JP2007129837A - デマンド制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】使用電力量が高精度に計測され、電力需要家による時間帯別調整契約による電力料金体系の有効な活用がなされるデマンド制御装置２４の提供。
【解決手段】このデマンド制御装置２４は、入力制御部２６と、時限部２８と、演算部３０と、出力制御部３２と、負荷制御部３４とを備えている。この入力制御部２６は、使用電力量に基づいて電力量計１８から発信される信号を受信し、この信号を伝送信号に変換し、この伝送信号を出力するように構成されている。この時限部２８は、所定時間毎に電力量計１８から発信される信号を受信し、この信号に同期された時限信号４２を出力するように構成されている。この演算部３０は、この伝送信号と時限信号４２とから時限終了時におけるデマンド予測値を演算し、このデマンド予測値に基づいて負荷の抑制要否を判定し、この判定結果を出力するように構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、デマンド制御装置に関する。

電力需要家は、電力会社と使用電力に関する時間帯別調整契約に基づいて電力を使用する場合がある。この契約では、所定時間毎の平均使用電力量が、契約電力量として決められる。この契約電力量は、デマンドと称される。そして、このデマンドが設定される時限が、デマンド時限である。一般に、このデマンド時限は、３０分に設定される。電力の基本料金は、このデマンドに応じて決定される。デマンドが大きくなると基本料金が上がるので、電力需要家は極力小さいデマンドで契約する。

この時間帯別調整契約では、使用電力量がデマンドを超えると、基本料金が違約金として上げられる場合がある。このため、電力需要家は、使用電力量がデマンドを超えないように、使用電力量を常時監視する。使用電力量がデマンドを超えることが予測されると、負荷の抑制等の処置がされる。電力需要家は、使用電力量の監視及び制御を行うために、受電設備の一部としてデマンド制御装置を設置する。

電力会社は、取引用電力量計で電力需要家の使用電力量を認識する。この電力量計は、電力会社の資産である。この電力量計は、使用電力量に基づく積算電力信号以外に、定時信号、時間帯種別信号を発信する。電力需要家は、一般に、積算電力信号を受信することにより、使用電力量を把握する。

図３は、従来のデマンド制御装置２の構成が示された概念図である。この装置２は、積算電力信号を受信することにより、使用電力量の監視及び制御を実行する。この装置２は、入力制御部４と、時限部６と、演算部８と、出力制御部１０と、負荷制御部１２とを備えている。入力制御部４は、積算電力信号を受信し、この信号を伝送信号に変換し、この伝送信号を出力するように構成されている。時限部６は、時限信号を発生するように構成されている。演算部８は、この伝送信号と時限信号とから時限終了時における使用電力量の予測値を演算し、この予測値に基づいて負荷の抑制要否を判定し、この判定結果を出力するように構成されている。出力制御部１０は、この判定結果に基づいて抑制信号を出力するように構成されている。負荷制御部１２は、この抑制信号に基づいて負荷の抑制を実行するように構成されている。

図４は、図３の装置２が受信した積算電力信号１４の一部と、この装置２が発生させた時限信号１６の一部と、電力量計１８が発信する定時信号２０の一部とが示されたパルス波形図である。この図において、上段のパルス波形は、定時信号２０を表している。中段のパルス波形は、時限信号１６を表している。下段のパルス波形は、積算電力信号１４を表している。矢印線Ａは、時間の経過方向を表している。

時限信号１６は、所定時間毎に発生される複数の時刻パルスで構成される。図４において、この時刻パルスは、ＰＡ０、ＰＡ１、ＰＡ２及びＰＡ３で表されている。一点鎖線ＬＡ０、ＬＡ１、ＬＡ２及びＬＡ３は、各々の時刻パルスが発生された時を表している。両矢印線ＴＡ０は、時刻パルスＰＡ０が発生してから次の時刻パルスＰＡ１が発生するまでの時限である。両矢印線ＴＡ１は、時刻パルスＰＡ１が発生してから次の時刻パルスＰＡ２が発生するまでの時限である。両矢印線ＴＡ２は、時刻パルスＰＡ２が発生してから次のパルス時刻ＰＡ３が発生するまでの時限である。各々の時刻パルスの発生間隔は、一定である。この時限ＴＡ０、ＴＡ１及びＴＡ２が、デマンド時限である。この時限信号１６は、この装置２の時限部６によって発生されるので、電力計から発信される定時信号２０と同期していない。なお、この定時信号２０も、時限信号１６と同じように所定時間毎に発生される複数の時刻パルスで構成される。

