JP2000324722A - 電力消費量制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】専用のケーブルを敷設する必要がなく、低コス
トで契約電力の低減のための電源制御を行うこと。 【解決手段】電源ラインに接続された複数の電気機器の
電源制御を行って当該電源ラインにおいて消費される電
力消費量を制御するための装置であって、電源ラインに
おける電力消費量を計測する手段と、電力消費量につい
ての設定値を設定する手段と、計測された電力消費量と
設定値とを比較し、電力消費量が設定値を越えないよう
に電気機器の電源制御を行うための制御指令を生成する
判断手段と、制御指令に基づいて電源ラインに対し制御
信号を送出する手段と、電源ラインを介して送出された
制御信号を受信する受信手段と、受信した制御信号に基
づいて電気機器の電源を制御する電源制御駆動手段と、
を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電源ラインに接続
された複数の電気機器の電源制御を行って当該電源ライ
ンにおいて消費される電力消費量を制御するための装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、工場、事務所、又はビルなど、
電力の需要家においては、電力会社から高圧で受電した
電力を低圧に変換し、屋内配線を介して各電気機器に供
給している。

【０００３】需要家において消費される電力の電気料金
は、デマンド料金制によって決定されることがしばしば
ある。デマンド料金制では、１ヵ月の電力料金が、基本
料金と電力使用量金との合計となる。基本料金は、契約
電力に単価を乗じて算出される。電力使用量金は、１ヵ
月に実際の電力使用量に単価を乗じて算出される。

【０００４】ここで、契約電力は、過去１年間の最大需
要電力（使用最大電力）によって決定される。需要家に
おける需要電力（消費電力）は、常に計量器によって計
量されており、３０分単位でその平均値（平均電力）が
算出されている。１ヵ月における平均電力の最大値（ピ
ーク値）が、その月の最大需要電力とされる。

【０００５】したがって、例えば、夏場におけるクーラ
ーのフル稼動によってピークの消費電力量が突出して大
きくなった場合には、それによってその月の最大需要電
力が決定され、さらにその最大需要電力が以降の１年間
における契約電力となり、高い電力料金を支払い続ける
こととなる可能性がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】これに対して、上に述
べた３０分単位の平均電力を抑制するための装置が提案
されている。この従来の装置では、電気機器の電源制御
のために専用のケーブルを敷設しておき、電力消費量が
増大した場合に、専用のケーブルを介して電気機器の電
源を遮断するように制御が行われる。

【０００７】しかし、上に述べた従来の装置では、電気
機器の制御のために専用のケーブルを敷設する必要があ
り、そのための作業に多くの時間と労力を要し、初期投
資のコストが高い。また、電気機器の電源を一旦遮断し
た後は、適当な時間が経過した後で、担当者が電気機器
の設置されている現場を回って電源の再投入を行う必要
があった。

【０００８】本発明は、上述の問題に鑑みてなされたも
ので、専用のケーブルを敷設する必要がなく、低コスト
で契約電力の低減のための電源制御を行うことのできる
電力消費量制御装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る装
置は、電源ラインに接続された複数の電気機器の電源制
御を行って当該電源ラインにおいて消費される電力消費
量を制御するための装置であって、前記電源ラインにお
ける電力消費量を計測する手段と、電力消費量について
の設定値を設定する手段と、計測された電力消費量と前
記設定値とを比較し、前記電力消費量が前記設定値を越
えないように前記電気機器の電源制御を行うための制御
指令を生成する判断手段と、前記制御指令に基づいて前
記電源ラインに対し制御信号を送出する手段と、前記電
源ラインを介して送出された前記制御信号を受信する受
信手段と、受信した制御信号に基づいて前記電気機器の
電源を制御する電源制御駆動手段と、を有する。

【００１０】請求項２の発明に係る装置では、前記電気
機器の動作状態を検出するための状態センサと、前記状
態センサの検出値に基づいて前記電源ラインに対し検出
信号を送出する手段と、前記電源ラインを介して送出さ
れた前記検出信号を受信する手段と、を有し、前記判断
手段は、受信した検出信号に基づいて、いずれの電気機
器に対する電源制御を行うかを判断する。

【００１１】請求項３の発明に係る装置では、前記受信
手段及び前記電源制御駆動手段は、さし込接続器ととも
にハウジングに収容されており、さし込接続器には、前
記電気機器から引き出されたケーブルの先端に設けられ
たプラグがさし込み可能である。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係る電力消費量制
御装置１の全体の構成を示すブロック図、図２は接続制
御装置１４の構成の例を示す図、図３は負荷制御装置１
５の例を示す図、図４は制御指令ＣＣの例を示す図、図
５は表示装置１３の表示面１３ａに表示される画面ＨＧ
１の例を示す図である。

