本发明涉及一种通过混合整数线性规划法来确定与热源系统中所设置的多个热源设备相关的最佳运行计划的热源运行辅助技术。
背景技术：
近年来，在商用建筑物的空调系统中，设想有紧急情况的利用多种能源的热源系统的导入处于推进当中。但是，电力或燃气除了与使用量相应的现用现付以外，还在峰值使用量、平准化等基准下定有年度能源合同，对于楼宇管理者而言，考量这些合同和节能-省电来进行设备的运行将耗费极大劳力。
以往，将现有热源设备的运行合理化的最佳运行计划是建立作为混合整数线性规划问题的公式，且实际现场中的有效性也得到了确认。
例如，专利文献1是着眼于利用数学规划法进行将目标函数最小化的运算(最佳化)，设定考虑了经济性、节能性、环保性、控制性等的目标函数并获得其解。此外，是利用取0/1值的整数变量来协调热源设备的启停，由此，通过混合整数线性规划法将最佳运行排程问题公式化。
【现有技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】日本专利特开2004-317049号公报
技术实现要素：
【发明要解决的问题】
作为空调系统中的热源设备的最根本的作用，是室内侧所要求的热量的供给，即便是根据预测负荷而求出有最佳运行计划，也必须利用控制周期相对较快的控制器来应对瞬时的负荷变动。
针对这种要求而导入的台数控制的特征在于，按照预先设定的优先顺序表，当负荷热量或负荷流量超过阈值时便按照从高到低的优先顺序进行启动，当负荷热量或负荷流量低于阈值时便按照从低到高的优先顺序进行停止，由此实现数秒单位的快速控制。
因而，在实际运用中，为了应对急剧的负荷变动，最佳运行计划与台数控制的配合是不可或缺的。但是，普通的最佳运行计划是由例如按每1小时左右的期间来设定的与热源设备相关的相互独立的启动/停止信息构成，而根据这种最佳运行计划，难以确定用于台数控制的优先顺序(启动顺序)。
另一方面，在前文所述的专利文献1中，作为这种最佳运行计划与台数控制的配合例，提出有如下方法：将由最佳运行计划确定的运行时间越长便越提高启停优先顺序的优先顺序赋予台数控制来进行配合。
然而，根据这种配合方法，由最佳运行计划确定的结果与台数控制下的实际运行会大相径庭，从而存在无法应对经济性、节能性、环保性等针对热源系统的各种要求的问题。
本发明便是为了解决这种问题，其目的在于提供一种一方面可应对针对热源系统的各种要求、另一方面可实现最佳运行计划与台数控制的配合的热源运行辅助技术。
【解决问题的技术手段】
为了达成这种目的，本发明的热源运行辅助装置是将与热源系统相关的目标函数及约束条件公式化，通过混合整数线性规划法来确定在该约束条件下该目标函数达到最小的最佳运行计划作为与该热源系统中所设置的多个热源设备相关的运行计划，该热源运行辅助装置的特征在于，包括：存储部，其存储登记有多个规定了与所述热源设备相关的运行优先顺序的候选的运行优先顺序表；约束条件设定部，其根据所述运行优先顺序表，将表示所述候选中的与所述热源设备相关的运行优先顺序的条件和用于以排他方式采用所述候选中的任一候选的条件作为运行优先顺序约束条件加以公式化，并设定为所述约束条件之一；运行计划确定部，其通过混合整数线性规划法来确定在包含所述运行优先顺序约束条件的所述约束条件下所述目标函数达到最小的最佳运行计划；以及运行辅助输出部，其将由所述运行计划确定部确定的所述最佳运行计划、以及由所述运行优先顺序构成的台数控制用优先顺序作为与所述热源系统相关的运行辅助信息加以输出，所述运行优先顺序是在确定该最佳运行计划时根据所述运行优先顺序约束条件而采用作所述候选的。
