BR112015029424B1

BR112015029424B1 - Dispositivo de gestão de energia

Info

Publication number: BR112015029424B1
Application number: BR112015029424-3A
Authority: BR
Inventors: Kei Kubota; Hiroyuki Imanari
Original assignee: Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation
Priority date: 2013-05-30
Filing date: 2013-05-30
Publication date: 2021-07-13
Also published as: US10620652B2; CN105393422B; JPWO2014192119A1; WO2014192119A1; CN105393422A; BR112015029424A2; TWI524619B; US20160124450A1; JP6156493B2; TW201445846A

Abstract

dispositivo de gestão de energia. a presente invenção refere-se a um dispositivo de gestão de energia que pode adequadamente responder a uma mudança instantânea e abrupta da quantidade de consumo de energia em uma instalação de carga e assim permitir o uso eficiente de energia. para essa finalidade, um dispositivo de gestão de energia que controla a energia elétrica em um grupo de instalações de carga incluindo uma pluralidade de instalações de carga (1) inclui: uma unidade de detecção (2) que detecta um valor instantâneo de consumo de energia para cada uma da pluralidade de instalações de carga, uma unidade de previsão (3) que prevê um valor instantâneo de consumo de energia para cada uma da pluralidade de instalações de carga, uma unidade de operação (4) que executa uma operação para obter uma diferença entre o valor detectado pela unidade de detecção e o valor previsto pela unidade de previsão, para cada uma da pluralidade de instalações de carga, uma unidade de controle (5) que emite um comando de armazenamento ou um comando de descarga com base em se a diferença obtida pela unidade de operação é positiva ou negativa, e um dispositivo de armazenamento/descarga (6) que armazena ou descarrega eletricidade com base no comando de armazenamento ou no comando de descarga emitidos pela unidade de controle.

Description

CAMPO TÉCNICO

[001] A presente invenção refere-se a um dispositivo de gestãode energia.

TÉCNICA ANTECEDENTE

[002] Como um dispositivo de gestão de energia convencional, éconhecido (vide, por exemplo, a Literatura de Patente 1) aquele incluindo uma unidade de obtenção de informação relacionada ao consumo de energia que obtém informação relacionada ao consumo de energia incluindo informação sobre um evento que afeta o controle de demanda para um edifício que é um alvo de monitoramento, informação sobre um ambiente, quando um valor de demanda tiver excedido a energia contratada no passado, informação sobre uma previsão de uma condição climática e informação de regulação de eletricidade, uma unidade de cálculo de previsão de demanda que, com base na informação relacionada ao consumo de energia obtida pela unidade de ob-tenção de informação relacionada ao consumo de energia, calcula a informação de previsão de demanda, e uma unidade de controle de aparelho que, com base na informação previsão de demanda calculada pela unidade de cálculo de previsão de demanda, determina que um aparelho seja submetido ao controle de operação e transmite um conteúdo de controle do aparelho para um servidor para a gestão de informação do edifício a ser visualizada por um usuário do edifício, o servidor sendo conectado ao dispositivo de gestão de energia.

LISTA DE CITAÇÕESLITERTURA DE PATENTE

[003] Literatura de Patente 1: Patente Japonesa Aberta à Inspeção Pública No. 2011/193639.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO PROBLEMA TÉCNICO

[004] Em particular, quando uma instalação de carga que é umalvo de controle de demanda for, por exemplo, um aparelho em uma usina, tal como uma usina de laminação a quente, o consumo de energia na instalação de carga poderá instantaneamente sofrer uma mudança abrupta atributável, por exemplo, à mudança de condição de produção, à ocorrência de uma anormalidade durante a operação ou à energia elétrica regenerativa gerada da instalação de carga.

[005] Entretanto, o dispositivo de gestão de energia convencionalindicado na Literatura de Patente 1 não considera absolutamente a mudança instantânea e abrupta de consumo de energia em uma instalação de carga atributável, por exemplo, à mudança de condição de produção, à ocorrência de uma anormalidade durante a operação ou à energia elétrica regenerativa gerada da instalação de carga. Em particular, por exemplo, a ocorrência de uma anormalidade durante a operação é difícil de ser antecipadamente prevista, podendo, portanto, fazer com que uma previsão de demanda seja significativamente desviada de um resultado real. Tal desvio de previsões de demanda de resultados reais pode finalmente causar um excedente na quantidade de energia contratada.

[006] Também, um aumento na quantidade de energia contratadapara prover uma grande margem de segurança na preparação para uma mudança instantânea e abrupta de consumo de energia em uma instalação de carga pode trazer uma desvantagem econômica e/ou a deterioração na eficiência do uso de energia.

