JP2010074991A - Independent power demand controller and method therefor - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an independent power demand controller and its method which reduces the fluctuations in the power demand of a specific load device from among a plurality of load devices which are supplied with power from a power system. <P>SOLUTION: The independent power demand controller 11 includes an impedance measuring unit 12 and an operation and power consumption control unit 13. The impedance measuring unit 12 measures the impedance of a power system 1, as viewed from a load device 3-1. The power consumption control unit 13 searches for a table which shows the relationship between an impedance value and an amount of power demand of a load section 10 of the load device 3-1 and estimates the power demand of the load section 10, based on the measured impedance value, and determines whether the load section can be operated, based on the estimated power demand. When the load section 10 can be operated, it is decided that the target value for power consumption and instructs the load section 10 to operate with the targeted power consumption. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、電力系統から電力の供給を受ける需要家内に設置された負荷装置の消費電力を制御する装置および方法に関する。   The present invention relates to an apparatus and a method for controlling power consumption of a load device installed in a consumer who receives power supplied from an electric power system.

家庭用の小型燃料電池やガスエンジン発電機においては、発電した電力が電力系統に対して供給される、いわゆる逆潮流を起こさないように制御するのが一般的である。このためには発電出力が電力需要を上回らないように出力を常に制御する必要がある。しかし、一般家庭において負荷装置を成り行きまかせで使用した場合、電力需要の時間的変化が激しく、発電出力を頻繁に、かつ広い出力範囲で変更する必要があり、発電効率や発電機の発電負荷率の低下、または稼動率の低下の要因となる。   In small household fuel cells and gas engine generators, control is generally performed so as not to cause so-called reverse power flow in which generated electric power is supplied to the power system. For this purpose, it is necessary to always control the output so that the power generation output does not exceed the power demand. However, when a load device is used in a random manner in ordinary households, the power demand changes rapidly over time, and it is necessary to change the power generation output frequently and over a wide output range. Cause a decrease in operating rate or operating rate.

上記の問題とは別に、IH(Induction Heating)クッキングヒータや浴室暖房乾燥機等の高負荷機器の普及が、一般家庭における最大電力を急速に押し上げてきており、電力設備への投資の増大や電力の基本料金の上昇を余儀なくされている。特に集合住宅においては、各戸の電力需要のピーク発生時間帯は重なるため、平均的な日負荷に対し過大な設備を打たざるをえなくなり、設備使用率の低下の要因となってきた。   Apart from the above problems, the spread of high-load equipment such as IH (Induction Heating) cooking heaters and bathroom heaters and dryers has rapidly increased the maximum power in general households. The basic fee is forced to rise. In particular, in apartment buildings, the peak time periods of demand for electricity in each unit overlap, which necessitates excessive equipment for the average daily load, which has been a factor in reducing the equipment usage rate.

以上のような問題は、今後電気自動車やプラグインハイブリッド車が普及すれば深刻さを増すことになる。これは、1日の家庭の電力消費量に匹敵するかそれ以上の電力量を数時間オーダで賄う必要があり、かつ各家庭の充電要求時間帯が重なりやすいことから、最大電力は極端に押し上げられると予想される。さらに、充電末期においては、電池電圧の制御に伴い間欠的に充電と停止が繰り返されるため、需要変動の面からも従来とは比較にならない程大きな問題となりうる。このような問題に対処するためには、需要発生時間帯の分散や最大需要の抑制のための何らかの制御が必要である。   The above problems will become more serious if electric vehicles and plug-in hybrid vehicles become widespread in the future. This is because it is necessary to cover the amount of power consumed in the order of several hours on the order of several hours of household power consumption per day, and the charge demand periods of each household tend to overlap. Expected to be. Further, at the end of charging, charging and stopping are repeated intermittently along with the control of the battery voltage, and this can be a serious problem that cannot be compared with the conventional one in terms of demand fluctuation. In order to cope with such a problem, some control for dispersion of demand generation time zones and suppression of the maximum demand is necessary.

これらの問題を緩和する方法として、例えば受電点における電力需要を測定し、測定結果を基に電力需要の変動がなるべく少なくなるか、最大電力を抑制するように負荷を制御するようにすればよい。この制御の手段として、HEMS(Home Energy Management System)を応用することが考えられる(非特許文献1)。   As a method for alleviating these problems, for example, the power demand at the power receiving point may be measured, and the load may be controlled so as to reduce the fluctuation of the power demand as much as possible or suppress the maximum power based on the measurement result. . It is conceivable to apply HEMS (Home Energy Management System) as a means for this control (Non-patent Document 1).

