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公開番号2025017472
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-06
出願番号2023120515
出願日2023-07-25
発明の名称管理装置、管理方法
出願人株式会社日立製作所
代理人青稜弁理士法人
主分類G06Q 50/06 20240101AFI20250130BHJP(計算;計数)
要約【課題】
より短時間かつ高精度に最適化計算が可能なエネルギープラント管理装置を提供すること。
【解決手段】
管理装置は、処理装置と、記憶装置と、を備える。記憶装置は、エネルギープラントにおける熱需要の情報と、エネルギープラントに含まれる複数の熱源機それぞれについての熱源機にかかる負荷とエネルギー消費の相関関係を示す機器特性情報と、を記憶する。処理装置は、機器特性情報に基づいて、複数の熱源機に含まれる熱源機がそれぞれ1以上含まれる複数の熱源機グループを作成する。処理装置は、熱需要の情報と、複数の熱源機グループの情報と、に基づいて、複数の熱源機グループのうち、熱需要に対応する制御対象として採用する熱源機グループを1以上特定する。処理装置は、特定した熱源機グループに含まれる熱源機によって熱需要に対応するための熱供給を行う計画である熱源制御計画を作成する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
処理装置と、記憶装置と、を備え、
前記記憶装置は、
エネルギープラントにおける熱需要の情報と、エネルギープラントに含まれる複数の熱源機それぞれについての熱源機にかかる負荷とエネルギー消費の相関関係を示す機器特性情報と、を記憶し、
前記処理装置は、
前記記憶装置に記憶された前記機器特性情報に基づいて、前記複数の熱源機に含まれる熱源機がそれぞれ１以上含まれる複数の熱源機グループを作成し、
前記記憶装置に記憶された熱需要の情報と、前記複数の熱源機グループの情報と、に基づいて、前記複数の熱源機グループのうち、前記熱需要に対応する制御対象として採用する熱源機グループを１以上特定し、
特定した前記熱源機グループに含まれる熱源機によって前記熱需要に対応するための熱供給を行う計画である熱源制御計画を作成する
ことを特徴とする管理装置。
続きを表示（約 2,000 文字）【請求項２】
請求項１に記載の管理装置であって、
前記記憶装置は、
所定の範囲の負荷が熱源機にかかる場合においてエネルギー消費効率に関する値が取りうる範囲の情報である熱源単位幅を格納し、
前記処理装置は、
前記熱源単位幅が重複する熱源機が同一のグループに含まれるように前記複数の熱源機グループを作成する
ことを特徴とする管理装置。
【請求項３】
請求項１に記載の管理装置であって、
前記記憶装置は、
所定の範囲の負荷が熱源機にかかる場合においてエネルギー消費効率に関する値が取りうる範囲に関する情報である熱源単位幅を格納し、
前記処理装置は、
異なる熱源機グループ間に含まれる熱源機の前記熱源単位幅が重複しないように、前記複数の熱源機グループを作成する
ことを特徴とする管理装置。
【請求項４】
請求項１に記載の管理装置であって、
前記処理装置は、
前記複数の熱源機グループに含まれるそれぞれ熱源機のエネルギー消費効率に関する値を評価し、当該評価に基づいて、前記複数の熱源機グループに、前記熱源制御計画の作成において制御対象として採用する熱源機グループを特定する際の優先順位を付与する
ことを特徴とする管理装置。
【請求項５】
請求項１に記載の管理装置であって、
前記機器特性情報は、
環境条件に関連付けた前記相関関係のグラフを格納し、
前記処理装置は、
熱源機の使用環境に応じた前記グラフを用いて、前記複数の熱源機グループを作成する処理を行う
ことを特徴とする管理装置。
【請求項６】
請求項１に記載の管理装置であって、
前記処理装置は、
グループに含まれるすべての熱源機を最大負荷で稼働させる１以上の第一の熱源機グループと、グループに含まれる熱源機で前記熱需要の一部を按分する第二の熱源機グループと、を特定する
ことを特徴とする管理装置。
【請求項７】
請求項１に記載の管理装置であって、
前記記憶装置は、
施設の発電系統の排熱を利用した熱供給を行う機能である排熱回収機能の情報を格納し、
前記処理装置は、
前記排熱回収機能の情報に基づいて、前記熱源制御計画の作成において制御対象として採用する熱源機である排熱回収用熱源機を１以上特定可能である
ことを特徴とする管理装置。
【請求項８】
請求項１に記載の管理装置であって、
前記記憶装置は、
施設の発電系統の排熱を利用した熱供給を行う機能である排熱回収機能の情報を格納し、
前記処理装置は、
さらに前記排熱回収機能の情報に基づいて、前記複数の熱源機に含まれる熱源機がそれぞれ１以上含まれる複数の熱源機グループを作成し、
