JP6168528B2 - Power control system, method, and information transmission capability control system, method - Google Patents

Power control system, method, and information transmission capability control system, method Download PDF

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Description

本発明は、資源(電力、情報伝達能力)総量の制約を満たしつつ、各要素の優先度に応じた資源の割当てを、特に通信量を抑えつつ、実装上で現れる非直流域での安定化と非直流域での制御目標を導入することによって、動的に且つ効率よく行うシステム、及び方法に関する。   The present invention stabilizes the allocation of resources according to the priority of each element while satisfying the constraints on the total amount of resources (power, information transmission capability), especially in the non-DC region that appears on the implementation while suppressing the communication volume. And a system and method for dynamically and efficiently implementing control targets in the non-DC range.

各家庭、オフィス等においては、瞬間的に発生し得る消費電力を賄うべく、電力事業者と最大電力の契約を結び、また電力事業者も、各契約単位によって発生し得る消費電力の総計を賄う発電、送電設備を整備しようとしてきた。しかし、例えば夏場においては、常に電力供給能力は危機的な状況を迎えている。電力事業者は過剰な設備を保有することを避けるため、その供給能力は需要を僅かに上回る状況で推移する。その結果、需要ピーク時にはマージンが極めて少なくなる。   In each home, office, etc., in order to cover the power consumption that can be generated instantaneously, a contract of maximum power is signed with the power company, and the power company also covers the total power consumption that can be generated by each contract unit. I have been trying to improve power generation and transmission facilities. However, in summer, for example, the power supply capacity is always in a critical situation. In order to avoid having excessive facilities, the power supply capacity will remain slightly above demand. As a result, the margin is extremely low at peak demand.

この状態でも、スマートメーターを通して、各家庭、オフィス等への供給制限を僅かでも行えば、電力危機は回避できる。将来における電力事業者と契約者との新たな契約関係は、このようなものになることが考えられる。   Even in this state, the power crisis can be avoided if the supply to each home, office, etc. is limited even slightly through the smart meter. It is conceivable that a new contract relationship between a power company and a contractor in the future will be like this.

しかし、そのような制限下においても生活環境は維持されなくてはならない。すなわち、各家庭、オフィス等への電力制約が課されても、電力の「やりくり」を自律分散的に行うことが求められる。この部分は電力事業者の担当外である。   However, the living environment must be maintained even under such restrictions. In other words, even if power restrictions are imposed on each home, office, etc., it is required to perform power “handling” in an autonomous and distributed manner. This part is outside the charge of the power company.

各家庭、オフィス等において電力の「やりくり」を行うことにより瞬間的なピーク電力の発生を避け、ピークの平坦化を行えば、上記需要ピークにかかる状況を劇的に改善することができる。しかるに、現状での各家庭、オフィス等での電化製品等の利用は、平坦化を考慮して行われていない。一部の住戸を除き、住宅、オフィスビル等での電力制御は、実現、普及に至っていない。   The situation related to the demand peak can be drastically improved by flattening the peak by avoiding the generation of instantaneous peak power by carrying out the power “handling” at each home, office or the like. However, the current use of electrical appliances at homes, offices, etc. is not performed in consideration of flattening. Except for some dwelling units, power control in homes and office buildings has not been realized and spread.

これまでは、対象となる電力消費個体やシステム上に置かれる非直流的なメカニズムの影響を解析し、それを解決する手段が提供されることはなかった。いわばこれまでは、「日」のスケールでの応答を考慮すれば足りていたため、直流的な要素としてしか考察されてきなかった。この瞬時電力の制御は、たとえ、一斉指令で行う場合であっても、システムに内在し点在する各種のモデル遅れの影響を受け、ときに深刻な不安定性を引き起こしうる。この課題は、資源を電力に限らず、情報やエネルギーなど普遍的な対象についての制御系としての安定化に関する。   Until now, there has been no way to analyze the effects of non-DC mechanisms placed on the target power consumers or systems and to solve them. So far, it has been sufficient to consider the response on the “day” scale, so it has been considered only as a direct current element. Even when this instantaneous power control is performed by a simultaneous command, it can be influenced by various model delays inherent in the system and can sometimes cause serious instability. This issue relates to stabilization as a control system for universal objects such as information and energy, not limited to electric power.

また、これまでの電力の平坦化制御は、目標値が電力の規制値たる直流の目標値にほぼ限定されてきた。電力の余裕代を逸脱しないような予見制御や、一定期間での電力の積分量である電力量のデマンドを予見し、突出を抑制する制御とは、大きな位相操作を行って目標値を設定することに対応する。とくに高速の制御法である自律分散の並列処理方法とこの非直流域の制御目標の両立については、これまで手段が提供されたことはなかった。この課題は、同様に、資源を電力に限らず、情報やエネルギーなど普遍的な対象についての制御目標の設定に関する。   In addition, power flattening control so far has been almost limited to a DC target value whose target value is a power regulation value. Foreseeing control that does not deviate from the power margin and foreseeing demand for the amount of power that is the integral amount of power over a certain period of time, control that suppresses protrusion is a large phase operation that sets the target value Corresponding to that. In particular, no means has been provided to achieve both the autonomous distributed parallel processing method, which is a high-speed control method, and this non-DC control objective. This problem similarly relates to setting of control targets for universal objects such as information and energy, not limited to electric power.

以下、関連する従来技術について簡潔に説明する。   The related prior art will be briefly described below.

特開平11−313438号公報「電力配電系統用障害保護装置」
同発明では、障害検知器によって故障を検知することに対応して、回路の遮断を行うハードウェア対応だが、本発明では、機器群が、サーバーが通信を介して情報収集を行い、電力制約と必要量を優先度を考慮して協調した動的な電力の管理を行う点で全く異なる。
Japanese Patent Laid-Open No. 11-313438 “Fault Protection Device for Power Distribution System”
In the present invention, it corresponds to hardware that cuts off the circuit in response to detecting a failure by the failure detector, but in the present invention, the device group collects information through communication, and the power constraint and It is completely different in that the necessary amount is managed in consideration of the priority and the dynamic power management is coordinated.

特開2001−69668号公報「電力管理装置」
同発明では、機器群からの情報収集・集計を行わない方式が前提だが、本発明では、機器群で、電力制約と必要量を、優先度を考慮して協調した動的な電力の管理を行う点で全く異なる。
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-69668 “Power Management Device”
The invention presupposes a method that does not collect / aggregate information from the device group, but in the present invention, the device group performs dynamic power management in coordination with the power constraints and required amount in consideration of priority. It is completely different in what it does.

特開2013−38885号公報「自家発電システム」
同発明は、発電装置を扱っているが、本発明は、逆に、負の電力供給を行うものである。
Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-38885 “In-house Power Generation System”
The present invention deals with a power generator, but the present invention conversely supplies negative power.

特開2012−85511号公報「充電効率制御を有し且つ適応性充電サービスを提供する車両充電システム」
同発明では、充電ステーション群での電力管理を行うものではなく、管理ステーションの存在とスマートグリッドの存在を想定している。本発明は、管理ステーションやスマートグリッドの存在に関わらず、電力制約と必要量、優先度を考慮して協調した動的な電力の管理を行う点で全く異なる。
JP 2012-85511 A "Vehicle Charging System Having Charging Efficiency Control and Providing Adaptive Charging Service"
In the present invention, power management is not performed in the charging station group, but the existence of a management station and the existence of a smart grid are assumed. The present invention is completely different in that dynamic power management is performed in cooperation with consideration of power constraints, necessary amounts, and priorities regardless of the presence of a management station or a smart grid.

特開2009−94768号公報「電力線通信装置及び電力線通信装置の自動登録方法」
同発明は、電力線通信での接続確立方法に関するものである。本発明は、通信方式を特定しておらず、通信の確立は解決すべきと掲げてない。また、本発明では、電力線通信を通信手段の1つとして掲げているが、そこでの接続確立を解決すべき課題として掲げているわけではない。
JP 2009-94768 A "Power Line Communication Device and Automatic Registration Method for Power Line Communication Device"
The present invention relates to a connection establishment method in power line communication. The present invention does not specify a communication method and does not state that establishment of communication should be solved. In the present invention, power line communication is listed as one of communication means, but connection establishment there is not listed as a problem to be solved.

特開2004−208393号公報「優先の電源供給順序が設定できるマルチ出力回路装置」
同発明では、トータル負荷電流の超過を検出し、また、設定された順序での負荷の切断を想定している。本発明では、負荷の超過は機器群での情報収集で行い、特定の検出手段を求めていない。また、負荷の切断順序も予め設定するのではなく、機器群での動的な判断によって定めることを特徴としている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-208393 “Multi-output circuit device in which priority power supply order can be set”
In the present invention, it is assumed that the total load current is exceeded, and that the load is disconnected in the set order. In the present invention, the excess load is performed by collecting information in the device group, and no specific detection means is required. Further, the load disconnection order is not set in advance, but is determined by dynamic determination in the device group.

特表2003−511842号公報「コンタクタ・ブレーカー」
同発明では、障害検出とそれにもとづく制御は、同一の個体内で行われる。本発明は、機器群で、電力制約と必要量、優先度を考慮して協調した動的な電力の管理を行う点で全く異なる。
Japanese translation of PCT publication No. 2003-511842 “Contactor breaker”
In the present invention, fault detection and control based thereon are performed within the same individual. The present invention is completely different in that dynamic power management is performed cooperatively in consideration of power constraints, necessary amounts, and priorities in the device group.

特開2013−70569号公報「分散型電源システム」
同発明では、故障検出と制御が同一個体内で行われているが、本発明では、機器群で、電力制約と必要量、優先度を考慮して協調した動的な電力の管理を行う点で全く異なる。
JP 2013-70569 A “Distributed Power Supply System”
In the present invention, failure detection and control are performed within the same individual, but in the present invention, dynamic power management is performed in a group of devices in consideration of power constraints, required amount, and priority. Is completely different.

特開2011−234561号公報「インテリジェント分電盤、分電装置、停電対策システム及び分電方法」
同発明では、停電検知とそれに続く予備電源への接続替え、および停電復旧後の逆操作を同一個体内で行っている。機器群で、電力制約と必要量、優先度を考慮して協調した動的な電力の管理を行う点で全く異なる。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-234561 “Intelligent Power Distribution Board, Power Distribution Device, Power Failure Countermeasure System, and Power Distribution Method”
In the same invention, power failure detection, subsequent connection change to a standby power source, and reverse operation after power failure recovery are performed within the same individual. The device group is completely different in that it dynamically manages power in consideration of power constraints, required amount, and priority.

特開2010−148125号公報「家庭向けを含む電気エネルギー消費の遠隔取得及び分散した目標ユーザの遠隔制御のためのシステム」
同発明では、中央サーバー、コンセントレータ、メーターという通信構造を介した集中管理を前提としているが、本発明では、機器群で、電力制約と必要量、優先度を考慮して協調した動的な電力の管理を、分散化された局所的なグループ内で独立的に行う点を構成の原点としている点で全く異なる。
JP 2010-148125 A "System for Remote Acquisition of Electric Energy Consumption Including Home Use and Remote Control of Distributed Target Users"
The present invention assumes centralized management via a communication structure such as a central server, a concentrator, and a meter. This is completely different in that the starting point of the configuration is that the management is independently performed in a distributed local group.

特表2005−513900号公報「家庭向けを含む電気エネルギー消費の遠隔取得及び分散した目標ユーザの遠隔制御のためのシステム」
同発明では、中央サーバー、コンセントレータ、メーターという通信構造を介した集中管理を前提としているが、本発明では、機器群で、電力制約と必要量、優先度を考慮して協調した動的な電力の管理を、分散化された局所的なグループ内で独立的に行う点を構成の原点としている点で全く異なる。
JP 2005-513900 A "System for remote acquisition of electric energy consumption including home use and remote control of distributed target users"
The present invention assumes centralized management via a communication structure such as a central server, a concentrator, and a meter. This is completely different in that the starting point of the configuration is that the management is independently performed in a distributed local group.

特開平9−93820号公報「太陽光発電装置」
同発明では、通信手段と遮断手段が記述されているのみである。本発明では、機器群で、電力制約と必要量、優先度を考慮して協調した動的な電力の管理を行う点で全く異なる。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-93820 “Solar Photovoltaic Generator”
In the same invention, only communication means and blocking means are described. The present invention is completely different in that dynamic power management is performed cooperatively in consideration of power constraints, necessary amounts, and priorities in the device group.

特開平10−42481号公報「車両用電源制御装置」
同発明でいう、電源遮断装置は、周囲にツリーないしスター系をなす集中管理構成することを前提としている。本発明では、機器群で、電力制約と必要量、優先度を考慮して協調した動的な電力の管理を行う点で全く異なる。
Japanese Patent Laid-Open No. 10-42481 “Vehicle Power Supply Control Device”
The power shut-off device referred to in the present invention is premised on a centralized management configuration that forms a tree or star system around it. The present invention is completely different in that dynamic power management is performed cooperatively in consideration of power constraints, necessary amounts, and priorities in the device group.

特開2000−16200号公報「車両用電源制御装置」
同発明でいう、電源遮断装置は、周囲にツリーないしスター系をなす集中管理構成することを前提としている。本発明では、機器群で、電力制約と必要量、優先度を考慮して協調した動的な電力の管理を行う点で全く異なる。
Japanese Patent Laid-Open No. 2000-16200 “Vehicle Power Supply Control Device”
The power shut-off device referred to in the present invention is premised on a centralized management configuration that forms a tree or star system around it. The present invention is completely different in that dynamic power management is performed cooperatively in consideration of power constraints, necessary amounts, and priorities in the device group.

特開2005−178778号公報「自動車用電源端末装置及び自動車の電力供給システム」
同発明でいう、電源遮断装置は、周囲にツリーないしスター系をなす集中管理構成することを前提としている。本発明では、機器群で、電力制約と必要量、優先度を考慮して協調した動的な電力の管理を行う点で全く異なる。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-178778 “Automotive Power Terminal Device and Automobile Power Supply System”
The power shut-off device referred to in the present invention is premised on a centralized management configuration that forms a tree or star system around it. The present invention is completely different in that dynamic power management is performed cooperatively in consideration of power constraints, necessary amounts, and priorities in the device group.

特開2004−348411号公報「中央監視制御システム一体型分散型受配電設備」 同発明では、中央監視制御システムの存在が前提となっている。本発明では、機器群で、電力制約と必要量、優先度を考慮して協調した動的な電力の管理を行う点で全く異なる。   JP 2004-348411 A "Central supervisory control system integrated distributed power distribution facility" The present invention is premised on the existence of a central supervisory control system. The present invention is completely different in that dynamic power management is performed cooperatively in consideration of power constraints, necessary amounts, and priorities in the device group.

特開2012−161202号公報「階層型需給制御装置および電力系統制御システム」
同発明では、階層を構成するものの、情報を集約する集中監視制御システムなっており、本発明の一実施態様である、グループ内での情報収集と制御を他のグループ、階層と独立分散的に行うという点が存在せず、全く異なるものである。
JP 2012-161202 A "Hierarchical Supply and Demand Control Device and Power System Control System"
In the present invention, although it constitutes a hierarchy, it is a centralized monitoring control system that aggregates information, and in one embodiment of the present invention, information collection and control within a group is performed in an independent and distributed manner with other groups and hierarchies. There is no point to do and it is completely different.

特開2010−279238号公報「系統監視制御システム」
同発明では、階層を構成するものの、本発明の一実施態様である、グループ内での情報収集と制御を他のグループ、階層と独立分散的に行うという点が存在せず、全く異なるものである。
JP 2010-279238 A “System Monitoring and Control System”
Although the present invention constitutes a hierarchy, there is no point that information collection and control within a group is performed in an independent and distributed manner with other groups and hierarchies, which is an embodiment of the present invention. is there.

特開2002−27686号公報「店舗内機器の消費電力制御方法」
同発明には、名称として、「階層」、「分散」のキーワードが現れているが、下記明細書から引用して述べるように、内容は異質で、本発明とは全く異なる。
「[0020]また、各コントローラは自律分散システムを構成しており、サブシステムとしての一つのコントローラが不稼働になった場合にも他のコントローラが自己の管轄下の機器を制御するに当たって何ら支障はなく(これを自律可制御性という)、かつ、各コントローラ間で互いの目的を協調することができる(これを自律可協調性という)ものである。このため、各コントローラの間にはマスタ/スレーブの区別や重要性の差異はなく、基本的に独自の資源を持って管理、制御を実行可能である。」
同発明でいう「自立分散」制御とは、同明細書の図2にあるように、照明とエアコンのような種別コントローラー間の独立性であって、コントローラー配下のエアコン間、照明間の電力配置が自律的に行われることを指しているわけではない。本発明の一実施形態では、それら配下のメンバー間の優先度を考慮した、動的な電力配置を他のグループや階層とは独立に行うことを第一の特徴としており、名称こそ「自律分散」と類似しているが、方法は全く異なるものである。また、同発明でいう、「階層」とは、時間帯、連携省エネ、ピークという運用モード上の階層を指しているが、本発明の一実施形態でいう階層とは、同発明にあてはめた場合は、店舗をメンバーとするグループから構成される階層、あるいは、地域店舗を代表するサーバーをメンバーとするグループから構成される階層などであって、名称こそ「階層」ではあるが、定義が根本的に異なる。本発明の一実施形態では、それらのどの階層上でも、グループ間での優先度を考慮した動的な電力配置を他のグループや階層とは独立に行うことをやはり第一の特徴としており、方法は全く異なるものである。
JP 2002-27686 A "Power Consumption Control Method for In-Store Equipment"
In the present invention, keywords such as “hierarchy” and “distribution” appear as names, but as described with reference to the following specification, the contents are different and completely different from the present invention.
“[0020] Each controller constitutes an autonomous distributed system, and when one controller as a subsystem becomes inoperable, other controllers have no trouble in controlling the devices under their own jurisdiction. (This is called autonomic controllability), and each controller can coordinate its purpose with each other (this is called autonomic controllability). / There is no difference between slaves and importance, and basically, management and control can be executed with unique resources. "
As shown in FIG. 2 of the same specification, the “independent distributed” control in the present invention is independence between types of controllers such as lighting and air conditioners. It does not mean that is done autonomously. In one embodiment of the present invention, the first feature is that dynamic power allocation is performed independently of other groups and hierarchies in consideration of the priority among members under the control. ", But the method is quite different. In addition, the “hierarchy” in the present invention refers to a hierarchy in the operation mode of time zone, cooperative energy saving, and peak, but the hierarchy in one embodiment of the present invention is applied to the present invention. Is a hierarchy consisting of a group whose members are stores, or a hierarchy consisting of a group whose members are representatives of regional stores. The name is a “hierarchy”, but the definition is fundamental. Different. In one embodiment of the present invention, on any one of those hierarchies, the first feature is to perform dynamic power allocation considering the priority between groups independently of other groups and hierarchies, The method is quite different.

特開平11−45101号公報「監視制御システム」
同発明でいう階層、分散監視制御とは、実行部、情報交換部、インターフェース部という分散化を基にしたものである。本発明の一実施形態のように、グループを構成員とする各階層、あるいは機器を構成員とする各グループ内において、与えられた電力制約の下で、メンバー間の優先度にしたがって、動的に電力配置を決定する方法を提供するものとは、根本的に異なる。
Japanese Patent Laid-Open No. 11-45101 “Monitoring Control System”
The hierarchy and distributed monitoring control referred to in the present invention is based on decentralization of an execution unit, an information exchange unit, and an interface unit. As in an embodiment of the present invention, in each hierarchy consisting of a group or in each group consisting of a device, a dynamic is determined according to the priority among members under given power constraints. Is fundamentally different from the one that provides a way to determine the power allocation.

特開平7−308036号公報「配電系統監視方法,配電系統制御方法およびそれら装置」
同発明でいう監視制御は、構成員間で、自律的な制御を実施するものではない。本発明の一実施形態のように、グループを構成員とする各階層、あるいは機器を構成員とする各グループ内において、与えられた電力制約の下で、メンバー間の優先度にしたがって、動的に電力配置を決定する方法を提供するものとは、根本的に異なる。
JP 7-308036 A "Distribution System Monitoring Method, Distribution System Control Method and Devices"
The supervisory control referred to in the present invention does not perform autonomous control among members. As in an embodiment of the present invention, in each hierarchy consisting of a group or in each group consisting of a device, a dynamic is determined according to the priority among members under given power constraints. Is fundamentally different from the one that provides a way to determine the power allocation.

特開平7−31013号公報「屋内電気配線システム」
同発明では、非常灯の点灯手段を与えているに過ぎない。
Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-31013 "Indoor Electric Wiring System"
In the present invention, only an emergency lighting means is provided.

特開2008−90607号公報「資源の制約をともなう自律分散型制御」
同発明での分散とは、サーバーを特定しないことを指しているが、本発明はグローバルな一括制御ではなく、局所的且つ臨機応変な対応とれるよう、細分化した単位で制御を行うことを教示している。本発明では、サーバーは特定されていても、固定されていてもよい。
同発明は、方策・意思決定処理を行わせる特定の方式を提案するものだが、本発明では、何らかの方法でサーバーを定めればよいのであり、動的に同処理を割り当てる方式を限定していない。カードゲーム方式である必要はなく、また、サーバー機能の「交代(Shift)」をすることを格別に要求していない。サーバー機能は、何となれば、通し番号順に交代することも、固定でもありうる。
同発明では、資源の投入によって、性能の維持・達成を目的にしているが、本発明の一態様においては、資源たる電力を投入するではなく、電力を永久的ないし間欠的に遮断する。本特許では、総資源たる供給電力を最大限投入する制御ではなく、消費電力が許容値ないし目標値を超えた場合に優先度に基づき、所要電力量と電力量制約を勘案し、電力の永久的ないし間欠的な遮断を行う。同特許では、資源たる投入されている電力は制御側で定めるため、予め既知であるのに対し、本発明では、計測して取得するべき情報である。すなわち、同発明は、「システム全体の性能を達成・維持する制御機能」発揮を目的としており、「総資源(資源の総和)の制約を満たしつつ、全ての要素の個別の性能を制御する方法」(同公報中、請求項1)であるが、本発明の一態様においては、資源の総和の制約は存在するものの、性能の達成・維持をむしろ積極的に犠牲にすることで、システムの損壊を防ぐことを目的としている。
Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2008-90607 “Autonomous Decentralized Control with Resource Constraints”
Distribution in the present invention refers to not specifying a server, but the present invention teaches that control is performed in subdivided units so that it can be handled locally and flexibly, not global batch control. doing. In the present invention, the server may be specified or fixed.
Although the present invention proposes a specific method for performing policy / decision processing, in the present invention, a server may be determined by some method, and the method for dynamically allocating the processing is not limited. . There is no need to use a card game system, and there is no special requirement to “shift” the server function. The server function can be changed in order of serial number or fixed.
In the present invention, the purpose is to maintain and achieve performance by the input of resources. However, in one embodiment of the present invention, the power as a resource is not input, but the power is cut off permanently or intermittently. In this patent, it is not a control to maximize the supply power that is the total resource, but based on the priority when the power consumption exceeds the allowable value or the target value, the required power amount and the power amount restriction are taken into consideration and the permanent power consumption is considered. Perform intermittent or intermittent interruptions. In this patent, since the electric power that is input as a resource is determined by the control side, it is known in advance, whereas in the present invention, it is information that should be measured and acquired. In other words, the present invention aims at demonstrating “a control function that achieves and maintains the performance of the entire system”, and “a method for controlling the individual performance of all elements while satisfying the constraints of the total resources (sum of resources)” (Claim 1 of the same publication) However, in one aspect of the present invention, although there is a restriction on the sum of resources, the system performance can be reduced by aggressively sacrificing the achievement and maintenance of performance. The purpose is to prevent damage.

特開2013−38470号公報「電気機器の制御装置および制御システム」
(1)同文献では、資源たる電力の制約は考慮されておらず、またその制約を充足する解も保証されない。フィードフォワード的に予め設定された一定の動作を行うのみである。なお、同文献の特許請求の範囲で「設定」とは予め規定することを指す。本発明では、資源の制約を陽に扱い、それを充足させる動作を保証している点で、同文献に記載の発明とは全く異なる。
(2)同文献において提案される動作は、同報送信部分の処理による号令の動作であるが、本発明では、同報送信処理と、各要素での並行処理の連携で、制約条件付き最適化の解を求める方法が提案されており、同文献の発明とは全く異なる。
(3)本発明においては、各要素での動的な優先度変化にかかわらず、制約条件つき最適化の解を得られることが特徴であり、同文献の発明とは全く異なる。
JP 2013-38470 A "Control Device and Control System for Electrical Equipment"
(1) In this document, the restriction of the power that is a resource is not taken into consideration, and a solution that satisfies the restriction is not guaranteed. Only a certain operation preset in feed-forward is performed. It should be noted that “setting” in the claims of the same document refers to predefining. The present invention is completely different from the invention described in this document in that the resource constraint is handled explicitly and the operation to satisfy it is guaranteed.
(2) Although the operation proposed in this document is the operation of the command by the processing of the broadcast transmission part, in the present invention, the optimal operation with constraints is achieved by the cooperation of the broadcast transmission processing and the parallel processing of each element. There has been proposed a method for obtaining the solution of the conversion, which is completely different from the invention of the same document.
(3) The present invention is characterized in that a constrained optimization solution can be obtained regardless of dynamic priority change in each element, which is completely different from the invention of the same document.

特開2011−242030号公報「空調制御装置」
特開2010−19530号公報「空調システム及び通信トラフィック調整方法」
特開2009−272966号公報「機器設備管理システム」
特開2007−240084号公報「空気調和機および空気調和機におけるアドレス設定方法」
特開2007−228234号公報「伝送制御装置、機器管理システム及び伝送制御方法」
特開2004−328184号公報「管理制御システム、情報伝送方法、通信方法、ネットワークノード、送受信装置、情報共有装置、空調機器及び集中制御装置」
これらの文献は通信アドレス関係部分に言及するのみであり、制御方策を扱ったものではない。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-242030 “Air Conditioning Control Device”
JP 2010-19530 A "Air conditioning system and communication traffic adjustment method"
JP 2009-272966 A “Equipment Management System”
JP 2007-240084 A "Air Conditioner and Address Setting Method in Air Conditioner"
JP 2007-228234 A "Transmission Control Device, Device Management System, and Transmission Control Method"
JP 2004-328184 A "Management control system, information transmission method, communication method, network node, transmission / reception device, information sharing device, air conditioner, and centralized control device"
These documents only refer to communication address related parts, and do not deal with control strategies.

特願2014−12924号「電力管理方法、及びシステム」
同発明では、総資源に制約がある場合の、優先度つきの最適化と、それを可能にする、電力制御システムを提案しているが、それらは、サーバーの各クライアントからの情報収集と、割当て量のサーバーによる決定、サーバーからの各クライアントへの割当て量の通知という段階をとるものであり、本発明で解決すべき課題をそのまま掲げているに過ぎない。本発明は、アラート要素と各メンバー要素とで分担することにより処理の高速化を図るものである。なお、本発明者による発明が記載された上記出願は本願出願時点で未公開である。
Japanese Patent Application No. 2014-12924 “Power Management Method and System”
The invention proposes a power control system that enables and enables priority optimization when the total resources are constrained, but it collects and allocates information from each client of the server. The steps of determining the amount by the server and notifying the client of the allocated amount to each client are taken, and the problems to be solved by the present invention are merely listed. In the present invention, the alert element and each member element share the speed of processing. In addition, the said application in which the invention by this inventor was described is unpublished at the time of this-application application.

特願2014−153348号「電力制御システム、方法、及び、情報伝達能力制御システム、方法」
同発明では、サーバー・クライアント間の双方向の通信を排除し、同報送信と各メンバーでの独立分散の並列処理による、優先度を考慮した電力を含む資源の瞬時での割当て方法を提供している。しかし、同発明は、いわゆる周波数ゼロすなわち直流域での資源割り当て法を提供しているのみであり、実装段階で生ずる、各メンバーにおける応答特性や情報出力遅れ、ないしは同報送信における処理方法やハードウェアに起因する遅れによる制御システムの不安定性およびその解決方法たる安定化については全く手段を提供していない。また、制御される対象が瞬時の資源の受給バランスであり、瞬時の電力の規制値への収束のみを扱っているにすぎず、同様に周波数域を直流域から脱して行われる、予見制御や積分制御を予見する、いわゆるデマンドレスポンスを対象とした優先度を考慮しての規制値への収束については、何らの手段の提供も行えていない。したがって同発明は、本発明で解決手段を提供する分野とは全く異なる。なお、本発明者による発明が記載された上記出願は本願出願時点で未公開である。
Japanese Patent Application No. 2014-153348 “Power Control System, Method, and Information Transmission Capability Control System, Method”
The present invention provides a method for instantaneously allocating resources including power in consideration of priority by eliminating bidirectional communication between servers and clients, and by parallel processing of broadcast transmission and independent distributed among members. ing. However, the present invention only provides a so-called frequency zero, that is, a method for allocating resources in the DC range, and response characteristics and information output delays at each member, or processing methods and hardware in broadcast transmission, which occur at the implementation stage. It does not provide any means for the instability of the control system due to the delay caused by the wear and the stabilization as its solution. Moreover, the object to be controlled is the instantaneous resource supply balance, and only handles the convergence of the instantaneous power to the regulation value. No means can be provided for the convergence to the regulation value in consideration of the priority for the so-called demand response foreseeing the integral control. Therefore, the present invention is completely different from the field in which the present invention provides a solution. In addition, the said application in which the invention by this inventor was described is unpublished at the time of this-application application.

米国特許第8,504,214号明細書「Self-healing power grid and method thereof」
同文献の開示は、電力の割当て法に関するものではない。
US Pat. No. 8,504,214 “Self-healing power grid and method itself”
The disclosure of this document does not relate to a power allocation method.

米国特許第8,276,002号明細書「Power delivery in a heterogeneous 3-D stacked apparatus」
同文献は電源の機能を扱っているが、電力のメンバーへの動的割当てを扱ったものではない。
US Patent No. 8,276,002 “Power delivery in a heterogeneous 3-D stacked apparatus”
The document deals with the function of the power supply but does not deal with the dynamic allocation of power to members.

米国特許第8,112,642号明細書「Method and system for controlling power in a chip through a power-performance monitor and control unit」
米国特許第7,421,601号明細書「Method and system for controlling power in a chip through a power-performance monitor and control unit」
同文献は、マイクロプロセッサー電源に関するものであり、動的、自律的に電力割当てを行う機能に関するものではない。
US Pat. No. 8,112,642, “Method and system for controlling power in a chip through a power-performance monitor and control unit”
US Pat. No. 7,421,601 “Method and system for controlling power in a chip through a power-performance monitor and control unit”
This document relates to a microprocessor power supply, and does not relate to a function for dynamically and autonomously allocating power.

米国特許第7,805,621号明細書「Method and apparatus for providing a bus interface with power management features」
同文献は、電力モードの遷移を開示しており、メンバー間で動的に割当て決定する機能を扱ったものではない。
US Pat. No. 7,805,621 “Method and apparatus for providing a bus interface with power management features”
This document discloses power mode transitions and does not deal with the function of dynamically allocating and determining between members.

米国特許第6,961,641号明細書「Intra-device communications architecture for managing electrical power distribution and consumption」
同文献の開示内容は、インテリジェントデバイスとサーバーがネットワークで結ばれるアーキテクチャとしていることまでである。実際にどのように電力管理を行うかは開示されていない。本発明は、電力割当て方策を具体的に提供している。
US Pat. No. 6,961,641 “Intra-device communications architecture for managing electrical power distribution and consumption”
The disclosure of this document is that the architecture is such that intelligent devices and servers are connected by a network. It is not disclosed how to actually manage power. The present invention specifically provides a power allocation strategy.

米国特許第5,581,130号明細書「Circuit board for the control and/or power supply of electrical function devices of a vehicle」
同文献は、回路をモジュラーな形状とすることを要求しているに過ぎない。
U.S. Pat.No. 5,581,130 `` Circuit board for the control and / or power supply of electrical function devices of a vehicle ''
The document only requires that the circuit be a modular shape.

米国特許第8,508,540号明細書「Resonant induction to power a graphics processing unit」
同文献の開示内容は、誘導で電力を供給するハードウェアに関するもので、本発明とは全く異なる。
US Patent No. 8,508,540 "Resonant induction to power a graphics processing unit"
The disclosure of this document relates to hardware that supplies power by induction, and is completely different from the present invention.

米国特許第8,466,760号明細書「Configurable power supply using MEMS switch」
同文献の開示内容は、dual substrate のMEMSで製作されるスウィッチのハードウェアに関するもので、本発明とは全く異なる。
US Pat. No. 8,466,760 “Configurable power supply using MEMS switch”
The disclosure of this document relates to the hardware of a switch manufactured by MEMS on a dual substrate and is completely different from the present invention.

米国特許第7,970,374号明細書「Multi-wideband communications over power lines」
同文献の開示内容は、伝送メディアに関するものであるが、本発明は特定メディアに依らない。
US Pat. No. 7,970,374 “Multi-wideband communications over power lines”
Although the disclosure of this document relates to transmission media, the present invention does not depend on specific media.

米国特許第7,825,325号明細書「Portable lighting and power-generating system」
同文献の開示内容は特定機器に関するものであり、本発明とは全く異なる。
US Pat. No. 7,825,325 “Portable lighting and power-generating system”
The disclosure of this document relates to a specific device and is completely different from the present invention.

米国特許第7,755,111号明細書「Programmable power management using a nanotube structure」
同文献の開示内容はナノチューブを用いるデバイスに関するもので、本発明とは全く異なる。
US Pat. No. 7,755,111 “Programmable power management using a nanotube structure”
The disclosure of this document relates to a device using nanotubes, which is completely different from the present invention.

米国特許第7,320,218号明細書「Method and system for generation of power using stirling engine principles」
同文献の開示内容はスターリングエンジンというハードウェアに関するもので、本発明とは全く異なる。
US Pat. No. 7,320,218 “Method and system for generation of power using stirling engine principles”
The disclosure of this document relates to a hardware called a Stirling engine, which is completely different from the present invention.

米国特許第6,965,269号明細書「Microwave phase shifter having an active layer under the phase shifting line and power amplifier using such a phase shifter」
同文献の開示内容は、通信機器における位相調整器というハードウェアに関するものであり、本発明とは全く異なる。
U.S. Pat.No. 6,965,269 `` Microwave phase shifter having an active layer under the phase shifting line and power amplifier using such a phase shifter ''
The disclosure of this document relates to hardware called a phase adjuster in communication equipment, and is completely different from the present invention.

米国特許第6,310,439号明細書「Distributed parallel semiconductor device spaced for improved thermal distribution and having reduced power dissipation」
同文献の開示内容は、半導体配置と熱拡散に関するものであり、本発明とは全く異なる。
U.S. Pat.No. 6,310,439 `` Distributed parallel semiconductor device spaced for improved thermal distribution and having reduced power dissipation ''
The disclosure of this document relates to semiconductor arrangement and thermal diffusion, and is completely different from the present invention.

米国特許第6,030,718号明細書「Proton exchange membrane fuel cell power system」
同文献の開示内容は、燃料電池というハードウェアに関するものであり、本発明とは全く異なる。
US Pat. No. 6,030,718 “Proton exchange membrane fuel cell power system”
The disclosure of this document relates to a fuel cell hardware, which is completely different from the present invention.

米国特許第4,481,774号明細書「Solar canopy and solar augmented wind power station」
同文献の開示内容は、太陽光発電の装置に関するものであり、本発明とは全く異なる。
US Pat. No. 4,481,774 “Solar canopy and solar augmented wind power station”
The disclosure of this document relates to a photovoltaic power generation apparatus, which is completely different from the present invention.

"TMC NEWS Hitachi Offers Connected Air Conditioners with Yitran's IT800 Power Line Communication Chip" インターネット<URL:http://technews.tmcnet.com/ivr/news/2005/sep/1186941.htm>又は<URL:http://www.businesswire.com/news/home/20050927005472/en/Hitachi-Offers-Connected-Air-Conditioners-Yitrans-IT800#.UtzSc3xKOSM>
上記Webサイトには、家電に通信装置をつけた例が開示されているが、本発明では、通信、集中制御することもなく、独立分散制御を行うことを特徴としており、両者の技術内容は全く異なる。
"TMC NEWS Hitachi Offers Connected Air Conditioners with Yitran's IT800 Power Line Communication Chip" Internet <URL: http: //technews.tmcnet.com/ivr/news/2005/sep/1186941.htm> or <URL: http: // www.businesswire.com/news/home/20050927005472/en/Hitachi-Offers-Connected-Air-Conditioners-Yitrans-IT800#.UtzSc3xKOSM>
The above website discloses an example in which a communication device is attached to a home appliance. However, the present invention is characterized by performing independent and distributed control without performing communication and centralized control. Completely different.

"スマートホーム"、インターネット<URL:http://japan.renesas.com/event/detail/et2011/report/s_home/index.jsp>
上記Webサイトには、予め決めていた優先度で、機器を切断する例が開示されている。本発明と比較すると、少なくとも以下の点で異なる。
(1)上記Webサイトに開示の例は、コンセント単位で制御を行うのに対し、本発明は、機器単位であって、使用場所を限定しないこと。
(2)上記Webサイトの例は、永久断を行うよう構成されているが、本発明は、永久断だけではなく、電力の削減を連続的にできる点。
(3)上記Webサイトの例は、静的な優先度設定をコンセント単位で行うが、本発明は、動的な優先度設定を機器単位で行いうる点。
(4)本発明は、グループ内で動的に消費電力割当てを決め、グループ間では独立な制御を行い、階層を構成して、上位階層でも、相似に動的に消費電力割当てを決める構造を持っていること。
"Smart Home", Internet <URL: http: //japan.renesas.com/event/detail/et2011/report/s_home/index.jsp>
The Web site discloses an example of disconnecting a device with a predetermined priority. Compared with the present invention, at least the following points are different.
(1) Whereas the example disclosed on the website performs control in units of outlets, the present invention is in units of equipment and does not limit the place of use.
(2) Although the example of the website is configured to perform permanent interruption, the present invention is capable of continuously reducing power as well as permanent interruption.
(3) Although the example of the Web site performs static priority setting for each outlet, the present invention can perform dynamic priority setting for each device.
(4) The present invention has a structure in which power consumption allocation is dynamically determined within a group, independent control is performed between groups, hierarchies are configured, and power consumption allocation is similarly determined dynamically in higher layers. Have it.

特開平11−313438号公報JP 11-313438 A 特開2001−69668号公報JP 2001-69668 A 特開2013−38885号公報JP 2013-38885 A 特開2012−85511号公報JP 2012-85511 A 特開2009−94768号公報JP 2009-94768 A 特開2004−208393号公報JP 2004-208393 A 特表2003−511842号公報Special table 2003-511842 gazette 特開2013−70569号公報JP 2013-70569 A 特開2011−234561号公報JP 2011-234561 A 特開2010−148125号公報JP 2010-148125 A 特表2005−513900号公報JP 2005-513900 Gazette 特開平9−93820号公報JP-A-9-93820 特開平10−42481号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-42481 特開2000−16200号公報JP 2000-16200 A 特開2005−178778号公報JP 2005-178778 A 特開2004−348411号公報JP 2004-348411 A 特開2012−161202号公報JP 2012-161202 A 特開2010−279238号公報JP 2010-279238 A 特開2002−27686号公報JP 2002-27686 A 特開平11−45101号公報JP-A-11-45101 特開平7−308036号公報JP 7-308036 A 特開平7−31013号公報JP-A-7-31013 特開2008−90607号公報JP 2008-90607 A 特開2013−38470号公報JP 2013-38470 A 特開2011−242030号公報JP 2011-242030 A 特開2010−19530号公報JP 2010-19530 A 特開2009−272966号公報JP 2009-272966 A 特開2007−240084号公報JP 2007-240084 A 特開2007−228234号公報JP 2007-228234 A 特開2004−328184号公報JP 2004-328184 A 米国特許第8,588,991号明細書US Pat. No. 8,588,991 米国特許第8,504,214号明細書US Pat. No. 8,504,214 米国特許第8,276,002号明細書US Pat. No. 8,276,002 米国特許第8,112,642号明細書US Pat. No. 8,112,642 米国特許第7,421,601号明細書US Pat. No. 7,421,601 米国特許第7,805,621号明細書US Pat. No. 7,805,621 米国特許第6,961,641号明細書US Pat. No. 6,961,641 米国特許第5,581,130号明細書US Pat. No. 5,581,130 米国特許第8,508,540号明細書US Pat. No. 8,508,540 米国特許第8,466,760号明細書US Pat. No. 8,466,760 米国特許第7,970,374号明細書US Pat. No. 7,970,374 米国特許第7,825,325号明細書US Pat. No. 7,825,325 米国特許第7,755,111号明細書US Pat. No. 7,755,111 米国特許第7,320,218号明細書US Pat. No. 7,320,218 米国特許第6,965,269号明細書US Pat. No. 6,965,269 米国特許第6,310,439号明細書US Pat. No. 6,310,439 米国特許第6,030,718号明細書US Pat. No. 6,030,718 米国特許第4,481,774号明細書US Pat. No. 4,481,774

"TMC NEWS Hitachi Offers Connected Air Conditioners with Yitran's IT800 Power Line Communication Chip"、[online]、平成17年9月27日、インターネット<URL:http://technews.tmcnet.com/ivr/news/2005/sep/1186941.htm>又は<URL:http://www.businesswire.com/news/home/20050927005472/en/Hitachi-Offers-Connected-Air-Conditioners-Yitrans-IT800#.UtzSc3xKOSM>"TMC NEWS Hitachi Offers Connected Air Conditioners with Yitran's IT800 Power Line Communication Chip", [online], September 27, 2005, Internet <URL: http://technews.tmcnet.com/ivr/news/2005/sep /1186941.htm> or <URL: http: //www.businesswire.com/news/home/20050927005472/en/Hitachi-Offers-Connected-Air-Conditioners-Yitrans-IT800#.UtzSc3xKOSM> "スマートホーム"、[online]、ルネサス エレクトロニクス株式会社、インターネット<URL:http://japan.renesas.com/event/detail/et2011/report/s_home/index.jsp>"Smart Home", [online], Renesas Electronics Corporation, Internet <URL: http: //japan.renesas.com/event/detail/et2011/report/s_home/index.jsp>

ドメイン(後述のグループを含む、他の必ずしも制御に参加するとは限らない電力消費要素や、単独の制御に参加する電力消費要素を含む集合体。なお、電力を消費する個体、ないしはそれら消費する個体に供給する電力を、永久的ないしは瞬時的に繰り返し開閉する個体を、電力消費要素と呼ぶ。)内での総消費電力、すなわち総資源量が制約を受ける場合、現時点でのドメイン内での電力消費状況に最も近い電力割当て方策を求める問題は、制約条件付きの最適化問題となり、その解は、過去の文献や特願2014−12924、特願2014−153348号でも明らかにされているように、下記のように得られる。   Domain (A group including power consumption elements that do not necessarily participate in control, including groups described later, and power consumption elements that participate in independent control. Individuals that consume power, or individuals that consume them. An individual that opens and closes repeatedly or instantaneously is referred to as a power consumption element.) If the total power consumption within the domain, ie, the total amount of resources is limited, the current power within the domain The problem of finding a power allocation policy that is closest to the consumption situation is an optimization problem with constraints, and the solution thereof has been made clear in past literatures, Japanese Patent Application Nos. 2014-12924 and 2014-153348. Is obtained as follows.