しかし電力需要の計測部は負荷から離れた地点に設けることとなるため、測定結果または制御情報を負荷とやりとりするための標準化された通信手段と制御仕様が必要となる。しかし、特に家庭用機器の場合、導入時期や機器寿命が一定しておらず、また供給元も多彩であるため、通信や制御仕様の標準化は非常に難しい状況にある。
NEDO(独立行政法人 新エネルギー・産業技術総合開発機構),平成18年度調査報告書 「燃料電池のための家庭用直流電力供給に関する調査」,pp.79−80
However, since the power demand measuring unit is provided at a point away from the load, standardized communication means and control specifications for exchanging measurement results or control information with the load are required. However, particularly in the case of household devices, the introduction time and device life are not constant, and the suppliers are diverse, so it is very difficult to standardize communication and control specifications.
NEDO (New Energy and Industrial Technology Development Organization), 2006 Survey Report “Survey on DC power supply for home use for fuel cells”, pp. 79-80

本発明の目的は、負荷(以下、負荷装置と言う)の電力需要の変動を緩和する自立型電力需要制御装置および方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a self-contained power demand control device and method that alleviates fluctuations in power demand of a load (hereinafter referred to as a load device).

この目的を達成するために、本発明によれば、電力系統から電力が供給される需要家内の特定の、例えば電力需要の大きい負荷装置に自立型電力需要制御装置が設けられる。この自立型電力需要制御装置は、当該負荷装置から見た電力系統側のインピーダンス(電力系統からの電力供給線の線間インピーダンス)を測定するインピーダンス測定手段と、測定されたインピーダンス値をもとに、インピーダンスと当該負荷装置の電力需要量の関係を示す表を検索して、当該負荷装置の電力需要を推定し、少なくとも、推定された電力需要に基づいて当該負荷装置の稼働可否を判定し、可であれば当該負荷装置の消費電力の目標値を決定し、該目標値を当該負荷装置に指令する稼動・消費電力制御手段とを有する。   In order to achieve this object, according to the present invention, a stand-alone power demand control device is provided in a specific load device, for example, a power device having a large power demand, in a consumer to which power is supplied from the power system. This self-contained power demand control device is based on impedance measurement means for measuring impedance on the power system side (line impedance of power supply line from the power system) viewed from the load device, and based on the measured impedance value. Then, a table showing the relationship between the impedance and the power demand amount of the load device is searched, the power demand of the load device is estimated, and at least the availability of the load device is determined based on the estimated power demand, If possible, it has an operation / power consumption control means for determining a target value of power consumption of the load device and commanding the target value to the load device.

電力供給線の線間インピーダンスは、電力系統のインピーダンスと需要家内にある負荷装置のインピーダンスの合成インピーダンスとなる。このうち負荷装置のインピーダンスは負荷装置の運転状態によって決まるため、上記合成インピーダンスから、負荷装置の電力需要を推定することができる。   The line impedance of the power supply line is a combined impedance of the impedance of the power system and the impedance of the load device in the consumer. Among these, since the impedance of the load device is determined by the operation state of the load device, the power demand of the load device can be estimated from the combined impedance.

インピーダンスが低い時、すなわち電力需要が大きいと推定された時は、電力消費の目標値を小さく設定し、負荷装置の稼動を控えるようにする。逆に、インピーダンスが高い、すなわち電力需要が小さいと推定された時は、必要な範囲において高負荷運転とするか、負荷装置を積極的に稼動するようにする。これにより、負荷装置の電力需要を最適化して、電力需要の変動を抑制できる。   When the impedance is low, that is, when it is estimated that the power demand is large, the target value of power consumption is set to be small so that the operation of the load device is refrained. On the contrary, when it is estimated that the impedance is high, that is, the power demand is small, the high load operation is performed in the necessary range or the load device is actively operated. Thereby, the electric power demand of a load apparatus can be optimized and the fluctuation | variation of an electric power demand can be suppressed.

基本的には、インピーダンスと電力需要は逆比例の関係にある。ただし、この関係は、途中の配線や負荷装置内の制御方式の影響を受け、単純には決まらない。そこで、別に得られた需要測定結果または予め別の実験系で求めた結果との照合と学習による現場での随時補正によりインピーダンスと電力需要の関係を作り上げる。   Basically, impedance and power demand are inversely related. However, this relationship is not simply determined due to the influence of wiring in the middle and the control method in the load device. Therefore, the relationship between the impedance and the power demand is created by matching with the demand measurement result obtained separately or the result obtained in advance by another experimental system, and correction at any time in the field by learning.

ここで、電力系統のインピーダンスは、電力需要の推定対象としている負荷装置のインピーダンスに比べて極めて低いため、負荷装置の運転状態を捉えることを難しくする。しかし、引き込み線や柱状変圧器等の電力供給設備の有する寄生インピーダンスを捉えるように、インピーダンスを測定する周波数を適切に選択することにより、負荷装置の運転状態を電力系統と分離して捉えることができる。   Here, since the impedance of the power system is extremely lower than the impedance of the load device that is the target of power demand estimation, it is difficult to capture the operating state of the load device. However, by appropriately selecting the frequency at which the impedance is measured so as to capture the parasitic impedance of the power supply equipment such as the lead-in wire and the columnar transformer, the operating state of the load device can be captured separately from the power system. it can.