[007] A presente invenção foi criada com fins de solucionar talproblema, e se destina a prover um dispositivo de gestão de energia que possa adequadamente responder a uma mudança instantânea e abrupta da quantidade de consumo de energia em uma instalação de carga e que permita o uso eficiente de energia.

MEIOS PARA SOLUCIONAR OS PROBLEMAS

[008] Um dispositivo de gestão de energia de acordo com a presente invenção, que se destina à gestão de energia elétrica em um grupo de instalações de carga apresentando uma pluralidade de instalações de carga, inclui uma unidade de detecção configurada para detectar um valor instantâneo de consumo de energia para cada da pluralidade de instalações de carga, uma unidade de previsão configurada para prever um valor instantâneo de consumo de energia para cada da pluralidade de instalações de carga, uma unidade de operação configurada para executar uma operação para obter uma diferença entre o valor detectado pela unidade de detecção e o valor previsto pela unidade de previsão, para cada da pluralidade de instalações de carga, uma unidade de controle configurada para emitir um comando de ar-mazenamento ou um comando de descarga com base em se a diferença obtida pela unidade de operação é positiva ou negativa, e um dispositivo de armazenamento/descarga configurado para armazenar ou descarregar eletricidade com base no comando de armazenamento ou no comando de descarga emitidos da unidade de controle.

EFEITO VANTAJOSO DA INVENÇÃO

[009] Um dispositivo de gestão de energia de acordo com a presente invenção provê o efeito de poder adequadamente responder a uma mudança instantânea e abrupta da quantidade de consumo de energia em uma instalação de carga e de permitir o uso eficiente de energia.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0010] A Figura 1 é um diagrama que ilustra uma configuração deuma usina de laminação a quente na qual é aplicado um dispositivo de gestão de energia que é relacionado à Concretização 1 da presente invenção.

[0011] A Figura 2 é um diagrama de bloco que esquematicamente ilustra uma configuração completa do dispositivo de gestão de energia relacionado à Concretização 1 da presente invenção.

[0012] A Figura 3 é um diagrama que ilustra uma relação entreuma diferença entre um valor medido real e um valor previsto de consumo de energia em uma instalação de carga e comandos de armaze- namento/comandos de descarga emitidos de uma unidade de controle de dispositivo de armazenamento/descarga no dispositivo de gestão de energia relacionado à Concretização 1 da presente invenção.

[0013] A Figura 4 é um diagrama que ilustra a operação do dispositivo de gestão de energia relacionado à Concretização 1 da presente invenção.

DESCRIÇÃO DA CONCRETIZAÇÃO

[0014] A presente invenção será descrita com referência aos desenhos anexos. Através dos desenhos, números de referência iguais indicam partes que são idênticas ou que se correspondem, e a descrição repetida dos mesmos será arbitrariamente simplificada ou omitida. CONCRETIZAÇÃO 1

[0015] As Figuras 1 a 4 referem-se à Concretização 1 da presenteinvenção: a Figura 1 é um diagrama que ilustra uma configuração de uma usina de laminação a quente na qual é aplicado um dispositivo de gestão de energia, a Figura 2 é um diagrama de bloco que esquematicamente ilustra uma configuração completa do dispositivo de gestão de energia, a Figura 3 é um diagrama que ilustra uma relação entre uma diferença entre o valor medido real e um valor previsto de consumo de energia em uma instalação de carga e comandos de armaze- namento/comandos de descarga emitidos de uma unidade de controle de dispositivo de armazenamento/descarga no dispositivo de gestão de energia, e a Figura 4 é um diagrama que ilustra a operação do dispositivo de gestão de energia.

[0016] Na Figura 1, no lado de saída de um forno de reaquecimen- to 10 (RF) que extrai um material de laminação, são dispostos laminadores de desbaste 20 (RM). No lado de saída dos laminadores de desbaste 20, é disposto um dispositivo de corte 30 (CS). No lado de saída do dispositivo de corte 30, são dispostos laminadores de acabamento 40 (FM). No lado de saída dos laminadores de acabamento 40, é disposta uma bobinadeira 50 (DC).

[0017] Um material de laminação extraído pelo forno de reaqueci-mento 10 é primeiramente laminado pelos laminadores de desbaste 20. Depois da laminação via os laminadores de desbaste 20, os resíduos em uma extremidade dianteira e em uma extremidade traseira da chapa de aço (material de laminação) são cortados pelo dispositivo de corte 30. Subsequentemente, os laminadores de acabamento 40 laminam o material de laminação em uma espessura do produto. Subsequentemente, a bobinadeira 50 recolhe o material de laminação em uma forma espiralada.

