JP2004274852A - Power reduction system - Google Patents

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JP2004274852A JP2003060510A JP2003060510A JP2004274852A JP 2004274852 A JP2004274852 A JP 2004274852A JP 2003060510 A JP2003060510 A JP 2003060510A JP 2003060510 A JP2003060510 A JP 2003060510A JP 2004274852 A JP2004274852 A JP 2004274852A
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Kokan Kikai Kogyo KK
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power reduction system capable of determining precisely power reduction effect, when reducing power of power load equipment. <P>SOLUTION: The monitor signal acquired by monitoring power consumption, using a watthour meter 32 for power load equipment containing a plurality of apparatus 40, to which a power is supplied is collected by communication between a control terminal 13 and each apparatus 40 connected to a control part 20 via a HUB11, PBX12, and telephone circuit 13. A control signal is transmitted to each apparatus 40 by the behavior of a communication unit 21, basic unit 22, and power unit 23 contained in the control part 20. The operation of each apparatus 40 is controlled by opening/closing control with a relay 24, in accordance with a prescribed control pattern; the controlled state is released for a given period, to provide a control-released state; and the power consumption of the controlled state and the control-released state is extracted, to decide on the power reduction effect for the power load equipment. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電力を供給される一又は複数の機器を含む電力負荷設備を制御し、この電力負荷設備の電力使用量を削減する電力削減システムに関し、特に、顧客にサービスを提供する事業者が、顧客の店舗やオフィス等の電力負荷設備を制御して顧客に電力料金の削減メリットを付与する電力削減システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えば、スーパーマーケット等の各種店舗には空調機や冷凍機などの多数の機器が設置され、店舗全体の電力使用量がかなり大きくなるため、各機器の合理的な使用により電力料金の負担を低減することが要請されていた。そこで、店舗等の電力負荷設備を対象とし、電力を供給される各機器の運転制御を行うことにより電力使用量の削減を図るサービスが知られている。このようなサービスを提供する事業者は、店舗の他にもオフィスや遊戯施設を顧客とし、多様な機器に対して合理的な運転制御を行う電力削減システムを構築し、これにより顧客は電力料金の削減メリットを享受することができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の電力削減システムでは、電力負荷設備に含まれる各機器を制御対象として、例えば空調機や冷凍機のオン/オフを一定周期で切り替えることにより、全体の電力使用量の削減を図っている。この場合、使用環境を保持できる範囲内で各機器の運転時間と休止時間を適切に設定することにより、ある程度の電力削減効果を得ることができる。
【0004】
しかしながら、電力削減システムを導入した顧客が具体的な電力料金の削減額を知りたい場合、正確な削減額を判断することは容易ではない。すなわち、多数の空調機が設置された店舗等を例にとると、電力削減システムの導入前の過去(例えば1年前の同時期)の電力料金と、現在の電力料金を比較することは可能である。しかし、実際には店舗の設備が変更(増加又は削減)された状況や、店舗の売上げや天候等の各種条件の相違がある状況では、正しい電力料金の比較ができない恐れがある。つまり、電力削減システムを導入した顧客にとって、そのメリットを正確に判断するのが難しいことが問題であった。
【0005】
そこで、本発明はこのような問題に鑑みなされたものであり、電力負荷設備に含まれる機器の運転制御により電力使用量の削減を図る際、各機器の制御状態と制御解除状態のそれぞれの電力使用量を抽出し、高い精度で電力削減効果を判定し得る電力削減システムを提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項1に記載の電力削減システムは、電力を供給される一又は複数の機器を含む電力負荷設備を制御し、当該電力負荷設備の電力使用量を削減する電力削減システムであって、前記機器との間で通信回線を介して所定の信号を送受信する通信手段と、前記機器の運転状態と電力使用量を監視し、取得された監視信号を前記通信手段により収集する監視手段と、前記機器に対し前記通信手段により制御信号を送出し、所定の制御パターンに従って前記機器の運転制御を行う運転制御手段と、前記運転制御手段による制御状態を所定の期間解除して制御解除状態とし、制御状態と制御解除状態のそれぞれの前記電力使用量を抽出し、前記電力負荷設備における電力削減効果を判定する判定手段とを備えることを特徴とする。
【0007】
この発明によれば、電力削減システムにおいて電力負荷設備を制御する場合、通信回線を介して機器の監視信号を取得するとともに、機器に対し制御信号を送出し、この機器が所定の制御パターンに従って機器の運転制御を行う。このとき、電力削減効果を判定するため、機器の運転制御時に制御状態と制御解除状態を交互に繰り返し、それぞれの電力使用量を抽出する。制御状態では、制御パターンに応じて機器の電力使用量を減少させることができるに対し、制御解除状態では機器の本来の電力使用量が反映されるので、両者の比較によって正確な電力削減量を求めることができる。従って、過去の電力使用量との比較を行う手法などに比べて、設備の変更や使用環境の違いを排除しつつ高い精度で電力削減効果を判定でき、電力削減システムを導入したことのメリットを的確に判断可能となる。
【0008】
請求項2に記載の電力削減システムは、請求項1に記載の電力削減システムにおいて、前記判定手段により判定された電力削減効果に対応して削減される電力料金を算出する電力料金算出手段を備えることを特徴とする。
【0009】
この発明によれば、請求項1に記載の発明の作用に加え、電力削減システムでは、電力削減効果に対応して削減される電力料金を算出する。従って、店舗やオフィスにおいては、電力削減システムを導入した場合の電力料金の削減メリットを的確に判断可能となる。
【0010】
請求項3に記載の電力削減システムは、請求項1に記載の電力削減システムにおいて、前記運転制御手段は、前記機器のオン/オフを所定の周期で交互に切り替えることにより運転制御を行うことを特徴とする。
【0011】
この発明によれば、請求項1に記載の発明の作用に加え、機器の運転制御に対し所定の周期で機器のオン/オフを交互に切り替える。従って、機器の運転と休止の比率に応じて電力使用量を削減することができるとともに、その際の電力削減効果を上述の手法で容易に判定できる。
【0012】
請求項4に記載の電力削減システムは、請求項1に記載の電力削減システムにおいて、前記判定手段は、予め設定されたサンプリング間隔及び解除時間で制御解除状態とすることを特徴とする。
【0013】
この発明によれば、請求項1に記載の発明の作用に加え、機器の制御解除状態に移行する際、予め設定されたサンプリング間隔と解除時間で制御を行う。従って、時間帯や判定精度が最適な条件となるように機器を制御解除状態に移行させることができ、より正確な電力削減効果を判定することができる。
【0014】
請求項5に記載の電力削減システムは、請求項3に記載の電力削減システムにおいて、前記判定手段は、前記機器の所定の周期に対し、M(整数)周期分の前記制御状態と、N(整数)周期分の前記制御解除状態とを交互に移行し、各々の周期内の前記電力使用量を積算して抽出することを特徴とする。
【0015】