ドメイン内のグループ(電力制御に参加する個体(電力消費要素であって、かつ制御に参加する)で構成する集合体。1つの同報送信要素によって制御を行う最小集合体として定義される。)に含まれる各電力消費要素に割り当てられるべき消費電力値をf1,f2,…,fnとし、これらを縦に並べたベクトルをfとする。電力消費要素を含むグループに対する総電力規制値をPtとすると、グループ内の消費電力合計値がPtに一致するという制約条件は以下の式(1)で表わされる。
(1)
ただしeTはn次の単位行ベクトルである(Tは転置記号)。
Group in domain (an aggregate composed of individuals participating in power control (which is a power consuming element and also participates in control). It is defined as a minimum aggregate that is controlled by one broadcast transmission element.) f 1, f 2, the power consumption value to be assigned to each power consuming elements included in ..., and f n, the vector obtained by arranging them vertically and f. When the total power regulation value for a group containing a power element and P t, the constraint that the power consumption total value of the group matches the P t is expressed by the following equation (1).
(1)
However e T is the n-th order unit row vector (T is the transpose symbol).

グループ内の各電力消費要素が消費している現時点の消費電力をf* 1,f* 2,…f* nとし、これらを縦に並べたベクトルをf*とする。以下の評価関数
(2)
が、上記式(1)の束縛条件の下で極値を取るときのfi(i=1,2,…n)として、消費電力の割り当て値を求める。なお、上記式(2)中のQは、対角要素Qiiがi番目の電力消費要素の優先度に等しい正定対称行列である(一般には、対角でなくても正定対称行列であればよいが、以下で優先度を個々に扱う場合は対角として議論できる。説明を簡単にする目的で、以下ではQをn×n対角行列として扱う。)。
Let f * 1 , f * 2 ,... F * n be the current power consumption consumed by each power consumption element in the group, and let f * be a vector in which these are arranged vertically. The following evaluation function
(2)
However, the allocation value of power consumption is calculated | required as f i (i = 1, 2, ... n) when taking an extreme value under the binding conditions of said Formula (1). Note that Q in the above equation (2) is a positive definite symmetric matrix in which the diagonal element Q ii is equal to the priority of the i-th power consuming element (in general, if it is not a diagonal, it is a positive definite symmetric matrix. It is good, but in the following, when priority is handled individually, it can be discussed as a diagonal. For the sake of simplicity, Q is treated as an n × n diagonal matrix below.)

拡大評価関数を
(3)
とすれば(λはラグランジュの未定乗数)、fi及びλによる上記拡大評価関数の偏微分値がゼロになるという条件からfi及びλの最適解が求められる。
Magnification evaluation function
(3)
(Λ is Lagrange's undetermined multiplier), the optimal solution of f i and λ is obtained from the condition that the partial differential value of the above-mentioned expansion evaluation function by f i and λ becomes zero.

最適解は、グループ内の重み(優先度)を集計し、上述のとおり偏微分の演算をすることで以下のとおり求められる。
(4)
(5)
The optimal solution is obtained as follows by counting the weights (priorities) in the group and performing partial differentiation as described above.
(4)
(5)

再割当てされる消費電力は、現状のグループ内各電力消費要素における消費状況にもっとも近い電力として求められるべきであり、したがって、解は、上記式(5)のとおり現時点での消費電力の割当て状況に依存する。   The reassigned power consumption should be obtained as the power closest to the current consumption state of each power consumption element in the current group. Therefore, the solution is the current allocation state of power consumption as shown in equation (5) above. Depends on.

ここで、初期にドメイン内で全く電力を消費していない状態から開始する場合の拡大評価関数は、ドメイン内のグループに含まれる各電力消費要素に割り当てられるべき消費電力値をf1,opt,f2,opt,…,fn,optとし、これらを縦に並べたベクトルをfoptとすれば、下記式(6)のように記述される。
(6)
Here, the expansion evaluation function in the case of starting from a state where no power is consumed in the domain in the initial stage is a power consumption value to be assigned to each power consumption element included in the group in the domain as f 1, opt , If f 2, opt ,..., f n, opt and a vector in which these are arranged vertically are defined as f opt , the following expression (6) is obtained.
(6)

最適解は、グループ内の重み(優先度)を集計し、fi,opt及びλによる上記式(6)の拡大評価関数の偏微分値がゼロになるという条件から、以下のとおり求められる。
(7)
(8)
The optimal solution is obtained as follows from the condition that the weights (priorities) in the group are totaled and the partial differential value of the expansion evaluation function of the above equation (6) by f i, opt and λ becomes zero.
(7)
(8)

現在の各要素での消費電力状況に近い解を求めることが要求されるが、上記式(5),(8)を変形することより、
(9)
と書かれることから(上記式(9)中、「1」は単位行列を表わし、Q-1はQの逆行列を表わす。)、再割当てされる電力は、現時点での各要素での消費電力状況に依存することになる。
Although it is required to find a solution close to the current power consumption situation in each element, by modifying the above formulas (5) and (8),
(9)
(In the above equation (9), “1” represents a unit matrix and Q −1 represents an inverse matrix of Q), and the reallocated power is consumed by each element at the present time. It depends on the power situation.

初期に全ての要素が電力を消費していない状態から出発すると、上記式(8)のfopt解に収束する。したがって、foptが必要であれば、一旦、同報送信にて全ての電力消費要素をオフとする段階を経て、上記制御を行えばよい。それでも同報送信のみで制御は達成されることになる。なお、初期の電力消費状態が、例えば一様に同一の電力を消費していて、総資源に対して過不足のない状態であるならば、本分散制御ではその変更を要求しない。 When starting from a state where all the elements do not consume power at the beginning, it converges to the f opt solution of the above equation (8). Therefore, if f opt is necessary, the above-described control may be performed once through a step of turning off all power consumption elements by broadcast transmission. Nevertheless, control is achieved only by broadcast transmission. Note that if the initial power consumption state is, for example, a state where the same power is consumed uniformly and there is no excess or deficiency with respect to the total resources, this distributed control does not require a change.

しかし、fopt解を得ることは、現実には歓迎され難い。本制御を有効にした途端に、それまでのオン、オフ状態をリセットして別の状態に移行させることは、無用の起動や停止を要求することになるからである。現実に電力が消費されている状態で、過不足、あるいは少なくとも不足なく各要素が運用されているならば、その状態が仮にfopt解と異なるとしても、それは変更をあえて行う必要のない状態であるからである。 However, in reality it is difficult to get fopt solution. This is because, as soon as this control is enabled, resetting the previous on / off state and shifting to another state requires useless activation and stoppage. If power is actually consumed and each element is operated without excess or deficiency, or at least without deficiency, even if the status is different from the fopt solution, it does not need to be changed. Because there is.

上記の電力割当て方策を実施するには、現時点でのグループ内の各要素にて消費されている電力と、各要素がもつ優先度の情報を集計して(図1a,図1b)、再割当ての方策を決定し(図1c)、それを各要素に通知しなくてはならない(図1d。なお、図1eに示すとおり、各要素は割り当てられた電力に従い自己の消費電力を制御する。)。優先度は、各時点で電力制御できる余裕や、使用位置での人の存在数や照度あるいは温度など、各要素の置かれる状況で動的変動しうるものであり、グループ内で予め固定されているとは限らず、各要素にて把握され定義される。この操作を、ドメイン内に設けられたサーバー要素にて実施する場合には、まずサーバーがドメイン内のグループに含まれる各機器たる要素個別に消費電力と優先度を照会する操作を行い、続いて、最適化問題を求解し、しかるのちに、各機器たる要素ごとに新たに決定、更新された割当て電力を通知ないし指示することが必要となる。この操作は、特にドメイン内で電力制御に関わるグループを構成する要素数の増加とともに、通信量を飛躍的に高めることとなり、高速で電力制御を行う、すなわち実時間でフィードバックさせて資源制約付きの最適化を行うことを困難にする。ドメイン内に含まれるグループが小規模であり、2〜3要素のみで構成されている場合には、通信量はそれほど多くはないが、数百要素で構成されるグループで、高速の制御を行うには、サーバーとクライアントが情報を双方向に交換する方式では、対応が難しい。ドメイン全体の制御応答に速い速度が求められない場合でも、ドメインを構成する要素数が非常に多い場合には、サーバー、クライアント間通信のトラフィック量が膨大となって、制御が困難になり、同様に困難な状況に追い込まれる。ドメイン内で電力制御に関わるグループを構成する要素数が、新たに出現し、あるいは外れていく場合には、グループ内の要素数や通信に関わるパラメータ設定も必要となり、要素の存在数や通信環境情報を調査することも必要となり、時々刻々に変化するグループの構成状況に対応させ得ることも難しく、これらが、実時間でフィードバック制御を行うことを一層困難にさせている。   To implement the above power allocation policy, the power consumed by each element in the current group and the priority information of each element are aggregated (FIGS. 1a and 1b) and reassigned. (Fig. 1c) and notify each element (Fig. 1d. Note that each element controls its own power consumption according to the allocated power as shown in Fig. 1e). . The priority can be dynamically changed depending on the situation where each element is placed, such as the margin for power control at each time point, the number of people at the use position, illuminance, or temperature, and is fixed in advance within the group. Not necessarily, but it is understood and defined by each element. When this operation is performed on a server element provided in the domain, first, the server performs an operation for inquiring power consumption and priority for each element included in the group in the domain. Then, it is necessary to solve the optimization problem, and then notify or instruct the newly determined and updated allocated power for each device element. This operation especially increases the number of elements that make up the group related to power control in the domain, and dramatically increases the amount of communication. Power control is performed at high speed, that is, feedback is performed in real time and resource constraints are imposed. Make it difficult to optimize. If the group included in the domain is small and consists of only 2 to 3 elements, the traffic is not so high, but high speed control is performed with a group of several hundred elements. However, it is difficult to cope with the method in which the server and the client exchange information bidirectionally. Even if a high speed is not required for the control response of the entire domain, if the number of elements constituting the domain is very large, the traffic volume between the server and the client becomes enormous, making the control difficult and the same To be in a difficult situation. When the number of elements that make up a group related to power control within a domain appears or deviates, the number of elements in the group and parameter settings related to communication are also required. It is also necessary to investigate information, and it is difficult to cope with the group configuration that changes from moment to moment, which makes it more difficult to perform feedback control in real time.

特願2014−153348号は、サーバーと個々のクライアントとの間における1対1の双方向通信を必要とせず、したがって電力制御の対象となる電力消費要素数が増加しても通信量が急激に増加することがなく、また1対1通信のための設定作業等も不要であるため拡張性に優れた電力制御システム、及び方法を提供している。さらに特願2014−153348号は、同様の原理により実施できる情報伝達能力制御システム、及び方法を提供した。   Japanese Patent Application No. 2014-153348 does not require one-to-one bi-directional communication between a server and individual clients. Therefore, even if the number of power consuming elements subject to power control increases, the amount of communication rapidly increases. The power control system and method have excellent expandability because they do not increase and setting work for one-to-one communication is unnecessary. Furthermore, Japanese Patent Application No. 2014-153348 provided an information transmission capability control system and method that can be implemented according to the same principle.

これまでは、「日」のスケールでの応答を考慮すれば足りていたため、直流的な要素としてしか考察されてきなかった。この瞬時電力の制御は、たとえ、一斉指令で行う場合であっても、システムに内在し点在する各種のモデル遅れの影響を受け、ときに深刻な不安定性を引き起こしうる。この課題は、資源を電力に限らず、情報やエネルギーなど普遍的な対象についての制御系としての安定化に関する。本発明は、電力システムを適用例として、電力消費個体やシステム上に置かれる非直流的なメカニズムの影響を解析し、それを解決する手段を提供することを目的とする。結果は普遍的に適用されうる。   Until now, it was sufficient to consider the response on the "day" scale, so it has only been considered as a direct current element. Even when this instantaneous power control is performed by a simultaneous command, it can be influenced by various model delays inherent in the system and can sometimes cause serious instability. This issue relates to stabilization as a control system for universal objects such as information and energy, not limited to electric power. An object of the present invention is to provide a means for analyzing an influence of a non-DC mechanism placed on a power consuming individual or a system and solving it by using a power system as an application example. The results can be applied universally.

また、これまでの電力の平坦化制御は、目標値が電力の規制値たる直流の目標値にほぼ限定されてきた。電力の余裕代を逸脱しないような予見制御や、一定期間での電力の積分量である電力量のデマンドを予見し、突出を抑制する制御とは、大きな位相操作を行って目標値を設定することに対応する。この課題も、資源を電力に限らず、情報やエネルギーなど普遍的な対象についての制御系としての安定化に関する。本発明は、高速の制御法である自律分散の並列処理方法とこの非直流域の制御目標を両立させる方法について、解決手段を提供することを目的とする。結果は普遍的に適用されうる。   In addition, power flattening control so far has been almost limited to a DC target value whose target value is a power regulation value. Foreseeing control that does not deviate from the power margin and foreseeing demand for the amount of power that is the integral amount of power over a certain period of time, control that suppresses protrusion is a large phase operation that sets the target value Corresponding to that. This problem also relates to stabilization as a control system for universal objects such as information and energy, not limited to electric power. An object of the present invention is to provide a solving means for a parallel processing method of autonomous distributed which is a high-speed control method and a method of making the control target in the non-DC region compatible. The results can be applied universally.

本発明では、非直流域での制御機能を発揮させる手段として、(A)「非直流域での制御システムの安定性解析と安定化手段」を連続系と離散系について述べ、また、(B)「瞬時電力および一定区間での電力積分値である電力量に対して予見制御を導入して制御目標を非直流域で定義する手段」の大きく2つの方法を提供する。   In the present invention, as means for exerting the control function in the non-DC region, (A) “stability analysis and stabilization means of the control system in the non-DC region” is described for continuous systems and discrete systems, and (B ) "Two means of providing a predictive control for the instantaneous power and the amount of power that is the power integral value in a certain section and defining the control target in the non-DC range" are provided.

まず、本発明で述べるところの「同報」を定義する。制御時間間隔に比して、有意に短時間にて、前記ドメイン内の全個体に対して、一方向、ないし片方向の情報の送信のみにて、共有すべき情報を送達せしめる手段を、「同報」ないし「同報送信」と定義する。ネットワークを構成する方式によっては、多ステップを要して情報が送達される場合もあるが、本発明で述べる「同報」ないし「同報送信」とは、厳密な同時性を述べるものではなく、それらの場合を含めて「同報」ないし「同報送信」と以下で参照する。
上記目的を達成するべく、本発明は、同報送信要素と、個別に優先度が与えられた1以上の電力消費要素とを備え、同報送信要素が、1以上の電力消費要素を含むグループ内で消費される総消費電力の現在値と、総消費電力の基準値との差を測定し、差の関数である総消費電力調整指示値を決定し、総消費電力調整指示値を表わすグループ内で共有すべき情報を生成し、情報をグループ内に同報送信し、1以上の電力消費要素が同報送信された情報を受信し、1以上の電力消費要素の各々が、自己に与えられた優先度と総消費電力調整指示値とを用いた演算により、自己の消費電力の更新に用いるべき消費電力更新値を、1以上の電力消費要素のうち自己以外の電力消費要素及び同報送信要素から独立して並列に決定し、消費電力更新値に基づいて自己の消費電力を制御することにより、グループ内の総消費電力を制御するよう構成された、電力制御システムを提供する。
First, "broadcast" as described in the present invention is defined. Means for delivering information to be shared to all individuals in the domain by only transmitting information in one direction or one direction in a significantly shorter time than the control time interval. Broadcast "or" broadcast transmission ". Depending on the method of configuring the network, information may be delivered in multiple steps, but “broadcast” or “broadcast transmission” described in the present invention does not describe strict synchronization. These cases are referred to as “broadcast” or “broadcast transmission” below.
In order to achieve the above object, the present invention comprises a broadcast transmission element and one or more power consumption elements individually given priority, and the broadcast transmission element includes one or more power consumption elements. Measures the difference between the current value of the total power consumed in the device and the reference value of the total power consumption, determines the total power adjustment indication value as a function of the difference, and represents the total power adjustment indication value Generates information to be shared within, broadcasts information within the group, receives one or more power consuming elements, and each of the one or more power consuming elements provides to itself The calculated power consumption update value to be used for updating its own power consumption is calculated by using the given priority and the total power consumption adjustment instruction value. Determined in parallel independently of the transmission element, based on the power consumption update value There by controlling the power consumption of the self and that is configured to control the total power consumption in the group, to provide a power control system.

上記電力制御システムにおいて、総消費電力調整指示値はシステム感度の関数でもあってよい。   In the power control system, the total power consumption adjustment instruction value may be a function of system sensitivity.

上記電力制御システムを、1以上の電力消費要素のうち少なくとも1つにおいて優先度が動的に変更されるよう更に構成することができる。   The power control system can be further configured such that the priority is dynamically changed in at least one of the one or more power consuming elements.

システム感度は、総消費電力の現在値が総消費電力の基準値よりも大きい場合と小さい場合とで異なり、現在値が基準値よりも大きい場合のシステム感度を、現在値が基準値よりも小さい場合のシステム感度よりも高くすることにより、総消費電力の制御において総消費電力の増加よりも削減の応答性が高くなるよう、且つ安定性を改善するよう上記電力制御システムを更に構成することができる。   System sensitivity differs depending on whether the current value of total power consumption is larger or smaller than the reference value of total power consumption. The system sensitivity when the current value is larger than the reference value is smaller than the reference value. The power control system can be further configured to improve the stability so that the response of the reduction is higher than the increase of the total power consumption in the control of the total power consumption by making the system sensitivity higher than the above case. it can.

1以上の電力消費要素の各々が消費すべき電力には上限値と下限値が設けられ、1以上の電力消費要素の各々において行われる、消費電力更新値に基づいた自己の消費電力の制御が、上限値を上回らず、且つ下限値を下回らない消費電力範囲内で行われるよう、上記電力制御システムを更に構成することができる。   The power to be consumed by each of the one or more power consuming elements is provided with an upper limit value and a lower limit value, and self power consumption control based on the updated power consumption value is performed in each of the one or more power consuming elements. The power control system can be further configured to be performed within a power consumption range that does not exceed the upper limit value and does not fall below the lower limit value.

グループ内の総消費電力の制御を繰り返すことにより調整される総消費電力の現在値の推移を同報送信要素又は総消費電力監視要素が監視し、
総消費電力の現在値と基準値との差の、制御がk回繰り返された時点の値をxkとし(kは0以上の整数)、制御がk+1回繰り返された時点の値をxk+1としたときに
によって与えられる等価推移比率Ck,eqを同報送信要素又は総消費電力監視要素が推定し、等価推移比率Ck,eqの推定値を用いて電力制御システムの健全性を評価する
よう、上記電力制御システムを更に構成することができる。
The broadcast transmission element or the total power consumption monitoring element monitors the transition of the current value of the total power consumption adjusted by repeating the control of the total power consumption in the group,
The value of the difference between the current value of the total power consumption and the reference value when the control is repeated k times is defined as x k (k is an integer of 0 or more), and the value when the control is repeated k + 1 times is denoted as x k. When +1
In order to estimate the soundness of the power control system using the estimated value of the equivalent transition ratio C k, eq by the broadcast transmission element or the total power consumption monitoring element estimating the equivalent transition ratio C k, eq given by A power control system can be further configured.

同報送信要素が更に、少なくとも1つの副制約積算消費電力調整指示値を算出し、副制約積算消費電力調整指示値を表わす少なくとも1つの副制約情報をグループ内に同報送信し、1以上の電力消費要素が、同報送信された副制約情報を更に受信し、1以上の電力消費要素のうち、副制約情報に基づく制御の対象となる電力消費要素が更に、自己に与えられた優先度と副制約積算消費電力調整指示値とを用いた演算により副制約消費電力更新値を決定し、副制約消費電力更新値に基づいて自己の消費電力を更に制御するよう、上記電力制御システムを構成することができる。   The broadcast transmission element further calculates at least one sub-constraint integrated power consumption adjustment instruction value, and broadcasts at least one sub-constraint information representing the sub-constraint integrated power consumption adjustment instruction value in the group, The power consumption element further receives the broadcasted sub-constraint information, and among the one or more power consumption elements, the power consumption element to be controlled based on the sub-constraint information is further given to itself. The sub-constraint power consumption adjustment instruction value is used to determine the sub-constraint power consumption update value, and the power control system is configured to further control its own power consumption based on the sub-constraint power consumption update value. can do.

同報送信に加えて、同報送信要素と1以上の電力消費要素のうち少なくとも1つとの間の双方向通信が可能であるよう、上記電力制御システムを更に構成することができる。   In addition to broadcast transmission, the power control system can be further configured to allow bi-directional communication between the broadcast transmission element and at least one of the one or more power consuming elements.

また本発明は、上位階層優先度が与えられた、同報送信要素と、個別に下位階層優先度が与えられた1以上の電力消費要素とを備え、同報送信要素は、上位階層同報送信要素から同報送信される、上位階層総消費電力調整指示値を表わす上位階層情報を受信するよう構成されるとともに、1以上の電力消費要素を含む下位階層グループ内で消費される下位階層総消費電力を測定し、下位階層総消費電力と、上位階層優先度と、上位階層総消費電力調整指示値とを用いた演算により、下位階層総消費電力の更新に用いるべき、下位階層総消費電力調整指示値を決定し、下位階層総消費電力調整指示値を表わす下位階層グループ内で共有すべき下位階層情報を生成し、下位階層情報を下位階層グループ内に同報送信するよう構成され、1以上の電力消費要素が、同報送信要素から同報送信された下位階層情報を受信するよう構成され、1以上の電力消費要素の各々が、自己に与えられた下位階層優先度と下位階層総消費電力調整指示値とを用いた演算により、自己の消費電力の更新に用いるべき消費電力更新値を、1以上の電力消費要素のうち自己以外の電力消費要素及び同報送信要素から独立して並列に決定し、消費電力更新値に基づいて自己の消費電力を制御することにより、下位階層グループ内の総消費電力を制御するよう構成された電力制御システムを提供する。   The present invention further includes a broadcast transmission element to which an upper layer priority is given, and one or more power consumption elements to which a lower layer priority is individually assigned. A lower hierarchy total consumed in a lower hierarchy group including one or more power consumption elements, and configured to receive upper hierarchy information representing an upper hierarchy total power consumption adjustment instruction value broadcast from a transmission element Lower tier total power consumption that should be used to update lower tier total power consumption by calculating power consumption, and calculating using lower tier total power consumption, upper tier priority, and upper tier total power consumption adjustment value It is configured to determine an adjustment instruction value, generate lower layer information to be shared in the lower layer group representing the lower layer total power consumption adjustment instruction value, and broadcast the lower layer information in the lower layer group. More power The consumption element is configured to receive lower layer information broadcast from the broadcast transmission element, and each of the one or more power consumption elements has a lower hierarchy priority and lower layer total power consumption adjustment given to itself. By calculating using the instruction value, the power consumption update value to be used for updating its own power consumption is determined in parallel independently of one or more power consumption elements other than itself and the broadcast transmission element. Then, a power control system configured to control the total power consumption in the lower layer group by controlling its own power consumption based on the power consumption update value is provided.

下位階層総消費電力調整指示値は下位階層システム感度の関数でもあってよい。   The lower layer total power consumption adjustment instruction value may be a function of lower layer system sensitivity.

上位階層優先度が動的に変更されるよう、上記電力制御システムを更に構成することができる。   The power control system can be further configured so that the upper layer priority is dynamically changed.

下位階層総消費電力調整指示値が下位階層グループ内の総消費電力の削減を指示する値である場合には、増加を指示する値である場合より下位階層システム感度を高くすることにより、総消費電力の制御において総消費電力の増加よりも削減の応答性が高くなるよう、且つ安定性を改善するよう上記電力制御システムを更に構成することができる。   If the lower layer total power consumption adjustment instruction value is a value that instructs the reduction of the total power consumption in the lower layer group, the total consumption can be increased by increasing the lower layer system sensitivity than when it is an increase instruction value. In the power control, the power control system can be further configured so that the response of the reduction is higher than the increase of the total power consumption and the stability is improved.

下位階層グループ内で消費すべき総消費電力には上限値と下限値が設けられ、同報送信要素において行われる下位階層総消費電力調整指示値の決定は、更新後の下位階層グループ内の総消費電力が上限値を上回らず、且つ下限値を下回らないと同報送信要素が判断した範囲で行われるよう、上記電力制御システムを更に構成することができる。   Upper and lower limits are set for the total power consumption to be consumed in the lower layer group, and the lower layer total power consumption adjustment instruction value determined in the broadcast transmission element is determined by the total in the updated lower layer group. The power control system can be further configured so that the broadcast transmission element determines that the power consumption does not exceed the upper limit value and does not fall below the lower limit value.

下位階層グループ内の総消費電力の制御を繰り返すことにより調整される総消費電力の現在値の推移を同報送信要素又は総消費電力監視要素が監視し、総消費電力の現在値と基準値との差の、制御がk回繰り返された時点の値をxkとし(kは0以上の整数)、制御がk+1回繰り返された時点の値をxk+1としたときに
によって与えられる等価推移比率Ck,eqを同報送信要素又は総消費電力監視要素が推定し、等価推移比率Ck,eqの推定値を用いて電力制御システムの健全性を評価するよう、上記電力制御システムを更に構成することができる。
The broadcast transmission element or the total power consumption monitoring element monitors the transition of the current value of the total power consumption adjusted by repeating the control of the total power consumption in the lower hierarchy group, and the current value and reference value of the total power consumption are monitored. When the control is repeated k times, the value at the time when the control is repeated k times is x k (k is an integer of 0 or more), and the value at the time when the control is repeated k + 1 times is x k + 1.
In order to estimate the soundness of the power control system using the estimated value of the equivalent transition ratio C k, eq by the broadcast transmission element or the total power consumption monitoring element estimating the equivalent transition ratio C k, eq given by A power control system can be further configured.

同報送信要素が更に、少なくとも1つの副制約積算消費電力調整指示値を算出し、副制約積算消費電力調整指示値を表わす少なくとも1つの副制約情報を下位階層グループ内に同報送信し、1以上の電力消費要素が、同報送信された副制約情報を更に受信し、1以上の電力消費要素のうち、副制約情報に基づく制御の対象となる電力消費要素が更に、自己に与えられた下位階層優先度と副制約積算消費電力調整指示値とを用いた演算により副制約消費電力更新値を決定し、副制約消費電力更新値に基づいて自己の消費電力を更に制御するよう、上記電力制御システムを構成することができる。   The broadcast transmission element further calculates at least one sub-constrained integrated power consumption adjustment instruction value, and broadcasts at least one sub-constraint information representing the sub-constraint integrated power consumption adjustment instruction value in the lower layer group. The above power consumption elements further receive the sub-constraint information broadcasted, and among the one or more power consumption elements, the power consumption element to be controlled based on the sub-constraint information is further given to itself. The above power is determined so that the sub-constraint power consumption update value is determined by calculation using the lower hierarchy priority and the sub-constraint integrated power consumption adjustment instruction value, and the self-power consumption is further controlled based on the sub-constraint power consumption update value. A control system can be configured.

同報送信に加えて、同報送信要素と1以上の電力消費要素のうち少なくとも1つとの間の双方向通信が可能であるよう、上記電力制御システムを更に構成することができる。   In addition to broadcast transmission, the power control system can be further configured to allow bi-directional communication between the broadcast transmission element and at least one of the one or more power consuming elements.

1以上の電力消費要素は、特定の住戸、オフィス、建物、地域に属する1以上の電力消費機器、又は、特定の住戸、オフィス、建物、地域の集合体に属する複数の電力消費機器の集合体であってよい。言い換えれば、1つの電力消費機器を電力消費要素と定義してもよいし、複数の電力消費機器を1つの電力消費要素とみなしてもよい。   One or more power consuming elements are one or more power consuming devices belonging to a specific dwelling unit, office, building, or area, or a group of a plurality of power consuming devices belonging to a set of a specific dwelling unit, office, building, or region. It may be. In other words, one power consuming device may be defined as a power consuming element, or a plurality of power consuming devices may be regarded as one power consuming element.

1以上の電力消費要素は、移動体又は移動体の集合体であってよい。言い換えれば、上記電力消費機器とは携帯情報端末等の移動体であってよい。   The one or more power consuming elements may be a mobile body or a collection of mobile bodies. In other words, the power consuming device may be a mobile object such as a portable information terminal.

また本発明は、同報送信要素と、個別に優先度が与えられた1以上の情報伝達要素とを備え、同報送信要素が、1以上の情報伝達要素を含むグループ内で占有される総情報伝達能力の現在値と、総情報伝達能力の基準値との差を測定し、差の関数である総情報伝達能力調整指示値を決定し、総情報伝達能力調整指示値を表わすグループ内で共有すべき情報を生成し、情報をグループ内に同報送信し、1以上の情報伝達要素が同報送信された情報を受信し、1以上の情報伝達要素の各々が、自己に与えられた優先度と総情報伝達能力調整指示値とを用いた演算により、自己の情報伝達能力の更新に用いるべき情報伝達能力更新値を、1以上の情報伝達要素のうち自己以外の情報伝達要素及び同報送信要素から独立して並列に決定し、情報伝達能力更新値に基づいて自己の情報伝達能力を制御することにより、グループ内の総情報伝達能力を制御するよう構成された、情報伝達能力制御システムを提供する。   The present invention also includes a broadcast transmission element and one or more information transmission elements individually given priority, and the broadcast transmission element is occupied in a group including the one or more information transmission elements. Measure the difference between the current value of information transmission capability and the reference value of total information transmission capability, determine the total information transmission capability adjustment instruction value as a function of the difference, and within the group representing the total information transmission capability adjustment instruction value Generate information to be shared, broadcast information within the group, one or more information transfer elements receive the broadcast information, and each of the one or more information transfer elements is given to itself Based on the calculation using the priority and the total information transmission capability adjustment instruction value, the information transmission capability update value to be used for updating the information transmission capability of the self is transmitted to the information transmission elements other than the self among the one or more information transmission elements. Information transmission ability determined in parallel independently of the information transmission element By controlling its own signaling capability based on the updated value, configured to control the total information transfer capability in the group, to provide information transmission capacity control system.

上記情報伝達能力制御システムの一例において、同報送信要素は通信サーバーであり、情報伝達要素はクライアントマシンであり、情報伝達能力は通信速度であってよい。   In an example of the information transmission capability control system, the broadcast transmission element may be a communication server, the information transmission element may be a client machine, and the information transmission capability may be a communication speed.

さらに本発明は、同報送信要素が、個別に優先度が与えられた1以上の電力消費要素を含むグループ内で消費される総消費電力の現在値と、総消費電力の基準値との差を測定する段階と、同報送信要素が、差の関数である総消費電力調整指示値を決定し、総消費電力調整指示値を表わすグループ内で共有すべき情報を生成する段階と、同報送信要素が、情報をグループ内に同報送信する段階と、1以上の電力消費要素が、同報送信された情報を受信する段階と、1以上の電力消費要素の各々が、自己に与えられた優先度と総消費電力調整指示値とを用いた演算により、自己の消費電力の更新に用いるべき消費電力更新値を、1以上の電力消費要素のうち自己以外の電力消費要素及び同報送信要素から独立して並列に決定する段階と、1以上の電力消費要素の各々が、消費電力更新値に基づいて自己の消費電力を制御することにより、グループ内の総消費電力を制御する段階とを備えた電力制御方法を提供する。   Furthermore, the present invention provides a difference between a current value of total power consumption consumed by a broadcast transmission element in a group including one or more power consumption elements individually given priority and a reference value of total power consumption. The broadcast transmission element determines a total power adjustment indication value that is a function of the difference and generates information to be shared within the group representing the total power adjustment indication value; and A transmitting element broadcasts information in a group, one or more power consuming elements receive broadcast information, and each of the one or more power consuming elements is given to itself The power consumption update value to be used for updating its own power consumption is calculated by using the priority and the total power consumption adjustment instruction value, and one or more power consumption elements other than itself and broadcast transmission are transmitted. Determining in parallel independent of the elements and one or more Each of the force dissipation element, provided by controlling the power consumption of the self, the power control method and a step of controlling the total power consumption in the group based on the power consumption update value.

同報送信要素による総消費電力調整指示値の決定は、差に加えてシステム感度の関数として総消費電力調整指示値を決定することにより行われるものであってよい。   The determination of the total power consumption adjustment instruction value by the broadcast transmission element may be performed by determining the total power consumption adjustment instruction value as a function of the system sensitivity in addition to the difference.

上記電力制御方法は、1以上の電力消費要素のうち少なくとも1つにおいて優先度を動的に変更する段階を更に備えることができる。   The power control method may further include dynamically changing the priority in at least one of the one or more power consuming elements.

システム感度は、総消費電力の現在値が総消費電力の基準値よりも大きい場合と小さい場合とで異なり、現在値が基準値よりも大きい場合のシステム感度を、現在値が基準値よりも小さい場合のシステム感度よりも高くすることにより、総消費電力の制御において総消費電力の増加よりも削減の応答性が高くなるよう、且つ安定性を改善するよう上記電力制御方法を更に構成することができる。   System sensitivity differs depending on whether the current value of total power consumption is larger or smaller than the reference value of total power consumption. The system sensitivity when the current value is larger than the reference value is smaller than the reference value. The power control method may be further configured to improve the stability so that the response of the reduction becomes higher than the increase of the total power consumption in the control of the total power consumption by making the system sensitivity higher in the case. it can.

1以上の電力消費要素の各々が消費すべき電力には上限値と下限値が設けられ、1以上の電力消費要素の各々において行われる、消費電力更新値に基づいて自己の消費電力を制御する段階が、上限値を上回らず、且つ下限値を下回らない消費電力範囲内で行われるよう、上記電力制御方法を更に構成することができる。   The power to be consumed by each of the one or more power consumption elements is provided with an upper limit value and a lower limit value, and the own power consumption is controlled based on the power consumption update value performed in each of the one or more power consumption elements. The power control method can be further configured such that the stage is performed within a power consumption range that does not exceed the upper limit value and does not fall below the lower limit value.

上記電力制御方法に、グループ内の総消費電力の制御を繰り返すことにより調整される総消費電力の現在値の推移を同報送信要素又は総消費電力監視要素が監視する段階と、総消費電力の現在値と基準値との差の、制御がk回繰り返された時点の値をxkとし(kは0以上の整数)、制御がk+1回繰り返された時点の値をxk+1としたときに
によって与えられる等価推移比率Ck,eqを同報送信要素又は総消費電力監視要素が推定し、等価推移比率Ck,eqの推定値を用いて電力制御方法の健全性を評価する段階とを更に備えることができる。
In the above power control method, the broadcast transmission element or the total power consumption monitoring element monitors the transition of the current value of the total power consumption adjusted by repeating the control of the total power consumption in the group, and the total power consumption The value of the difference between the current value and the reference value when the control is repeated k times is set to x k (k is an integer of 0 or more), and the value when the control is repeated k + 1 times is set to x k + 1 . sometimes
Equivalent changes the ratio C k given by the eq estimated broadcast transmission element or the total consumed power monitoring element, equivalent transition ratio C k, using the estimated value of eq and assessing the health of the power control method Further, it can be provided.

上記電力制御方法は、同報送信要素が更に、少なくとも1つの副制約積算消費電力調整指示値を算出する段階と、副制約積算消費電力調整指示値を表わす少なくとも1つの副制約情報をグループ内に同報送信する段階と、1以上の電力消費要素が、同報送信された副制約情報を更に受信する段階と、1以上の電力消費要素のうち、副制約情報に基づく制御の対象となる電力消費要素が更に、自己に与えられた優先度と副制約積算消費電力調整指示値とを用いた演算により副制約消費電力更新値を決定し、副制約消費電力更新値に基づいて自己の消費電力を更に制御する段階とを更に備えることができる。   In the power control method, the broadcast transmission element further calculates at least one sub-constrained integrated power consumption adjustment instruction value, and at least one sub-constraint information representing the sub-constraint integrated power consumption adjustment instruction value in the group. Broadcasting, one or more power consumption elements further receiving broadcast-transmitted sub-constraint information, and of the one or more power consumption elements, power to be controlled based on the sub-constraint information The consumption factor further determines the sub-constraint power consumption update value by calculation using the priority given to itself and the sub-constraint integrated power consumption adjustment instruction value, and the self-power consumption based on the sub-constraint power consumption update value And further controlling the control.

上記電力制御方法は、同報送信に加えて、同報送信要素と1以上の電力消費要素のうち少なくとも1つとの間で双方向通信する段階を更に備えることができる。   The power control method may further include performing bidirectional communication between the broadcast transmission element and at least one of the one or more power consumption elements in addition to the broadcast transmission.

また本発明は、上位階層優先度が与えられた同報送信要素が、上位階層同報送信要素から同報送信される、上位階層総消費電力調整指示値を表わす上位階層情報を受信する段階と、同報送信要素が、個別に下位階層優先度が与えられた1以上の電力消費要素を含む下位階層グループ内で消費される下位階層総消費電力を測定する段階と、同報送信要素が、下位階層総消費電力と、上位階層優先度と、上位階層総消費電力調整指示値とを用いた演算により、下位階層総消費電力の更新に用いるべき、下位階層総消費電力調整指示値を決定し、下位階層総消費電力調整指示値を表わす下位階層グループ内で共有すべき下位階層情報を生成する段階と、同報送信要素が、下位階層情報を下位階層グループ内に同報送信する段階と、1以上の電力消費要素が、同報送信要素から同報送信された下位階層情報を受信する段階と、1以上の電力消費要素の各々が、自己に与えられた下位階層優先度と下位階層総消費電力調整指示値とを用いた演算により、自己の消費電力の更新に用いるべき消費電力更新値を、1以上の電力消費要素のうち自己以外の電力消費要素及び同報送信要素から独立して並列に決定する段階と、1以上の電力消費要素の各々が、消費電力更新値に基づいて自己の消費電力を制御することにより、下位階層グループ内の総消費電力を制御する段階とを備えた電力制御方法を提供する。   Further, the present invention is a step in which a broadcast transmission element to which an upper layer priority is given receives upper layer information representing an upper layer total power consumption adjustment instruction value broadcast from the upper layer broadcast transmission element. The broadcast transmission element measures the lower layer total power consumption consumed in a lower layer group including one or more power consumption elements individually given lower layer priority; and the broadcast transmission element, The lower layer total power consumption adjustment instruction value to be used for updating the lower layer total power consumption is determined by calculation using the lower layer total power consumption, the upper layer priority, and the upper layer total power consumption adjustment instruction value. A step of generating lower layer information to be shared in the lower layer group representing the lower layer total power consumption adjustment instruction value, a step of broadcasting the lower layer information in the lower layer group, 1 or more power consumption The element receives the lower layer information broadcast from the broadcast transmission element, and each of the one or more power consumption elements has a lower layer priority and a lower layer total power consumption adjustment value given to itself. A step of determining, in parallel, a power consumption update value to be used for updating its own power consumption independently from power consumption elements other than itself and a broadcast transmission element among the one or more power consumption elements by calculation using And a step of controlling total power consumption in the lower layer group by controlling power consumption of each of the one or more power consumption elements based on the power consumption update value. To do.

同報送信要素による下位階層総消費電力調整指示値の決定は、下位階層総消費電力と、上位階層優先度と、上位階層総消費電力調整指示値とに加えて下位階層システム感度も用いた演算により下位階層総消費電力調整指示値を決定することにより行われるものであってよい。   The lower layer total power consumption adjustment instruction value by the broadcast transmission element is calculated by using the lower layer system sensitivity in addition to the lower layer total power consumption, the upper layer priority, and the upper layer total power consumption adjustment instruction value. This may be performed by determining the lower layer total power consumption adjustment instruction value.

上記電力制御方法は、上位階層優先度を動的に変更する段階を更に備えてよい。   The power control method may further include a step of dynamically changing the upper layer priority.

下位階層総消費電力調整指示値が下位階層グループ内の総消費電力の削減を指示する値である場合には、増加を指示する値である場合より下位階層システム感度を高くすることにより、総消費電力の制御において総消費電力の増加よりも削減の応答性が高くなるよう、且つ安定性を改善するよう上記電力制御方法を更に構成することができる。   If the lower layer total power consumption adjustment instruction value is a value that instructs the reduction of the total power consumption in the lower layer group, the total consumption can be increased by increasing the lower layer system sensitivity than when it is an increase instruction value. In the power control, the power control method can be further configured so that the reduction response is higher than the increase in the total power consumption and the stability is improved.