【００１３】図１において、電力消費量制御装置１は、
処理装置１１、入力装置１２、表示装置１３、接続制御
装置１４、及び負荷制御装置１５，１６，１７…などか
ら構成される。なお、負荷制御装置１５，１６，１７…
は互いに同一の構成であるので、そのうちの１つについ
てのみ詳しく説明する。

【００１４】引き込み線５は受電設備１０に接続され、
ここで電力会社から電力を受電する。受電設備１０に
は、高圧を低圧に変圧するための変圧器、遮断機、各種
の保護継電器、計量器１０ａ、及び、その他の種々の制
御機器並びに計量器が設けられている。計量器１０ａ
は、受電設備１０を経由して供給された電力消費量を計
測するためのものであり、必要に応じて、ＰＴ、ＣＴ、
及びパルス変換器などが用いられる。計量器１０ａから
は、その時々の電力消費量、又は電圧、電流、力率など
を示す信号Ｓ１が出力される。

【００１５】受電設備１０において低圧となった電力
は、電源ライン（配電線）６によって、工場や事務所の
各箇所に設けられた負荷制御装置１５〜１７に送られ
る。負荷制御装置１５〜１７には、空調設備の室外機２
１，３１，４１の電源がそれぞれ接続されている。ま
た、室外機２１，３１，４１には、それぞれの室内機２
２〜２４、３２〜３４、４２が接続されている。室内機
２２〜２４、３２〜３４、４２が設置された各室には、
室温を検出するための温度センサ２２ａ〜２４ａ、３２
ａ〜３４ａ、４２ａが取り付けられており、それぞれか
ら出力される検出信号Ｓ２は、室内機２２〜２４、３２
〜３４、４２を経て負荷制御装置１５〜１７に送られ
る。また、各室には、人の有無を検知するための人体感
知センサなど、図示しない種々のセンサが取り付けられ
る。

【００１６】処理装置１１は、信号Ｓ１で示される電力
消費量と設定値とを比較し、電力消費量が設定値を越え
ないように電気機器の電源制御を行うための制御指令Ｃ
Ｃを生成する。

【００１７】制御指令ＣＣは、図４に示すように、識別
コードＢＣ、制御コードＳＣ、チェックコードＴＣから
なる。識別コードＢＣによって、制御対象となる電気機
器が特定される。ここの例では、いずれの負荷制御装置
１５，１６，１７…に対して電源制御を行うかが特定さ
れる。制御対象を特定するために、それぞれの電気機器
に対して優先順位が予め付与される。例えば、電源をオ
フにする際には、室温の低い部屋から順に電源制御を実
行する。この逆に、電源をオンにする際には、室温の高
い部屋から順に電源制御を実行する。また、人の居ない
部屋から順に電源をオフにし、人の居る部屋から順に電
源をオンにするよう、電源制御を実行する。また、その
ような動作状態とは関係なく、オンオフの順序を決めて
おいてもよい。

【００１８】また、制御コードＳＣによって、電源制御
の内容が特定される。電源制御の内容として、電源のオ
ン、オフ、パワーアップ、パワーダウン、温度設定値の
上昇、又は温度設定値の下降、温度設定値自体などがあ
る。チェックコードＴＣによって、データのエラーチェ
ックが行われる。

【００１９】その他、処理装置１１によって、種々の制
御、演算などが行われる。設定値は入力装置１２から入
力される。担当者は、過去の電力消費量の経緯などを考
慮して、目標とする電力消費量を設定する。表示装置１
３には、制御又は入力などに必要な種々の画面やメッセ
ージが表示される。

【００２０】このような処理装置１１、入力装置１２、
表示装置１３は、例えばパーソナルコンピュータを用い
て実現される。電源制御を行うためのプログラムは、Ｃ
Ｄ−ＲＯＭ又はフロッピーディスクなどの記録媒体によ
って提供される。また、通信回線を介してサーバからダ
ウンロードされることも可能である。

【００２１】図２において、接続制御装置１４は、イン
タフェース部５１、変復調部５２、発振器５３、及びカ
プラ５４などからなる。インタフェース部５１は、処理
装置１１との間で信号のやり取りを行う。インタフェー
ス部５１として、例えば、シリアルインタフェースＲＳ
２３２Ｃなどが用いられる。

【００２２】変復調部５２は、処理装置１１から送られ
る制御指令に基づいて、発振器５３から出力される搬送
波を変調し、制御信号を生成する。変調の方式として、
ＦＭ変調、ＰＷＭ、ＰＣＭなどが用いられる。生成され
た制御信号はカプラ５４に出力される。

