JP2000507080A - 顧客側電力管理システムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.電力管理システムにおいて、 公共事業体からのAC電気エネルギーを受け取るAC入力導線と、この入力導 線に接続され、上記電力管理システム内のAC電力を対応する複数の電気負荷に 送る電気負荷手段とを有するAC電気接続手段、および上記電力管理システムに 対応する少なくとも一つのDC負荷手段を有する電力管理システムであって、 少なくとも2つのDC給電装置を有し、これら少なくとも2つのDC給電装置 装置が上記一つのDC負荷手段に対して専用化され、かつAC電力を変換する上 記AC入力導線に接続されて、第1DC給電手段と、上記一つのDC負荷手段に 対して専用化され、かつ直流源からなる少なくとも一つの直流給電手段とを構成 するAC−DC第1給電手段とを有し、それぞれが上記一つのDC負荷手段に、 これに給電するのに必要な電力すべてを供給できる上記直流源および上記第1D C給電手段を相互に分離し、そして さらに、上記第1DC給電手段、上記直流給電手段および上記一つのDC負荷 手段を相互接続して、以下の三つの運転モード、(1)上記第1DC給電手段が 電力すべてを上記一つのDC負荷手段に供給するモード、(2)上記第1DC給 電手段および上記直流給電手段が上記一つのDC負荷手段への電力を分担するモ ード、および(3)上記直流給電手段が電力すべてを上記一つのDC負荷手段に 供給するモードを実現する回路手段を有することを特徴とする電力管理システム 。 2.上記回路手段がステアリングダイオードアレーの形を取り、かつ上記直流源 手段の出力レベルに対して上記第1DC給電手段の出力レベルを変更する手段を 有することを特徴とする請求項1記載の電力管理システム。 3.上記一つのDC負荷手段が蛍光照明負荷で、上記直流源手段が蓄電池手段ま たは光起電力パネル手段の形を取ることを特徴とする請求項1記載の電力管理シ ステム。 4.複数の電力消費顧客にAC電気エネルギーを供給し、かつこれら消費顧客に AC電気エネルギーを供給する複数の電気導線を所有する公益事業施設と組合せ るシステムにおいて、 各電力消費顧客が配電箱を有し、この配電箱を上記電気導線に接続し、この配 電箱から出る負荷導線を上記顧客の電気負荷に接続し、電気負荷導線の一部を照 明負荷などの特殊な負荷である、電力消費顧客の電気負荷の一つに接続し、電力 消費顧客の電気負荷導線の一部をDC電力のAC−DC−次電源に接続し、電気 的に別な直流源を直流源手段として設け、 公益事業施設の電気導線に検出手段を結合して、複合的な電力消費顧客によっ て公益事業施設に課せられる過大なAC電気エネルギーを検出するようにし、そ して 上記検出手段に応答する手段を設けて、各電力消費顧客側における上記特殊な 負荷に1)対応する電力消費顧客のDC給電装置の一次源によってのみ給電する か、2)対応する電力消費顧客のDC給電装置の一次源および対応する電力消費 顧客の上記直流電源によって負荷分担方法で給電するか、または3)対応する電 力消費顧客の上記直流電源によってのみ給電することを特徴とする給電システム 。 5.上記検出手段が、複合的な電力消費顧客によって電気事業施設に課せられる 電力需要を示す可変出力信号を出力し、上記検出手段に応答する各手段が、上記 検出手段からの上記可変出力信号、および基準信号を受け取る比較器を有するこ とを特徴とする請求項4記載の給電システム。 6.上記検出手段に応答する各手段が、さらに、DC給電手段の対応する消費顧 客一次源、上記電力消費顧客の特殊な負荷の対応する一つ、および対応する比較 器手段に接続されるダイオード手段を有することを特徴とする請求項5記載の給 電システム。 7.公益事業施設からAC電気エネルギーを受け取るAC電気接続手段と、AC 電気エネルギーに接続されて、AC電力を電力管理システム内に送るAC電気負 荷手段と、上記公益事業施設のACから分離され、直流のみを給電する電力管理 システム内における少なくとも一つのDC負荷手段とを有する電力管理システム において、 上記一つのDC負荷手段に対して専用化された2つの給電装置手段と、上記D C負荷手段に変換されたDC電力を供給するAC−DC第1給電装置手段と、直 流源手段からなる少なくとも一つの第2給電装置手段とを有し、 検出手段を使用して、上記AC−DC第1給電装置手段、上記第2給電装置手 段および上記DC負荷手段を結合し、上記管理システムによって公益事業施設に 課せられる電力需要を検出するとともに、上記電力需要およびこれに対する上記 第2給電装置手段の出力レベル状態に応答して可変信号出力を出力して、 上記AC−DC第1給電装置手段が、上記電力需要に応答する上記可変信号出 力のレベルが優勢になった時に、電力のすべてを上記DC負荷手段に供給し、 上記DC第2給電装置手段が、上記第2給電装置手段の出力レベル状態が優勢 になった時に、電力のすべてを上記DC負荷手段に供給し、そして 上記AC−DC第1給電装置手段および上記第2給電装置手段が、電力需要に よる上記可変信号出力のレベルおよび上記第2給電装置手段の上記出力レベル状 態が相互に変動した時に、上記DC負荷手段に対する電力を可変的に分担するこ とを特徴とする電力管理システム。 