JP2011239470A - 電気機器デマンド制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】電気機器デマンド制御システムに障害が発生しても、適正なデマンド電力を電気機器に通知可能な電気機器デマンド制御システムを提供する。
【解決手段】本システムが設置される電力環境に応じた最大使用可能な電力量を記憶する最大電力記憶手段と、電力系統の総電力使用量を所定のタイミングで計測する計測装置で計測された総電力使用量を通信媒体を介して受信し、総電力使用量が最大電力量を超過しないように、各電気機器の電力使用量を制限するデマンド電力値を各電気機器毎にそれぞれ決定するデマンド制御手段と、決定されたデマンド電力値を該当電気機器に通知するデマンド電力送信手段とを有する。デマンド制御手段は、本システム内の障害により計測装置から適正な計測結果が入力されない場合、最大電力値を各電気機器に所定の割合で分配した値をデマンド電力値として決定する。
【選択図】図５

Description

本発明は、システム全体の総電力使用量を一定値以下に抑制するデマンド制御を行う電気機器デマンド制御システムに関する。

一般に、各住戸では、電力会社から供給された電力を、分電盤を介し各部屋の回路に電力を分岐、供給している。分電盤には主幹、あるいは電力会社との契約電力に関わる電力制限を行う遮断器が設置され、当該住戸では前記遮断器により制限されることで安全に電気を使用可能としている。

一方、各住戸で用いられる電気機器の一つとしての加熱調理器は、その安全性、利便性から広く普及が進んでいるが、強い火力で調理する場合には大きな電力を消費するため、前記遮断器の容量によっては、他の電気機器を同時に使用した場合、前記遮断器の容量を超過し遮断器がＯＦＦすることがあった。

また、住戸内で使用される総電力使用量が住戸内で使用可能な最大電力量を超えた場合、あらかじめ設定された優先順位に従って各電気機器にその電力使用量を抑えるための通知を行い、容量不足が解消された時は、自動的に復帰する機能を有した電力デマンド制御システムが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。

特開平５−１６４３７６号公報

特許文献１の技術において、容量不足が解消した場合であっても、たとえばシステムに発生する障害により容量不足が解消の通知が電気機器に行われない場合、電気機器は、抑制されたデマンド電力で運転を継続することになる。この電気機器が加熱調理器であるとすると、抑制されたデマンド電力が特に著しく小さい値の場合、実質的に調理が不可能な状態が継続するという問題があった。

このように、システムに発生する障害により、現在の住戸内の電力使用状況に応じた適正なデマンド制御を行えないという状況は、電気機器デマンド制御システムにあっては、極力生じないようにすることが重要な課題とされている。

また、通常、住戸全体の総電力使用量を計測する計測装置と、デマンド電力を決定するデマンド制御装置とは、通信媒体を介して接続されている。このため、計測装置での計測結果を逐一デマンド制御装置に通知することは、通信負荷の増大を招くことになる。近年、通信媒体に多様な電気機器を接続してホームシステムを構築することが行われていることから、通信媒体の通信負荷は極力低減したいという要望がある。

本発明はこのような点に鑑みなされたもので、電気機器デマンド制御システムに障害が発生しても、適正なデマンド電力を電気機器に通知可能な電気機器デマンド制御システムを提供することを目的とする。

また、デマンド制御を行うにあたり、通信負荷を軽減することが可能な電気機器デマンド制御システムを提供することを目的とする。

本発明に係る電気機器デマンド制御システムは、単一の電力系統から電力の供給を受けている複数の電気機器の電力量を制御するデマンド制御システムであって、電力系統の総電力使用量を所定のタイミングで計測する計測手段を備えた計測装置と、計測装置に通信媒体を介して接続されるデマンド制御装置とを備え、デマンド制御装置は、本システムが設置される電力環境に応じた最大使用可能な電力量を記憶する最大電力記憶手段と、計測装置で計測された総電力使用量を通信媒体を介して受信し、総電力使用量が最大電力量を超過しないように、各電気機器の電力使用量を制限するデマンド電力値を各電気機器毎にそれぞれ決定するデマンド制御手段と、決定されたデマンド電力値を該当電気機器に通知するデマンド電力送信手段とを備え、デマンド制御手段は、本システム内の障害により計測装置から適正な計測結果が入力されない場合、最大電力値を各電気機器に所定の割合で分配した値をデマンド電力値として決定するものである。