【００２３】発振器５３は、電源ライン６の周波数より
も高い周波数、例えば数十ＫＨｚ〜数百ＫＨｚの搬送波
を発生する。カプラ５４は、変復調部５２から出力され
る制御信号を電源ライン６に送出する。

【００２４】また、カプラ５４は、電源ライン６を介し
て送られてきた制御信号を受信し、変復調部５２に出力
する。変復調部５２は、カプラ５４から出力される制御
信号を復調して制御コードを生成し、インタフェース部
５１へ出力する。インタフェース部５１は、制御コード
を処理装置１１に出力する。

【００２５】図３において、負荷制御装置１５は、イン
タフェース部６１、変復調部６２、発振器６３、カプラ
６４、パワー制御部６５、及びリレー６６などからな
る。インタフェース部６１、変復調部６２、発振器６
３、及びカプラ６４は、接続制御装置１４と同様のもの
である。パワー制御部６５は、処理装置１１から送出さ
れてきた制御指令ＣＣに基づいてリレー６６を制御す
る。リレー６６の制御によって、室外機２１及び室内機
２２〜２４の電源制御が行われる。リレー６６として、
有接点リレー、又は無接点リレーなど、種々のものが用
いられる。

【００２６】電源制御の内容としては、例えば、室外機
２１及び室内機２２〜２４の電源のオンオフ、パワーの
アップダウン、又は温度設定値の上昇下降などである。
また、負荷制御装置１５には、接続制御装置１４から送
出される信号を他の負荷制御装置に中継し、又は他の負
荷制御装置から送出された信号を接続制御装置１４に中
継する中継機能を設けることができる。その場合に、直
接の制御であるのか又は信号の中継を行うのかの判断
を、例えば制御コードＳＣを用いて行うようにすればよ
い。

【００２７】なお、接続制御装置１４及び負荷制御装置
１５において、電源ライン６を介して送受信される信号
の信頼性を高めるため、搬送波の周波数が互いに異なる
複数の制御信号が用いられ、それぞれの周波数帯から復
調された信号に対して、相互確認を行うようになってい
る。

【００２８】また、電源ライン６が単相２線式である場
合には、２本１組の電源ライン６に対して信号を送出し
又は信号を受信する。電源ライン６が単相３線式である
場合には、２組の電源ライン６に対して信号を送出し又
は信号を受信する。電源ライン６が３相３線式である場
合には、３組の電源ライン６に対して信号を送出し又は
信号を受信する。これによって、負荷制御装置１５が電
源ライン６に対してどのように接続された場合であって
も、信号がうまく伝送されることとなる。

【００２９】次に、上に述べた電力消費量制御装置１の
動作及び作用について説明する。計量器１０ａによっ
て、その時々の電力消費量が計測される。処理装置１１
において、計測された電力消費量が設定値と比較され、
電源制御の必要の有無が判断される。この場合に、設定
された設定値の他に、よりよい電源制御のために第２の
設定値又は第３の設定値などを用いることが可能であ
る。電源制御が必要であると判断されると、その制御対
象及び制御内容を示す制御指令ＣＣを作成し、接続制御
装置１４に送出する。制御指令ＣＣの作成に当たって、
上で述べたように、部屋の温度、人の有無、その他、各
電気機器の動作状態などがチェックされる。

【００３０】接続制御装置１４では、送られた制御指令
ＣＣに基づいて、制御信号を電源ライン６に送出する。
負荷制御装置１５，１６，１７…において、それぞれ受
信した制御信号を復元し、自己に宛てたものであるか否
かを判断する。自己に宛てたものである場合には、その
制御内容にしたがってリレー６６を駆動する。これとと
もに、制御指令ＣＣを受信した旨の通知を処理装置１１
に送出する。これによって、処理装置１１は制御が実行
されたことを認識する。もし、受信した旨の通知が処理
装置１１に返ってこなかった場合には、図５に示すよう
に、表示装置１３の表示面１３ａには、その旨の警告を
示す画面ＨＧ１が表示される。これとともに、警告の音
声も出力される。この場合には、制御指令ＣＣを再度送
出するための再トライが自動的に行われる。再トライの
回数ｎは、担当者が予め設定しておく。再トライを行っ
ても駄目な場合には、担当者が介入してチェックする。

【００３１】このような制御が行われ、電源ライン６に
接続された電気機器の電力消費量が設定値以下に抑えら
れる。なお、室外機２１，３１，４１などをオフした場
合に、一定の時間が経過したら再度オンし、これを順送
りにすることによって、それぞれの室外機を短時間のみ
オフすることにすれば、冷暖房が停止したことによる室
温の変動を少なくすることができる。

