需求源内电力分配系统以及需求源内电力分配方法

需求源内电力分配系统以及需求源内电力分配方法
【专利摘要】以往的与需求响应相对应的需求源内的电力使用量的抑制对策，存在如下课题：在只有空调设备的情况下能应对，但无法应对加上照明等后的多种负载设备。另外，提出了将可利用的电力向多种设备进行电力分配的方法，但是存在由于环境变化而每个负载设备的电力需求变化的情况下不能应对这样的课题。本发明在具有空调、照明等多种负载设备的需求源内，根据与多个负载设备对应地通知的各负载设备的需要电力和由需求响应等所限制的可消耗上限电力值，以不超过可消耗上限电力值的方式向各负载设备分配分配电力，在被分配的分配电力内运行各负载设备，因此起到能够抑制峰值电力这样的效果。
【专利说明】需求源内电力分配系统以及需求源内电力分配方法

【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种与需求响应相对应的需求源内电力分配系统以及需求源内电力 分配方法。

【背景技术】
[0002] 作为从电力公司等提供电力的一侧提示在单位时间可使用的电力量的上限值的 与需求响应相对应的需求源内的电力使用量抑制对策，有通过预测空调的热负载变动、控 制空调设备以使能源消耗量成为最低，从而抑制峰值电力的方法（例如专利文献1)。
[0003] 另外，提出了如下方法（例如专利文献2):在将可利用的电力在多个负载设备之 间进行分配时，将除了负载设备所提供的舒适性、便利性之外把电费也加入到标准中的统 一标准进行表格化，并据此进行电力分配。
[0004] 专利文献1 :日本特开2011-36084号公报
[0005] 专利文献2 :日本特开2010-166636号公报


【发明内容】

[0006] 但是，在专利文献1所示的以往方法中，在需求源内能够控制的负载设备只是空 调设备的情况下能够恰当地控制电力消耗，但是存在在有包括照明等的多种负载设备的情 况下，无法确定各设备类别之间的电力分配这样的课题。
[0007] 另外，在专利文献2所示的以往方法中，当向多种设备分配负载电力时，使用统一 标准实施分配以使得成本最小化，但是没有预测分配后的电力需求，因此存在如下课题：在 由于环境变化而导致每个负载设备的电力需求发生了变化的情况下无法应对。
[0008] 本发明是为了解决如上所述的问题点而作出的，其目的在于，在具有空调、照明等 多种负载设备的需求源内，根据与多个负载设备对应地通知的各负载设备的需要电力和由 需求响应等所限制的可消耗上限电力值，以不超过可消耗上限电力值的方式向各负载设备 分配分配电力，在被分配的分配电力内运行各负载设备。
[0009] 本发明的需求源内电力分配系统，具备：电力分配部，接受从提供电力的一侧、或 者控制需求源内的电力的使用量的能量管理系统指示的、在今后的规定时间的期间内需求 源内可消耗的可消耗电力的上限值，并且根据该可消耗电力的上限值和与需求源内的多个 负载设备对应地通知的各负载设备的需要电力，指示对各个负载设备分配的分配电力；电 力预测部，与所述负载设备的每一个对应地设置，针对满足目标指标值的每个运行模式预 测该负载设备在所述今后的规定时间的期间内需要的所述需要电力，将最小的需要电力通 知给所述电力分配部，将成为从所述电力分配部指示的分配电力的运行模式指示为运行控 制模式；以及设备控制部，与所述负载设备的每一个对应地设置，根据与该负载设备相对应 的从所述电力预测部指示的运行控制模式来控制该负载设备。
[0010] 根据本发明的需求源内电力分配系统，在具有空调、照明等多种负载设备的需求 源内，根据与多个负载设备对应地通知的各负载设备的需要电力和由需求响应等所限制的 可消耗上限电力值，以不超过可消耗上限电力值的方式向各负载设备分配分配电力，在被 分配的分配电力内运行各负载设备，因此起到能够抑制峰值电力这样的效果。

【专利附图】

【附图说明】
[0011] 图1是表示本发明的实施方式1的需求源内电力分配系统的结构的一个例子的系 统结构图。
[0012] 图2是表示本发明的实施方式2的需求源内电力分配系统的结构的一个例子的系 统结构图。
[0013] 图3是表示本发明的实施方式2的需求源内电力分配系统的动作的一个例子的流 程图。
[0014] 图4是表示本发明的实施方式3的需求源内电力分配系统的结构的一个例子的系 统结构图。
[0015] 图5是表示本发明的实施方式3的需求源内电力分配系统的动作的一个例子的流 程图。
[0016] 附图标记说明
[0017] 1 :电力分配部；2 :空调电力预测部；3 :空调设备控制部；4 :照明电力预测部；5 : 照明设备控制部；6 :空调设备工作历史记录部；7 :热负载预测部；8 :照度预测部；12 :电力 预测部；13 :设备控制部。

【具体实施方式】
[0018] 本发明的需求源内电力分配系统作为以不超过可消耗上限电力值的方式来控制 处于如办公大楼、店铺、或者工厂那样的需求源的设施内的空调、照明等多个负载设备的 功耗的系统来实现。这里，可消耗上限电力值是指从提供电力的一侧、或者控制需求源内 的电力使用量的能源管理系统（例如，大厦能源管理系统、BEMS:Building and Energy Management System)指示的、在今后的规定时间的期间需求源内可消耗的可消耗电力的上 限值。下面，说明本发明的需求源内电力分配系统中的实施方式。
[0019] 实施方式1.