此外，本发明的上述热源运行辅助装置的一构成例中，在将表示所述运行优先顺序表的集合s中与候选i的启动顺序j相关的热源设备设为s[i,j]、将与候选i相关的表示采用/不采用(有效/无效)的0-1变量设为γi、将与时刻k下的热源设备m相关的表示启停状态的0-1变量设为δm,k、将与候选i中的时刻k下的热源设备m相关的表示启停状态的0-1变量设为ξi,m,k的情况下，所述运行优先顺序约束条件由后文叙述的式(18)-式(22)表示。
此外，本发明的上述热源运行辅助装置的一构成例中，所述运行优先顺序表针对至少根据运行期间、制冷制热、负荷量中的任一项来选择的所述热源系统的每一运行模式而包含登记有所述候选的多个按运行模式区分的表格，在确定任意运行模式下的所述最佳运行计划的情况下，所述约束条件设定部根据对应于该运行模式的所述按运行模式区分的表格来设定运行优先顺序约束条件。
此外，本发明的热源运行辅助方法是将与热源系统相关的目标函数及约束条件公式化，通过混合整数线性规划法来确定在该约束条件下该目标函数达到最小的最佳运行计划作为与该热源系统中所设置的多个热源设备相关的运行计划，该热源运行辅助方法的特征在于，包括：存储步骤，其利用存储部来存储登记有多个规定了与所述热源设备相关的运行优先顺序的候选的运行优先顺序表；约束条件设定步骤，其根据所述运行优先顺序表，将表示所述候选中的与所述热源设备相关的运行优先顺序的条件和用于以排他方式采用所述候选中的任一候选的条件作为运行优先顺序约束条件加以公式化，并设定为所述约束条件之一；运行计划确定步骤，其通过混合整数线性规划法来确定在包含所述运行优先顺序约束条件的所述约束条件下所述目标函数达到最小的最佳运行计划；以及运行辅助输出步骤，其将由所述运行计划确定步骤确定的所述最佳运行计划、以及由所述运行优先顺序构成的台数控制用优先顺序作为与所述热源系统相关的运行辅助信息加以输出，所述运行优先顺序是在确定该最佳运行计划时根据所述运行优先顺序约束条件而采用作所述候选的。
【发明的效果】
根据本发明，在确定最佳运行计划时根据运行优先顺序约束条件而采用作候选的运行优先顺序被用作台数控制用优先顺序。因此，在台数控制时，热源设备可按照与基于最佳运行计划的计划运行和启动相同的顺序来进行启停控制，使得一方面可应对针对热源系统的各种要求，另一方面可实现最佳运行计划与台数控制的配合。因而，即便是对于急剧的负荷变动，也可实现考虑了长期性能源合同等的最佳热源分担。
附图说明
图1为表示热源运行辅助装置的构成的框图。
图2为热源系统的构成例。
图3为与图2的热源设备相关的参数表。
图4为热源系统中的能源需求与供给例。
图5为运行优先顺序表的构成例。
图6为表示热源运行辅助装置的最佳运行计划确定处理的流程图。
图7为表示运用和不运用运行优先顺序约束条件时的目标函数值的比较的说明图。
图8为表示运用和不运用运行优先顺序约束条件时的最佳运行计划的比较的说明图。
具体实施方式
接着，参考附图，对本发明的一实施方式进行说明。
[热源运行辅助装置]
首先，参考图1，对本发明的一实施方式的热源运行辅助装置10进行说明。图1为表示热源运行辅助装置的构成的框图。
该热源运行辅助装置10整体上由服务器装置或个人电脑等信息处理装置构成，具有如下功能：将与热源系统20相关的目标函数及约束条件公式化，通过混合整数线性规划法来确定在该约束条件下该目标函数达到最小的最佳运行计划作为与热源系统20中所设置的多个热源设备相关的运行计划。
热源系统20是楼宇等的空调系统中所使用、配备多个热泵、换热器、热电联产设备、甚至排出热利用型冷热水产生器等各种热源设备的热源系统。
图2为热源系统的构成例。图3为与图2的热源设备相关的参数表。这些是热源系统的一例，本实施方式并不限定于该构成。