この発明によれば、請求項3に記載の発明の作用に加え、機器のオン/オフを切り替える周期に対し、それぞれ所定の整数(M、N)周期分の制御状態と制御解除状態とを交互に移行して各周期内の電力使用量を積算して抽出する。従って、MとNの比率を適宜に設定することにより、実際に得られる電力削減量と電力削減効果の測定精度とのバランスを最適化するような運転制御を実現することができる。
【0016】
請求項6に記載の電力削減システムは、請求項3に記載の電力削減システムにおいて、前記判定手段は、月間の予め定められた日付において前記制御状態と前記制御解除状態の移行を行うとともに、それ以外の日付においては前記制御状態のみを保ち、各々の日付内の前記電力使用量を積算すること特徴とする。
【0017】
この発明によれば、請求項3に記載の発明の作用に加え、月間内にて制御状態と制御解除状態とを交互に移行する日付を定め、それ以外の日付は制御状態のみを保ち、各々の日付内の電力使用量を積算するようにした。従って、月間内にて実際に得られる電力削減量と、月間内の傾向に応じた電力削減効果の測定精度とのバランスを最適化するような運転制御を実現することができる。
【0018】
請求項7に記載の電力削減システムは、請求項1に記載の電力削減システムにおいて、前記運転制御手段は、複数の制御パターンの中から前記監視信号に基づいて最適な制御パターンを選択することを特徴とする。
【0019】
この発明によれば、請求項1に記載の発明の作用に加え、機器の運転状態を監視し、監視信号に応じて複数の制御パターンの中から最適なものを選択して用いる。従って、例えば、周囲温度等の環境変化に対し、常に安定な運転状態を保持し得るように機器をきめ細かく制御し、信頼性を高めることができる。
【0020】
請求項8に記載の電力削減システムは、電力を供給される一又は複数の機器を含む電力負荷設備を使用する顧客に対しサービスを提供する事業者が、前記電力負荷設備を制御して前記顧客に電力料金の削減メリットを付与する電力削減システムであって、前記機器との間で通信回線を介して所定の信号を送受信する通信手段と、前記機器の運転状態と電力使用量を監視し、取得された監視信号を前記通信手段により収集する監視手段と、前記機器に対し前記通信手段により制御信号を送出し、所定の制御パターンに従って前記機器の運転制御を行う運転制御手段と、前記運転制御手段による制御状態を所定の期間解除して制御解除状態とし、制御状態と制御解除状態のそれぞれの前記電力使用量を抽出し、前記電力負荷設備における電力削減効果を判定する判定手段と、前記判定手段により判定された電力削減効果に対応して削減される電力料金を算出する電力料金算出手段とを備えることを特徴とする。
【0021】
この発明によれば、上記の電力削減システムは、電力負荷設備を使用する顧客に電力削減メリットを付与する事業者により構築される電力削減システムに対して適用されるので、顧客にとって電力料金を削減できるとともに、その際のメリットを的確に判断し得る付加価値の高いサービスを実現することができる。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、店舗やオフィス等の電力負荷設備を使用する顧客に対し、電力料金を削減するサービスを提供する事業者によって構築された電力料金削減システムに対し本発明を適用したものである。
【0023】
図1は、本実施形態に係る電力削減システムに関し、全体のシステム構成を示す図である。図1に示すように、システム全体の動作を統括的に制御する制御端末10が、HUB11とPBX12を介して電話回線13に接続されるとともに、顧客の電力負荷設備を制御するための制御部20も電話回線13に接続されている。この制御部20には、それぞれ複数の接続部31、1つの電力量計32、及び制御対象である複数の機器40が接続されている。制御部20は、制御端末10と相俟って、本発明の監視手段、運転制御手段、判定手段、電力料金算出手段としての役割を担う。
【0024】
なお、本実施形態では、電力負荷設備を制御単位に区分し、それぞれの制御単位に対応する複数の制御部20が電話回線13に接続可能であるものとする。つまり、図1では、1つの制御単位のみを例示しているが、それぞれ複数の機器40を含む制御単位が接続された制御部20を並列して電話回線13に接続することにより、より多数の機器40を制御対象にすることができる。
【0025】
以上の構成において、制御端末10としては、電力削減システムの全体的な処理を担うソフトウェアを実行可能なパーソナルコンピュータを用いればよい。そして、HUB11は、制御端末10によるデータの送受信を中継する装置であり、制御端末10の通信インタフェースに接続されている。また、PBX12は、HUB11に接続され、顧客の設備における構内交換機として機能する。すなわち、PBX12により、制御端末10と制御部20の間の各種データのやり取りを、電話回線13で結ばれた内線電話網を利用して実現することができる。
【0026】
一方、制御部20は、通信ユニット21と、基本ユニット22と、パワーユニット23と、複数のリレー24とを含んで構成されている。通信ユニット21は、電話回線13に接続され、制御部20との制御データ等を送受信するときの通信制御を行うユニットである。また、基本ユニット22は、制御対象である各機器40に対する基本的な制御を行うユニットである。また、パワーユニット23は、基本ユニット22による制御に対応して各機器40に供給すべき電力を所定の制御パターンに従って制御するユニットである。
【0027】
パワーユニット23には複数のリレー24が接続されており、このリレー24を開閉制御することにより、各機器40に供給される電源のオン/オフを、必要に応じて切り替えつつ出力することができる。各々のリレー24は、制御部20の外部に設けられた接続部32に接続されている。この接続部32は、制御部20と各機器40との間のインタフェースを行う手段であり、データと電力を重畳して伝送する機能を持つ。
【0028】
電力量計32は、電力負荷設備の全ての機器40に供給される電力量を常時計測している。電力量計32により計測された電力量は、ディジタルデータとして基本ユニット22に伝送され、電力負荷設備における電力使用量を算出するために用いられる。
【0029】
それぞれの機器40は、例えば、空調機や冷凍ショーケースなどの電力供給が必要な機器である。図1では、各機器40がモータ41及びコンプレッサ42を含む構成である場合を示している。すなわち、各機器40に供給された電力によりモータ41を回転駆動させ、これによりコンプレッサ42を圧縮動作させることにより温度調整が行われる。なお、機器40としては、照明装置など電力供給が必要な各種の機器を用いてもよい。
【0030】
一方、機器40への電力は、制御部20におけるリレー24の開閉制御に対応して供給又は遮断される。後述の制御パターンに従って機器40への電源供給が制御され、運転と休止を繰り返すことになる。また、機器40における運転状態や温度などの情報は、上記の電力使用量に対応するディジタルデータとともに監視信号として、接続部31を経由して制御部20に送出される。本実施形態では、取得された監視信号の内容に応じて、各機器40の運転制御を最適化することが望ましい。
【0031】
上記の構成により、通信端末10の操作指令に基づき制御部20により複数(図1では3台)の機器40に対する運転制御が行われる。そして、電力量計32で計測された電力量に基づいて、電力負荷設備における電力使用量が分析される。なお、上述したように顧客の電力負荷設備が多数の機器40を含み、複数の制御部20を含む場合には、それぞれの制御単位を同様に制御してもよいが、別々に制御することも可能である。
【0032】
なお、図1においては、本発明の通信回線として電話回線13を用いる場合を示しているが、電話回線13の代わりに、インターネットを利用してもよい。これにより、汎用性の大きいインターネットを経由して顧客の電力負荷設備を制御でき、より利便性の高い電力削減システムを構築することができる。
【0033】
次に、本実施形態に係る電力削減システムにおける制御方法について説明する。本実施形態に係る電力削減システムでは、制御対象の機器群が制御状態になる場合と、その制御状態が解除される制御解除状態になる場合がある。図2は、電力削減システムにおいて制御対象の機器群が制御状態又は制御解除状態になるときの制御パターンを説明する図である。
【0034】
図2(a)においては、4台の機器1〜4を制御対象とする場合の制御パターンの一例を示している。本実施形態では、それぞれの機器1〜4に対し、一定の周期で運転と休止を切り替えるように運転制御を行っている。すなわち、図2(a)に示すように、運転時間Tonと休止時間Toffを繰り返し、周期Ton+Toffを有する間欠的な制御パターンが用いられる。例えば、空調機であれば、Ton=8分、Toff=3分程度に設定すればよい。なお、制御パターンにおける運転時間Ton又は休止時間Toffは、機器の特性や電力負荷設備の状況に応じて自在に設定できるものとする。
【0035】
上記の制御パターンが設定された状態で、制御対象機器に対応するリレー24を制御し、運転中には電源オンの状態にし、休止中には電源オフの状態にする。例えば、制御対象機器が空調機である場合、空気を冷却できるだけの運転時間Tonを確保することを前提に、比較的短い休止時間Toffを設けたとしても適度な温度を維持することができる。これにより、運転時間Tonと休止時間Toffの比率に応じた電力削減効果を得ることができ、それに伴い顧客にとって電力料金の削減メリットが生じることになる。
【0036】
また、図2(a)に示すように、各々の機器1〜4に対する運転制御は、運転と休止のタイミングを互いにずらして設定している。すなわち、各機器1〜4に対する電源オン/オフを同一タイミングで制御すると電力消費のピークが増大し、電力料金の面で不利になるので、運転と休止のタイミングをずらすことにより電力消費のピーク低減を図っている。