積算電力信号１４は、所定電力量毎に発生される複数の電力パルス２２で構成される。電力需要家は、所定時間内の電力パルス２２の計数値を把握することにより、その時間内における使用電力量を認識する。デマンド制御装置２は、デマンド時限内の電力パルス２２を計数しつつ、そのデマンド時限終了時における使用電力量を予測する。この予測された使用電力量がデマンドを超えると、この装置２は必要最小限に負荷を抑制し、使用電力量の上昇を抑える。そして、次のデマンド時限が開始された段階で、この装置２は、抑制された負荷に対して、抑制解除の指令を出す。このようにして、この装置２は、使用電力量がデマンドを超えないように、使用電力量の監視及び制御を実行する。

この種のデマンド制御装置は、特開昭６３−１９８５３５号公報に開示されている。この装置は、高精度に使用電力量を予測するために、デマンド時限の残り時間が短くなると演算間隔変更手段が演算間隔を短くする構成とされている。
特開昭６３−１９８５３５号公報

図４で示されたように、電力量計１８から発信される定時信号２０も、デマンド制御装置２の時限信号１６と同じように所定時間毎に発生される複数の時刻パルスで構成される。この定時信号２０の時刻パルスの発生間隔は、３０分である。図４において、一点鎖線ＬＢ０、ＬＢ１、ＬＢ２及びＬＢ３は、各々、時刻パルスＰＢ０、ＰＢ１、ＰＢ２及びＰＢ３の発生時を表している。両矢印線ＴＢ０は、時刻パルスＰＢ０が発生してから次の時刻パルスＰＢ１が発生するまでの時限である。両矢印線ＴＢ１は、時刻パルスＰＢ１が発生してから次の時刻パルスＰＢ２が発生するまでの時限である。両矢印線ＴＢ２は、時刻パルスＰＢ２が発生してから次のパルス時刻ＰＢ３が発生するまでの時限である。電力会社は、この定時信号２０の時限に従って、電力需要家の使用電力量を把握する。

前述したように、デマンド制御装置２の時限部６から発生される時限信号１６は、定時信号２０に同期していない。このため、時限信号１６の時刻パルスの発生時と、定時信号２０の時刻パルスの発止時とは、ズレが生じる。図４において、このズレは両矢印線ＴＺで表される。デマンド制御装置２は、時限ＴＡ０において、３の電力パルス２２を計数する。電力量計１８も、この時限ＴＡ０とほぼ同様の時限帯域である時限ＴＢ０において、３の電力パルス２２を計数する。この装置２の時限ＴＡ１及びＴＡ２では、この装置２は４の電力パルス２２を計数する。その一方で、電力量計１８は、時限ＴＢ１において３の電力パルス２２を計数し、時限ＴＢ２においては５の電力パルス２２を計数する。この装置２では、装置２が認識する使用電力量が、電力会社が認識する使用電力量と異なってしまう場合がある。このような装置２では、電力需要家は、デマンドに限りなく近い使用電力量で電力を使用することができない。このような装置２で、電力パルス２２の計数がデマンド時限の終了直前まで実施されると、使用電力量がデマンドを超える場合がある。このため、デマンド時限終了時における使用電力量の予測値の精度が上げられない。この装置２では、精度の高い使用電力量の監視及び制御ができないので、電力経費の消費効率は上げられない。したがって、この装置２では、電力需要家は、時間帯別調整契約による電力料金体系を有効に活用できない。

本発明の目的は、使用電力量が高精度に計測され、電力需要家による時間帯別調整契約による電力料金体系の有効な活用がなされるデマンド制御装置の提供にある。

本発明に係るデマンド制御装置は、電力会社の取引用電力量計から発信される信号に基づいて演算されるデマンド予測値が用いられることにより、使用電力が契約電力を超えないように負荷が制御されうるデマンド制御装置であって、入力制御部と、時限部と、演算部と、出力制御部と、負荷制御部とを備えている。この入力制御部は、使用電力量に基づいて電力量計から発信される信号を受信し、この信号を伝送信号に変換し、この伝送信号を出力するように構成されている。この時限部は、所定時間毎に電力量計から発信される信号を受信し、この信号に同期された時限信号を出力するように構成されている。この演算部は、この伝送信号と時限信号とから時限終了時におけるデマンド予測値を演算し、このデマンド予測値に基づいて負荷の抑制要否を判定し、この判定結果を出力するように構成されている。この出力制御部は、この判定結果に基づいて抑制信号を出力するように構成されている。この負荷制御部は、この抑制信号に基づいて負荷の抑制を実行するように構成されている。

好ましくは、このデマンド制御装置では、使用電力量に基づいて電力量計から発信される上記信号は、積算電力信号である。

好ましくは、このデマンド制御装置では、所定時間毎に電力量計から発信される上記信号は、３０分毎に発信される定時信号である。

このデマンド制御装置では、その時限信号が電力量計の定時信号に同期されているので、この装置で計測される使用電力量は、電力会社が認識する使用電力量と一致する。この装置では、デマンド時限における使用電力量が高精度に計測されうるので、使用電力量がデマンドを超えて違約金が支払われることはない。デマンドに限りなく近い使用電力量で、電力の使用が管理されうるので、電力需要家は時間帯別調整契約による電力料金体系を有効に活用できる。デマンド時限毎の使用電力量が平準化されるので、電力機器が安定に稼働される。