在图2及图3的构成例中，购入的电力被供给至制冷用热泵hpc(heatpumpforcooling：2台)和制热用热泵hph(heatpumpforheating：2台)，购入的天然气被供给至热电联产设备cgs(cogeneration：1台)、制冷用冷热水产生器glc(genelinkheatforcooling：2台)以及制热用冷热水产生器glh(genelinkforheating：2台)。
此外，来自热电联产设备的排出热被供给至制冷用排出热投入型排出热利用型冷热水产生器glx(genelinkwithexhaustheatforcooling：2台)和换热器hex(heatexchangerforheating：1台)。此外，由热电联产设备生成的电力作为购入电力的一部分加以再利用，除了供给至hpc和hph以外，还对空调设备的电力需求(空调以外)进行供给。
另一方面，从hpc、glx、glc输出的冷水对空调设备的冷水需求进行供给，从hph、glh、hex输出的热水对空调设备的热水需求进行供给。
热源运行控制系统30由工业用控制器构成，具有如下功能：根据由热源运行辅助装置10所确定的台数控制用优先顺序构成的运行辅助信息、或者操作人员根据该运行辅助信息而制作的运行辅助信息，进行台数控制等与热源系统20的各热源设备相关的各种运行控制。
上位装置40整体上由服务器装置构成，具有管理与热源系统20相关的各种管理信息的功能、以及根据来自热源运行辅助装置10的要求来提供这些管理信息作为最佳运行计划确定处理中所使用的处理数据的功能。
接着，参考图1，对本实施方式的热源运行辅助装置10的构成进行详细说明。
在热源运行辅助装置10中设置有上位网i/f部11、操作输入部12、画面显示部13、通信i/f部14、存储部15及运算处理部16作为主要功能部。
上位网i/f部11具有如下功能：经由上位线路l1与上位装置40进行数据通信，由此与上位装置40之间交换各种信息。
操作输入部12由键盘、鼠标、触控面板等操作输入装置构成，具有检测操作人员的操作并输出至运算处理部16的功能。
画面显示部13由lcd等画面显示装置构成，具有对输出自运算处理部16的操作菜单、设定内容、最佳运行计划、台数控制用优先顺序等各种信息进行画面显示的功能。
通信i/f部14具有如下功能：经由通信线路l2与热源运行控制系统30进行数据通信，由此，从热源运行控制系统30接收与热源系统20的运行控制相关的各种信息，并发送由最佳运行计划及台数控制用优先顺序构成的运行辅助信息。
存储部15由硬盘、半导体存储器等存储装置构成，具有存储运算处理部16中的最佳运行计划确定处理中所使用的各种处理数据、运算处理部16中所执行的程序的功能。
作为存储部15中所存储的主要处理数据，有运用目的数据15a、热源设备数据15b、能源需求与供给数据15c、能源合同数据15d及运行优先顺序表15e。
运用目的数据15a是表示对热源系统20要求的运用目的的数据，设定有在热源系统20的运用时成为目的的经济性、节能性、环保性、控制性等各种指标。
热源设备数据15b是表示与热源系统20中所使用的各热源设备相关的设备效率、最大(额定)生成热量、最小生成热量等各种动作特性的数据。
能源需求与供给数据15c是表示热源系统20中的每一时刻的冷热水需求量、电力需求量等各种需求的数据。
图4为热源系统中的能源需求与供给例。此处，表示有利用过去的实际数据来表示每月的代表日内的冷热水需求量及电力需求量(空调以外)的时刻变化的图案。此时，例如准备由与表示平日/休息日的各月的代表日相关的24图案以及与夏季/冬季的峰值日相关的2图案构成的合成26图案即可。
能源合同数据15d为电力需求、燃气需求、燃气负荷率等有关于与能源供给公司之间签订的能源合同的数据。
运行优先顺序表15e是登记有多个表示热源系统20的热源设备间的运行优先顺序的候选的表格。