【0037】
一方、図2(b)においては、4台の機器1〜4に対する運転制御を行わない制御解除状態の場合を示している。図2(b)に示されるように、各機器1〜4は休止することなく連続的に運転した状態を保つ。従って、各機器1〜4が間欠的に運転を休止する図2(a)の制御パターンの場合は、図2(b)のように常時運転する場合に比べ、電力削減効果を得られることは明らかである。
【0038】
ここで、運転制御を行う際の運転時間Tonと休止時間Toffの設定は、電力削減効果の大きさと使用環境に応じて適宜に定めることが望ましい。すなわち、運転時間Tonに対して相対的に休止時間Toffの比率を大きくすると、電力削減効果が大きくなるが、使用環境の面で不利になる恐れがある。しかし、店舗等における空調機等の使用環境を考慮すると、運転能力にある程度余裕があるのが通常であり全ての空調機等を常時運転させないとしても、快適な温度を保つことが可能である。そこで、例えば7割程度の比率で空調器等を運転させるなど適切な制御条件を設定することにより、良好な使用環境を維持しながら電力削減効果を得ることができる。
【0039】
次に、本実施形態に係る電力削減システムにおいて、上記の運転制御を行うことによる電力削減量の測定方法について説明する。図2(a)の制御パターンを用いた運転制御によって得られる電力削減量ないし電力料金削減メリットは、顧客にとって有用な情報である。しかし、かかる情報を実際に判別することは、必ずしも容易ではない。例えば、上記運転制御を行わない場合の過去の電力料金(例えば1年前の電力料金)と、現在の電力料金を比較して電力料金削減のメリットを判定することもできるが、顧客の店舗等の設備の変更や使用環境の違いが生じる場合もあり、このような場合には正しい比較はできない。そこで、本実施形態では、以下に述べる手法を採用して、顧客が電力削減量ないし電力料金削減メリットを的確に判断できるようにしている。
【0040】
図3は、本実施形態に係る電力削減システムにおいて、電力削減量の測定方法の基本概念を説明する図である。本実施形態の特徴は、制御対象の機器群に対し、通常は制御状態となるように運転制御を行う一方、所定のタイミングで制御解除状態とし、双方の電力料金を算出して比較する点にある。すなわち、図3においては、図2(a)に示される制御パターンで運転と休止を周期的に繰り返す制御状態の途中で、タイミングT1からタイミングT2に至るまで、図2(b)に示される制御解除状態に切り替えた後、再び元の制御状態に戻すように制御している。なお、図3の例では、タイミングT1からタイミングT2に至る解除時間としては、運転と休止の2周期分を設定している場合を示しているが、制御解除状態における解除時間として適宜の時間長を設定して制御することができる。
【0041】
そして図4は、図3の状態に対応して推移する電力使用量を示す図である。図4においては、制御対象の機器群について電力量計32の計測結果に基づく電力使用量を時間経過に応じて示している。制御状態と制御解除状態におけるそれぞれの電力使用量は、一定の時間範囲内で時間経過に応じて変化する電力のトータル量又は平均値を求めればよい。図4に示すように、制御状態における電力使用量に比べて、制御解除状態における電力使用量の方が大きくなっており、両者を比較することにより、具体的な電力削減量を算出することができる。
【0042】
本実施形態においては、使用実態に即した電力削減効果を的確に判断するため、図4に示す電力削減量の算出を適度なサンプリング間隔で繰り返し実行している。実際には、曜日や時間帯、あるいは電力負荷設備の使用環境に依存して電力負荷設備における電力削減効果が変動するので、できるだけ多数のサンプルを取得する必要がある。例えば、予め数時間のサンプリング間隔を設定しておき、前回の制御解除状態からサンプリング間隔が経過する度に制御解除状態に設定し、それぞれの電力削減量を算出すればよい。なお、サンプリング間隔としては固定的であってもよいが、状況に応じて臨機応変に変化させることもできる。
【0043】
そして、多数のサンプルを用いて電力削減量を算出すれば、一定期間内に得られる電力料金の削減額を計算することができる。すなわち、図4に示す電力変化を用いて、本実施形態に係る運転制御を導入しない場合の電力料金を、基本料金や使用料金を含めて推測し、これを実際に支払う電力料金と比較して削減メリットを的確に判断可能となる。よって、本電力削減システムでは、顧客の店舗等の設備の変更や使用環境の違いがあったとしても、これらの要因を排除した上で電力削減効果を正確に判断できる点で有用である。
【0044】
ここで、制御解除状態に移行するサンプリング間隔を短縮し、かつ、各々の解除時間を長くとれば、電力削減量の算出精度は向上する。しかし、この場合には各機器の運転時間に占める制御解除状態の割合が相対的に増加し、本実施形態の運転制御を行う時間帯が少なくなる結果、電力削減効果は低くなる。つまり、制御解除状態に移行するサンプリング間隔及び解除時間は、電力削減量の算出精度と電力削減効果のバランスを考慮して適切に定めることが望ましい。
【0045】
次に、上記の電力削減システムにおける運転制御の具体例について説明する。図5は、所定の条件に基づき本発明に係る電力削減量の測定を適用した場合のシミュレーション結果を示すグラフである。すなわち、スーパーマーケットなどの特定の店舗を想定したときの標準的な条件を与え、夏場の一日における電力使用量の変化をシミュレーションにより算出し、図5にプロットしたものである。
【0046】
図5では、運転時間Ton=8分、休止時間Toff=3分で、計11分の周期で繰り返し運転を行う制御パターンを前提としている。そして、連続する6周期(66分)のうち、5周期分の制御状態と1周期分の制御解除状態とを交互に移行するように制御を行うものとする。また、シミュレーションの対象となる店舗は、0時〜24時の時間帯の中で、営業時間が6時30分〜22時であるものとする。この場合、1日における電力使用量のトレンドは、営業時間内では温度変化に応じて増減し、営業時間外では所定の最小値を保つように変化する。
【0047】
図5においては、1周期内で積算した電力使用量を1本の縦線に対応させて各周期について順次プロットし、それぞれ制御状態と制御解除状態の電力使用量を区別して表している。つまり、制御状態における5本の電力使用量と、制御解除状態における1本の電力使用量が交互にプロットされている。この場合、電力削減量の測定において、サンプリング間隔が66分で、解除時間が11分となる条件に相当する。なお、実際の各周期内の電力使用量は、例えば、1秒ピッチで取得した計測データを積算して求めることができる。
【0048】
ここで、図5に示される全てのプロット(黒丸及び白四角)の電力使用量は、店舗の1日における実際の電力使用量の推移に対応する。一方、図5において、制御状態のプロット(黒丸)のみを結ぶ包絡線は、常に制御状態を維持して制御解除状態には移行しないと仮定した場合の電力使用量の推移を表す。また、図5において、制御解除状態のプロット(白四角)のみを結ぶ包絡線は、常に制御解除状態を維持して電力の削減自体を行わないと仮定した場合の電力使用量の推移を表す。
【0049】
この場合、制御解除状態のプロットのみを結ぶ包絡線に対し、制御状態のプロットのみを結ぶ包絡線は、確保し得る電力削減量の分だけ小さくなっていることを確認できる。しかし、これは仮想的な条件であるため、本発明の電力削減量の測定方法を適用した場合、実際には電力削減量の若干のロスが生じる。すなわち、実際の電力使用量は、制御状態のプロットのみを結ぶ包絡線に対し、制御解除状態に移行する度合い応じて、やや大きくなる。本シミュレーションの条件によれば、66分中11分の比率で制御解除状態への移行を行っているので、理想的に確保し得る電力削減量のうちの5/6程度が実際の電力削減量に相当する。
【0050】
次に、上記の電力削減システムおける運転制御の適用を月間で変化させる場合の具体例を説明する。図6は、図5と同様の店舗に対し、月間の所定の日付においてのみ上述した条件に基づく電力削減量の測定を行う場合の具体例を示す図である。図6においては、所定の月間内において、3日に1日だけ電力削減量の測定を行うことを前提としている。すなわち、2日間は常に制御状態を保持して本発明に係る電力削減量の測定を行わず、後続の1日は図5に示すような制御状態と制御解除状態の移行を繰り返して本発明の電力削減量の測定を行い、月末まで同様のパターンを続けて、各々の日付の電力使用量を図6にプロットしたものである。
【0051】
図6においては、店舗における月間内の電力消費量として、本発明に係る電力削減量の測定を適用せずに通常の制御状態を保つ日付のプロット(丸)と、本発明に係る電力削減量の測定を適用して制御状態と制御解除状態を移行する日付のプロット(四角)を実線で結び、月間の推移をグラフ化して示している。また、本発明の電力削減量の測定を適用する日付においては、上述したように常に制御解除状態を保つことを仮定した場合のプロット(三角)を併せて示している。
【0052】
この場合、図6に示す三角のプロットを結ぶ包絡線を想定すると、上記の実線のグラフより大きくなっており、その分の電力削減量を確保できることを確認できる。一方、図6に示す丸のプロットより、四角のプロットの方がやや大きくなり、上述したような電力削減量の若干のロスが生じていることがわかる。なお、図6の例では、3日に1日だけ本発明に係る電力削減量の測定を行っているので、月間で理想的に確保し得る電力削減量のうち、図5の場合の1/6と1/3を乗じた1/18程度が月間での実質的な電力削減量のロスに該当する。