下位階層グループ内で消費すべき総消費電力には上限値と下限値が設けられ、同報送信要素において行われる下位階層総消費電力調整指示値の決定は、更新後の下位階層グループ内の総消費電力が上限値を上回らず、且つ下限値を下回らないと同報送信要素が判断した範囲で行われるよう、上記電力制御方法を更に構成することができる。   Upper and lower limits are set for the total power consumption to be consumed in the lower layer group, and the lower layer total power consumption adjustment instruction value determined in the broadcast transmission element is determined by the total in the updated lower layer group. The power control method can be further configured so that the broadcast transmission element determines that the power consumption does not exceed the upper limit value and does not fall below the lower limit value.

上記電力制御方法は、下位階層グループ内の総消費電力の制御を繰り返すことにより調整される総消費電力の現在値の推移を同報送信要素又は総消費電力監視要素が監視する段階と、総消費電力の現在値と基準値との差の、制御がk回繰り返された時点の値をxkとし(kは0以上の整数)、制御がk+1回繰り返された時点の値をxk+1としたときに
によって与えられる等価推移比率Ck,eqを同報送信要素又は総消費電力監視要素が推定し、等価推移比率Ck,eqの推定値を用いて電力制御方法の健全性を評価する段階とを更に備えることができる。
In the power control method, the broadcast transmission element or the total power consumption monitoring element monitors the transition of the current value of the total power consumption adjusted by repeating the control of the total power consumption in the lower layer group, and the total power consumption The value of the difference between the current power value and the reference value at the time when the control is repeated k times is defined as x k (k is an integer of 0 or more), and the value at the time when the control is repeated k + 1 times is denoted by x k + 1. And when
Equivalent changes the ratio C k given by the eq estimated broadcast transmission element or the total consumed power monitoring element, equivalent transition ratio C k, using the estimated value of eq and assessing the health of the power control method Further, it can be provided.

上記電力制御方法は、同報送信要素が更に、少なくとも1つの副制約積算消費電力調整指示値を算出する段階と、副制約積算消費電力調整指示値を表わす少なくとも1つの副制約情報を下位階層グループ内に同報送信する段階と、1以上の電力消費要素が、同報送信された副制約情報を更に受信する段階と、1以上の電力消費要素のうち、副制約情報に基づく制御の対象となる電力消費要素が更に、自己に与えられた下位階層優先度と副制約積算消費電力調整指示値とを用いた演算により副制約消費電力更新値を決定し、副制約消費電力更新値に基づいて自己の消費電力を更に制御する段階とを更に備えることができる。   In the power control method, the broadcast transmission element further calculates at least one sub-constraint integrated power consumption adjustment instruction value, and at least one sub-constraint information representing the sub-constraint integrated power consumption adjustment instruction value A broadcast transmission step, one or more power consumption elements further receiving broadcast broadcast sub-restriction information, and one or more power consumption elements of the control target based on the sub-constraint information The power consumption element further determines the sub-constraint power consumption update value by calculation using the lower layer priority given to itself and the sub-constraint integrated power consumption adjustment instruction value, and based on the sub-constraint power consumption update value And further controlling the power consumption of itself.

上記電力制御方法は、同報送信に加えて、同報送信要素と1以上の電力消費要素のうち少なくとも1つとの間で双方向通信する段階を更に備えることができる。   The power control method may further include performing bidirectional communication between the broadcast transmission element and at least one of the one or more power consumption elements in addition to the broadcast transmission.

上記電力制御方法において、1以上の電力消費要素は、特定の住戸、オフィス、建物、地域に属する1以上の電力消費機器、又は、特定の住戸、オフィス、建物、地域の集合体に属する複数の電力消費機器の集合体であってよい。   In the power control method, the one or more power consuming elements include one or more power consuming devices belonging to a specific dwelling unit, office, building, or region, or a plurality of members belonging to a specific dwelling unit, office, building, or region aggregate. It may be a collection of power consuming devices.

上記電力制御方法において、1以上の電力消費要素は、移動体又は移動体の集合体であってよい。   In the power control method, the one or more power consuming elements may be a mobile object or a collection of mobile objects.

また本発明は、同報送信要素が、個別に優先度が与えられた1以上の情報伝達要素を含むグループ内で占有される総情報伝達能力の現在値と、総情報伝達能力の基準値との差を測定する段階と、同報送信要素が、差の関数である総情報伝達能力調整指示値を決定し、総情報伝達能力調整指示値を表わすグループ内で共有すべき情報を生成する段階と、同報送信要素が、情報をグループ内に同報送信する段階と、1以上の情報伝達要素が、同報送信された情報を受信する段階と、1以上の情報伝達要素の各々が、自己に与えられた優先度と総情報伝達能力調整指示値とを用いた演算により、自己の情報伝達能力の更新に用いるべき情報伝達能力更新値を、1以上の情報伝達要素のうち自己以外の情報伝達要素及び同報送信要素から独立して並列に決定する段階と、1以上の情報伝達要素の各々が、情報伝達能力更新値に基づいて自己の情報伝達能力を制御することにより、グループ内の総情報伝達能力を制御する段階とを備えた情報伝達能力制御方法を提供する。   The present invention also provides a current value of total information transmission capability that is occupied in a group including one or more information transmission elements, each of which is assigned a priority, and a reference value of the total information transmission capability. A step of measuring a difference between the broadcast transmission element and a broadcast transmission element determining a total information transmission capability adjustment instruction value that is a function of the difference, and generating information to be shared within the group representing the total information transmission capability adjustment instruction value A broadcast transmitting element broadcasts information in the group, one or more information transfer elements receive the broadcasted information, and each of the one or more information transfer elements, An information transmission capability update value to be used for updating its own information transmission capability is calculated by using the priority given to itself and the total information transmission capability adjustment instruction value. Independent of information transmission element and broadcast transmission element Information comprising: a step of determining, and each of the one or more information transfer elements controlling a total information transfer capability within the group by controlling its own information transfer capability based on the information transfer capability update value. A transmission capacity control method is provided.

上記情報伝達能力制御方法の一例において、同報送信要素は通信サーバーであり、情報伝達要素はクライアントマシンであり、情報伝達能力は通信速度であってよい。   In an example of the information transmission capability control method, the broadcast transmission element may be a communication server, the information transmission element may be a client machine, and the information transmission capability may be a communication speed.

また本発明は、同報送信要素と、電力を直接に消費する、ないしは電力の供給を開閉する機能を備え、個別に優先度が与えられた1以上の電力消費要素とを備え、同報送信要素が、1以上の電力消費要素を含むグループ内で消費される総消費電力あるいは電力供給状態を示す多変量としての現在値と、総消費電力あるいは電力供給状態を示す多変量としての基準値との差を測定し、差の関数である一般には多変量の電力調整指示値を決定し、あるいは電力調整指示値を他の要素から受領し、電力調整指示値を表わすグループ内で共有すべき一般には多変量の情報を生成し、情報をグループ内に同報送信し、1以上の電力消費要素が同報送信された情報を受信し、1以上の電力消費要素の各々が、自己に与えられた優先度と電力調整指示値とを用いた演算により、自己の消費電力ないしは開閉電力の更新に用いるべき電力更新値を、1以上の電力消費要素のうち自己以外の電力消費要素及び同報送信要素から独立して並列に決定し、電力更新値に基づいて自己の消費電力ないしは開閉電力を制御することにより、グループ内の総消費電力あるいは電力供給状態を制御するよう構成された、電力制御システムを提供する。   The present invention also includes a broadcast transmission element and one or more power consumption elements each having a function of directly consuming power or opening / closing power supply, each of which is given priority. A current value as a multivariate indicating the total power consumption or power supply state consumed in a group whose elements include one or more power consumption elements, and a reference value as a multivariate indicating the total power consumption or power supply state In general, to determine a multivariate power adjustment indication that is a function of the difference, or to receive power adjustment indications from other elements and share them within the group representing the power adjustment indication Generates multivariate information, broadcasts information within a group, receives one or more power consuming elements, and each of the one or more power consuming elements is given to itself Priority and power adjustment indication value The power update value to be used for updating its own power consumption or switching power is determined in parallel independently of power consumption elements other than itself and broadcast transmission elements among one or more power consumption elements. Provided is a power control system configured to control the total power consumption or power supply state in a group by controlling its own power consumption or switching power based on an updated value.

また本発明は、上位階層優先度が与えられた、同報送信要素と、電力を直接に消費する、ないしは電力の供給を開閉する機能を備え、個別に下位階層優先度が与えられた1以上の電力消費要素とを備え、同報送信要素は、上位階層同報送信要素から同報送信される、上位階層における、総消費電力ないしは電力供給状態から演算される、一般には多変量の電力調整指示値を表わす上位階層情報を受信するよう構成されるとともに、1以上の電力消費要素を含む下位階層グループ内で消費される下位階層総消費電力ないしは電力供給状態を測定し、下位階層総消費電力ないしは電力供給状態と、上位階層優先度と、上位階層電力調整指示値とを用いた演算により、下位階層総消費電力ないしは電力供給状態の更新に用いるべき、一般には多変量の下位階層電力調整指示値を決定し、あるいは下位階層電力調整指示値を他の要素から受領し、下位階層電力調整指示値を表わす下位階層グループ内で共有すべき下位階層情報を生成し、下位階層情報を下位階層グループ内に 同報送信するよう構成され、1以上の電力消費要素が、同報送信要素から同報送信された下位階層情報を受信するよう構成され、1以上の電力消費要素の各々が、自己に与えられた下位階層優先度と下位階層電力調整指示値とを用いた演算により、自己の消費電力ないしは電力供給状態の更新に用いるべき電力更新値を、1以上の電力消費要素のうち自己以外の電力消費要素及び同報送信要素から独立して並列に決定し、電力更新値に基づいて自己の消費電力ないし開閉電力を制御することにより、下位階層グループ内の総消費電力ないしは電力供給状態を制御するよう構成された電力制御システムを提供する。   The present invention also includes a broadcast transmission element to which higher layer priority is given and a function of directly consuming power or opening and closing power supply, and one or more individually given lower layer priority. Power transmission element, and the broadcast transmission element is broadcast from the higher-layer broadcast transmission element, and is calculated from the total power consumption or power supply state in the upper layer, generally multivariate power adjustment The lower layer total power consumption is measured by measuring the lower layer total power consumption or power supply state that is configured to receive the upper layer information representing the indication value and is consumed in the lower layer group including one or more power consumption elements. Or, it is generally a multivariate that should be used to update the lower layer total power consumption or power supply status by calculating using the power supply status, upper layer priority, and upper layer power adjustment indication value. Decide the lower layer power adjustment instruction value or receive the lower layer power adjustment instruction value from another element, generate lower layer information to be shared in the lower layer group representing the lower layer power adjustment instruction value, Configured to broadcast information within a lower layer group, wherein one or more power consuming elements are configured to receive lower layer information broadcast from the broadcast transmitting element and configured to receive one or more power consuming elements Each of the power update values to be used for updating its own power consumption or power supply state by calculating using the lower layer priority and lower layer power adjustment instruction value given to itself is one or more power consumption elements. By determining the power consumption elements other than the self and the broadcast transmission elements in parallel independently, and controlling their own power consumption or switching power based on the power update value, Providing a power control system configured to control the total power consumption or power supply state.

また本発明は、同報送信要素が、電力を直接に消費する、ないしは電力の供給を開閉する機能を備え、個別に優先度が与えられた1以上の電力消費要素を含むグループ内で消費される総消費電力あるいは電力供給状態を示す多変量としての現在値と、総消費電力あるいは電力供給状態を示す多変量としての基準値との差を測定し、差の関数である一般には多変量の電力調整指示値を決定し、あるいは電力調整指示値を他の要素から受領し、電力調整指示値を表わすグループ内で共有すべき一般には多変量の情報を生成し、情報をグループ内に同報送信し、1以上の電力消費要素が同報送信された情報を受信し、1以上の電力消費要素の各々が、自己に与えられた優先度と電力調整指示値とを用いた演算により、自己の消費電力ないしは開閉電力の更新に用いるべき電力更新値を、1以上の電力消費要素のうち自己以外の電力消費要素及び同報送信要素から独立して並列に決定し、電力更新値に基づいて自己の消費電力ないしは開閉電力を制御することにより、グループ内の総消費電力あるいは電力供給状態を制御するよう構成された、電力制御方法を提供する。   The present invention also provides that the broadcast transmission element has a function of directly consuming power or switching power supply, and is consumed in a group including one or more power consumption elements individually given priority. The difference between the current value as a multivariate indicating the total power consumption or power supply status and the reference value as the multivariate indicating the total power consumption or power supply status is measured. Determine the power adjustment indication value or receive the power adjustment indication value from other elements, generate generally multivariate information to be shared within the group representing the power adjustment indication value, and broadcast the information within the group And one or more power consuming elements receive the broadcast information, and each of the one or more power consuming elements performs self-calculation using the priority and power adjustment instruction value given to itself. Power consumption or switching power The power update value to be used for the update is determined in parallel from one or more of the power consumption elements other than the self and the broadcast transmission element in parallel, and based on the power update value, its own power consumption or switching Provided is a power control method configured to control total power consumption or power supply status within a group by controlling power.

また本発明は、上位階層優先度が与えられた同報送信要素が、上位階層同報送信要素から同報送信される、上位階層における、総消費電力ないしは電力供給状態から演算される、一般には多変量の電力調整指示値を表わす上位階層情報を受信するとともに、電力を直接に消費する、ないしは電力の供給を開閉する機能を備え、個別に下位階層優先度が与えられた1以上の電力消費要素を含む下位階層グループ内で消費される下位階層総消費電力ないしは電力供給状態を測定し、下位階層総消費電力ないしは電力供給状態と、上位階層優先度と、上位階層電力調整指示値とを用いた演算により、下位階層総消費電力ないしは電力供給状態の更新に用いるべき、一般には多変量の下位階層電力調整指示値を決定し、あるいは下位階層電力調整指示値を他の要素から受領し、下位階層電力調整指示値を表わす下位階層グループ内で共有すべき下位階層情報を生成し、下位階層情報を下位階層グループ内に同報送信し、1以上の電力消費要素が、同報送信要素から同報送信された下位階層情報を受信し、1以上の電力消費要素の各々が、自己に与えられた下位階層優先度と下位階層電力調整指示値とを用いた演算により、自己の消費電力ないしは電力供給状態の更新に用いるべき電力更新値を、1以上の電力消費要素のうち自己以外の電力消費要素及び同報送信要素から独立して並列に決定し、電力更新値に基づいて自己の消費電力ないし開閉電力を制御することにより、下位階層グループ内の総消費電力ないしは電力供給状態を制御するよう構成された、電力制御方法を提供する。   In addition, the present invention is a broadcast transmission element given a higher layer priority is broadcast from the upper layer broadcast transmission element, is calculated from the total power consumption or power supply state in the upper layer, One or more power consumptions that receive upper layer information representing a multivariate power adjustment instruction value and that have a function of directly consuming power or opening / closing power supply and individually assigned lower layer priority Measures the total power consumption or power supply status of the lower tier consumed in the lower tier group including the element, and uses the lower tier total power consumption or power supply status, upper tier priority, and upper tier power adjustment indication value. In general, the multi-level lower layer power adjustment instruction value to be used to update the lower layer total power consumption or power supply status is determined, or the lower layer power adjustment instruction Is generated from other elements, generates lower layer information to be shared in the lower layer group representing the lower layer power adjustment instruction value, broadcasts the lower layer information in the lower layer group, and consumes one or more powers The element receives the lower layer information broadcast from the broadcast transmission element, and each of the one or more power consuming elements uses the lower layer priority and the lower layer power adjustment instruction value given to itself. By calculation, the power update value to be used for updating own power consumption or power supply status is determined in parallel independently of one or more other power consumption elements and broadcast transmission elements among power consumption elements. Provided is a power control method configured to control the total power consumption or power supply state in a lower layer group by controlling its own power consumption or switching power based on an updated value.

特願2014−12924号で提案した手法において生じる、サーバーと個々のクライアントとの間での1対1双方向通信が必要になるという問題の解決を困難にしている最大の障害は、グループ内において制御対象のクライアント以外の他のクライアントに関する情報(優先度や現時点の消費電力等)をも総合しなくては、資源制約下の最適化問題を求解できない点にある。グループ内のクライアントから情報を収集して最適化問題を求解するべく、一例においてはドメイン内に専用のサーバー要素を設ける対処がとられるが、この場合はサーバーと多数のクライアント間で1対1双方向通信が発生することによる通信量が増加し、高速な電力制御処理が阻まれることになる。   The biggest obstacle that makes it difficult to solve the problem of the method proposed in Japanese Patent Application No. 2014-12924 that requires one-to-one two-way communication between a server and individual clients is within the group. Unless the information (priority, current power consumption, etc.) regarding other clients than the client to be controlled is also integrated, an optimization problem under resource constraints cannot be solved. In order to collect information from the clients in the group and solve the optimization problem, in one example, a countermeasure is taken to provide a dedicated server element in the domain. In this case, one-to-one between the server and many clients. The amount of communication due to the occurrence of directed communication increases, and high-speed power control processing is prevented.

これに対し、本発明の電力制御システム、及び方法において、各電力消費要素の優先度は当該要素にて把握されていればよく、サーバー等により収集する必要はない。また本発明の電力制御システム、及び方法においては各要素の消費電力の現在値をサーバー等が収集する必要もない。ドメイン内で共有されなければならない情報は総消費電力調整指示値のみであり、これは同報送信要素が自ら測定により決定し、グループ内に同報送信することで共有できる。ドメイン内で共有されるべき情報と、個別の電力消費要素が把握していればよい情報とを識別分離して、電力制御を分散処理化することにより、通信量を大幅に削減することが可能となる。同様の原理を情報伝達要素が属するドメインに適用すれば、多量の通信を要せずにドメイン内での情報伝達能力の制御を行うことが可能となる。   On the other hand, in the power control system and method of the present invention, the priority of each power consumption element only needs to be grasped by the element and does not need to be collected by a server or the like. Further, in the power control system and method of the present invention, it is not necessary for the server or the like to collect the current value of the power consumption of each element. The only information that must be shared within the domain is the total power consumption adjustment indication value, which can be shared by the broadcast transmission element determined by its own measurement and broadcast within the group. By identifying and separating information that should be shared within the domain and information that only needs to be grasped by individual power consumption elements, it is possible to greatly reduce the amount of communication by distributing power control. It becomes. If the same principle is applied to the domain to which the information transmission element belongs, it is possible to control the information transmission capability in the domain without requiring a large amount of communication.

特願2014−12924号において提案された電力制御の処理フローを表わす図(サーバーからの、消費電力、優先度等の照会)。The figure showing the processing flow of the power control proposed in Japanese Patent Application No. 2014-12924 (inquiry about power consumption, priority, etc. from a server). 特願2014−12924号において提案された電力制御の処理フローを表わす図(サーバーからの照会に対する、各機器の回答)。The figure showing the processing flow of the electric power control proposed in Japanese Patent Application No. 2014-12924 (answer of each apparatus with respect to the inquiry from a server). 特願2014−12924号において提案された電力制御の処理フローを表わす図(サーバーによる、収集した情報を用いた消費電力割り当ての計算)。The figure showing the processing flow of the power control proposed in Japanese Patent Application No. 2014-12924 (calculation of the power consumption allocation using the collected information by the server). 特願2014−12924号において提案された電力制御の処理フローを表わす図(サーバーによる、各機器への割り当て電力の配信)。The figure showing the processing flow of the electric power control proposed in Japanese Patent Application No. 2014-12924 (distribution of the allocation electric power to each apparatus by a server). 特願2014−12924号において提案された電力制御の処理フローを表わす図(各機器における、割り当て電力に従った消費電力制御の実施)。The figure showing the processing flow of the power control proposed in Japanese Patent Application No. 2014-12924 (implementation of power consumption control according to the allocated power in each device). 本発明に従う電力制御の一実施形態において行われる、同報送信要素から電力消費要素への、総消費電力調整指示値を表わす情報の同報送信を表わす図。The figure showing the broadcast transmission of the information showing the total power consumption adjustment instruction | indication value from the broadcast transmission element to the power consumption element performed in one Embodiment of the power control according to this invention. 本発明に従う電力制御の一実施形態において独立、且つ並列に行われる、各々の電力消費要素における消費電力更新の実施を表わす図。The figure showing implementation of the power consumption update in each power consumption element performed independently and in parallel in one Embodiment of the power control according to this invention. 本発明に従う電力制御の一実施形態において行われる処理のフローチャート。The flowchart of the process performed in one Embodiment of the power control according to this invention. 上位階層から同報送信された情報に基づいて下位階層の電力制御を行う、本発明の一実施形態として構成される電力制御システムの構成図。The block diagram of the power control system comprised as one Embodiment of this invention which performs the power control of a lower hierarchy based on the information broadcast-transmitted from the upper hierarchy. 本発明に従う電力制御における、優先度の定義方法の一例を説明するための図。The figure for demonstrating an example of the definition method of the priority in the power control according to this invention. カルマンフィルターを用いて等価推移比率を推定し、システム及び方法の健全性を評価しつつ電力制御を行うときの、動作概念図。The operation | movement conceptual diagram when estimating an equivalent transition ratio using a Kalman filter and performing power control, evaluating the soundness of a system and a method. 本発明に従う電力制御において用いることができる同報送信要素の構成図。The block diagram of the broadcast transmission element which can be used in the power control according to this invention. 本発明に従う電力制御において、電気機器を電力消費要素として動作させるための、インバーター装備型モジュールの構成図。The electric power control according to this invention WHEREIN: The block diagram of an inverter equipment type module for operating an electric equipment as a power consumption element. 本発明に従う電力制御において、電気機器を電力消費要素として動作させるための、インバーター制御型モジュールの構成図。The electric power control according to this invention WHEREIN: The block diagram of an inverter control type module for operating an electric equipment as a power consumption element. 優先度設定における台形方策を説明する図。The figure explaining the trapezoid policy in priority setting. 優先度設定における台形方策を説明する図。The figure explaining the trapezoid policy in priority setting. 直線型・双曲線型優先度設定を説明する図。The figure explaining linear type and hyperbolic type priority setting. 副制約の設定例を説明する図。The figure explaining the example of a setting of a sub constraint. 本発明に係る情報伝達能力制御システムの一実施形態を示す構成図。The block diagram which shows one Embodiment of the information transmission capability control system which concerns on this invention. 各個体の電力制御モデルPower control model for each individual 各個体の伝達関数Transfer function of each individual 調整量に対する各個体の電力消費量への制御モデルA control model for each individual's power consumption relative to the adjustment amount 各個体における積分Integration in each individual サーバー・クライアント方式によるフィードバックゲインの決定方式Feedback gain determination method using server / client method 同報通信と独立並列方式によるフィードバックゲインの決定方式(連続系)A method of determining feedback gain using broadcast communication and independent parallel method (continuous system) 同報通信と独立並列方式によるフィードバックゲインの決定方式(離散系)Broadcast gain and independent gain method for determining feedback gain (discrete system) 各個体における遅れなどの位相変動要素の存在(連続系)Presence of phase variation factors such as delay in each individual (continuous system) 同報経路における位相補償方式(連続系)Phase compensation method for broadcast channel (continuous system) 各個体における、モデル組み込み型の位相補償方式(連続系)Model-embedded phase compensation method for each individual (continuous system) 各個体における、モデル組み込み型の位相補償方式の等価構造(連続系)Equivalent structure of model built-in phase compensation method for each individual (continuous system) 各個体の伝達モデルの測定とClass 値(離散系)Measurement of each individual's transmission model and Class value (discrete system) インターバル、電力振幅に対する各個体のClass 値の表示例Display example of individual class values for interval and power amplitude Class に基づく、ドメイン全体の不確定性モデル(離散系)Class-wide uncertainty model (discrete system) based on Class Class に基づく、安定のための特性優先度の下限値Lower limit value of characteristic priority for stability based on Class Class に基づく、安定化に要するドメイン個体数値に乗じられるべき数値A numerical value to be multiplied by the domain individual value required for stabilization based on Class Class に基づく、各個体における、モデル組み込み型の位相補償方式(離散系)Model-based phase compensation method (discrete system) for each individual based on Class 各個体における、モデル組み込み型の位相補償方式(離散系)Model-embedded phase compensation method for each individual (discrete system) 6個の個体からなるドメインの例 電力単位(W)Example of a domain consisting of 6 individuals Power unit (W) 遅れのない場合でのシステムの基本応答 (特性優先度=0.7)Basic response of the system without delay (characteristic priority = 0.7) 遅れのない場合でのシステムの基本応答 (特性優先度=3.3)System basic response without delay (characteristic priority = 3.3) 同報系に1インターバルの遅れのある場合でのシステムの基本応答 (特性優先度=0.7)Basic response of the system when there is a delay of 1 interval in the broadcast system (characteristic priority = 0.7) 同報系に1インターバルの遅れのある場合でのシステムの基本応答 (特性優先度=1.0)安定限界の例。Example of system basic response (characteristic priority = 1.0) stability limit when there is a delay of 1 interval in the broadcast system. 同報系に4インターバルの遅れのある場合でのシステムの基本応答 (特性優先度=2.9)安定限界の例。Basic response of the system when there is a delay of 4 intervals in the broadcast system (Characteristic priority = 2.9) Example of stability limit. 同報系に4インターバルの遅れのある場合でのシステムの基本応答 (特性優先度=5.8)Basic response of the system when there is a delay of 4 intervals in the broadcast system (characteristic priority = 5.8) 同報系に4インターバルの遅れのある場合でのシステムの基本応答 (特性優先度=9.7)Basic response of the system when there is a delay of 4 intervals in the broadcast system (Characteristic priority = 9.7) 同報系に位相補償要素を入れた応答例 (特性優先度=0.7)Response example with phase compensation elements in the broadcast system (characteristic priority = 0.7) 同報遅れが1インタバール時、全個体で1インターバル遡る、遅れモデル組み込み時の応答例 (特性優先度=0.7)When broadcast delay is 1 interval, all individuals go back one interval, response example when delay model is incorporated (characteristic priority = 0.7) 同報遅れが4インタバール時、全個体で4インターバル遡る、遅れモデル組み込み時の応答例 (特性優先度=0.7)When broadcast delay is 4 interval, all individuals go back 4 intervals, response example when delay model is incorporated (characteristic priority = 0.7) 同報遅れが1インタバール時、主要個体のみで1インターバル遡る、遅れモデル組み込み時の応答例 (特性優先度=0.7)When the broadcast delay is 1 interval, the response example when the delay model is incorporated, going back one interval only with the main individual (characteristic priority = 0.7) 同報遅れが1インタバール時、2個体でさらに1インターバルの遅れのある場合での応答例 (特性優先度=0.7)不安定。Example of response when broadcast delay is 1 interval and there is a delay of 1 interval between 2 individuals (characteristic priority = 0.7). 同報遅れが1インタバール時、2個体でさらに1インターバルの遅れのある場合で、全個体で1インターバル分の遡り制御を実施した応答例 (特性優先度=0.7)Response example in which retrogression control is performed for 1 interval in all individuals when the broadcast delay is 1 interval and there is a delay of 1 interval in 2 individuals (characteristic priority = 0.7) 同報遅れが1インタバール時、2個体でさらに1インターバルの遅れのある場合で、個体側でそれぞれの遡り制御を合算して補償した応答例 (特性優先度=0.7)When the broadcast delay is 1 interval, the response is compensated by adding the retroactive controls on the individual side when there is a delay of one interval between two individuals (characteristic priority = 0.7) 同報遅れが1インタバール時、2個体でさらに1インターバルの遅れのある場合で、個体側では補償を行わず、システム感度のみを低減した応答例 (特性優先度=2.4)When the broadcast delay is 1 interval, there is a delay of 1 interval for 2 individuals, and the individual side does not compensate, but the response example with reduced system sensitivity only (characteristic priority = 2.4) 同報遅れが1インタバール時、2個体でさらに1インターバルの遅れのある場合で、個体側でそれぞれの遡り制御を合算して補償し、かつシステム感度を低減した応答例 (特性優先度=2.4)When the broadcast delay is 1 interval, there is a delay of 1 interval for 2 individuals, and the individual side adds up each backward control to compensate and reduce the system sensitivity (characteristic priority = 2 .4) 同報系と個体側双方でそれぞれの補償器を導入したシステム構成System configuration with individual compensators on both the broadcast and individual sides 鉄道車輌と変電所で構成するシステムにおいて、変電所での送出電流を予見制御させてオーバーシュートの発生を抑制した制御結果の例Example of control results in which overshooting is suppressed by predictive control of the transmission current at a substation in a system consisting of a railway vehicle and a substation ピークを逸脱電力量を予測し、それを前置させてピークをシフトする制御の概念The concept of control that shifts the peak by predicting the energy that deviates from the peak and prepending it ピークを逸脱電力量を予測し、それを前置させてピークをシフトする制御の概念。電力調整量の推移。The concept of control that shifts the peak by predicting the amount of electric power that deviates from the peak and placing it ahead. Transition of power adjustment amount. ピークシフト制御の結果として得られる電力履歴。Power history obtained as a result of peak shift control. ピークシフト制御の結果として得られる庫内温度履歴。Internal temperature history obtained as a result of peak shift control. 同報送信要素および電力消費要素に位相補正等を行う動的補償を組込み実施する処理フローProcessing flow for implementing dynamic compensation for phase correction etc. in broadcast transmission element and power consumption element 電流を測定し、位相補償器を内蔵して同報送信する装置の機能ブロック図の例Functional block diagram example of a device that measures current and broadcasts with a built-in phase compensator 誘導電流によって駆動電力を確保する、電流を測定し、位相補償器を内蔵して同報送信する装置の機能ブロック図の例Example of a functional block diagram of a device that secures drive power by induced current, measures current, and broadcasts with built-in phase compensator 電力消費個体において、位相補償器を内蔵し、回路を遮断してデューティを制御する装置の機能ブロック図の例Example of functional block diagram of a device that controls the duty by shutting down the circuit in a power consuming individual with a built-in phase compensator 電力消費個体において、位相補償器を内蔵し、回路を遮断するべくデューティを調整する信号発生機構を備えた装置の機能ブロック図の例Example of a functional block diagram of a device having a signal generating mechanism for adjusting a duty to cut off a circuit, incorporating a phase compensator in a power consuming individual

以下、添付の図面を用いて本発明の電力制御システム、方法、及び情報伝達能力制御システム、方法を実施するための形態を説明する。本発明による電力制御システム、方法の概念、具体的手順をまず説明し、次に当該方法を実施するシステムを構成するための装置構成の一例を説明し、更に、本発明による電力制御と同様の原理で実施可能な資源制御の一例として、情報伝達能力の制御を説明する。ただし、本発明の各システム及び方法は、各実施例にて示される特定の具体的構成へと限定されるわけではなく、本発明の範囲内で適宜変更可能である。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for implementing a power control system, method, and information transmission capability control system and method of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. First, the concept and specific procedure of the power control system and method according to the present invention will be described, and then an example of a device configuration for configuring the system for implementing the method will be described. Control of information transmission capability will be described as an example of resource control that can be implemented in principle. However, each system and method of the present invention is not limited to a specific specific configuration shown in each embodiment, and can be appropriately changed within the scope of the present invention.

電力制御方法の概念
本発明の一実施形態に係る電力制御は、上記式(3)においてQが対角行列の場合、上記式(5)に示す最適化問題の解の簡易化された表現である、以下の式(14)
(14)
に基づいて行われる。ここにおいて、fi,kは、システム内で電力制御がk回(kは0以上の整数)繰り返された時点(「現時点」とする。)での、グループに含まれるi番目(iは1以上の整数)の電力消費要素の消費電力であり、上記式(14)は、k+1回目の電力制御において実現されるべきi番目の電力消費要素の消費電力fi,k+1を決定するための式である。上記式(14)中、Qiiはi番目の電力消費要素に与えられた優先度である。またΔPは、グループ内で消費される総消費電力の現在値(同報送信要素が計測する、ないしは、計測する別の要素から同報送信要素が受領する。)から当該総消費電力の基準値(グループに含まれる各電力消費要素の定格消費電力の和等。一例において、あらかじめ同報送信個体に記憶されている。)を減算することで得られる差であり、グループ内で削減すべき総消費電力値(差が負であれば、回復すべき電力に相当。)ともいえる。Stは、グループ内の総消費電力を制御する時の、削減すべき電力ΔP(負であれば、ΔPの絶対値が回復すべき電力に相当。以下においても同様。)に対する感度に相当し、ここではシステム感度と称する。このシステム感度は、理論的には「1」とすることが好ましいが、他の感度を意図して設定することを妨げるものではない。なお、以下の例においては上記現在値と基準値の差にシステム感度を乗じて得られた値を総消費電力調整指示値として、これを表わす情報を同報送信要素が各電力消費要素に同報送信するが、総消費電力調整指示値は上記差の値、それ自体でもよく、この場合はシステム感度を用いる必要がない(システム感度を「1」に固定した場合と同等である。)。
Concept of power control method The power control according to an embodiment of the present invention is a simplified expression of the solution of the optimization problem shown in the above equation (5) when Q is a diagonal matrix in the above equation (3). The following formula (14)
(14)
Based on. Here, f i, k is the i-th (i is 1) included in the group at the time when power control is repeated k times (k is an integer of 0 or more) in the system (referred to as “current time”). (The integer above) is the power consumption of the power consumption element, and the above equation (14) determines the power consumption f i, k + 1 of the i-th power consumption element to be realized in the (k + 1) th power control. It is a formula. In the above formula (14), Q ii is a priority given to the i-th power consumption element. ΔP is a reference value of the total power consumption based on the current value of the total power consumption in the group (measured by the broadcast transmission element or received by the broadcast transmission element from another element to be measured). This is the difference obtained by subtracting the sum of the rated power consumption of each power consumption element included in the group. It can also be said to be a power consumption value (if the difference is negative, it corresponds to the power to be recovered). S t is the time for controlling the total power consumption in the group (if negative, as well. In the equivalent. The following power to be restored is the absolute value of [Delta] P) power [Delta] P should be reduced to correspond to the sensitivity Here, this is called system sensitivity. The system sensitivity is theoretically preferably “1”, but does not prevent other sensitivity from being set intentionally. In the following example, a value obtained by multiplying the difference between the current value and the reference value by the system sensitivity is set as a total power consumption adjustment instruction value, and information indicating this is transmitted to the power transmission element by the broadcast transmission element. The total power consumption adjustment instruction value may be the difference value itself, and in this case, it is not necessary to use the system sensitivity (this is equivalent to the case where the system sensitivity is fixed to “1”).

ドメイン内で共有されるべきは、電力制御の対象グループ内全体で削減又は回復するべき電力ΔPと、それにシステム感度Stを乗じた総消費電力調整指示値を表わす情報のみである。この情報は、同報送信要素(アラート要素)によりグループ内の各電力消費要素に同報送信される(図2a)。情報を受信した、対象グループ内の各電力消費要素は、上記式(14)に示すとおり、この総消費電力調整指示値を各電力消費要素に対して定義される優先度で除算して(逆数を乗じて)、各電力消費要素で削減すべき電力あるいは回復すべき電力(消費電力更新値)を算出し、消費電力更新値に基づいて自己の消費電力を変更する(図2b)。
なお一般には、Qが非対角要素をもつ場合には、演算は、自己の優先度のみの単純な除算だけではなく、何らかの規則によって自己が知りうる優先度を含む関数で定められた演算を行ってもよい。
What should be shared within the domain is only information representing the total power consumption adjustment instruction value obtained by multiplying the power ΔP to be reduced or recovered in the entire power control target group by the system sensitivity St. This information is broadcast to each power consuming element in the group by the broadcast transmission element (alert element) (FIG. 2a). Each power consumption element in the target group that has received the information divides this total power consumption adjustment instruction value by the priority defined for each power consumption element as shown in the above equation (14) (reciprocal number). The power to be reduced or the power to be restored (power consumption update value) is calculated for each power consumption element, and the self power consumption is changed based on the power consumption update value (FIG. 2b).
In general, when Q has a non-diagonal element, the operation is not limited to simple division of only its own priority, but is also an operation defined by a function including a priority that can be known by some rule. You may go.

式(5)においては、制約条件は、各電力消費要素にて消費される電力の線形の総和として説明を行っているが、一般には、各電力消費要素にて消費される電力から演算されて定まる非線形情報であってもよい。たとえば、全要素における最大消費電力と最小電力の絶対差であってもよい。同報される情報は、総消費電力ないしは電力供給状態である。また、同報送信される情報は、スカラー量に限定される必要はなく、制約条件の内容によっては、多変量をとる場合も含む。   In Equation (5), the constraint condition is described as a linear sum of power consumed by each power consumption element. In general, the constraint condition is calculated from the power consumed by each power consumption element. It may be non-linear information that is determined. For example, it may be an absolute difference between the maximum power consumption and the minimum power in all elements. The broadcast information is the total power consumption or the power supply status. In addition, the information transmitted by broadcast need not be limited to the scalar quantity, and may include a case of taking a multivariate depending on the content of the constraint condition.

このように、特願2014−12924号において提案された方法とは異なり、本発明に従う電力制御においては、同報送信要素と電力消費要素との間で情報収集と電力割当て量の算出とを分担させることができる。同報送信要素が各電力消費要素から情報収集をする必要はなく、各電力消費要素における処理は全電力消費要素で同時に実行できるため、処理時間は大幅に短縮される。なお、上記式(14)において、上述のとおりfi,kを現時点でのi番目の電力消費要素の消費電力とすることは必須ではなく、上記式(6)〜(8)で最適解を求めた場合と同様にfi,kをゼロとして(一旦、グループ内の各電力消費要素の動作をオフにして)fi,k+1を求めることにより、各電力消費要素で最適解を求めてもよい。システム感度と、各電力消費要素優先度間には、理論的な関係があり、この繰り返しで収束させることができる条件が存在する。その安定性が確保できる幅は非常に広く、本方式が実施にあたって有効であることを、後述する。 Thus, unlike the method proposed in Japanese Patent Application No. 2014-12924, in the power control according to the present invention, the information transmission and the calculation of the power allocation amount are shared between the broadcast transmission element and the power consumption element. Can be made. The broadcast transmission element does not need to collect information from each power consuming element, and the processing in each power consuming element can be executed simultaneously by all the power consuming elements, so the processing time is greatly reduced. In the above equation (14), as described above, it is not essential that f i, k be the power consumption of the i-th power consuming element at the present time, and the optimum solution is obtained by the above equations (6) to (8). As in the case of finding the optimal solution for each power consumption element by obtaining f i, k + 1 with f i, k set to zero (the operation of each power consumption element in the group is once turned off). May be. There is a theoretical relationship between the system sensitivity and each power consumption element priority, and there are conditions that can be converged by this repetition. The range in which the stability can be ensured is very wide, and it will be described later that this method is effective in implementation.

なお、上記システム感度Stは、典型的には同報送信要素に「1」等の規定値として記憶されているが、この値を動的に変更してもよい。例えば、上記式(14)中のΔPが正の場合(グループ内総消費電力の現在値が基準値よりも大きい場合)のシステム感度Stを、ΔPが負の場合(グループ内総消費電力の現在値が基準値よりも小さい場合)のシステム感度Stよりも大きくすれば、グループ内総消費電力の制御においては総消費電力の増加よりも削減の応答性を高くすることができる(このような判断処理は、同報送信要素内の判断/実施系回路等で行われる。)。且つ安定性も向上し得る。各電力消費要素が有している自己の優先度Qiiを、任意の間隔(通信量の増大を避けるべく、典型的には各電力消費要素による上記(14)式の制御が行われる間隔よりも十分長い間隔。)で同報送信要素に送信するようにすれば(同報送信要素と電力消費要素との双方向通信。なお、自己の優先度を送信するのは、グループに含まれる電力消費要素のうち一部であってもよい。)、同報送信要素は、理想的なシステム感度(実効システム感度と称する。)である
(15)
をシステム感度Stとすることができる。上記式(15)のシステム感度StにΔPを乗じた総消費電力調整指示値を表わす情報を同報送信し、これを用いて各電力消費要素が上記式(14)で自己の消費電力を制御した場合には、更新後の消費電力は上記式(5)で与えられる最適解に一致する。優先度が動的に変更され、且つ各電力消費要素から同報送信要素への優先度の送信を頻繁に行わない場合には、同報送信要素の有している優先度情報が古いということも起こりうるが、優先度の動的変化があまり大きくない場合には、同報送信要素が上記式(15)によって決定するシステム感度Stは、依然として実効システム感度に近いと考えられる。
The system sensitivity St is typically stored as a specified value such as “1” in the broadcast transmission element, but this value may be dynamically changed. For example, [Delta] P in the formula (14) for positive system sensitivity S t (if the current value of the group in the total power consumption is greater than the reference value), [Delta] P if negative (group in total power consumption of If the system sensitivity St is greater than the system sensitivity St when the current value is smaller than the reference value, the responsiveness of the reduction can be made higher than the increase of the total power consumption in the control of the total power consumption within the group (such as this). Such determination processing is performed by a determination / execution system circuit or the like in the broadcast transmission element). In addition, stability can be improved. The self-priority Q ii of each power consuming element is set to an arbitrary interval (typically from the interval at which the control of the above equation (14) is performed by each power consuming element in order to avoid an increase in communication volume. Can be transmitted to the broadcast transmission element at a sufficiently long interval. (Bidirectional communication between the broadcast transmission element and the power consumption element. Note that the self-priority is transmitted by the power included in the group. The broadcast transmission element has an ideal system sensitivity (referred to as effective system sensitivity).
(15)
The can be a system sensitivity S t. The information representing the above formula total power consumption adjustment value obtained by multiplying ΔP to system sensitivity S t (15) and broadcasts, the power consumption of the self each power consuming element is the formula (14) using the same In the case of control, the updated power consumption matches the optimal solution given by the above equation (5). When priority is dynamically changed and priority transmission from each power consumption element to the broadcast transmission element is not frequently performed, the priority information possessed by the broadcast transmission element is old. is also possible, if the dynamic variation of priority is not too large, the system sensitivity S t where broadcast transmission element is determined by the above equation (15) is still considered to be close to the effective system sensitivity.