[0018] O forno de reaquecimento 10 é acionado por força motrizde um motor de forno de reaquecimento 11. A operação de laminação dos laminadores de desbaste 20 é executada usando um motor de la- minador de desbaste 21 como uma fonte de força motriz. O motor de laminador de desbaste 21 é acionado por um dispositivo de acionamento de laminador de desbaste 22. O dispositivo de acionamento de laminador de desbaste 22 ajusta a energia elétrica a ser suprida para o motor de laminador de desbaste 21, controlando assim a operação do motor de laminador de desbaste 21.

[0019] Uma fonte de força motriz do dispositivo de corte 30 é ummotor de dispositivo de corte 31. A operação de laminação dos laminadores de acabamento 40 é executada usando um motor de lamina- dor de acabamento 41 como uma fonte de força motriz. O motor de laminador de acabamento 41 é acionado por um dispositivo de acionamento de laminador de acabamento 42. O dispositivo de aciona- mento de laminador de acabamento 42 ajusta a energia elétrica a ser suprida para o motor de laminador de acabamento 41, controlando assim a operação do motor de laminador de acabamento 41.

[0020] Uma fonte de força motriz da bobinadeira 50 é um motor debobinadeira 51. Aqui, no processo de laminação a quente acima, o material de laminação é adequadamente resfriado por um dispositivo de resfriamento em cada das posições onde o resfriamento se faz necessário. A fim de suprir água de resfriamento para o dispositivo de resfriamento, são instalados um poço de água 60 e uma bomba 61.

[0021] Na usina de laminação a quente configurada conforme descrito acima, o motor de forno de reaquecimento 11, o motor de lamina- dor de desbaste 21, o motor de dispositivo de corte 31, o motor de la- minador de acabamento 41, o motor de bobinadeira 51 e a bomba 61 são instalações de carga 1 que consomem energia elétrica para operação da usina. É provida uma pluralidade de cada destas instalações de carga 1. Estas instalações de carga 1 são divididas em grupos de instalações de carga, cada qual incluindo uma pluralidade de instalações de carga 1. Pode ser provida uma pluralidade de cada dos grupos de instalações de carga.

[0022] Mais especificamente, na Figura 1, é provida uma pluralidade de motores de forno de reaquecimento 11. A pluralidade de motores de forno de reaquecimento 11 forma um grupo de instalações de carga. Uma pluralidade de motores de laminador de desbaste 21 forma um grupo de instalações de carga. Uma pluralidade de motores de laminador de acabamento 41 forma um grupo de instalações de carga, e também uma pluralidade de bombas 61 forma um grupo de instalações de carga.

[0023] Um dispositivo de gestão de energia que controla a energiaelétrica a ser suprida para a pluralidade de instalações de carga 1 (grupos de instalações de carga) providas conforme descrito acima é configurado conforme ilustrado na Figura 2. Na Figura 2, para cada da pluralidade de instalações de carga 1, um valor instantâneo de energia elétrica efetivamente consumida é detectado por uma unidade de detecção de energia 2. Uma unidade de previsão de energia 3 prevê um valor instantâneo de consumo de energia para cada da pluralidade de instalações de carga 1.

[0024] Um valor instantâneo (valor medido real) de consumo deenergia em cada instalação de carga 1, que foi detectado pela unidade de detecção de energia 2, é introduzido em uma unidade de operação de diferença 4. Também, um valor instantâneo (valor previsto) de consumo de energia para cada instalação de carga 1, que foi previsto pela unidade de previsão de energia 3, é introduzido na unidade de operação de diferença 4. A unidade de operação de diferença 4 executa uma operação para obter uma diferença entre o valor medido real detectado pela unidade de detecção de energia 2 o valor previsto, que é previsto pela unidade de previsão de energia 3 para cada das instalações de carga 1. Aqui, a unidade de operação de diferença 4 executa uma operação para obter o valor de diferença com a subtração do valor medido real provido pela unidade de detecção de energia 2 do valor previsto provido pela unidade de previsão de energia 3. Em outras pa-lavras, para cada das instalações de carga 1, (valor de diferença) = (valor previsto) - (valor medido real).

[0025] O valor de diferença obtido pela unidade de operação dediferença 4 é introduzido em uma unidade de controle de dispositivo de armazenamento/descarta 5. A unidade de controle de dispositivo de armazenamento e descarga 5 se destina a controlar a operação de armazenamento de eletricidade e a operação de descarga de eletricidade do dispositivo de armazenamento/descarga 6. O dispositivo de armazenamento/descarga 6 inclui uma bateria secundária ou um capacitor que pode armazenar e descarregar eletricidade. O dispositivo de armazenamento/descarga 6 é instalado para cada grupo de instalações de carga.