また、本発明に係る電気機器デマンド制御システムは、計測装置が、計測手段の計測結果が、前回の計測結果よりも所定の電力値以上変化した場合に、通信媒体を介してデマンド制御装置に通知し、それ以外の場合には通知しないものである。

本発明の電気機器デマンド制御システムによれば、本システム内の障害により計測装置から適正な計測結果が入力されない場合、最大電力値を各電気機器に所定の割合で分配した値をデマンド電力値として決定するようにしたので、障害が発生しても、適正なデマンド電力を電気機器に通知することが可能となる。

また、本発明の電気機器デマンド制御システムによれば、計測手段の計測結果が、前回の計測結果よりも所定の電力値以上変化した場合に、通信媒体を介してデマンド制御装置に通知し、それ以外の場合には通知しないようにしたので、デマンド制御を行うにあたり、通信負荷を軽減することが可能となる。

本発明の実施の形態１における電気機器デマンド制御システムの構成を示すブロック図である。 図１の加熱調理器の電気的構成を示すブロック図である。 図１の制御上限電力決定手段の処理の流れを示すフローチャートである。 実施の形態２の電気機器デマンド制御システムにおける制御上限電力決定手段の処理の流れを示すフローチャートである。 実施の形態３の加熱調理器を含む電気機器デマンド制御システムの構成を示すブロック図である。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１における電気機器デマンド制御システムの構成を示すブロック図である。
電気機器デマンド制御システム１は、たとえば各住戸にそれぞれ配置されるもので、デマンド制御装置１０を備え、通信媒体２を介して各種電気機器２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）と通信を行い、これらの機器の使用電力量を制御するものである。電気機器２０のうち、特に２０ａは加熱調理器であり、以下、必要に応じて他の電気機器２０と区別して加熱調理器２０ａという。電気機器デマンド制御システム１には更に、住戸全体の電力使用量を計測する計測装置３を備えており、通信媒体２を介してデマンド制御装置１０に接続されている。

計測装置３は、後述の分電盤３０と計測配線４で接続されており、住戸全体の総電力使用量をたとえば数百ミリ秒などの短い間隔で計測する計測手段３ａと、計測装置３全体を制御する制御手段３ｂとを備えている。制御手段３ｂは、ＣＰＵ、ＲＡＭ及び計測装置３を動作させるための各種プログラムを記憶するＲＯＭ（何れも図示せず）を備えた構成とされている。そして、ＲＯＭ内に予め書き込まれている制御プログラムによって、計測手段３ａで計測した計測結果を、適宜タイミングで通信媒体２を介してデマンド制御装置１０に通知する。また、ＲＯＭには、予め入力部（図示せず）から入力された最大電力量が記憶されている。最大電力量は、本住戸の電力環境に応じた最大使用可能な電力量で、具体的には、本住戸の電力系統の最大使用可能電力量を決定する電流制限器の容量、又は電力会社との契約に基づいて決定された、住戸で使用可能な最大電力量である。なお、住戸全体の総電力使用量は、さまざまな電気機器２０が動作することで常に変化している。

デマンド制御装置１０は、デマンド制御装置１０全体の制御を行うデマンド制御手段１１と、デマンド電力送信手段１２とを備えている。

デマンド制御手段１１は、たとえばマイクロコンピュータで構成され、ＣＰＵ、ＲＡＭ及び電気機器デマンド制御システム１を動作させるための各種プログラムを記憶するＲＯＭ（何れも図示せず）を備えた構成とされている。そして、ＲＯＭ内に予め書き込まれているデマンド制御プログラムによってデマンド制御システム全体を制御する。また、ＲＯＭには、予め入力部（図示せず）から入力された最大電力量（本住戸の電力環境に応じた最大使用可能な電力量）が記憶されており、最大電力記憶手段１３が機能的に構成されている。

