JP7214384B2 - デマンド監視装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、デマンド監視装置に関する。

中央監視システムとは、管理や運用の最適化を目的として、建物内の様々な設備を統合的に監視するシステムである。一般に、中央監視システムでは、ネットワーク技術を利用してクライアントサーバシステムが構築されている。例えば、ネットワーク上には、クライアントとしてＧＣＳ(グローバルコントロールサーバ)やＨＩＳ(ヒューマンインターフェースステーション)、ＥＭＳ(エネルギーマネジメントシステム)が配置され、分散サーバとしてＬＣＳ(ローカルコントロールサーバ)が配置されている。

中央監視システムに組み込まれる装置として、デマンド監視装置が知られている。工場やビルなどの大口の電力需要者と、電力供給者である電力会社との間には、通常、最大需要電力に関する契約が結ばれている。この契約では最大需要電力を超えると違約金の支払いや基本料金の引き上げなどのペナルティが課されるので、需要者は最大需要電力を超えることがないように、電力使用量を管理する必要がある。そこで、デマンド監視装置を用いて電力使用量を管理する。

デマンド監視装置は、平均使用電力量の算出周期の開始から現在までの使用電力量に基づいて、算出周期終了時の平均使用電力量の需要であるデマンド値を予測する。デマンド監視装置は、受電電力が負荷の使用状況により契約電力を超過することの無いように、絶えずデマンド値を監視する。

デマンド監視装置は、監視結果に基づいて、契約電力を超過する恐れがある時、あるいは契約電力を超過した時に、警報を出力して監視員に注意を促す。従来のデマンド監視装置では、デマンド値を３０分周期で監視し、監視結果をグラフ化することで契約電力に対する初期目標値や予測需用電力を表示する。さらに、デマンド値を前日まで遡って監視結果を表示する、いわゆるヒストリカル表示も行っている。

特開２０１１－６１９９１号公報

近年では、エコ意識が高まり、電気代節約の要求が強まっている。そのため、監視性能の多機能化及び高性能化を図ったデマンド監視装置の開発が待たれている。しかし、従来のデマンド監視装置では、予め設定された表示画面にしかデマンド値を表示しておらず、表示態様な表示画面を、柔軟に変更させることは困難であった。

また、デマンド値の履歴についても３０分周期で表示されるだけであり、細かなデマンド値の変動を把握することは難しかった。さらには、履歴の蓄積期間についても前日から現在までに過ぎなかった。従って、ヒストリカル表示の表示期間は短く、デマンド値を長期的なスパンで解析していなかった。

本発明の実施形態は、上記問題を解決するためになされたものであり、登録した仮想ポイントにデマンド値を仮想信号として出力することにより、監視性能の多機能化及び高性能化を図ったデマンド監視装置を提供することを課題とする。

上記の課題を達成するために、本発明の実施形態に係るデマンド監視装置は、次の構成要素(ａ)～(ｄ)を備える。
(ａ)所定の表示画面上に仮想ポイントを登録する登録部。
(ｂ)デマンド値を仮想信号として前記仮想ポイントに出力する出力部。
(ｃ)前記仮想信号のデータを任意の周期で蓄積するデータベース。
(ｄ)前記データベースから前記仮想信号のデータを受け取って表示する表示部。

第１の実施形態のブロック図 第１の実施形態におけるデータの流れを示すブロック図 第１の実施形態におけるデータの流れを示すブロック図 第１の実施形態の電力量と温度のヒストリカルグラフ 第１の実施形態の使用電力と温度とのデータを１分単位で表示したグラフ 他の実施形態のブロック図

（第１の実施形態）
（構成）
以下、図を参照して第１の実施形態に係るデマンド監視装置１の構成について、具体的に説明する。図１はデマンド監視装置１の構成を示すブロック図である。デマンド監視装置１は、中央監視システムに適用される装置であり、ネットワーク上に配置されるＧＣＳやＨＩＳ、ＬＣＳなどに構成要素が設けられている。図１に示す各構成要素は、ＣＰＵ及びＲＯＭ等に記憶された所定のプログラムにより実現されるソフトウェアから構成されてもよいし、専用プロセッサ等により実現されるハードウェアから構成されてもよい。

デマンド監視装置１には、登録部２と、出力部３と、データベース４と、表示部５と、パラメータ変更部６と、警報出力部７と、が設けられている。このうち、登録部２及び出力部３は分散サーバであるＬＣＳ(ローカルコントロールサーバ)に設けられている。登録部２は、所定の表示画面、例えばパラメータ設定画面上に仮想ポイントを登録する部分である。登録部２は、デマンド値とは別の項目が表示される画面上に、仮想ポイントを登録することが可能である。