上述のとおり、共有されるべき情報(総消費電力調整指示値)は、宛先に特定の要素識別を行う必要のない情報であるため、情報共有は同報通信(ブロードキャスト通信)で行わせることができる。また、各電力消費要素上のみで必要となる、現時点での消費電力と優先度は、各電力消費要素上から外部発信する必要がなく、各電力消費要素は総消費電力調整指示値を表わす情報を受信すればよい。グループ内で消費される総消費電力の現在値と基準値との差を測定し、その関数として総消費電力調整指示値を決定する同報送信要素から、ドメインに属する要素数と無関係に1回の同報送信が行われるだけでよく、本実施例の電力制御の実行においては通信量を大幅に削減できる。ドメインに属する要素数が1個の場合でも、数万個の場合でも、この分散処理型の電力制御システムでは制御サイクル時間の拡大を要さず、高速の応答を維持し続けることができる。サーバー・クライアント間通信で全電力消費要素の情報を取得して1回のサイクルで理想的な制御解を実現するよりも、処理を同報送信要素と電力消費要素で分担し、往復の通信を1方向の通信としつつイタレーション回数を重ねた方が、圧倒的に高速である点を利用したことが、本実施例の電力制御による高速動作を可能とする方策の根本であり、本実施例の最大の特徴の1つである。   As described above, since information to be shared (total power consumption adjustment instruction value) is information that does not require identification of a specific element at the destination, information sharing can be performed by broadcast communication (broadcast communication). it can. In addition, the current power consumption and priority required only on each power consumption element do not need to be transmitted externally from each power consumption element, and each power consumption element is information indicating the total power consumption adjustment instruction value. Can be received. Measures the difference between the current value of the total power consumed within the group and the reference value, and determines the total power adjustment indication value as a function of the broadcast transmission element, once regardless of the number of elements belonging to the domain It is only necessary to perform broadcast transmission, and the amount of communication can be greatly reduced in the execution of power control of this embodiment. Whether the number of elements belonging to the domain is one or tens of thousands, this distributed processing type power control system can maintain a high-speed response without requiring an increase in control cycle time. Rather than acquiring information on all power consumption elements in server-client communication and realizing an ideal control solution in one cycle, the processing is shared between the broadcast transmission element and the power consumption element, and round-trip communication is performed. The use of the overwhelmingly high speed when the number of iterations is repeated while performing one-way communication is the basis of the measure that enables high-speed operation by power control of this embodiment. This is one of the biggest features.

なお、放送などで、予め決められた比率で電力割当てを行わせるべく、同報送信によって一斉号令を行って、ドメイン内の機器への制御を行う従来技術も存在するが、資源制約を満たす解を提供するには、メンバー要素への割当て量の総和が制約にかなうことの証明が必要であり、それら号令による、いわばfeed forward的な方法では達成する保証を与えることができない。また、特にオフィスにおける照明機器にように、使用者数や照度環境で優先度が動的に変更することが起きる場合には、号令方式の既定の動作モードの選択だけでは、優先度付き最適化の解を得ることはできない。本方式での特徴は、単なる号令による制御ではなく、制御処理を、同報送信要素と電力消費要素の両方で分担することで、最適解を高速で求める機能を提供するものである。   In addition, there is a conventional technique in which broadcasting is performed to control power to devices in the domain by performing simultaneous instructions by broadcast transmission in order to allocate power at a predetermined ratio. Is required to prove that the sum of the allocation amounts to the member elements meets the constraints, and it cannot be guaranteed that these orders will be achieved by a feed forward method. In addition, when priority changes dynamically depending on the number of users and the illuminance environment, especially in lighting equipment in offices, optimization with priority is only required by selecting the default operation mode of the command system. The solution of cannot be obtained. The feature of this system is that it provides a function for obtaining an optimum solution at a high speed by sharing control processing by both the broadcast transmission element and the power consumption element, not by control by simple command.

(好ましい実施方法と期待される効果)
上述の方策は最適化計算法に基づき議論されたが、一連の操作をより一般的に定義することが可能である。上記式(14)中のΔPは、システム内での電力制御がk回繰り返された時点での、グループ内で消費される総消費電力の現在値から当該総消費電力の基準値を減算することで得られる差であるので、ここではΔPkと表わす。ΔPkは、グループ内の総消費電力の基準値から見た、相対的な現時点の総消費電力、すなわち削減又は回復するべき総消費電力である。
(Preferred implementation method and expected effects)
Although the above strategy has been discussed based on the optimization calculation method, a series of operations can be defined more generally. ΔP in the above equation (14) is obtained by subtracting the reference value of the total power consumption from the current value of the total power consumption in the group at the time when the power control in the system is repeated k times. Here, it is expressed as ΔP k . [Delta] Pk is a relative current total power consumption, that is, a total power consumption to be reduced or recovered, as viewed from a reference value of the total power consumption in the group.

k回目の電力制御処理において、i番目(i=1〜N。ただしグループ内に含まれる電力消費要素の総数をNとした。)の電力消費要素として定義される各電力消費要素が、ΔPkの関数であるαi(ΔPk)だけ消費電力を削減(αi(ΔPk)が正の場合。負であればαi(ΔPk)の絶対値の分だけ回復。以下においても同様。)する制御を行ったとすると、k+1回目の電力制御処理において、グループ内の総消費電力から削減又は回復すべき総消費電力ΔPk+1は、以下の式(16)で表わされる。
(16)
In the k-th power control process, each power consumption element defined as the i-th power consumption element (i = 1 to N, where N is the total number of power consumption elements included in the group) is ΔP k. The power consumption is reduced by α i (ΔP k ), which is a function of (if α i (ΔP k ) is positive, and if it is negative, it is recovered by the absolute value of α i (ΔP k ). ), The total power consumption ΔP k + 1 to be reduced or recovered from the total power consumption in the group in the (k + 1) th power control process is expressed by the following equation (16).
(16)

ここで、ΔPk=0のときはαi(0)=0と定義し、αi(ΔPk)は以下の式(17)のとおり展開できると仮定する。
(17)
Here, when ΔP k = 0, it is defined as α i (0) = 0, and it is assumed that α i (ΔP k ) can be expanded as shown in the following equation (17).
(17)

すなわち、グループ内の総消費電力から削減又は回復すべき総消費電力は、以下の式(18)の過程で推移する。
(18)
That is, the total power consumption to be reduced or recovered from the total power consumption in the group changes in the following equation (18).
(18)

よって、下記式(19)の条件が成立するよう関数αiを設定できれば、電力制御を繰り返すことによりΔPが収束するため、グループ内で総消費電力の制約を満たす制御を行えることになる。
(19)
この条件は非常に緩やかであり、αiについて広範な関数表現導入を可能とする。
Therefore, if the function α i can be set so that the condition of the following expression (19) is satisfied, ΔP converges by repeating the power control, so that the control satisfying the restriction on the total power consumption can be performed within the group.
(19)
This condition is very lenient and allows a wide range of function expressions to be introduced for α i .

αiあるいはβiに関して或る条件を与えると、これらは優先度の設定を記述することになる。これを以下に示す。 Given certain conditions with respect to α i or β i , these describe the preference settings. This is shown below.

最も簡単化された、この分散処理は、以下の式(20)により記述することができる。
(20)
This simplest distributed processing can be described by the following equation (20).
(20)

上記式(20)を、更に以下の式(21)のとおり変形できる。
(21)
The above equation (20) can be further modified as the following equation (21).
(21)

最適化問題の求解により得られた上記式(5)と上記式(21)を比べれば、最適化問題における電力の割り当て解はβi=1/Qiiと置くことに対応し、上記式(20)で掲げたもっとも簡単化された制御方法とは、上記式(21)に示すとおり、削減あるいは回復すべき総消費電力ΔPkにβiの総和値を乗じた量を再割当てする問題の解と等価であることを確認できる。特に、その総和が下記式(22)
(22)
を満たす場合は、上述の安定性条件の中心条件を満たし、かつ本来の問題である削減又は回復すべき消費電力を再割当てする最適化の解が提供されることと理解できる。このことは、βiの総和を「1」とすることの本来の意義を述べている。最適化問題から変形して与えた、各要素上での処理で与えた、システム感度も、理論的には、同じ「1」を設定することが望ましいが、あらためて個々の要素での簡易化された処理から容易にわかるように、あえて、システム感度を「1」ではない値とすることは、削減又は回復すべき消費電力のSt倍を再割当てする別の問題をあえて提供する運用方法に対応していることがわかる。よって、システム感度を必ずしも「1」でない値として運用する場合がありうる。
Comparing the above equation (5) obtained by solving the optimization problem with the above equation (21), the power allocation solution in the optimization problem corresponds to placing β i = 1 / Q ii , 20) The simplest control method listed in 20) is the problem of reassigning the amount obtained by multiplying the total power consumption ΔP k to be reduced or recovered by the sum of β i as shown in the above equation (21). We can confirm that it is equivalent to the solution. In particular, the sum is the following formula (22)
(22)
If it satisfies, it can be understood that an optimization solution that satisfies the central condition of the above-described stability condition and reallocates the power consumption to be reduced or recovered, which is the original problem, is provided. This describes the original significance of setting the sum of β i to “1”. The system sensitivity given by processing on each element, which is modified from the optimization problem, should theoretically be set to the same “1”, but it is simplified for each element again. process as can be readily seen from intentionally, to the system sensitivity and is not the value "1" is to dare operational method of providing another problem reassigning S t times the power consumption to be reduced or recovery It turns out that it corresponds. Therefore, the system sensitivity may be operated as a value that is not necessarily “1”.

この極端に簡略化された、ドメイン内での情報の共有と、ドメイン内の各電力消費要素上での処理に、システム内の処理を分散させることで、大幅な高速化をはかることができる。ドメイン内に置かれる電力消費要素数が、1個の場合でも、数万個の場合でも、この分散処理型の電力制御システム、方法においては制御サイクル時間の拡大を要さず、高速の応答を維持し続けられる。全電力消費要素の優先度を集計することを要せずに制御が収束する、最大の要因は、この優先度の逆数の総和を、例えば上記式(22)に示すとおり規格化して用いる点であり、この点が、この制御を可能にさせている最も重要な着想である。実際、優先度をどのように割り付けるかが、実用化に大きく関わる。βi=1/Qiiと逆数で置くことは本質ではなく、全体のシステム感度を何らかに規格化することが本質である。具体的な設定方法を後述する。 By distributing the processing in the system to this extremely simplified sharing of information in the domain and processing on each power consumption element in the domain, it is possible to achieve a significant speedup. Regardless of whether the number of power consumption elements placed in the domain is one or tens of thousands, this distributed processing type power control system and method does not require an increase in control cycle time, and a high-speed response is achieved. Can continue to maintain. The biggest factor that the control converges without requiring the summation of the priorities of all power consumption elements is that the sum of the reciprocals of the priorities is normalized and used as shown in the above formula (22), for example. This is the most important idea that makes this control possible. Actually, how to assign priority is greatly related to practical use. It is not essential to set β i = 1 / Q ii as a reciprocal, but it is essential to normalize the overall system sensitivity. A specific setting method will be described later.

電力制御方法の具体的手順
ここで、図3のフローチャートを用いて、本実施例による電力制御方法の具体的手順を説明する。
Specific Procedure of Power Control Method Here, a specific procedure of the power control method according to the present embodiment will be described using the flowchart of FIG.

まず、後述の図7のような構成の同報送信要素(スマートメータ等)が、グループ内の総消費電力の現在値と基準値との差を測定する(ステップS301)。一例においては、電力計を備えた同報送信要素を配電盤に接続する等して、グループ内で消費されている総消費電力の現在値を測定し、グループ内に含まれる電力消費要素の定格消費電力の合計(一例においては、同報送信要素が備えるメモリ等に予め記憶されている。)を当該現在値から引くことにより、上記差を測定する。   First, a broadcast transmission element (such as a smart meter) configured as shown in FIG. 7 described later measures the difference between the current value of the total power consumption in the group and the reference value (step S301). In one example, the current value of the total power consumption within the group is measured by connecting a broadcast transmission element equipped with a power meter to the switchboard, etc., and the rated consumption of the power consumption elements included in the group The difference is measured by subtracting the total power (in one example, stored in advance in a memory or the like included in the broadcast transmission element) from the current value.

次に、同報送信要素が、上記差にシステム感度を乗じて総消費電力調整指示値を決定し、これを表わす情報を生成する(ステップS302)。上述のとおり、システム感度は典型的には「1」であるが、これ以外の値を用いてもよい。なお、システム感度も、典型的には同報送信要素のメモリ等が予め記憶している。上記差自体を総消費電力調整指示値としてもよい(システム感度を用いなくてもよい)ことは既に述べたとおりであるし、上記差が例えば正である場合には、負である場合よりもシステム感度を高くすれば、総消費電力の増加よりも削減の応答性が高くなることも既に述べたとおりである。   Next, the broadcast transmission element multiplies the difference by the system sensitivity to determine a total power consumption adjustment instruction value, and generates information representing this (step S302). As described above, the system sensitivity is typically “1”, but other values may be used. The system sensitivity is typically stored in advance in the memory of the broadcast transmission element. As described above, the difference itself may be used as the total power consumption adjustment instruction value (the system sensitivity may not be used), and when the difference is positive, for example, than when it is negative. As described above, if the system sensitivity is increased, the reduction response becomes higher than the increase in the total power consumption.

次に、同報送信要素が、上記情報をグループ内に同報送信する(ステップS303)。同報送信において宛先指定は不要であり、例えば特定の無線周波数で同報送信要素から情報がブロードキャストされる。   Next, the broadcast transmission element broadcasts the information in the group (step S303). No address designation is required in the broadcast transmission, and information is broadcast from the broadcast transmission element at a specific radio frequency, for example.

次に、グループに含まれる各々の電力消費要素が、上記情報を受信する(ステップS304)。電力消費要素とは、電気機器に対して例えば図8,図9に示すモジュールを取り付けることで構成される要素であり(当該モジュールにより与えるべき機能を電気機器が有しているならばモジュールは不要。)、例えばアンテナや各種の通信回路を用いて、上記無線周波数で送信された情報を受信する。   Next, each power consumption element included in the group receives the information (step S304). The power consumption element is an element configured by attaching, for example, a module shown in FIGS. 8 and 9 to an electric device (if the electric device has a function to be given by the module, the module is unnecessary) ), For example, the information transmitted at the radio frequency is received using an antenna or various communication circuits.

次に、各々の電力消費要素が、受信した情報と自己の優先度から、消費電力更新値を決定する(ステップS305)。一例においては、上記式(14)に示すとおり、受信した情報から得られる総消費電力調整指示値(ΔP×St)に自己の優先度の逆数(1/Qii)を乗じることで消費電力更新値を決定する。各々の電力消費要素は自己の優先度Qiiのみを記憶していればよく、またこの優先度は任意のタイミングで動的に変更可能である(図8,図9に示すとおり電力消費要素にユーザインターフェースを設け、これを介してユーザが優先度を設定してもよいし、あるいは任意の判断/実施回路の動作により変更してもよい。)。 Next, each power consumption element determines a power consumption update value from the received information and its own priority (step S305). In one example, the power consumption is calculated by multiplying the total power consumption adjustment instruction value (ΔP × S t ) obtained from the received information by the reciprocal of its own priority (1 / Q ii ) as shown in the above equation (14). Determine the update value. Each power consumption element only needs to store its own priority Q ii , and this priority can be dynamically changed at an arbitrary timing (as shown in FIGS. 8 and 9). A user interface may be provided through which the user may set priorities, or may be changed by the operation of any decision / implementation circuit).

次に、各々の電力消費要素が、自己が決定した消費電力更新値に基づいて、自己の消費電力を制御する(ステップ306)。一例において、各々の電力消費要素は、自己が備える遮断器、インバータ(図8,図9)の制御により、消費電力更新値の値だけ自己の消費電力を削減する(あるいは、上記式(14)のΔPが負であれば回復する)。ただし、個々の電力消費要素において消費すべき電力に上限値と下限値が設けられている場合は、この上限値を上回らず、下限値を下回らない消費電力範囲内で制御が行われる。例えば、消費電力更新値だけ消費電力を削減すれば電力消費要素が動作不能となってしまう場合には、動作可能な最低レベルまでしか消費電力は削減されないし、あるいは消費電力更新値の値だけ電力消費要素の消費電力を回復させれば当該電力消費要素の定格消費電力を超えてしまう場合に、定格消費電力までの回復に留めておくことが可能である。これにより、グループ内の総消費電力が制御される。   Next, each power consumption element controls its own power consumption based on the power consumption update value determined by itself (step 306). In one example, each power consumption element reduces its own power consumption by the value of the power consumption update value under the control of the circuit breaker and inverter (FIGS. 8 and 9) provided therein (or the above formula (14)). If ΔP is negative, it is recovered). However, when an upper limit value and a lower limit value are provided for the power to be consumed in each power consumption element, control is performed within a power consumption range that does not exceed the upper limit value and does not fall below the lower limit value. For example, if the power consumption factor becomes inoperable if the power consumption is reduced by the power consumption update value, the power consumption is reduced only to the lowest operable level, or the power consumption is updated by the value of the power consumption update value. If the power consumption of the power consumption element is recovered, the rated power consumption of the power consumption element may be exceeded. Thereby, the total power consumption in the group is controlled.

ロバスト性とプラグ・アンド・プレイ性
システム感度Stが「1」に調整された状況で、ある特定の電力消費要素にて優先度の設定が独立に行われた場合を考える。すなわち、k番目の電力消費要素において優先度がQkk,0からQkk,1へと、大きくなるよう調整された場合、下記式(23)
ただし、
であれば
(23)
の変形からわかるように、結果として解かれる問題は、削減又は回復すべき電力が、ΔPから(1−ε)ΔPへと、わずかながら修正された問題に相当することがわかる。また、εが小さければ前述の安定条件にも影響は軽微である。このことは、資源制約問題を「相似」に求めることを可能とするとともに、ドメインに所属する各電力消費要素において時々刻々に定義されうる優先度の変化を吸収できる優れた特性を示すものである。
Consider a case where the priority is set independently for a specific power consumption element in a situation where the robustness and the plug-and-play system sensitivity St are adjusted to “1”. That is, when the priority is adjusted so as to increase from Q kk, 0 to Q kk, 1 in the k-th power consumption element, the following equation (23)
However,
If
(23)
As can be seen from the variation of, it can be seen that the problem that is solved as a result corresponds to a slightly modified problem in that the power to be reduced or recovered is from ΔP to (1−ε) ΔP. In addition, if ε is small, the above-described stability condition is not significantly affected. This makes it possible to obtain the resource constraint problem “similarly” and exhibits excellent characteristics that can absorb the change in priority that can be defined from moment to moment in each power consumption element belonging to the domain. .

次に、もともとN個の電力消費要素を含んで構成されていたドメインに、新たに、別の電力制御能力のある電力消費要素が突然に現れた場合を考える。本実施例の電力制御において、ドメイン内の通信としては、同報送信要素(アラート要素)からの同報通信による送信のみが必要であり、新たな電力消費要素の参加や離脱は通信量に影響しない。新たな電力消費要素が持つ優先度をQN+1,N+1とすれば、システム感度は以下の式(24)
ただし、
(24)
のStとなった場合と同一であり、これは、本来の資源制約付き最適化問題において、削減又は回復すべき消費電力を、(1+ε’)倍した問題に等価であり、「相似」な解を提供できることを示している。また、ε’が小さければ前述の安定性に関しても影響は軽微であり、電力制御はプラグ・アンド・プレイ性を有していることがわかる。
Next, let us consider a case where a new power consumption element having another power control capability suddenly appears in a domain originally configured to include N power consumption elements. In the power control of this embodiment, as communication within the domain, only transmission by broadcast transmission from the broadcast transmission element (alert element) is necessary, and participation or withdrawal of a new power consumption element affects the communication volume. do not do. If the priority of the new power consumption element is Q N + 1, N + 1 , the system sensitivity is expressed by the following equation (24).
However,
(24)
Are the same as in the case of a of S t, which in the original resource constrained optimization problem, the power consumption to be reduced or recovery is equivalent to problems multiplied (1 + ε '), a "similar" It shows that a solution can be provided. In addition, if ε ′ is small, the effect on the above-described stability is slight, and it can be seen that the power control has plug and play characteristics.

ソフトブレーカー
本実施例のシステムを、階層構造の一部をなすよう構成することができる。一例において、同報送信要素は上下2つの階層間にあって、上位階層ではメンバー要素(電力消費要素のように振る舞い、上位階層の同報送信要素から受信した情報を用いて、下位階層グループ内で削減又は回復するべき総消費電力を決定する。)となり、下位階層では同報送信要素(アラート要素)となる(図4)。このような同報送信要素(下位階層同報送信要素)を「ソフトブレーカー」と呼ぶこととする。ソフトブレーカーの具体的構成は既に説明した同報送信要素(図7)と同様であるが、下位階層グループに対する同報送信機能だけでなく、上位階層同報送信要素から同報送信された上位階層情報を受信する機能も有している点が異なる。
Soft breaker The system of the present embodiment can be configured to form part of a hierarchical structure. In one example, the broadcast transmission element is between the upper and lower layers, and in the upper layer it is a member element (behaves like a power consumption element and is reduced within the lower layer group using information received from the upper layer broadcast transmission element. Alternatively, the total power consumption to be recovered is determined.), And the broadcast transmission element (alert element) is provided in the lower hierarchy (FIG. 4). Such a broadcast transmission element (lower-layer broadcast transmission element) is referred to as a “soft breaker”. The specific configuration of the soft breaker is the same as the broadcast transmission element already described (FIG. 7), but not only the broadcast transmission function for the lower layer group but also the upper layer broadcasted from the upper layer broadcast transmission element. The difference is that it also has a function of receiving information.

ソフトブレーカーは、上位階層においては、上位階層ドメインの上位階層同報送信要素(アラート要素)から、同報送信で発せられる、上位階層総消費電力調整指示値(上位階層ドメインでの上位階層システム感度と、削減又は回復すべき総消費電力の積)を表わす上位階層情報を受信し、自らが持つ上位階層での優先度に基づいて、例えば上位階層総消費電力調整指示値を上位階層優先度で除算するなどして、自らが管轄する下位階層グループにおいて割り当てられる、削減又は回復するべき総消費電力を算出する。上位階層同報送信要素に対して、ソフトブレーカーが送信を行う必要はない(ただし、スマートグリッドのクライアント等として、「見える化」のための情報を要求に基づいて送信することを妨げない。例えば、一定のタイミングで上位階層優先度を送信する等してもよい。)。その後、既に説明したとおり、任意でこの値にシステム感度(下位階層システム感度)を乗じる等して下位階層総消費電力調整指示値を決定し、これを表わす情報(下位階層情報)を下位階層グループに対して同報送信する。下位ドメインに属する電力消費要素から何らの受信も行う必要はない(既に述べたとおり、任意のタイミングで下位階層の優先度を受信してもよい。)。下位階層情報を受信した下位階層グループ内の電力消費要素は、既に述べたとおり自己に与えられた優先度(下位階層優先度)を用いて、自己の消費電力から削減または回復すべき消費電力更新値を決定し、これに基づいて自己の消費電力を制御する。   In the upper layer, the soft breaker is the upper layer total power consumption adjustment instruction value (upper layer system sensitivity in the upper layer domain) that is sent by broadcast transmission from the upper layer broadcast element (alert element) of the upper layer domain. And the product of the total power consumption to be reduced or recovered), and based on the priority of the upper layer possessed by itself, for example, the upper layer total power consumption adjustment instruction value with the upper layer priority The total power consumption to be reduced or recovered, which is allocated in the lower hierarchy group that it is in charge of, is calculated by, for example, dividing. It is not necessary for the soft breaker to transmit to the higher-layer broadcast transmission element (however, as a smart grid client or the like, it does not prevent transmitting information for “visualization” based on the request). The higher layer priority may be transmitted at a certain timing, etc.). Thereafter, as already described, the lower layer total power consumption adjustment instruction value is determined by arbitrarily multiplying this value by the system sensitivity (lower layer system sensitivity), and the information (lower layer information) indicating this is determined as the lower layer group. Broadcast to. It is not necessary to perform any reception from the power consumption elements belonging to the lower domain (as described above, the lower layer priority may be received at an arbitrary timing). The power consumption element in the lower layer group that has received the lower layer information updates the power consumption to be reduced or recovered from its own power consumption using the priority (lower layer priority) given to itself as described above. The value is determined, and the power consumption of itself is controlled based on the value.

上位階層優先度、下位階層優先度は、任意のタイミングで動的に変更可能である(図8,図9に示すとおり電力消費要素にユーザインターフェースを設け、これを介してユーザが優先度を設定してもよいし、あるいは任意の判断/実施回路の動作により変更してもよい。)。下位階層システム感度について、下位階層総消費電力調整指示値が下位階層グループ内の総消費電力の削減を指示する値である場合には、増加を指示する値である場合よりも下位階層システム感度を高くすれば、下位階層グループにおける総消費電力の増加よりも削減の応答性が高くなることも既に述べたとおりである。また、下位階層グループ内で消費すべき総消費電力には上限値と下限値を設け、総消費電力が上限値を上回らず、下限値を下回らないとソフトブレーカーが判断した範囲内で下位階層総消費電力を決定することが好ましい。具体的には、ソフトブレーカーが下位階層グループ内の総消費電力を測定した上で、仮に下位階層総消費電力調整指示値の分だけ総消費電力を削減、回復したならば更新後の総消費電力が動作可能な下限値を下回ってしまう、又は上限値である定格総消費電力(下位階層グループ内の電力消費要素における定格消費電力の合計)を超えてしまうという場合に、更新後の総消費電力が上限値と下限値の間に収まるよう、下位階層総消費電力調整指示値を変更する等の運用が可能である。   The upper layer priority and the lower layer priority can be dynamically changed at an arbitrary timing (as shown in FIGS. 8 and 9, a user interface is provided in the power consumption element, and the user sets the priority via this. Or may be changed by the operation of an arbitrary determination / execution circuit). For the lower layer system sensitivity, if the lower layer total power consumption adjustment instruction value is a value that instructs the reduction of the total power consumption in the lower layer group, the lower layer system sensitivity is more than the value that instructs the increase. As described above, the higher the power consumption, the higher the reduction response than the increase in the total power consumption in the lower layer group. In addition, upper and lower limits are set for the total power consumption to be consumed in the lower hierarchy group, and the lower hierarchy total is within the range that the soft breaker determines that the total power consumption does not exceed the upper limit and does not fall below the lower limit. It is preferable to determine power consumption. Specifically, after the soft breaker measures the total power consumption in the lower layer group, if the total power consumption is reduced and restored by the lower layer total power adjustment indication value, the updated total power consumption The total power consumption after the update will be reduced if the value falls below the operable lower limit value or exceeds the upper limit rated total power consumption (the total rated power consumption of the power consumption elements in the lower layer group) Can be operated such as changing the lower layer total power consumption adjustment instruction value so that the value falls between the upper limit value and the lower limit value.

数値計算による模擬実施例
以下の表1〜表8に示す数値例−1は、異なる6個の電力消費要素があり、それらに異なる優先度を定義した場合において、初期には全要素がオン状態であり、超過電力が200Wとなっている状況から本実施例による電力制御を7回模擬的に実施した場合の、数値計算による結果である(電力の単位はW)。
Numerical Example 1 by Numerical Calculation Numerical Example-1 shown in Tables 1 to 8 below includes six different power consumption elements, and when different priorities are defined for them, all the elements are initially turned on. This is a result of numerical calculation when the power control according to the present embodiment is simulated seven times from the situation where the excess power is 200 W (unit of power is W).

この例において、同報送信要素(アラート要素)ではシステム感度を「1」と想定しているが、システム内の電力消費要素は各自独立に優先度を設定しており、実効システム感度は0.75であった。すなわち、表1〜表8の結果は、同報送信要素が4/3倍だけ過剰な制御要求を図らずも繰り返した例に対応する。この例においては、総消費電力回復時のシステム感度の低減、つまり非線形制御を行っていない。表1〜表8の結果から、ドメイン内ではすみやかに制御が達成されていることがわかる。   In this example, the system sensitivity is assumed to be “1” in the broadcast transmission element (alert element). However, the power consumption elements in the system have their priorities set independently, and the effective system sensitivity is 0. 75. In other words, the results in Tables 1 to 8 correspond to an example in which the broadcast transmission element repeats without excessive control requests by 4/3 times. In this example, the system sensitivity at the time of recovery of the total power consumption, that is, non-linear control is not performed. From the results of Tables 1 to 8, it can be seen that the control is promptly achieved in the domain.

次に、電力消費要素Eの優先度を非常に大きくして行った模擬実施(数値例−2)の結果を、以下の表9〜16に示す。
Next, Tables 9 to 16 below show the results of simulation implementation (Numerical Example-2) performed with the power consumption factor E having a very high priority.

数値例−2でも、ドメイン内の電力消費要素は6つであるが、ここでは、1つの電力消費要素に非常に高い優先度を与え、制御指令をほぼ無視する要素を導入している。且つ、同要素は、独立に消費電力変更を行っている例である。本制御では、このようにドメイン内に制御指令を受信しない、あるいは無視するメンバー個体が存在することを容認しており、これにもかかわらず、制御は概ね順調に総電力の規制を満足していることがわかる。   In Numerical Example-2, there are six power consumption elements in the domain, but here, an element that gives a very high priority to one power consumption element and almost ignores the control command is introduced. The same element is an example in which the power consumption is changed independently. In this control, it is accepted that there are member individuals that do not receive or ignore control commands in the domain as described above, and despite this, the control generally satisfies the regulation of total power smoothly. I understand that.

安定性に関わるシステム感度の設定と、健全性の推定、及び性能向上
理想的な実効システム感度と同報送信要素(アラート要素)が有しているシステム感度(基本初期値は「1」である)には相違があって、大幅な食い違いがあれば前述のように電力制御の安定性を損なう可能性がある。βiの総和が「1」を下回る場合には、漸近的な収束が生ずるだけで障害とはならないが、「1」を大きく超えることは、発振的な様相を呈することから好ましくない。これを防ぐもっとも簡単な方策は、システム感度に非線形性を導入することである。具体的には、総消費電力が削減方向に調整されるべき場合には定義どおりのシステム感度を用い、対照的に余剰電力を検出して回復させる場合にはシステム感度を下げて、同報送信要素から共有されるべき上述の情報を送信することである。これにより、前述の安定性が確保される範囲を大きく改善することができる。
System sensitivity setting, soundness estimation, and performance improvement Ideal effective system sensitivity and system sensitivity of broadcast transmission element (alert element) (Basic initial value is “1”) ), And if there is a significant discrepancy, the stability of power control may be impaired as described above. When the sum of β i is less than “1”, asymptotic convergence only occurs and does not become a hindrance, but exceeding “1” is not preferable because it presents an oscillation aspect. The simplest way to prevent this is to introduce nonlinearity in the system sensitivity. Specifically, when the total power consumption should be adjusted in the direction of reduction, the system sensitivity as defined is used, and in contrast, when surplus power is detected and recovered, the system sensitivity is lowered and broadcast transmission is performed. Sending the above information to be shared from the element. Thereby, the range in which the aforementioned stability is ensured can be greatly improved.

一方で、実効システム感度が、各電力消費要素での独立な定義により、同報送信要素の有するシステム感度から大きく異なる値となっていることは好ましくない。これに対しては、同報送信による高速な電力制御に並行して低速な双方向通信によって各電力消費要素の優先度を同報送信要素に送信し、各電力消費要素から情報を収集する方法でも対応できるが、本来の本発明で求める分散処理の考え方に基づいて分散性を確保しつつ、実効システム感度の推定を行って健全性を確認する方法が存在する。この結果として性能向上にも繋がる。   On the other hand, it is not preferable that the effective system sensitivity is a value greatly different from the system sensitivity of the broadcast transmission element due to the independent definition in each power consumption element. For this, a method of transmitting the priority of each power consumption element to the broadcast transmission element by low-speed bidirectional communication in parallel with high-speed power control by broadcast transmission and collecting information from each power consumption element However, there is a method for confirming the soundness by estimating the effective system sensitivity while ensuring the dispersibility based on the original concept of the distributed processing required in the present invention. As a result, the performance is also improved.

本実施例における電力制御は、理想的な1回で収束する電力制御よりは一般に繰り返しの回数を要する。削減又は回復すべき総消費電力(総消費電力の現在値と基準値との差)をxkと置き(kは、電力制御を実行した回数に対応)、本実施例の電力制御処理を実行した結果、これがyk=xk+1に変化したとして、等価推移比率を以下の式(25)で導入する。
(25)
なお、等価推移比率は常に一定とは限らず、例えば以下の式(26)
(26)
に示すように動的に変化し得る。
In general, the power control in this embodiment requires more repetitions than the ideal power control that converges once. The total power consumption to be reduced or recovered (difference between the current value of the total power consumption and the reference value) is set as x k (k corresponds to the number of times the power control is executed), and the power control processing of this embodiment is executed. As a result, assuming that this has changed to y k = x k + 1 , an equivalent transition ratio is introduced by the following equation (25).
(25)
Note that the equivalent transition ratio is not always constant. For example, the following equation (26)
(26)
As shown in FIG.

また、電力消費要素における実際の消費電力制御では、消費電力の調整に若干の時間を要する場合がある。それらは、1次遅れ系である以下の式(27)
(27)
で表現することができる。ここにおいてukは指示された削減電力の入力指示値を示す。
In actual power consumption control in the power consumption element, it may take some time to adjust power consumption. They are first-order lag systems and the following formula (27)
(27)
Can be expressed as U k wherein indicates inputting instruction values of the reduced power instructed.

したがって、ドメイン内での削減あるいは回復すべき総消費電力の推移は、前述の推移過程よりも遅れ、あるいは実質的なシステム感度の食い違いを生じる。これを加味した等価なシステム感度Stの、真値St *(理想的な実効システム感度)との比は、以下の式(28)で表わされる。

(28)
Therefore, the transition of the total power consumption to be reduced or recovered within the domain is delayed from the aforementioned transition process, or a substantial difference in system sensitivity occurs. The ratio of the equivalent system sensitivity S t taking this into consideration to the true value S t * (ideal effective system sensitivity) is expressed by the following equation (28).

(28)

上記等価推移比率Ck,eqがゼロに近ければ、電力制御システム、方法の健全性が高く、ゼロから離れるほど健全性は低いと解釈することができる。以下に示すとおり、典型的には同報送信要素が(同報送信要素以外に、例えばシステム内に同様の機能を備えた別個の総消費電力監視要素を設けて、これにより行ってもよい。以下同様。)、カルマンフィルターを用いて等価推移比率Ck,eqを推定し、健全性を評価することが可能である。 If the equivalent transition ratio C k, eq is close to zero, the soundness of the power control system and method is high, and it can be interpreted that the soundness is low as the distance from zero is high. As will be shown below, the broadcast transmission element is typically (in addition to the broadcast transmission element, for example, a separate total power consumption monitoring element having a similar function in the system may be provided, and this may be performed. The same applies to the following), and it is possible to estimate the soundness by estimating the equivalent transition ratio C k, eq using the Kalman filter.

実効システム感度は、外的な要因である、調整可能電力の余裕や、利用者人数、照度、温度などによって、緩やかに変動しうる。システム感度比St/St *を推定するカルマンフィルターは以下の式(29)で表わされる。
(29)
The effective system sensitivity may vary gradually depending on external factors such as adjustable power margin, number of users, illuminance, temperature, and the like. The Kalman filter for estimating the system sensitivity ratio S t / S t * is expressed by the following equation (29).
(29)

具体的な推定の手順としては、グループ内の総消費電力の制御を繰り返すことにより調整される総消費電力の現在値の推移を同報送信要素(又は総消費電力監視要素等)が監視し、総消費電力の現在値と基準値との差の、制御がk回繰り返された時点の値をxkとし(kは0以上の整数)、制御がk+1回繰り返された時点の値をxk+1としたときに上記式(27)によって与えられる等価推移比率Ck,eqを、上記式(29)に基づいて同報送信要素(又は総消費電力監視要素等)が推定する。具体的には、総消費電力の現在値と基準値の差を測定することでxkをまず決定し、等価推移比率Ck,eqの現在の推定値を乗じることでCk,eqkを算出し、電力制御後の総消費電力現在値と基準値の差としてykを決定し、ykからCk,eqkを引くことで推定誤差を算出し、これにKを乗じたものを現在の推定値Ck,eqに加えることで推定値をCk+1,eqに更新する、という手順を繰り返すことで等価推移比率の収束値を得ることができる。この収束値がゼロに近ければ電力制御方法、システムの健全性が高いと言える。 As a specific estimation procedure, the broadcast transmission element (or the total power consumption monitoring element, etc.) monitors the transition of the current value of the total power consumption adjusted by repeating the control of the total power consumption in the group, The value of the difference between the current value of the total power consumption and the reference value when the control is repeated k times is defined as x k (k is an integer of 0 or more), and the value when the control is repeated k + 1 times is denoted as x k. The broadcast transmission element (or the total power consumption monitoring element or the like) estimates the equivalent transition ratio C k, eq given by the above equation (27) when +1 is set based on the above equation (29). Specifically, x k is first determined by measuring the difference between the current value of the total power consumption and the reference value, and then multiplied by the current estimated value of the equivalent transition ratio C k, eq to obtain C k, eq x k. Y k is determined as the difference between the current total power consumption after power control and the reference value, and an estimation error is calculated by subtracting C k, eq x k from y k , which is multiplied by K. The convergence value of the equivalent transition ratio can be obtained by repeating the procedure of updating the estimated value to C k + 1 , eq by adding the value to the current estimated value C k, eq . If this convergence value is close to zero, it can be said that the power control method and the soundness of the system are high.

このカルマンフィルターは、以下の式(30)の条件で収束する。
(30)
This Kalman filter converges under the condition of the following expression (30).
(30)

またその収束した(定常)状態においては、以下の式(31)が成り立つ。
(31)
ただし、δCk+1,eqとδCk,eqは、それぞれCk+1,eqとCk,eqの真値から推定値を引いて得られる推定誤差であり、Ck,eq *は等価推移比率の真値である。さらに、以下の式(32)
(32)
に従って等価推移比率の真値が変動するモデルを想定している。
In the converged (steady state) state, the following equation (31) is established.
(31)
However, δC k + 1, eq and δC k, eq are estimation errors obtained by subtracting the estimated value from the true value of C k + 1, eq and C k, eq respectively, and C k, eq * is equivalent. The true value of the transition ratio. Further, the following formula (32)
(32)
A model in which the true value of the equivalent transition ratio fluctuates according to

等価推移比率の変動分以外については、推定誤差はなく、等価推移比率が外的要因で変化する効果で、残差を生じる。この残差は、等価推移比率が一定期間中ではゼロとなる。この期間に推定を行って、実効的なシステム感度比(すなわち等価推移比率)を点検することで、システムの健全性を確認することができる。また、これに基づいて、上下に限界を設けつつ、同報送信要素(アラート要素)にて保持するシステム感度を更新することも可能である。本来の推移則では、各電力消費要素の応答は、十分に高速であり、fはほぼゼロであることを理想としている。また、理想的には、真のシステム感度(実効システム感度)とアラート要素の認識するシステム感度は一致し、Ck,eq *はゼロとなり、等価推移比率の推定値Ck,eqもゼロであるべきである。等価的には、削減又は回復すべき総消費電力ΔPkの推移は、各要素の過渡応答の影響、すなわちfの影響や、システム感度の認識誤差の影響を受けて、ゼロにはならない。システム感度の認識誤差を抽出するためには、fを十分に小さな値にとるべきであり、このことは、このカルマンフィルターを繰り返す時間周期を、ドメイン内の各要素の過渡応答時定数よりも、十分に大きくとっておくべきことを示している。すなわち、カルマンフィルターの繰り返し周期は、制御周期よりも十分長くあるべきである。電力制御の健全性の推定は、同報送信要素がソフトブレーカーである場合にも同様に実施可能である。 There is no estimation error except for the fluctuation of the equivalent transition ratio, and a residual is generated by the effect that the equivalent transition ratio changes due to an external factor. This residual becomes zero when the equivalent transition ratio is constant. By estimating during this period and checking the effective system sensitivity ratio (that is, equivalent transition ratio), the soundness of the system can be confirmed. Also, based on this, it is possible to update the system sensitivity held by the broadcast transmission element (alert element) while providing upper and lower limits. The original transition rule is ideally that the response of each power consuming element is sufficiently fast and f is almost zero. Ideally, the true system sensitivity (effective system sensitivity) matches the system sensitivity recognized by the alert element, C k, eq * is zero, and the equivalent transition ratio estimate C k, eq is also zero. Should be. Equivalently, the transition of the total power consumption ΔP k to be reduced or recovered does not become zero due to the influence of the transient response of each element, that is, the influence of f and the recognition error of the system sensitivity. In order to extract the recognition error of the system sensitivity, f should be set to a sufficiently small value, which means that the time period for repeating this Kalman filter is shorter than the transient response time constant of each element in the domain. Indicates that it should be kept large enough. That is, the repetition period of the Kalman filter should be sufficiently longer than the control period. The estimation of soundness of power control can be similarly performed when the broadcast transmission element is a soft breaker.

具体的な優先度設定の例
以下、本実施例の電力制御に関わる、具体的な優先度設定の例について説明する。
Specific priority setting example Hereinafter, a specific priority setting example related to the power control of the present embodiment will be described.