【0053】
このように、図5及び図6に示すように具体的なグラフを参照することにより、電力削減システムにおける電力削減効果を視覚的に把握できる。これにより、顧客が本電力削減システム導入する際、大きなインセンティブを付与し得る点で本発明は有用である。
【0054】
以上説明した本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、様々な変更が可能である。例えば、上記の実施形態では、顧客にとっての電力料金の削減額を計算する場合や、事業者が顧客にサービスを提供する場合を説明したが、かかる状況に限られることなく本発明の適用が可能である。すなわち、事業者が自らの発電設備を用いて電力負荷設備を稼働させ、電力料金の支払が生じないようなケースであっても、電力使用量の削減を図る必要がある場合には、本発明の適用が有効である。
【0055】
また、上記の実施形態では、機器40に対する運転制御を特定の制御パターンを用いて行う場合を説明したが、これに限られず、予め用意された複数の制御パターンの中から使用環境に応じて所定の制御パターンを選択して運転制御を行うようにしてもよい。
【0056】
本発明を空調機に適用する場合を例にとると、外気温度を常時計測する温度センサの出力を監視し、温度の計測結果をフィードバックして基本ユニット20で用いる制御パターンを以下のように選択する。例えば、空調機の冷房運転に際し、Ton=8分、Toff=3分に設定された状態で、温度が35℃以上になる場合は、制御パターンを変更してTon=12分、Toff=3分となるようにしたり、更に、温度が25℃以上、30℃未満となった場合は、元の設定パターンであるTon=8分、Toff=3分に戻すことができる。つまり、温度が高くなったときに運転時間の比率が相対的に高くなる制御パターンを選択して温度変化の影響を抑えるように空調機の運転を微調整するものである。
【0057】
なお、本来は電力削減システムを導入する店舗や地域により制御パターンを変更することが有効であるが、上述したように計測温度をフィードバックし、適切な制御パターンを選択して微調整を行うことにより、空調機の質を安定に維持し、電力削減による合理化の度合を可能な限り最大化し得る柔軟性を付与することができる。
【0058】
また、本発明を冷凍ショーケースに適用する場合を例にとると、冷凍ショーケース内部に配置された温度センサの出力を監視し、上記の空調機の場合と同様、温度を所定の範囲に保つと同時に電力使用量を最小限にすべく最適な制御パターンを選択する。具体的には、冷凍ショーケースの運転に際し、標準の制御パターンがTon=25分、Toff=8分であるとし、設定温度の上限5℃に対して実際の計測温度が常に3℃未満となっている場合には、制御パターンを変更してTon=25分、Toff=10分に設定すればよい。この場合、冷凍ショーケースの計測温度が上昇したとき、運転時間の比率が相対的に低くなる。
【0059】
更に、設定温度の上限5℃に対して実際の計測温度がこれを超えた場合は、直ちに運転と休止の周期的な切り替えを停止して常に運転を持続するモードに移行させればよい。その後、設定されている制御パターンよりも運転時間の比率が高い制御パターンを選択して設定を変えればよい。これにより、冷凍ショーケースにおける温度変化の影響を抑えて安定に運転することができる。
【0060】
また、上記の実施形態では、電力削減システムにおける制御対象の機器の電力削減量を測定するため、制御状態から制御解除状態への移行を前提としているが、実際には制御解除状態への移行は、必要に応じて中止できるようにしてもよい。すなわち、電力削減システムを導入した顧客が、電力削減効果を測定した結果、そのメリットを十分に把握した場合には、それ以降は電力削減効果の測定が不要と判断して、電力使用量のロスを最小化するため制御解除状態への移行を中止できるようにすることが現実的である。本発明は、顧客にとって電力削減システムにおける電力削減効果を確定する必要がある場合において適用し得る点で有用である。
【0061】
また、上記の実施形態では、電力削減システムにおける通信手段として、電話回線13に接続されるPBX12を用いる形態を説明したが、これに限られることなく多様な通信手段を用いることができる。例えば、ネットワークに接続されるルータを用いる形態により通信手段を実現してもよい。これにより、既存のネットワーク技術と整合させ、本発明の電力削減システムの汎用性を高めることができる。
【0062】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、電力負荷設備に含まれる機器の運転制御時に、各機器の制御状態と制御解除状態のそれぞれの電力使用量を抽出して電力削減効果を判定するようにしたので、電力削減効果を高精度に判定でき、電力削減システムに基づくメリットを的確に認識可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態に係る電力削減システム全体のシステム構成を示す図である。
【図2】電力削減システムにおいて制御対象の機器群が制御状態又は制御解除状態になるときの制御パターンを説明する図である。
【図3】本実施形態に係る電力削減システムにおいて、電力削減量の測定方法の基本概念を説明する図である。
【図4】図3の状態に対応して推移する電力使用量を示す図である。
【図5】所定の条件に基づき本発明に係る電力削減量の測定を適用した場合のシミュレーション結果を示すグラフである。
【図6】月間の所定の日付においてのみ所定の条件に基づく電力削減量の測定を行う場合の具体例を示す図である。
【符号の説明】
10…制御端末
11…HUB
12…PBX
13…電話回線
20…制御部
21…通信ユニット
22…基本ユニット
23…パワーユニット
24…リレー
31…接続部
32…電力量計
40…機器
41…モータ
42…コンプレッサ
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a power reduction system that controls power load equipment including one or a plurality of devices to be supplied with power and reduces the amount of power used by the power load equipment. The present invention relates to a power reduction system that controls a power load facility such as a store or an office of a customer and gives the customer an advantage of reducing a power rate.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for example, various stores such as air conditioners and refrigerators are installed in various stores such as supermarkets, and the power consumption of the entire store becomes considerably large. It was requested to reduce it. Therefore, there is known a service for reducing power consumption by controlling the operation of each device to which power is supplied, for power load facilities such as stores. Businesses that provide such services have customers in offices and amusement facilities in addition to stores, and have built a power reduction system that performs rational operation control of various devices, thereby enabling customers to pay The benefits of reduction can be enjoyed.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described conventional power reduction system, the entire power consumption is reduced by, for example, turning on / off an air conditioner or a refrigerator at a fixed cycle with each device included in the power load equipment being controlled. . In this case, a certain power reduction effect can be obtained by appropriately setting the operation time and the rest time of each device within a range where the usage environment can be maintained.