以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。

図１は、本発明の一実施形態に係るデマンド制御装置２４の構成が示された概念図である。この装置２４は、電力会社の取引用電力量計１８から発信される信号に基づいて演算されるデマンド予測値が用いられることにより、使用電力が契約電力を超えないように負荷が制御されうるデマンド制御装置２４である。この装置２４は、入力制御部２６と、時限部２８と、演算部３０と、出力制御部３２と、負荷制御部３４と、入力部３６と、記憶部３８と、表示部４０とを備えている。この取引用電力量計１８は、発信装置付電力量計である。

入力制御部２６は、使用電力量に基づいて電力量計１８から発信される信号を受信し、この信号を伝送信号に変換し、この伝送信号を出力するように構成されている。この入力制御部２６は、パルス検出器である。なお、この入力制御部２６が受信する使用電力量に基づいて電力量計１８から発信される信号は積算電力信号である。この積算電力信号は、所定電力量毎に発信される複数の電力パルスで構成される。

時限部２８は、所定時間毎に電力量計１８から発信される信号を受信し、この信号に同期された時限信号を出力するように構成されている。この時限部２８は、パルス検出器である。なお、この時限部２８が受信する所定時間毎に電力量計１８から発信される信号は、定時信号である。この定時信号は、３０分毎に発生される複数の時刻パルスで構成される。この時限信号は定時信号に同期しているので、この時限信号も３０分毎に発生される複数の時刻パルスで構成される。

演算部３０は、入力制御部２６から出力される伝送信号と、時限部２８から出力される時限信号４２とから、時限終了時における使用電力量の予測値を演算する。そして、演算部３０は、この予測値に基づいて負荷の抑制要否を判定し、この判定結果を出力するように構成されている。この演算部３０は、ＣＰＵ（中央演算処理装置２４）である。

出力制御部３２は、演算部３０から出力される判定結果に基づいて抑制信号を出力するように構成されている。この出力制御部３２は、ＣＰＵである。演算部３０と出力制御部３２とが、同一のＣＰＵから構成されてもよい。

負荷制御部３４は、出力制御部３２から伝送される抑制信号に基づいて負荷の抑制を実行するように構成されている。この負荷制御部３４は、遮断器である。

入力部３６は、テンキーを備えている。このテンキーによって、この装置２４が制御されるための条件等が入力される。ここで入力された情報は、演算部３０に伝送される。

表示部４０は、液晶のディスプレイ及びプリンターで構成される。演算部３０で算出された結果は、この液晶のディスプレイに表示されるとともに、プリンターによる印字で出力される。

記憶部３８は、記憶媒体で構成されている。この記憶媒体は、典型的にはハードディスクである。この記憶部３８には、入力部３６で入力された情報及び演算部３０で算出されたデータが記録される。

図２は、図１の装置２４が受信した積算電力信号１４の一部と、この装置２４が発生させた時限信号４２の一部と、電力量計１８が発信する定時信号２０の一部とが示されたパルス波形図である。この図において、上段のパルス波形は、定時信号２０を表している。中段のパルス波形は、時限信号４２を表している。下段のパルス波形は、積算電力信号１４を表している。矢印線Ａは、時間の経過方向を表している。

前述したように、電力量計１８から発信される定時信号２０は、３０分毎に発生される複数の時刻パルスで構成される。図２において、この時刻パルスは、ＰＢ０、ＰＢ１、ＰＢ２及びＰＢ３で表されている。一点鎖線ＬＢ０、ＬＢ１、ＬＢ２及びＬＢ３は、各々の時刻パルスの発生時を表している。両矢印線ＴＢ０は、時刻パルスＰＢ０が発生してから次の時刻パルスＰＢ１が発生するまでの時限を表している。両矢印線ＴＢ１は、時刻パルスＰＢ１が発生してから次の時刻パルスＰＢ２が発生するまでの時限を表している。両矢印線ＴＢ２は、時刻パルスＰＢ２が発生してから次のパルス時刻ＰＢ３が発生するまでの時限を表している。電力会社は、この定時信号２０の時限に従って、電力需要家の使用電力量を把握する。