タイプ1 優先度づけ法:各機器(電力消費要素)側で行う基本タイプ(同一規模機器で構成する場合)
「各機器が持つ優先度」=「グループ内の制御対象要素数の総和の値」を基本優先度とする。固定値であるため、システムは非常に安定である。このようにすることで、ドメイン全体の基本的なシステム感度を、概ね「1」にすることができる。なお、個々の機器側で独立に優先度を高めても制御安定性に影響が出ないのが、本方式の特徴であり、例えば 「各要素が持つ優先度」=「グループ内の制御対象要素数の総和の値」×「基準照度/実照度」
を、LED照明ドメインで採用できる。上述のとおり消費電力に上限、下限を設ける場合には、計算により得られた消費電力削減量の削減で運転維持限界を下回る場合には運転維持限界を下限とし、逆に、計算される負の削減量で定格消費電力を超えてしまう場合には定格消費電力を上限とする等の運用がなされる。
Type 1 Prioritization method: Basic type performed on each device (power consumption element) side (when configured with devices of the same scale)
“Priority of each device” = “value of the total number of control target elements in the group” is set as the basic priority. Since it is a fixed value, the system is very stable. By doing so, the basic system sensitivity of the entire domain can be set to approximately “1”. Note that the feature of this system is that control stability is not affected even if the priority is increased independently on the individual device side. For example, “priority of each element” = “elements to be controlled in the group” "Total number of values" x "Standard illuminance / actual illuminance"
Can be employed in the LED lighting domain. When the upper and lower limits are set for power consumption as described above, if the reduction in power consumption obtained by calculation is less than the operation maintenance limit, the operation maintenance limit is set as the lower limit, and conversely the calculated negative When the amount of reduction exceeds the rated power consumption, operation such as setting the rated power consumption as the upper limit is performed.

タイプ2 優先度づけ法:各機器(電力消費要素)側で行う状態依存タイプ(同一規模機器で構成する場合)
「各機器が持つ優先度」=「機器定格最大削減可能電力/瞬時削減可能電力」×「ドメイン内のインバーター制御機器数の総和の値」
を基本優先度とする。i番目の機器における機器定格最大削減可能電力は、定格消費電力Pimaxから動作可能な下限の消費電力Piminを引いて得られるΔPimaxであり、瞬時削減可能電力は、当該機器の現時点の消費電力Piから動作可能な下限の消費電力Piminを引いて得られるΔPiである(図5)。すなわち、現時点で消費している電力あるいはデューティを測定して(図8,図9中の検流計、検出器I/Fで行う。)、これを各機器で算出する。こうすることで、ドメイン全体の基本的なシステム感度を、概ね「1」にすることになる。なお、個々の機器側において手動で優先度を高めても制御安定性に影響が出ないのが、本方式の特徴であり、例えば
「各機器が持つ優先度」=「機器定格最大削減可能電力/瞬時削減可能電力」×「ドメイン内のインバーター制御機器数の総和の値」×「基準照度/実照度」
を、LED照明ドメインで採用できる。計算される削減量で運転維持限界を下回る場合は、運転維持限界を下限とし、逆に、計算される負の削減量で定格電力を超えてしまう場合は、定格電力までとする。
Type 2 Prioritization method: State-dependent type performed on each device (power consumption element) side (when configured with the same scale device)
"Priority of each device" = "Equipment rated maximum reducible power / Instantaneous reducible power" x "Total value of the number of inverter control devices in the domain"
Is the basic priority. i-th equipment rated maximum reducible power in devices, a [Delta] P imax obtained by subtracting the power consumption P imin of lower operable from the rated power P imax, instantaneous reducible power is currently consumed in the device This is ΔP i obtained by subtracting the operable lower limit power consumption P imin from the power P i (FIG. 5). That is, the power or duty currently consumed is measured (performed by the galvanometer and detector I / F in FIGS. 8 and 9), and this is calculated by each device. By doing so, the basic system sensitivity of the entire domain is set to approximately “1”. It is a feature of this method that even if the priority is manually increased on the individual device side, the control stability is not affected. For example, “priority of each device” = “power that can be reduced to the maximum rating of the device” / Instantaneous power reduction ”x“ Total number of inverter control devices in the domain ”x“ Standard illuminance / actual illuminance ”
Can be employed in the LED lighting domain. When the calculated reduction amount falls below the operation maintenance limit, the operation maintenance limit is set as the lower limit. Conversely, when the calculated negative reduction amount exceeds the rated power, the rated power is used.

タイプ3 優先度づけ法:各機器(電力消費要素)側で行う基本タイプ(規模が大きくなる機器で構成する場合)
「各機器が持つ優先度」=「ドメイン内での定格最大削減可能電力/機器定格最大削減可能電力」
を基本優先度とする。ドメイン内での定格最大削減可能電力とは、グループに含まれる各機器についての機器定格最大削減可能電力の合計である。このような優先度の数値は固定値であり、システムは非常に安定である。こうすることで、ドメイン全体の基本的なシステム感度を、概ね「1」にすることになる。なお、個々の機器側において手動で優先度を高めても制御安定性に影響が出ないのが、本方式の特徴であり、例えば
「各機器が持つ優先度」=「ドメイン内での定格最大削減可能電力/瞬時削減可能電力」×「基準照度/実照度」
を、LED照明ドメインで採用できる。計算される削減量で運転維持限界を下回る場合は、運転維持限界を下限とし、逆に、計算される負の削減量で定格電力を超えてしまう場合は、定格電力までとする。
Type 3 Prioritization method: Basic type to be performed on each device (power consumption factor) side (when configured with a device with larger scale)
“Priority of each device” = “Maximum rated power that can be reduced within the domain / Maximum rated power that can be reduced by the device”
Is the basic priority. The rated maximum reducible power within the domain is the total of the device rated maximum reducible power for each device included in the group. Such priority numbers are fixed and the system is very stable. By doing so, the basic system sensitivity of the entire domain is set to approximately “1”. Note that the characteristic of this method is that control stability is not affected even if the priority is manually increased on the individual device side. For example, “priority of each device” = “maximum rating within the domain” Reducible power / instantaneous reducible power ”x“ reference illuminance / actual illuminance ”
Can be employed in the LED lighting domain. When the calculated reduction amount falls below the operation maintenance limit, the operation maintenance limit is set as the lower limit. Conversely, when the calculated negative reduction amount exceeds the rated power, the rated power is used.

タイプ4 優先度づけ法:各機器(電力消費要素)側で行う状態依存タイプ(規模が大きくなる機器で構成する場合)
「各機器が持つ優先度」=「ドメイン内での定格最大削減可能電力/機器定格最大削減可能電力」×「機器定格最大削減可能電力/瞬時削減可能電力」=「ドメイン内での定格最大削減可能電力/瞬時削減可能電力」
を基本優先度とする(下記式(33)参照)。
機器jの優先度
(33)
すなわち、現時点で消費している電力あるいはデューティを測定して、これを各機器で算出する。こうすることで、ドメイン全体の基本的なシステム感度を、概ね「1」にすることになる。なお、個々の機器側において手動で優先度を高めても制御安定性に影響が出ないのが、本方式の特徴であり、例えば
「各機器が持つ優先度」=「ドメイン内での定格最大削減可能電力/瞬時削減可能電力」×「基準照度/実照度」
を、LED照明ドメインで採用できる。計算される削減量で運転維持限界を下回る場合は運転維持限界を下限とし、逆に、計算される負の削減量で定格電力を超えてしまう場合は、定格電力までとする。
Type 4 Prioritization method: State-dependent type performed on each device (power consumption factor) side (when configured with a device with a larger scale)
"Priority of each device" = "Maximum rated power that can be reduced within the domain / Maximum power that can be reduced by device rating" x "Maximum power that can be reduced by device rating / Power that can be instantaneously reduced" = "Maximum rated power reduction within the domain" Possible power / instantaneous reduction possible power "
Is a basic priority (see the following formula (33)).
Priority of device j
(33)
That is, the power or duty currently consumed is measured and calculated by each device. By doing so, the basic system sensitivity of the entire domain is set to approximately “1”. Note that the characteristic of this method is that control stability is not affected even if the priority is manually increased on the individual device side. For example, “priority of each device” = “maximum rating within the domain” Reducible power / instantaneous reducible power ”x“ reference illuminance / actual illuminance ”
Can be employed in the LED lighting domain. When the calculated reduction amount is below the operation maintenance limit, the operation maintenance limit is set as the lower limit. Conversely, when the calculated negative reduction amount exceeds the rated power, it is limited to the rated power.

このとき、ドメイン内の実効システム感度Stは、以下の式(34)で記述される。
(34)
In this case, the effective system sensitivity S t in the domain is described by the following equation (34).
(34)

ここに、「ドメイン内電力調整度」を以下の式(35)で定義する。
ドメイン内電力調整度=
(35)
この「ドメイン内電力調整度」は、当該ドメインでの実際の(実効)システム感度である。その値は、メンバー要素から情報収集を行えば計算できるが、本電力制御方式ではそれに要する通信を削減すべく、アラート要素は、特に定めない限りは所定の感度値である「1」を想定している。実際、メンバー要素の全てが定格電力で運転されている場合は、「1」をとる。ドメイン内電力調整度は、システムが階層化された場合に、上位階層にて同メンバー要素がアラート要素となる、下位階層ドメインを代表する優先度を算出するために使われる。
Here, the “in-domain power adjustment degree” is defined by the following equation (35).
In-domain power adjustment level =
(35)
This “intra-domain power adjustment” is the actual (effective) system sensitivity in the domain. The value can be calculated by collecting information from member elements. However, in order to reduce the communication required for this power control method, the alert element assumes a predetermined sensitivity value of “1” unless otherwise specified. ing. In fact, if all of the member elements are operating at the rated power, "1" is taken. The intra-domain power adjustment is used to calculate a priority representing a lower layer domain in which the member element becomes an alert element in the upper layer when the system is hierarchized.

電力削減に関わる優先度づけは、多くの同一規模の機器でドメインが構成される場合では、ほぼタイプ1の固定値で問題ない。住戸などにおいて、異なる規模の機器で構成される場合では、通常は、ほぼタイプ3の固定値で問題ない。住戸などにおいて、異なる規模の機器で構成される場合にあって、且つ、応答性を極力追求する場合には、タイプ4の状態依存である優先度づけ法をとることができる。   Prioritization related to power reduction is almost always a fixed value of type 1 in the case where a domain is composed of many devices of the same scale. In a case where a dwelling unit or the like is composed of devices of different scales, a fixed value of type 3 is usually acceptable. In a case where a dwelling unit or the like is configured with devices of different scales and when responsiveness is pursued as much as possible, a type 4 prioritization method that is state dependent can be taken.

優先度づけについて、更なる検討
ここでは、優先度の設定にあたり、瞬時での「機器またはドメイン内での定格最大削減可能電力/瞬時削減可能電力」に基づく計算を推奨している。しかし、実際の設置においては、予め、数値評価に依らずに、優先度を電力消費要素ごとに割り付けたい場合が存在する。以下、このような場合について更に検討する。
Further study on prioritization Here, when setting priorities, it is recommended to calculate based on instantaneous “rated maximum reducible power in device or domain / instantaneous reducible power”. However, in actual installation, there is a case where it is desired to assign a priority to each power consumption element in advance without depending on numerical evaluation. Hereinafter, such a case will be further examined.

ドメイン内の全電力消費要素数をNとする。優先度総和の逆数の和を概ね「1」とさせる簡単な方法は、もっとも優先度が低い、つまり電力削減に貢献する要素に(N/2)を、平均的には(N)を、最も優先度が高い、つまり電力削減に参加させたくない要素に(2N)ないし(3N)を割り当てることである。例えば、3個の電力消費要素が属するドメインでは、優先度を1.5,3,6とすれば、実効システム感度を6/7とできる。5個の要素が属するドメインでは、優先度を2.5,3.5,5,7,10とすれば、実効システム感度を70/79とできる。   Let N be the total number of power consumption elements in the domain. The simple method of setting the sum of the reciprocal of the sum of priorities to approximately “1” is the lowest priority, that is, (N / 2) is the element that contributes to power reduction, and (N) is the most on average. Assigning (2N) to (3N) to an element having a high priority, that is, not wanting to participate in power reduction. For example, in a domain to which three power consumption elements belong, if the priority is 1.5, 3, 6, the effective system sensitivity can be 6/7. In a domain to which five elements belong, if the priority is 2.5, 3.5, 5, 7, and 10, the effective system sensitivity can be 70/79.

ここでは、実効システム感度をほぼ1とする方法、つまり制御の収束性を優先させた方法を示したが、ドメインの実効システム感度を大きくする方が、収束性は劣るが安全であり、最低優先度をN、最高優先度を2Nないし3Nとすることで、よりロバスト性が高くなる。3個の電力消費要素では、3,4.5,6と優先度をとると、実効システム感度は18/13となり、5個の要素では、5,6,7,8,10と優先度をとると、実効システム感度は840/617となる。   Here, the method of setting the effective system sensitivity to approximately 1, that is, the method of giving priority to the convergence of the control was shown. However, the higher the effective system sensitivity of the domain, the lower the convergence, but the lower the priority. By setting the degree to N and the highest priority to 2N to 3N, the robustness becomes higher. For the three power consumption elements, if the priority is 3,4.5,6, the effective system sensitivity is 18/13, and for the five elements, the priority is 5,6,7,8,10. As a result, the effective system sensitivity is 840/617.

上述の優先度設定は、実態システム感度を1より小さくする安全側の設定に対応している。設定にあたっては、瞬時での
「機器またはドメイン内での定格最大削減可能電力/瞬時削減可能電力」の有理数のべき乗に基づく計算を行ってもよく、関数型は特に限定されるものではない。例えば、タイプ2では、
「各機器が持つ優先度」=「[3−2.5×(瞬時削減可能電力/機器定格最大削減可能電力)^2]×『ドメイン内のインバーター制御機器数の総和の値』」
という関数を採用してもよい(「^2」は2乗を表わす。)。これによれば、最低優先度をN/2、最高優先度を3Nとすることになる。
The priority setting described above corresponds to a safe setting for making the actual system sensitivity smaller than one. In setting, the calculation may be performed based on the power of a rational number of “rated maximum reducible power / instantaneous reducible power in device or domain” instantaneously, and the function type is not particularly limited. For example, in type 2,
“Priority of each device” = “[3-2.5 × (power that can be instantaneously reduced / power that can be reduced to the maximum rated device) ^ 2] ד total value of the number of inverter control devices in the domain ””
(^ 2 represents square). According to this, the lowest priority is N / 2 and the highest priority is 3N.

次に、最低優先度に関する定性的な考え方について、タイプ2の優先度を例に説明する。仮に、全ての電力消費要素において優先度をN/2とした時、実効システム感度Stは、St=1/(N×(2/N))=1/2となる。この状態で仮にアラート要素が、デフォルトのシステム感度である「1」を用いて同報送信を行うと、システムは持続的な振動状態に陥り、安定限界に達する。よって、どの電力消費要素においても最低優先度がN/2を下回らない設定法がとられるべきである。 Next, the qualitative concept regarding the minimum priority will be described by taking the type 2 priority as an example. If the priority is set to N / 2 for all power consumption elements, the effective system sensitivity St is St = 1 / (N * (2 / N)) = 1/2. In this state, if the alert element broadcasts using “1” which is the default system sensitivity, the system falls into a continuous vibration state and reaches the stability limit. Therefore, a setting method in which the lowest priority is not lower than N / 2 in any power consumption factor should be taken.

具体的な優先度設定例
以下、3種類の具体的な優先度設定例を説明する。ただし、優先度の設定方法はこれらの方法に限らない。
(1)台形方策:定性的な設定を簡易に行う方法。
(2)直線型優先度:各個体の運転状況に基づいて、数学的に設定する方法。
(3)双曲線型優先度:各個体の運転状況に基づいて、数学的に設定する方法。
Specific priority setting examples Three specific priority setting examples will be described below. However, the priority setting method is not limited to these methods.
(1) Trapezoid policy: A simple method for qualitative setting.
(2) Linear priority: A method of mathematically setting based on the driving situation of each individual.
(3) Hyperbolic priority: A method of mathematically setting based on the driving situation of each individual.

(1)台形方策:定性的な設定を簡易に行う方法。
ドメイン内での平均優先度をNと配慮しつつ。最低優先度から最高優先度までを、N/2から2Nないしは3Nとする定性的な方法であり、定量的な評価を要しない(図10,図11)。実効システム感度を高めておくことについては、過渡応答に劣るが、安定性向上につながる。この場合は、最低優先度から最高優先度までを、Nから(2N)ないし、Nから(3N)と置くことも実用的であろう。システム感度は、定性的には、台形積分で近似評価することができる。
(1) Trapezoid policy: A simple method for qualitative setting.
While considering the average priority in the domain as N. This is a qualitative method from N / 2 to 2N or 3N from the lowest priority to the highest priority, and does not require quantitative evaluation (FIGS. 10 and 11). Increasing effective system sensitivity is inferior to transient response but leads to improved stability. In this case, it may be practical to set N to (2N) or N to (3N) from the lowest priority to the highest priority. Qualitatively, the system sensitivity can be approximated by trapezoidal integration.

(2)直線型優先度:各個体の運転状況に基づいて、数学的に設定する方法。
X=(瞬時削減可能電力/機器定格最大削減可能電力)は、0から1の間でランダムな変動を起こすと考えることができる。タイプ2では、
「各機器が持つ優先度」=「[A−(A−1/2)X]×「ドメイン内のインバーター制御機器数の総和の値」
とし、Aを2あるいは3に設定することで、優先度を、最低値のN/2から2Nあるいは3Nに直線的に変化させることができる(図12)。この優先度の逆数を、Xについて、[0−1]間で積分し、さらに逆数とすることで、実効システム感度を得ることができる。それらは、1.082(A=2),1.395(A=3)となり、安定な制御を提供できるとわかる。
「各機器が持つ優先度」=「[A−(A−1)X]×「ドメイン内のインバーター制御機器数の総和の値」
を優先度とすると、過渡応答には劣るが、安定性には有利な優先度設定が可能になる(図12)。この場合、実効システム感度は、1.443(A=2),1.820(A=3)と、さらに大きくとれる。
タイプ4では、「ドメイン内のインバーター制御機器数の総和の値」の代わりに、例えば「(ドメイン内での定格最大削減可能電力/機器定格最大削減可能電力)」を用いる方法が対応する。
(2) Linear priority: A method of mathematically setting based on the driving situation of each individual.
X = (instantaneous reducible power / equipment rated maximum reducible power) can be considered to cause random fluctuations between 0 and 1. In type 2,
“Priority of each device” = “[A− (A−1 / 2) X] ד total value of the number of inverter control devices in the domain ”
By setting A to 2 or 3, the priority can be linearly changed from the lowest value N / 2 to 2N or 3N (FIG. 12). The effective system sensitivity can be obtained by integrating the reciprocal of this priority between [0-1] for X and further reciprocal. They are 1.082 (A = 2) and 1.395 (A = 3), and it can be seen that stable control can be provided.
“Priority of each device” = “[A− (A−1) X] ד total value of the number of inverter control devices in the domain ”
If priority is set, priority setting that is advantageous to stability is possible although it is inferior to transient response (FIG. 12). In this case, the effective system sensitivity can be further increased to 1.443 (A = 2) and 1.820 (A = 3).
In type 4, instead of “the total value of the number of inverter control devices in the domain”, for example, a method using “(rated maximum reducible power in the domain / power rated maximum reducible power in the domain)” is supported.

(3)双曲線型優先度:各個体の運転状況に基づいて、数学的に設定する方法。
同様に、
X=(瞬時削減可能電力/機器定格最大削減可能電力)
は、0から1の間でランダムな変動を起こすと考える。
このとき、
「各機器が持つ優先度」=「X^(−γ)/(γ+1)」
の優先度を用いる方策がある。ここにγは任意の正の実数である。優先度の逆数を、Xの区間、[0−1]間で積分し、その逆数をとって実効システム感度を計算すると「1」とすることができ、のぞましい制御系を構成できることがわかる。γとして、最も直感的であるのは、γ=1の場合で、このときタイプ2では、
「各機器が持つ優先度」=「(機器定格最大削減可能電力/瞬時削減可能電力)×「ドメイン内のインバーター制御機器数の総和の値」×(1/2)」とすることに対応し、最低優先度はN/2、最大優先度は無限大となる(図12)。タイプ4では、
「各機器が持つ優先度」=「(ドメイン内での定格最大削減可能電力/瞬時削減可能電力)×(1/2)」
とすることに対応する。この場合も、ドメイン全体で積分を行い、実効システム感度を評価することが可能で、それによれば、実効システム感度は「1」以上を確保できると証明できる。既に述べた優先度は、ここでの理論的に導かれた優先度の2倍にあたる。このことは、実効システム感度を2倍にしていることに対応していて、過渡応答よりも安定性確保を優先して設定されたものと理解できる。
(3) Hyperbolic priority: A method of mathematically setting based on the driving situation of each individual.
Similarly,
X = (Power that can be instantaneously reduced / Power that can be reduced to the maximum rated equipment)
Consider random fluctuations between 0 and 1.
At this time,
“Priority of each device” = “X ^ (− γ) / (γ + 1)”
There is a strategy to use the priority. Here, γ is an arbitrary positive real number. When the reciprocal of the priority is integrated between X intervals [0-1] and the reciprocal is taken and the effective system sensitivity is calculated, it can be set to “1”, and it can be seen that an excellent control system can be configured. As γ, the most intuitive case is when γ = 1.
Corresponding to “priority of each device” = “(equipment rated maximum reducible power / instantaneous reducible power) ד total value of the number of inverter control devices in the domain ”× (1/2)” The minimum priority is N / 2 and the maximum priority is infinite (FIG. 12). In type 4,
“Priority of each device” = “(rated maximum reducible power in domain / reducible power instantaneously) × (1/2)”
Corresponds to. Also in this case, it is possible to perform integration over the entire domain and evaluate the effective system sensitivity, and according to this, it can be proved that the effective system sensitivity can be secured to “1” or more. The priorities already mentioned are twice the theoretically derived priorities here. This corresponds to the fact that the effective system sensitivity is doubled, and it can be understood that priority is given to ensuring stability over transient response.

ソフトブレーカーにおける優先度の設定
上位階層ドメインでのシステム感度(上位階層システム感度)は、基本的に「1」である。本ソフトブレーカーでは、これについては、設定も監視の必要もない。上位階層においても、式(25)〜式(32)を用いて既に説明したとおり、アラート要素(上位階層同報送信要素)にてリアルタイム推定して、システム健全性を評価し、点検を行うことは可能である。
Setting priority in soft breaker The system sensitivity (upper layer system sensitivity) in the upper layer domain is basically “1”. This soft breaker does not require any setting or monitoring. Even in the upper layer, as already explained using Expressions (25) to (32), real-time estimation is performed with an alert element (upper layer broadcast transmission element), system health is evaluated, and inspection is performed. Is possible.

下位階層ドメインで、本ソフトブレーカーがアラート要素として使用するシステム感度も、基本的に「1」である。必要があれば、異なる値を本ソフトブレーカーにて設定することがある。下位階層においては、本ソフトブレーカーがアラート要素として、リアルタイム推定して、式(25)〜式(32)を用いて既に説明したとおりシステム健全性を評価し、点検を行うことが可能である。上位階層においては、本ソフトブレーカーは、1つのメンバー要素として機能する。この上位階層での、1メンバー要素として有する優先度(上位階層優先度)は、前述のタイプ1〜4の優先度として設定できる。最も簡単な優先度の設定では、例えばスマートグリッドにおいて同一規模の複数ドメインで構成される階層において、優先度は、ドメイン数つまりメンバー要素数と固定してよい(タイプ1優先度設定)。また、上位階層における定格の削減可能電力総量を、本ソフトブレーカーの下位階層ドメイン全体で定格としている削減可能な電力で除算した値を、上位階層での1メンバー要素としての優先度と定義してもよい。これはスマートグリッドにおいて、異なる規模の複数ドメインで構成される階層にて有効な設定方法となる(タイプ3優先度設定)。この上位階層ドメインでソフトブレーカーがもつ優先度としては、タイプ2優先度に倣うと、
「下位階層のドメイン内電力調整度」×「上位階層ドメイン内のメンバー個体数」
と定義できる。また、タイプ4優先度に倣うと、
「下位階層のドメイン内電力調整度」×「(上位階層ドメイン内での定格最大削減可能電力)/(配下の下位階層における定格最大削減可能電力)」
と定義してもよい。
The system sensitivity used by this soft breaker as an alert element in the lower hierarchical domain is also basically “1”. If necessary, different values may be set with this soft breaker. In the lower hierarchy, this soft breaker can perform real-time estimation as an alert element, evaluate the system health as already described using the equations (25) to (32), and perform an inspection. In the upper hierarchy, this soft breaker functions as one member element. The priority (upper hierarchy priority) possessed as one member element in this upper hierarchy can be set as the priorities of types 1 to 4 described above. In the simplest priority setting, for example, in a hierarchy composed of a plurality of domains of the same scale in a smart grid, the priority may be fixed to the number of domains, that is, the number of member elements (type 1 priority setting). Moreover, the value obtained by dividing the total power that can be reduced in the upper layer by the power that can be reduced in the entire lower layer domain of this soft breaker is defined as the priority as one member element in the upper layer. Also good. This is a setting method effective in a hierarchy composed of a plurality of domains of different scales in a smart grid (type 3 priority setting). According to the type 2 priority, the priority of the soft breaker in this higher layer domain is
"Lower-layer power adjustment in domain" x "Number of members in upper-layer domain"
Can be defined. Also, following type 4 priority,
“Lower-layer domain power adjustment” x “(Maximum rated power that can be reduced in higher-level domains) / (Rated maximum power that can be reduced in lower-level subordinates)”
May be defined.

電力復帰に関わる非対称な優先度設定の例について
総消費電力の削減が求められる場合、削減余裕の少ない電力消費要素においては消費電力の削減を避けなくてはならない。そのような要素においては、ドメイン内全体で求められる削減量のうち分担する電力を小さくするべく、優先度は高く定義される。この考え方によれば、ドメイン内で許容される電力を削減された状態から復帰させる場合には、そのような削減余裕の少ない要素に、より積極的に回復量を割り当てるべきであり、復帰時には逆に、そのような要素への優先度を小さくした方が運用上は好ましい場合がある。i番目の電力消費要素における削減時の優先度をQiとすると、復帰時の優先度の合理的な設定方法としては、相補性を考慮し、優先度逆数総和を「1」と規格化すると、例えば以下の式(36)に従うものが考えられる。
(36)
この設定も各電力消費要素上で行うことができる。これによれば、3つの電力消費要素が属するドメインにおいて削減時の優先度が2,3,6であった場合(逆数総和が1にとられている)、復帰時の優先度を4,3,2.4ととることができる。前述のタイプ1優先度設定において、優先度はドメイン内での個体総数Nであり、その場合は復帰時の優先度も同一のNである。このように、ドメイン内で電力削減が求められる場合と、電力を復帰させてよい場合とでは、同報される情報が示す総消費電力調整指示値の正負に依存させて、各電力消費要素上での計算で、優先度を非対称に変更することもできる。
When reduction of total power consumption is required for an example of asymmetric priority setting related to power recovery , reduction of power consumption must be avoided in power consumption elements with a small reduction margin. In such an element, the priority is defined high in order to reduce the electric power shared among the reduction amounts required for the entire domain. According to this concept, when recovering from a state where the power allowed in the domain is reduced, a recovery amount should be allocated more positively to such an element with a small reduction margin. In some cases, it is preferable to reduce the priority of such elements. Assuming that the priority at the time of reduction in the i-th power consumption factor is Q i , as a rational setting method of the priority at the time of restoration, considering complementarity and normalizing the reciprocal priority sum to “1” For example, what follows the following formula | equation (36) can be considered.
(36)
This setting can also be performed on each power consumption element. According to this, when the priority at the time of reduction is 2, 3 and 6 in the domain to which the three power consumption elements belong (the reciprocal sum is taken as 1), the priority at the time of return is 4, 3 , 2.4. In the type 1 priority setting described above, the priority is the total number N of individuals in the domain. In this case, the priority at the time of return is the same N. In this way, when power reduction is required within the domain and when power can be restored, depending on the sign of the total power consumption adjustment value indicated by the broadcast information, It is also possible to change the priority asymmetrically in the calculation in.

復帰時の優先度決定法は1通りではなく、多様な方法が存在する。基本的な考え方は、削減を進行させていたときに電力供給の維持を要求していた、優先度の高かった要素には、電力資源の回復にあたり、復帰電力の割付けが優先的になされる、すなわち復帰時の優先度を下げるという考え方であり、各要素で解釈される割付け電力が1/(優先度)倍であることから、次の式(37)に従う表現で決定すると考えるのが適当である。
(37)
削減時の優先度の逆数和が「1」である場合、復帰時の優先度の逆数和が「1」であるための条件は、aNb=1である。上記復帰時の優先度の定義は、a=bとして復帰時の優先度の和の逆数和が「1」となるよう規格化した例である。
There are not one method for determining the priority at the time of return, and there are various methods. The basic idea is that for high-priority elements that required maintenance of power supply when reductions were in progress, return power allocation was given priority when recovering power resources. In other words, it is the idea of lowering the priority at the time of return, and since the allocated power interpreted by each element is 1 / (priority) times, it is appropriate to think that it is determined by the expression according to the following equation (37). is there.
(37)
When the reciprocal sum of the priorities at the time of reduction is “1”, the condition for the reciprocal sum of the priorities at the time of recovery to be “1” is aNb = 1. The definition of the priority at the time of return is an example in which a = b is standardized so that the reciprocal sum of the sum of priorities at the time of return is “1”.

別の考え方としては、削減時の優先度で割付けられる比率と、復帰時の優先度で割付けられる比率とが相補的な関係を満たすべきである、という考え方があり、この場合、規格化条件を課すと復帰時の優先度は以下の式(38)で定められる。
(38)
これによれば、3要素が属するドメインにおいては、削減時の優先度が、2,3,6であった場合(逆数総和が1にとられている)、復帰時の優先度を、6,3,2として正反対の優先度をとることができる。
Another way of thinking is that the ratio assigned by the priority at the time of reduction and the ratio assigned by the priority at the time of restoration should satisfy a complementary relationship. When imposed, the priority at the time of return is determined by the following equation (38).
(38)
According to this, in the domain to which the three elements belong, when the priority at the time of reduction is 2, 3 and 6 (the reciprocal sum is taken as 1), the priority at the time of return is set to 6, The opposite priority can be taken as 3 and 2.

この方法で復帰時の優先度を設定したとして、タイプ1〜4の削減優先度に対してどのような性質が現れるかを以下に述べる。   Assuming that the priority at the time of return is set by this method, what kind of properties appear for the reduction priorities of types 1 to 4 will be described below.

タイプ1優先度では、Qi=Nであり、Qi′=Nとなって、復帰時の優先度は削減時の優先度と同一になる。 In the type 1 priority, Q i = N and Q i ′ = N, and the priority at the time of restoration is the same as the priority at the time of reduction.

タイプ2優先度では、削減時の優先度の逆数和は「1」を下回り、したがって、復帰時の優先度の逆数和は「1」を上回る。つまり、復帰時の実効システム感度は「1」を下回ることになる。実際、この状態は、アラート要素側で想定しているシステム感度が過大な場合に相当して好ましくなく、削減時の優先度逆数和と復帰時の優先度逆数和を、2/Nではなく、3/(2N)あるいは1/Nとするなど工夫が求められる。既に述べた復帰時の優先度の設定方法では、復帰時の優先度逆数和は「1」を下回り、実効システム感度を「1」より大きくして、ロバスト性を高めている。   In the type 2 priority, the reciprocal sum of the priorities at the time of reduction is less than “1”, and therefore the reciprocal sum of the priorities at the time of return is greater than “1”. That is, the effective system sensitivity at the time of return is less than “1”. Actually, this state is not preferable in comparison with the case where the system sensitivity assumed on the alert element side is excessive, and the reciprocal priority sum at the time of reduction and the reciprocal priority sum at the time of return are not 2 / N, Some ideas are required, such as 3 / (2N) or 1 / N. In the method of setting the priority at the time of return described above, the reciprocal priority sum at the time of return is less than “1”, the effective system sensitivity is set higher than “1”, and the robustness is improved.

タイプ3優先度では、復帰時の優先度の逆数和は「1」になり、規格化条件は自動的に満たされる。   In the type 3 priority, the reciprocal sum of the priority at the time of return is “1”, and the normalization condition is automatically satisfied.

タイプ4優先度では、タイプ2優先度の場合と同様に、復帰過程での実効システム感度が「1」より低下するため好ましくなく、削減時の優先度逆数和と復帰時の優先度逆数和を、2/Nではなく、3/(2N)あるいは、1/Nとするなど工夫が求められる。同様に、既に述べた復帰時の優先度の設定方法においては、復帰時の優先度逆数和は「1」を下回り、実効システム感度を「1」より大きくしてロバスト性を高めている。   In the case of type 4 priority, as in the case of type 2 priority, the effective system sensitivity in the recovery process is lower than “1”, which is not preferable. The reciprocal priority sum at the time of reduction and the reciprocal priority sum at the time of recovery are calculated. Instead of 2 / N, contrivance is required such as 3 / (2N) or 1 / N. Similarly, in the priority setting method at the time of return described above, the reciprocal priority sum at the time of return is less than “1”, and the effective system sensitivity is set higher than “1” to improve the robustness.

このように、いわば性能を重視して復帰時の優先度を設定するという観点から述べれば、2番目に述べた方式が有利であるが、タイプ2,4での削減時の優先度の設定がロバスト性の向上を狙っていることにより、復帰時の優先度の設定においてロバスト性が低下してしまうため、適用にあたって工夫が必要である。復帰時の優先度の設定幅には適切な範囲があり、適用上は、この点にも配慮が必要である。   In this way, the second method is advantageous from the viewpoint of setting the priority at return with an emphasis on performance, but the priority setting at the time of reduction in types 2 and 4 is advantageous. By aiming at improvement of robustness, the robustness is lowered in setting the priority at the time of return, and thus a device is necessary for application. There is an appropriate range in the priority setting range at the time of return, and this point needs to be taken into consideration for application.

上述のとおり、タイプ1,3のように動的に優先度を変更しない場合は、復帰動作も静的である。しかし、実際に期待されるのは、むしろタイプ2,4のように動的な運用方法であり、ここで述べた方法が有効に利用されるべきである。   As described above, when the priority is not dynamically changed as in types 1 and 3, the return operation is also static. However, what is actually expected is a dynamic operation method such as types 2 and 4, and the method described here should be used effectively.

副制約条件の指定
これまでの説明においては、主たる制約条件として、グループに含まれる電療消費要素で消費される電力の総和が、指定された電力となる制約条件下(式(1))での最適化法を考えた。しかしながら本制御方式は、さらに拡大されて、副制約条件を課した場合での最適化に応用できる。上記式(1)により表される元の制約を、−0次とし、副制約を、−1次,−2次,…−m次とし、以下の式(39)で表わされる拡大評価関数による最適化を考える。

ただし、
及び
(39)
上記式(39)の1番目の式から、e0 Tf−P0=0を主制約条件と呼び、ei Tf−Pi=0を副制約条件と呼ぶことができる。
Designation of sub-constraint conditions In the explanation so far, the main constraint condition is that the sum of the power consumed by the power consumption elements included in the group is the designated power condition (equation (1)). An optimization method was considered. However, this control method can be further expanded and applied to optimization in the case where a sub-constraint is imposed. The original constraint represented by the above equation (1) is -0th order, the sub-constraints are -1st order, -2nd order,... -Mth order. Consider optimization.

However,
as well as
(39)
From the first equation of the above equation (39), e 0 T f−P 0 = 0 can be called a main constraint condition, and e i T f−P i = 0 can be called a sub constraint condition.

上記式(39)中、e0 Tはn次の単位行ベクトルであり(Tは転置記号)、e1 T〜em Tは各々の副制約に対応する積算(行)ベクトルであり、λ0〜λmはラグランジュの未定乗数であり、P0はグループ内の総消費電力に対する制約値(上記式(1)のPtに対応)であり、P1〜Pmは、各々の副制約に対応する積算消費電力に対する制約値である。上記(2)式と同様に、グループ内の各電力消費要素が消費している現時点の消費電力をf* 1,f* 2,…f* nとし、これらを縦に並べたベクトルをf*とした。その他の変数については、上記式(1)〜(3)等と同様に定義される。 In the above equation (39), e 0 T is an nth-order unit row vector (T is a transposed symbol), e 1 T to e m T are integration (row) vectors corresponding to the respective sub-constraints, and λ 0 to λ m are Lagrange's undetermined multipliers, P 0 is a constraint value for the total power consumption in the group (corresponding to P t in the above equation (1)), and P 1 to P m are sub-constraints. Is a constraint value for the integrated power consumption corresponding to. Similarly to the above equation (2), the current power consumption consumed by each power consumption element in the group is f * 1 , f * 2 ,... F * n, and a vector in which these are vertically arranged is f *. It was. Other variables are defined in the same manner as the above formulas (1) to (3).

上記式(39)の拡大評価関数において、f1〜fn及びλ0〜λmによる上記拡大評価関数の偏微分値がゼロになるという条件からfiの最適解が求められる。最適解をベクトル表記で表わせば、以下の式(40)のとおりである。
ただし、

(40)
In the expansion evaluation function of the above equation (39), the optimal solution of f i is obtained from the condition that the partial differential value of the expansion evaluation function by f 1 to f n and λ 0 to λ m becomes zero. If the optimal solution is expressed in vector notation, the following equation (40) is obtained.
However,

(40)

したがって、主たる制約下と全く同様に、同報送信と各電力消費要素での処理の複合で、この副制約も課した解を求めることができる。理想的な実効副システム感度Si(i=1,2,…m)は、上記のとおり積算ベクトルeiとQで定まるが、同報送信要素が副制約積算消費電力調整指示値を決定するために用いる副システム感度は、近似的に、「N/(eiの非ゼロ成分個数)」とすることができる。 Therefore, just as under the main constraint, a solution that imposes this sub-constraint can be obtained by a combination of broadcast transmission and processing in each power consumption element. The ideal effective subsystem sensitivity S i (i = 1, 2,... M) is determined by the integration vectors e i and Q as described above, but the broadcast transmission element determines the sub-constraint integration power consumption adjustment instruction value. The subsystem sensitivity used for this purpose can be approximately “N / (number of non-zero components of e i )”.

本発明による電力制御の一例においては、i=1〜m(m=1でもよい)についてei T*−Piに相当する量を同報送信要素が測定又は決定することでm個の副制約積算消費電力調整指示値を決定し、これを表わすm個の副制約情報を、既に説明した総消費電力調整指示値を表わす情報に加えて、同報送信要素(システムが階層構造を有する場合は、ソフトブレーカー)からグループ(システムが階層構造を有する場合は、下位階層グループ。以下同様。)内に更に同報送信する。グループに含まれる各々の電力消費要素は、上記情報とm個の副制約情報とを受信し、総消費電力調整指示値、及びm個の副制約積算消費電力調整指示値と、自己に与えられた(下位階層)優先度とを用いて、上記式(40)に従い(fを決定する式中、S0ΔP0,ΔPiを、それぞれ受信した総消費電力調整指示値、副制約積算消費電力調整指示値で置き換えて計算する。)自己の消費電力を更新制御する。ただし、副システム感度Si,又はその近似値「N/(eiの非ゼロ成分個数)」は、予め副制約の対象となる電力消費要素に記憶されているとする。副制約情報に対応する消費電力の制御は、個々の副制約の対象になっている電力消費要素のみが行う。 In an example of power control according to the present invention, the broadcast transmission element measures or determines an amount corresponding to e i T f * −P i for i = 1 to m (m = 1 may be satisfied) so that m A sub-constraint integrated power consumption adjustment instruction value is determined, and m pieces of sub-constraint information representing the sub-constraint power consumption adjustment instruction value are added to the information representing the total power consumption adjustment instruction value already described, and the broadcast transmission element (the system has a hierarchical structure). If the system has a hierarchical structure, it is further broadcasted within a group (a lower hierarchical group, the same applies hereinafter). Each power consumption element included in the group receives the above information and m pieces of sub-constraint information, and is given a total power consumption adjustment instruction value and m sub-constraint integrated power consumption adjustment instruction values. And (lower hierarchy) priority, and according to the above equation (40) (in the equation for determining f, S 0 ΔP 0 , ΔP i are the received total power consumption adjustment instruction value, sub-constrained integrated power consumption, respectively. Calculate by replacing with the adjustment instruction value.) Update control of own power consumption. However, it is assumed that the secondary system sensitivity S i or its approximate value “N / (number of non-zero components of e i )” is stored in advance in the power consumption element subject to the secondary constraint. Control of the power consumption corresponding to the sub-constraint information is performed only by the power consumption element that is the target of each sub-constraint.

上式で、副制約条件における積算ベクトルの直交性がくずれていると、制御性能に影響が出る。その量は、以下の式(41)で与えられる。
(41)
主たる制約条件への影響は、軽微にとどめることができる。
In the above equation, if the orthogonality of the integration vector in the sub-constraint condition is broken, the control performance is affected. The amount is given by the following equation (41).
(41)
The impact on the main constraints can be negligible.

副制約条件で指定する、電力制約値との積算誤差ΔPiは、主たる制約条件で指定する総消費電力制約値と現時点での消費電力との誤差ΔP0が容易に計測できるのと異なり、同報送信要素によって直接には計測されない場合が多い。したがって、現実的には、ΔPi=γi×ΔP0(if ΔP0<0,γi=0)として、主たる制約条件に連動して設定することが現実的な方法である。これによれば、この副制約を課した最適化は、主たる制約が満たされると同時に終了する。主たる制約では、積算対象は全電力消費要素であるが、副制約では予め積算ベクトルeiに対応するべく、各電力消費要素では、自身が属するモードが認識されていなくてはならない。例えば、e1 T=(1,0,−1)の場合、1番目の副制約の対象は1番目、3番目の電力消費要素であり、これら要素は、自身が1番目の副制約モードに属していることを、メモリへの記憶などにより認識している。これは機器をドメイン内に設置した時点で定まっており、それを各要素内に記憶していることが前提である。 The integrated error ΔP i with the power constraint value specified by the sub-constraint condition is different from the error ΔP 0 between the total power constraint value specified by the main constraint condition and the current power consumption easily. In many cases, it is not measured directly by the information transmission element. Therefore, in practice, it is a realistic method to set in association with the main constraints as ΔP i = γ i × ΔP 0 (if ΔP 0 <0, γ i = 0). According to this, the optimization with this sub-constraint ends as soon as the main constraint is satisfied. In the main constraint, the integration target is the total power consumption element, but in the sub-constraint, the mode to which it belongs must be recognized in each power consumption element in order to correspond to the integration vector e i in advance. For example, when e 1 T = (1, 0, −1), the first sub-constraint targets are the first and third power consumption elements, and these elements are themselves in the first sub-constraint mode. Recognizing that it belongs, for example, by storing it in a memory. This is determined when the device is installed in the domain, and it is assumed that it is stored in each element.