[0004]
However, when a customer who has introduced the power reduction system wants to know the specific amount of reduction in the power rate, it is not easy to determine the exact reduction amount. That is, in the case of a store or the like in which a large number of air conditioners are installed, it is possible to compare the past (for example, one year ago) electricity rate before the introduction of the power reduction system with the current electricity rate. It is. However, in the situation where the facilities of the store are actually changed (increased or reduced), or in the situation where there are differences in various conditions such as the sales of the store and the weather, there is a possibility that a correct comparison of the electricity rates may not be possible. That is, it is difficult for a customer who has introduced the power reduction system to accurately determine the merits thereof.
[0005]
Accordingly, the present invention has been made in view of such a problem, and when reducing the amount of power consumption by controlling the operation of the devices included in the power load facility, the power consumption of each device in the control state and the control release state is controlled. An object of the present invention is to provide a power reduction system capable of extracting a usage amount and determining a power reduction effect with high accuracy.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, a power reduction system according to claim 1 controls a power load facility including one or a plurality of devices to which power is supplied, and reduces power consumption of the power load facility. A reduction system, a communication unit that transmits and receives a predetermined signal to and from the device via a communication line, monitors an operation state and power consumption of the device, and obtains a monitoring signal by the communication unit. A monitoring means for collecting, an operation control means for sending a control signal to the equipment by the communication means, and an operation control of the equipment in accordance with a predetermined control pattern; and a control state of the operation control means for releasing for a predetermined period. And a determination means for extracting the power consumption of each of the control state and the control release state, and determining a power reduction effect in the power load facility. To.
[0007]
According to the present invention, when controlling a power load facility in a power reduction system, a monitoring signal of a device is acquired via a communication line, and a control signal is transmitted to the device, and the device transmits the control signal to the device in accordance with a predetermined control pattern. Operation control. At this time, in order to determine the power reduction effect, the control state and the control release state are alternately repeated during the operation control of the device, and each power consumption is extracted. In the control state, the power consumption of the device can be reduced in accordance with the control pattern.On the other hand, in the control release state, the original power consumption of the device is reflected. You can ask. Therefore, compared to the method of comparing with the past power consumption, it is possible to judge the power reduction effect with high accuracy while eliminating the equipment change and the difference in the usage environment, and the advantage of introducing the power reduction system is It is possible to make an accurate judgment.
[0008]
A power reduction system according to a second aspect is the power reduction system according to the first aspect, further comprising a power rate calculation unit configured to calculate a power rate to be reduced corresponding to the power reduction effect determined by the determination unit. It is characterized by the following.
[0009]
According to this invention, in addition to the operation of the invention described in claim 1, the power reduction system calculates a power rate to be reduced corresponding to the power reduction effect. Therefore, in a store or an office, it is possible to accurately determine the merits of reducing the power rate when the power reduction system is introduced.
[0010]
A power reduction system according to a third aspect is the power reduction system according to the first aspect, wherein the operation control unit performs operation control by alternately switching on / off of the device at a predetermined cycle. Features.
[0011]
According to this invention, in addition to the operation of the invention described in claim 1, the ON / OFF of the device is alternately switched at a predetermined cycle for the operation control of the device. Therefore, the power consumption can be reduced according to the ratio of the operation and the suspension of the device, and the power reduction effect at that time can be easily determined by the above-described method.
[0012]
A power reduction system according to a fourth aspect of the present invention is the power reduction system according to the first aspect, wherein the determination unit is in a control release state at a preset sampling interval and release time.
[0013]
According to this invention, in addition to the operation of the invention described in claim 1, when shifting to the control release state of the device, control is performed at a preset sampling interval and release time. Therefore, the device can be shifted to the control release state so that the time zone and the determination accuracy become optimal conditions, and a more accurate power reduction effect can be determined.
[0014]
According to a fifth aspect of the present invention, in the power reduction system according to the third aspect, the determination unit determines the control state for M (integer) cycles with respect to a predetermined cycle of the device; The control release state for an (integer) cycle is alternately shifted, and the power consumption in each cycle is integrated and extracted.
[0015]
According to this invention, in addition to the operation of the invention described in claim 3, a control state and a control release state for a predetermined integer (M, N) cycles are alternately performed with respect to a cycle for switching on / off of the device. Then, the power consumption in each cycle is integrated and extracted. Therefore, by appropriately setting the ratio between M and N, it is possible to realize operation control that optimizes the balance between the actually obtained power reduction amount and the measurement accuracy of the power reduction effect.
[0016]
7. The power reduction system according to claim 6, wherein, in the power reduction system according to claim 3, the determination unit performs the transition between the control state and the control release state on a predetermined date of a month. On days other than the above, only the control state is maintained, and the power consumption during each date is integrated.
[0017]
According to this invention, in addition to the effect of the invention described in claim 3, a date to alternately shift between the control state and the control release state within a month is determined, and other dates are kept only in the control state, The power consumption within the date is integrated. Therefore, it is possible to realize operation control that optimizes the balance between the amount of power reduction actually obtained during the month and the measurement accuracy of the power reduction effect according to the tendency during the month.
[0018]
The power reduction system according to claim 7 is the power reduction system according to claim 1, wherein the operation control unit selects an optimum control pattern from a plurality of control patterns based on the monitoring signal. Features.
[0019]
According to this invention, in addition to the effect of the invention described in claim 1, the operation state of the device is monitored, and an optimum one is selected from a plurality of control patterns and used according to the monitoring signal. Therefore, for example, the equipment can be finely controlled so as to always maintain a stable operation state with respect to an environmental change such as an ambient temperature, and the reliability can be improved.
[0020]
9. The power reduction system according to claim 8, wherein a business operator that provides service to a customer who uses a power load facility including one or a plurality of devices to be supplied with power controls the power load facility to provide the customer with a service. A power reduction system that provides the advantage of reducing power charges, a communication unit that transmits and receives a predetermined signal to and from the device via a communication line, and monitors an operation state and power consumption of the device, Monitoring means for collecting the obtained monitoring signal by the communication means, operation control means for sending a control signal to the device by the communication means, and controlling operation of the device according to a predetermined control pattern; and The control state by the means is released for a predetermined period to be the control release state, and the power consumption in each of the control state and the control release state is extracted, and power reduction in the power load equipment is performed. Determining means for determining results, characterized by comprising a power charge calculation means for calculating a power rate to be reduced in response to the determined power reduction effect by the determining means.
[0021]
According to the present invention, the above-described power reduction system is applied to a power reduction system constructed by a business operator that gives a power reduction benefit to a customer who uses the power load equipment, so that a power rate is reduced for the customer. In addition to this, it is possible to realize a high value-added service capable of accurately judging the merits at that time.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, the present invention is applied to a power rate reduction system constructed by a company that provides a service for reducing power rates to customers who use power load facilities such as stores and offices.
[0023]
FIG. 1 is a diagram illustrating an overall system configuration of a power reduction system according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, a control terminal 10 for integrally controlling the operation of the entire system is connected to a telephone line 13 via a HUB 11 and a PBX 12, and a control unit 20 for controlling a power load facility of a customer. Is also connected to the telephone line 13. The control unit 20 is connected with a plurality of connection units 31, a single watt hour meter 32, and a plurality of devices 40 to be controlled. The control unit 20, together with the control terminal 10, plays a role as a monitoring unit, an operation control unit, a determination unit, and a power rate calculation unit of the present invention.
[0024]
In this embodiment, it is assumed that the power load equipment is divided into control units, and a plurality of control units 20 corresponding to each control unit can be connected to the telephone line 13. In other words, FIG. 1 illustrates only one control unit. However, by connecting the control units 20 each connected to a control unit including a plurality of devices 40 to the telephone line 13 in parallel, The device 40 can be a control target.
[0025]
In the above configuration, as the control terminal 10, a personal computer that can execute software for performing overall processing of the power reduction system may be used. The HUB 11 is a device that relays transmission and reception of data by the control terminal 10, and is connected to a communication interface of the control terminal 10. The PBX 12 is connected to the HUB 11 and functions as a private branch exchange in customer equipment. That is, the PBX 12 enables the exchange of various data between the control terminal 10 and the control unit 20 using the extension telephone network connected by the telephone line 13.