また、電力系統と負荷装置群との間に、前記インピーダンスを測定するための信号に対するインピーダンスを高めるためのインピーダンス部を挿入することにより、負荷から見た電力系統のインピーダンスを大きくし、負荷装置群の合成インピーダンスの変化を捉え易くできる。   Further, by inserting an impedance part for increasing the impedance to the signal for measuring the impedance between the power system and the load device group, the impedance of the power system viewed from the load is increased, and the load device group It is possible to easily detect the change in the combined impedance.

インピーダンスを測定する際には、単に電力供給線の線間のインピーダンスを測定するのではなく、当該負荷装置より上位側のみのインピーダンスを測定するようにする。このことにより、当該負荷装置の運転状態の影響を排除できるため、より正確な制御が可能となる。   When measuring the impedance, the impedance between the power supply lines is not simply measured, but only the impedance above the load device is measured. As a result, the influence of the operating state of the load device can be eliminated, so that more accurate control is possible.

本発明によれば、電力系統から電力が供給される需要家の特定の負荷装置から見た電力系統側のインピーダンスを測定し、測定されたインピーダンス値をもとに、当該負荷装置の電力需要を推定し、少なくとも、該電力需要の推定値を基に当該負荷装置が稼動可能かどうか判定し、可能であれば、少なくとも、推定された電力需要に基づいて当該負荷装置の消費電力の目標値を決定し、該目標値を当該負荷装置に指令することにより、負荷装置の電力需要を最適化して、電力需要の変動を抑制できる効果がある。この結果、最大電力を抑えることができ、受電や配電のための設備への投資が抑制可能である他、日負荷率が向上し、設備使用率の向上につながる。併せて電気料金の基本料金の低減にも寄与する。また、負荷装置側に発電設備を有する場合は、発電効率や設備稼働率を向上させることができる。   According to the present invention, the impedance on the power system side viewed from a specific load device of a consumer supplied with power from the power system is measured, and the power demand of the load device is determined based on the measured impedance value. And at least whether the load device can be operated based on the estimated value of the power demand, and if possible, at least a target value of power consumption of the load device based on the estimated power demand By determining and commanding the target value to the load device, there is an effect that the power demand of the load device can be optimized and fluctuation of the power demand can be suppressed. As a result, the maximum power can be suppressed, investment in facilities for receiving and distributing power can be suppressed, and the daily load rate is improved, leading to an improvement in facility usage rate. At the same time, it contributes to the reduction of the basic electricity bill. Moreover, when it has power generation equipment on the load device side, power generation efficiency and equipment operation rate can be improved.

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。   Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

[第1の実施の形態]
図1は本発明の第1の実施形態で、電力系統と需要家内の複数の負荷装置の接続を示している。電力系統1の電力は電力供給線2を経てn台の負荷装置3−1〜3−nとn台の負荷装置4−1〜4−nに分配される。ここで、負荷装置3−1〜3−nは負荷部10の他に本発明の自立型電力需要制御装置11を内蔵した負荷装置であり、負荷装置4−1〜4−nは、自立型電力需要制御装置11を内蔵しない負荷装置である。自立型電力需要制御装置11を内蔵した負荷装置は、例えば電力需要の大きな負荷装置である。自立型電力需要制御装置11は、当該負荷装置から見た電力系統側のインピーダンスを測定するインピーダンス測定部12と、インピーダンス測定部12で測定したインピーダンスを元に、負荷部10の稼動の可否を判定し、可であれば電力消費量の目標値を決定し、該目標値を負荷部10に指令する稼動・消費電力制御部13を含む。
[First embodiment]
FIG. 1 shows a connection between a power system and a plurality of load devices in a consumer in the first embodiment of the present invention. The electric power of the power system 1 is distributed to the n load devices 3-1 to 3-n and the n load devices 4-1 to 4-n via the power supply line 2. Here, the load devices 3-1 to 3-n are load devices that incorporate the self-supporting power demand control device 11 of the present invention in addition to the load unit 10, and the load devices 4-1 to 4-n are self-supporting. The load device does not include the power demand control device 11. The load device incorporating the self-supporting power demand control device 11 is, for example, a load device with a large power demand. The self-supporting power demand control device 11 determines whether or not the load unit 10 can be operated based on the impedance measurement unit 12 that measures the impedance on the power system side viewed from the load device and the impedance measured by the impedance measurement unit 12. If it is possible, an operation / power consumption control unit 13 for determining a target value of the power consumption and instructing the target value to the load unit 10 is included.

