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JPH06109311A - 複合ビル群における地域冷暖房システムの熱負荷予測システム - Google Patents

複合ビル群における地域冷暖房システムの熱負荷予測システム

Info

Publication number
JPH06109311A
JPH06109311A JP4280969A JP28096992A JPH06109311A JP H06109311 A JPH06109311 A JP H06109311A JP 4280969 A JP4280969 A JP 4280969A JP 28096992 A JP28096992 A JP 28096992A JP H06109311 A JPH06109311 A JP H06109311A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
load
basic pattern
type
event
load prediction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP4280969A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Shimizu
洋 清水
Masahiko Maeda
雅彦 前田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Azbil Corp
Original Assignee
Azbil Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Azbil Corp filed Critical Azbil Corp
Priority to JP4280969A priority Critical patent/JPH06109311A/ja
Publication of JPH06109311A publication Critical patent/JPH06109311A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/17District heating

Landscapes

  • Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複合ビル群地域において、各種の変動要因を
持つ負荷を精度よく予測して実負荷に対して最適の運転
が行なわれるようにする。 【構成】 需要家タイプ別に基本パターンを設定する。
イベントビル群の基本パターンQA はイベントスケジュ
ールの小間使用数に応じてアジャスト部22で補正し、
ビジネスビル群の基本パターンはQB1、QB2、QB3から
カレンダーで判断される日種別により切り替えスイッチ
部23で選択する。24時間後負荷算出部25で基本パ
ターンを基に1時間毎に各タイプ別の24時間後予測負
荷Lが算出され、長期負荷演算部26でLの和が演算さ
れて全体予測負荷Wが出力される。タイプ別の負荷特性
に対応させた負荷予測がきめ細かくできるから、精度の
高い負荷予測値が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は複合ビル群の地域冷暖房
システムにおける熱負荷予測システムに関する。
【0002】
【従来の技術】ビルの冷暖房システムにおいてはその負
荷値を予測しながら熱源設備の運転台数などを決める必
要があるが、これを単にオペレータの経験に基づいて行
なおうとする場合には、感覚や最近の実績を折り込みな
がら判断しなければならず、負担が大きいうえ、曜日な
どによっても負荷が異なるため最適な運転状態を実現す
るにはとくに高度の経験的知識を要するという問題があ
る。これに対処するため、例えば特開平1−13714
5号公報には、熱源の運転実績データを所定の周期で収
集するとともに、特殊な曜日や休日に関連して分類され
る日種別情報をもつカレンダーファイルを準備し、過去
の同じ日種別に属する運転実績データに基づく予測値で
最適運転状態を予測するようにした技術が開示されてい
る。これにより、精度よく負荷予測値が求められ、オペ
レータの負担が軽減される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ものは、単独のビル内の冷暖房に限定されたものであ
り、各種のビル群が集まった地域全体を対象とするとき
にはビル群の種類によって負荷特性も異なるため、上記
技術はそのまま適用することはできない。負荷に対する
変動要因としては、曜日のほか、季節的な要因、昼夜の
時刻による別などがあり、さらにイベントビルなどにお
いてはその開催されるイベントの内容によって負荷が変
