JP2002118961A - 電力負荷管理システム - Google Patents

電力負荷管理システム

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JP2002118961A JP2000305272A JP2000305272A JP2002118961A JP 2002118961 A JP2002118961 A JP 2002118961A JP 2000305272 A JP2000305272 A JP 2000305272A JP 2000305272 A JP2000305272 A JP 2000305272A JP 2002118961 A JP2002118961 A JP 2002118961A
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健雄 石田
Ryuzo Hagiwara
龍蔵 萩原
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啓吏 八木
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 この発明は、集合住宅等において、ユーザに
不便や不快感を与えることなく、受電電力を低減するこ
とができるシステム提供することを目的とする。 【解決手段】 この発明は、複数のエアコン１０…と、
それぞれのエアコン１０…と通信回線で接続される中央
制御装置１２と、を備え、前記中央制御装置１２は前記
複数のエアコン１０…の運転を時分割又は交番制で制御
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、マンションなど
の集合住宅に用いて好適な電力負荷管理システムに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】マンションなどの集合住宅においは、高
圧、例えば、６０００Ｖで一括受電し、各戸に低圧（１
００Ｖ／２００Ｖ）で配電する高圧一括受電低圧配電シ
ステムが用いられている。各戸が低圧で受電する方式と
高圧一括受電し、低圧で配電する方式とは、以下のよう
な差異がある。
【０００３】図１は、一戸建ての家庭に電力を供給する
例を示した模式図であり、低圧（１００Ｖ／２００Ｖ）
で電力会社の電力系統２００から家庭２０１内にブレー
カを介して配電される。このときの契約容量は、最大電
力容量に基づいて、契約される。最大電力容量は、テレ
ビ（ＴＶ）、エアコン、炊飯器、洗濯機、冷蔵庫など使
用電力の大きなものを同時に使った場合を想定して決め
ている。例えば、これらを同時に使うとした場合、３ｋ
ＶＡの契約容量としている場合が多い。使用できる電力
の容量（ＶＡ）は電力会社との契約で決められる。普通
は家庭内の負荷を最大限使用した場合の容量（ＶＡ）で
契約し、容量に見合ったブレーカが電力会社により取り
付けられる。
【０００４】図２は、集合住宅、マンションなどにおい
て、高圧一括受電低圧配電システムを用いて電力会社よ
り配電する例を示した模式図である。電力会社より、高
圧、例えば、６０００Ｖで受電設備３００に一括受電
し、受電設備３００から各戸１３ａ…に低圧（１００Ｖ
／２００Ｖ）で配電される。
【０００５】図３は、高圧一括受電料金と低圧受電料金
とを月間使用電力量と使用料金とで比較した図である。
図３に示すように、低圧受電の基本料金は高圧一括受電
に比べて小さく、契約容量にほとんど依存しない。これ
に対して、高圧受電の場合は契約容量が小さいほど安く
なる。図３のケース１では、約２０００円、ケース２で
は約１３００円となる。
【０００６】トータルの電気料金は、両方とも「基本料
金＋従量制の使用料金」となる。しかし、低圧受電の方
が、従量制部分のｋＷｈ当たりの単価が大きい。また、
低圧の場合は一定の使用量を超えると単価が増えるよう
な料金体系がとられている。
【０００７】一方、高圧一括受電の場合は、ｋＷｈ当た
りの単価は低圧受電の場合より小さく、しかも使用量が
増えても低圧受電の場合とは異なり、電力単価は変化し
ない。但し、電力単価は季節によって変わり、また、時
間帯別料金契約をすれば、時間によって電力単価は３段
階に変化する。
【０００８】高圧受電（ケース１）と低圧受電の１家庭
当たりの電気料金は図３に示すように、Ａ点でバランス
する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、高圧
一括受電においては契約容量を低くする方がより電気料
金を安くすることができる。
【００１０】しかし、集合住宅においては、一斉にエア
コンを運転させるような場合を想定して過大な契約容量
の受電設備を採用しているのが実状である。
【００１１】この発明は、上記の事情を鑑み、集合住宅
等において、ユーザに不便や不快感を与えることなく、
受電電力容量を低減することができるシステム提供する
ことを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この発明は、複数の高負
荷電気機器と、それぞれの高負荷電気機器に接続される
電力制御装置と、を備え、前記電力制御装置は、前記複
数の高負荷電気機器の運転を一括して制御することを特
徴とする。
【００１３】前記電力制御装置は、前記複数の高負荷電
気機器の運転を時分割又は交番制で制御するように構成
するとよい。
【００１４】また、この発明は、前記複数の高負荷電気
機器をいくつかの群に分け、前記電力制御装置は、一定
の時間だけは特定の群の運転スタートを禁止し、他の群
は運転スタート並びに運転を許可することを周期的に繰