図2はインピーダンス測定部12の構成を示している。インピーダンス測定部12は信号発生部12aと信号印加部12bと信号電圧計測部12cと信号電流計測部12dとインピーダンス判定部12eを含む。信号発生部12aは、インピーダンスを測定のための信号であるインピーダンス測定信号を発生する。このインピーダンス測定信号の周波数は、電力系統1から供給される電力の周波数よりも高く設定する。周波数の設定にあたっては、電力系統1のインピーダンスを高く見せ、かつインバータやスイッチング電源を内蔵した負荷装置の運転状態を反映する周波数域を選ぶ必要がある。また、測定を容易とするために、供給される電力の周波数やその高調波成分の影響を回避する必要があり、電源周波数に近い周波数領域は測定の容易性の点で好ましくない。逆に、あまり高い周波数も選択すると、負荷装置の入り口にノイズフィルタが存在した場合、電力供給線の線間が高周波的に見て短絡されてしまい、負荷装置に関する情報が遮断されてしまうため好ましくない。実際的には、例えば数キロヘルツから数メガヘルツの周波数域の中で計測条件に適する信号周波数を選択する。信号印加部12bは、インピーダンス測定信号を電力供給線2からの電力信号に印加する。信号電圧計測部12cは同信号の印加電圧を計測する。信号電流計測部12dは、電力供給線2に向かって流れ出す該信号電流の電流値を計測する。インピーダンス判定部12eはインピーダンス、すなわち信号電圧計測部12cで計測された印加電圧と信号電流計測部12dで計測された電流値の比を求める。インピーダンスを測定のための信号の周波数として、複数の周波数を使用したり、または周波数を連続して変化させながら求めた結果を組み合わせてインピーダンスを求めてもよい。   FIG. 2 shows the configuration of the impedance measuring unit 12. The impedance measurement unit 12 includes a signal generation unit 12a, a signal application unit 12b, a signal voltage measurement unit 12c, a signal current measurement unit 12d, and an impedance determination unit 12e. The signal generator 12a generates an impedance measurement signal that is a signal for measuring impedance. The frequency of the impedance measurement signal is set higher than the frequency of the power supplied from the power system 1. When setting the frequency, it is necessary to select a frequency range that makes the impedance of the power system 1 high and reflects the operation state of the load device incorporating the inverter and the switching power supply. Further, in order to facilitate measurement, it is necessary to avoid the influence of the frequency of the supplied power and its harmonic components, and a frequency region close to the power supply frequency is not preferable in terms of ease of measurement. Conversely, if a too high frequency is selected, if there is a noise filter at the entrance of the load device, the power supply lines are short-circuited at high frequencies, and information about the load device is cut off. Absent. In practice, for example, a signal frequency suitable for the measurement condition is selected within a frequency range of several kilohertz to several megahertz. The signal applying unit 12 b applies the impedance measurement signal to the power signal from the power supply line 2. The signal voltage measuring unit 12c measures the applied voltage of the signal. The signal current measuring unit 12 d measures the current value of the signal current that flows toward the power supply line 2. The impedance determination unit 12e obtains the impedance, that is, the ratio between the applied voltage measured by the signal voltage measurement unit 12c and the current value measured by the signal current measurement unit 12d. The impedance may be obtained by using a plurality of frequencies as the frequency of the signal for measurement, or by combining the results obtained while continuously changing the frequency.

また、インピーダンス測定部12において、信号電流計測部12dが信号印加部12bよりも電力供給線2側に設けられている。これにより、当該負荷部10を除いた合成インピーダンスを捉えることができるため、電力需要制御が自己の負荷部1の運転状態に左右されることがなくなり、制御や判定がより容易となる。   In the impedance measuring unit 12, the signal current measuring unit 12d is provided closer to the power supply line 2 than the signal applying unit 12b. Thereby, since the synthetic | combination impedance except the said load part 10 can be caught, electric power demand control does not depend on the driving | running state of the own load part 1, and control and determination become easier.

図3は稼動・消費電力制御部13の構成を示す図である。稼動・消費電力制御部13は記憶部13aと電力需要推定部13bと稼動判定・消費電力目標値設定部13cを含む。記憶部13aには、インピーダンスと需要の関係を示す、表1に示すような表が格納されている。   FIG. 3 is a diagram showing a configuration of the operation / power consumption control unit 13. The operation / power consumption control unit 13 includes a storage unit 13a, a power demand estimation unit 13b, and an operation determination / power consumption target value setting unit 13c. The storage unit 13a stores a table as shown in Table 1 indicating the relationship between impedance and demand.