仮想ポイントとは、単一の物理的なポイントを、複数の別個なポイントとして見せるために多重インスタンス化したものである。第１の実施形態では、このような仮想ポイントをパラメータ設定画面上に登録することで、実際には単一のポイントしかなくても、複数のポイントが存在するかのように見せている。

出力部３は、仮想ポイントにデマンド値を仮想信号として出力する部分である。そのため、登録部２がデマンド値とは別の項目が表示される画面上に仮想ポイントを登録した場合に、出力部３は、デマンド値の信号とは別の項目が表示される画面と同一の画面上に、デマンド値を出力するようになっている。

デマンド監視装置１の構成要素のうち、データベース４は通常、クライアントであるＧＣＳ(グローバルコントロールサーバ)に設けられている。データベース４は、デマンド値の履歴を任意の周期で、例えば１分周期で蓄積する。また、データベース４は、デマンド値の履歴を、前日分よりも遡った過去の分まで蓄積する。

また、表示部５、パラメータ変更部６及び警報出力部７は、ＨＩＳ(ヒューマンインターフェースステーション)に設けられている。表示部５は、データベース４から仮想信号のデータを受け取って表示する部分である。例えば、表示部５は、デマンド値を画面シンボルあるいは作表として表示するようになっている。

パラメータ変更部６は、デマンド値の上下限値やカウント値といったデマンド値のパラメータを、ユーザからの入力操作に従って変更する部分である。警報出力部７は、デマンド値が所定の閾値を超えると、警報を出力するようになっている。警報の表示形態は、警報となる表示だけではなく、音声を伴うようにするなど適宜変更可能である。

さらにデマンド監視装置１には、デマンド監視の基本的な構成要素として、入力部８、使用電力量算出部９及びデマンド演算部１０が設けられている。入力部８は、ＬＣＳ(ローカルコントロールサーバ)に設けられている。入力部８は、建物の使用電力量を計測する電力メータ（図示せず）から、所定時間間隔で電力計測値を取得して入力する。

使用電力量算出部９及びデマンド演算部１０は例えば、ＧＣＳ(グローバルコントロールサーバ)に設けられている。使用電力量算出部９は、入力部８が入力した電力計測値に基づいて１分周期で使用電力量を算出するようになっている。デマンド演算部１０は、使用電力量算出部９が算出したデマンド周期の現在までの使用電力量に基づき、デマンド周期の終了時におけるデマンド値を算出するようになっている。

（作用と効果）
第１の実施形態に係るデマンド監視装置１では、登録部２、出力部３、データベース４及び表示部５を備え、登録部２がパラメータ設定画面上に仮想ポイントを登録し、出力部３が仮想ポイントにデマンド値を仮想信号として出力する。このため、データベース４はデマンド値の履歴を１分周期で蓄積することができ、表示部５がデータベース４から仮想信号のデータを受け取って表示することが可能である。

例えば、図２に示すデータの流れでは、
［１］ＬＣＳは１分単位でデータを収集し、出力部３が収集したデータを仮想信号として仮想ポイントに出力する。
［２］ＧＣＳではデータベース４が仮想信号のデータを１分周期で蓄積する。
［３］ＨＩＳでは表示部５が仮想信号の現在値と過去値を表示する。

このような第１の実施形態によれば、デマンド値の履歴を３０分ごとの結果として表示した従来の場合と比べて、デマンド値をきめ細かく監視することができ、監視精度の向上を図ることが可能である。しかも、データベース４はデマンド値の履歴を、前日分を遡った過去まで蓄積することができるので、表示部５は長いスパンでヒストリカル表示を実現することができる。このため、第１の実施形態では、先月のデマンド値と今月のデマンド値との比較や、季節ごとにデマンド値の比較が可能となる。

従来のヒストリカル表示では前日分から現在までといった短期間だけの表示であったが、このような従来技術と比べ、本実施形態では、過去のデータとの比較を容易であり、デマンド値の監視期間の長期化を図ることが可能である。これにより、監視精度をより高めることができ、長期的な展望に立って電気代節約に寄与することができる。

また、表示部５は、デマンド値の表示態様として、画面シンボルや作表を表示することが可能なので、過去のデマンド値と現在のデマンド値とを確実に比較することができる。従って、デマンド値の信号以外の他信号を要因として、電力変化の比較を容易に行うことができ、この点から監視性能の高性能化を進めることが可能である。