[0020] 本发明的实施方式1的需求源内电力分配系统设为在需求源的设施内具有三个 负载设备（设为负载设备a、b、c)，说明其系统例。
[0021] 图1是表示本发明的实施方式1的需求源内电力分配系统的结构的一个例子的系 统结构图。图中，需求源内电力分配系统具备电力分配部1、3对电力预测部12a?12c以及 设备控制部13a?13c。电力分配部1接受从提供电力的一侧、或者控制需求源内的电力的 使用量的能量管理系统指示的、在今后的规定时间的期间内需求源内可消耗的可消耗电力 的上限值，并且根据该可消耗电力的上限值和与需求源内的多个负载设备a?c对应地通 知的各负载设备的需要电力a?c，指不对各个负载设备a?c分配的分配电力a?c。电 力预测部12a?12c与负载设备a?c的每一个对应地设置，针对满足该负载设备的目标 指标值的运行模式的每个候补预测该负载设备在今后的规定时间的期间需要的需要电力， 将最小的需要电力a?c通知给电力分配部1，将以从电力分配部1指示的分配电力a? c运行的运行模式a?c指示为运行控制模式a?c。设备控制部13a?13c与负载设备 a?c的每一个对应地设置，根据与该负载设备a?c对应地从电力预测部12a?12c指示 的运行控制模式a?c，控制该负载设备a?c。
[0022] 这里，与负载设备a?c的每一个对应地设置的电力预测部12a?12c对满足目 标指标值的运行模式a?c的每个候补预测需要电力a?c，但是例如如果负载设备是空调 设备则指标值与室温相当，如果是照明设备则指标值与照度相当，该目标指标值是设为目 标的室温即目标室温、设为目标的照度即目标照度。满足目标指标值的运行模式相当于例 如能够满足目标室温的空调运行模式、能够满足目标照度的照明调光亮灯模式。运行控制 模式是从能够满足目标指标值的运行模式中选择的运行模式，相当于以控制该负载设备的 方式运行的例如空调运行控制模式、照明调光亮灯控制模式。
[0023] 此外，电力分配部1在可消耗电力的上限值相对于从电力预测部12a?12c通知 的需要电力的合计而并非不足时也可以将被通知的需要电力原样地指示为分配电力，当还 有余量时，也可以在分配电力的合计不超过可消耗电力的上限值的范围内对至少一个负载 设备指示比被通知的需要电力大的分配电力。另一方面，当不足时，对至少一个负载设备指 示比所通知的需要电力小的分配电力，以使得各负载设备的分配电力的合计不超过可消耗 电力的上限值。
[0024] 另外，电力预测部12将在从电力分配部1指示的分配电力以内运行的运行模式 指示为运行控制模式，但是当从电力分配部1指示的分配电力与当初通知的需要电力相等 时，将与通知的需要电力相对应的运行模式指示为运行控制模式。另一方面，当从电力分配 部1指示的分配电力比当初通知的需要电力大时、或者小时，在分配电力以内运行的运行 模式的候补中选择与目标指标值的偏离最少的运行模式并作为运行控制模式指示给设备 控制部13。此外，电力预测部12在向电力分配部1通知需要电力时，在存储有针对运行模 式的各候补预测出的需要电力的情况下，也可以利用于与从需要电力变更了的分配电力相 对应的运行模式的候补计算中。另外，也可以将每个负载设备的目标指标值的运行模式与 需要电力的对应、每个分配电力的运行模式与指标值的对应进行表格化来减轻计算负载。
[0025] 该电力预测部12从在分配电力以内运行的运行模式的候补中选择为运行控制模 式的、与目标指标值的偏离最少的运行模式是指，例如如果负载设备为空调设备，则指加热 运行时上升到目标室温或者离其最近的室温的空调运行模式、以及冷却运行时下降到目标 室温或者离其最近的室温的空调运行模式，另外如果负载设备为照明设备，则指上升到目 标照度或者离其最近的照度的照明调光亮灯模式。
[0026] 这里，在今后的规定时间的期间（规定的时间段）内需求源内可消耗的可消耗电 力的上限值（可消耗电力上限值）也可以以如下那样的单位、形式从提供电力的一侧、或者 控制需求源内的电力的使用量的能量管理系统指示。例如，在指示为从12点到12点30分 可使用电力上限值为〇〇kW时，在将该对象时间段指示为基于开始时间和结束时间的指 定（例如，从"12点"到"12点30分"）、或者基于开始时间和对象时间长度的指定（例如， 从"12点"开始"30分钟"）的情况下，成为对象的时间长度既可以是固定长度也可以是可 变长度。另外，如果预先确定了时间长度，则也可以以仅基于开始时间的指定（例如，从12 点[开始30分钟（省略）])等进行指示。如果预先确定了指示为对象时间段的时间的双 方，则也可以是仅基于可使用电力上限值的指示。此外，这里所示的指示的单位、形式是一 个例子，也可以是其它的指示的单位、形式。
[0027] 这样，关于本发明的实施方式1的需求源内电力分配系统说明了在需求源的设施 内具有三个负载设备a?c的系统结构例，但是设为相对从两个以上的负载设备通知的需 要电力，以合计不超过可消耗上限电力值的方式分配分配电力的系统来实现。
[0028] 根据本发明的实施方式1的需求源内电力分配系统，在具有多种负载设备的需求 源内，根据与各负载设备相对应地通知的需要电力和由需求响应等所限制的可消耗上限电 力值，以不超过可消耗上限电力值的方式向各负载设备分配分配电力，在被分配的分配电 力内运行各负载设备，因此能够抑制需求源内的峰值电力。
[0029] 这样的需求源内电力分配系统的电力分配部1、电力预测部12、设备控制部13中 的更详细的动作，将作为位于需求源的设施内的代表性的负载设备的空调和照明这两者作 为具体例而在实施方式2、3中进行说明。
[0030] 实施方式2.