また、デマンド制御手段１１は、計測装置３で計測された総電力使用量や、住戸別の最大電力量、各電気機器２０に予め付与した優先順位等の各種情報に基づいて、住戸内の総電力使用量が最大電力量を超えないように電気機器２０それぞれのデマンド電力を決定し、デマンド電力送信手段１２から通信媒体２を介して各電気機器２０それぞれに通知する処理を行う。本発明において、各電気機器２０に分配するデマンド電力の決定方法は、少なくとも総電力使用量が最大電力量を超過しないように決定されれば良く、優先順位等を加味した更なる詳細な決定方法は、特に限定するものではなく、任意の方法を採用することができる。

各住戸には、電力会社から（単一の電力系統から）電灯線５により電力が供給されており、分電盤３０に設けられた電流制限用の遮断器３１を介して住戸内の複数の電気機器２０へ、分岐の電灯線３２ａ、３２ｂを介して電力が供給される。また、住戸内においては、各電気機器２０が同時に稼動するなどして、住戸全体の総電力使用量が最大電力量を超過した場合には、一般的に、遮断器３１が作動し、電力の供給が遮断されるようになっている。

しかし、本例の電気機器デマンド制御システム１では、計測装置３で住戸全体の総電力使用量を計測し、現在の総電力使用量と本住戸で使用可能な最大電力量とを比較し、前述のように現在の総電力使用量が最大電力量を超過する場合には、デマンド制御手段１１によって、本住戸に設置されている加熱調理器２０ａや個々の電気機器２０ｂ、２０ｃの能力制御（デマンド制御）を実施し、遮断器３１の作動を未然に防止することを可能としている。

図２は、図１の加熱調理器２０ａの電気的構成を示すブロック図である。なお、図２には、主な構成要素のみを図示しており、表示部や電源部など加熱調理器２０ａに当然備える機能、手段については、本発明において特段特徴を有するものでないため割愛している。
加熱調理器２０ａは、被加熱物を加熱するための一つ以上の加熱手段４０と、使用者からの操作を受け付ける操作手段４１と、デマンド電力受信手段４２と、デマンド電力記憶手段４３と、定格電力記憶手段４４と、制御上限電力決定手段４５と、マイクロコンピュータ等から構成され、加熱調理器２０ａ全体の制御を行う制御手段４６とを備えている。

デマンド電力受信手段４２は、デマンド制御装置１０から送信されたデマンド電力値を受信する手段である。デマンド電力記憶手段４３は、デマンド電力受信手段４２で受信したデマンド電力値を記憶する手段である。デマンド電力記憶手段４３は、デマンド電力受信手段４２でデマンド電力値を受信する度に更新される構成となっている。

定格電力記憶手段４４は、加熱調理器２０ａが最大使用可能な電力量（定格電力値）を記憶する手段である。一般に、加熱調理器２０ａが接続された電気回路は２００Ｖ、２０Ａや、３０Ａで構成されており、６０００Ｗ以下の電力量が設定されている。加熱調理器２０ａが使われる環境により最適化可能なように、複数の値から選択設定可能としてもよいが、一旦設定された後は、その値が維持される。

制御上限電力決定手段４５は、デマンド電力記憶手段４３と定格電力記憶手段４４とに記憶された何れか一方又は両方の電力値に基づいて制御上限電力値を決定し、制御手段４６に通知する手段である。制御上限電力決定手段４５における制御上限電力値の決定方法の詳細は、後述する。

制御手段４６は、制御上限電力決定手段４５で決定された制御上限電力値の範囲内で加熱調理器２０ａの火力制御を行う。すなわち、操作手段４１からの操作内容を実現する際に、上限電力値を超える場合、制御手段４６は上限電力値の範囲内で加熱調理器２０ａの電力制御を行う。

次に、上記のように構成された電気機器デマンド制御システム１の動作を図１、図２を用いて説明する。ここでは特に、加熱調理器２０ａのデマンド制御の例を説明する。
使用者によって加熱調理器２０ａの使用が開始されると、加熱調理器２０ａの制御手段４６は、まず運転開始時の初期値として、定格電力記憶手段４４から定格電力値を読み出し、これを制御上限電力として加熱手段４０を制御する。一方、計測装置３は、住戸全体の総電力使用量をたとえば数百ミリ秒などの短い間隔で計測しており、その計測結果を適宜タイミングでデマンド制御装置１０に出力している。