り返し、常にいくつかの群を運転スタート禁止となるよ
うに制御するように構成できる。
【００１５】また、この発明は、前記複数の高負荷電気
機器をいくつかの群に分け、前記電力制御装置は、それ
ぞれの群の出力電力が、出力電力が１００％と、それ以
下の出力電力となるように割り当てて制御するととも
に、周期的にその割り当てを変化させるように制御する
ように構成することができる。
【００１６】更に、前記高負荷電気機器と電力制御機器
は有線又は無線の通信回線を介して接続すればよい。
【００１７】上記したように構成することで、ピークの
使用電力量を抑制することができる。このため、集合住
宅等においては、全体の契約容量を小さくでき、基本料
金を安くすることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
に基づいて説明する。上記したように、高圧一括受電低
圧配電システムにおいて、各戸（各ユーザ）で使用する
電力容量をうまく配分できれば、集合住宅全体の契約容
量を小さくでき、基本料金を安くすることができる。
【００１９】このため、この発明のシステムにおいて
は、各ユーザが使用する電気機器の中で高負荷の電気機
器の使用を制御して、契約容量を小さくしてもブレーカ
トリップが防止できるようにしたものである。
【００２０】図４は、この発明のシステムを用いた集合
住宅の構成を示すブロック図である。
【００２１】図４に示すように、電力系統２００から集
合住宅１に高圧電力が一括して与えられる。電力系統２
から電力が受電設備３００に与えられる。この受電設備
３００は各戸に電力を配電する。各家庭１３ａから１３
ｎにはブレーカ１３０を介して電力が与えられる。各戸
には、この発明において制御される高負荷電気機器１０
を有する。この実施形態においては、高負荷電気機器と
してエアコンを制御する。エアコン１０と中央制御装置
１２間はＬＡＮ等で接続され、後述するように、中央制
御装置１２から与えられる指示信号に基づいて、エアコ
ン１０はその運転制御が行われる。
【００２２】図５は、この発明の実施形態の要部を示す
ブロック図である。この図５に示すように、ユーザは複
数の群に分けられている。この実施形態においては、第
１群から第ｌ群に分けられている。この群は、例えばマ
ンションなどの集合住宅の場合には、階毎を１つの群と
すればよい。そして、各群には、ｍ戸のユーザがおり、
それぞれにエアコン１０11〜１０1m（エアコン１０l1〜
１０lm）を備えている。
【００２３】このような集合住宅において、一斉にエア
コン１０…を運転させると、一度に大電力を消費するこ
とになる。特に、エアコン１０の始動時には、始動電流
が多く流れる。何ら対策を施さない場合には、エアコン
を一斉に始動したときの電力を補償するだけの電力設備
が必要となり、受電設備も大型化すると共に、電力契約
も容量の大きなものになり、契約料金も高くなる。
【００２４】そこで、この発明は、居住者の快適性を損
なうことなく受電容量を下げるために、各エアコン１０
…をＬＡＮなどで中央制御装置１２に接続している。そ
して、この中央制御装置１２は、上記した群毎にエアコ
ン１０11〜１０1m（エアコン１０l1〜１０lm）の運転を
制御し、集中した電力消費を無くすように制御する。
【００２５】第１群から第ｌ群の中で、それぞれ運転状
態を時分割又は交番制により変更させるものである。以
下、具体的制御につき説明する。
【００２６】図６は、エアコン１０11〜１０1m（エアコ
ン１０l1〜１０lm）のスタートを群で制御するものであ
る。図６の説明においては、説明を簡略化するために、
３つの群に分けた場合を想定して説明する。エアコン１
０…は、始動時に大きな電流が流れる。そこで、この図
６に示す例においては、３つの群の内１つの群はエアコ
ン１０の始動が行えないように、中央制御装置１２がそ
れぞれの群毎に属するエアコン１０…の始動運転を制御
するものである。図６において、○は始動可、×が始動
不可を示している。
【００２７】図６に示すように、３つの群の内１つを始
動不可とし、時間毎にその始動不可の群のエアコン１０
11〜１０1m（１０l1〜１０lm）を変更するように、中央
制御装置１２が始動可能群を変更する。この図６の実施
形態では 、２分経過毎に始動不可とするエアコン群を
変更する。まず２分までの間は２群のエアコンが始動不
可に、２分から４分までの間は３群のエアコンが始動不
可に、４分から６分の間は1群のエアコンが始動不可に
制御される。そして、順次エアコンの始動不可を変更し
てゆくことで、ピーク始動電流を２／３に低減させるこ
とができる。
【００２８】なお、エアコンの始動のみ禁止するので、
一旦動作しているエアコンは始動禁止区間の群に属して
いてもそのまま動作は継続する。これは、エアコンは始
動時に大電流を必要としているので、始動時を制御する
ことで、ピーク時の電流は大幅に減少させることができ
るからである。
【００２９】このように、エアコンの始動を制御するこ
とで、受電容量を２／３に減らして契約しても、電流集
中によるブレーカトリップの発生が抑制できる。
【００３０】なお、上記の例では、始動できない期間が
１／３発生するが、その期間は２分間であり、ユーザに
対しては実質的な影響はほとんど感じられない。
【００３１】次に、全体の消費電力を大きな違和感なく
抑制制御する方法につき図７を参照して説明する。図７
の説明においては、説明を簡略化するために、４つの群
に分けた場合を想定して説明する。図７に示した方法
は、出力を１００％、５０％、２５％の３つの出力に制
御するように、中央制御装置１２が各群のエアコンを制
御するものである。図６において、○は１００％出力、
