JP2000092717A - 配電システム及びその制御方法 - Google Patents

配電システム及びその制御方法

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JP2000092717A
JP2000092717A JP10261561A JP26156198A JP2000092717A JP 2000092717 A JP2000092717 A JP 2000092717A JP 10261561 A JP10261561 A JP 10261561A JP 26156198 A JP26156198 A JP 26156198A JP 2000092717 A JP2000092717 A JP 2000092717A
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power
load
peak
battery
distribution system
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Tomoshi Tada
知史 多田
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Nissin Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 バッテリーの容量を増加させることなく、契
約電力の削減を容易に実現し得る配電システム及びその
制御方法を提供することにある。 【解決手段】 所内負荷を、常時給電用、ピークシフト
用、ピークカット用の3系統に分割した直流又は交流配
電システムにおいて、ピークシフト用負荷に接続された
バッテリーを深夜を含む軽負荷時間帯に充電し、電力ピ
ーク時間帯に放電することにより、ピークシフト用負荷
は電力ピーク時間帯のみバッテリーから給電され、ピー
クカット用負荷は電力ピーク時間帯のみ給電停止するよ
うに制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は配電システム及びそ
の制御方法に関し、例えば、ビル内の照明設備に電力を
供給するに際して、契約電力の削減をコスト的に容易に
実現するのに好適な配電システム及びその制御方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】例えば、ビル内の照明設備に電力を供給
する手段の1つとして直流配電システムが使用されてい
る。従来の直流配電システムは、図5に示すように交流
側にAC電源1が接続されたサイリスタ又はダイオード
整流器2(以下、単に整流器と称す)の直流側に照明設
備の直流負荷3a,3bを接続する。
【0003】一方の直流負荷3a(以下、第1負荷と称
す)は整流器2にそのまま接続されているが、他方の直
流負荷3b(以下、第2負荷と称す)はDCスイッチ4
(以下、第1スイッチと称す)を介して整流器2に接続
され、さらに、そのスイッチ4との間にDCスイッチ5
(以下、第2スイッチと称す)を介してバッテリー6が
並列に接続されている。
【0004】この直流配電システムでは、図6に示す負
荷電力Aのパターンに基づいて制御される。AC電源1
からの交流電力を整流器2で直流変換し、その直流電力
を第1負荷3aに供給するようにしている。この第1負
荷3aには整流器2から出力される直流電力が常時供給
されている(図5参照)。
【0005】一方、電力ピーク時間帯(例えばPM1〜
4時頃)を除く時間帯、すなわち、深夜を含む軽負荷時
間帯(例えばAM8時〜PM1時、PM5時〜10時
頃)には、第1スイッチ4をオンしてAC電源1からの
交流電力を整流器2で直流変換し、その直流電力を第2
負荷3bに供給する (図中a区間)。この時、深夜の
低電力料金時間帯(例えば前日PM10時〜翌日AM8
時)には、第2スイッチ5をオンしてバッテリー6を充
電する(図中b区間)。なお、バッテリー6の充電が完
了すると、第2スイッチ5をオフするが、第2スイッチ
5をオンのままでフロート充電状態であってもよい。
【0006】また、電力ピーク時間帯には、第1スイッ
チ4をオフ、第2スイッチ5をオンしてバッテリー6か
ら直流電力を第2負荷3bに供給する(図中c区間)。
このバッテリー6の放電により、電力ピーク時間帯での
使用電力量(バッテリー6の放電電力B)をカットして
深夜の低電力料金時間帯(バッテリー6の充電電力C)
にシフトすることができる。このピークシフトにより電
力ピークを削減することで契約電力を削減することがで
き、また、昼夜電力料金の差益を得ることができる。
【0007】前述した直流配電システムは整流器2を用
いたものであるが、図7に示すように交流配電システム
もある。この交流配電システムは、同図に示すようにA
C電源1に交流負荷3を接続し、その間にACスイッチ
7を介してコンバータ8を接続し、そのコンバータ8の
直流側にバッテリー6を接続した構成を具備する。な
お、この交流配電システムでも、前述した直流配電シス
テムと同様なタイムシーケンスでもって電力供給が行わ
れる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述したよ
うに電力ピーク時間帯にバッテリー6の放電により第2
負荷3bに電力供給してピークシフトすることで、契約
電力の削減を実現するようにしているが、一般的に、契
約電力を削減するためには、3〜5時間分の電力をピー
クシフトする必要がある。そのためには、大容量のバッ