图5为运行优先顺序表的构成例，图5的(a)表示制冷用运行优先顺序表，图5的(b)表示制热用运行优先顺序表。此处，沿行方向排列有不同的候选i，在各候选i中应优先运行的热源设备沿列方向以与其启动顺序j相对应的方式从左方起依序配置。
例如，在图5的(a)的候选c2中，优先顺序的第一位(1st)为hpc1，其后是按照hpc2(2nd)→glc1(3rd)→glc2(4th)→glx1(5th)→glx2(6th)的顺序来设定优先顺序。因而，在采用该候选c2的情况下，hpc1被首先启动，并按照hpc2→glc1→glc2→glx1→glx2的顺序加以启动直至满足负荷为止。
此处，是以分别设定有制冷用和制热用运行优先顺序表15e的情况为例进行展示，根据所确定的最佳运行计划的运行模式来选择最佳运行计划确定处理中所使用的运行优先顺序表15e即可。再者，表格的设定方法并不限定于此，例如针对根据季节/日期/时段等运行期间、制冷制热、负荷量中的任一项来选择的热源系统20的每一运行模式而设定好运行优先顺序表15e即可。此时，通过对于同机型的热源设备假设连续启动，可抑制候选数增大。由此，可大幅缩短最佳运行计划确定处理的所需时间。
运算处理部16具有cpu及其周边电路，具有如下功能：执行从存储部15中读出的程序，由此实现用以执行最佳运行计划确定处理的各种处理部。
作为由运算处理部16实现的主要处理部，设置有数据获取部16a、目标函数设定部16b、约束条件设定部16c、运行计划确定部16d及运行辅助输出部16e。
数据获取部16a具有如下功能：经由上位网i/f部11从上位装置40中获取、或者根据由操作输入部12检测到的操作人员操作来获取最佳运行计划确定处理中所使用的各种处理数据，并登记至存储部15。
目标函数设定部16b具有根据存储部15的运用目的数据15a来公式化并设定最佳运行计划确定处理中所使用的目标函数的功能。
约束条件设定部16c具有如下功能：根据存储部15的热源设备数据15b将最佳运行计划确定处理中所使用的设备特性约束条件公式化；根据存储部15的能源需求与供给数据15c将最佳运行计划确定处理中所使用的能源需求与供给约束条件公式化；以及根据存储部15的能源合同数据15d将最佳运行计划确定处理中所使用的能源合同约束条件公式化。
此外，约束条件设定部16c具有如下功能：根据存储部15的运行优先顺序表15e将最佳运行计划确定处理中所使用的运行优先顺序约束条件公式化；以及将公式化之后的这些约束条件设定为最佳运行计划的确定所使用的约束条件。此时，运行优先顺序约束条件由表示运行优先顺序表15e中所登记的各候选中的与热源设备相关的运行优先顺序的条件和用于以排他方式采用这些候选中的任一候选的条件构成。
运行计划确定部16d具有如下功能：通过混合整数线性规划法来确定在由约束条件设定部16c设定的包含运行优先顺序约束条件的约束条件下目标函数达到最小的最佳运行计划。
运行辅助输出部16e具有如下功能：根据由运行计划确定部16d确定的最佳运行计划、以及由在确定该最佳运行计划时根据运行优先顺序约束条件而采用作候选的运行优先顺序构成的台数控制用优先顺序，生成与热源系统20相关的运行辅助信息；将该运行辅助信息经通信i/f部14输出至热源运行控制系统30；通过画面显示部13对该运行辅助信息进行画面显示；以及将该运行辅助信息经上位网i/f部11输出至上位装置40。
[最佳运行计划的公式化]
接着，对本实施方式的热源运行辅助装置10中的最佳运行计划的公式化进行说明。热源运行辅助装置10在最佳运行计划确定处理中根据混合整数线性规划法来确定最佳运行计划时，在将目标函数及约束条件公式化之后，通过公知的通用解算器来确定在约束条件下目标函数达到最小的解、即最佳运行计划。
[目标函数]