[0026] Também, uma instalação (usina de laminação a quente) naqual é aplicado o dispositivo de gestão de energia de acordo com a presente concretização é equipada com um dispositivo de suprimento de energia não ilustrado que supre energia elétrica para cada das instalações de carga 1. Cada instalação de carga 1 é acionada pela energia elétrica suprida do dispositivo de suprimento de energia e pela energia elétrica suprida do dispositivo de armazenamento/descarga 6, que são providas para cada grupo de instalações de carga. A quantidade de energia elétrica suprida do dispositivo de suprimento de energia para certa instalação de carga 1 é fixada com base no valor de consumo de energia previsto pela unidade de previsão de energia 3 para a instalação de carga relevante 1.

[0027] A unidade de controle de dispositivo de armazenamen-to/descarga 5 emite um comando de armazenamento ou um comando de descarga para o dispositivo de armazenamento/descarga 6 com base no valor de diferença obtido pela unidade de operação de diferença 4. Com base no comando de armazenamento ou no domando de descarga da unidade de controle de dispositivo de armazenamen- to/descarga 5, o dispositivo de armazenamento/descarga 6 armazena eletricidade do dispositivo de suprimento de energia ou descarrega (supre) eletricidade para a instalação de carga 1. Mais especificamente, a unidade de controle de dispositivo de armazenamento/descarga 5 determina que um comando de armazenamento ou um comando de descarga seja emitido, com base em se o valor de diferença obtido pela unidade de operação de diferença 4 é positivo ou negativo.

[0028] Uma relação entre comandos da unidade de controle dedispositivo de armazenamento/descarga 5 para o dispositivo de arma- zenamento/descarga 6 e o valor de diferença obtido pela unidade de operação de diferença 4 é indicada na Figura 3. Se o valor de diferença obtido pela unidade de operação de diferença 4 for positivo, isto é, se o valor medido real provido pela unidade de detecção de energia for menor do que o valor previsto provido pela unidade de previsão de energia 3, a unidade de controle de dispositivo de armazenamen- to/descarga 5 emitirá um comando de armazenamento para o dispositivo de armazenamento/descarga 6. Por outro lado, se o valor de diferença obtido pela unidade de operação de diferença 4 for negativo, isto é, se o valor medido real provido pela unidade de detecção de energia 2 for maior do que o valor previsto provido pela unidade de previsão de energia 3, a unidade de controle de dispositivo de armazenamen- to/descarga 5 emitirá um comando de descarga para o dispositivo de armazenamento/descarga 6. Aqui, se o valor de diferença obtido pela unidade de operação de diferença 4 for zero, isto é, se o valor medido real provido pela unidade de detecção de energia 2 e o valor previsto provido pela unidade de previsão de energia 3 forem exatamente iguais entre si, a unidade de controle de dispositivo de armazenamen- to/descarga 5 não emitirá nem um comando de armazenamento nem um comando de descarga.

[0029] Aqui, conforme descrito acima, o dispositivo de armazena-mento/descarga 6 é provido para cada grupo de instalações de carga. Por isso, a saída de um comando de armazenamento ou um comando de descarga pela unidade de controle de dispositivo de armazenamen- to/descarga 5 é também executada para cada grupo instalações de carga como uma unidade. Em outras palavras, com base em uma soma dos valores de diferença obtidos pela unidade de operação de diferença 4 para cada grupo de instalações de carga, a unidade de controle de dispositivo de armazenamento/descarga 5, a unidade de controle emite um comando de armazenamento ou um comando de descarga para o dispositivo de armazenamento/descarga 6 para o grupo de ins- talações de carga relevantes.

[0030] Mais especificamente, para certo grupo de instalações decarga, se uma soma dos valores de diferença obtidos pela unidade de operação de diferença 4 para as respectivas instalações de carga 1 que pertencem ao grupo de instalações de carga for positiva, a unidade de controle de dispositivo de armazenamento/descarga 5 emitirá um comando de armazenamento para o dispositivo de armazenamen- to/descarga 6 para o grupo de instalações de carga. Neste caso, para o grupo de instalações de carga, a energia elétrica do dispositivo de suprimento é usada para o acionamento das respectivas instalações de carga 1 que pertencem ao grupo de instalações de carga e o armazenamento de energia elétrica no dispositivo de armazenamen- to/descarga 6 para o grupo de instalações de carga.