さらに排熱量の情報に基づいて、前記複数の熱源機グループのうち、前記熱需要に対応する制御対象として採用する熱源機グループを１以上特定する
ことを特徴とする管理装置。
【請求項９】
請求項８に記載の管理装置であって、
前記処理装置は、
前記排熱回収機能および排熱量の情報を利用しない場合の前記熱源制御計画に関する第一の熱源制御計画と、前記排熱回収機能および排熱量の情報を利用する場合の前記熱源制御計画に関する第二の熱源制御計画と、を別々に作成可能であり、
前記第一の熱源制御計画の情報と、前記第二の熱源制御計画の情報と、を比較可能に出力する
ことを特徴とする管理装置。
【請求項１０】
処理装置と、記憶装置と、を用いて行う管理方法であって、
前記記憶装置は、
エネルギープラントにおける熱需要の情報と、エネルギープラントに含まれる複数の熱源機それぞれについての熱源機にかかる負荷とエネルギー消費の相関関係を示す機器特性情報と、を記憶しており、
前記処理装置が、前記記憶装置に記憶された前記機器特性情報に基づいて、前記複数の熱源機に含まれる熱源機がそれぞれ１以上含まれる複数の熱源機グループを作成するステップと、
前記処理装置が、前記記憶装置に記憶された熱需要の情報と、前記複数の熱源機グループの情報と、に基づいて、前記複数の熱源機グループのうち、前記熱需要に対応する制御対象として採用する熱源機グループを１以上特定するステップと、
前記処理装置が、特定した前記熱源機グループに含まれる熱源機によって前記熱需要に対応するための熱供給を行う計画である熱源制御計画を作成するステップと、
を含むことを特徴とする管理方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、管理装置、および、管理方法に関する。
続きを表示（約 3,500 文字）【背景技術】
【０００２】
本発明の背景技術として、例えば、特開２０１１－００２１１２号公報には、複数の熱源機の最適組み合わせと各熱源機の最適運転スケジュールをシミュレートする技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１１－００２１１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
様々な熱源設備を含むエネルギープラント制御システムにおいて、熱源制御計画を立案するために種々のパラメータを考慮した最適化計算を行う必要性がある。一方で、熱源制御計画を立案するための最適化計算において、熱源設備構成の種類の数やエネルギープラント制御システムの規模が大きくなるにつれて、考慮するべきパラメータの数と組み合わせも多くなる。そして、膨大なパラメータの数と組み合わせが存在すると、非常に長い計算時間が必要となる場合、または、最適化計算において全てのパラメータを考慮しきれなくなる場合があった。ここで、最適化計算において全てのパラメータを考慮しきれなくなる場合、最適化計算の結果に基づいて作成された計画が、同じ条件下で考え得る他の計画候補よりも必ずしも優れていない可能性があるため、最適化計算の精度が低減する可能性がある。
【０００５】
ここで、発明者は、個々の熱源設備の機器特性を踏まえずに最適化計算を行うことで、熱源制御計画において考慮する必要性が低い熱源設備まで含めた最適化計算を行うこととなり、結果として最適化計算に係る時間や最適化計算の精度に影響を与えているという課題を見出した。そのため、個々の熱源設備の機器特性を踏まえ、より短時間かつ高精度に最適化計算が可能なエネルギープラント管理装置が望まれる。なお、特許文献１に記載の技術は、上述の課題を考慮していない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様によれば、下記の管理装置が提供される。この管理装置は、処理装置と、記憶装置と、を備える。記憶装置は、エネルギープラントにおける熱需要の情報と、エネルギープラントに含まれる複数の熱源機それぞれについての熱源機にかかる負荷とエネルギー消費の相関関係を示す機器特性情報と、を記憶する。処理装置は、記憶装置に記憶された機器特性情報に基づいて、複数の熱源機に含まれる熱源機がそれぞれ１以上含まれる複数の熱源機グループを作成する。処理装置は、記憶装置に記憶された熱需要の情報と、複数の熱源機グループの情報と、に基づいて、前記複数の熱源機グループのうち、熱需要に対応する制御対象として採用する熱源機グループを１以上特定する。処理装置は、特定した熱源機グループに含まれる熱源機によって熱需要に対応するための熱供給を行う計画である熱源制御計画を作成する。
【０００７】