【００３２】また、電力消費量が目標の設定値から低下
してしばらくたった後は、適当な電気機器に対して順に
自動的に電源が入るので、従来のように担当者が電気機
器の設置されている現場を回って電源の再投入を行う必
要がなく、管理の簡単化を図ることができる。

【００３３】上に述べたように、本実施形態の電力消費
量制御装置１では、処理装置１１からの制御指令ＣＣに
よって電気機器の電源制御を行うに当たり、従来のよう
に専用のケーブルを敷設する必要がない。したがって、
そのための作業コストが不要であり、低コストで契約電
力の低減のための電源制御を行うことができる。

【００３４】上に述べた実施形態において、負荷制御装
置１５，１６，１７…の形態として、合成樹脂などのハ
ウジング内に全ての部品を収納し、端子台又はコネクタ
を用いて電線の接続を行うようにすればよい。また、室
外機２１，３１，４１などから引き出されたケーブルの
先端にプラグを設けた場合には、そのプラグをさし込む
ためのさし込接続器をハウジングの表面に設けておいて
もよい。

【００３５】また、図６に示すように、負荷制御装置１
５を構成する全ての部品をハウジング７１内に収納する
とともに、電源ライン６に接続するためのプラグ７２を
ハウジング７１から突出して設け、且つハウジング７１
の表面にさし込接続器７３を設けてもよい。このように
すると、既設のコンセントなどをそのまま用いることが
可能である。なお、各種センサとの接続のためには、タ
ーミナル７４を設けておけばよい。

【００３６】上の実施形態においては、空調設備を制御
対象として電源制御を行った例について説明したが、こ
れ以外に、又はこれとともに、ファン、電灯、ポット、
水用ポンプ、浄化槽用ポンプなど、種々の電気機器の電
源制御を行うことができる。その他、電力消費量制御装
置１の構成、構造、回路、処理内容、処理順序、個数な
どは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することができ
る。

【００３７】

【発明の効果】本発明によると、専用のケーブルを敷設
する必要がなく、低コストで契約電力の低減のための電
源制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電力消費量制御装置の全体の構成
を示すブロック図である。

【図２】接続制御装置の構成の例を示す図である。

【図３】負荷制御装置の例を示す図である。

【図４】制御指令の例を示す図である。

【図５】表示装置の表示面に表示される画面の例を示す
図である。

【図６】負荷制御装置の構造の例を示す図である。

【符号の説明】

１ 電力消費量制御装置 ６ 電源ライン １０ａ 計量器 １１ 処理装置（判断手段） １２ 入力装置 １３ 表示装置 １４ 接続制御装置 １５ 負荷制御装置（受信手段、電源制御駆動手段） ２１，３１，４１ 室外機（電気機器） ２２〜２４，３２〜３４，４２ 室内機（電気機器） ２２ａ〜２４ａ，３２ａ〜３４ａ，４２ａ 温度センサ
（状態センサ） ７１ ハウジング ７３ さし込接続器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電源ラインに接続された複数の電気機器の
   電源制御を行って当該電源ラインにおいて消費される電
   力消費量を制御するための装置であって、 前記電源ラインにおける電力消費量を計測する手段と、 電力消費量についての設定値を設定する手段と、 計測された電力消費量と前記設定値とを比較し、前記電
   力消費量が前記設定値を越えないように前記電気機器の
   電源制御を行うための制御指令を生成する判断手段と、 前記制御指令に基づいて前記電源ラインに対し制御信号
   を送出する手段と、 前記電源ラインを介して送出された前記制御信号を受信
   する受信手段と、 受信した制御信号に基づいて前記電気機器の電源を制御
   する電源制御駆動手段と、 を有することを特徴とする電力消費量制御装置。
2. 【請求項２】前記電気機器の動作状態を検出するための
   状態センサと、 前記状態センサの検出値に基づいて前記電源ラインに対
   し検出信号を送出する手段と、 前記電源ラインを介して送出された前記検出信号を受信
   する手段と、を有し、 前記判断手段は、受信した検出信号に基づいて、いずれ
   の電気機器に対する電源制御を行うかを判断する、 請求項１記載の電力消費量制御装置。
3. 【請求項３】前記受信手段及び前記電源制御駆動手段
   は、さし込接続器とともにハウジングに収容されてお
   り、 さし込接続器には、前記電気機器から引き出されたケー
   ブルの先端に設けられたプラグがさし込み可能である、 請求項１又は請求項２記載の電力消費量制御装置。