[0031] Por outro lado, para certo grupo de instalações de carga, seuma soma dos valores de diferença obtidos pela unidade de operação de diferença 4 para as respectivas instalações de carga 1 que pertencem ao grupo de instalações de carga for negativa, a unidade de controle de dispositivo de armazenamento/descarga 5 emitirá um comando de descarga para o dispositivo de armazenamento/descarga 6 para o grupo de instalações de carga. Neste caso, as respectivas instalações de carga 1 pertencentes ao grupo de instalações de carga são acionadas pela energia elétrica proveniente do dispositivo de suprimento de energia e a energia elétrica descarregada do dispositivo de armazenamento/descarga 6 para o grupo de instalações de carga.

[0032] Se o valor de diferença obtido pela unidade de operação dediferença 4 for positivo, isto é, se o valor medido real provido pela unidade de detecção de energia 2 for menor do que o valor previsto provido pela unidade de previsão de energia 3, isto indicará que uma quantidade instantânea de energia elétrica efetivamente consumida pela instalação de carga 1 é menor do que uma quantidade instantâ- nea de energia elétrica prevista a ser consumida pela instalação de carga 1. Por isso, há um excedente na energia elétrica suprida do dispositivo de suprimento de energia, e a unidade de controle de dispositivo de armazenamento/descarga 5 emite um comando de armazenamento para armazenar o excedente no dispositivo de armazenamen- to/descarga 6.

[0033] Por outro lado, se o valor de diferença obtido pela unidadede operação de diferença 4 for negativo, isto é, se o valor medido real provido pela unidade de detecção de energia 2 for maior do que o valor previsto provido pela unidade de previsão de energia 3, isto indica que uma quantidade instantânea de energia elétrica efetivamente consumida pela instalação de carga 1 é maior do que uma quantidade instantânea de energia elétrica prevista a ser consumida pela instalação de carga 1. Por isso, a energia elétrica suprida do dispositivo de suprimento de energia pode ser insuficiente, e, portanto, a unidade de controle de dispositivo de armazenamento/descarga 5 emite um comando de descarga, por meio do que a insuficiência pode ser suplementada com a energia elétrica do dispositivo de armazenamen- to/descarga 6.

[0034] Aqui, quando o consumo de energia em uma instalação decarga 1 detectada pela unidade de detecção de energia 2 for negativo, a instalação de carga 1 estará em um estado regenerativo. Em outras palavras, a instalação de carga 1 está em um estado no qual a instalação de carga 1 não consome nenhuma energia elétrica e gera energia elétrica regenerativa. Neste caso, não obstante o valor de consumo de energia previsto pela unidade de previsão de energia 3 para a instalação de carga 1, a energia elétrica regenerativa da instalação de carga 1 poderá ser armazenada como energia elétrica excedente no dispositivo de armazenamento/descarga 6. Por isso, se for determinado com base no valor medido real detectado pela unidade de detecção de energia 2 que a instalação de carga 1 está em um estado regenerativo, a unidade de controle de dispositivo de armazenamento/descarga 5 emitirá um comando de armazenamento para o dispositivo de arma- zenamento/descarga 6. Neste caso, a unidade de controle dispositivo de armazenamento/descarga 5 pode ser considerada como funcionando como uma unidade de controle de energia regenerativa.

[0035] Resultados dos comandos de armazenamento e dos comandos de descarga emitidos da unidade de controle de dispositivo de armazenamento/descarga 5 para o dispositivo de armazenamen- to/descarga 6 são armazenados e acumulados em uma unidade de armazenamento 7. Um conteúdo de informação armazenada na unidade de armazenamento 7 pode ser visualizado com a exibição do conteúdo em uma unidade de vídeo 8. Aqui, a informação armazenada na unidade de armazenamento 7 pode incluir, além dos resultados dos comandos de armazenamento e dos comandos de descarga, por exemplo, inúmeros ciclos de armazenamento/descarga no dispositivo de armazenamento/descarga 6, e um valor estimado da durabilidade do dispositivo de armazenamento/descarga 6 com base nos inúmeros ciclos de armazenamento/descarga.

[0036] A unidade de vídeo 8 pode ser configurada de modo a poder exibir, além dos resultados dos comandos de armazenamento e dos comandos de descarga armazenados na unidade de armazenamento 7, informação, tal como um valor medido real do consumo de energia instantâneo na instalação de carga 1, que foi detectado pela unidade de detecção de energia 2, um valor previsto de consumo de energia instantâneo na instalação de carga 1, que foi calculado pela unidade de previsão de energia 3, um valor de diferença entre o valor medido real e o valor previsto, que foi obtido pela unidade de operação de diferença 4, e informação de se ou não a instalação de carga 1 está em operação regenerativa (uma quantidade de energia elétrica rege- nerativa, se a instalação de carga 1 estiver em operação regenerativa). Também, as configurações podem ser formadas de modo que essas peças de informação possam ser armazenadas e acumuladas na unidade de armazenamento e registros históricos passados possam ser exibidos e visualizados na unidade de vídeo 8.