本発明の第２の態様によれば、下記の管理方法が提供される。この管理方法は、処理装置と、記憶装置と、を用いて行う方法である。この方法では、記憶装置は、エネルギープラントにおける熱需要の情報と、エネルギープラントに含まれる複数の熱源機それぞれについての熱源機にかかる負荷とエネルギー消費の相関関係を示す機器特性情報と、を記憶している。この方法は、処理装置が、前記記憶装置に記憶された前記機器特性情報に基づいて、前記複数の熱源機に含まれる熱源機がそれぞれ１以上含まれる複数の熱源機グループを作成するステップと、処理装置が、前記記憶装置に記憶された熱需要の情報と、前記複数の熱源機グループの情報と、に基づいて、前記複数の熱源機グループのうち、前記熱需要に対応する制御対象として採用する熱源機グループを１以上特定するステップと、処理装置が、特定した前記熱源機グループに含まれる熱源機によって前記熱需要に対応するための熱供給を行う計画である熱源制御計画を作成するステップと、を含む。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、様々な熱源設備から構成されるエネルギープラントにおいても良好な最適化計算を実現できる。なお、上記した以外の課題、構成および効果は、以下の発明を実施するための形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
エネルギープラント管理装置及び連携設備システムとの関連の一例を示す図である。
運転計画処理部の具体的な構成の一例を示すブロック図である。
熱源機の性能特性図の一例である。
前処理から計画作成までの全体の流れの一例を示すフローチャートである。
熱源機優先順位判定部による処理手順の一例を示すフローチャートである。
熱源機グループ作成処理手順の一例を示す概念図である。
熱源機の管理情報の一例を示すテーブルである。
熱源機優先順位判定部による処理手順を示す概念図である。
エネルギープラント管理装置の計画部により作成される運転計画の例である。
運転計画処理部の具体的な構成の一例を示すブロック図である。
ＣＧＳ排熱回収計画部における処理手順の一例のフローチャートである。
熱源機優先順位判定部による処理手順の一例を示すフローチャートである。
熱源機優先順位判定部による処理手順を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。実施形態は、本発明を説明するための例示であって、説明の明確化のため、適宜、省略および簡略化がなされている。本発明は、他の種々の形態でも実施することが可能である。特に限定しない限り、各構成要素は単数でも複数でも構わない。
図面において示す各構成要素の位置、大きさ、形状、範囲などは、発明の理解を容易にするため、実際の位置、大きさ、形状、範囲などを表していない場合がある。このため、本発明は、必ずしも、図面に開示された位置、大きさ、形状、範囲などに限定されない。
各種情報の例として、「テーブル」、「リスト」、「キュー」等の表現にて説明することがあるが、各種情報はこれら以外のデータ構造で表現されてもよい。例えば、「ＸＸテーブル」、「ＸＸリスト」、「ＸＸキュー」等の各種情報は、「ＸＸ情報」としてもよい。識別情報について説明する際に、「識別情報」、「識別子」、「名」、「ＩＤ」、「番号」等の表現を用いるが、これらについてはお互いに置換が可能である。
同一あるいは同様の機能を有する構成要素が複数ある場合には、同一の符号に異なる添字を付して説明する場合がある。また、これらの複数の構成要素を区別する必要がない場合には、添字を省略して説明する場合がある。
実施形態において、プログラムを実行して行う処理について説明する場合がある。ここで、計算機は、プロセッサ（例えばＣＰＵ、ＧＰＵ）によりプログラムを実行し、記憶資源（例えばメモリ）やインターフェースデバイス（例えば通信ポート）等を用いながら、プログラムで定められた処理を行う。そのため、プログラムを実行して行う処理の主体を、プロセッサとしてもよい。同様に、プログラムを実行して行う処理の主体が、プロセッサを有するコントローラ、装置、システム、計算機、ノードであってもよい。プログラムを実行して行う処理の主体は、演算部であれば良く、特定の処理を行う専用回路を含んでいてもよい。ここで、専用回路とは、例えばＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＣＰＬＤ（Complex Programmable Logic Device）等である。
プログラムは、プログラムソースから計算機にインストールされてもよい。プログラムソースは、例えば、プログラム配布サーバまたは計算機が読み取り可能な記憶メディアであってもよい。プログラムソースがプログラム配布サーバの場合、プログラム配布サーバはプロセッサと配布対象のプログラムを記憶する記憶資源を含み、プログラム配布サーバのプロセッサが配布対象のプログラムを他の計算機に配布してもよい。また、実施形態において、２以上のプログラムが１つのプログラムとして実現されてもよいし、１つのプログラムが２以上のプログラムとして実現されてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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