首先，对目标函数的公式化进行说明。目标函数是利用函数公式来表现对热源系统20要求的运用目的。热源系统20的运用目的是从经济性、节能性、环保性、控制性等观点出发而预先确定的，更具体的指标及数值在热源运行辅助装置10中被设定为运用目的数据15a。目标函数设定部16b根据存储部15的运用目的数据15a将最佳运行计划确定处理中所使用的目标函数公式化。
例如，以将在时刻k(k＝1、2、…、k)运行的热源设备下的总运行成本最小化为运用目的的目标函数是以如下方式加以公式化。在将电力/燃气的最大使用量分别设为e-all、f-all、将时刻k下的每1小时的能源单价设为cke、ckf、将基本费用设为cebase、cfbase、将购入量设为ekbuy、fkbuy的情况下，目标函数由下式(1)表示。
【数式1】
[设备特性约束条件]
接着，对设备特性约束条件的公式化进行说明。设备特性约束条件是产生自与构成热源系统20的各热源设备相关的设备特性的约束条件。与各热源设备相关的设备特性的更具体的数值在热源运行辅助装置10中被设定为热源设备数据15b。目标函数设定部16b根据存储部15的热源设备数据15b将最佳运行计划确定处理中所使用的设备特性约束条件公式化。下面，作为热源设备的具体例，对与风冷热泵、排出热利用型冷热水产生器及热电联产设备相关的设备特性约束条件和热源设备间的等负荷率约束进行说明。
[风冷热泵]
风冷热泵是通过电力来生成热量的热源设备，因此设备特性约束条件由与生成热量和电力消耗量相关的约束条件构成。在将与时刻k下的风冷热泵m相关的电力消耗量、生成热量以及表示启停状态的0-1变量分别设为em,k、qm,k、δm,k、将与风冷热泵m的设备效率相关的系数设为pm、qm、将对风冷热泵m的电力消耗量的上下限设为
【数式2】
qm，k＝pmem，k+qmδm，k…(2)
【数式3】
[排出热利用型冷热水产生器]
genelink是排出热利用型冷热水产生器的俗称，是通过燃气和排出热来生成热的热源设备，因此设备特性约束条件由与生成热量、燃气消耗量及排出热投入量相关的约束条件构成。在将与时刻k下的排出热利用型冷热水产生器m相关的燃气消耗量、排出热投入量及生成热量分别设为fm,k、qxinm,k、qm,k、将与排出热利用型冷热水产生器m相关的表示燃气/排出热模式的启停状态的0-1变量分别设为δfm,k、δxm,k、将与排出热利用型冷热水产生器m的设备效率相关的系数设为pfm、qfm、pxm、qxm、将燃气消耗量的上下限设为
【数式4】
【数式5】
【数式6】
[热电联产设备]
热电联产设备是通过燃气来生成电力和热的热源设备，因此设备特性约束条件由与生成电力量、生成排出热量及燃气消耗量相关的约束条件构成。在将与时刻k下的热电联产设备m相关的燃气消耗量、生成电力量、生成排出热量以及表示启停状态的0-1变量分别设为fm,k、egm,k、qxoutm,k、δm,k、将与热电联产设备m的燃气-电力及燃气-热的效率相关的系数分别设为pfm、qfm、pxm、qxm的情况下，投入至热电联产设备m的燃气量(燃气消耗量)与生成电力量的关系由下式(7)表示，投入至热电联产设备m的燃气量(燃气消耗量)与生成排出热量的关系由下式(8)表示，燃气消耗量的上下限约束由下式(9)表示。
【数式7】
【数式8】
【数式9】
[热源设备间的等负荷率约束]
通常，在并行启动有多个热源设备的情况下，为了保持热源设备间的压力平衡，是以两者的负荷率相等的方式进行控制。此时，热源设备m的负荷率是由热源设备m生成的热量除以热源设备m的最大生成热量而得的值。当遵循该等负荷率控制时，已并行启动的任意2个热源设备间的负荷率的差将被约束为零。此外，关于已并行启动的任意2个热源设备，将表示这些热源设备的启停状态的0-1变量的和为2这一内容用作条件。在将与时刻k下的热源设备m、m'相关的生成热量、最大生成热量以及表示启停状态的0-1变量分别设为qm,k、qm',k、