デマンド制御装置１０では、デマンド制御手段１１が、計測装置３からの総電力使用量や、住戸別の最大電力量、各電気機器２０に予め付与した優先順位に基づき、住戸全体として最大電力を超えないように各電気機器２０それぞれのデマンド電力を決定し、デマンド電力送信手段１２から通信媒体２を介して加熱調理器２０ａに送信する。デマンド制御装置１０において、デマンド制御手段１１が計測装置３から受信する総電力使用量は、加熱調理器２０ａの使用状況や、他の機器の電源ＯＦＦや、動作状態の変更などにより変化するため、デマンド制御手段１１で決定されるデマンド電力は、現在の住戸内全体の総電力使用量に応じたデマンド電力となっている。

デマンド制御装置１０のデマンド電力送信手段１２から加熱調理器２０ａに送信されたデマンド電力値は、加熱調理器２０ａのデマンド電力受信手段４２で受信され、デマンド電力記憶手段４３に記憶される。

なお、デマンド電力は、上述したように住戸内の総電力使用量によって変化するものであり、デマンド電力記憶手段４３はたとえば１分毎に逐次更新されている。そして、加熱調理器２０ａの制御上限電力決定手段４５は、更新された新しいデマンド電力値を用いて制御上限電力を決定している。よって、仮に、あるタイミングでデマンド電力値が低い値に抑えられていても、他の機器の電源ＯＦＦ等によって使用電力量に余裕ができ、加熱調理器２０ａに割り当てられるデマンド電力が増加した場合、その増加したデマンド電力で運転が可能となる。

以下に、本発明の特徴部分の一つである制御上限電力決定手段４５の処理の詳細な流れについて説明する。

図３は、図１の制御上限電力決定手段４５の処理の流れを示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、制御上限電力の算出・決定タイミング毎に呼び出されて行われる処理を示している。
制御上限電力決定手段４５は、デマンド電力記憶手段４３の更新の有無をチェックし（Ｓ１）、更新されていれば、デマンド電力記憶手段４３に記憶されたデマンド電力値と、定格電力記憶手段４４に記憶された定格電力値とを比較し（Ｓ２）、低い方を制御上限電力に決定する（Ｓ３）。たとえば、定格電力値が４０００Ｗでデマンド電力値が２０００Ｗの場合には、制御上限電力を２０００Ｗとして加熱手段４０を制御する。このとき、制御上限電力で指定火力が実現できない場合には、指示火力よりも制限した火力に加熱手段４０を制御する。

ステップＳ１でデマンド電力記憶手段４３が更新されていないと判断した場合、その更新無しの期間が所定時間経過したか否かをチェックする（Ｓ４）。所定時間経過していない場合には、ステップＳ２と同様の処理により上限電力値を決定する。すなわち、所定時間が経過しない間は、デマンド電力記憶手段４３が更新されていなくても、デマンド電力記憶手段４３に最後に記憶されたデマンド電力値を利用し、このデマンド電力値と定格電力値とを比較し、低い方を制御上限電力に決定する。

しかしながら、更新無しの期間が所定時間継続した場合、定格電力値を制御上限電力値に決定する（Ｓ５）。ここで、更新無しの期間が所定時間継続する場合とは、通信媒体２の障害（無線の場合の電波障害や、有線の場合の配線断、ノイズ障害など）や、計測装置３やデマンド制御手段１１の故障が生じた場合が該当し、この場合、加熱調理器２０ａ側では、新たなデマンド電力値の受信が無く、デマンド電力記憶手段４３が更新されないことになる。このとき、デマンド電力記憶手段４３の値は、現在の総電力使用量に基づくデマンド電力値ではなく、既に前記所定時間よりも前の値であり、現在の総電力使用量は変化している。このため、デマンド電力記憶手段４３の値は使用せず、定格電力値の値をそのまま制御上限電力として決定する。