8.上記DC負荷が蛍光照明負荷で、上記検出手段が上記AC電力、および上記 可変信号出力を出力する差動増幅器手段に結合された電力変換器を有することを 特徴とする請求項7給電の電力管理システム。 9.公益事業施設からAC電気エネルギーを受け取るAC電気接続手段と、AC 電気エネルギーに接続されて、AC電力を電力管理システム内に送るAC電気負 荷手段と、上記公益事業施設のACから分離された電力管理システム内における 少なくとも一つのDC負荷手段とを有する電力管理システムにおいて、 上記DC負荷手段に対して専用化された2つの給電装置手段と、上記公益事業 施設からのAC電力を変換して、正負のリード線をもつ専用の第1DC給電装置 手段を与えるAC−DC回路手段と、正負の導線をもつ直流源手段からなる少な くとも一つのDC専用の第2給電装置手段とを有し、 検出手段を使用して、上記管理システムによって公益事業施設に課せられる電 力需要を検出して、この電力需要に比例する可変信号出力を出力し、 制御手段を使用して、上記専用第1給電装置手段の正負のリード線および導線 、上記専用第2給電装置手段および上記DC負荷手段を結合して、上記正負のリ ード線および導線両端の相対電圧レベルおよび上記可変信号出力にこの制御手段 が応答するようにして、 上記DC専用第2給電装置手段が、上記可変信号出力のレベルが優勢になった 時に、電力のすべてを上記DC負荷手段に供給し、 上記DC専用第1給電装置手段が、上記直流源の上記正負の導線両端の電圧の レベルが優勢になった時に、電力のすべてを上記DC負荷手段に供給し、そし 上記第1給電装置手段および上記第2給電装置手段が、上記電力需要に比例す る上記可変信号出力のレベルおよび上記正負のリード線および導線両端の電圧の レベルが相互に変動した時に、上記DC負荷手段に対する電力を可変的に分担す ることを特徴とする電力管理システム。 10.上記検出手段が差動増幅器および電力分離配電回路を有することを特徴と する請求項9給電の電力管理システム。 11.上記電力分離配電回路がダイオードアレーを有することを特徴とする請求 項10記載の電力管理システム。 12.さらに、上記可変信号出力を変更する設定値制御手段を有することを特徴 とする請求項9記載の電力管理システム。 13.上記設定値制御手段が、公益事業施設に課せられる電力需要に従って上記 可変信号出力の相対値も制御することを特徴とする請求項12記載の電力管理シ ステム。 14.複数の電力消費設備と連動して、公益AC電力事業施設を運転する方法に おいて、 a)上記電力消費設備の個々の電力需要に従ってこれら電力消費設備に公益事 業施設からAC電力を供給し、各設備における個々のAC電力需要をリアルタイ ムでモニターして、電力事業施設におけるリアルタイムなAC電力需要を累積的 に表す独自なAC電力需要信号を各設備において出力する工程、 b)上記複数の設備のそれぞれにおいて工程a)のAC電力をDC電力に変換 して、上記AC電力から誘導され、かつこのAC電力に依存する一次DC電源を 各設備で発生する工程、 c)上記AC電源とは別の、蓄電池または直流源の形を取ることができるDC 二次電源を各電力消費設備に配設する工程、および d)モニター工程a)に従って工程b)およびc)のDC源を制御して、2つ のDC電源を各電力消費設備で3つの運転モード、即ち、公益事業施設が、最大 電力需要範囲以内のリアルタイムAC電力需要量で、充電状態にある工程b)の 一次DC電源を用いて複数の電力消費設備によって消費される電力の実質的にす べてを供給する第1運転モード、公益事業施設が複数の電力消費設備によって消 費されるAC電力の一部を供給し、そして公益事業施設の一部のAC電力を二次 DC電力に変換して、依然として最大電力需要範囲以内にあるリアルタイムAC 電力需要量で上記複数の電力消費設備に工程b)の一部のDC電力を供給する第 2運転モード、および公益事業施設がAC電力を供給し、上記一次DC源のそれ ぞれがその能力以内で最大の二次DC電力を供給し、AC電力消費量が最大電力 需要範囲以内である第3運転モードで運転する工程を有することを特徴とする公 益AC電力設備の運転方法。 