[0026]
On the other hand, the control unit 20 includes a communication unit 21, a basic unit 22, a power unit 23, and a plurality of relays 24. The communication unit 21 is connected to the telephone line 13 and controls communication when transmitting and receiving control data and the like to and from the control unit 20. The basic unit 22 is a unit that performs basic control on each device 40 to be controlled. The power unit 23 is a unit that controls the power to be supplied to each device 40 in accordance with the control by the basic unit 22 according to a predetermined control pattern.
[0027]
A plurality of relays 24 are connected to the power unit 23. By controlling the opening and closing of the relays 24, the on / off of the power supplied to each device 40 can be switched and output as needed. Each relay 24 is connected to a connection unit 32 provided outside the control unit 20. The connection unit 32 is a means for performing an interface between the control unit 20 and each device 40, and has a function of superimposing and transmitting data and power.
[0028]
The watt hour meter 32 constantly measures the amount of power supplied to all the devices 40 of the power load facility. The amount of power measured by the watt-hour meter 32 is transmitted to the basic unit 22 as digital data, and is used to calculate the amount of power used in the power load facility.
[0029]
Each device 40 is a device that requires power supply, such as an air conditioner or a freezer showcase, for example. FIG. 1 shows a case where each device 40 has a configuration including a motor 41 and a compressor 42. That is, the temperature is adjusted by rotating the motor 41 with the electric power supplied to each device 40 and thereby performing the compression operation of the compressor 42. Note that, as the device 40, various devices that require power supply, such as a lighting device, may be used.
[0030]
On the other hand, the power to the device 40 is supplied or cut off in accordance with the opening / closing control of the relay 24 in the control unit 20. The power supply to the device 40 is controlled according to a control pattern described later, and the operation and the pause are repeated. Information such as the operating state and temperature of the device 40 is sent to the control unit 20 via the connection unit 31 as a monitoring signal together with digital data corresponding to the above-mentioned power consumption. In the present embodiment, it is desirable to optimize the operation control of each device 40 according to the content of the acquired monitoring signal.
[0031]
With the above configuration, the operation control for a plurality (three in FIG. 1) of the devices 40 is performed by the control unit 20 based on the operation command of the communication terminal 10. Then, based on the amount of power measured by the watt hour meter 32, the amount of power used in the power load facility is analyzed. As described above, when the customer's power load facility includes a large number of devices 40 and includes a plurality of control units 20, each control unit may be controlled in the same manner, but may be controlled separately. It is possible.
[0032]
Although FIG. 1 shows a case where the telephone line 13 is used as the communication line of the present invention, the Internet may be used instead of the telephone line 13. As a result, it is possible to control the power load equipment of the customer via the versatile Internet, and it is possible to construct a more convenient power reduction system.
[0033]
Next, a control method in the power reduction system according to the present embodiment will be described. In the power reduction system according to the present embodiment, there are a case where a group of devices to be controlled is in a control state and a case where the control state is in a control release state where the control state is released. FIG. 2 is a diagram illustrating a control pattern when a group of devices to be controlled enters a control state or a control release state in the power reduction system.
[0034]
FIG. 2A shows an example of a control pattern when four devices 1 to 4 are to be controlled. In the present embodiment, operation control is performed on each of the devices 1 to 4 so as to switch between operation and suspension at a constant cycle. That is, as shown in FIG. 2A, an intermittent control pattern having a cycle Ton + Toff and repeating the operation time Ton and the pause time Toff is used. For example, in the case of an air conditioner, Ton = 8 minutes and Toff = 3 minutes may be set. It is assumed that the operation time Ton or the suspension time Toff in the control pattern can be set freely according to the characteristics of the device and the state of the power load equipment.
[0035]
In a state where the above-described control pattern is set, the relay 24 corresponding to the device to be controlled is controlled so that the power is turned on during operation and the power is turned off during suspension. For example, when the control target device is an air conditioner, an appropriate temperature can be maintained even if a relatively short pause time Toff is provided on the premise that the operation time Ton enough to cool the air is secured. As a result, it is possible to obtain a power reduction effect according to the ratio between the operation time Ton and the suspension time Toff, and accordingly, there is an advantage of reducing the power rate for the customer.
[0036]
In addition, as shown in FIG. 2A, in the operation control for each of the devices 1 to 4, the timings of the operation and the suspension are set to be shifted from each other. That is, if the power on / off of each of the devices 1 to 4 is controlled at the same timing, the peak of the power consumption increases, which is disadvantageous in terms of the power rate. Therefore, the peak of the power consumption is reduced by shifting the timing of operation and suspension. I am planning.
[0037]
On the other hand, FIG. 2B illustrates a case in which the operation control is not performed on the four devices 1 to 4 in a control release state. As shown in FIG. 2B, each of the devices 1 to 4 keeps operating continuously without a pause. Therefore, in the case of the control pattern of FIG. 2A in which each of the devices 1 to 4 intermittently suspends the operation, the power reduction effect is not obtained as compared with the case of the constant operation as in FIG. 2B. it is obvious.
[0038]
Here, it is desirable that the setting of the operation time Ton and the suspension time Toff in performing the operation control be appropriately determined according to the magnitude of the power reduction effect and the use environment. That is, if the ratio of the stop time Toff is relatively increased with respect to the operation time Ton, the power reduction effect is increased, but there is a possibility that the use environment is disadvantageous. However, considering the use environment of air conditioners and the like in stores and the like, it is usual that there is some allowance in the driving capacity, and even if all the air conditioners and the like are not always operated, a comfortable temperature can be maintained. Therefore, by setting appropriate control conditions such as operating the air conditioner at a ratio of about 70%, for example, the power reduction effect can be obtained while maintaining a favorable use environment.
[0039]
Next, a method of measuring the amount of power reduction by performing the above operation control in the power reduction system according to the present embodiment will be described. The power reduction amount or the power rate reduction merit obtained by the operation control using the control pattern of FIG. 2A is useful information for the customer. However, it is not always easy to actually determine such information. For example, it is possible to determine the merits of reducing the power rate by comparing the past power rate (for example, the power rate one year ago) when the above operation control is not performed with the current power rate. In some cases, a change in the equipment or a difference in the use environment may occur, and in such a case, a correct comparison cannot be made. Therefore, in the present embodiment, the method described below is adopted so that the customer can accurately determine the power reduction amount or the power rate reduction merit.
[0040]
FIG. 3 is a diagram illustrating a basic concept of a method of measuring the amount of power reduction in the power reduction system according to the present embodiment. The feature of the present embodiment is that the operation control is normally performed on the group of devices to be controlled so as to be in the control state, the control state is released at a predetermined timing, and the power rates of both are calculated and compared. is there. That is, in FIG. 3, during the control state in which the operation and the stop are periodically repeated in the control pattern shown in FIG. 2A, from the timing T1 to the timing T2, the control shown in FIG. After switching to the release state, control is performed to return to the original control state again. Although the example of FIG. 3 shows a case where two cycles of operation and suspension are set as the release time from the timing T1 to the timing T2, an appropriate time length is used as the release time in the control release state. Can be set and controlled.
[0041]
FIG. 4 is a diagram showing the amount of power consumption that changes in accordance with the state of FIG. In FIG. 4, the power consumption based on the measurement result of the watt hour meter 32 for the group of devices to be controlled is shown over time. The power consumption in each of the control state and the control release state may be obtained by calculating the total amount or average value of the power that changes as time passes within a certain time range. As shown in FIG. 4, the power consumption in the control release state is larger than the power consumption in the control state, and it is possible to calculate a specific power reduction amount by comparing the two. it can.
[0042]
In the present embodiment, the calculation of the power reduction amount shown in FIG. 4 is repeatedly executed at an appropriate sampling interval in order to accurately determine the power reduction effect according to the actual usage. Actually, since the power reduction effect of the power load equipment varies depending on the day of the week, the time zone, or the usage environment of the power load equipment, it is necessary to acquire as many samples as possible. For example, a sampling interval of several hours may be set in advance, and each time the sampling interval elapses from the previous control release state, the control may be set to the control release state, and the respective power reduction amounts may be calculated. The sampling interval may be fixed, but may be changed according to circumstances.