また、第１の実施形態では、表示部５が、グラフ表示、帳票の表示等といったデマンド値の様々な表示態様を、他の計測信号や積算信号と同じ画面上に、表示することができる。例えば、図３のデータの流れでは、
［１］あるＬＣＳでは電力量を収集し、仮想信号として出力する。
［２］他のＬＣＳでは温度を収集し、計測信号として出力する。
［３］ＧＣＳではデータベース４が仮想信号及び計測信号のデータを蓄積する。
［４］ＨＩＳでは表示部５がデマンド値と、他の計測値のグラフ及び帳票とを表示する。

このため、ＨＩＳの表示部５は、デマンド値と、他の計測値のグラフ及び帳票とを同時に表示することができる。例えば、トレンドグラフで他信号である温度信号とデマンド値とを合わせて表示させている。具体的には、図４に示すように電力量と温度のヒストリカルグラフを表示してもよいし、図５に示すように使用電力と温度とのデータを１分単位で表示するようにしてもよい。

このような表示を見たユーザは、電力の増減タイミングが、何によるものなのかなど、デマンド値と、他の計測値との相関関係を容易に理解することができる。その結果、第１の実施形態では、監視作業の効率が向上し、柔軟で、きめ細かなデマンド監視を実現して、監視性能をより多機能化・高性能化させることができる。

また、第１の実施形態では、デマンド値の表示態様を、他の計測信号や積算信号と同じ画面上に表示可能なので、パラメータ変更部６にてデマンド値の信号の各パラメータを効率良く変更することができる。従って、第１の実施形態では、設定項目の入出力に関して迅速に対応することが可能である。

さらに第１の実施形態においては、表示部５が、デマンド値の表示態様を他の計測信号や積算信号と同じ画面上に表示することができる。このため、他の計測信号や積算信号の表示と同時に、警報出力部７による警報出力を容易に行うことができる。従って、デマンド監視をより確実に実施することができ、契約電力を超過する恐れがある時、あるいは契約電力を超過した時などに、警報を出力することで、監視員に的確な注意喚起を促すことができる。また、第１の実施形態では、仮想ポイントにデマンド値を出力可能としたことで、デマンド値を様々な観点から監視することができる。例えばＢＣＰ制御への対応を強化することが可能であり、信頼性が一層向上する。

（他の実施形態）
以上説明した実施形態は、本発明の実施形態の一例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。本発明の実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等な範囲に含まれる。

例えば、図６に示すように、ＬＣＳの登録部２は、ネットワークで接続された他社システムのデマンド監視装置の表示画面に対して仮想ポイントを登録するようにしてよい。このような実施形態では、登録部が登録した他社システムの表示画面の仮想ポイントに、自社側のデマンド値を出力することが可能である。

そのため、他社と接続した場合、使用電力量等の確認をＨＩＳ(ヒューマンインターフェースステーション)のデマンド監視画面から行う必要がなくなる。従って、他社システムからも自社側のデマンド値を監視することが可能となる。これにより、自社と他社間の要求仕様の変更時などに、容易に対応することができる。

１…デマンド監視装置
２…登録部
３…出力部
４…データベース
５…表示部
６…パラメータ変更部
７…警報出力部
８…入力部
９…使用電力量算出部
１０…デマンド演算部

Claims (8)

1. 所定の表示画面上に仮想ポイントを登録する登録部と、
   デマンド値を仮想信号として前記仮想ポイントに出力する出力部と、
   前記仮想信号のデータを任意の周期で蓄積するデータベースと、
   前記データベースから前記仮想信号のデータを受け取って表示する表示部と、
   を備えたデマンド監視装置。
2. 前記登録部は、前記デマンド値とは別の項目が表示される画面上に仮想ポイントを登録する請求項１に記載のデマンド監視装置。
3. 前記表示部は、前記デマンド値を画面シンボルあるいは作表として表示する請求項１又は２に記載のデマンド監視装置。
4. 前記データベースは、１分周期で前記デマンド値の履歴を蓄積する請求項１～３のいずれかに記載のデマンド監視装置。
5. 前記データベースは、前記デマンド値の履歴を、前日分よりも遡った過去の分まで蓄積する請求項１～４のいずれかに記載のデマンド監視装置。
6. ユーザからの入力操作に従って前記デマンド値のパラメータを変更するパラメータ変更部を備えた請求項１～５のいずれかに記載のデマンド監視装置。
7. 前記デマンド値が所定の閾値を超えると警報を出力する警報出力部を備えた請求項１～６のいずれかに記載のデマンド監視装置。
8. 前記登録部は、ネットワークで接続された他のシステムのデマンド監視装置の表示画面上に前記仮想ポイントを登録する請求項１～７のいずれかに記載のデマンド監視装置。

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