以上のようにして決定された制御上限電力以下に、加熱手段４０の使用電力量の総和が収まるように火力制限制御を実施する。

そして、電気機器デマンド制御システム１の障害が解消し、再びデマンド電力をデマンド電力受信手段４２で受信し、デマンド電力記憶手段４３が更新された場合には、ステップＳ２の判断を行い、制御上限電力を決定する。これにより、本住戸の現在の電力状態に対応した最適な制限値で電力制御を行うことが可能となる。

ここで、具体例で説明すると、加熱調理器２０ａが通常（たとえば４０００Ｗ）よりも抑えた電力である２０００Ｗのデマンド電力値を受信後に上記障害等が発生した場合、上記制御を用いず、デマンド電力値を制御上限電力としたままとすると、加熱調理器２０ａを制限された状態で使用することになり、不便を強いることになる。また、デマンド電力記憶手段４３が更新されないということは、既に住戸全体の総電力使用量が低下し、加熱調理器２０ａに対して火力制限を実施する必要が無い状態に変化していたとしても、それを加熱調理器２０ａ側で把握することができないため、抑制された状態が続くことになる。

これに対し、本実施の形態１では、上述の制御により、所定の時間、たとえば１０分以上、デマンド電力記憶手段４３が更新されない場合には、制御上限電力決定手段４５は、デマンド電力値は使用せず、定格電力値を制御上限電力値に決定するため、抑制されたデマンド電力で運転を継続するという従来の不都合を解消することができる。

また、デマンド電力値が定格電力値よりも大きい場合は、定格電力値の値を優先するようにしているので、設定した定格電力の範囲で加熱調理器２０ａを使用することが可能となり、より、当該住戸で最適な能力制御が可能となる。

ところで、本実施の形態１では、所定時間、たとえば１０分以上、デマンド電力記憶手段４３が更新されない場合、定格電力値を制御上限電力値に決定するとしたが、次の２つのアルゴリズムで決定するようにしてもよい。

（アルゴリズム１）
定格電力値を目標値として、デマンド電力記憶手段４３に現在記憶されているデマンド電力値から所定の電力幅で所定継続時間を経て、段階的に定格電力値まで制御上限電力を引き上げる。
定格電力値が４０００Ｗで、デマンド電力値が２０００Ｗの状態で、デマンド電力記憶手段４３が更新されない障害が発生した場合を例に説明する。前記所定の電力幅及び前記所定継続時間をそれぞれ５００Ｗずつ１５分と決めた場合、上限電力を２０００Ｗからいきなり４０００Ｗに戻すのではなく、最初の１５分間を２０００Ｗとした後、続いて２５００Ｗを１５分間、その後同様に、１５分毎に３０００Ｗ、３５００Ｗとし、最終的に定格電力４０００Ｗとするものである。

このような制御をすることにより、直ちに制限を解除して定格電力まで上昇させることで住戸全体の総電力使用量が最大電力を超過し、遮断器３１が作動する可能性を低減することが可能となる。

（アルゴリズム２）
定格電力の所定の割合を制御上限電力とする。
所定の割合とは、たとえば、５０％などの値とし、本住戸の最大使用可能電力量などを参考に決定する。具体例として、上記と同様にたとえば定格電力値が４０００Ｗで、デマンド電力値が２０００Ｗの状態で、デマンド電力記憶手段４３が更新されない障害が発生した場合を例に説明する。本住戸の最大使用可能電力が４０００Ｗの場合、前述のように定格電力の４０００Ｗまで解除した場合には、他の電気機器２０ｂ、２０ｃ使用時に、最大使用可能電力を容易に超過する恐れがある。したがって、他の電気機器２０ｂ、２０ｃの使用を可能とするため、５０％の２０００Ｗを制御上限電力とする。

このような制御をすることにより、直ちに制限を解除することで住戸全体の総電力使用量が最大電力を超過し、遮断器３１が作動する可能性を低減することが可能となる。

また、アルゴリズム１及びアルゴリズム２のそれぞれにおいて、制御上限電力をデマンド電力以外の値としているときに、デマンド電力記憶手段４３が新たに更新された場合、その新たに更新されたデマンド電力値を制御上限電力値とする。これにより、本住戸の現在の状態に対応した最適な制限値で制御することが可能となる。