Figure 2010074991
Figure 2010074991

電力需要推定部13bは、インピーダンス測定部12より得られた測定結果(インピーダンス値)を基に、記憶部13aに格納されている表(表1)を検索して該インピーダンス値に対応する電力需要の大きさを推定する。例えば、測定結果のインピーダンス値をIxとし、このIxがIaとIb(ただし、Ia<Ib)の範囲にあり、このインピーダンス範囲Ia〜Ibに対応する電力需要の範囲がPa〜Pb(ただし、Pa>Pb)であった場合、電力需要の推定値Pyは比例計算で、Pb+(Pa−Pb)×(Ib−Ix)/(Ib−Ia)により求められる。この電力需要の推定値は、必ずしも絶対値である必要はない。例えば最大許容電力や、最大目標電力に対する相対値であってもよい。稼動判定・消費電力目標値設定部13cは、得られた電力需要の推定値を基に、負荷部10の稼動の可否を判定し、稼働可であれば負荷部10の消費電力の目標値を決定し、該目標値を負荷部10に指令する。なお、必要に応じて負荷部10の稼働情報を参照し、稼動可否や目標消費電力決定の際の判定材料とする。これは、負荷部10が実行中の工程によっては、途中での稼動中断や消費量の変更が困難な場合があるためである。負荷部10の稼働情報は、レシピーで負荷部10に予め組み込まれた工程群のどの工程を現在実行中であるか、あるいは負荷部10である機器がどんな制御状態(制御余裕)にあるかという情報で、稼動・消費電力制御部13の要求に対応可能か状態であるか否かを示す。なお、インピーダンスと電力需要の関係を示すデータは、記憶部13aに予め格納しておいてもよいし、実際の運用の中で記憶部13aにその都度記憶させてもよい。 The power demand estimation unit 13b searches the table (Table 1) stored in the storage unit 13a based on the measurement result (impedance value) obtained from the impedance measurement unit 12, and the power demand corresponding to the impedance value. Estimate the size of. For example, the impedance value of the measurement result is Ix, this Ix is in the range of Ia and Ib (where Ia <Ib), and the range of power demand corresponding to this impedance range Ia-Ib is Pa-Pb (where Pa In the case of> Pb), the estimated value Py of the power demand is obtained by Pb + (Pa−Pb) × (Ib−Ix) / (Ib−Ia) by proportional calculation. The estimated value of power demand is not necessarily an absolute value. For example, it may be a maximum allowable power or a relative value with respect to the maximum target power. The operation determination / power consumption target value setting unit 13c determines whether or not the load unit 10 can be operated based on the obtained estimated power demand, and if the operation is possible, sets the target value of power consumption of the load unit 10. The target value is determined and commanded to the load unit 10. It should be noted that the operation information of the load unit 10 is referred to as necessary, and is used as a determination material when determining the availability of operation and target power consumption. This is because, depending on the process that the load unit 10 is executing, it may be difficult to interrupt the operation or change the consumption. The operation information of the load unit 10 indicates which process in the process group pre-installed in the load unit 10 in the recipe is currently being executed, or what control state (control margin) the device that is the load unit 10 has. The information indicates whether the request of the operation / power consumption control unit 13 is available or not. Data indicating the relationship between impedance and power demand may be stored in advance in the storage unit 13a, or may be stored in the storage unit 13a each time during actual operation.

図4は自立型電力需要制御装置11の動作を示すフローチャートである。インピーダンス測定部12はユーザからの起動要求を受け(ステップ101)、電力需要の状況を推定するため、インピーダンスを測定する(ステップ102)。稼動・消費電力稼動制御部13の電力需要推定部13bは、該測定結果を元に、記憶部13aに格納された、インピーダンスと電力需要との関係を示す表を検索し、電力需要の大きさを推定する(ステップ103)。稼動判定・消費電力目標値設定部13cは、得られた電力需要の推定値を基に稼動可能な状態であるか否か、すなわち電力に余裕があるか否かを判定する(ステップ104)。ただし、この時負荷部10の稼働情報を取り込み、例えば稼動を中断可能か否かの判定材料とする。稼動電力に余裕がなく「稼動が不可能である」とステップ104で判定した場合は、負荷部10に対して待機を指令するとともに、一定期間毎にステップ102とステップ103の処理を繰り返す。ステップ104で「稼動可能」と判定された場合は、消費電力の目標値を決定する(ステップ105)。この時先のステップ104と同様に、負荷部10の稼働情報を取り込み、消費電力の目標値の決定の際の材料とする。得られた目標値を負荷部10に対し指令する(ステップ106)。併せて一定期間毎にステップ102からステップ105の処理を繰り返し、電力需要の変化を監視し、変化があった場合は、前記にしたがって、稼動の可否を判定し(ステップ104)、消費電力の新たな目標値を決定する(ステップ105)。   FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the self-supporting power demand control apparatus 11. The impedance measuring unit 12 receives an activation request from the user (step 101), and measures the impedance in order to estimate the power demand situation (step 102). Based on the measurement result, the power demand estimation unit 13b of the operation / power consumption operation control unit 13 searches the table indicating the relationship between the impedance and the power demand stored in the storage unit 13a, and the magnitude of the power demand. Is estimated (step 103). The operation determination / power consumption target value setting unit 13c determines whether or not the operation is possible based on the obtained estimated value of power demand, that is, whether or not there is a margin in power (step 104). However, at this time, the operation information of the load unit 10 is taken in, for example, as a material for determining whether or not the operation can be interrupted. If it is determined in step 104 that there is no margin for operating power and “operation is not possible”, the load unit 10 is instructed to wait, and the processing in steps 102 and 103 is repeated at regular intervals. If it is determined in step 104 that “operation is possible”, a target value of power consumption is determined (step 105). At this time, similarly to the previous step 104, the operation information of the load unit 10 is taken and used as a material for determining the target value of power consumption. The obtained target value is commanded to the load unit 10 (step 106). At the same time, the processing from step 102 to step 105 is repeated at regular intervals to monitor the change in power demand. If there is a change, whether or not the operation is possible is determined according to the above (step 104), and the new power consumption is determined. A target value is determined (step 105).