動する。したがって本発明は、種々のビル群から構成さ
れる複合ビル群地域において、各種の変動要因を持つ負
荷を精度よく予測して実負荷に対して最適の運転が行な
われるようにする地域冷暖房システムの熱負荷予測シス
テムを提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】このため本発明は、図1
に示すように、イベントビルを含む複数の需要家タイプ
からなる複合ビル群の地域冷暖房システムの熱負荷予測
システムであって、需要家タイプ別実負荷検出手段1
と、該実負荷検出手段の検出結果に基づいて各需要家タ
イプ別に基本パターンを設定する基本パターン設定手段
2と、前記需要家タイプ別にその基本パターンを用いて
運転日の所定時間毎における負荷予測値を算出する需要
家タイプ別負荷予測手段3と、前記所定時間毎分の需要
家タイプ別の負荷予測値の和を演算し、全体の予測負荷
を出力する予測負荷出力手段4とを有し、前記イベント
ビルに対する前記需要家タイプ別負荷予測手段はイベン
ト開催スケジュール折り込み手段5を備えているものと
した。
【0005】
【作用】実負荷を学習して需要家タイプ別に基本パター
ンが設定される。その基本パターンを基に、イベントビ
ルを含む需要家タイプ別負荷予測手段においてその特性
に応じた処理を経て、運転日の所定時間毎における負荷
予測値が算出される。そして、需要家タイプ別の負荷予
測値を合計して各時間毎の全体予測負荷が求められる。
【0006】
【実施例】図2は、本発明が適用される複合ビル群の地
域冷暖房システムの概念を示す。イベントビルA1 、A
2 、…、ビジネスビルB1 、B2 、…、ホテルその他の
ビルC1 、C2 、…など多数のビルからなる複合ビル群
に地域冷暖房センター10が設置され、地域冷暖房セン
ター10において図示しない熱源装置が運転され、ここ
から各ビルに対して熱供給路11を通じて冷熱あるいは
蒸気などの熱媒体が供給される。また各ビルにはテレメ
ータMA1、MA2、MB1、MB2、MC1、MC2、…が備えら
れ、熱媒体の個別の実使用量のデータが地域冷暖房セン
ター10に集約されるようになっている。
【0007】図3は発明の実施例を示すブロック図であ
る。冷房と暖房は基本的に同一の構成となるので、ここ
では1系統で説明する。上述のテレメータMA1、MA2、
MB1、MB2、MC1、MC2、…が需要家タイプ別、すなわ
ちここではイベントビル群A、ビジネスビル群B、ホテ
ルその他ビル群Cに分類されて、それぞれのビル群の熱
媒体実使用量データが各需要家タイプ別の基本パターン
設定部20A 、20B 、20C に入力される。さらに損
失分Dが需要家タイプの1つとして基本パターン設定部
20D に入力される。
【0008】基本パターン設定部20(20A 、20B
、20C 、20D )には、イベント小間使用数が入力
されるアジャスト部22および切り替えスイッチ部23
が接続されている。アジャスト部22はイベントビル群
Aの基本パターンQA を小間使用数に応じて補正する。
また、切り替えスイッチ部23はカレンダー24を備
え、ビジネスビル群Bの複数の基本パターンQB1、QB
2、QB3、の中から日種別により選択するものである。
【0009】アジャスト部22で補正され、切り替えス
イッチ部23で選択され、あるいは基本パターン設定部
20C 、20D で設定されたままの基本パターンQC 、
QDが、それぞれタイプ別の24時間後負荷算出部25
(25A 、25B 、25C 、25D )に入力される。
各タイプ別の24時間後負荷算出部25A 、25B 、2
5C 、25D の出力LA 、LB 、LC 、LD は、長期負
荷演算部26においてその和が演算され、全体予測負荷
Wが出力される。この予測負荷は、冷暖房センター10
における熱源装置の入力データとして登録され、翌日の
0時まで保持されて、これに基づいて熱源装置が運転さ
れる。 なお、とくに暖房の場合の予測負荷について
は、明け方の気温によりバイアス補正される。各ブロッ
クはその入出力モニタのためディスプレイ30と接続さ
れている。
【0010】図4は、上記構成を用いて行なわれる予測
システムの系統図であり、図5はそのフローチャートを
示す。ここで需要家タイプの意義は、負荷の変動要因に
明確な特徴が現われる需要家すなわちビル群を分類して
それぞれの特性に対応する点にある。各運転日当日の負
荷予測は需要家タイプ別毎に設定される基本パターンお
よび損失分の基本パターンに基づいて予測値が求めら
れ、それらの和が全体予測値とされる。基本パターン
は、前述のように負荷の変動要因の特徴に対応して設定
される。これらの変動要因に対してここでは表1のよう
に取り扱うものとする。
【表1】
【0011】そしてこれに基づいて、基本パターンが表
2のように大きく4タイプに設定されているものであ
る。