15.工程d)が複数の設定値を設定して、上記運転モードに可変的に影響を与 える工程を有することを特徴とする請求項14記載の方法。 16.工程b)の上記一次DC給電装置を、DC給電できる蛍光照明負荷などの DC負荷に対して専用化し、このDC負荷に対して上記一次DC給電装置および 上記二次DC給電装置を並列接続したことを特徴とする請求項15記載の方法。 17.上記一次DC給電装置および上記二次DC給電装置が、上記DC負荷両端 でステアリングされるダイオードであることを特徴とする請求項16記載の方法 。 18.電力消費設備によって公益事業施設に課せられる最大電力需要量を電力消 費設備側で管理した状態で、公益事業施設でAC電力を発電する方法において、 i)公益事業施設でAC電力を発電し、このAC電力を電気導線によって電力 消費設備に送電する工程、 ii)上記電力消費設備内に少なくとも一つの半ランダムに断続するAC負荷 手段を配設する工程、 iii)上記電力消費設備の電気導線の一部を、上記電力消費設備内に配設し た、工程ii)における上記少なくとも一つの半ランダムに断続するAC負荷手 段に接続する工程、 iv)工程i)で発電した上記AC電力の少なくとも一部を上記電力消費設備 内で直流に変換して、変換された直流源、および工程i)で公益事業施設が発電 したAC電力に課せられた最大電力需要量に応答する出力レベルをもつ可変レベ ル出力信号を発生する工程、 v)工程i)で発電されるAC電力及び/又は工程iv)で変換された直流と は別な、直流を発生する固有な直流源を上記電力消費設備に配設する工程、 vi)工程iv)の変換された直流として、工程v)の固有な直流電源からの 直流として、あるいはこれらの両者として直流を消費する上記電力消費設備に少 なくとも一つの固有な直流負荷手段を配設する工程、および vii)工程iv)の上記可変レベル信号に従って工程v)から工程vi)に 制御可能に配電し、公益事業施設に課せられる最大電力需要量を工程v)の固有 な直流源に回すことによって、公益事業施設に課せられる電力消費設備の最大電 力需要量を削減する工程 を有することを特徴とするAC電力の発電方法。 19.さらに、a)工程vi)の上記少なくとも一つの固有な直流負荷手段から 工程v)の上記固有な直流電源をダイオード分離する工程、およびb)上記可変 レベル出力信号のレベルに従ってどちらかを優勢にする工程を有することを特徴 とする請求項18記載のAC電力の発電方法。 20.さらに、c)工程vi)の少なくとも一つの固有な直流負荷手段の全体ま たは一部に直流が供給できない場合に、工程ii)の変換された直流源をAC電 力に再度変換する工程を有することを特徴とする請求項19記載のAC電力の発 電方法。 21.一つかそれ以上の電力消費設備によって公益事業施設に課せられる蓄積的 な最大電力消費量に従って、電力消費設備側でAC電力を管理する状態で、公益 事業設備で上記AC電力を発電することを特徴とする請求項18記載のAC電力 の発電方法において、さらに、 A)公益事業施設でAC電力を発電し、このAC電力を電気導線によって複数 の電力消費設備に送電する工程、 B)各電力消費設備内に少なくとも一つの半ランダムに断続するAC負荷手段 を配設する工程、 C)各電力消費設備の電気導線の一部を、上記電力消費設備内に配設した、上 記少なくとも一つの半ランダムに断続するAC負荷手段に接続する工程、 D)工程i)で発電した上記AC電力の少なくとも一部を各電力消費設備内で 直流に変換して、変換された直流源、および対応する電力消費設備によって公益 事業施設に課せられる累積的な最大電力需要量を示す可変レベル出力信号を発生 する工程、 E)各電力消費設備に対応し、工程A)で発電されたAC電力および工程D) で変換された直流とは別な、直流を発生する固有な直流源を配設する工程、 F)工程D)の変換された直流として、工程E)の固有な直流電源からの直流 として、あるいはこれらの両者として直流を消費する少なくとも一つの固有な直 流負荷手段を配設する工程、および G)工程D)の上記信号に従って工程D)と工程E)との間で直流を回すこと によって、一つかそれ以上の電力消費設備によって公益事業施設に課せられる累 積的な最大電力需要量を電力消費設備側で管理する工程 を有することを特徴とするAC電力の発電方法。
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