[第2の実施形態]
図5は本発明の第2の実施形態で、電力系統と需要家内の複数の負荷装置の接続を示している。本実施形態は、第1の実施形態において、電力供給線2の、電力系統1から各負荷装置3−1〜3−nおよび4−1〜4‐nとの間にインピーダンス部5を設けたものである。
[Second Embodiment]
FIG. 5 shows a connection between a power system and a plurality of load devices in a consumer in the second embodiment of the present invention. In the present embodiment, in the first embodiment, the impedance unit 5 is provided between the power system 1 and the load devices 3-1 to 3-n and 4-1 to 4-n in the power supply line 2. Is.

インピーダンス部5は、負荷装置3−1〜3−nから電力系統1を見たインピーダンスを高く見せて、負荷装置3−1〜3−nの運転状態の変化に起因する合成インピーダンスの変化を捉え易くするためのものである。インピーダンス部5は、インピーダンスを測定する信号周波数に対し所定のインピーダンスを示すものであればよく、構成要素としては、インダクタであってもよいし、共振回路であってもよい。   The impedance unit 5 shows a high impedance when the power system 1 is viewed from the load devices 3-1 to 3-n, and captures a change in the combined impedance caused by a change in the operation state of the load devices 3-1 to 3-n. This is to make it easier. The impedance unit 5 only needs to exhibit a predetermined impedance with respect to the signal frequency for measuring the impedance, and the component may be an inductor or a resonance circuit.

[第3の実施形態]
図6は本発明の第3の実施形態で、電力系統と需要家内の複数の負荷装置の接続を示している。本実施形態は、自立型電力需要制御装置11‐1〜11−nを負荷装置6‐1〜6−nの外部に設置したものである。自立型電力需要制御装置11‐1〜11−nの構成および動作は第1の実施形態における自立型電力需要制御装置11と同じである。
[Third Embodiment]
FIG. 6 shows a connection between a power system and a plurality of load devices in a consumer in the third embodiment of the present invention. In the present embodiment, the independent power demand control devices 11-1 to 11-n are installed outside the load devices 6-1 to 6-n. The configuration and operation of the stand-alone power demand control devices 11-1 to 11-n are the same as the stand-alone power demand control device 11 in the first embodiment.

[第4の実施形態]
図7は本発明の第4の実施形態で、電力系統と需要家内の複数の負荷装置の接続を示している。本実施形態は、第3の実施形態において、電力供給線2の、電力系統1から自立型電力需要制御装置11‐1〜11−nおよび各負荷装置4−1〜4‐nとの間にインピーダンス部5を設けたものである。
[Fourth Embodiment]
FIG. 7 shows a connection between a power system and a plurality of load devices in a consumer in the fourth embodiment of the present invention. In the third embodiment, in the third embodiment, the power supply line 2 is connected between the power system 1 and the independent power demand control devices 11-1 to 11-n and the load devices 4-1 to 4-n. An impedance unit 5 is provided.

[第5の実施形態]
なお、本電力需要制御装置の機能は、その機能を実現するためのプログラムを、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータに読み込ませ、実行するものであってもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、CD−ROM等の記録媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク装置等の記憶装置を指す。さらに、コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、インターネットを介してプログラムを送信する場合のように、短時間、動的にプログラムを保持するもの(伝送媒体もしくは伝送波)、その場合のサーバとなるコンピュータ内の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものを含む。
[Fifth Embodiment]
The function of the power demand control apparatus is to record a program for realizing the function on a computer-readable recording medium, and cause the computer to read and execute the program recorded on the recording medium. There may be. The computer-readable recording medium refers to a recording medium such as a flexible disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, or a storage device such as a hard disk device built in a computer system. Furthermore, the computer-readable recording medium is a medium that dynamically holds the program for a short time (transmission medium or transmission wave) as in the case of transmitting the program via the Internet, and the computer serving as the server in that case Such as a volatile memory that holds a program for a certain period of time.