【表2】 ここで損失パターンは、発生熱量から、全ビルのテレメ
ータ値の合計で得られる実使用量と内部使用量を差し引
いた値を「損失」と捉らえて、1つのパターンとしたも
のである。基本パターンは、1時から24時までの負荷
が1時間ごとに示された1日の負荷パターンとして表わ
され、長期負荷予測を行なうベース情報となる。
【0012】フローは、まずステップ100において時
刻単位iが0にセットされる。ステップ101で、テレ
メータMA1、MA2、MB1、MB2、MC1、MC2、…から各
ビルの実使用量のデータが読み込まれ、ステップ102
では基本パターン設定部20において、需要家タイプ別
に毎正時i毎の過去から現在までの同時刻における負荷
実績値および損失が求められる。ステップ103で、各
時刻iにおける負荷実績値を、指数平滑して基本パター
ンQ(QA 、QB1、QB2、QB3、QC 、QD )が求めら
れる。
【0013】冷熱負荷を例にとると、基本パターンQは
次の式(1)のように表わされる。 Q* j,i =αQj,i /Mj,i +(1−α)Q* j-1,i (1) ただし、 Qj,i : 本日i時(i=0、…、24)の実冷熱負
荷 Q* j-1,i : 現在基本パターンi時の冷熱負荷比率 (0=<Q* j-1,i <=1) Mj,i : 本日i時の最大値ターゲット (契約量、使用予定小間+ベース負荷の熱容量など) Q* j,i : 更新された基本パターンi時の冷熱負荷
比率 α : 指数平滑係数 (0=<α<=1) 指数平滑係数αは、季節変動、適度のばらつきをもつサ
ンプルデータを用いたシミュレーションから、表3のよ
うに設定するのが望ましい。
【表3】 なお、基本パターンには上記のように各時刻毎に実績が
反映されていくから、基本パターンにおけるある時刻の
値はその前後の時刻の値とは無関係に設定される。
【0014】次のステップ104において、アジャスト
部22でイベント開催スケジュールが入力されて、イベ
ントビル群Aの基本パターンQA が補正される。入力は
ディスプレイ上で図6に示されるようなスケジュール画
面で開始および終了時刻を投入して行なわれる。この入
力を基に計算される負荷は、イベント開催スケジュール
による使用小間数に応じて、[使用小間熱量合計+ベー
ス負荷]を最大値1としたときの負荷比率で示される。
【0015】またステップ105では、ビジネスビル群
Bの基本パターンの選択が行なわれる。ビジネスビル群
についても上と同様に負荷比率で示されるが、とくに平
日、休日、翌休日別に基本パターンQB1、QB2、QB3が
用意され、カレンダーに基づいて日種別が判断され、切
り替えスイッチ部23で基本パターンが選択される。な
お、カレンダー24は祝祭日や振替休日なども認識す
る。ホテルその他ビル群C、損失Dでは、それぞれ基本
パターン1種のみのQC 、QD とされている。
【0016】このあと、ステップ106において、24
時間後負荷算出部25で、毎正時に基本パターンを基に
24時間後の予測負荷Lが計算される。この24時間後
負荷予測はイベントビル群A、ビジネスビル群B、ホテ
ルその他ビル群Cおよび損失D別に行なわれ、予測負荷
L(LA 、LB 、LC 、LD )が出力される。これがス
テップ107、108を経て24回繰り返されると、需
要家タイプ別の1日分の長期予測負荷が得られる。
【0017】上記ステップ106〜108の流れを例え
ばイベントビル群について例示すると、前日i時には、
運転当日i時分の24時間後予測負荷LA は式(2)で
求められる。 LA ={Σ(i時に使用予定小間の熱容量)+ベース負荷} ×(i時の基本パターン値) (2) そして、最も古い現時刻に対する予測値LA (1) を
捨て、順次古いほうからLA (n) にLA (n+1)
を置き換え代入してシフトさせ、最後に上に求めた2
4時間後予測負荷をLA (24) にセットすることに
より、i時における24時間分の長期予測負荷が得られ
る。同様にして、他のタイプのビル群についても24時
間後予測負荷が求められ、これがi時として前日1時か
ら24回繰り返されることによって、需要家タイプ別に
運転当日1時から24時までの1日分長期予測負荷が前
日24時に完成することになる。
【0018】そしてステップ109で、長期負荷演算部
26において各需要家タイプ別の長期予測負荷の和が各
時刻分毎に演算されて、全体予測負荷Wが求められる。
なお、各ステップにおけるデータはディスプレイ30に
表示され、事情変更など必要があれば前日においてシフ
ト中の長期予測負荷、あるいは当日分として登録された
予測負荷がディスプレイ上で修正可能である。 この場
合には、各時刻毎の予測値を個別に書き換えて行なえば
よい。
【0019】以上の流れを運転日当日との関係で示す
と、24時間後予測負荷Lの算出は基本パターンQをも
とに運転日の前日に1時間毎に実行され、その都度需要