[0037] O dispositivo de gestão de energia de acordo com a presente concretização inclui uma unidade de função de aprendizado 9 para aumentar a precisão de previsão de uma quantidade de consumo de energia para cada instalação de carga 1 na unidade de previsão de energia 3. A unidade de função de aprendizado 9 calcula, com base em um valor de diferença entre um valor medido real da unidade de detecção de energia 2 e um valor previsto da unidade de previsão de energia, que foi calculado pela unidade de operação de diferença 4, um valor de correção α para o valor previsto de modo a aproximar o valor previsto ao valor medido real.

[0038] O valor de correção α é calculado como um valor de correção para um valor previsto, permitindo a minimização da soma de quadrados de valores de diferença entre os valores medidos reais e os valores previstos dentro de um período de tempo fixo, com o uso, por exemplo, do método de quadrados mínimos. Aqui, a unidade de função de aprendizado 9 pode ser configurada para minimizar um parâmetro para um algoritmo de previsão de consumo de energia usado na unidade de previsão de energia 3 de modo que o valor de diferença seja minimizado.

[0039] O valor de correção α calculado na unidade de função deaprendizado 9 é transmitido para a unidade de previsão de energia 3. Depois, a unidade de previsão de energia 3 executa o consumo de energia subsequente previsto para cada instalação de carga 1 usando o valor de correção α. Conforme descrito acima, os resultados de aprendizado na unidade de função de aprendizado 9 são refletidos na unidade de previsão de energia 3. Como resultado do valor de correção α calculado pela unidade de função de aprendizado 9 que é refletido na unidade de previsão de energia 3 da maneira conforme descrito acima, a precisão do previsão pela unidade de previsão de energia 3 é aumentada, permitindo o decréscimo em um desvio de um valor previsto pela unidade de previsão de energia 3 do consumo de energia efetiva na instalação de carga 1.

[0040] A operação do dispositivo de gestão de energia para umainstalação de carga 1, que é configurada como descrito acima, será descrita novamente com referência à Figura 4.

[0041] Primeiramente, na etapa S11 na Figura 4, a unidade deprevisão de energia 3 calcula um valor previsto de consumo de energia instantâneo para a instalação de carga 1, e transmite o valor previsto calculado. Na próxima etapa S12, é confirmado se ou não o cálculo e a transmissão do valor previsto na etapa S11 foram normalmente executados. Se o cálculo e a transmissão do valor previsto não tiverem sido normalmente executados, a operação retornará para a etapa S11 para recalcular o valor previsto ou a operação procederá para a etapa S13 para executar o processamento de anormalidade e o final do processamento.

[0042] Em paralelo com as etapas S11 e S13 acima, a unidade dedetecção de energia 2 detecta um valor medido real de consumo de energia instantâneo na instalação de carga 1 na etapa S21, e transmite o valor medido real detectado. Na próxima etapa S22, é confirmado se ou não a detecção e a transmissão do valor medido real na etapa S21 foram normalmente executadas. Se a detecção e a transmissão do valor medido real não tiverem sido normalmente executadas, a operação retornará para a etapa S21 para recalcular o valor previsto ou a operação procederá para a etapa S23 para executar o processamento de anormalidade e o final do processamento.

[0043] Se for confirmado que o cálculo e a transmissão do valorprevisto foram normalmente executados na etapa S12 e o cálculo e a transmissão do valor medido real foram normalmente executados na etapa S22, a operação procederá para a etapa S30. Na etapa S30, a unidade de operação de diferença 4 executa uma operação para obter um valor de diferença com a subtração do valor medido real transmitido pela unidade de detecção de energia 2 do valor previsto transmitido pela unidade de previsão de energia 3.

[0044] Na seguinte etapa S31, a unidade de controle de dispositivode armazenamento/descarga 5 avalia o valor de diferença obtido na etapa S30 para determinar se ou não o valor de diferença é maior do que β ou menor do que -β. Aqui, β é um valor limiar predeterminado para determinação, e β > 0. Aqui, β indica um grau de desvio de um valor previsto de um valor medido real suficiente para armazenar ou descarregar eletricidade para ou de um dispositivo de armazenamen- to/descarga 6. Visto que β é maior, o grau de desvio permitido (isto é, nem o armazenamento nem a descarga para ou do dispositivo de ar- mazenamento/descarga 6 são executados) é maior. É notado que a operação acima descrita da unidade de controle de dispositivo de ar- mazenamento/descarga 5 corresponde àquela onde β = 0.