ところで、各住戸では、電力会社との間で契約アンペア値が決まっている。したがって、たとえば６０Ａの契約であった場合に、４０Ａに対応する最大電力量をデマンド制御装置１０に設定しておくことにより、総電力使用量を抑えた電力環境を実現することが可能となる。電気機器デマンド制御システム１をこのような利用形態で用いることで、省エネに寄与することもできる。

実施の形態２．
実施の形態２は、制御上限電力値の更新タイミングに関するものである。

実施の形態２の加熱調理器２０ａ及び該加熱調理器２０ａを含む電気機器デマンド制御システム１の構成は図１及び図２と同様であるため図示省略する。以下では、実施の形態２が上記実施の形態１と異なる部分のみを説明し、その他重複する部分の説明は省略する。

デマンド電力値（＜ 定格電力値）が頻繁に更新され、制御上限電力値も頻繁に更新するようにした場合、以下の課題がある。
一般に加熱調理器２０ａの火力設定は、数１００Ｗ毎の段階的な設定となっており、このような構成において、住戸全体の電力量が５０Ｗ減った場合、これに追従してデマンド電力及び制御上限電力を修正しても、使用できる火力は変わらない。また、加熱調理器２０ａに対する制御上限電力に、２００Ｗ程度の変動が頻繁に生じると、使用可能な火力のレベルが上がったり下がったりすることになり、一定時間以上の持続可能な火力を確保できず、かえってユーザーにとって不便になる。このように、制御上限電力を頻繁に更新することは、好ましくない場合もある。

このような課題に対処するため、実施の形態２の加熱調理器２０ａの制御上限電力決定手段４５は、デマンド電力記憶手段４３の更新されたデマンド電力値が、たとえば５００Ｗなどの所定の電力値以上の変化(この場合は増加)があって持続的に火力を維持できる場合にのみ、制御上限電力値を新たなデマンド電力値に更新するようにしたものである。

図４は、実施の形態２の電気機器デマンド制御システム１における制御上限電力決定手段４５の処理の流れを示すフローチャートである。図４において図３と同一処理部分には同一符号を付し説明を省略する。
図４に示すように、実施の形態２の制御上限電力決定手段４５は、デマンド電力記憶手段４３が更新されると（Ｓ１）、デマンド電力記憶手段４３に記憶されたデマンド電力値と、定格電力記憶手段４４に記憶された定格電力値とを比較する（Ｓ２）。そして、デマンド電力値が定格電力値以下の場合、続いて、更新後のデマンド電力値が、前回のデマンド電力値から所定の電力量以上の変化しているかチェック（Ｓ２ａ）する。そして、所定の電力量以上変化している場合、その更新後のデマンド電力値を制御上限電力値に決定する。一方、デマンド電力値の前回からの変化量が、所定の電力量に満たない場合は、制御上限電力値の決定は行わない。この場合、制御上限電力値は更新されないため、加熱調理器２０ａの制御手段４６は、今までの制御上限電力値を継続して用いて加熱手段４０の火力制御を行うことになる。

このように、実施の形態２によれば、デマンド電力値の変化量をチェックし、所定の電力量以上変化した場合のみ、制御上限電力値を新たなデマンド電力値に更新するようにしたので、不要な火力変動を抑えることができ、安定的な調理が可能となる。

実施の形態３．
実施の形態３は、住戸全体の総電力使用量が適正にデマンド制御手段１１に入力されなかった場合のデマンド電力値の決定方法である。

図５は、実施の形態３の加熱調理器２０ａを含む電気機器デマンド制御システム１の構成を示すブロック図である。図５において図１と同一部分は同一符号を付し、説明を省略する。
実施の形態３の電気機器デマンド制御システム１では電気機器２０ｄが、電気機器２０ａ〜２０ｃとは異なり、通信媒体２には接続されておらず、デマンド制御装置１０による能力制御はできない電気機器である。但し、電気機器２０ｄの定格電力値は予め入力部（図示せず）から入力され、デマンド制御手段１１の最大電力記憶手段１３に記憶されているものとする。なお、以下では、実施の形態３が上記実施の形態１と異なる部分のみを説明し、その他重複する部分の説明は省略する。