家タイプ別の予測負荷および損失の和が求められる。2
4時間後負荷予測は運転当日の前日の1時に開始される
から、これに小間の使用状況を反映させるために、例え
ば図6に示されたのと同様の各小間の使用開始および終
了時刻を含むイベント開催スケジュールが運転当日の前
々日中に準備される。上記の24時間後予測負荷Lの算
出が24回繰り返されて、運転日前日の24時には需要
家タイプ別長期予測負荷が求められる。これらの和が、
0時に当日1日分の1時間毎負荷予測値を示す全体予測
負荷Wとして提供される。この1日分の予測負荷は、熱
源装置の運転支援データとして登録され、翌日の0時ま
で保持される。ステップ101、102が発明の実負荷
検出手段を、ステップ103が基本パターン設定手段
を、そしてステップ104〜108が負荷予測手段をそ
れぞれ構成している。また、ステップ109が予測負荷
出力手段を構成する。
【0020】この実施例によれば、複合ビル群における
負荷を需要家タイプ別に分け、それぞれの負荷の基本パ
ターンを設定して、これに基づいて負荷予測を行ない、
需要家タイプの特性に応じて、ビジネスビル群について
は曜日など日種別で、基本パターンを選択するととも
に、イベントビル群についてイベント開催スケジュール
を折り込んで予測負荷を算出するようにしたので、個人
的な勘に頼ることなく適切な熱源設備の運転が可能とな
る。そして上記基本パターンは、需要家タイプ別に実負
荷を求めこの結果を取り入れながら、24時間後負荷予
測に先立って学習して設定されるので、24時間後負荷
予測には常に最新のデータが用いられるとともに、損失
分も需要家タイプの1つとして設定して負荷を予測する
ため、精度の高い負荷予測が行なわれる。
【0021】
【発明の効果】以上のとおり、本発明は、イベントビル
を含む需要家タイプ別の基本パターンを設定し、その基
本パターンを用いて運転日の所定時間毎における需要家
タイプ別の負荷予測値を算出して、その和を所定時間毎
の全体予測負荷とするようにしたから、需要家タイプ別
の負荷特性に対応させた負荷予測がきめ細かくでき、全
体として実測値とのかい離のない精度の高い負荷予測値
を得ることができるという効果がある。また、基本パタ
ーンは負荷予測値算出の前に、実負荷を学習して設定さ
れるから、それ自体が自動的に修正され、常に最新のデ
ータを基に予測がなされるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の構成を示すブロック図である。
【図2】発明が適用される複合ビル群の地域冷暖房シス
テムの概念図である。
【図3】発明の実施例を示すブロック図である。
【図4】予測システムの系統図である。
【図5】実施例における予測のステップを示すフローチ
ャートである。
【図6】スケジュール入力画面を示す図である。
【符号の説明】
1 需要家タイプ別実負荷検出手段 2 基本パターン設定手段 3 需要家タイプ別負荷予測手段 4 予測負荷出力手段 10 地域冷暖房センター 11 熱供給路 20、20A 、20B 、20C 、20D 基本パタ
ーン設定部 22 アジャスト部 23 切り替えスイッチ部 24 カレンダー 25、25A 、25B 、25C 、25D 24時間
後負荷算出部 26 長期負荷演算部 30 ディスプレイ LA 、LB 、LC 、LD 24時間後予測負荷 MA1、MA2、MB1、MB2、MC1、MC2、… テレメー
タ QA 、QB1、QB2、QB3、QC 、QD 基本パターン W 全体予測負荷

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 イベントビルを含む複数の需要家タイプ
    からなる複合ビル群の地域冷暖房システムの熱負荷予測
    システムであって、需要家タイプ別実負荷検出手段と、
    該実負荷検出手段の検出結果に基づいて各需要家タイプ
    別に基本パターンを設定する基本パターン設定手段と、
    前記需要家タイプ別にその基本パターンを用いて運転日
    の所定時間毎における負荷予測値を算出する需要家タイ
    プ別負荷予測手段と、前記所定時間毎分の需要家タイプ
    別の負荷予測値の和を演算し、全体の予測負荷を出力す
    る予測負荷出力手段とを有し、前記イベントビルに対す
    る前記需要家タイプ別負荷予測手段はイベント開催スケ
    ジュール折り込み手段を備えていることを特徴とする複
    合ビル群における地域冷暖房システムの熱負荷予測シス
    テム。
JP4280969A 1992-09-25 1992-09-25 複合ビル群における地域冷暖房システムの熱負荷予測システム Withdrawn JPH06109311A (ja)

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