典型的なアラート要素の行うべきは、この場合、主たる制約モード「0」と、調整すべき電力ΔP0にシステム感度を乗じた総消費電力調整指示値を同報送信し、更に、副制約モード「i」と、調整すべき副制約積算消費電力ΔPiとして与えられる副制約積算消費電力調整指示値を、1〜mのiについて連続して同報送信することである。
例えば
0,ΔP0×(システム感度),…,i,ΔPi,…
のように、副制約条件も含めて同報送信することになる。
In this case, a typical alert element should be transmitted by broadcasting the main restriction mode “0” and the total power consumption adjustment instruction value obtained by multiplying the power ΔP 0 to be adjusted by the system sensitivity. “I” and the sub-constrained integrated power consumption adjustment value given as the sub-constrained integrated power consumption ΔP i to be adjusted are continuously broadcast for i of 1 to m.
For example, 0, ΔP 0 × (system sensitivity),..., I, ΔP i ,.
In this way, broadcast transmission is also performed including sub-constraint conditions.

各電力消費要素では、主たる制約条件への対処に加えて、副制約積算消費電力調整指示値ΔPiに副システム感度を乗じ、これを各要素の削減ないし復帰優先度で割って、各要素に課せられた電力割当てを算出する。Siは、S0と異なり、副制約のモードによっては「1」に近い値とはならないので、各個体にて予め記憶されていなければならない。 In each power consumption element, in addition to dealing with the main constraint condition, the sub-constraint integrated power consumption adjustment instruction value ΔP i is multiplied by the sub-system sensitivity, and this is divided by the reduction or return priority of each element to each element. Calculate the imposed power allocation. Unlike S 0 , S i does not have a value close to “1” depending on the sub-constraint mode, and must be stored in advance for each individual.

副制約による制御の具体例
副制約による制御の具体例を、理想的な最適制御と実際の制御に分けて説明する。
Specific example of control by sub-constraint A specific example of control by sub-constraint will be described by dividing it into ideal optimal control and actual control.

(最適制御)
グループ内の電力消費要素数N=3とし、全ての要素の優先度Qjjが3であるとする。このとき、上記式(39)のQは、対角成分が3で非対角成分がゼロの対角行列となる。副制約条件は1つのみであり、積算行ベクトルe1 T=(1,0,−1)とすると、上記式(39)の2番目の式である(Q-10T1=0の直交関係が満たされている。副制約条件は、上記式(39)の1番目の式から、e1 Tf−P1=0,すなわちf1−f3=P1と表わされる。これは、1番目の電力消費要素の消費電力と3番目の電力消費要素の消費電力の差をP1に保つという物理的意味を有しており、例えば窓際と廊下側でLED照明の消費電力に差をつけるような場合に対応する。この例以外にも、積算行ベクトルの選択に応じて、図13に概念的に示すとおり様々な副制約を課すことができる。
(Optimum control)
It is assumed that the number N of power consumption elements in the group is 3, and the priority Q jj of all elements is 3. At this time, Q in the above equation (39) is a diagonal matrix having a diagonal component of 3 and a non-diagonal component of zero. If there is only one sub-constraint condition and the integrated row vector e 1 T = (1, 0, −1), it is the second expression (Q −1 e 0 ) T e 1 in the above expression (39). The orthogonal relationship of = 0 is satisfied. The sub-constraint condition is expressed as e 1 T f−P 1 = 0, that is, f 1 −f 3 = P 1 from the first expression of the above expression (39). This has the physical meaning of maintaining the difference between the power consumption of the first power consumption element and the power consumption of the third power consumption element at P 1. For example, the power consumption of the LED lighting at the window side and the corridor side. This corresponds to the case where a difference is made. In addition to this example, various sub-constraints can be imposed according to the selection of the integrated row vector as conceptually shown in FIG.

最適解は、上記式(40)に具体的な値を代入して、以下の式(42)のとおり決定される。


(42)
The optimum solution is determined as shown in the following equation (42) by substituting a specific value into the above equation (40).


(42)

(実際の制御)
実際の制御においては、上記式(40)中、S0について、同報送信要素は正確な値(実効システム感度)を有していないため、例えばシステム感度を1とする。さらに、ΔP1=(f1 *−f3 *)−P1も同報送信要素が直接測定できるわけではないので、ΔP1=γ1×ΔP0等として決定した上で、総消費電力調整指示値ΔP0×1を表わす情報と、副制約積算消費電力調整指示値γ1×ΔP0を表わす副制約情報が同報送信される。これらを受信した電力消費要素は、既に説明したとおり、これらに自己の優先度の逆数や副システム感度を乗じるなどして、上記式(40)に従い自己の消費電力を更新する。したがって、上記式(42)の消費電力ではなく、以下の式(43)の消費電力へと制御がなされる。


(43)
(Actual control)
In actual control, since the broadcast transmission element does not have an accurate value (effective system sensitivity) for S 0 in the above equation (40), the system sensitivity is set to 1, for example. Furthermore, since ΔP 1 = (f 1 * −f 3 * ) − P 1 is not necessarily directly measured by the broadcast transmission element, the total power consumption adjustment is made after determining ΔP 1 = γ 1 × ΔP 0 or the like. Information representing instruction value ΔP 0 × 1 and sub-constraint information representing sub-constrained integrated power consumption adjustment instruction value γ 1 × ΔP 0 are broadcast. The power consumption elements that have received them update their power consumption according to the above equation (40) by multiplying them by the reciprocal of their own priority or the subsystem sensitivity, as already described. Therefore, control is performed not to the power consumption of the above formula (42) but to the power consumption of the following formula (43).


(43)

例えば照明機器で構成するドメインでは、全体の電力制約に加えて、エリア間での電力消費に副制約を導入した制御ができる。これは、スマートグリッドで構成されるドメインでの、全体電力管理に加えて、グリッド間での差分副制約を与えられることにも応用できる。一例としては、図13で概念的に示すとおり、窓際では照明を暗くして廊下側では明るくしたり(e11)、暗いエリアと明るいエリアを交互に設けたり(e21,e22)できる。 For example, in a domain composed of lighting devices, in addition to the overall power constraint, it is possible to perform control by introducing a sub constraint on power consumption between areas. This can be applied to the case where a difference sub-constraint between grids is given in addition to the overall power management in a domain constituted by smart grids. As an example, as conceptually shown in FIG. 13, it is possible to darken the illumination at the window and make it brighter on the corridor side (e 11 ), or alternately provide dark areas and bright areas (e 21 and e 22 ).

次に、本発明に従う消費電力割り当てにおける、同報送信要素や電力消費要素の回路構成を説明する。   Next, the circuit configuration of the broadcast transmission element and the power consumption element in the power consumption allocation according to the present invention will be described.

図7は、同報送信要素の回路構成を概略的に示した図である。同報送信要素は、一例においては配電盤に接続されたスマートメーターとして構成され、電力供給口(コンセント)に接続されるか電池を内蔵している。同報送信要素は、同報送信をしたり、電力消費要素から優先度を受信したりするための通信系、通信系I/F(インターフェース)、グループ内の総消費電力を測定するための電力メーター、検出器I/F、総消費電力調整指示値や副制約積算消費電力調整指示値の決定、これらを表わす情報、副制約情報の生成、システムの健全性の推定等、既に説明したさまざまな情報処理一般を担う判断/実施系回路、及びこれらに電力を供給するための電源系等から構成されている。現在の総消費電力等、任意の情報を表示するためのディスプレイや、例えば上位階層優先度等をユーザ入力するためのユーザI/Fを、更に備えていてもよい。各機器の定格消費電力は、例えば通信系I/F内の記憶回路、又は別個のモジュール内メモリ(不図示)に記憶されている。   FIG. 7 is a diagram schematically showing a circuit configuration of the broadcast transmission element. In one example, the broadcast transmission element is configured as a smart meter connected to a switchboard, and is connected to a power supply port (outlet) or has a built-in battery. The broadcast transmission element is a communication system for performing broadcast transmission and receiving priority from the power consumption element, communication system I / F (interface), and power for measuring the total power consumption in the group Meter, detector I / F, total power consumption adjustment instruction value and sub-constrained integrated power consumption adjustment instruction value determination, information representing these, generation of sub-constraint information, estimation of system health, etc. It is composed of a judgment / implementation circuit responsible for general information processing, a power supply system for supplying power to these, and the like. You may further provide the display for displaying arbitrary information, such as the current total power consumption, and the user I / F for inputting user's upper hierarchy priority etc., for example. The rated power consumption of each device is stored in, for example, a storage circuit in the communication system I / F or a separate in-module memory (not shown).

図8は、本発明の消費電力割り当てにおいて、電気機器を電力消費要素として動作させるためのインバーター装備型モジュールの概略構成を示している。モジュールは、同報送信要素から上述の情報や副制約情報を受信したり、必要であれば優先度を送信したりするための通信系(無線通信ならばアンテナ等、電力線通信ならばモデム等。)、通信系I/F(信号の符号化、復号化等を含む、通信処理一般を行うための通信回路)、機器の消費電力を測定する検流計(例えば優先度が固定値ならば消費電力の測定は不要であり、検流計も不要である。)、検出器I/F(消費電力測定値をデジタル信号化して通信系I/Fに送信する等のための回路も含む。消費電力測定が不要ならば検出器I/Fも不要。)、同報送信要素から受信した情報を用いて、既に述べたとおり自己の消費電力の更新のための情報処理一般を行う判断/実施系回路、判断/実施系回路からの命令を受けて機器への電力供給を間欠的に遮断することで消費電力を制御する遮断器、及びこれらに電力を供給するための電源系等から構成されている。定格消費電力、優先度、副システム感度等は、例えば通信系I/F内の記憶回路、又は別個のモジュール内メモリ(不図示)に記憶されている。このようなモジュールを、電力供給口(コンセント)と電気機器との間に設けることにより、電気機器を消費電力割り当てにおけるクライアントとして動作させることができる。電力消費要素を移動体として構成する場合は、当該モジュール及び電池を電気機器に内蔵すればよい。またユーザI/Fを設けて、電力消費要素の優先度を変更する等してもよい。   FIG. 8 shows a schematic configuration of an inverter-equipped module for operating an electric device as a power consuming element in the power consumption allocation of the present invention. The module is a communication system (such as an antenna for wireless communication, a modem for power line communication, etc.) for receiving the above information and sub-constraint information from the broadcast transmission element and transmitting priority if necessary. ), Communication system I / F (communication circuit for general communication processing, including signal encoding, decoding, etc.), galvanometer for measuring the power consumption of equipment (for example, consumption if the priority is a fixed value) It also includes a circuit for power measurement and a galvanometer, and a detector I / F (a power consumption measurement value is converted into a digital signal and transmitted to a communication system I / F). If the power measurement is unnecessary, the detector I / F is also unnecessary.) The judgment / implementation system that performs information processing in general for updating its own power consumption as described above using the information received from the broadcast transmission element In response to a command from the circuit and judgment / implementation circuit, And a power supply system or the like for supplying electric power breaker for controlling the power consumption by cutting off intermittently, and these. The rated power consumption, priority, sub-system sensitivity, and the like are stored in, for example, a storage circuit in the communication system I / F or a separate in-module memory (not shown). By providing such a module between the power supply port (outlet) and the electric device, the electric device can be operated as a client in power consumption allocation. When the power consuming element is configured as a mobile body, the module and the battery may be built in the electric device. Also, a user I / F may be provided to change the priority of power consumption elements.

図9は、本発明の消費電力割り当てにおいて、電気機器を電力消費要素として動作させるための、典型的にはエアコン等の電気機器に内蔵される、インバーター制御型モジュールの概略構成を示している。図8の回路構成とは異なり、遮断器の代わりにデューティオフパルス積算/減算器、PWM(Pulse Width Modulation)変調器等の、機器が有するインバーター制御器に対して更に制御信号を供給するための回路が備えられている。例えばPWM変調器を用いる場合には、当該PWM変調器からの変調パルスによって、機器内でインバーター制御機に入力される、モーターにトルクをかけるためのONパルスを変調させることにより、デューティを規制して消費電力を調整することができる。図9の例では、変調パルスを反転させた上で、エアコン本来の駆動信号であるONパルスとの論理積をとることにより、ONパルスの幅を変えて変調させているが、モーター等の稼働率を調整できる回路としては、どのようなものを採用してもよい。   FIG. 9 shows a schematic configuration of an inverter control type module that is typically built in an electric device such as an air conditioner for operating the electric device as a power consuming element in the power consumption allocation of the present invention. Unlike the circuit configuration of FIG. 8, in order to supply a control signal to an inverter controller included in a device such as a duty-off pulse accumulator / subtractor and a PWM (Pulse Width Modulation) modulator instead of the circuit breaker. A circuit is provided. For example, when a PWM modulator is used, the duty is regulated by modulating the ON pulse for applying torque to the motor, which is input to the inverter controller in the device, by the modulation pulse from the PWM modulator. Power consumption can be adjusted. In the example of FIG. 9, the modulation pulse is inverted and then the logical product with the ON pulse that is the original drive signal of the air conditioner is taken to change the width of the ON pulse, thereby modulating the motor, etc. Any circuit that can adjust the rate may be used.

情報伝達能力制御システム、及び方法
いままで説明した、消費電力制御のための一連の方策は、電力の代わりに情報伝達能力を資源とし、電力の消費を情報伝達能力の占有としても、そのまま適用が可能である。送信機が情報を送信しようとする場合、送信機出力や、伝播距離、ないしは送受信のアンテナ効率などの要因により、伝送速度、すなわち情報伝達能力たる資源が制約される場合が出現する。情報を送達せしめたいドメイン内の各サブシステムあるいは計測装置は、その情報伝達能力をある比率で利用しなくてはならないが、複数のサブシステムあるいは計測装置(メンバー要素)が伝達能力の部分的な占有を要求すると、資源たるドメイン情報伝達能力を逸脱する場合がでてくる。各メンバー要素においては、動的に優先度を変更することが考えられるが、そのような場合であっても、各メンバー要素の優先度を考慮して最適な資源割当て実施する必要がある。本方策によれば、同報送信要素において、ドメイン内で、総情報伝達能力を計測し、その総定格能力(基準値)との差にもとづいてドメインのシステム感度を用いて生成される情報を同報で送信する機能と、各メンバー要素において、優先度を用いた演算を行う機能を複合させることで、資源制約を満たしつつ最適解を得ることができる。情報伝達能力についても、ソフトブレーカーの導入が可能である。
Information transmission capability control system and method The series of measures for power consumption control described so far can be applied as they are even if information transmission capability is used as a resource instead of power, and power consumption is occupied as information transmission capability. Is possible. When a transmitter tries to transmit information, a transmission speed, that is, a resource that is an information transmission capability, is limited by factors such as transmitter output, propagation distance, and antenna efficiency of transmission and reception. Each subsystem or measuring device in the domain to which information is to be delivered must use its information transmission capability at a certain ratio, but multiple subsystems or measurement devices (member elements) have partial transmission capability. Requesting occupancy may deviate from the domain information transmission capability as a resource. In each member element, it is conceivable to change the priority dynamically, but even in such a case, it is necessary to perform optimal resource allocation in consideration of the priority of each member element. According to this measure, in the broadcast transmission element, the total information transmission capability is measured in the domain, and the information generated using the system sensitivity of the domain based on the difference from the total rated capability (reference value) By combining the function of transmitting by broadcast and the function of performing the calculation using the priority in each member element, an optimal solution can be obtained while satisfying the resource constraints. A software breaker can also be introduced for information transmission capability.

このような情報伝達能力制御システムの一例を、図14に示す。システムは、通信サーバー(同報送信要素)と、個別に優先度が与えられた1以上のクライアントマシン(情報伝達要素)とを備えている。通信サーバーは、1以上のクライアントマシンを含むグループ内で占有される通信速度合計(総情報伝達能力)の現在値を、例えば通信速度検出アプリケーションを通信サーバー上で実行することにより測定し、この現在値と基準値(各クライアントマシンに対して定義された基準通信速度の合計値)との差を測定し、この差にシステム感度を乗じるなどして、総情報伝達能力調整指示値を決定し、これを表わすグループ内で共有すべき情報を生成し、これをグループ内に同報送信する。   An example of such an information transmission capability control system is shown in FIG. The system includes a communication server (broadcast transmission element) and one or more client machines (information transmission elements) individually given priority. The communication server measures the current value of the total communication speed (total information transmission capability) occupied in a group including one or more client machines, for example, by executing a communication speed detection application on the communication server. Measure the difference between the value and the reference value (total value of the reference communication speed defined for each client machine), multiply the difference by the system sensitivity, etc. to determine the total information transmission capability adjustment instruction value, Information to be shared within the group representing this is generated and broadcasted within the group.

各々のクライアントマシンは同報送信された情報を受信し、自己に与えられた優先度と総情報伝達能力調整指示値とを用いた演算(これまでに説明した、総情報伝達能力調整指示値に自己の優先度の逆数を乗じるなどの演算であってよい。)により、自己の通信速度(情報伝達能力)の更新に用いるべき情報伝達能力更新値を、自己以外のクライアントマシン及び通信サーバーから独立して決定し、情報伝達能力更新値の分だけ自己の通信速度を落とす等して(例えば、各々のクライアントマシン上で通信アプリケーションを実行することにより通信速度設定を変更する。)自己の情報伝達能力を制御することにより、グループ内の総情報伝達能力を制御する。   Each client machine receives the broadcast information, and uses the priority given to itself and the total information transmission capacity adjustment instruction value (the total information transmission capacity adjustment instruction value described so far). It may be an operation such as multiplication of the reciprocal of its own priority.) The information transmission capability update value to be used for updating its own communication speed (information transmission capability) is independent from client machines and communication servers other than its own. Decrease the communication speed by the information transmission capability update value (for example, change the communication speed setting by executing the communication application on each client machine). By controlling the ability, the total information transmission ability within the group is controlled.

(本件追加発明の詳細な説明)
以下、本件追加発明を詳細に説明する。なお、数式の番号は以降において新たに振りなおす。
(Detailed description of the present invention)
Hereinafter, the additional invention will be described in detail. The formula numbers will be reassigned later.

本発明では、非直流域での制御機能を発揮させる手段として、(A)「非直流域での制御システムの安定性解析と安定化手段」を連続系と離散系について述べ、また、(B)「瞬時電力および一定区間での電力積分値である電力量に対して予見制御を導入して制御目標を非直流域で定義する手段」の大きく2つの方法を提供する。   In the present invention, as means for exerting the control function in the non-DC region, (A) “stability analysis and stabilization means of the control system in the non-DC region” is described for continuous systems and discrete systems, and (B ) "Two means of providing a predictive control for the instantaneous power and the amount of power that is the power integral value in a certain section and defining the control target in the non-DC range" are provided.

このために、まず本発明で扱う課題を新たな方法で解析する。
すなわち、優先度を考慮した資源たる電力を割り付ける制御システムを、制御システム上の構成から、サーバー・クライアント通信を行う形態と、同報送信と電力消費要素である各個体側での独立分散並列処理にて行う形態を、特願2014−153348号での記述とは明確に識別して改めて解析する。しかる後に、システムに位相変動を動的補償器を用いて記述することによって、非直流域でのシステムの特性を解析し、課題解決の手段を提供する。
For this purpose, first, the problem dealt with in the present invention is analyzed by a new method.
In other words, a control system that allocates power, which is a resource considering the priority, from the configuration on the control system, forms that perform server / client communication, and independent distributed parallel processing on each individual that is a broadcast transmission and power consumption element The form performed in the above is clearly identified from the description in Japanese Patent Application No. 2014-153348 and analyzed again. Thereafter, by describing the phase fluctuation in the system using a dynamic compensator, the characteristics of the system in the non-DC region are analyzed, and a means for solving the problem is provided.

(A)「非直流域での制御システムの安定性解析と安定化手段」について。(A) “Control system stability analysis and stabilization means in non-DC range”.

(A−1)「制御システムの新たな記述」
(各個体での独立分散処理の動的モデル)
各個体側での電力制御のモデルは、指定消費電力Pi*を実現させる1次遅れ系であり、そのブロック図は図15のように書かれる。
(図15 各個体の電力制御モデル)
(A-1) “New description of control system”
(Dynamic model of independent distributed processing in each individual)
The model of power control on each individual side is a first-order lag system that realizes specified power consumption Pi *, and its block diagram is written as shown in FIG.
(Fig. 15 Power control model for each individual)

閉ループ伝達関数は、
(図16 各個体の伝達関数)
と書かれる。
The closed-loop transfer function is
(Fig. 16 Transfer function of each individual)
It is written.

一方、指定電力との調整電力をΔと記述すれば、電力制御系の表現は
(図17 調整量に対する各個体の電力消費量への制御モデル)
である。
On the other hand, if the adjustment power with the designated power is described as Δ, the expression of the power control system is (FIG. 17 Control model for power consumption of each individual with respect to adjustment amount)
It is.

現在の消費電力Piから、Pi+Δへ制御する制御系は上のように表現される。実は、このΔからPiへの伝達特性とは、変動要求Δの積分にあたることが確かめられる。
(図18 各個体における積分)
A control system for controlling current power consumption Pi to Pi + Δ is expressed as above. In fact, it can be confirmed that the transfer characteristic from Δ to Pi corresponds to the integration of the fluctuation request Δ.
(Fig. 18 Integration in each individual)

(A−2)「サーバーによるフィードバックゲインの集中処理による決定法」
(サーバー・クライアント双方向通信による、フィードバックゲインの決定方式)
多数の個体からなる電力システムにおいて、ドメインにおける総電力を一定に保つことは、スカラー量たる総電力の誤差を、全個体数に分割し配分するための、フィードバックゲインたるベクトルを決定することに帰着できる。
(A-2) “Determination method by centralized feedback gain processing by server”
(Feedback gain determination method using two-way communication between server and client)
In a power system consisting of a large number of individuals, keeping the total power in the domain constant results in determining the feedback gain vector for dividing and allocating the total power error, which is a scalar quantity, to the total number of individuals. it can.

フィードバックゲインは、数学的には、制御系全体の応答性を決定する極配置問題、あるいは、評価関数を最小化するシステム制御論から計算することができる。後者においては、ドメイン内の個体の運転状況や、たとえば温度、照度、在席者数など個体の置かれている環境情報をそれらが取得される個体位置から収集して、評価関数の重み、すなわち優先度を定め、適切なフィードバックゲインベクトルが計算されるのが一般的である。   Mathematically, the feedback gain can be calculated from a pole placement problem that determines the responsiveness of the entire control system, or a system control theory that minimizes the evaluation function. In the latter case, the operating status of individuals in the domain and environmental information where the individuals are placed such as temperature, illuminance, number of people, etc. are collected from the individual positions where they are obtained, and the weight of the evaluation function, that is, It is common to define priorities and calculate appropriate feedback gain vectors.

そのためには、同ゲインベクトルを計算するサーバーが、ドメイン内の個体との間で、双方向の通信を行う必要があり、これが個体数の増加にともなってシステム構築を複雑化させ、処理を低速化させる原因となっていた。
(図19 サーバー・クライアント方式によるフィードバックゲインの決定方式)
For this purpose, the server that calculates the same gain vector needs to perform two-way communication with individuals in the domain. This increases the number of individuals and complicates system construction, and slows down processing. It was the cause to make it.
(Figure 19: Determination of feedback gain by server / client method)

(A−3)「同報送信と独立分散並列処理によるフィードバックゲインの決定法」
(同報送信と独立分散並列処理による、フィードバックゲインの決定方式)
(A-3) “Determination of feedback gain by broadcast transmission and independent distributed parallel processing”
(Determination method of feedback gain by broadcast transmission and independent distributed parallel processing)

ドメイン内の個体の運転状況や、たとえば温度、照度、在席者数など個体の置かれている環境情報は、本来、各個体位置にて測定され取得される情報である。発明された手法では、ドメイン全体での優先度の収集を行うことが避けて、フィードバックゲインたるベクトルを各個体で独立に並列にて決定することができる。この方法では、各個体にて優先度を算出する方法に特徴があり、ドメイン内で集計を行わなくても、集計値が適切に規格化される利点がある。   The driving status of the individuals in the domain and the environmental information where the individuals are placed, such as temperature, illuminance, and the number of seated persons, are information that is originally measured and acquired at each individual position. In the invented technique, it is possible to avoid collecting priority levels in the entire domain, and to determine a vector as a feedback gain independently in parallel for each individual. This method has a feature in the method of calculating the priority in each individual, and has an advantage that the total value is appropriately standardized without performing the totalization in the domain.

したがってサーバーが、ドメイン内の個体との間で、双方向の通信を行う必要はなくなり、システムは、総電力の誤差情報をドメイン内に同報することと、各個体において定められる優先度を用いて、各個体が分担すべき逸脱電力量を計算することで処理を進めることができる。 鍵は、特願2014−153348号が提供しているように、各個体で独立に優先度を設定しつつも、それらを総計した系全体の特性優先度が規格化されるメカニズムがビルトインされる点にある。
(図20 同報通信と独立並列方式によるフィードバックゲインの決定方式(連続系))
Therefore, it is no longer necessary for the server to perform two-way communication with individuals in the domain, and the system broadcasts error information on the total power within the domain and uses the priority set for each individual. Thus, the process can be advanced by calculating the deviation power amount that each individual should share. As provided by Japanese Patent Application No. 2014-153348, the key is built in a mechanism that sets the priority independently for each individual, but standardizes the characteristic priority of the entire system summing them up. In the point.
(Fig. 20 Determination method of feedback gain by broadcast communication and independent parallel method (continuous system))

(A−4)「制御システムの安定性(連続系)」
(連続系システムの安定性)
ドメイン全体の特性方程式は、
(1)
と書かれ、特に、電力制御機構が同一視できるときは、
(2)
よって、連続系では、遅れ系がなければ、漸近安定性は、優先度の設定によらずに、自動的に保障される。
(A-4) "Stability of control system (continuous system)"
(Stability of continuous system)
The characteristic equation for the entire domain is
(1)
In particular, when the power control mechanism can be identified,
(2)
Therefore, in the continuous system, asymptotic stability is automatically ensured regardless of the priority setting if there is no delay system.

(A−5)「制御システムの安定性(離散系)」 (A-5) "Control system stability (discrete system)"

離散系では、安定条件は、
(3)
である。
(図21 同報通信と独立並列方式によるフィードバックゲインの決定方式(離散系))
For discrete systems, the stability condition is
(3)
It is.
(Fig. 21 Determination method of feedback gain by broadcast communication and independent parallel method (discrete system))

(離散系システムの安定性)
離散系におけるブロック図より、系全体の特性方程式は
(4)
となる。書き換えることで、次式を得、
(5)
安定条件として、以下を得る。
(6)
(Stability of discrete systems)
From the block diagram in the discrete system, the characteristic equation of the whole system is
(4)
It becomes. By rewriting, the following equation is obtained,
(5)
As stability conditions, the following is obtained.
(6)

(A−6)「安定性を与える特性優先度の下限値と制御システムの収束時定数」
(安定性を保証する、特性優先度の下限)
特に、システム感度を「1」とした場合、安定条件は、
(7)
となり、左辺を全系の「特性優先度」としてQ*と書けば、
(8)
の安定条件が得られる。
(A-6) “Lower limit value of characteristic priority giving stability and convergence time constant of control system”
(Lower characteristic priority that guarantees stability)
In particular, when the system sensitivity is “1”, the stability condition is
(7)
If you write Q * as the "characteristic priority" of the whole system on the left side,
(8)
Stable conditions are obtained.

特に、Q*=1の場合は、収束が次回に達成される、すなわち、ここで述べる、収束に要する時間を代表する指標である「時定数」が、1サンプルインターバルに相対的に、「1」であることを意味する。   In particular, when Q * = 1, convergence is achieved next time, that is, the “time constant”, which is an index representing the time required for convergence described here, is relatively “1” relative to one sample interval. "Means.

(等価的なインターバルで無次元化された収束時定数)
実は、安定条件として、その特性優先度Q*値には下限値が存在するが、同時に、その逆数が収束時定数を意味する。
(9)
より、
(10)
と近似できるので、系全体の収束時定数τ*は、基準のサンプルインターバルτに対して、
(11)
の関係にあり、無次元時定数を与えていることがわかる。
(Convergence time constant made dimensionless at equivalent intervals)
Actually, as a stability condition, there is a lower limit value for the characteristic priority Q * value, but at the same time, its reciprocal means a convergence time constant.
(9)
Than,
(10)
Since the convergence time constant τ * of the entire system can be approximated with respect to the reference sample interval τ,
(11)
It can be seen that a dimensionless time constant is given.

(A−7)「制御システムにおける位相変動メカニズムの記述」
(各個体ないし、同報情報展開に伴う遅れの存在するときの安定性)
系において、遅れを発生させる要因には、大きく2種類が存在する。
(A-7) “Description of phase variation mechanism in control system”
(Stability when there is a delay associated with each individual or broadcast information development)
There are two main factors that cause delays in the system.

(各個体での遅れ)
(1) 各個体側では、インバーター制御での場合のように、実際には電力測定をおこなわず、(ほとんど等価だが)PWM, PAM の指令値のduty から、電力消費量を換算する場合がある。これは、指令値なので、論理の作り方によっては、同報されている時点で出されている最も最近(遅れている)の指令値を基準に制御が行われてしまう。その場合は、個体で定まるところの応答遅れが存在するのと等価になる。実は、高次数システムの応答遅れと、単純な計測遅れは識別される必要がある。後述する。
(Delay in each individual)
(1) On the individual side, as in the case of inverter control, power consumption is not actually measured, and power consumption may be converted from the duty of the command values of PWM and PAM (almost equivalent). . Since this is a command value, depending on how the logic is created, control is performed based on the most recent (delayed) command value issued at the time of broadcast. In that case, it is equivalent to the presence of a response delay determined by the individual. In fact, response delays in high-order systems and simple measurement delays need to be distinguished. It will be described later.

各機器から、ある時点で同報されているドメイン内の電力消費量と非常に近接した時点での duty をもとにした各個体の電力消費が正しく参照されていれば、この遅れは生じないが、電力消費量の瞬時値がminor loopの中でしか計測できない場合は、この遅れが避けられない場合が多い。   This delay will not occur if each device correctly refers to the power consumption of each individual based on the duty at the time of close proximity to the power consumption in the domain broadcast at a certain time. However, when the instantaneous value of the power consumption can only be measured within the minor loop, this delay is often unavoidable.

(同報系の遅れ)
(2) ドメイン内の全個体に共通に発生する遅れ。総電力消費量を計測する、センシングモジュールからメディアコンバーター(同報装置)へ、またメディアコンバーターから個体までのメディアに固有の同報時間(赤外線 PPM 伝送遅れ、Zigbee(登録商標)での多hop 数など)は、共通に遅れる要因となる。ただし通信メディアでのhop の数にもよるが、概ね1インターバル分に収まるのが普通である。
(Broadcast delay)
(2) Delay that occurs in common to all individuals in the domain. Measure the total power consumption, from the sensing module to the media converter (broadcast device), and the broadcast time specific to the media from the media converter to the individual (infrared PPM transmission delay, high hop count in Zigbee (registered trademark)) Etc.) is a common delay factor. However, although it depends on the number of hops in the communication media, it usually falls within one interval.

(各個体側での応答モデルの不確定性)
表現上は、各個体において測定される、電力消費量の測定時間遅れとして示すことができる。(正確には、機器遅れのメカニズムに依存する。後述。)
一般的には、何らかの動的な特性を有するメカニズムである,伝達関数がF(s)という手段が介在する結果であると記述できる。
(Uncertainty of response model on each individual side)
In terms of expression, it can be shown as a measurement time delay of power consumption measured in each individual. (To be exact, it depends on the mechanism of device delay. See below.)
In general, it can be described that the transfer function is a result of means having F (s), which is a mechanism having some dynamic characteristics.

同報の遅れは、よほどのことがない限り、通常はありえないか、非常に小さい。
インターバルに比べて、メディアのhopする速度は十分に速いのが普通。その通信遅れが顕在化することはまずありえない。ただし、ソフトウェア構築上、止むを得ず、1インターバルを待ってしまう結果を生むことはあり得ることで、この議論は、その陥りやすいソフトウェアの欠陥への警鐘と受けとめられるべきである。後述するように、積極的な対応も可能である。
The delay in the broadcast is usually not possible or very small unless there is a serious problem.
Compared to the interval, the media hop is usually fast enough. The communication delay is unlikely to become obvious. However, this discussion should be taken as a warning for the software flaws that can easily fall into it, as it can inevitably result in waiting for one interval in software construction. As will be described later, it is possible to respond positively.

各個体においては、たとえば電流計測で、瞬時電力計測を行っている場合は概ね問題ないが、電力計測をPWM, PAM への指示で換算している場合、つまりlocal なminor loop での動特性を考慮しないでいる場合には、この誤り、誤解が起きやすい。
本発明では、遅れを、誤って導入する、あるいは導入してしまった場合に、どのように対策すべきか、その解決手段を提供する。
For each individual, for example, when measuring instantaneous power by current measurement, there is almost no problem, but when power measurement is converted by instructions to PWM and PAM, that is, dynamic characteristics at local minor loop If not taken into account, this error or misunderstanding is likely to occur.
The present invention provides a solution for how to deal with a delay when it is introduced by mistake or has been introduced.

(A−8)「システム安定化のための基本方策」
安定化には、「制御系全体の一巡伝達ゲインを支配するシステム感度の低減化」と、「一巡伝達経路および各個体上での位相の補償」、「各個体での位相変動モデルの組込みによる動的補償法」の3つの手段がある。このためには、後述するように、各個体の応答性と内部での遅れを代表する指標である Class (クラス値)を工場出荷時までに、予め測定し、またそれを表示させて、各住宅やオフィスで制御システムを構築する際の調整に利用することが望ましい。
(A-8) “Basic measures for system stabilization”
Stabilization includes "reduction of system sensitivity governing the loop transfer gain of the entire control system", "round transfer path and phase compensation on each individual", and "incorporation of phase variation model in each individual" There are three means of "dynamic compensation method". For this purpose, as will be described later, the class (class value), which is an index representing the responsiveness and internal delay of each individual, is measured in advance by the time of shipment from the factory and is displayed. It is desirable to use it for adjustment when building a control system in a house or office.

(システム感度の低減化)
もっとも容易で確実なのは、システム感度の低減化である。これは、特性優先度を増加させ、等価的に応答時定数を長くすることに対応し、応答速度を犠牲にする手法でもある。直接にシステム感度を操作する以外に、同報送信器たるコントローラーおいて、「ドメイン内個体数」への要求条件を意図して高く設定する操作をすることで、システムの安定化をはかることができる。
(Reduce system sensitivity)
The easiest and most reliable is a reduction in system sensitivity. This is a method of increasing the characteristic priority and equivalently increasing the response time constant, and sacrificing the response speed. In addition to directly controlling the system sensitivity, the controller, which is a broadcast transmitter, can stabilize the system by intentionally setting a high requirement for the “number of individuals in the domain”. it can.

(各個体側機器の応答性(Class クラス)の計測と表示、および実装システムでの調整)
各個体においては、実装段階にいたる前に、消費電力を計測することが推奨され、また調整する手段を予め埋め込まれているべきである。得られた、機器側の応答特性は、予め工場出荷時に、「Class 値」として計測、表示させ、システム設定段階では、そのClass 値をもとに、同報内容に全系の遅れ情報を載せ、機器側処理では、後述するように、積極的な補償操作を行うことで、遅れを抑えて、安定化をはかることも可能となる。
(図22 各個体における遅れなどの位相変動要素の存在(連続系))
(Measurement and display of responsiveness (Class class) of each individual device, and adjustment in mounting system)
In each individual, it is recommended to measure the power consumption before entering the mounting stage, and the means for adjustment should be embedded in advance. The obtained response characteristics on the device side are measured and displayed in advance as “Class value” at the time of shipment from the factory. At the system setting stage, the delay information of the entire system is added to the broadcast content based on the Class value. In the device-side processing, as will be described later, it is possible to suppress the delay and stabilize by performing a positive compensation operation.
(Fig. 22 Presence of phase fluctuation elements such as delay in each individual (continuous system))

(A−9)「位相変動要素を導入した非直流域でのシステムの安定性」
(安定性の評価)
ドメイン全体の特性方程式は、遅れ動特性の影響を受ける。
(12)
特に、電力制御機構、遅れ動特性が同一視できるときは、
(13)
と記述でき、さらに遅れ系 F(s) を1次遅れ系で近似すると、特性方程式は
(14)
と近似できる。
(A-9) “System stability in non-DC range with phase variation factor”
(Evaluation of stability)
The characteristic equation of the entire domain is affected by the delayed dynamic characteristics.
(12)
Especially when the power control mechanism and delay dynamics can be identified,
(13)
When the delay system F (s) is approximated by a first-order delay system, the characteristic equation is
(14)
Can be approximated.

(安定性への影響)
結果として、特性方程式は2次系となり、τ の存在が振動を招き、遅れ系の存在が制御系全体の安定性に影響を与える。
(Impact on stability)
As a result, the characteristic equation becomes a quadratic system, and the presence of τ 2 causes vibration, and the presence of the delay system affects the stability of the entire control system.

(A−10)「システム感度の低減化」
(低感度化)
(1) 安定化には、システム感度またはその等価的な低減化、同等に特性優先度の増加が有効である。
(15)
すなわち、特性優先度の逆数 1/Q* 値を小さくとることが有効な条件である。遅れ系のない場合には、離散系でシステムを構成する場合では、上式が「2」以下であることが安定限界であり、「1」以下であることが漸近的な収束性を与えている。遅れ系の存在する場合には、特性方程式が示すように、振動様相を呈する。
(A-10) “Reduce system sensitivity”
(Lower sensitivity)
(1) For stabilization, it is effective to reduce the system sensitivity or its equivalent, and equally increase the characteristic priority.
(15)
That is, it is an effective condition to make the reciprocal 1 / Q * value of the characteristic priority small. When there is no delay system, when the system is composed of discrete systems, the above equation is “2” or less is the stability limit, and “1” or less gives asymptotic convergence. Yes. When there is a delay system, it shows a vibration aspect as shown by the characteristic equation.

この方法では、対処は同報装置にて行われる。各個体上での処理に影響はない。
同報されるシステム感度ないし設定される個体数を操作することが1つの方策である。この安定化とは、ドメイン内の総個体数ないしはドメイン内での電力調整可能量を意図的に拡大する設定を行うことに相当する。結果として、特性優先度Q* 値は上昇し、システムの応答時定数が低下する。
In this method, the countermeasure is performed by the broadcast device. There is no effect on processing on each individual.
One strategy is to manipulate the broadcast system sensitivity or set population. This stabilization corresponds to performing a setting that intentionally expands the total number of individuals in the domain or the power adjustable amount in the domain. As a result, the characteristic priority Q * value increases and the response time constant of the system decreases.

(A−11)「一巡伝達経路および各個体上での位相の補償」
(動的補償器の設置と解決手段)
(2) 別な手段として、総電力の計測、あるいは、機器側での処理において、動的な位相補償器を設ける方策も存在する。
この方法では、位相補償器 C(s) を、同報装置内にハードウェアないしはソフトウェアで構築、あるいは、機器側での割当て電力の更新処理においてソフトウェアで構築し、遅れ量によっては、位相の進みと遅れを操作する。
(図23 同報経路における位相補償方式(連続系))
(A-11) "Compensation of phase on a round transfer path and each individual"
(Installation and solution of dynamic compensator)
(2) As another means, there is a method of providing a dynamic phase compensator for measuring the total power or processing on the device side.
In this method, the phase compensator C (s) is constructed by hardware or software in the broadcast apparatus, or is constructed by software in the process of updating the allocated power on the device side, and depending on the amount of delay, the phase advance And manipulate the delay.
(Fig. 23 Phase compensation method in broadcast path (continuous system))

(A−12)「各個体での位相変動モデルの組込みによる動的補償法」
(位相変動モデルの各個体での処理論理への組込。遡り制御)
(3) 不安定化する要因は、同報されている全電力消費量の情報に含まれる、各個体での電力消費量情報が、各個体で参照・計測する時点での電力消費量と、取得時刻が異なることによる。すなわち位相のずれが不安定化を招いている。
従って、各個体での電力制御において、時々刻々に修正を行うべく参照している電力消費量の値を、「あえて過去にさかのぼらせること」で、情報取得時刻を「整合」させることができ、これが安定化に貢献する。各個体上で、過去に参照・計測された電力消費量を格納・保存しておくことができる機能を利用することになる。
この対処は、各個体上での処理によってなされる。同報装置の機能には影響はない。
(図24 各個体における、モデル組み込み型の位相補償方式(連続系))
(A-12) "Dynamic compensation method by incorporating a phase variation model in each individual"
(Incorporation of phase variation model into processing logic in each individual. Retroactive control)
(3) The destabilizing factor is the power consumption information at the time when the power consumption information for each individual is referred to / measured in each individual, which is included in the broadcasted information on the total power consumption. Due to different acquisition times. That is, the phase shift causes instability.
Therefore, in the power control of each individual, the information acquisition time can be “matched” by “going back to the past” the value of the power consumption that is referred to be corrected every moment. This contributes to stabilization. On each individual, a function that can store and save the power consumption that has been referred to and measured in the past is used.
This is dealt with by processing on each individual. There is no impact on the functionality of the broadcast device.
(Figure 24: Model-embedded phase compensation method for each individual (continuous system))

(安定性解析の拡張(連続系))
実は、この対応とは、このブロック図で示すように、等価的には、遅れを招いている動特性を、電力追従の閉ループの中に取り込むことに対応している。
この方式の真の目的は、ドメイン全体で計測される情報の発生時刻を、各個体上で電力指令値へ追従させるために帰還・参照される瞬時の電力消費量の計測時刻を同一にすることにある。とくに遅れの原因が個体上でのデューティ率から換算するように機器への指令操作から推算することで発生している場合には、ここで言う対策は、過去を遡らせるというよりも、各個体上で電力消費量を計測するための積極的な回路などの手段の設置も含む。
(Extension of stability analysis (continuous system))
In fact, as shown in this block diagram, this correspondence is equivalent to taking in a dynamic characteristic causing a delay into a closed loop of power tracking.
The true purpose of this method is to make the measurement time of the instantaneous power consumption that is fed back and referred to in order to make the generation time of information measured in the whole domain follow the power command value on each individual It is in. In particular, when the cause of the delay occurs by estimating from the command operation to the equipment so that it is converted from the duty ratio on the individual, the countermeasure here is more than going back to the past. Including the installation of means such as an active circuit for measuring power consumption above.