[0045] Se for determinado na etapa S31 que o valor de diferença émaior do que β, a operação procederá para a etapa S32 e a unidade de controle de dispositivo de armazenamento/descarga 5 transmitirá um comando de armazenamento. Por outro lado, se for determinado na etapa S31 que o valor de diferença é maior do que -β, a operação procederá para a etapa S33 e a unidade de controle de dispositivo de armazenamento/descarga 5 transmitirá um comando de descarga. Subsequente à etapa S32 ou à etapa S33, a operação procederá para a etapa S34, Na etapa S34, é confirmado se ou não a transmissão do comando de armazenamento ou do comando de descarga da unidade de controle de dispositivo de armazenamento/descarga 5 foi normalmente executada.

[0046] Se a transmissão do comando de armazenamento ou docomando de descarga tiver sido normalmente executada, a operação procederá para a etapa S35, o dispositivo armazenará ou descarregará eletricidade de acordo com o comando de armazenamento ou o comando de descarga. Por outro lado, se a transmissão do comando de armazenamento ou do comando de descarga não tiver sido normalmente executada, a operação retornará para a etapa S32 ou a etapa S33 para recalcular o comando de armazenamento ou o comando de descarga ou a operação procederá para a etapa S35 para executar o processamento de anormalidade e o final do processamento.

[0047] O dispositivo de gestão de energia configurado conformedescrito acima inclui uma unidade de detecção de energia 2, que é uma unidade de detecção que detecta um valor instantâneo de consumo de energia para cada da pluralidade de instalações de carga 1, a unidade de previsão de energia 3, que é uma unidade de previsão que prevê um valor instantâneo de consumo de energia para cada da pluralidade de instalações de carga, a unidade de operação de diferença 4, que é uma unidade de operação que executa uma operação para obter uma diferença entre o valor detectado pela detecção e o valor previsto pela unidade de previsão para cada da pluralidade de instalações de carga, a unidade de controle de dispositivo de armazenamen- to/descarga 5, que é uma unidade de controle que emite um comando de armazenamento ou um comando de descarga com base em se a diferença obtida pela unidade de operação é positiva ou negativa, e o dispositivo de armazenamento/descarga 6 armazena ou descarrega eletricidade com base no comando de armazenamento ou no comando de descarga emitidos da unidade de controle.

[0048] Desse modo, quando ocorrer uma mudança de consumo de energia instantâneo para cada de uma pluralidade de instalações de carga e um valor previsto desviar assim de um valor medido real, se houver um excedente na energia elétrica suprida do dispositivo de suprimento de energia, o excedente poderá ser armazenado no dispositivo de armazenamento/descarga 6, e se houver insuficiência na energia elétrica suprida do dispositivo de suprimento de energia, a insuficiência poderá ser suplementada pela descarga de energia elétrica do dispositivo de armazenamento/descarga 6.

[0049] Por isso, o dispositivo de gestão de energia pode adequadamente responder a uma mudança instantânea e abrupta da quantidade de consumo de energia em uma instalação de carga devido à mudança de condição de produção ou à ocorrência de uma anormalidade durante a operação, permitindo o uso eficiente de energia elétrica.

[0050] Também, a unidade de controle de dispositivo de armaze-namento/descarga 5 é configurada de modo a emitir um comando de armazenamento para o dispositivo de armazenamento/descarga 6, se for determinado com base no valor detectado pela unidade de detecção de energia 2 que a instalação de carga 1 está em um estado regenerativo, por meio do que a mudança de consumo de energia poderá ser mitigada e a energia elétrica regenerativa gerada poderá ser efetivamente usada, quando a instalação de carga estiver em um estado regenerativo.

[0051] Além disso, a unidade de controle de dispositivo de arma-zenamento/descarga 5 é configurada de modo a emitir um comando de armazenamento ou um comando de descarga para o dispositivo de armazenamento/descarga 6 para o grupo de instalações de carga, com base em se uma soma das diferenças em cada grupo de instalações de carga é positiva ou negativa, por meio do que a determinação de armazenamento ou descarga para execução pode ser feita para um grupo de instalações de carga incluindo uma pluralidade de instalações de carga 1, como uma unidade, por meio do que a mudança de consumo de energia em cada instalação de carga 1 pode ser suavizada. Também comparado a um caso em que as instalações de carga 1 individualmente executam o armazenamento/descarga de eletricidade, os inúmeros ciclos de armazenamento/descarga no dispositivo de ar- mazenamento/descarga 6 são reduzidos, o que pode contribuir para a extensão da durabilidade do dispositivo de armazenamento/descarga 6.