前述したように、時限信号４２は、定時信号２０に同期している。したがって、この時限信号４２も、３０分毎に発生される複数の時刻パルスで構成される。図２において、この時刻パルスは、ＰＣ０、ＰＣ１、ＰＣ２及びＰＣ３で表されている。一点鎖線ＬＣ０、ＬＣ１、ＬＣ２及びＬＣ３は、各々の時刻パルスの発生時を表している。両矢印線ＴＣ０は、時刻パルスＰＣ０が発生してから次の時刻パルスＰＣ１が発生するまでの時限を表している。両矢印線ＴＣ１は、時刻パルスＰＣ１が発生してから次の時刻パルスＰＣ２が発生するまでの時限を表している。両矢印線ＴＣ２は、時刻パルスＰＣ２が発生してから次のパルス時刻ＰＣ３が発生するまでの時限を表している。この時限ＴＣ０、ＴＣ１及びＴＣ２が、この装置２４のデマンド時限である。

積算電力信号１４は、所定電力量毎に発生される複数の電力パルス２２で構成される。所定時間内の電力パルス２２の計数値が把握されることにより、その時間内における使用電力量が認識されうる。図２に示されているように、このデマンド時限は電力量計１８から発信される定時信号２０の時限に一致している。したがって、このデマンド制御装置２４で計測される使用電力量と、電力会社が認識する使用電力量とは、一致する。

デマンド制御装置２４は、デマンド時限内の電力パルス２２を計数しつつ、そのデマンド時限終了時における使用電力量を予測する。この予測された使用電力量は、デマンド予測値と称される。使用電力量がデマンドを超えると電力の基本料金が上がるので、このデマンドに対して、予めデマンド目標値が設定される。このデマンド目標値は、負荷の抑制要否が判定される指標値である。デマンド予測値がこのデマンド目標値を超えると、この装置２４は必要最小限に負荷を抑制させ、使用電力量の上昇を抑える。そして、次のデマンド時限が開始された段階で、この装置２４は、抑制された負荷に対して、抑制解除の指令を出す。このようにして、この装置２４は、使用電力量がデマンドを超えないように、使用電力量の監視及び制御を実行する。

前述したように、このデマンド制御装置２４では、この装置２４で計測される使用電力量と電力会社が認識する使用電力量とが一致しているので、デマンド時限が終了する直前まで、電力パルス２２が計数されうる。これに加えて、デマンド目標値がデマンドに限りなく近い使用電力量で設定されうる。このため、この装置２４は、精度の高い使用電力量の監視及び制御を行うことができる。この装置２４が用いられることにより、電力需要家は、デマンドに限りなく近い使用電力量で電力を使用することができるので、電力経費の消費効率が上げられる。したがって、電力需要家は、時間帯別調整契約による電力料金体系を有効に活用することができる。デマンド時限毎の使用電力量が平準化されるので、電力機器が安定に稼働されうる。

本発明に係るデマンド制御装置は、種々の電力機器に使用されうる。

図１は、本発明の一実施形態に係るデマンド制御装置の構成が示された概念図である。 図２は、図１の装置が受信した積算電力信号の一部と、この装置が発生させた時限信号の一部と、電力量計が発信する定時信号の一部とが示されたパルス波形図である。 図３は、従来のデマンド制御装置の構成が示された概念図である。 図４は、図３の装置が受信した積算電力信号の一部と、この装置が発生させた時限信号の一部と、電力量計が発信する定時信号の一部とが示されたパルス波形図である。

符号の説明

２、２４・・・装置
４、２６・・・入力制御部
６、２８・・・時限部
８、３０・・・演算部
１０、３２・・・出力制御部
１２、３４・・・負荷制御部
１４・・・積算電力信号
１６、４２・・・時限信号
１８・・・電力量計
２０・・・定時信号
２２・・・電力パルス
３６・・・入力部
３８・・・記憶部
４０・・・表示部
４４・・・電源線

Claims (3)

1. 電力会社の取引用電力量計から発信される信号に基づいて演算されるデマンド予測値が用いられることにより、使用電力が契約電力を超えないように負荷が制御されうるデマンド制御装置であって、
   入力制御部と、時限部と、演算部と、出力制御部と、負荷制御部とを備えており、
   この入力制御部が、使用電力量に基づいて電力量計から発信される信号を受信し、この信号を伝送信号に変換し、この伝送信号を出力するように構成されており、
   この時限部が、所定時間毎に電力量計から発信される信号を受信し、この信号に同期された時限信号を出力するように構成されており、
   この演算部が、この伝送信号と時限信号とから時限終了時におけるデマンド予測値を演算し、このデマンド予測値に基づいて負荷の抑制要否を判定し、この判定結果を出力するように構成されており、
   この出力制御部が、この判定結果に基づいて抑制信号を出力するように構成されており、
   この負荷制御部が、この抑制信号に基づいて負荷の抑制を実行するように構成されているデマンド制御装置。
2. 使用電力量に基づいて電力量計から発信される上記信号が、積算電力信号である請求項１に記載のデマンド制御装置。
3. 所定時間毎に電力量計から発信される上記信号が、３０分毎に発信される定時信号である請求項１又は２に記載のデマンド制御装置。
   

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