遅れ系 F(s) を1次遅れ系で近似する。ドメイン全体の特性方程式は、
(16)
a が十分大きい場合、つまり指令値への電力追従性が高い場合には、近似的に
(17)
と書かれ、さらに
(18)
となる。特性方程式は1次系となって、τ の安定性へ与える影響を排除させることができる。応答は、近似的には、τ の大きさに依らず漸近安定的になり、ロバスト安定化がはかれる。ただし、応答速度は、遅れ系における遅れ時間で支配される。
The delay system F (s) is approximated by a first-order delay system. The characteristic equation for the entire domain is
(16)
When a is sufficiently large, that is, when the power follow-up to the command value is high, approximately
(17)
And then
(18)
It becomes. The characteristic equation becomes a first-order system, and the influence of τ on the stability can be eliminated. The response is approximately asymptotically stable regardless of the magnitude of τ 1, and robust stabilization is achieved. However, the response speed is governed by the delay time in the delay system.

(内部組込みモデルによる安定化)
この対応策は、等価的には以下の図の制御系モデルを構成することとなる。本発明では、これを、内部組込モデルによる、ロバスト安定化法と呼ぶ。
(図25 各個体における、モデル組み込み型の位相補償方式の等価構造(連続系))
(Stabilization by internal model)
This countermeasure is equivalent to the control system model shown in the following figure. In the present invention, this is called a robust stabilization method based on an internal embedded model.
(Fig. 25 Equivalent structure of model built-in phase compensation method for each individual (continuous system))

(A−13)「各個体での応答特性と遅れ指標Class (クラス値)−測定と表示」 (A-13) "Response characteristics and delay index Class (class value) in each individual-measurement and display"

各個体のダイナミクスと、その応答(出力)遅れを含む過渡応答は、以下で記述される。
(19)
Z−変換されたドメインにおいて、その伝達特性は以下で書かれる。
(20)
ダイナミクスの高次化に起因する遅れと出力の遅れの2つの効果は、全く性格が異なることに注意する。m′ で代表されるダイナミクスの高次化に起因する遅れは、同時に、応答ゲインの低下を招くのに対し、m で代表される出力の遅れは、ゲインの低下を伴わず、位相遅れだけを誘引し、システムの安定性に大きな影響を与える。
下図は、m′=4, m=4 のシステムでの応答例である。
(図26 各個体の伝達モデルの測定とClass 値(離散系))
The transient response including each individual's dynamics and its response (output) delay is described below.
(19)
In the Z-transformed domain, its transfer characteristics are written below.
(20)
Note that the two effects of delay and output delay due to higher dynamics are completely different in character. The delay caused by the higher order dynamics represented by m ′ simultaneously reduces the response gain, while the output delay represented by m 1 does not cause a gain reduction, but only a phase delay. Attracts and greatly affects system stability.
The following figure shows an example of response in a system with m '= 4 and m = 4.
(Fig. 26 Measurement of transmission model of each individual and Class value (discrete system))

(Class 値、クラス値の測定)
m′ の効果は、m′=1 の通常の積分プロセスの出力振幅を、「1/m′」倍させることから、振幅を実測して推定できる。
一方、特に周期性の入力を加えた場合の1周期後の位相ずれは、「(m′+m)」インターバルずれるので、前者の結果を参照することによって、結果として m を推定できることになる。
通常、「インターバル時間」と、「試験入力の振幅電力」によって、(m, m′) 値は変化しうるため、機器特性の把握にあたっては、両者をパラメータにしてふって、機器性能を評価しておく必要がある。それらは、多数の応答特性の異なる機器で構成されるシステムの安定化調整において、ドメインへの同報通信での遅れ特性を加味して調整する過程で、きわめて重要な役割を果たす。
(Measurement of class value and class value)
The effect of m ′ can be estimated by actually measuring the amplitude because the output amplitude of the normal integration process of m ′ = 1 is multiplied by “1 / m ′”.
On the other hand, the phase shift after one cycle particularly when a periodic input is added shifts by the “(m ′ + m)” interval, and therefore m can be estimated as a result by referring to the former result.
Normally, the (m, m ') value can change depending on the "interval time" and the "amplitude power of the test input". Therefore, when grasping the device characteristics, the device performance is evaluated using both parameters as parameters. It is necessary to keep. They play an extremely important role in the process of adjusting the stability of a system composed of a large number of devices with different response characteristics, taking into account the delay characteristics of broadcast to the domain.

(Class 値の表示)
下記の 「Class (m, m′) 表示」を機器で行うことで、安定なシステム設定を行うことができる。
(図27 インターバル、電力振幅に対する各個体のClass 値の表示例)
(Class value display)
By performing the following “Class (m, m ′) display” on the device, a stable system setting can be performed.
(Fig. 27 Display example of class value of each individual with respect to interval and power amplitude)

(A−14)「Class (クラス値)の安定化への利用法」
このClass 値は、「各個体毎に異なる収束時定数を概ねそろえて優先度定義のばらつきを補正させる調整(adjuster)機能」と、「制御系全体の安定性を保証するために必要な特性優先度に乗ずるべき補正機能」によって利用される。
(A-14) “Utilization of Class (class value) for stabilization”
This Class value is defined as “adjustment function that corrects variation in priority definition by roughly aligning different convergence time constants for each individual” and “characteristic priority necessary to guarantee the stability of the entire control system”. It is used by the “correction function to multiply the degree”.

(機器側における、Class 値の調整(Adjuster) 機能) (Class value adjustment (Adjuster) function on the device side)

システムの安定性には、m 値が大きな影響を与える。また、Class 値 m の違いは、機器毎での応答性の違いを示しており、異なる個体(機器)を混在させる場合には、本来意図した、優先度の個々の特性を活かした修飾機能が正しく反映されない場合が生じうる。Class 値により、これを補正することができる。   The m value has a major impact on system stability. Also, the difference in the Class value m indicates a difference in responsiveness between devices. When different individuals (devices) are mixed, the modification function that takes advantage of the individual characteristics of the priority originally intended is provided. It may happen that it is not reflected correctly. This can be corrected by the Class value.

本来、遅れを拡大させることは好ましくはないが、応答を早めることは困難であり、主要な機器での Class m 値 を系内で揃えておくことが、システムの動作を所期の目的に合致させる効果を持つ。 Although it is inherently not desirable to increase the delay, it is difficult to speed up the response, and it is difficult to make the Class m values of major devices uniform in the system, so that the system operation meets the intended purpose. Has the effect of

(調整 (Adjuster) 機能)
各機器では、オプショナルに、このClass m 値を補正する調整 (adjuster) 機能を搭載することが推奨される。たとえば、各個体にて、その個体のもつ遅れ特性を、2,4倍、…と変更しておくことが有効である。
一旦、Class 値が揃えられると、同報遅れは共通であり、後述する、1) 特性優先度の下限値の補正や、2) 機器側での遡り制御機能も共通化できるメリットが得られる。
(図28 Class に基づく、ドメイン全体の不確定性モデル(離散系))
(Adjuster function)
It is recommended that each device is optionally equipped with an adjuster function that corrects the Class m value. For example, in each individual, it is effective to change the delay characteristic of the individual to 2 to 4 times.
Once the Class values are aligned, the broadcast delay is common, and there is an advantage that 1) correction of the lower limit value of the characteristic priority and 2) the retroactive control function on the device side can be shared.
(Fig. 28 Domain-wide uncertainty model based on Class (discrete system))

(安定性解析の拡張(離散系))
(系の安定性と、特性優先度に求められる安定条件)
(Extension of stability analysis (discrete system))
(Stable conditions required for system stability and characteristic priority)

系全体の特性方程式は、 同報系での遅れインターバル数をl (エル) を用いて
(21)
と書かれる。
The characteristic equation of the entire system is expressed by using l (el) as the number of delay intervals in the broadcast system.
(21)
It is written.

システムの安定性は、位相遅れに大きく支配される。
総合遅れ、「(l (エル)+mi)」をmi の最大値を用いて、全系の特性遅れとし、「 l (エル)」と改めて代表して記述する。また、ダイナミクス部分を代表する次数(m′i) を、あらためて「m」と以下記述してシステムの安定性を解析する。
System stability is largely dominated by phase lag.
The overall delay, “(l (el)) + mi)”, is the characteristic delay of the entire system using the maximum value of mi, and is described as “l (el)” as a representative. Also, the order (m′i) representing the dynamics portion is described again as “m” to analyze the stability of the system.

システムの特性優先度を Q で代表させ、システム感度を「1」とすると、解析は、最大遅れを考慮した、以下の単一等価個体を扱うことに帰着できる。
(22)
系全体の特性方程式は、
(23)
安定条件は、上式の解が、単位円中にとどまることである。
(24)
が単位円を写像した結果の領域が、負の実数 (−1/Q) を含むことが安定の必要条件となる。写像された領域の境界は、z=exp[ωj] とおくと、実軸との交点は、
(25)
の解で生ずる。交点の実軸上の値は、 であり、系の特性優先度 Q は安定のための下限値を持ち、その値は
(26)
である。特別の場合、l (エル)=0 の場合は、m に依らず、1/2 < Q が安定条件である。
If the characteristic priority of the system is represented by Q and the system sensitivity is “1”, the analysis can be reduced to handling the following single equivalent individuals considering the maximum delay.
(22)
The characteristic equation of the whole system is
(23)
The stability condition is that the solution of the above equation stays in the unit circle.
(24)
It is necessary for stability that the region resulting from mapping the unit circle contains a negative real number (-1 / Q). If the boundary of the mapped region is z = exp [ωj], the intersection with the real axis is
(25)
It arises from the solution of The value on the real axis of the intersection is, and the characteristic priority Q of the system has a lower limit for stability, which is
(26)
It is. In a special case, when l (el) = 0, 1/2 <Q is a stable condition regardless of m 1.

同報送信に情報の遅れがない場合、個体のダイナミクスの遅れに関わらず安定性が保証されることが、特徴である。   The feature is that when there is no information delay in broadcast transmission, stability is guaranteed regardless of the delay of individual dynamics.

特性優先度の安定のための下限値は、以下のようになる。 (ここに l (エル)= l (エル)+m。m=m′。)
(図29 Class に基づく、安定のための特性優先度の下限値)
The lower limit value for stabilizing the characteristic priority is as follows. (Where l (el) = l (el) + m. M = m '.)
(FIG. 29 Lower limit value of characteristic priority for stability based on Class)

(安定限界)
機器のダイナミクスとしてゲインの低下につながる次数 m の増加は、結果としてループゲインを低下させるので、特性優先度の下限値は低下し、安定域は拡大する。しかし、遅れが、ダイナミクス起因か、出力の遅れなのかの識別は非常に重要で、後者であれば、上式の m=1 のカラムが示すように、安定性確保の調整に大きな影響がある。
特性優先度としては、上の表の数値では応答が振動するため、2倍以上の値をとることが推奨される。
(Stability limit)
An increase in the order m that leads to a decrease in gain as a device dynamics results in a decrease in loop gain, so that the lower limit value of the characteristic priority is lowered and the stability range is expanded. However, it is very important to identify whether the delay is due to dynamics or the output delay. In the latter case, as shown in the column of m = 1 in the above equation, there is a great influence on the adjustment of ensuring stability. .
As the characteristic priority, since the response vibrates with the numerical values in the above table, it is recommended to take a value of 2 times or more.

(安定性の Class 値に基づく改善)
システムの安定化のため、ドメイン内で優先度の逆数和を「1」と規格化させたドメイン内の全個体(機器)数の設定に対して、実際の使用条件に近いインターバルで、また実際の使用条件に近い電力調整幅(Class 試験時の両振幅値) にて予め測定、表示されている Class 値に対応し、以下の数字を、同全個体(機器)数に乗じて補正する必要がある。(ここに l (エル)= l (エル)+m。m=m′。)
(図30 Class に基づく、安定化に要するドメイン個体数値に乗じられるべき数値)
(Improvement based on stability class value)
To stabilize the system, set the total number of individuals (devices) in the domain with the reciprocal sum of priorities normalized to “1” in the domain. It is necessary to correct by multiplying the following numbers by the number of all individuals (devices) corresponding to the Class value measured and displayed in advance with the power adjustment range (both amplitude values during Class test) close to the usage conditions of There is. (Where l (el) = l (el) + m. M = m '.)
(Figure 30: Number to be multiplied by domain individual value required for stabilization based on Class)

ここで使用している、系の代表伝送遅れ時間、l(エル)は、「機器での出力遅れ」と、「同報系の遅れ」の双方の和であることに注意を要する。   It should be noted that the system typical transmission delay time, l (L), used here, is the sum of both “output delay at device” and “broadcast system delay”.

安定性に支配的なのは、各個体のダイナミクス側次数ではなく、代表する情報伝送遅れ時間であって、保守的には、m=1 カラムで記載の下限値を参照すべきである。正しく出荷時に、Class 値が取得されていれば、表の各値の2倍以上の特性優先度を確保するべく、ドメイン内の各個体(機器)数 N を、「表の値の2倍以上」の数値を乗じた、安定化のための仮想全個体(機器)数で置き換えるべきである。
前者は、前述のように、機器の工場出荷時に計測し、表示されていることが必要である。後者には、気づきにくい遅れに起因する場合がある。伝送時間そのものに起因する要因としては、赤外線通信に要する時間や、multi hop にともなう遅れなどがあげられる。
It is not the dynamic side order of each individual that dominates the stability, but the representative information transmission delay time, and conservatively, the lower limit value described in the m = 1 column should be referred to. If the Class value is acquired correctly at the time of shipment, the number N of each individual (device) in the domain is set to “twice or more of the table value in order to secure the characteristic priority of twice or more of each value of the table. Should be replaced with the number of virtual total individuals (devices) for stabilization, multiplied by the number "".
As described above, the former needs to be measured and displayed when the device is shipped from the factory. The latter may be due to delays that are difficult to notice. Factors resulting from the transmission time itself include the time required for infrared communication and the delay associated with multi hop.

制御のインターバルは、同報インターバルで決定される場合が多い。(稀に、間引き受信する場合などでは、この限りではない。)インターバルが長くなること自体は、制御の不安定性につながらない。前述の特性優先度の下限値は、無次元化されているためである。特性優先度の上昇は、前述のように、システム全体の応答時定数が、制御インターバルの特性優先度倍されてしまうことを意味していることに注意しなくてはならない。つまり以下に同報インターバルを短くしても、特性遅れ時間が出現すると、系の応答時定数が、インターバルの数倍−十数倍の長さに達する。   The control interval is often determined by a broadcast interval. (Rarely, this is not the case when thinning-out reception is performed.) Increasing the interval itself does not lead to instability of control. This is because the above-described lower limit value of the characteristic priority is made dimensionless. It should be noted that an increase in characteristic priority means that the response time constant of the entire system is multiplied by the characteristic priority of the control interval as described above. That is, even if the broadcast interval is shortened below, if the characteristic delay time appears, the response time constant of the system reaches several times to several tens of times the interval.

通常は、伝送時間遅れは、同報インターバルに比べて圧倒的に短く問題とはならない。しかし、HEMS 表示サーバなどで、同報をはかる場合などでは、同報される情報が、いつの時点の情報であるのかに格別の注意が必要になる。インターバルが、30分毎である場合、伝送時間は無視できるが、同報される内容が、30分前の情報であるならば、特性伝送遅れは、1インターバル存在することになるためであり、特性優先度は、前表から2倍をかける、すなわち、等価な仮想機器数を2倍することになるため、制御系の応答時定数は、1時間にもなってしまう。 Usually, the transmission time delay is overwhelmingly shorter than the broadcast interval and does not cause a problem. However, when broadcasting is performed using a HEMS display server or the like, special attention is required as to when the information to be broadcast is the information. This is because if the interval is every 30 minutes, the transmission time can be ignored, but if the broadcasted information is information 30 minutes ago, there will be one interval of characteristic transmission delay, Since the characteristic priority is doubled from the previous table, that is, the number of equivalent virtual devices is doubled, the response time constant of the control system is as long as one hour.

特別な場合として、l (エル)が m/2 に比して十分に小さい場合は、
(27)
を安定条件として得る。
As a special case, when l (el) is sufficiently small compared to m / 2,
(27)
Is obtained as a stable condition.

(A−15)「各個体での位相変動モデルの組込みによる動的補償法」
(各個体処理への、遅れないし出力特性の積極的な導入による安定化法)
(A-15) "Dynamic compensation method by incorporating a phase variation model in each individual"
(Stabilization method by aggressive introduction of delay or output characteristics to each individual treatment)

単純化のため、1個体のみからなるシステムを考える。下記で、F(s) は、たとえば伝送遅れであるが、一般的には、任意の出力情報を操作、修飾する動的な要素であって構わない。それらには、PID 的な出力を出す要素であってよい。
(図31 Class に基づく、各個体における、モデル組み込み型の位相補償方式(離散系))
For simplicity, consider a system consisting of only one individual. In the following, F (s) is, for example, a transmission delay, but in general, it may be a dynamic element that manipulates and modifies arbitrary output information. They may be elements that give PID-like output.
(FIG. 31 Model-based phase compensation method (discrete system) in each individual based on Class 31)

(位相変動要因の各機器での処理モデルへの組込みと安定性)
系の安定性を示す特性方程式は、
(28)
と書かれる。 変形すると
(29)
さらに、
(30)
(Incorporation of phase fluctuation factors into the processing model of each device and stability)
The characteristic equation indicating the stability of the system is
(28)
It is written. When deformed
(29)
further,
(30)

z ドメインでの単位円の写像先を、左辺第一項による写像先に封じ込めることができる。特別な場合、同報系の遅れ次数を l(エル)とした
(31)
の伝送遅れについては、
(32)
となる。第1項は単位円を単位円上に写像するため、安定性確保に関する、特性優先度の下限値への条件は、伝送遅れがない場合に戻すことができ、応答時定数の短縮、高速化につながる。すなわち、(St/Q) < 2 が安定条件となる。
The mapping destination of the unit circle in the z domain can be enclosed in the mapping destination according to the first term on the left side. In special cases, the delay order of the broadcast system is l
(31)
For the transmission delay of
(32)
It becomes. Since the first term maps the unit circle onto the unit circle, the condition to the lower limit of the characteristic priority for ensuring stability can be restored when there is no transmission delay, shortening the response time constant and speeding up. Leads to. That is, (St / Q) <2 is a stable condition.

時定数は短縮化されるが、機器側で格納された遅れ情報の引き出しが行われるので、高速の応答が発揮されるまでに時間を要することに注意が必要である。
(図32 各個体における、モデル組み込み型の位相補償方式(離散系))
Although the time constant is shortened, it is necessary to note that it takes time until a high-speed response is exhibited because the delay information stored on the device side is extracted.
(Fig.32 Model-embedded phase compensation method for each individual (discrete system))

この機器側の処理での補償法は、機器毎に動特性が異なる、あるいは出力遅れが異なる場合には、共通に処理ができなくなるため、この例のようにきれいに一様な特性優先度下限値の改善がはかれるわけではない。   The compensation method in the processing on the device side cannot process in common when the dynamic characteristics are different for each device or the output delay is different. This is not to improve.

しかし、とくに個々の機器での優先度の小さい、つまり影響度の大きい機器について対応をはかることで、システム全体の安定性の改善にも効果がある。   However, it is also effective to improve the stability of the entire system by dealing with devices with low priority, that is, devices with high influence, especially in individual devices.

少なくても、m′=1 の機器で構成されるシステムでは(それが極めて普通である)、全系に共通の遅れ l(エル) について、参加機器が共通に、内部でこの補償を行うことが有効である。この処理を行わせるには、同報送信機器側から、共通パラメータとして、 l(エル) を送信し、また、それを受信した機器側で、これを実行する。   In a system consisting of at least m '= 1 devices (which is very common), the participating devices must provide this compensation internally for a delay l common to all systems. Is effective. In order to perform this processing, l (L) is transmitted as a common parameter from the broadcast transmission device side, and this is executed on the device side that has received it.

(A−16)「安定性評価と安定化に関する実施、数値模擬例」
数値例を掲げる。
(A-16) “Implementation regarding stability evaluation and stabilization, numerical simulation example”
Here are some numerical examples.

個体数が6個のドメインを想定し、各個体の消費電力量が初期において、下記のようであると設定する。   Assuming a domain with 6 individuals, the power consumption of each individual is initially set as follows.

各個体における優先度は、ここでは、各個体において、下記のように決定されていると仮定する。
(図33 6個の個体からなるドメインの例 電力単位(W))
Here, it is assumed that the priority in each individual is determined as follows in each individual.
(Figure 33 Example of domain consisting of 6 individuals Power unit (W))

この例では、ドメイン全体における総電力の規制値としては、4000Wを想定している。すなわち、初期においては、200W の電力削減が必要となっている。   In this example, 4000 W is assumed as the restriction value of the total power in the entire domain. That is, in the initial stage, a power reduction of 200 W is required.

ドメインおいて共有するシステム感度は、ここでは、まず「1」として始める。   The system sensitivity shared in the domain starts here as “1”.

(図34)
優先度の逆数の総和値は、約1.4 であり(特性優先度で 0.7)、システム感度が「1」でも安定性を確保できている例となっているが、「1」を超えているため、応答は振動性を呈する例題であり、不安定に陥りやすい例となっている。
遅れが全く存在しない場合には、過渡応答は良好で、若干のオーバーシュートがありながらも、4−5秒後には制御が完了している。
(図34 遅れのない場合でのシステムの基本応答 (特性優先度=0.7))
(Fig. 34)
The total sum of the reciprocal of priority is about 1.4 (characteristic priority is 0.7), and even if the system sensitivity is “1”, stability is ensured. Since it exceeds, the response is an example exhibiting vibration, and it is easy to be unstable.
When there is no delay at all, the transient response is good and the control is complete after 4-5 seconds, although there is some overshoot.
(Fig. 34 Basic response of the system without delay (characteristic priority = 0.7))

システム感度を小さくすることは、ドメイン全体の制御において、ベクトル軌跡を、単位円内にとどめる効果持ち、安定化を促進する効果がある。同じことであるが、ドメイン内での個体数あるいはドメイン内での電力調整量を拡大して、各個体での優先度を増加させることに対応する。   Decreasing the system sensitivity has the effect of keeping the vector locus within the unit circle in the control of the entire domain, and has the effect of promoting stabilization. The same thing corresponds to increasing the number of individuals in the domain or the power adjustment amount in the domain to increase the priority in each individual.

(図35)
次の図には、システム感度を 0.3 とした場合の、同じく遅れ系が存在しない場合の応答例を掲げている。オーバーシュートもなく、安定に推移しているが、制御の達成には、8−9秒を要している。
(図35 遅れのない場合でのシステムの基本応答 (特性優先度=3.3))
(Fig. 35)
The following figure shows an example of the response when there is no delay system when the system sensitivity is 0.3. Although it is stable without overshoot, it takes 8-9 seconds to achieve control.
(Fig. 35 Basic response of the system without delay (characteristic priority = 3.3))

(図36)
再び、システム感度を「1」に戻す。
ドメイン内への同報に時間遅れの存在する場合の例を次の図に掲げた。同報に遅れと記述しているが、実際には、全ての個体において、電力指示値へ追従させる制御に使用する、瞬時の電力消費量の計測値が、1インターバル遅れた場合に相当している。1インターバルの遅れの影響は顕著である。
(Fig. 36)
The system sensitivity is returned to “1” again.
The following figure shows an example when there is a time delay in broadcasting to the domain. Although it is described as a delay in the broadcast, in actuality, it corresponds to the case where the measured value of instantaneous power consumption used for control to follow the power command value is delayed by one interval in all individuals. Yes. The effect of one interval delay is significant.

遅れの影響は、この例では、各個体での追従制御性を等価的に高くとっているために、逆に顕著で、激しく振動的な応答を示している。実際には、各個体で消費する電力消費量は、上限が存在するために、発散にはいたっていないが、事実上は制御が破綻している。
(図36 同報系に1インターバルの遅れのある場合でのシステムの基本応答 (特性優先度=0.7))
In this example, the influence of the delay is equivalently high in the follow-up controllability of each individual. Actually, the power consumption consumed by each individual does not diverge because there is an upper limit, but the control is actually broken.
(Fig. 36 Basic response of the system when there is a delay of 1 interval in the broadcast system (characteristic priority = 0.7))

前述のように、最も直接的で、簡単な対処法は、システム感度の低減である。
前述のように、この 1インターバル遅れ時での、等価的な安定限界は、優先度逆数総和値で「1.0」以下 (あるいは、その逆数で言えば、「1.0」以上)であり、システム感度で調整する場合の、安定限界は、「0.7」倍で実現される。
(安定限界に対応する特性優先度は、「1.0」であり、それを実現するシステム感度は、「0.7」である。)
As mentioned above, the most direct and simple workaround is to reduce system sensitivity.
As described above, the equivalent stability limit at the time of this one-interval delay is “1.0” or less (or more than “1.0” in terms of its reciprocal) in terms of the sum of reciprocal priorities. The stability limit when adjusting with the system sensitivity is realized by “0.7” times.
(The characteristic priority corresponding to the stability limit is “1.0”, and the system sensitivity for realizing it is “0.7”.)

(図37、38)
以下の図では、システム感度を、「0.7」とした応答を示す。理論通り、「0.7」は、安定限界に対応していることがわかる。
極端な例として同報遅れが「4」の場合についても、前述の安定限界が理論通り実現できる例も掲げた。
(図37 同報系に1インターバルの遅れのある場合でのシステムの基本応答 (特性優先度=1.0)安定限界の例。)
(図38 同報系に4インターバルの遅れのある場合でのシステムの基本応答 (特性優先度=2.9)安定限界の例。)
(Figs. 37 and 38)
In the following figure, the response with the system sensitivity of “0.7” is shown. As theoretically, it can be seen that “0.7” corresponds to the stability limit.
As an extreme example, even when the broadcast delay is “4”, an example in which the above-mentioned stability limit can be realized in theory is also given.
(Fig. 37 Basic response of the system when the broadcast system has a delay of 1 interval (characteristic priority = 1.0) Example of stability limit)
(Figure 38 Basic response of the system when the broadcast system has a delay of 4 intervals (Characteristic priority = 2.9) Example of stability limit)

(図39、40)
「0.5」、「0.3」にとった場合の応答例を掲げる。
(Fig. 39, 40)
Examples of responses when "0.5" and "0.3" are given.

それぞれ、安定化に大きな効果を与えているが、システム感度を 0.3 ととった場合には、前述で要請される、特性優先度をさらに2倍以上としたケースにあたり、制御は望ましい応答を示している。しかし、制御の完了には、13秒ほどを要してしまっている。
(図39 同報系に4インターバルの遅れのある場合でのシステムの基本応答 (特性優先度=5.8))
(図40 同報系に4インターバルの遅れのある場合でのシステムの基本応答 (特性優先度=9.7))
Each has a great effect on stabilization, but when the system sensitivity is set to 0.3, the control gives the desired response in the case where the characteristic priority is further doubled as required above. Show. However, it takes about 13 seconds to complete the control.
(Fig.39 Basic response of the system when there is a 4-interval delay in the broadcast system (characteristic priority = 5.8))
(Fig. 40 Basic response of the system when there is a 4-interval delay in the broadcast system (characteristic priority = 9.7))

(図41)
総電力量を帰還させるループに、位相補償器を導入した応答例を示す。
ドメイン内で計測される総電力量のインターバル間での変化を計測し、それに適切な係数を乗じて、総電力の不足・余剰情報に混合して同報させている。位相保障器の伝達関数は典型的には
C(s)=(1+k s)
と書かれる。
ドメイン内の機器毎の優先度が大きくばらついているため、1つの動的補償器による改善は効果的ではなく、安定性は改善されてはいるが、効果は限定的である。
(図41 同報系に位相補償要素を入れた応答例 (特性優先度=0.7))
(Fig. 41)
A response example in which a phase compensator is introduced in a loop that feeds back the total electric energy is shown.
The change in the total electric energy measured in the domain between intervals is measured, and it is multiplied by an appropriate coefficient to be mixed with the total power shortage / surplus information. The transfer function of the phase protector is typically C (s) = (1 + ks)
It is written.
Since the priority of each device in the domain varies greatly, the improvement by one dynamic compensator is not effective and the stability is improved, but the effect is limited.
(Fig. 41 Response example with phase compensation element added to the broadcast system (characteristic priority = 0.7))

(図42)
ドメイン内の各機器において、追従制御において、帰還・参照される瞬時の電力消費量として、各機器で格納してある1インターバル前の値を遡って用いた応答例を示す。
効果は、予想通り非常に有効であり、過去を読み出すための1インターバルを要するものの、9−10 秒ほど制御が完了している。システム感度は、「1」のままで低下させていない。
(Fig. 42)
In each device in the domain, a response example is shown in which the value one interval before stored in each device is used retrospectively as the instantaneous power consumption that is returned and referenced in the follow-up control.
The effect is very effective as expected, and the control is completed for about 9-10 seconds, although one interval for reading the past is required. The system sensitivity remains “1” and does not decrease.

(図43)
同報遅れが、「4」の場合についても、この遡り補償での改善例を掲げた。やはり、システム感度は、「1」のままで低下させていない。
(図42 同報遅れが1インターバル時、全個体で1インターバル遡る、遅れモデル組み込み時の応答例 (特性優先度=0.7)
(図43 同報遅れが4インターバル時、全個体で4インターバル遡る、遅れモデル組み込み時の応答例 (特性優先度=0.7))
(Fig. 43)
For cases where the broadcast delay was "4", an example of improvement in retroactive compensation was given. Again, the system sensitivity remains “1” and does not decrease.
(Fig.42) Response example when a delay model is incorporated, when the broadcast delay is 1 interval, all individuals go back by 1 interval (Characteristic priority = 0.7)
(Fig. 43 Response example when the delay model is incorporated, when the broadcast delay is 4 intervals, all individuals go back 4 intervals, characteristic priority = 0.7)

(図44)
この例では、全系への同報値の発信に時間遅れを想定した例であるため、全個体での対策が効果あげたが、実際には、遅れを生じている箇所を特定することが難しい場合も存在する。
1つの対策は、ドメインにおける主要な消費個体において、追従制御において帰還・参照される情報として、格納されている過去の情報を参照する方法が考えられる。全系での遅れを、主要個体側で補償することを試みる例である。
次の応答例では、個体−1, −6 についてのみ、この対策をとった場合の例である。たしかに安定性の改善ははかられてはいる。しかし、十分とは言えない。ここにシステム感度は、「1」のままである。
(Fig. 44)
In this example, it is assumed that there is a time delay in sending the broadcast value to the entire system, so the countermeasures for all individuals have been effective, but in practice it is possible to identify the location where the delay is occurring. There are cases where it is difficult.
One countermeasure may be a method of referring to stored past information as information to be returned and referenced in follow-up control in the main consumer in the domain. This is an example of trying to compensate the delay in the whole system on the main individual side.
The following response example is an example in which this measure is taken only for individuals −1 and −6. Certainly, the improvement in stability has been lost. But not enough. Here, the system sensitivity remains “1”.

対策のあり方については、後述するように、併せてシステム感度の低減策を併用することが効果的で、応答性を維持する方法である。
(図44 同報遅れが1インタバール時、主要個体のみで1インターバル遡る、遅れモデル組み込み時の応答例 (特性優先度=0.7))
As will be described later, it is effective to use a countermeasure for reducing the system sensitivity in combination, and a method for maintaining responsiveness.
(Fig. 44 Response example when delay model is incorporated, when broadcast delay is 1 interval, the main individual only goes back 1 interval) (Characteristic priority = 0.7))

(図45)
以下の例では、ドメインにおいて同報遅れが1インターバル存在し、かつ、個体−1,−6 においては、さらに、1インターバルの機器固有の遅れを伴う場合について述べる。
誤差電力履歴は、非常に振動的で、不安定な状態におかれている。なお、ここでも、システム感度は、あえて「1」に固定したままとしている。
(図45 同報遅れが1インタバール時、2個体でさらに1インターバルの遅れのある場合での応答例 (特性優先度=0.7)不安定。)
(Fig. 45)
In the following example, there will be described a case where there is one interval of broadcast delay in the domain, and there is a device-specific delay of one interval in the individual-1 and -6.
The error power history is very vibrational and unstable. Here again, the system sensitivity is intentionally fixed at “1”.
(Fig. 45 Response example when the broadcast delay is 1 interval and there is a delay of 1 interval between 2 individuals (characteristic priority = 0.7) is unstable.)

(図46)
まず、ドメイン内の各個体で、同報遅れ分だけの、過去への遡り制御を行った場合の結果を掲げる。すなわち、個体−1, −6 で固有に発生している個体毎の遅れへの対処を行わない場合に相当している。ここにシステム感度は、「1」のままである。
(Fig. 46)
First, for each individual in the domain, the results of performing retroactive control to the past by the amount of broadcast delay are listed. In other words, this corresponds to the case where no countermeasure is taken for the delay of each individual that is inherently occurring in the individuals −1 and −6. Here, the system sensitivity remains “1”.

効果は歴然としていて、有効である。しかし、制御は、15 秒を経てもなお完了していない。
(図46 同報遅れが1インタバール時、2個体でさらに1インターバルの遅れのある場合で、全個体で1インターバル分の遡り制御を実施した応答例 (特性優先度=0.7))
The effect is obvious and effective. However, control is still not complete after 15 seconds.
(Fig. 46: Response example in which retrogression control for one interval was performed for all individuals when the broadcast delay was 1 interval and there was a delay of one interval for two individuals (characteristic priority = 0.7))

(図47)
続いて、ドメイン内の各個体で、同報分と個々での遅れ分も存在するものについて合算して対応する、遡り制御を行った場合の結果を掲げる。ここにシステム感度は、「1」のままである。
(Fig. 47)
Next, for each individual in the domain, the results when retroactive control is performed corresponding to the sum of the broadcast and individual delays will be listed. Here, the system sensitivity remains “1”.

さらに効果が上がり、概ね 13秒ほどで、制御は完了していることがわかる。
(図47 同報遅れが1インタバール時、2個体でさらに1インターバルの遅れのある場合で、個体側でそれぞれの遡り制御を合算して補償した応答例 (特性優先度=0.7))
The effect is further improved, and it can be seen that the control is completed in about 13 seconds.
(Fig. 47 Example of response when the broadcast delay is 1 interval and there is a delay of 1 interval between 2 individuals, and the individual side has added and compensated for each retrospective control (characteristic priority = 0.7))

(図48)
この場合でも、究極的な安定化法は、システム感度の低減策の併用である。
まず、システム感度を 0.3 とし、遡り制御を一切行わなかった場合の応答を掲げる。
(Fig. 48)
Even in this case, the ultimate stabilization method is combined with a system sensitivity reduction measure.
First, the response when the system sensitivity is 0.3 and no retroactive control is performed is listed.

同報遅れが「1」で、仮に全機器での出力遅れが「1」の場合、安定限界に対応するシステム感度は、0.42 であり、0.3 は安定を十分にはかった例に対応している。   If the broadcast delay is “1” and the output delay of all devices is “1”, the system sensitivity corresponding to the stability limit is 0.42, and 0.3 is an example of sufficient stability. It corresponds.

想定通りに、安定化へは大きな効果を呈しているが、制御の完了は、かなり先になり、長周期の振動様相が継続しており、芳しくない。
(図48 同報遅れが1インタバール時、2個体でさらに1インターバルの遅れのある場合で、個体側では補償を行わず、システム感度のみを低減した応答例 (特性優先度=2.4))
As expected, it has a great effect on stabilization, but the completion of the control is much earlier and the long-period vibration aspect continues, which is not good.
(Figure 48) When the broadcast delay is 1 interval, there is a delay of 1 interval for 2 individuals, and the individual side does not compensate, but the response example with reduced system sensitivity only (characteristic priority = 2.4) )

(図49)
最後の例は、システム感度の低減策と、各個体での遡り制御を併用した場合である。
安定性の改善もさることながら、応答性も改善されており、オーバーシュートもなく、13秒ほどで制御は完了していることがわかる。
(Fig. 49)
The last example is a case where a system sensitivity reduction measure is combined with retroactive control for each individual.
In addition to improving the stability, the response is also improved, and it can be seen that the control is completed in about 13 seconds without overshoot.

最後に述べた一連の対処法は、最終の調整手段である。
正しくは、情報処理上の、総電力の計測手段及び同報手段に内在しうる遅れの排除と、各個体上での電力追従制御にて帰還・参照される瞬時電力量の計測と処理手段からの遅れ要因の排除を行うことが、優先的にとられるべき対処法である。
ここで述べる手段は、対処の徹底しえない環境にて、最終的な調整手段として採用されるべきことである。
(図49 同報遅れが1インタバール時、2個体でさらに1インターバルの遅れのある場合で、個体側でそれぞれの遡り制御を合算して補償し、かつシステム感度を低減した応答例 (特性優先度=2.4))
The last series of measures is the final adjustment.
Correctly, from the information processing, the total power measurement means and the broadcast means that can inherently delay, and from the measurement and processing means of the instantaneous power feedback and reference in the power tracking control on each individual Eliminating these delay factors is a precautionary measure.
The means described here should be adopted as the final adjustment means in an environment where countermeasures cannot be thoroughly implemented.
(Fig. 49 Example of response when the broadcast delay is 1 interval and there is a delay of 1 interval for 2 individuals, and the individual side is compensated by adding up the respective retrospective controls, and the system sensitivity is reduced.) Degree = 2.4))

(B)「瞬時電力および一定区間での電力積分値である電力量に対して予見制御を導入して制御目標を非直流域で定義する手段」について。(B) “Means for introducing predictive control on instantaneous power and electric energy that is a power integral value in a certain section to define a control target in a non-DC region”.

(B−1)「瞬時電力の予見制御」
(瞬時電力に関する予見制御とオーバーシュートの回避)
各個体上では、同報される瞬時のドメイン内での総消費電力が、規制値に対してもつ不足・余剰量を参照することで、個々の個体上で投入することの可能な最大電力量を知ることができる。正確には、優先度にしたがって、余裕電力量を分け合うことで、複数の個体が同時にこの余裕電力量を消費してオーバーシュートが発生することを避ける操作が可能になる。
(B-1) "Predictive control of instantaneous power"
(Predictive control for instantaneous power and avoidance of overshoot)
On each individual, the maximum amount of power that can be input on each individual by referring to the shortage / surplus amount that the total power consumption within the broadcast instant domain has against the regulation value. Can know. Precisely, by sharing the surplus power amount according to the priority, it becomes possible to perform an operation in which a plurality of individuals simultaneously consume this surplus power amount and avoid overshoot.

この方法は、一種の位相操作であって、個体上でこれから消費電力を増加させること、すなわち微分操作による位相の進みを考慮した、各個体での未来の電力消費量を用いた、未来における資源の割当てを実行していることに相当する。
実際の操作は、単純な線形の伝達関数では表現しきれないが、次のページに示すように、各個体で優先度の逆数を乗ずる比例動作(P動作)を、PD あるいは PID 動作させることで、達成されると考えてよい。
This method is a kind of phase operation, and it will increase the power consumption on the individual, that is, the resource in the future using the future power consumption in each individual considering the phase advance by the differential operation. This is equivalent to executing the allocation.
The actual operation cannot be expressed by a simple linear transfer function. However, as shown on the next page, the proportional action (P action) that multiplies the reciprocal of the priority in each individual is made PD or PID action. You can think of it as being achieved.

(B−2)「積分電力、デマンドへの予見制御」
積分量を制御する意味では、同報ループ内に、PID 制御補償器を導入する方策も存在する。図中の H0(s) が、それに対応する。純粋な積分保証でなくても、過去1月間の移動平均を出力させる機構であってもよく、その場合は、月間電力デマンドをフィードバックすることになる。
「デマンド」とは一定期間内での積分された電力量を示す用語であるが、それはいわば大きな時定数をもった低域通過フィルタによる出力であり、同報経路上におかれる位相変換器で得られる非直流域での制御目標値である。
制御上は、このデマンドを資源と見なした制御も可能であり、それは、前述の同報経路上で位相補償器を配する安定化手段の一部とも見なしうるが、ここではデマンドを予見制御させて、資源の割付を先行配置する制御法を提供している。先行配置の概念を、同報送信と独立分散の並列処理にて、優先度を考慮して実施する点が、本発明で提供する新たな概念である。
(B-2) "Integrated power, predictive control to demand"
In the sense of controlling the integration amount, there is a measure for introducing a PID control compensator in the broadcast loop. H0 (s) in the figure corresponds to it. Even if it is not a pure integration guarantee, it may be a mechanism that outputs a moving average for the past month. In that case, the monthly power demand is fed back.
“Demand” is a term that indicates the amount of power integrated over a certain period of time. It is an output from a low-pass filter with a large time constant, which is a phase converter placed on the broadcast path. This is a control target value in the non-DC region obtained.
In terms of control, it is possible to control the demand as a resource, which can be considered as a part of the stabilizing means for arranging the phase compensator on the above-described broadcast path. Thus, a control method is provided in which resource allocation is arranged in advance. A new concept provided by the present invention is that the prior arrangement concept is implemented in consideration of the priority in parallel transmission and independent distributed parallel processing.