【数式10】
[能源需求与供给约束条件]
接着，对能源需求与供给约束条件的公式化进行说明。能源需求与供给约束条件是产生自将整个热源系统20中的能源需求与供给的收支设为零这一定义的约束条件，具体而言，是冷热水、电力、燃气中的各方的需求与供给相等的约束条件。这些整个热源系统20中的冷热水、电力、燃气的需求量的更具体的数值在热源运行辅助装置10中被设定为能源需求与供给数据15c。目标函数设定部16b根据存储部15的能源需求与供给数据15c将最佳运行计划确定处理中所使用的能源需求与供给约束条件公式化。
在将时刻k下的冷热水需求量设为qkdemand、将购入电力量设为ekbuy、将热源以外的电力需求量设为ekdemand、将购入燃气量设为fkbuy的情况下，与冷热水需求量、购入电力量及购入燃气量相关的能源需求与供给的约束分别由下面的式(11)、式(12)及式(13)表示。此外，在热电联产设备与排出热利用型冷热水产生器之间的剩余排出热被废弃至外部的情况下，与排出热相关的能源需求与供给的约束由下式(14)表示。
【数式11】
【数式12】
【数式13】
【数式14】
[能源合同约束条件]
接着，对能源合同约束条件的公式化进行说明。电力/燃气能源公司与用户签订有各种能源合同，当超出合同范围时，必须支付罚金。尤其是在长期运行计划的寻求当中，必须考虑这些能源合同。能源合同约束条件是产生自这种能源合同的约束条件。
关于能源合同，更具体的数值在热源运行辅助装置10中被设定为能源合同数据15d。目标函数设定部16b根据存储部15的能源合同数据15d将最佳运行计划确定处理中所使用的能源合同约束条件公式化。下面，对与作为代表性的能源合同的电力/燃气需求和燃气负荷率合同相关的约束条件进行说明。
首先，电力/燃气需求是针对年度中每1小时(或30分钟)的最大电力/燃气使用量来分派的，基本费用是根据该最大使用量而定的。在将电力/燃气的最大使用量分别设为
【数式15】
【数式16】
此外，燃气负荷率合同的目的在于年度中的使用量平准化，像下式(17)那样定有针对峰值消耗时期(k∈p)的、年度的平均使用量的比率的下限θ。
【数式17】
此处，考虑到式(15)-(17)是跨越多个时刻k而发挥作用的约束式，可知必须解决时刻k＝1、2、…、k下的多期间的最佳化问题。实际上，这种能源合同所要求的能源消耗的平准化通常是与能源成本的最小化相悖的，最优解可以说并不显而易见。
[运行优先顺序约束条件]
接着，对运行优先顺序约束条件的公式化进行说明。在本发明中，为了使最佳运行计划与台数控制相配合，导入运用在不同时刻k间通用的运行优先顺序这样的新的约束条件。如前文所述的图5所说明，在运行优先顺序表15e中存储有与运行优先顺序的候选i和启动顺序j相对应的热源编号。若将该运行优先顺序表15e设为集合s、将集合s中与候选i的启动顺序j＝1、2、…、m相关的热源设备设为s[i,j]、将与候选i相关的表示采用/不采用(有效/无效)的0-1变量设为γi、将与时刻k下的热源设备m相关的表示启停状态的0-1变量设为δm,k，则运行优先顺序约束条件由下式(18)表示，始终以排他方式仅采用候选i中的任一候选的约束条件由下式(19)表示。
【数式18】
γiδs[i，1]，k≥γiδs[i，2]，k≥…≥γiδs[i，m]，k…(18)
【数式19】
此处，由于式(18)包含变量间的积而成为非线性约束，因此进行线性化以作为混合整数线性规划问题来求解。首先，如下式(20)所示，在重新定义了表示候选i中时刻k下的热源设备m的启停状态的0-1变量ξi,m,k的情况下，式(20)与下面的线性约束即式(21)及式(22)等价。
【数式20】