テリー6を必要とすることから、契約電力の削減による
電力料金の低減とバッテリー6によるコストアップとの
バランスを考慮すると、契約電力の削減を実現化するこ
とが非常に困難であった。
【0009】そこで、本発明は前述の問題点に鑑みて提
案されたもので、その目的とするところは、バッテリー
の容量を増加させることなく、契約電力の削減を容易に
実現し得る配電システム及びその制御方法を提供するこ
とにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ための技術的手段として、本発明に係る配電システム
は、所内負荷を3系統に分割し、第1系統の負荷は常時
給電され、第2系統の負荷は電力ピーク時間帯のみバッ
テリーから給電され、第3系統の負荷は電力ピーク時間
帯のみ給電停止するという運用を行うためのタイムシー
ケンスに基づいて動作する直流又は交流給電系統を構成
したことを特徴とする。
【0011】また、所内負荷を、常時給電用、ピークシ
フト用、ピークカット用の3系統に分割した直流又は交
流配電システムの制御方法としては、ピークシフト用負
荷に接続されたバッテリーを深夜を含む軽負荷時間帯に
充電し、電力ピーク時間帯に放電すると同時に、その電
力ピーク時間帯にピークカット用負荷への給電を停止す
るように制御することを特徴とする。
【0012】さらに、前述した直流又は交流配電システ
ムの別の制御方法としては、ピークシフト用負荷に接続
されたバッテリーを深夜を含む軽負荷時間帯に充電し、
電力ピーク時間帯のデマンド管理状態に基づいて、目標
量超過が予想されるときはバッテリーを放電すると同時
にピークカット用負荷への給電を停止するようにデマン
ド制御することを特徴とする。
【0013】本発明では、深夜を含む軽負荷時間帯にバ
ッテリーを充電し、電力ピーク時間帯にバッテリーを放
電することにより、電力ピーク時間帯での使用電力量を
カットして深夜を含む軽負荷時間帯にシフトすることが
できる。このバッテリーの放電と同時に、電力ピーク時
間帯にピークカット用負荷についてその電力ピーク時間
帯のみ給電停止する。この電力ピーク時間帯のピークシ
フトとピークカットにより、バッテリーの容量を増加さ
せることなく、契約電力の削減が実現容易となる。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を以下に詳述す
る。なお、図5乃至図7と同一部分には同一参照符号を
付す。
【0015】図1に示す実施形態は直流配電システムで
あり、この直流配電システムは、同図に示すように交流
側にAC電源1が接続されたサイリスタ又はダイオード
整流器2(以下、単に整流器と称す)の直流側に照明設
備などの直流負荷3a〜3cを接続する。この所内負荷
である直流負荷3a〜3cを3系統に分割して整流器2
に並列接続する。
【0016】すなわち、第1系統の常時給電用直流負荷
3a(単に第1負荷と称す)は整流器2にそのまま接続
される。また、第2系統のピークシフト用直流負荷3b
(単に第2負荷と称す)はDCスイッチ4(以下、第1
スイッチと称す)を介して整流器2に接続され、さら
に、その第1スイッチ4との間にDCスイッチ5(以
下、第2スイッチと称す)を介してバッテリー6が並列
に接続される。また、第3系統のピークカット用直流負
荷3c(単に第3負荷と称す)は第1スイッチ4を介し
て整流器2に接続される。なお、図中、9はバッテリー
6の充電電力が逆流するのを阻止するブロッキングダイ
オードである。
【0017】この直流配電システムにおいて、第1負荷
3aはAC電源1から整流器2を介して常時給電され、
第2負荷3bは電力ピーク時間帯のみバッテリー6から
給電され、第3負荷3cは電力ピーク時間帯のみ給電停
止するという運用を行うためのタイムシーケンスに基づ
いて動作する給電系統を構成する。
【0018】この直流配電システムでは、図2に示す負
荷電力Aのパターンに基づいて制御される。AC電源1
からの交流電力を整流器2で直流変換し、その直流電力
を第1負荷3aに供給するようにしている。この第1負
荷3aには整流器2から出力される直流電力が常時供給
されている(図1参照)。
【0019】一方、電力ピーク時間帯(例えばPM1〜
4時頃)を除く時間帯、すなわち、深夜を含む軽負荷時
間帯(例えばAM8時〜PM1時、PM5時〜10時
頃)には、第1スイッチ4をオンしてAC電源1からの
交流電力を整流器2で直流変換し、その直流電力を第2
負荷3b及び第3負荷3cに供給する(図中a区間)。
この時、深夜の低電力料金時間帯(例えば前日PM10
時〜翌日AM8時)には、第2スイッチ5をオンしてバ
ッテリー6を充電する(図中b区間)。なお、バッテリ
ー6の充電が完了すると、第2スイッチ5をオフする
が、第2スイッチ5をオンのままでフロート充電状態で
あってもよい。
【0020】また、電力ピーク時間帯には、第1スイッ
チ4をオフ、第2スイッチ5をオンしてバッテリー6か
ら直流電力を第2負荷3bに供給する(図中c区間)。
このバッテリー6の放電により、電力ピーク時間帯での
使用電力量(バッテリー6の放電電力B)をカットして
深夜の低電力料金時間帯(バッテリー6の充電電力C)
にシフトすることができる。このピークシフトにより電
力ピークを削減することで契約電力を削減することがで
き、また、昼夜電力料金の差益を得ることができる。こ
のピークシフトと同時に第1スイッチ4がオフされてい
ることから、第3負荷3cは給電停止され、その分(ピ
ークカット電力D)だけピークカットされる。この電力