△が５０％出力、×が２５％出力でエアコンを動作させ
るように制御するものである。各期間の間はユーザが指
定するエアコン自体のパワーには関係なく、最大でも中
央制御装置１２が指定した出力以上のパワーでは運転で
きなくなっている。勿論、中央制御装置１２が指定した
出力より小さなパワーでの運転は可能である。
【００３２】図７においては、０から２分の間は、第１
群が１００％、第２、第４群が５０％、第３群が２５％
の出力が可能に中央制御装置１２がエアコン群を制御す
る。同様に、２分から４分の間は、第４群が１００％、
第１、第３群が５０％、第４群が２５％の出力が可能に
中央制御装置１２がエアコン群を制御する。順次エアコ
ンの出力可能のパーセンテージを変更してゆくことで、
大きな違和感なく全体の消費電力が抑制できる。
【００３３】図７の例においては、（１００＋５０＋２
５０＋５０）／４００＝０．５６となり、常時消費電力
を５６％に抑制できる。
【００３４】上記した図６に示す制御と図７に示す制御
を並行して行うことも勿論可能である。
【００３５】また、上記した実施形態においては、高負
荷電気機器として、エアコンを挙げたが、他の電気機器
に対しても同様な制御を行い、受電電力を低くするよう
に構成してもよい。例えば、マンション等で、調理器に
電磁調理器等を設置している場合には、電磁調理器に対
して上記した図７に示す制御を行うことも可能である。
但し、調理器の場合には、変化させる時間をもっと短く
する必要がある。
【００３６】更に、上記した実施形態においては、群に
分けて制御しているが、各ユーザ毎に制御してもよい。
【００３７】また、上記した図７のような制御におい
て、例えば、１つの群のみこの制御からはずし、常に１
００％の出力を可能にし、他の群で出力を制御して諸費
電力を抑制するように構成できる。但し、このような場
合には、出力を抑制するものとしないものの間に不公平
感が発生する。このため、出力を制御しないユーザに対
しては出力を抑制するものより料金を高くするなどの差
別化を図ればよい。このような条件は、オークションな
どにより各ユーザが選択できるように構成することも可
能である。
【００３８】また、上記した実施形態においては、集合
住宅にこの発明を適用したが、１戸建ての住宅にも適用
することもできる。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、使用する電力量を抑制することができる。従って、
集合住宅においては、全体の契約容量を小さくでき、基
本料金を安くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一戸建ての家庭に電力を供給する例を示した模
式図である。
【図２】集合住宅、マンション或いは一戸建ての住宅を
複数軒で１つの住宅団地としたものにおいて、高圧一括
受電低圧配電システムを用いて電力会社より配電する例
を示した模式図である。
【図３】高圧一括受電料金と低圧受電料金とを月間使用
電力量と使用料金とで比較した図である。
【図４】この発明のシステムの実施形態を示すブロック
図である。
【図５】この発明の具体的実施形態を示すブロック図で
ある。
【図６】この発明の制御方法を示す図である。
【図７】この発明の他の制御方法を示す図である。
【符号の説明】
１ 集合住宅 １０ エアコン １２ 中央制御装置 ２００ 電力系統 ３００ 受電設備 １３０ ブレーカ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 八木 啓吏 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5G066 KA01 KA11 KD01 KD02 KD04 KD06

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の高負荷電気機器と、それぞれの高
    負荷電気機器に接続される電力制御装置と、を備え、前
    記電力制御装置は、前記複数の高負荷電気機器の運転を
    一括して制御することを特徴とする電力負荷管理システ
    ム。
  2. 【請求項２】 前記電力制御装置は、前記複数の高負荷
    電気機器の運転を時分割又は交番制で制御することを特
    徴とする請求項１に記載の電力負荷管理システム。
  3. 【請求項３】 前記複数の高負荷電気機器をいくつかの
    群に分け、前記電力制御装置は、一定の時間だけは特定
    の群の運転スタートを禁止し、他の群は運転スタート並
    びに運転を許可することを周期的に繰り返し、常にいく
    つかの群を運転スタート禁止となるように制御すること
    を特徴とする請求項１又は２に記載の電力負荷管理シス
    テム。
  4. 【請求項４】 前記複数の高負荷電気機器をいくつかの
    群に分け、前記電力制御装置は、それぞれの群の出力電
    力が、出力電力が１００％と、それ以下の出力電力とな
    るように割り当てて制御するとともに、周期的にその割
    り当てを変化させるように制御することを特徴とする請
    求項１ないし３のいずれかに記載の電力負荷管理システ
    ム。
  5. 【請求項５】 前記高負荷電気機器と電力制御機器は有
    線又は無線の通信回線を介して接続されていることを特
    徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の電力負荷
    管理システム。
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