図中で、Hi(s) とは、線形操作で言う PID 等の位相操作、あるいは、一般的には非線形性も利用した広義の位相操作の機能を示している。
(図50 同報系と個体側双方でそれぞれの補償器を導入したシステム構成)
In the figure, Hi (s) indicates a phase operation function such as PID, which is a linear operation, or in general, a phase operation in a broad sense using nonlinearity.
(Fig. 50 System configuration in which both compensators and individual compensators are introduced)

(B−3)「瞬時電力の予見制御の実施例」
(変電所管内での供給電流の予見制御の例)
1列車が加速と、追いノッチ、慣性運行をなどを繰り返す制御を行う場合の変電所から流れ出る電流に規制がかけられる例を掲げる。変電所からは管内の複数の列車に電流が供給される。ある列車では、運行ダイヤに則って、加速が行われるが、変電所から供給する電流に 750Aの規制が設けられた場合。この例題での列車の最大加速時の電流は、2000A であり、P 動作のみで、予見機能を導入しなければ、750A を一旦踏み越えなくては、ピークカット制御に入れない。
(図51 鉄道車輌と変電所で構成するシステムにおいて、変電所での送出電流を予見制御させてオーバーシュートの発生を抑制した制御結果の例)
(B-3) “Example of instantaneous power preview control”
(Example of predictive control of supply current in substation pipes)
An example will be given in which the current flowing out of a substation is controlled when one train performs control such as acceleration, follow-up notch, and inertial operation. Current is supplied from the substation to multiple trains in the pipe. In some trains, acceleration is performed according to the schedule, but the current supplied from the substation is regulated by 750A. The current at the time of maximum acceleration of the train in this example is 2000A, and only the P operation is performed, and unless the foreseeing function is introduced, the peak cut control must be performed only once over 750A.
(Fig. 51 Example of control results in which overshooting is suppressed by predictive control of the transmission current at the substation in a system composed of railway vehicles and substations)

列車搭載論理が、同報されてくる余裕電流の値をもとに、自己に割当てる加増電流値を逐次加えることで、オーバーシュートを避けることができている。   Overshooting can be avoided by the train loading logic sequentially adding the additional current value assigned to itself based on the value of the surplus current that is broadcast.

(B−4)「積分電力、デマンドへの予見制御の実施例」
(逸脱電力履歴の位相先行操作(ピークシフト))
(B-4) "Example of integrated power and predictive control to demand"
(Phase advance operation of deviation power history (peak shift))

いわゆる比例動作(P 動作)では、逸脱が始まってから、すなわちオーバーシュートをともなってから、電力消費の抑制制御が開始される。効果は、結果として、維持されるベキ室内あるいは冷凍ショーケース内の温度上昇という犠牲を払いながら、電力のピークカットが行われる。この方法では、室内・庫内温度が目的温度の上昇を招くうえ、大なり小なりの逸脱(オーバーシュート)は避けられない。   In the so-called proportional operation (P operation), the suppression control of power consumption is started after the departure starts, that is, with overshoot. As a result, peak cut of electric power is performed while paying a sacrifice of temperature rise in the maintained power room or the freezer showcase. In this method, the indoor / internal temperature causes the target temperature to rise, and a greater or lesser deviation (overshoot) is unavoidable.

逸脱電力の削減を、未来の逸脱量を先行して消費することで、積分された総電力量を一定に保つこと(結果として I 動作)で、室内・庫内の温度上昇を避け、かつ電力のピークを平坦化させることができる。この操作は、広い意味での位相進み補償制御(D 動作)を行った PID 制御にあたり、その効果がもっと有効に発揮できる例である。 By reducing the deviation power in advance and consuming the deviation amount in the future in advance, the integrated total power consumption is kept constant (as a result, I operation), thereby avoiding the temperature rise in the room / chamber and power. Can be flattened. This operation is an example in which the effect can be more effectively exhibited in PID control in which phase lead compensation control (D operation) is performed in a broad sense.

(バッテリー、冷凍機による、ピークシフト)
(図52 ピークを逸脱電力量を予測し、それを前置させてピークをシフトする制御の概念)
(Peak shift by battery and refrigerator)
(FIG. 52 Concept of control that predicts deviation electric energy from the peak and shifts it by prefixing it)

(総電力の逸脱予想量を、事前の時間帯に先行して配置する。)
(図53 ピークを逸脱電力量を予測し、それを前置させてピークをシフトする制御の概念。電力調整量の推移。)
(The estimated amount of deviation of total power is arranged in advance of the prior time zone.)
(FIG. 53 A concept of control in which the deviation power amount is predicted from the peak and is shifted in front of it. Transition of the power adjustment amount.)

(結果として、逸脱期間の逸脱総量を、事前に配置する電力総量置き換える。)
(図54 ピークシフト制御の結果として得られる電力履歴。)
(As a result, the total deviation amount in the deviation period is replaced with the total power amount arranged in advance.)
(FIG. 54. Power history obtained as a result of peak shift control.)

結果として得られる、ピークカットされる電力履歴の概念。   The resulting concept of peak cut power history.

(逸脱電力履歴の位相補償制御の意味) (The meaning of phase compensation control of deviation power history)

冷凍機を有する室内のエアコン、あるいは冷凍ショーケースを有するシステムでは、結果として、未来の逸脱電力量を、それらによる室内、庫内の温度低減により蓄電させること対応する。バッテリーを有する場合は、未来の逸脱電力を予め、電力として蓄積することになる。実際には、バッテリーと室内・庫内温度低減の両方を組合せ、かつ、P 動作にて、天候予測誤差に起因するさらなる逸脱電力分の抑制制御を補う方法が有効である。これらが、PID 動作を組み合わせる、広義の位相補償制御達成することになる。   In a room air conditioner having a refrigerator or a system having a refrigeration showcase, as a result, it is possible to store future deviation electric energy by reducing the temperature in the room and in the room due to them. In the case of having a battery, future deviation power is stored in advance as power. Actually, it is effective to combine both the battery and the temperature reduction in the room / inside of the room, and to supplement the control of further deviation power due to the weather prediction error in the P operation. These will achieve phase compensation control in a broad sense, combining PID operations.

(図55 ピークシフト制御の結果として得られる庫内温度履歴。) (FIG. 55 Internal temperature history obtained as a result of peak shift control.)

逸脱電力総量は、冷凍ショーケース庫内温度低下量として蓄積する。
(発明を実施するための形態)
The total deviation power is accumulated as the temperature drop amount in the freezer showcase.
(Mode for carrying out the invention)

「処理アルゴリズム」
非直流域での機能を発揮させるために、動的補償器を用いて、同報送信と電力消費要素である各個体側での独立分散並列処理によって、優先度を考慮した資源たる電力を割り付けるアルゴリズムを図示する。
(図56 同報送信要素および電力消費要素に位相補正等を行う動的補償を組込み実施する処理フロー)
"Processing algorithm"
In order to demonstrate the functions in the non-DC range, dynamic power compensators are used to allocate power, which is a resource that takes priority into account, by means of broadcast transmission and independent distributed parallel processing on each individual side, which is a power consumption element The algorithm is illustrated.
(FIG. 56 Processing Flow for Implementing Dynamic Compensation for Performing Phase Correction, etc. in Broadcast Transmission Elements and Power Consumption Elements)

従来知財では、同報送信要素、電力消費要素にて、直流ゲインである、P 動作だけを想定していた。   In the conventional intellectual property, only the P operation, which is a DC gain, is assumed in the broadcast transmission element and the power consumption element.

これに、動的な補償器を組込むことにより、PID 動作を含む、位相補償制御、予見制御や、ピークシフト制御など、本発明の機能を実現できる。   By incorporating a dynamic compensator into this, the functions of the present invention such as phase compensation control, preview control, and peak shift control including PID operation can be realized.

本図は、そのアルゴリズムを示したものである。   This figure shows the algorithm.

「想定される装置の例」 "Example of assumed equipment"

実現する装置(1a)はセンシングモジュールとも呼ばれる。
(図57 電流を測定し、位相補償器を内蔵して同報送信する装置の機能ブロック図の例)
The realized device (1a) is also called a sensing module.
(Fig. 57 Example of functional block diagram of device that measures current and broadcasts with built-in phase compensator)

従来知財では、同報送信要素にて生成する情報としては、直流ゲインである、P 動作だけを想定していた。これに、PID 動作を含む、位相操作などを含む動的な補償器を設けることにより、本発明を実現できる。   In the conventional intellectual property, only the P operation, which is a DC gain, is assumed as information generated by the broadcast transmission element. The present invention can be realized by providing a dynamic compensator including a phase operation and the like including a PID operation.

実現する装置(1b)は、この方式では致命的な貢献をする。
(図58 誘導電流によって駆動電力を確保する、電流を測定し、位相補償器を内蔵して同報送信する装置の機能ブロック図の例)
The realized device (1b) makes a fatal contribution in this scheme.
(Fig. 58 Example of a functional block diagram of a device that secures drive power by induced current, measures current, and incorporates a phase compensator to send broadcasts)

実現する装置(2)電力を低下させるもっとも簡単な方法は、無段階ないし間欠的の回路を遮蔽、復帰させることである。
(図59 電力消費個体において、位相補償器を内蔵し、回路を遮断してデューティを制御する装置の機能ブロック図の例)
Device to be realized (2) The simplest way to reduce power is to shield and restore a stepless or intermittent circuit.
(FIG. 59 Example of a functional block diagram of a device that controls the duty by cutting off the circuit in a power consuming individual with a built-in phase compensator)

従来知財では、電力消費要素にて、直流ゲインである、P 動作だけを想定していた。これに、PID 動作を含む、位相操作などを含む動的な補償器を設けることにより、本発明を実現できる。   In the conventional intellectual property, only the P operation, which is a DC gain, is assumed as a power consumption element. The present invention can be realized by providing a dynamic compensator including a phase operation and the like including a PID operation.

実現する装置(3)では、陽には回路を遮断、復帰させるものではないが、消費電力のデューティを制御するために、インバーター駆動信号を生成させる装置も存在しうる。
(図60 電力消費個体において、位相補償器を内蔵し、回路を遮断するべくデューティを調整する信号発生機構を備えた装置の機能ブロック図の例)
In the device (3) to be realized, the circuit is not explicitly cut off or restored, but there may be a device for generating an inverter drive signal in order to control the duty of the power consumption.
(FIG. 60 Example of a functional block diagram of an apparatus including a signal generating mechanism for adjusting a duty to cut off a circuit in a power consuming individual with a built-in phase compensator)

同じように、電力消費要素に間欠的な開閉を行う機能を有する場合にあっても、新たに PID 動作を含む、位相操作などを含む動的な補償器を設けることにより、本発明を実現できる。   Similarly, the present invention can be realized by providing a dynamic compensator including a phase operation and the like including a PID operation even when the power consuming element has a function of performing intermittent switching. .

本発明は、家庭、オフィス、学校、商業施設等、電気機器又は情報伝達機器を用いる任意のシステム内で利用可能である。   The present invention can be used in any system that uses electrical equipment or information transmission equipment, such as homes, offices, schools, and commercial facilities.

Claims (24)

同報送信要素と、
個別に優先度を有するN個(Nは1以上の整数)の電力消費要素と
を備え、
前記同報送信要素が、前記N個の電力消費要素を含むグループ内で消費される総消費電力の現在値から該総消費電力の基準値を減じて得られるΔP k を測定し(kは当該測定までに行われた電力制御の実施回数であり、0以上の整数)、該差ΔP k の関数である総消費電力調整指示値を決定し、該総消費電力調整指示値を表わす情報を生成し、該情報を該グループ内に同報送信し、
前記N個の電力消費要素のうちi番目の電力消費要素(iは1からNのうちのいずれかの整数)として与えられる各々の電力消費要素
同報送信された前記情報を受信し、
前記i番目の電力消費要素の消費電力f i,k を、当該i番目の電力消費要素の優先度の関数であるβ i を用いて
の形に展開されるf i,k+1 へと、前記N個の電力消費要素のうち前記i番目の電力消費要素以外の電力消費要素及び前記同報送信要素から独立して制御し、
前記N個の電力消費要素のうち少なくとも1つが、自己の優先度を変更することで、
の条件を満たすことが可能であり、
前記情報の同報送信と、該同報送信された情報の前記受信と、前記消費電力の制御とを繰り返す過程により前記グループ内の総消費電力を推移させて制御する
電力制御システム。
A broadcast element;
N power consumption elements each having a priority (N is an integer of 1 or more) ,
The broadcast transmission element measures a difference ΔP k obtained by subtracting the reference value of the total power consumption from the current value of the total power consumption consumed in the group including the N power consumption elements (k is This is the number of times of power control performed until the measurement, and is an integer greater than or equal to 0) , determining a total power consumption adjustment instruction value that is a function of the difference ΔP k , and representing information indicating the total power consumption adjustment instruction value Generate and broadcast the information within the group,
The N i th respective power consuming elements given as the power consuming elements (any of integers i from 1 N) of the power element,
Receiving the broadcast information,
The power consumption f i, k of the i-th power consumption element is used as β i that is a function of the priority of the i-th power consumption element.
F i, k + 1 expanded in the form of the above, independently controlling power consumption elements other than the i-th power consumption element among the N power consumption elements and the broadcast transmission element,
At least one of the N power consumption elements changes its own priority,
It is possible to satisfy the conditions of
A power control system that controls the total power consumption in the group by changing the broadcast transmission of the information, the reception of the broadcasted information, and the control of the power consumption.
前記N個の電力消費要素のうち前記少なくとも1つが、自己の電力消費の状態を測定し、該測定の結果を用いて自己の優先度を変更可能である、請求項1に記載の電力制御システム。2. The power control system according to claim 1, wherein the at least one of the N power consumption elements measures a state of its own power consumption, and can change its own priority using a result of the measurement. . 前記N個の電力消費要素のうち前記少なくとも1つであるj番目の電力消費要素(jは1からNのうちいずれかの整数)が、自己の定格消費電力PAmong the N power consumption elements, the j-th power consumption element (j is an integer from 1 to N), which is the at least one, is its own rated power consumption P. jmaxjmax から自己の動作可能な下限の消費電力PTo the lower power consumption P at which the device can operate jminjmin を減じて得られる自己の定格最大削減可能電力ΔPSelf-rated maximum reduction possible power ΔP obtained by reducing jmaxjmax を、自己の消費電力の測定値P, Measured power consumption P jj から該動作可能な下限の消費電力PTo the lower limit power consumption P that can be operated jminjmin を減じて得られる瞬時削減可能電力ΔPThat can be instantaneously reduced by reducing jj で除算することにより得られるΔPΔP obtained by dividing by jmaxjmax /ΔP/ ΔP jj に比例する値へと、自己の優先度を変更可能である、請求項2に記載の電力制御システム。The power control system according to claim 2, wherein the priority of the self can be changed to a value proportional to. 前記N個の電力消費要素のうち前記少なくとも1つであるj番目の電力消費要素(jは1からNのうちいずれかの整数)が、前記グループを含むドメインに含まれる電力消費要素の各々についての、定格消費電力PFor each of the power consumption elements included in the domain including the group, the j-th power consumption element (j is an integer from 1 to N) which is the at least one of the N power consumption elements Nominal power consumption P l(エル)maxl (el) max (l(エル)は1以上の整数)から動作可能な下限の消費電力PThe lower limit power consumption P that can be operated from (l is an integer of 1 or more). l(エル)minl を減じて得られる定格最大削減可能電力ΔPRated maximum reduction possible power ΔP obtained by reducing l(エル)maxl (el) max の和であるIs the sum of
を、自己の消費電力の測定値P, Measured power consumption P jj から自己の動作可能な下限の消費電力PTo the lower power consumption P at which the device can operate jminjmin を減じて得られる瞬時削減可能電力ΔPThat can be instantaneously reduced by reducing jj で除算することにより得られるObtained by dividing by
に比例する値へと、自己の優先度を変更可能である、請求項2に記載の電力制御システム。The power control system according to claim 2, wherein the priority of the self can be changed to a value proportional to.
前記総消費電力調整指示値はシステム感度の関数でもある、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の電力制御システム。 The total power consumption adjustment value is also a function of the system sensitivity, the power control system according to any one of claims 1 to 4. 前記システム感度は、前記総消費電力の前記現在値が該総消費電力の前記基準値よりも大きい場合と小さい場合とで異なり、該現在値が該基準値よりも大きい場合のシステム感度を、該現在値が該基準値よりも小さい場合のシステム感度よりも高くすることにより、該総消費電力の制御において該総消費電力の増加よりも削減の応答性高くする、請求項に記載の電力制御システム。 The system sensitivity differs depending on whether the current value of the total power consumption is larger or smaller than the reference value of the total power consumption, and the system sensitivity when the current value is larger than the reference value, 6. The power according to claim 5 , wherein the responsiveness of the reduction is made higher than the increase of the total power consumption in the control of the total power consumption by increasing the system sensitivity when the current value is smaller than the reference value. Control system. 前記N個の電力消費要素の各々が消費すべき電力には上限値と下限値が設けられ、該N個の電力消費要素の各々において行われる、前記消費電力更新値に基づいた自己の消費電力の制御が、該上限値を上回らず、且つ該下限値を下回らない消費電力範囲内で行われる、請求項1乃至のいずれか一項に記載の電力制御システム。 The power to be consumed by each of the N power consumption elements is provided with an upper limit value and a lower limit value, and the power consumption based on the power consumption update value performed in each of the N power consumption elements The power control system according to any one of claims 1 to 6 , wherein the control is performed within a power consumption range that does not exceed the upper limit value and does not fall below the lower limit value. 前記グループ内の総消費電力の制御を繰り返すことにより調整される該総消費電力の前記現在値の推移を前記同報送信要素又は総消費電力監視要素が監視し、
前記総消費電力の前記現在値と前記基準値との差の、前記制御がk回繰り返された時点の値をxkとし(kは0以上の整数)、該制御がk+1回繰り返された時点の値をxk+1としたときに
によって与えられる等価推移比率Ck,eqを前記同報送信要素又は総消費電力監視要素が推定し、該等価推移比率Ck,eqの推定値を用いて前記電力制御システムの健全性を評価する、請求項1乃至のいずれか一項に記載の電力制御システム。
The broadcast transmission element or the total power consumption monitoring element monitors the transition of the current value of the total power consumption adjusted by repeating the control of the total power consumption in the group,
The value of the difference between the current value of the total power consumption and the reference value when the control is repeated k times is set to x k (k is an integer of 0 or more), and the control is repeated k + 1 times. When the value of x is x k + 1
Equivalent changes the ratio C k, estimating said eq multicast transmission element or the total consumed power monitoring elements given by, evaluating the soundness of the power control system using the estimated value of the equivalent transition ratio C k, eq The power control system according to any one of claims 1 to 7 .
前記同報送信要素が更に、少なくとも1つの副制約積算消費電力調整指示値を算出し、該副制約積算消費電力調整指示値を表わす少なくとも1つの副制約情報を前記グループ内に同報送信し、
前記N個の電力消費要素が、前記同報送信された前記副制約情報を更に受信し、
前記N個の電力消費要素のうち、前記副制約情報に基づく制御の対象となる電力消費要素が更に、自己に与えられた前記優先度と前記副制約積算消費電力調整指示値とを用いた演算により副制約消費電力更新値を決定し、該副制約消費電力更新値に基づいて自己の消費電力を更に制御する
請求項1乃至のいずれか一項に記載の電力制御システム。
The broadcast transmission element further calculates at least one sub-constrained integrated power consumption adjustment instruction value, and broadcasts at least one sub-constraint information representing the sub-constraint integrated power consumption adjustment instruction value into the group;
The N power consuming elements further receive the broadcasted sub-constraint information;
Among the N power consumption elements, a power consumption element to be controlled based on the sub-constraint information is further calculated using the priority given to itself and the sub-constraint integrated power consumption adjustment instruction value The power control system according to any one of claims 1 to 8 , further comprising: determining a sub-constraint power consumption update value based on the sub-constraint power consumption update value and further controlling its own power consumption based on the sub-constraint power consumption update value.
前記同報送信要素と前記N個の電力消費要素のうち少なくとも1つとの間の双方向通信が可能である、請求項1乃至のいずれか一項に記載の電力制御システム。 The power control system according to any one of claims 1 to 9 , wherein bidirectional communication between the broadcast transmission element and at least one of the N power consumption elements is possible. 上位階層優先度を有する同報送信要素と、
個別に下位階層優先度を有するN個(Nは1以上の整数)の電力消費要素と
を備え、
前記同報送信要素は、
上位階層同報送信要素から同報送信される、上位階層総消費電力調整指示値を表わす上位階層情報を受信し、自己の上位階層優先度と該上位階層総消費電力調整指示値とを用いた演算により、前記N個の電力消費要素を含む下位階層グループ内で削減又は回復するべき総消費電力ΔP k を決定し(kは当該決定までに行われた電力制御の実施回数であり、0以上の整数)、該削減又は回復するべき総消費電力ΔP k の関数である、下位階層総消費電力調整指示値を決定し、該下位階層総消費電力調整指示値を表わす下位階層情報を生成し、該下位階層情報を該下位階層グループ内に同報送信し、
前記N個の電力消費要素のうちi番目の電力消費要素(iは1からNのうちのいずれかの整数)として与えられる各々の電力消費要素が、
前記同報送信要素から同報送信された前記下位階層情報を受信
前記i番目の電力消費要素の消費電力f i,k を、当該i番目の電力消費要素の下位階層優先度の関数であるβ i を用いて
の形に展開されるf i,k+1 へと、前記N個の電力消費要素のうち前記i番目の電力消費要素以外の電力消費要素及び前記同報送信要素から独立して制御し、
前記N個の電力消費要素のうち少なくとも1つが、自己の下位階層優先度を変更することで、
の条件を満たすことが可能であり、
前記下位階層情報の同報送信と、該同報送信された下位階層情報の前記受信と、前記消費電力の制御とを繰り返す過程により前記下位階層グループ内の総消費電力を推移させて制御する
電力制御システム。
A broadcast element having a higher layer priority;
N power consumption elements (N is an integer of 1 or more) each having a lower hierarchy priority,
The broadcast transmission element is:
The upper layer information indicating the upper layer total power consumption adjustment instruction value, which is broadcast from the upper layer broadcast transmission element, is received, and the own upper layer priority and the upper layer total power consumption adjustment instruction value are used. A total power consumption ΔP k to be reduced or recovered in the lower layer group including the N power consumption elements is determined by calculation (k is the number of times power control has been performed up to the determination, and is greater than or equal to zero) A lower layer total power consumption adjustment instruction value , which is a function of the total power consumption ΔP k to be reduced or restored , and generates lower layer information representing the lower layer total power consumption adjustment instruction value, Broadcast the lower layer information into the lower layer group,
Each power consumption element given as the i-th power consumption element (i is an integer from 1 to N) among the N power consumption elements is:
Wherein receiving the lower layer information transmitted broadcast from broadcast transmission element,
The power consumption f i, k of the i-th power consumption element is used as β i that is a function of the lower layer priority of the i-th power consumption element.
F i, k + 1 expanded in the form of the above, independently controlling power consumption elements other than the i-th power consumption element among the N power consumption elements and the broadcast transmission element,
At least one of the N power consumption elements changes its own lower layer priority,
It is possible to satisfy the conditions of
Power that is controlled by changing the total power consumption in the lower layer group through a process of repeating broadcast transmission of the lower layer information, reception of the broadcasted lower layer information, and control of the power consumption. Control system.
前記N個の電力消費要素のうち前記少なくとも1つが、自己の電力消費の状態を測定し、該測定の結果を用いて自己の下位階層優先度を変更可能である、請求項11に記載の電力制御システム。The power according to claim 11, wherein the at least one of the N power consumption elements measures a state of power consumption of the N power consumption elements and can change a priority of the lower hierarchy using a result of the measurement. Control system. 前記N個の電力消費要素のうち前記少なくとも1つであるj番目の電力消費要素(jは1からNのうちいずれかの整数)が、自己の定格消費電力PAmong the N power consumption elements, the j-th power consumption element (j is an integer from 1 to N), which is the at least one, is its own rated power consumption P. jmaxjmax から自己の動作可能な下限の消費電力PTo the lower power consumption P at which the device can operate jminjmin を減じて得られる自己の定格最大削減可能電力ΔPSelf-rated maximum reduction possible power ΔP obtained by reducing jmaxjmax を、自己の消費電力の測定値P, Measured power consumption P jj から該動作可能な下限の消費電力PTo the lower limit power consumption P that can be operated jminjmin を減じて得られる瞬時削減可能電力ΔPThat can be instantaneously reduced by reducing jj で除算することにより得られるΔPΔP obtained by dividing by jmaxjmax /ΔP/ ΔP jj に比例する値へと、自己の下位階層優先度を変更可能である、請求項12に記載の電力制御システム。The power control system according to claim 12, wherein the lower layer priority of the self can be changed to a value proportional to. 前記N個の電力消費要素のうち前記少なくとも1つであるj番目の電力消費要素(jは1からNのうちいずれかの整数)が、前記グループを含むドメインに含まれる電力消費要素の各々についての、定格消費電力PFor each of the power consumption elements included in the domain including the group, the j-th power consumption element (j is an integer from 1 to N) which is the at least one of the N power consumption elements Nominal power consumption P l(エル)maxl (el) max (l(エル)は1以上の整数)から動作可能な下限の消費電力PThe lower limit power consumption P that can be operated from (l is an integer of 1 or more). l(エル)minl を減じて得られる定格最大削減可能電力ΔPRated maximum reduction possible power ΔP obtained by reducing l(エル)maxl (el) max の和であるIs the sum of
を、自己の消費電力の測定値P, Measured power consumption P jj から自己の動作可能な下限の消費電力PTo the lower power consumption P at which the device can operate jminjmin を減じて得られる瞬時削減可能電力ΔPThat can be instantaneously reduced by reducing jj で除算することにより得られるObtained by dividing by
に比例する値へと、自己の下位階層優先度を変更可能である、請求項12に記載の電力制御システム。The power control system according to claim 12, wherein the lower layer priority of the self can be changed to a value proportional to.
前記下位階層総消費電力調整指示値は下位階層システム感度の関数でもある、請求項11乃至14のいずれか一項に記載の電力制御システム。 The power control system according to any one of claims 11 to 14, wherein the lower layer total power consumption adjustment instruction value is also a function of lower layer system sensitivity. 前記下位階層総消費電力調整指示値が下位階層グループ内の総消費電力の削減を指示する値である場合には、増加を指示する値である場合より前記下位階層システム感度を高くすることにより、該総消費電力の制御において該総消費電力の増加よりも削減の応答性高くする、請求項15に記載の電力制御システム。 When the lower layer total power consumption adjustment instruction value is a value that instructs the reduction of the total power consumption in the lower layer group, by making the lower layer system sensitivity higher than when the value is an instruction to increase, The power control system according to claim 15 , wherein in the control of the total power consumption, the reduction responsiveness is made higher than the increase in the total power consumption. 前記下位階層グループ内で消費すべき総消費電力には上限値と下限値が設けられ、前記同報送信要素において行われる前記下位階層総消費電力調整指示値の決定は、更新後の該下位階層グループ内の総消費電力が該上限値を上回らず、且つ該下限値を下回らないと該同報送信要素が判断した範囲で行われる、請求項11乃至16のいずれか一項に記載の電力制御システム。 The total power consumption to be consumed in the lower layer group is provided with an upper limit value and a lower limit value, and the determination of the lower layer total power consumption adjustment instruction value performed in the broadcast transmission element is the updated lower layer The power control according to any one of claims 11 to 16 , wherein the power control is performed in a range determined by the broadcast transmission element that the total power consumption in the group does not exceed the upper limit value and does not fall below the lower limit value. system. 前記下位階層グループ内の総消費電力の制御を繰り返すことにより調整される該総消費電力の現在値の推移を前記同報送信要素又は総消費電力監視要素が監視し、
前記総消費電力の前記現在値と基準値との差の、前記制御がk回繰り返された時点の値をxkとし(kは0以上の整数)、該制御がk+1回繰り返された時点の値をxk+1としたときに
によって与えられる等価推移比率Ck,eqを前記同報送信要素又は総消費電力監視要素が推定し、該等価推移比率Ck,eqの推定値を用いて前記同報送信要素又は総消費電力監視要素が前記電力制御システムの健全性を評価する、請求項11乃至17のいずれか一項に記載の電力制御システム。
The broadcast transmission element or the total power consumption monitoring element monitors the transition of the current value of the total power consumption adjusted by repeating the control of the total power consumption in the lower layer group,
The value of the difference between the current value and the reference value of the total power consumption when the control is repeated k times is defined as x k (k is an integer greater than or equal to 0), and when the control is repeated k + 1 times. When the value is x k + 1
Equivalent changes the ratio C k given by, said eq estimated broadcast transmission element or the total consumed power monitoring element, the equivalent transition ratio C k, wherein using the estimated value of eq broadcast transmission element or the total consumed power monitoring 18. A power control system according to any one of claims 11 to 17 , wherein an element evaluates the health of the power control system.
前記同報送信要素が更に、少なくとも1つの副制約積算消費電力調整指示値を算出し、該副制約積算消費電力調整指示値を表わす少なくとも1つの副制約情報を前記下位階層グループ内に同報送信し、
前記N個の電力消費要素が、前記同報送信された前記副制約情報を更に受信し、
前記N個の電力消費要素のうち、前記副制約情報に基づく制御の対象となる電力消費要素が更に、自己に与えられた前記下位階層優先度と前記副制約積算消費電力調整指示値とを用いた演算により副制約消費電力更新値を決定し、該副制約消費電力更新値に基づいて自己の消費電力を更に制御する
請求項11乃至18のいずれか一項に記載の電力制御システム。
The broadcast transmission element further calculates at least one sub-constraint integrated power consumption adjustment instruction value, and broadcasts at least one sub-constraint information representing the sub-constraint integrated power consumption adjustment instruction value in the lower layer group And
The N power consuming elements further receive the broadcasted sub-constraint information;
Of the N power consumption elements, a power consumption element to be controlled based on the sub-constraint information further uses the lower hierarchy priority and the sub-constraint integrated power consumption adjustment instruction value given to itself. The power control system according to any one of claims 11 to 18 , further comprising: determining a sub-constraint power consumption update value by performing a calculation, and further controlling its own power consumption based on the sub-constraint power consumption update value.
前記同報送信要素と前記N個の電力消費要素のうち少なくとも1つとの間の双方向通信が可能である、請求項11乃至19のいずれか一項に記載の電力制御システム。 The power control system according to any one of claims 11 to 19 , wherein bidirectional communication between the broadcast transmission element and at least one of the N power consumption elements is possible. 前記N個の電力消費要素は、特定の住戸、オフィス、建物、地域に属する1以上の電力消費機器、又は、特定の住戸、オフィス、建物、地域の集合体に属する複数の電力消費機器の集合体である、請求項1乃至20のいずれか一項に記載の電力制御システム。 The N power consumption elements are one or more power consumption devices belonging to a specific dwelling unit, office, building, or area, or a set of a plurality of power consumption devices belonging to a specific dwelling unit, office, building, or region. The power control system according to any one of claims 1 to 20 , wherein the power control system is a body. 前記N個の電力消費要素は、移動体又は移動体の集合体である、請求項1乃至20のいずれか一項に記載の電力制御システム。 The power control system according to any one of claims 1 to 20 , wherein the N power consumption elements are a moving body or a collection of moving bodies. 同報送信要素が、個別に優先度を有するN個(Nは1以上の整数)の電力消費要素を含むグループ内で消費される総消費電力の現在値から該総消費電力の基準値を減じて得られるΔP k を測定により決定する(kは当該測定までに行われた電力制御の実施回数であり、0以上の整数)段階と、
前記同報送信要素が、前記差ΔP k の関数である総消費電力調整指示値を決定し、該総消費電力調整指示値を表わす情報を生成する段階と、
前記同報送信要素が、前記情報を前記グループ内に同報送信する段階と、
前記N個の電力消費要素のうちi番目の電力消費要素(iは1からNのうちのいずれかの整数)として与えられる各々の電力消費要素が、
同報送信された前記情報を受信
前記i番目の電力消費要素の消費電力f i,k を、当該i番目の電力消費要素の優先度の関数であるβ i を用いて
の形に展開されるf i,k+1 へと、前記N個の電力消費要素のうち前記i番目の電力消費要素以外の電力消費要素及び前記同報送信要素から独立して制御する
段階と、
前記N個の電力消費要素のうち少なくとも1つが、
の条件を満たすことができるよう、自己の優先度を変更する段階と
を備え、
前記情報の同報送信と、該同報送信された情報の前記受信と、前記消費電力の制御とを繰り返す過程により前記グループ内の総消費電力を推移させて制御する電力制御方法。
The broadcast transmission element subtracts the reference value of the total power consumption from the current value of the total power consumption consumed in the group including N power consumption elements (N is an integer of 1 or more) having individual priorities. the difference [Delta] P k obtained Te determined by measurement (k is the number of times of execution of the power control performed by the measurement, an integer of 0 or more) and steps,
The broadcast transmission element determines a total power consumption adjustment instruction value that is a function of the difference ΔP k and generates information representing the total power consumption adjustment instruction value;
The broadcast element broadcasts the information into the group;
The N i th respective power consuming elements given as the power consuming elements (any of integers i from 1 N) of the power element,
Receiving the information transmitted broadcast,
The power consumption f i, k of the i-th power consumption element is used as β i that is a function of the priority of the i-th power consumption element.
F i that is deployed in the form of, to k + 1, the N stages of controlled independently of the i-th power power consumption elements other than elements and said broadcast transmission elements of the power consuming elements and ,
At least one of the N power consumption elements is
To change your priority so that you can meet
With
A power control method for controlling the total power consumption in the group by changing the broadcast transmission of the information, the reception of the broadcasted information, and the control of the power consumption.
上位階層優先度を有する同報送信要素が、上位階層同報送信要素から同報送信される、上位階層総消費電力調整指示値を表わす上位階層情報を受信する段階と、
前記同報送信要素が、自己の上位階層優先度と該上位階層総消費電力調整指示値とを用いた演算により、N個(Nは1以上の整数)の電力消費要素を含む下位階層グループ内で削減又は回復するべき総消費電力ΔP k を決定する(kは当該決定までに行われた電力制御の実施回数であり、0以上の整数)段階と、
前記同報送信要素が、前記削減又は回復するべき総消費電力ΔP k の関数である、下位階層総消費電力調整指示値を決定し、該下位階層総消費電力調整指示値を表わす下位階層情報を生成する段階と、
前記同報送信要素が、前記下位階層情報を前記下位階層グループ内に同報送信する段階と、
前記N個の電力消費要素のうちi番目の電力消費要素(iは1からNのうちのいずれかの整数)として与えられる各々の電力消費要素が、
前記同報送信要素から同報送信された前記下位階層情報を受信
前記i番目の電力消費要素の消費電力f i,k を、当該i番目の電力消費要素の下位階層優先度の関数であるβ i を用いて
の形に展開されるf i,k+1 へと、前記N個の電力消費要素のうち前記i番目の電力消費要素以外の電力消費要素及び前記同報送信要素から独立して制御する
段階と、
前記N個の電力消費要素のうち少なくとも1つが、
の条件を満たすことができるよう、自己の下位階層優先度を変更する段階と
を備え、
前記下位階層情報の同報送信と、該同報送信された下位階層情報の前記受信と、前記消費電力の制御とを繰り返す過程により前記下位階層グループ内の総消費電力を推移させて制御する電力制御方法。
Receiving a higher layer information representing an upper layer total power consumption adjustment indication value, wherein a broadcast transmission element having an upper layer priority is broadcast from the upper layer broadcast transmission element;
In the lower layer group in which the broadcast transmission element includes N power consumption elements (N is an integer of 1 or more) by calculation using its own upper layer priority and the upper layer total power consumption adjustment instruction value Determining the total power consumption ΔP k to be reduced or recovered in step (k is the number of times of power control performed until the determination, and is an integer equal to or greater than 0);
The broadcast transmission element determines a lower layer total power consumption adjustment instruction value , which is a function of the total power consumption ΔP k to be reduced or recovered , and sets lower layer information representing the lower layer total power consumption adjustment instruction value. Generating stage,
The broadcast sending element broadcasts the lower layer information into the lower layer group;
The N i th respective power consuming elements given as the power consuming elements (any of integers i from 1 N) of the power element,
Wherein receiving the lower layer information transmitted broadcast from broadcast transmission element,
The power consumption f i, k of the i-th power consumption element is used as β i that is a function of the lower layer priority of the i-th power consumption element.
To f i, k + 1 expanded in the form of N 1 , independent of power consumption elements other than the i-th power consumption element and the broadcast transmission element among the N power consumption elements
Stages,
At least one of the N power consumption elements is
To change their own lower layer priority so that the conditions of
With
Power that is controlled by changing the total power consumption in the lower layer group through a process of repeating broadcast transmission of the lower layer information, reception of the broadcasted lower layer information, and control of the power consumption. Control method.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020194010A1 (en) 2019-03-22 2020-10-01 日産自動車株式会社 Power reception control method of power reception elements, and power reception control device
WO2020194009A1 (en) 2019-03-22 2020-10-01 日産自動車株式会社 Power reception control method of power storage elements, and power reception control device
WO2022172043A1 (en) 2021-02-10 2022-08-18 日産自動車株式会社 Charge/discharge loss reduction method and charge/discharge loss reduction device
WO2022172044A1 (en) 2021-02-10 2022-08-18 日産自動車株式会社 Charging/discharging control method and charging/discharging control device
US11984726B2 (en) 2021-02-10 2024-05-14 Nissan Motor Co., Ltd. Charge/discharge control method for charge/discharge element and charge/discharge control device for charge/discharge element

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018034003A1 (en) * 2016-08-19 2018-02-22 三菱電機株式会社 Electric device, electronic control system, electronic control method, and program
JP6641492B2 (en) * 2016-09-08 2020-02-05 三菱電機株式会社 Power consumption adjustment device, power consumption adjustment system, power consumption adjustment method, and program
JPWO2018047269A1 (en) * 2016-09-08 2019-03-07 三菱電機株式会社 Control device, control method, and program
JP6849177B2 (en) * 2017-02-28 2021-03-24 株式会社ダイヘン Virtual power plant
KR101973062B1 (en) * 2017-11-10 2019-04-26 네모시스 주식회사 Apparatus and method of operating distributed system
JP7482009B2 (en) 2020-12-01 2024-05-13 株式会社東芝 Method and device for allocating procurement sources
WO2024062263A1 (en) * 2022-09-19 2024-03-28 日産自動車株式会社 Charge/discharge control method for charge/discharge element, and charge/discharge control device for charge/discharge element

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001285353A (en) * 2000-03-31 2001-10-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd Method for internet access control and system for the same
WO2003049248A2 (en) * 2001-11-30 2003-06-12 Yingco Electronic Inc. System for remotely controlling energy distribution at local sites
JP2004221710A (en) * 2003-01-10 2004-08-05 Toshiba Corp Wireless lan system and communication control method thereof
JP2004356855A (en) * 2003-05-28 2004-12-16 Tdk Corp Wireless network system
KR100978787B1 (en) * 2006-06-16 2010-08-30 삼성전자주식회사 Method and apparatus for controlling power in a communication system
WO2008093424A1 (en) * 2007-02-01 2008-08-07 Fujitsu Limited Method for allocating radio resource in radio communication system and radio base station in same system
WO2008126260A1 (en) * 2007-03-30 2008-10-23 Fujitsu Limited Base station device, communication system, and computer program
JP5093160B2 (en) * 2009-03-11 2012-12-05 富士通株式会社 Communication device
JP5439424B2 (en) * 2011-03-25 2014-03-12 株式会社東芝 Control device
JP2013027211A (en) * 2011-07-22 2013-02-04 Toshiba Corp Electric equipment control system and electric equipment control apparatus
JP2013048326A (en) * 2011-08-29 2013-03-07 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Home appliance control system and home appliance control method
JP2013098672A (en) * 2011-10-31 2013-05-20 Hitachi Consumer Electronics Co Ltd Controller and controlled apparatus
JP5731416B2 (en) * 2012-01-12 2015-06-10 株式会社日立製作所 Power control system, power control apparatus, and power control method
JPWO2014010442A1 (en) * 2012-07-13 2016-06-23 日東電工株式会社 On-demand type multiple power management system, on-demand type multiple power management system program, and computer-readable recording medium recording the program
TW201440364A (en) * 2013-01-11 2014-10-16 日東電工股份有限公司 On-demand power control system, on-demand power control system program, and computer-readable recording medium on which this program is recorded
JP6289502B2 (en) * 2013-11-26 2018-03-07 三菱電機株式会社 Energy management system, system controller, and energy management method

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020194010A1 (en) 2019-03-22 2020-10-01 日産自動車株式会社 Power reception control method of power reception elements, and power reception control device
WO2020194009A1 (en) 2019-03-22 2020-10-01 日産自動車株式会社 Power reception control method of power storage elements, and power reception control device
US11390186B2 (en) 2019-03-22 2022-07-19 Nissan Motor Co., Ltd. Power reception control method for power reception element and power reception control device
US11843271B2 (en) 2019-03-22 2023-12-12 Nissan Motor Co., Ltd. Power reception control method for power storage element and power reception control device
WO2022172043A1 (en) 2021-02-10 2022-08-18 日産自動車株式会社 Charge/discharge loss reduction method and charge/discharge loss reduction device
WO2022172044A1 (en) 2021-02-10 2022-08-18 日産自動車株式会社 Charging/discharging control method and charging/discharging control device
CN116745796A (en) * 2021-02-10 2023-09-12 日产自动车株式会社 Charge/discharge control method and charge/discharge control device
US11984726B2 (en) 2021-02-10 2024-05-14 Nissan Motor Co., Ltd. Charge/discharge control method for charge/discharge element and charge/discharge control device for charge/discharge element

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