[0031] 本发明的实施方式2的需求源内电力分配系统控制作为位于需求源的设施内的 代表性的负载设备的空调和照明这两者，说明其系统例子。
[0032] 图2是表示本发明的实施方式2的需求源内电力分配系统的结构的一个例子的系 统结构图。图中，电力分配部1接受从电力公司等提供电力的一侧、或者控制需求源内的电 力的使用量的能量管理系统指示的、在今后的规定时间的期间内需求源内可消耗的可消耗 电力的上限值，并且根据该可消耗电力的上限值和从空调电力预测部2以及照明电力预测 部4与空调设备及照明设备对应地通知的空调需要电力以及照明需要电力，指示对空调设 备和照明设备分配的空调分配电力和照明分配电力。空调电力预测部2针对满足目标室温 的空调运行模式的每个候补预测今后的规定时间的期间内空调设备需要的空调需要电力， 将最小的空调需要电力通知给电力分配部1，将以从电力分配部1指示的空调分配电力运 行的空调运行模式指示为空调运行控制模式。空调设备控制部3根据从空调电力预测部2 指示的空调运行控制模式来控制空调设备。照明电力预测部4针对满足目标照度的照明调 光亮灯模式的每个候补预测今后的规定时间的期间内照明设备需要的照明需要电力，将最 小的照明需要电力通知给电力分配部1，将以从电力分配部1指示的照明分配电力运行的 照明调光亮灯模式指示为照明调光亮灯控制模式。照明设备控制部5根据从照明电力预测 部4指示的照明调光亮灯控制模式来控制照明设备。
[0033] 图3是表示本发明的实施方式2的需求源内电力分配系统的动作的一个例子的流 程图。沿着该图，说明本发明的实施方式2的需求源内电力分配系统的动作。
[0034] 步骤 ST101.
[0035] 空调电力预测部2计算与今后的规定时间的期间的空调运行模式的候补相应的 空调设备需要的空调需要电力。一般，实现某个设定的目标室温的空调的控制方法不是唯 一确定的，而是存在各种空调运行模式，因此设为针对空调运行模式的每个候补预测空调 需要电力。接着，空调电力预测部2选择实现目标室温的空调运行模式的候补中的、以最小 需要电力实现的空调运行模式，将所选择的空调运行模式的电力作为空调需要电力通知给 电力分配部1。
[0036] 步骤 ST102.
[0037] 另外，照明电力预测部4计算与今后的规定时间的期间的照明调光亮灯模式的候 补相应的照明设备需要的照明需要电力。一般，实现某个设定的目标照度的照明的控制方 法不是唯一确定的，而是存在各种照明调光亮灯模式，因此设为针对照明调光亮灯模式的 每个候补预测照明需要电力。接着，照明电力预测部4选择实现目标照度的照明调光亮灯 模式的候补中的、以最小需要电力实现的照明调光亮灯模式，将所选择的照明调光亮灯模 式的电力作为照明需要电力通知给电力分配部1。
[0038] 步骤 ST103.
[0039] 电力分配部1确认从空调电力预测部2接受的空调需要电力和从照明电力预测部 4接受的照明需要电力的合计值（需要电力的合计值）是否未超过可消耗电力上限值。
[0040] 步骤 ST104.
[0041] 电力分配部1在需要电力的合计值与可消耗电力上限值相同、或者在其以下的情 况下，将与空调和照明的需要电力相同的值设为分配电力而对空调电力预测部2和照明电 力预测部4进行指示。
[0042] 步骤 ST105.
[0043] 空调电力预测部2在从电力分配部1接受了与空调需要电力相同值的空调分配电 力的指示时，将之前所选择的空调运行模式作为空调运行控制模式指示给空调设备控制部 3。空调设备控制部3根据从该空调电力预测部2指示的空调运行控制模式来控制空调设 备。
[0044] 步骤 STl〇6·
[0045] 同样地，照明电力预测部4在从电力分配部1接受了与照明需要电力相同值的照 明分配电力的指示时，将之前所选择的照明调光亮灯模式作为照明调光亮灯控制模式指示 给照明设备控制部5。照明设备控制部5根据从该照明电力预测部4指示的照明调光亮灯 控制模式来控制照明设备。
[0046] 此外，在步骤ST104中，电力分配部1在需要电力的合计值为可消耗电力上限值以 下的情况下，也可以在不超过可消耗电力上限值的范围内指示将余量的电力分配给某一个 设备或者双方的设备的需要电力以上的分配电力。此外，在分配给双方的设备时，既可以将 余量的电力均等地分配，也可以加权分配。另外，也可以对特定的设备优选分配。
[0047] 即，在步骤ST104中电力分配部1分配余量的电力而指示分配电力（设为步骤 ST104'。）的情况下，在步骤ST105中，空调电力预测部2在从电力分配部1接受空调需要 电力以上的空调分配电力的指示时，计算将空调分配电力设为空调需要电力的空调运行模 式，将计算出的空调运行模式设为空调运行控制模式指示给空调设备控制部3,从而控制空 调设备。（设为步骤ST105'。）。同样地，在步骤ST106中，照明电力预测部4从电力分配 部1接受照明需要电力以上的照明分配电力的指示时，计算将照明分配电力设为照明需要 电力的照明调光亮灯模式，将计算出的照明调光亮灯模式设为照明调光亮灯控制模式指示 给照明设备控制部5,从而控制照明设备。（设为步骤ST106'。）。
[0048] 另外，在需求源设施中存在如蓄电池那样的充电设备的情况下，也可以与分配到 空调设备和照明设备相比更优先地将余量的电力全部或者固定量充电到充电设备。或者也 可以在分配给空调设备和照明设备之后将剩余的电力充电到充电设备。当畜电池充满电时 或者提供充电电力时，不限于此。
[0049] 步骤 ST107.