[0043]
Then, if the amount of power reduction is calculated using a large number of samples, it is possible to calculate the amount of reduction in the power fee obtained within a certain period. That is, using the power change shown in FIG. 4, the power rate in the case where the operation control according to the present embodiment is not introduced is estimated including the basic rate and the usage rate, and compared with the actually paid power rate. The merit of reduction can be accurately determined. Therefore, the present power reduction system is useful in that even if there is a change in equipment such as a customer's store or a difference in use environment, the power reduction effect can be accurately determined after eliminating these factors.
[0044]
Here, if the sampling interval for shifting to the control release state is shortened and each release time is lengthened, the calculation accuracy of the power reduction amount is improved. However, in this case, the ratio of the control release state to the operation time of each device relatively increases, and the time period in which the operation control of the present embodiment is performed is reduced, so that the power reduction effect is reduced. That is, it is desirable that the sampling interval and the release time for shifting to the control release state be appropriately determined in consideration of the balance between the calculation accuracy of the power reduction amount and the power reduction effect.
[0045]
Next, a specific example of operation control in the above power reduction system will be described. FIG. 5 is a graph showing a simulation result when the measurement of the power reduction amount according to the present invention is applied based on a predetermined condition. That is, a standard condition assuming a specific store such as a supermarket is given, and a change in power consumption in one day in summer is calculated by simulation and plotted in FIG.
[0046]
In FIG. 5, it is assumed that the control pattern is such that the operation time is Ton = 8 minutes, the stop time Toff = 3 minutes, and the operation is repeatedly performed at a cycle of 11 minutes in total. Then, the control is performed so that the control state for five cycles and the control release state for one cycle are alternately shifted in six consecutive cycles (66 minutes). The store to be simulated is assumed to be open from 6:30 to 22:00 during the hours from 0:00 to 24:00. In this case, the trend of the power consumption in one day increases or decreases according to the temperature change during the business hours, and changes so as to maintain a predetermined minimum value outside the business hours.
[0047]
In FIG. 5, the power consumption accumulated in one cycle is sequentially plotted for each cycle in correspondence with one vertical line, and the power consumption in the control state and the power consumption in the control release state are separately shown. That is, five power consumptions in the control state and one power consumption in the control release state are alternately plotted. In this case, in the measurement of the power reduction amount, this corresponds to a condition that the sampling interval is 66 minutes and the release time is 11 minutes. Note that the actual power consumption in each cycle can be obtained by, for example, integrating measurement data acquired at a one-second pitch.
[0048]
Here, the electric power consumption of all plots (black circles and white squares) shown in FIG. 5 corresponds to the transition of the actual electric power consumption of the store in one day. On the other hand, in FIG. 5, the envelope connecting only the plots (black circles) of the control state represents the transition of the power consumption when it is assumed that the control state is always maintained and the control is not shifted to the release state. In FIG. 5, an envelope connecting only the plots (white squares) of the control release state represents a transition of the power consumption when it is assumed that the control release state is always maintained and the power reduction itself is not performed.
[0049]
In this case, it can be confirmed that the envelope connecting only the plots in the control state is smaller than the envelope connecting only the plots in the control release state by the amount of power reduction that can be secured. However, since this is a virtual condition, when the method of measuring the amount of power reduction according to the present invention is applied, a slight loss of the amount of power reduction actually occurs. That is, the actual power consumption is slightly larger than the envelope connecting only the plots of the control state, in accordance with the degree of transition to the control release state. According to the conditions of this simulation, the transition to the control release state is performed at a ratio of 11 minutes out of 66 minutes, so that about 5/6 of the power reduction amount that can be ensured ideally is the actual power reduction amount. Is equivalent to
[0050]
Next, a specific example in which the application of the operation control in the above-described power reduction system is changed on a monthly basis will be described. FIG. 6 is a diagram illustrating a specific example of a case where the power reduction amount is measured based on the above-described condition only on a predetermined date in a month for the same store as in FIG. In FIG. 6, it is assumed that the power reduction amount is measured only once every three days within a predetermined month. That is, the control state is always maintained for two days, and the measurement of the power reduction amount according to the present invention is not performed, and the transition of the control state and the control release state as shown in FIG. The power reduction amount is measured, the same pattern is continued until the end of the month, and the power usage amount on each date is plotted in FIG.
[0051]
In FIG. 6, a plot (circle) of a date for maintaining the normal control state without applying the measurement of the power reduction amount according to the present invention as the power consumption amount during the month in the store, and the power reduction amount according to the present invention. The plots (squares) of dates for transitioning between the control state and the control release state by applying the measurement of (1) are connected by solid lines, and the transition of the month is shown in a graph. Further, on the date to which the measurement of the power reduction amount of the present invention is applied, a plot (triangle) assuming that the control release state is always maintained as described above is also shown.
[0052]
In this case, assuming an envelope connecting the triangular plots shown in FIG. 6, it is larger than the solid line graph, and it can be confirmed that the amount of power reduction can be secured accordingly. On the other hand, the square plot is slightly larger than the circle plot shown in FIG. 6, and it can be seen that a slight loss of the power reduction amount occurs as described above. In the example of FIG. 6, the power reduction amount according to the present invention is measured only once every three days. Approximately 1/18 obtained by multiplying 6 by 1/3 corresponds to a substantial power reduction loss per month.
[0053]
Thus, by referring to specific graphs as shown in FIGS. 5 and 6, it is possible to visually grasp the power reduction effect in the power reduction system. Accordingly, the present invention is useful in that a large incentive can be given when a customer introduces the present power reduction system.
[0054]
The present invention described above can be variously modified without being limited to the above embodiments. For example, in the above-described embodiment, the case where the amount of reduction in the electricity rate for the customer is calculated or the case where the business operator provides the service to the customer has been described. However, the present invention can be applied without being limited to such a situation. It is. In other words, even in a case where a company operates power load facilities using its own power generation facilities and does not require payment of a power fee, if it is necessary to reduce power consumption, the present invention Is effective.
[0055]
Further, in the above-described embodiment, the case where the operation control for the device 40 is performed using the specific control pattern has been described. However, the present invention is not limited to this. The operation control may be performed by selecting the control pattern described above.
[0056]
Taking the case where the present invention is applied to an air conditioner as an example, the output of a temperature sensor that constantly measures the outside air temperature is monitored, and the measurement result of the temperature is fed back to select a control pattern used in the basic unit 20 as follows. I do. For example, in the cooling operation of the air conditioner, when the temperature is set to 35 ° C. or more in a state where Ton = 8 minutes and Toff = 3 minutes, the control pattern is changed and Ton = 12 minutes and Toff = 3 minutes. Or when the temperature becomes 25 ° C. or more and less than 30 ° C., the original setting patterns Ton = 8 minutes and Toff = 3 minutes can be returned. That is, the control pattern in which the ratio of the operation time becomes relatively high when the temperature becomes high is selected, and the operation of the air conditioner is finely adjusted so as to suppress the influence of the temperature change.
[0057]
It is effective to change the control pattern depending on the store or region where the power reduction system is introduced. However, as described above, by feeding back the measured temperature, selecting an appropriate control pattern and making fine adjustments In addition, it is possible to maintain the quality of the air conditioner stably, and to provide the flexibility to maximize the degree of rationalization by reducing power as much as possible.
[0058]
Further, taking the case where the present invention is applied to a frozen showcase as an example, the output of a temperature sensor disposed inside the frozen showcase is monitored, and the temperature is kept within a predetermined range as in the case of the air conditioner described above. At the same time, an optimal control pattern is selected to minimize the power consumption. Specifically, in the operation of the refrigerated showcase, the standard control pattern is assumed to be Ton = 25 minutes, Toff = 8 minutes, and the actual measured temperature is always less than 3 ° C. with respect to the set temperature upper limit of 5 ° C. In this case, the control pattern may be changed so that Ton = 25 minutes and Toff = 10 minutes. In this case, when the measured temperature of the frozen showcase increases, the ratio of the operation time becomes relatively low.