ピーク時間帯のピークシフトとピークカットにより、バ
ッテリー6の容量を増加させることなく、契約電力の削
減が実現容易となる。
【0021】また、本発明は図3に示すデマンド制御に
も適用することができる。このデマンド制御は、一定時
間(例えば30分)ごとに電力を積算して目標量を超過
しないように制御し、ある時間帯の合計電力量を管理す
るものである。
【0022】前述の直流配電システムにおいて、第1負
荷3aには整流器2から直流電力が常時供給されてい
る。なお、深夜の低電力料金時間帯に第2スイッチ5を
オンしてバッテリー6を充電する。そのバッテリー6の
充電が完了すると、第2スイッチ5をオフするが、第2
スイッチ5をオンのままでフロート充電状態であっても
よい。
【0023】一方、第1スイッチ4をオンしてAC電源
1からの交流電力を整流器2で直流変換し、その直流電
力を第2負荷3b及び第3負荷3cに供給する(図中a
区間)。そして、一定時間(例えば30分)ごとに入力
電力を積算してその一定時間経過前に目標量超過が予想
されるときは、第1スイッチ4をオフ、第2スイッチ5
をオンしてバッテリー6から直流電力を第2負荷3bに
供給する(図中c区間)。
【0024】前述したバッテリー6の放電により、一定
時間が経過するまでの使用電力量(バッテリー6の放電
電力B)をカットして深夜の低電力料金時間帯にシフト
することができる。このピークシフトにより電力ピーク
を削減することで契約電力を削減することができ、ま
た、昼夜電力料金の差益を得ることができる。このピー
クシフトと同時に第1スイッチ4がオフされていること
から、第3負荷3cは給電停止され、その分(ピークカ
ット電力D)だけピークカットされる。この一定時間が
経過するまでのピークシフトとピークカットにより、バ
ッテリー6の容量を増加させることなく、契約電力の削
減が実現容易となる。
【0025】前述した直流配電システムは整流器2を用
いたものであるが、図4に示すように交流配電システム
もある。この交流配電システムは、同図に示すようにA
C電源1に第1〜第3負荷3a〜3cを並列接続して3
系統に分割し、AC電源1と第3負荷3c間に第1スイ
ッチ4を接続し、AC電源1と第2負荷3b間に第2ス
イッチ5を介してコンバータ8を接続し、そのコンバー
タ8の直流側にバッテリー6を接続した構成を具備す
る。なお、この交流配電システムでも、前述した直流配
電システムと同様なタイムシーケンスでもって電力供給
が行われる。
【0026】
【発明の効果】本発明によれば、電力ピーク時間帯のピ
ークシフトとピークカットの両者により、バッテリー容
量を増加させることなく、比較的小容量のバッテリーな
がらも契約電力の削減や電力量の削減が実現容易とな
り、電力料金の差益を得ることができる。なお、ピーク
カットの影響としては、第3系統の負荷を全体の数分の
1〜10分の1程度の割合にすれば、例えば照明設備の
場合、少々の間引き消灯でも特に問題はない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態で直流配電システムの構成を
示す回路図
【図2】本発明の直流配電システムで制御される電力パ
ターン例を示す特性図
【図3】デマンド制御による電力パターン例を示す特性
【図4】本発明の交流配電システムの構成を示す回路図
【図5】従来の直流配電システムの構成を示す回路図
【図6】従来の直流配電システムで制御される電力パタ
ーン例を示す特性図
【図7】従来の交流配電システムの構成を示す回路図
【符号の説明】
1 電源(AC電源) 2 整流器 3a 第1系統の負荷(常時給電用負荷) 3b 第2系統の負荷(ピークシフト用負荷) 3c 第3系統の負荷(ピークカット用負荷) 6 バッテリー

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所内負荷を3系統に分割し、第1系統の
    負荷は常時給電され、第2系統の負荷は電力ピーク時間
    帯のみバッテリーから給電され、第3系統の負荷は電力
    ピーク時間帯のみ給電停止するという運用を行うための
    タイムシーケンスに基づいて動作する直流又は交流給電
    系統を構成したことを特徴とする配電システム。
  2. 【請求項2】 所内負荷を、常時給電用、ピークシフト
    用、ピークカット用の3系統に分割した直流又は交流配
    電システムにおいて、ピークシフト用負荷に接続された
    バッテリーを深夜を含む軽負荷時間帯に充電し、電力ピ
    ーク時間帯に放電すると同時に、その電力ピーク時間帯
    にピークカット用負荷への給電を停止するように制御す
    ることを特徴とする配電システムの制御方法。
  3. 【請求項3】 所内負荷を、常時給電用、ピークシフト
    用、ピークカット用の3系統に分割した直流又は交流配
    電システムにおいて、ピークシフト用負荷に接続された
    バッテリーを深夜を含む軽負荷時間帯に充電し、電力ピ
    ーク時間帯のデマンド管理状態に基づいて、目標量超過
    が予想されるときはバッテリーを放電すると同時にピー
    クカット用負荷への給電を停止するようにデマンド制御
    することを特徴とする配電システムの制御方法。
JP10261561A 1998-09-16 1998-09-16 配電システム及びその制御方法 Withdrawn JP2000092717A (ja)

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