[0050] 另一方面，电力分配部1在需要电力的合计值超过了可消耗电力上限值的情况 下，以成为可消耗电力的上限值以下的方式确定分配给空调和照明的分配电力，并对空调 电力预测部2以及照明电力预测部4进行指示。
[0051] 步骤 ST108.
[0052] 空调电力预测部2在从电力分配部1指示小于空调需要电力的空调分配电力时， 变更设为目标的室温等，计算在分配电力以下控制空调设备的空调运行模式的候补，将计 算出的空调运行模式设为空调运行控制模式指示给空调设备控制部3。空调设备控制部3 根据从空调电力预测部2指示的空调运行控制模式来控制空调设备。此外，在从电力分配 部1指示的空调分配电力能够确保空调需要电力时进行与步骤ST105相同的处理。
[0053] 步骤 ST109.
[0054] 另外，照明电力预测部4在从电力分配部1指示小于照明需要电力的照明分配 电力时，变更设为目标的照度等，计算在分配电力以下控制照明设备的照明调光亮灯模式 的候补，将计算出的照明调光亮灯模式设为照明调光亮灯控制模式指示给照明设备控制部 5。照明设备控制部5根据从照明电力预测部4指示的照明调光亮灯控制模式来控制照明 设备。此外，在从电力分配部1指示的照明分配电力能够确保照明需要电力时进行与步骤 ST106相同的处理。
[0055] 此外，作为需求源内电力分配方法的一个例子，在图3所示的流程图中设为与照 明设备侧的照明电力预测部4、照明设备控制部5的动作相比先行进行空调设备侧的空调 电力预测部2、空调设备控制部3的动作的次序进行了说明，但是例如也可以设为与空调 设备侧的空调电力预测部2、空调设备控制部3的动作相比先行进行照明设备侧的照明电 力预测部4、照明设备控制部5的动作的次序。另外，也可以设为例如步骤ST101和步骤 ST102、步骤ST105和步骤ST106、步骤ST108和步骤ST109并行动作的次序。
[0056] 接着，以需求源设施为办公室大厦的情况为例更详细地说明在电力分配部1中在 需要电力的合计值超过了可消耗电力上限值的情况下从电力分配部1确定分配给空调和 照明的电力值的方法。
[0057] 当前，在作为对象的办公室大厦中，从办公环境的舒适性的观点考虑将设为目标 的室内环境设为冷却使用时室温26°C、照度700勒克斯（lux)。
[0058] 此时，为了实现该室温和照度而需要的最小电力为空调、照明的各自的需要电力。 但是，需要电力的合计值超过了上限的可消耗电力值，因此不能提供各自或者某一方的需 要电力。
[0059] 这里，在如办公室大厦那样的设施的情况下，法律等规定了人开展业务的房间内 的室温、作为进行精密作业的工作环境的照度。例如，关于人开展业务的房间内，根据"与建 筑物中的卫生环境确保有关的法律"（通称：大厦管理法），确定为必须是17°C以上28°C以 下。另外，关于进行精密的作业的工作环境，在与"工作安全卫生法"（通称：安卫法）有关 的"事务所卫生基准规则"中，确定为需要确保300勒克斯以上的照度。
[0060] 因此，在冷却使用期间中的办公室大厦的情况下，室温需要维持28°C以下。另一方 面，需要控制照明设备使得照明最低确保300勒克斯的亮度。以下，将这样的空调、照明为 了分别遵守法定基准而需要的电力称为法定基准电力（以下称作空调法定基准电力、照明 法定基准电力）。
[0061] 电力分配部1首先分别分配可消耗上限电力值中的空调、照明的法定基准电力。
[0062] 接着，电力分配部1例如通过
[0063] 可分配电力=可消耗电力上限值_(空调法定基准电力+照明法定基准电力） [0064] 这样的计算式求出作为余量的电力的可分配电力，并分别分配给空调、照明。
[0065] 这里，如果将分别分配给空调、照明的可分配电力设为空调可分配电力、照明可分 配电力，则以
[0066] 空调分配电力=空调法定基准电力+空调可分配电力 [0067] 照明分配电力=照明法定基准电力+照明可分配电力 [0068] 这样的计算式求出所分配的空调分配电力、照明分配电力。
[0069] 此外，在需求源设施中存在充电设备、有充电到充电设备的电力（充电电力）的情 况下，只要例如以
[0070] 可分配电力=(可消耗电力上限值+充电电力）-(空调法定基准电力+照明法定 基准电力）
[0071] 这样的计算式求出可分配电力，并分别分配给空调、照明即可。
[0072] 该可分配电力的明细确定有各种方法。例如，能够采取如下方法：白天优先确保空 调的需要电力，为了满足空调需要电力而从可分配电力分配需要的电力。之后，在可分配电 力还有剩余的情况下，将其分配给照明。另一方面，与此相反，能够采取如下方法：夜间优先 确保照明的需要电力，为了满足照明需要电力而从可分配电力对照明分配需要的电力，将 可分配电力的剩余电力分配给空调。此外，即使在夜间在冷暖鲜明的情况下，也可以与白天 同样地将可分配电力的剩余电力优先分配为空调的需要电力。