ξi，m，k＝γiδm，k…(20)
【数式21】
0≤ξi，m，k≤γi…(21)
【数式22】
δm，k-(1-γi)≤ξi，m，k≤δm，k…(22)
如以上所说明，式(1)-式(22)中所记述的各约束条件包含整数变量，且这些约束式和目标函数均以线性来表现，因此可公式化为混合整数线性规划问题而利用通用解算器来相对容易地求解。
[本实施方式的动作]
接着，参考图6，对本实施方式的热源运行辅助装置10的动作进行说明。图6为表示热源运行辅助装置的最佳运行计划确定处理的流程图。
热源运行辅助装置10根据由操作输入部12检测到的最佳运行计划确定指示来执行图6的最佳运行计划确定处理。此处，当开始最佳运行计划确定处理时，通过数据获取部16a在存储部15中预先登记有各种处理数据。
首先，目标函数设定部16b根据存储部15的运用目的数据15a来公式化并设定最佳运行计划确定处理中所使用的目标函数(步骤100)。
另一方面，约束条件设定部16c根据存储部15的热源设备数据15b、能源需求与供给数据15c及能源合同数据15d将设备特性约束条件、能源需求与供给约束条件及能源合同约束条件分别公式化，并设定为最佳运行计划的确定所使用的约束条件(步骤101)。
此外，约束条件设定部16c根据存储部15的运行优先顺序表15e将运行优先顺序约束条件公式化，并设定为最佳运行计划的确定所使用的约束条件之一(步骤102)。
然后，运行计划确定部16d利用通用解算器来执行混合整数线性规划法，由此确定在由约束条件设定部16c设定的包含运行优先顺序约束条件的约束条件下目标函数达到最小的最佳运行计划(步骤103)。
其后，运行辅助输出部16e将在由运行计划确定部16d确定最佳运行计划时根据运行优先顺序约束条件而采用作候选的运行优先顺序确定为台数控制用优先顺序(步骤104)，并将由这些最佳运行计划和台数控制用优先顺序构成的运行辅助信息经通信i/f部14输出至热源运行控制系统30(步骤105)，结束一系列最佳运行计划确定处理。
[模拟结果]
对根据在本实施方式的最佳运行计划确定处理中确定的台数控制用优先顺序来运行热源系统20的情况下的模拟结果进行说明。
在该模拟中，针对热源系统20由前文所述的图2及图3所示的热源设备构成、热源系统20中的各种需求由前文所述的图4所示的图案构成、运行优先顺序表15e由前文所述的图5所示的构成组成的情况而确定了最佳运行计划和台数控制用优先顺序。
再者，关于能源合同，将电力单价cke设定为夏季￥15.74/kwh、其他时期￥14.37/kwh，将燃气单价ckf设定为冬季￥92.53/m3、其他时期￥82.27/m3。此外，关于基本费用，将电力cebase设为￥1732.5/(kw月)，将燃气cfbase设为￥420.71/(m3/h月)。进而，燃气的负荷率合同下限值θ设为65％。
图7为表示运用和不运用运行优先顺序约束条件时的目标函数值的比较的说明图。关于运用和不运用最佳运行计划确定处理中的运行优先顺序约束条件，比较各最优解中的目标函数值可确认，如图7所示，两者的差异较小，处于计算误差的范围内。由此可知，即便固定台数控制用优先顺序，在满足各约束的状态下，运行成本也几乎不增加。
图8为表示运用和不运用运行优先顺序约束条件时的最佳运行计划的比较的说明图，此处表示有7月和9月的代表日中的热源设备启停状况和热负荷分担，图8的(a)表示不运用运行优先顺序约束条件，图8的(b)表示运用运行优先顺序约束条件。此时，在图8的(a)中，对于热负荷分担，使用图5的(a)的候选c1，在图8的(b)中，对于热负荷分担，是按照与表示候选的采用/不采用的0-1变量γi相对应的候选来绘制。