[0052] Além disso, a configuração é criada de modo que váriostipos de informação, tais como resultados de comandos de armazenamento e comandos de descarga emitidos da unidade de controle de dispositivo de armazenamento/descarga 5, sejam armazenados e acumulados na unidade de armazenamento 7 e um conteúdo da informação possa ser visualizado na unidade de vídeo 8, conforme necessário, o que é útil, por exemplo, para executar a análise ex-post da situação, com a ocorrência de qualquer anormalidade ou semelhante, APLICABILIDADE INDUSTRIAL

[0053] A presente invenção pode ser usada para um dispositivo degestão de energia que controla a energia elétrica em um grupo de instalações de carga incluindo uma pluralidade de instalações de carga. DESCRIÇÃO DE SÍMBOLOS1 instalações de carga2 unidade de detecção de energia3 unidade de previsão de energia4 unidade de operação de diferença5 unidade de controle de dispositivo de armazenamen-to/descarga6 dispositivo de armazenamento/descarga7 unidade de armazenamento 8 unidade de vídeo9 unidade de função de aprendizado10 forno de reaquecimento11 motor de forno de reaquecimento20 laminadores de desbaste21 motor de laminador de desbaste22 dispositivo de acionamento de laminador de desbaste30 dispositivo de corte31 motor de dispositivo de corte40 laminadores de acabamento41 motor de laminador de acabamento42 dispositivo de acionamento de laminador de acabamento50 bobinadeira51 motor de bobinadeira60 poço de água61 bomba

Claims

1. Dispositivo de gestão de energia para gerir energia elétrica em um grupo de instalações de carga apresentando uma pluralidade de instalações de carga (1), o dispositivo de gestão de energia compreendendo:uma unidade de detecção (2) configurada para detectar um valor instantâneo de consumo de energia para cada uma da pluralidade de instalações de carga (1);uma unidade de previsão (3) configurada para prever um valor instantâneo de consumo de energia para cada uma da pluralidade de instalações de carga (1);uma unidade de operação (4) configurada para executar uma operação para obter uma diferença entre o valor detectado pela unidade de detecção (2) e o valor previsto pela unidade de previsão (3), para cada uma da pluralidade de instalações de carga (1);uma unidade de controle (5) configurada para emitir um comando de armazenamento ou um comando de descarga com base em se a diferença obtida pela unidade de operação (4) é positiva ou negativa; eum dispositivo de armazenamento/descarga (6) configurado para armazenar ou descarregar eletricidade com base no comando de armazenamento ou no comando de descarga emitidos da unidade de controle (5),caracterizado pelo fato de que o dispositivo de armaze- namento/descarga (6) descarrega eletricidade a fim de fornecer energia elétrica que aciona a pluralidade de instalações de carga (1),a unidade de controle (5) emite o comando de armazenamento se o valor detectado for menor do que o valor previsto, e emite o comando de descarga se o valor detectado for maior do que o valor previsto, e a unidade de controle (5) emite o comando de armazenamento se for determinado com base no valor detectado pela unidade de detecção (2) que a instalação de carga (1) está em um estado regenerativo.

2. Dispositivo de gestão de energia, de acordo com a rei-vindicação 1, caracterizado pelo fato de que:uma pluralidade de grupos de instalações de carga (1) é provida;o dispositivo de armazenamento/descarga (6) é provido para cada um da pluralidade de grupos de instalações de carga (1); ecom base em se uma soma das diferenças para cada um dos grupos de instalações de carga (1) é positiva ou negativa, a unidade de controle (5) emite o comando de armazenamento ou o comando de descarga para o dispositivo de armazenamento/descarga (6) para o grupo de instalações de carga (1).

3. Dispositivo de gestão de energia, de acordo com a rei-vindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende:uma unidade de armazenamento (7) configurada para armazenar resultados do comando de armazenamento e do comando de descarga emitidos a partir da unidade de controle (5); euma unidade de vídeo (8) configurada para exibir os resultados do comando de armazenamento e do comando de descarga armazenados na unidade de armazenamento (7).

4. Dispositivo de gestão de energia, de acordo com a rei-vindicação 3, caracterizado pelo fato de que a unidade de vídeo (8) pode exibir a diferença obtida pela unidade de operação (4).

5. Dispositivo de gestão de energia, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende uma unidade de aprendizado (9) configu- rada para calcular um valor de correção para o valor previsto pela unidade de previsão (3), com base na diferença obtida pela unidade de operação (4),em que a unidade de previsão (3) prevê um valor instantâneo de consumo de energia para cada uma da pluralidade de instalações de carga (1) usando o valor de correção calculado pela unidade de aprendizado (9).