[0073] 另外，还能够采取如下方法：从舒适性的观点将室温和照度进行指标化，变更室 温和照度的目标值设定使得舒适性的下降为最小限。此时，舒适性的指标化例如用向办公 室大厦内的办公人员的问卷调查等对室温变动1°C所造成的舒适性的丧失感、与照度下降 1〇〇勒克斯所造成的舒适性的丧失感的比率进行数值化来使用。该问卷调查也可以例如通 过来自终端的评价投票来统计。当然，也可以通过其它的方法进行指标化。另外，作为舒适 性的观点，不仅是室温和照度，也可以也加上湿度进行指标化。
[0074] 这样，根据本发明的实施方式2的需求源内电力分配系统，在具有空调、照明等多 种负载设备的需求源内，根据与各负载设备相对应地通知的需要电力和由需求响应等所限 制的可消耗上限电力值，以不超过可消耗上限电力值的方式对各负载设备分配分配电力， 在被分配的分配电力内运行各负载设备，因此起到能够抑制需求源内的峰值电力这样的效 果。
[0075] 另外，根据本发明的实施方式2的需求源内电力分配系统，从空调、照明等各负载 设备能够在被分配的分配电力以内运行的多个模式的候补中选择最优的控制模式，因此起 到能够有计划地抑制需求源内的舒适性下降、以及能够将舒适性的下降抑制为最小限这样 的效果。
[0076] 实施方式3.
[0077] 本发明的实施方式3的需求源内电力分配系统与本发明的实施方式2的需求源内 电力分配系统同样地，设为控制作为处于需求源的设施内的代表性的负载设备的空调和照 明这两者，说明其系统例子。
[0078] 图4是表示本发明的实施方式3的需求源内电力分配系统的结构的一个例子的系 统结构图。图中，电力分配部1、空调电力预测部2、空调设备控制部3、照明电力预测部4、 照明设备控制部5与图2所示的本发明的实施方式2的需求源内电力分配系统中的相同标 记的部分相同，但是空调电力预测部2、空调设备控制部3、照明电力预测部4进行部分不同 的动作。另外，相对于图2所示的本发明的实施方式2的需求源内电力分配系统，成为追加 了空调设备工作历史记录部6、热负载预测部7、照度预测部8的结构。
[0079] 空调电力预测部2针对满足目标室温的空调运行模式的每个候补根据通过热负 载预测部7(后述）生成的室温变化预测信息来预测今后的规定时间的期间空调设备需要 的空调需要电力，将与预测出的室温的偏离最小的空调需要电力通知给电力分配部1，将以 从电力分配部1指示的空调分配电力运行的空调运行模式指示为空调运行控制模式。空调 设备控制部3根据从空调电力预测部2指示的空调运行控制模式来控制空调设备，生成控 制了的空调设备工作信息。照明电力预测部4针对满足目标照度的照明调光亮灯模式的每 个候补根据通过照度预测部8 (后述）生成的照度预测信息来预测今后的规定时间的期间 照明设备需要的照明需要电力，将与预测出的照度的偏离最小的照明需要电力通知给电力 分配部1，将以从电力分配部1指示的照明分配电力运行的照明调光亮灯模式指示为照明 调光亮灯控制模式。空调设备工作历史记录部6作为存储单元，将空调设备控制部3所生 成的空调设备工作信息记录为空调设备工作历史。热负载预测部7根据空调设备工作历史 记录部6中记录的空调设备工作历史计算出建筑物的储热特性，根据计算出的建筑物的储 热特性和从空调电力预测部2获得的满足目标室温的空调运行模式以及外气温度的变化 预测信息来生成预测了今后的室温变化的室温变化预测信息。照度预测部8根据从照明电 力预测部4获得的满足目标照度的照明调光亮灯模式来生成预测了室内的照度的照度预 测信息。
[0080] 此外，关于具体的热负载预测的方法，有例如日本特开2011-214794号公报公开 的方法等。
[0081] 图5是表示本发明的实施方式3的需求源内电力分配系统的动作的一个例子的流 程图。沿着该图，说明本发明的实施方式3的需求源内电力分配系统的动作。
[0082] 步骤 ST2〇l.
[0083] 空调电力预测部2计算与今后的规定时间的期间的空调运行模式相应的空调设 备需要的空调需要电力。接着，空调电力预测部2按照满足目标室温的各空调运行模式，根 据气象预测信息中包含的外气温度变化预测信息和记录在空调设备工作历史记录部6中 的空调设备工作历史，使热负载预测部7预测室温如何变化，参照作为该预测结果所获得 的室温变化预测信息来选择实现目标室温的空调运行模式的候补中的、与目标室温的偏离 最小且以最小需要电力实现的空调运行模式，将所选择的空调运行模式的电力作为空调需 要电力通知给电力分配部1。
[0084] 步骤 ST2〇2·
[0085] 另外，照明电力预测部4计算与今后的规定时间的期间的照明调光亮灯模式相应 的照明设备需要的照明需要电力。接着，照明电力预测部4按照满足目标照度的各照明调 光亮灯模式使照度预测部8预测室内的照度怎样变化，参照作为其预测结果所获得的照度 预测信息选择实现目标照度的照明调光亮灯模式的候补中的、与目标照度的偏离最小且以 最小电力实现的照明调光亮灯模式，将所选择的照明调光亮灯模式的电力作为照明需要电 力通知给电力分配部1。
[0086]步骤 ST103、步骤 ST104、步骤 ST107.