図1は本発明の第1の実施形態における、電力系統と負荷装置の接続を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a connection between a power system and a load device in the first embodiment of the present invention. 図2は自立型電力需要制御装置のインピーダンス測定部のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of the impedance measurement unit of the self-contained power demand control apparatus. 図3は自立型電力需要制御装置の稼働・消費電力制御部のブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of the operation / power consumption control unit of the self-contained power demand control apparatus. 図4は自立型電力需要制御装置の動作を示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the self-supporting power demand control apparatus. 図5は本発明の第2の実施形態における、電力系統と負荷装置の接続を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing the connection between the power system and the load device in the second embodiment of the present invention. 図6は本発明の第3の実施形態における、電力系統と負荷装置の接続を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing the connection between the power system and the load device in the third embodiment of the present invention. 図7は本発明の第4の実施形態における、電力系統と負荷装置の接続を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing the connection between the power system and the load device in the fourth embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 電力系統
2 電力供給線
3−1〜3−n 負荷装置
4−1〜4−n 負荷装置
5 インピ−ダンス部
6−1〜6−n 負荷装置
10 負荷部
11 自立型電力需要制御装置
11−1〜11−n 自立型電力需要制御装置
12 インピーダンス測定部
12a 信号発生部
12b 信号印加部
12c 信号電圧計測部
12d 信号電流計測部
12e インピーダンス測定部
13 稼動・消費電力制御部
13a 記憶部
13b 電力需要推定部
13c 稼動判定・消費電力目標値設定部
101〜106 ステップ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric power system 2 Electric power supply line 3-1 to 3-n Load apparatus 4-1 to 4-n Load apparatus 5 Impedance part 6-1 to 6-n Load apparatus 10 Load part 11 Self-supporting electric power demand control apparatus 11 -1 to 11-n Independent power demand control device 12 Impedance measurement unit 12a Signal generation unit 12b Signal application unit 12c Signal voltage measurement unit 12d Signal current measurement unit 12e Impedance measurement unit 13 Operation / power consumption control unit 13a Storage unit 13b Power Demand Estimation Unit 13c Operation Determination / Power Consumption Target Value Setting Unit 101-106 Steps

Claims (10)