根据7月中的冷热源的运行计划可确认，在图8的(a)的没有优先顺序约束的条件下，每一时刻所使用的热源较为零乱，而通过像图8的(b)那样导入优先顺序约束，则仅仅使用了排出热利用型冷热水产生器。由此，在热源运行控制系统30的台数控制中，按照第1、2台为利用燃气的排出热利用型冷热水产生器(gjg)、第3、4台为利用排出热的排出热利用型冷热水产生器(glx)、第5-6台为风冷热泵(hpc)这一优先顺序来实施跟随快速负荷变动的控制。
如此，在没有运行优先顺序约束条件时，由于成为每一时刻下热源的优先顺序都不同的计划，因此在台数控制中担负快速周期控制的情况下，作为最优解而求出的运行计划与实际的运行便会发生背离。相对于此，当运用运行优先顺序约束条件时，由于求的是考虑了台数控制下的启动停止的解，因此实际的运行也是按照最佳运行计划来进行的。由此，最佳运行计划与台数控制控制器可较佳地配合起来，即便是对于急剧的负荷变动，也可期待实现考虑了长期性能源合同等的最佳热源分担。
[本实施方式的效果]
如此，本实施方式为：约束条件设定部16c根据运行优先顺序表15e，将表示候选中的与热源设备相关的运行优先顺序的条件和用于以排他方式采用候选中的任一候选的条件作为运行优先顺序约束条件加以公式化，并设定为约束条件之一，运行计划确定部16d通过混合整数线性规划法来确定在包含运行优先顺序约束条件的约束条件下目标函数达到最小的最佳运行计划，运行辅助输出部16e将确定好的最佳运行计划、以及由在确定该最佳运行计划时根据运行优先顺序约束条件而采用作候选的运行优先顺序构成的台数控制用优先顺序作为与热源系统20相关的运行辅助信息加以输出。
更具体而言，在将表示运行优先顺序表15e的集合s中与候选i的启动顺序j相关的热源设备设为s[i,j]、将与候选i相关的表示采用/不采用(有效/无效)的0-1变量设为γi、将与时刻k下的热源设备m相关的表示启停状态的0-1变量设为δm,k、将与候选i中时刻k下的热源设备m相关的表示启停状态的0-1变量设为ξi,m,k的情况下，运行优先顺序约束条件由前文所述的式(18)-式(22)表示。
由此，在确定最佳运行计划时根据运行优先顺序约束条件而采用作候选的运行优先顺序被用作台数控制用优先顺序。因此，在台数控制时，热源设备可按照与基于最佳运行计划的计划运行和启动相同的顺序来进行启停控制，使得一方面可应对针对热源系统20的各种要求、另一方面可实现最佳运行计划与台数控制的配合。因而，即便是对于急剧的负荷变动，也可实现考虑了长期性能源合同等的最佳热源分担。
此外，在本实施方式中，也可为：运行优先顺序表15e针对至少根据运行期间、制冷制热、负荷量中的任一项来选择的热源系统20的每一运行模式而包含登记有候选的多个按运行模式区分的表格，在确定任意运行模式下的最佳运行计划的情况下，约束条件设定部16c根据对应于该运行模式的按运行模式区分的表格来设定运行优先顺序约束条件。
由此，可获得与热源系统20的运行模式相应的更佳的最佳运行计划及台数控制用优先顺序。
[实施方式的扩展]
以上，参考实施方式对本发明进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式。可在本发明的范围内对本发明的构成或详情进行本领域技术人员可理解的各种变更。此外，关于各实施方式，可在不发生矛盾的范围内任意组合实施。
符号说明
10热源运行辅助装置
11上位网i/f部
12操作输入部
13画面显示部
14通信i/f部
15存储部
15a运用目的数据
15b热源设备数据
15c能源需求与供给数据
15d能源合同数据
15e运行优先顺序表
16运算处理部
16a数据获取部
16b目标函数设定部
16c约束条件设定部
16d运行计划确定部
16e运行辅助输出部
20热源系统
30热源运行控制系统
40上位装置
l1上位线路
l2通信线路。