[0087] 从空调电力预测部2、照明电力预测部4通知了与空调设备、照明设备相对应的需 要电力的电力分配部1以与图3所示的实施方式2的流程图相同的次序（步骤ST104、步骤 ST107)确定针对各个设备的分配电力。这里，步骤ST107在需要电力的合计值超过了可消 耗电力上限值的情况下，电力分配部1相对空调电力预测部2、照明电力预测部4,对空调设 备、照明设备的至少一方指示小于需要电力的分配电力。
[0088] 步骤 STl〇5、步骤 STl〇6·
[0089] 另外，以与图3所示的实施方式2的流程图相同的次序来处理接着步骤ST104的 步骤ST105、步骤ST106,因此省略说明。
[0090] 步骤 ST2〇3·
[0091] 在从电力分配部1对空调电力预测部2指示了小于空调需要电力的空调分配电力 的情况下，空调电力预测部2对应于在空调分配电力以下控制空调的新的空调运行模式， 使热负载预测部7根据气象预测信息中包含的外气温度变化预测信息和空调设备工作历 史，预测室温如何变化，参照作为其预测结果所获得的室温变化预测信息，选择新的空调运 行模式的候补中的、与目标室温的偏离最少的空调运行模式，将所选择的空调运行模式作 为空调运行控制模式指示给空调设备控制部3。空调设备控制部3根据从空调电力预测部 2指示的空调运行控制模式来控制空调设备，并且将包含空调设备的工作状况以及附随它 的室温信息等的空调设备工作信息通知给空调设备工作历史记录部6而记录为空调设备 工作历史。此外，在从电力分配部1指示的空调分配电力能够确保空调需要电力时，进行与 步骤ST105相同的处理。
[0092] 步骤 ST204.
[0093] 另外，在从电力分配部1对照明电力预测部4指示了小于照明需要电力的照明分 配电力的情况下，照明电力预测部4对应于在照明分配电力以下控制照明的新的照明调光 亮灯模式，使照度预测部8预测室内的照度如何变化，参照作为其预测结果所获得的照度 预测信息，选择新的照明调光亮灯模式的候补中的、与目标照度的偏离最少的照明调光亮 灯模式，将所选择的照明调光亮灯模式作为照明调光亮灯控制模式指示给照明设备控制部 5。照明设备控制部5根据从照明电力预测部4指示的照明调光亮灯控制模式来控制照明 设备。此外，在从电力分配部1指示的照明分配电力能够确保照明需要电力时，进行与步骤 ST106相同的处理。
[0094] 此外，作为需求源内电力分配方法的一个例子，在图5所示的流程图中，设为与 照明设备侧的照明电力预测部4、照明设备控制部5的动作相比先行进行空调设备侧的空 调电力预测部2、空调设备控制部3的动作的次序进行说明，但是例如，也可以设为与空调 设备侧的空调电力预测部2、空调设备控制部3的动作相比先行进行照明设备侧的照明电 力预测部4、照明设备控制部5的动作的次序。另外，也可以设为例如步骤ST201和步骤 ST202、步骤ST105和步骤ST106、步骤ST203和步骤ST204并行动作的次序。
[0095] 另外，在通过照度预测部8预测照度时，也可以预测照度变化，该照度变化包含对 应于人的进出来增减照明的点亮位置那样的节能控制。另外，近年来的照明设备还有通过 与照度传感器联动而能够进行白天利用从屋外射入的太阳光的节能控制的照明设备，因此 也可以预测包含这种利用日光的节能控制的照度变化。
[0096] 这样，根据本发明的实施方式3的需求源内电力分配系统，与本发明的实施方式2 的需求源内电力分配系统同样地，在具有空调、照明等多种负载设备的需求源内，根据与各 负载设备相对应地通知的需要电力和由需求响应等所限制的可消耗上限电力值，以不超过 可消耗上限电力值的方式对各负载设备分配分配电力，在被分配的分配电力内运行各负载 设备，因此起到能够抑制需求源内的峰值电力这样的效果。
[0097] 另外，根据本发明的实施方式3的需求源内电力分配系统，从空调、照明等各负载 设备能够在被分配的分配电力以内运行的多个模式的候补中选择例如与目标室温、目标照 度等针对负载设备的目标指标值的偏离少的最佳控制模式，因此起到能够有计划地抑制需 求源内的舒适性下降、并且能够将舒适性的下降抑制为最小限这样的效果。
[0098] 另外，根据本发明的实施方式3的需求源内电力分配系统，利用根据气象预测信 息中包含的外气温度变化预测信息和空调设备工作历史而预测出的室温变化预测信息，从 空调设备能够在被分配的分配电力以内运行的多个模式的候补中选择与目标室温的偏离 更少的最佳空调运行控制模式，因此起到能够有计划地抑制需求源内的舒适性下降、并且 能够将舒适性的下降抑制为最小限这样的效果。
[0099] 如以上那样，在本发明的实施方式的需求源内电力分配系统中，将空调设备与照 明设备的组合作为具体例子进行了说明，但是不限于该负载设备的组合，也可以以需求源 内包含其它的可控制的负载设备的任意的组合构成。