電力系統から電力が供給される需要家内の特定の負荷装置に対して設置され、
当該負荷装置から見た前記電力系統側のインピーダンスを測定するインピーダンス測定手段と、
測定されたインピーダンス値をもとに、インピーダンスと当該負荷装置の電力需要量の関係を示す表を検索して、当該負荷装置の電力需要を推定し、少なくとも、該電力需要の推定値を基に当該負荷装置が稼動可能かどうか判定し、可能であれば、少なくとも、該電力需要の推定値に基づいて当該負荷装置の消費電力の目標値を決定し、該目標値を当該負荷装置に指令する稼動・消費電力制御手段と、
を有する自立型電力需要制御装置。
It is installed for a specific load device in a consumer who is supplied with power from the power grid,
Impedance measuring means for measuring the impedance of the power system as seen from the load device;
Based on the measured impedance value, a table indicating the relationship between the impedance and the power demand amount of the load device is searched to estimate the power demand of the load device, and at least based on the estimated value of the power demand It is determined whether or not the load device can be operated. If possible, a target value of power consumption of the load device is determined based on at least the estimated value of the power demand, and the target value is commanded to the load device. Operation / power consumption control means,
A self-contained power demand control apparatus.
前記インピーダンス測定手段は、
インピーダンスを測定のための信号であるインピーダンス測定信号を発生する信号発生部と、
前記インピーダンス測定信号を前記電力系統の電力供給線からの電力信号に印加する信号印加部と、
前記インピーダンス測定信号の印加電圧を測定する信号電圧計測部と、
前記電力供給線に向かって流れ出す、前記インピーダンス測定信号の信号電流の電流値を計測する信号電流計測部と、
前記信号電圧計測部で計測された印加電圧と前記信号電流計測部で計測された電流値の比からインピーダンスを求めるインピーダンス判定部と、
を含む、請求項1に記載の自立型電力需要制御装置。
The impedance measuring means includes
A signal generator for generating an impedance measurement signal which is a signal for measuring impedance;
A signal applying unit for applying the impedance measurement signal to a power signal from a power supply line of the power system;
A signal voltage measurement unit for measuring an applied voltage of the impedance measurement signal;
A signal current measurement unit that measures a current value of a signal current of the impedance measurement signal that flows toward the power supply line; and
An impedance determination unit for obtaining an impedance from a ratio of an applied voltage measured by the signal voltage measurement unit and a current value measured by the signal current measurement unit;
The self-supporting power demand control apparatus according to claim 1, comprising:
前記信号電流計測部が前記信号印加部よりも前記電力供給線側に設けられている、請求項2に記載の自立型電力需要制御装置。   The self-supporting power demand control apparatus according to claim 2, wherein the signal current measuring unit is provided closer to the power supply line than the signal applying unit. 前記稼動・消費電力制御手段は、
インピーダンスと当該負荷装置の電力需要量の関係を示す表を格納した記憶部と、
前記インピーダンス測定手段で得られた測定結果であるインピーダンス値を基に、前記記憶部に格納されている表を検索して当該負荷装置の電力需要の大きさを推定する電力需要測定部と、
該電力需要の推定値を基に当該負荷装置が稼動可能かどうか判定し、可能であれば、少なくとも、推定された電力需要に基づいて当該負荷装置の消費電力の目標値を決定し、該目標値を当該負荷装置に指令する稼動判定・消費電力目標値設定部と、
を含む、請求項1から3のいずれか1項に記載の自立型電力需要制御装置。
The operation / power consumption control means is:
A storage unit storing a table showing the relationship between the impedance and the power demand of the load device;
Based on the impedance value that is the measurement result obtained by the impedance measurement means, a power demand measurement unit that searches the table stored in the storage unit and estimates the magnitude of the power demand of the load device;
It is determined whether or not the load device can be operated based on the estimated value of the power demand. If possible, at least a target value of power consumption of the load device is determined based on the estimated power demand, and the target An operation determination / power consumption target value setting unit for instructing a value to the load device;
The self-supporting electric power demand control apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising:
前記電力供給線の、前記電力系統と前記負荷装置との間にインピーダンス部が設けられている、請求項1から4のいずれか1項に記載の自立型電力需要制御装置。   The self-supporting power demand control apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein an impedance unit is provided between the power system and the load device of the power supply line. 前記インピーダンス測定手段は、供給される電力の周波数よりも高い周波数の信号を用いてインピーダンスを測定する、請求項1から5のいずれか1項に記載の自立型電力需要制御装置。   The self-supporting power demand control apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the impedance measurement unit measures impedance using a signal having a frequency higher than a frequency of supplied power. 前記インピーダンス測定手段は、当該負荷装置よりも電力系統側のインピーダンスを測定する、請求項1から6のいずれか1項に記載の自立型電力需要制御装置。   The self-supporting power demand control apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the impedance measuring unit measures an impedance on a power system side of the load device. 電力系統から電力が供給される需要家内の特定の負荷装置から見た前記電力系統側のインピーダンスを測定するステップと、
該測定結果を元に、インピーダンスと当該負荷装置の電力需要との関係を示す表を検索し、電力需要の大きさを推定するステップと、
少なくとも、得られた電力需要の推定値を基に当該負荷装置が稼動可能な状態であるか否か判定するステップと
稼動可能と判定された場合は、少なくとも、前記の電力需要の推定値に基づいて当該負荷装置の消費電力の目標値を決定するステップと、
決定された、消費電力の目標値を当該負荷装置に対して指令するステップと、
を有する電力需要制御方法。
Measuring the impedance on the power system side as viewed from a specific load device in a consumer supplied with power from the power system;
Based on the measurement result, searching a table showing the relationship between the impedance and the power demand of the load device, and estimating the magnitude of the power demand;
At least a step of determining whether or not the load device is operable based on the obtained estimated power demand value, and if determined to be operable, at least based on the estimated power demand value Determining a target value of power consumption of the load device,
Commanding the determined target value of power consumption to the load device;
An electric power demand control method.
稼動が不可能であると判定された場合は、前記のインピーダンスを測定するステップに戻り、当該負荷装置に対して待機を指令するとともに、一定期間毎に最初のステップから処理を繰り返す、請求項8に記載の電力需要制御方法。   If it is determined that the operation is impossible, the process returns to the step of measuring the impedance, the standby is instructed to the load device, and the process is repeated from the first step every predetermined period. The power demand control method described in 1. 電力系統から電力が供給される需要家内の特定の負荷装置から見た前記電力系統側のインピーダンスを測定する手順と、
該測定結果を元に、インピーダンスと当該負荷装置の電力需要との関係を示す表を検索し、電力需要の大きさを推定する手順と、
少なくとも、得られた電力需要の推定値を基に当該負荷装置が稼動可能な状態であるか否か判定するステップと、
稼動可能と判定された場合は、少なくとも、前記の電力需要の推定値に基づいて当該負荷装置の消費電力の目標値を決定する手順と、
決定された、消費電力の目標値を当該負荷装置に対して指令する手順と、
をコンピュータに実行させるための電力需要制御プログラム。
A procedure for measuring the impedance on the power system side as viewed from a specific load device in a consumer to which power is supplied from the power system;
Based on the measurement results, a table that shows the relationship between the impedance and the power demand of the load device is retrieved, and a procedure for estimating the magnitude of the power demand;
At least a step of determining whether or not the load device is operable based on the estimated value of power demand obtained;
When it is determined that the operation is possible, at least a procedure for determining a target value of power consumption of the load device based on the estimated value of the power demand;
A procedure for instructing the determined target value of power consumption to the load device;
Power demand control program for causing a computer to execute.
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