[0059]
Further, when the actual measured temperature exceeds the upper limit of 5 ° C. of the set temperature, it is sufficient to immediately stop the periodic switching between the operation and the suspension and shift to the mode in which the operation is always continued. Thereafter, a control pattern having a higher operation time ratio than the set control pattern may be selected and the setting may be changed. Thereby, the operation can be stably performed while suppressing the influence of the temperature change in the freezing showcase.
[0060]
Further, in the above-described embodiment, the transition from the control state to the control release state is premised to measure the power reduction amount of the device to be controlled in the power reduction system. Alternatively, it may be possible to cancel as necessary. In other words, if the customer who introduced the power reduction system measures the power reduction effect and fully understands the merits, it is determined that the measurement of the power reduction effect is not necessary thereafter, and the power consumption loss It is realistic to be able to cancel the transition to the control release state in order to minimize. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful in that it can be applied when it is necessary for a customer to determine the power reduction effect in a power reduction system.
[0061]
Further, in the above-described embodiment, the mode in which the PBX 12 connected to the telephone line 13 is used as the communication means in the power reduction system has been described, but various communication means can be used without being limited to this. For example, the communication unit may be realized by a mode using a router connected to a network. As a result, the versatility of the power reduction system of the present invention can be improved by matching with the existing network technology.
[0062]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, at the time of operation control of the equipment included in the power load equipment, the power reduction effect is determined by extracting the power consumption of each of the control state and the control release state of each equipment. Therefore, the power reduction effect can be determined with high accuracy, and the merit based on the power reduction system can be accurately recognized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a system configuration of an entire power reduction system according to an embodiment.
FIG. 2 is a diagram illustrating a control pattern when a group of devices to be controlled enters a control state or a control release state in the power reduction system.
FIG. 3 is a diagram illustrating a basic concept of a method of measuring a power reduction amount in the power reduction system according to the present embodiment.
FIG. 4 is a diagram illustrating the amount of power consumption that changes in accordance with the state of FIG. 3;
FIG. 5 is a graph showing a simulation result when the measurement of the amount of power reduction according to the present invention is applied based on a predetermined condition.
FIG. 6 is a diagram illustrating a specific example of a case where the power reduction amount is measured based on a predetermined condition only on a predetermined date of a month.
[Explanation of symbols]
10 ... Control terminal
11 ... HUB
12 ... PBX
13 ... Telephone line
20 ... Control unit
21 ... Communication unit
22 Basic unit
23 ... Power unit
24 ... Relay
31 ... Connection
32 ... Watt hour meter
40 ... Equipment
41 ... Motor
42 ... Compressor

Claims (8)

電力を供給される一又は複数の機器を含む電力負荷設備を制御し、当該電力負荷設備の電力使用量を削減する電力削減システムであって、
前記機器との間で通信回線を介して所定の信号を送受信する通信手段と、
前記機器の運転状態と電力使用量を監視し、取得された監視信号を前記通信手段により収集する監視手段と、
前記機器に対し前記通信手段により制御信号を送出し、所定の制御パターンに従って前記機器の運転制御を行う運転制御手段と、
前記運転制御手段による制御状態を所定の期間解除して制御解除状態とし、制御状態と制御解除状態のそれぞれの前記電力使用量を抽出し、前記電力負荷設備における電力削減効果を判定する判定手段と、
を備えることを特徴とする電力削減システム。
A power reduction system that controls power load equipment including one or more devices to which power is supplied, and reduces power consumption of the power load equipment,
Communication means for transmitting and receiving a predetermined signal to and from the device via a communication line,
Monitoring means for monitoring the operating state and power consumption of the device, and collecting the obtained monitoring signal by the communication means,
An operation control unit that sends a control signal to the device by the communication unit and controls operation of the device according to a predetermined control pattern.
A control unit that releases the control state by the operation control unit for a predetermined period to a control release state, extracts the power consumption of each of the control state and the control release state, and determines a power reduction effect in the power load facility; ,
A power reduction system comprising:
前記判定手段により判定された電力削減効果に対応して削減される電力料金を算出する電力料金算出手段を備えることを特徴とする請求項1に記載の電力削減システム。2. The power reduction system according to claim 1, further comprising a power rate calculation unit configured to calculate a power rate to be reduced according to the power reduction effect determined by the determination unit. 3. 前記運転制御手段は、前記機器のオン/オフを所定の周期で交互に切り替えることにより運転制御を行うことを特徴とする請求項1に記載の電力削減システム。2. The power reduction system according to claim 1, wherein the operation control unit performs operation control by alternately switching on / off of the device at a predetermined cycle. 3. 前記判定手段は、予め設定されたサンプリング間隔及び解除時間で制御解除状態とすることを特徴とする請求項1に記載の電力削減システム。The power reduction system according to claim 1, wherein the determination unit sets the control release state at a preset sampling interval and release time. 前記判定手段は、前記機器の所定の周期に対し、M(整数)周期分の前記制御状態と、N(整数)周期分の前記制御解除状態とを交互に移行し、各々の周期内の前記電力使用量を積算して抽出することを特徴とする請求項3に記載の電力削減システム。The determination unit alternately shifts the control state for M (integer) cycles and the control release state for N (integer) cycles with respect to a predetermined cycle of the device. The power reduction system according to claim 3, wherein the power consumption is integrated and extracted. 前記判定手段は、月間の予め定められた日付において前記制御状態と前記制御解除状態の移行を行うとともに、それ以外の日付においては前記制御状態のみを保ち、各々の日付内の前記電力使用量を積算すること特徴とする請求項3に記載の電力削減システム。The determination means performs the transition between the control state and the control release state on a predetermined date of the month, and keeps only the control state on other dates, and reduces the power consumption within each date. The power reduction system according to claim 3, wherein the integration is performed. 前記運転制御手段は、複数の制御パターンの中から前記監視信号に基づいて最適な制御パターンを選択することを特徴とする請求項1に記載の電力削減システム。The power reduction system according to claim 1, wherein the operation control unit selects an optimal control pattern from a plurality of control patterns based on the monitoring signal. 電力を供給される一又は複数の機器を含む電力負荷設備を使用する顧客に対しサービスを提供する事業者が、前記電力負荷設備を制御して前記顧客に電力料金の削減メリットを付与する電力削減システムであって、
前記機器との間で通信回線を介して所定の信号を送受信する通信手段と、
前記機器の運転状態と電力使用量を監視し、取得された監視信号を前記通信手段により収集する監視手段と、
前記機器に対し前記通信手段により制御信号を送出し、所定の制御パターンに従って前記機器の運転制御を行う運転制御手段と、
前記運転制御手段による制御状態を所定の期間解除して制御解除状態とし、制御状態と制御解除状態のそれぞれの前記電力使用量を抽出し、前記電力負荷設備における電力削減効果を判定する判定手段と、
前記判定手段により判定された電力削減効果に対応して削減される電力料金を算出する電力料金算出手段と、
を備えることを特徴とする電力削減システム。
A business operator providing a service to a customer who uses a power load facility including one or a plurality of devices to be supplied with power, controls the power load facility to provide the customer with a benefit of reducing a power rate. The system
Communication means for transmitting and receiving a predetermined signal to and from the device via a communication line,
Monitoring means for monitoring the operating state and power consumption of the device, and collecting the obtained monitoring signal by the communication means,
An operation control unit that sends a control signal to the device by the communication unit and controls operation of the device according to a predetermined control pattern.
A control unit that releases the control state by the operation control unit for a predetermined period to a control release state, extracts the power consumption of each of the control state and the control release state, and determines a power reduction effect in the power load facility; ,
Power rate calculating means for calculating a power rate to be reduced corresponding to the power reduction effect determined by the determining means,
A power reduction system comprising:
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013118727A (en) * 2011-12-01 2013-06-13 Osaka Gas Co Ltd Power adjustment amount derivation device
JP2013252033A (en) * 2012-06-04 2013-12-12 Sony Corp Power controller, power supply control method and power supply control program

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