[0100] 根据本发明的需求源内电力分配系统，在具有多种负载设备的需求源内，根据与 各负载设备相对应地通知的需要电力和由需求响应等所限制的可消耗上限电力值，以不超 过可消耗上限电力值的方式对各负载设备分配分配电力，在被分配的分配电力内运行各负 载设备，因此起到能够抑制需求源内的峰值电力这样的效果。
[0101] 产业上的可利用性
[0102] 如以上那样，本发明的需求源内电力分配系统以及需求源内电力分配方法在电力 不足、从电力提供侧进行了基于需求响应的峰值削减的情况下有用，能够根据空调、照明各 自的功耗预测模型，例如在大厦整体中在考虑舒适性的同时进行峰值削减控制。
【权利要求】
1. 一种需求源内电力分配系统，具备： 电力分配部，接受从提供电力的一侧、或者控制需求源内的电力的使用量的能量管理 系统指示的、在今后的规定时间的期间内需求源内可消耗的可消耗电力的上限值，并且根 据该可消耗电力的上限值和与需求源内的多个负载设备对应地通知的各负载设备的需要 电力，指示对各个负载设备分配的分配电力； 电力预测部，与所述负载设备的每一个对应地设置，针对满足该负载设备的目标指标 值的运行模式的每个候补预测该负载设备在所述今后的规定时间的期间内需要的所述需 要电力，将最小的需要电力通知给所述电力分配部，将以从所述电力分配部指示的分配电 力运行的运行模式指示为运行控制模式；以及 设备控制部，与所述负载设备的每一个对应地设置，根据与该负载设备对应地从所述 电力预测部指示的运行控制模式控制该负载设备。
2. 根据权利要求1所述的需求源内电力分配系统，其特征在于， 所述电力分配部在所述可消耗电力的上限值相对于与所述多个负载设备对应地通知 的需要电力的合计并非不足时，对所述多个负载设备每一个，将该负载设备通知来的需要 电力指示为分配电力， 所述电力预测部在从所述电力分配部指示的分配电力与通知给所述电力分配部的需 要电力相等时，将与所通知的需要电力相对应的运行模式指示为运行控制模式。
3. 根据权利要求1所述的需求源内电力分配系统，其特征在于， 所述电力分配部在所述可消耗电力的上限值相对于与所述多个负载设备对应地通知 的需要电力的合计有余量时，在分配电力的合计不超过可消耗电力的上限值的范围内，对 所述多个负载设备的至少一个负载设备指示比所通知的需要电力大的分配电力， 所述电力预测部在从所述电力分配部指示的分配电力比通知给所述电力分配部的需 要电力大时，从在所指示的分配电力以内运行的运行模式的候补中将与所述目标指标值偏 离少的运行模式指示为运行控制模式。
4. 根据权利要求1所述的需求源内电力分配系统，其特征在于， 所述电力分配部在所述可消耗电力的上限值相对于与所述多个负载设备对应地通知 的需要电力的合计不足时，对所述多个负载设备的至少一个负载设备指示比所通知的需要 电力小的分配电力，以使得分配电力的合计不超过可消耗电力的上限值， 所述电力预测部在从所述电力分配部指示的分配电力比通知给所述电力分配部的需 要电力小时，从在所指示的分配电力以内运行的运行模式的候补中将与所述目标指标值偏 离少的运行模式指示为运行控制模式。
5. -种需求源内电力分配系统，具备： 电力分配部，接受从提供电力的一侧、或者控制需求源内的电力的使用量的能量管理 系统指示的、在今后的规定时间的期间内需求源内可消耗的可消耗电力的上限值，并且根 据该可消耗电力的上限值和与空调设备以及照明设备对应地通知的空调需要电力以及照 明需要电力，指示对所述空调设备和所述照明设备分配的空调分配电力和照明分配电力； 空调电力预测部，针对满足目标室温的空调运行模式的每个候补预测所述今后的规定 时间的期间内所述空调设备需要的所述空调需要电力，将最小的空调需要电力通知给所述 电力分配部，将以从所述电力分配部指示的空调分配电力运行的空调运行模式指示为空调 运行控制模式； 空调设备控制部，根据从所述空调电力预测部指示的空调运行控制模式控制所述空调 设备； 照明电力预测部，针对满足目标照度的照明调光亮灯模式的每个候补预测所述今后的 规定时间的期间内所述照明设备需要的所述照明需要电力，将最小的照明需要电力通知给 所述电力分配部，将以从所述电力分配部指示的照明分配电力运行的照明调光亮灯模式指 示为照明调光亮灯控制模式；以及 照明设备控制部，根据从所述照明电力预测部指示的照明调光亮灯控制模式控制所述 照明设备。
6. -种需求源内电力分配系统，具备： 电力分配部，接受从提供电力的一侧、或者控制需求源内的电力的使用量的能量管理 系统指示的、在今后的规定时间的期间内需求源内可消耗的可消耗电力的上限值，并且根 据该可消耗电力的上限值和与空调设备以及照明设备对应地通知的空调需要电力以及照 明需要电力，指示对所述空调设备和所述照明设备分配的空调分配电力和照明分配电力； 空调电力预测部，根据针对满足目标室温的空调运行模式的每个候补所生成的室温变 化预测信息来预测所述今后的规定时间的期间内所述空调设备需要的所述空调需要电力， 将与目标室温的偏离最少且最小的空调需要电力通知给所述电力分配部，将以从所述电力 分配部指示的空调分配电力运行的空调运行模式指示为空调运行控制模式； 空调设备控制部，根据从所述空调电力预测部指示的空调运行控制模式控制所述空调 设备，生成所控制了的空调设备工作信息； 照明电力预测部，根据针对满足目标照度的照明调光亮灯模式的每个候补所生成的照 度预测信息来预测所述今后的规定时间的期间内所述照明设备需要的所述照明需要电力， 将与目标照度的偏离最少且最小的照明需要电力通知给所述电力分配部，将以从所述电力 分配部指示的照明分配电力运行的照明调光亮灯模式指示为照明调光亮灯控制模式； 照明设备控制部，根据从所述照明电力预测部指示的照明调光亮灯控制模式控制所述 照明设备； 空调设备工作历史记录部，将所述空调设备控制部所生成的所述空调设备工作信息记 录为空调设备工作历史； 热负载预测部，根据所述空调设备工作历史记录部记录的空调设备工作历史计算建筑 物的储热特性，根据计算出的建筑物的储热特性和从所述空调电力预测部获得的满足目标 室温的空调运行模式和外气温度的变化预想信息，生成预测了今后的室温变化的所述室温 变化预测信息；以及 照度预测部，根据从所述照明电力预测部获得的满足目标照度的照明调光亮灯模式， 生成预测了室内的照度的所述照度预测信息。
7. -种需求源内电力分配方法，包括如下步骤： 接受从提供电力的一侧、或者控制需求源内的电力的使用量的能量管理系统指示的、 在今后的规定时间的期间内需求源内可消耗的可消耗电力的上限值； 与需求源内的多个负载设备的每一个对应地，针对满足该负载设备的目标指标值的运 行模式的每个候补预测该负载设备在所述今后的规定时间的期间内需要的需要电力，并通 知最小的需要电力； 根据所述可消耗电力的上限值和与所述负载设备的每一个对应地通知的各负载设备 的所述需要电力，指示对各个负载设备分配的分配电力； 将以与所述负载设备的每一个对应地指示的分配电力运行的运行模式指示为该负载 设备的运行控制模式；以及 根据与所述负载设备的每一个对应地指示的运行控制模式控制该负载设备。
8. -种需求源内电力分配方法，包括如下步骤： 接受从提供电力的一侧、或者控制需求源内的电力的使用量的能量管理系统指示的、 在今后的规定时间的期间内需求源内可消耗的可消耗电力的上限值； 针对满足目标室温的空调运行模式的每个候补预测所述今后的规定时间的期间内空 调设备需要的所述空调需要电力，将最小的空调需要电力通知给所述电力分配部； 针对满足目标照度的照明调光亮灯模式的每个候补预测所述今后的规定时间的期间 内照明设备需要的所述照明需要电力，将最小的照明需要电力通知给所述电力分配部； 根据所述可消耗电力的上限值和与所述空调设备以及所述照明设备对应地通知的所 述空调需要电力以及所述照明需要电力，指示对所述空调设备和所述照明设备分配的空调 分配电力和照明分配电力； 将以指示的空调分配电力运行的空调运行模式指示为空调运行控制模式； 根据所指示的空调运行控制模式控制所述空调设备； 将以指示的照明分配电力运行的照明调光亮灯模式指示为照明调光亮灯控制模式；以 及 根据所指示的照明调光亮灯控制模式控制所述照明设备。
9. 一种需求源内电力分配方法，包括如下步骤： 接受从提供电力的一侧、或者控制需求源内的电力的使用量的能量管理系统指示的、 在今后的规定时间的期间内需求源内可消耗的可消耗电力的上限值； 根据记录在存储单元中的空调设备工作历史计算建筑物的储热特性，根据计算出的建 筑物的储热特性和满足目标室温的空调运行模式和外气温度的变化预想信息，生成预测了 今后的室温变化的室温变化预测信息； 根据针对满足目标室温的空调运行模式的每个候补所生成的所述室温变化预测信息 来预测所述今后的规定时间的期间内空调设备需要的所述空调需要电力，将与所述目标室 温的偏离最少且最小的空调需要电力通知给所述电力分配部； 根据满足目标照度的照明调光亮灯模式，生成预测了室内的照度的照度预测信息； 根据针对满足目标照度的照明调光亮灯模式的每个候补所生成的所述照度预测信息 来预测所述今后的规定时间的期间内照明设备需要的所述照明需要电力，通知与所述目标 照度的偏离最少且最小的照明需要电力； 根据可消耗电力的上限值和与所述空调设备以及所述照明设备对应地通知的空调需 要电力以及照明需要电力，指示对所述空调设备和所述照明设备分配的空调分配电力和照 明分配电力； 将以所指示的空调分配电力运行的空调运行模式指示为空调运行控制模式； 根据所指示的空调运行控制模式控制所述空调设备，生成所控制了的空调设备工作信 息； 将所生成的所述空调设备工作信息作为空调设备工作历史记录到所述存储单元； 将以所指示的照明分配电力运行的照明调光亮灯模式指示为照明调光亮灯控制模式； 以及 根据所指示的照明调光亮灯控制模式控制所述照明设备。
【文档编号】H02J13/00GK104126260SQ201380009969
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2013年1月23日 优先权日:2012年2月15日
【发明者】松下雅仁, 金子洋介, 安田晃久, 川岸元彦, 山本隆也, 米谷博 申请人:三菱电机株式会社