次に動作について説明する。
電気機器デマンド制御システム１に障害が発生した場合、計測装置３の計測結果、すなわち住戸全体の総電力使用量が適正にデマンド制御装置１０に入力されないことが考えられる。電気機器デマンド制御システム１に発生する障害とは、具体的にはたとえば、通信媒体２に障害（無線の場合の電波障害や、有線の場合の配線断、ノイズ障害など）が発生したり、計測装置３の計測手段３ａに故障が発生した場合などが該当する。

このように、電気機器デマンド制御システム１内の障害により計測装置３から適正な計測結果がデマンド制御装置１０に入力されない場合、デマンド制御装置１０は適正なデマンド電力値を算出することができない。ここで算出されたデマンド電力値が、仮に著しく小さい電力であると、加熱調理器２０ａは一切の調理ができないなど、著しく生活を不便にするような制限が継続する可能性がある。また、逆に、デマンド制御装置１０で算出されたデマンド電力値が著しく大きい電力であると、遮断器３１が作動してしまう可能性がある。そこで、本例のデマンド制御装置１０は、このような場合、住戸の最大電力量を、加熱調理器２０ａ及び各電気機器２０ｂ〜２０ｄの特質にあわせて分配するようにデマンド電力を決定し、これを通信媒体２を介して加熱調理器２０ａに通知する。なお、総電力使用量が適正にデマンド制御手段１１に入力されないことの検知は任意の方法で行うことができ、たとえば一定期間内に計測装置３からの計測結果の入力が無いことや、受信した計測結果が予め設定した範囲外であることを検知するようにすればよい。

以下、分配の方法は、いくつかの方法が考えられる。
（分配方法１）
電灯線３２ａ，３２ｂに接続される加熱調理器２０ａ及び電気機器２０ｂ〜２０ｄのそれぞれの定格電力に比例し、分配する。
（分配方法２）
電灯線３２ａ，３２ｂに接続される加熱調理器２０ａ及び電気機器２０ｂ〜２０ｄのうち、生活への影響度を加味して、それぞれの定格電力に応じ分配する。たとえば、食事を作る加熱調理器２０ａや、暖房を行う空調機などには、その稼動に十分な電力値を配分する。
（分配方法３）
能力制御不可能な電気機器２０ｄの定格電力の何割かを電気機器２０ｄに対する割り当て分として確保し、残りの電力量を能力制御可能な加熱調理器２０ａ、各電気機器２０ｂ〜２０ｃの定格容量に応じて分配する。たとえば、能力制御をしない冷蔵庫などの必須機器の電力量を確保するものである。

なお、上記のような方法をひとつ以上組合せることなども可能である。
こうした分配を実施することで、デマンド制御装置１０は、計測装置３から現在の総電力使用量を適正に取得できない場合でも、加熱調理器２０ａを含む各電気機器２０を快適に使用することが可能となる。また、遮断器３１が作動する可能性を低減することが可能となり、当該住戸の住人がより便利に電気を使用することが可能となる。

実施の形態４．
実施の形態４は、計測装置３からデマンド制御装置１０に計測結果を通知する通知タイミングに関するものである。

実施の形態４の加熱調理器２０ａ及び該加熱調理器２０ａを含む電気機器デマンド制御システム１の構成は図１及び図２と同様であるため図示省略する。

実施の形態１では、計測装置３は、計測手段３ａにより計測結果を数百ミリ秒などの短い間隔で計測し、その計測結果を適宜タイミングでデマンド制御装置１０に通知するとしたが、頻度高くデマンド制御装置１０に通知することは、通信媒体２に多大なネットワーク通信負荷を強いることになる。よって、本ネットワークを、たとえばホームシステムの他のアプリケーション機能（セキュリティなど）と共用で使用している場合には、他のアプリケーションの実行に障害を与える可能性がある。

そこで、実施の形態４の計測装置３では、計測結果をデマンド制御装置１０に通知するにあたり、他のアプリケーションの実行に障害を与えないように配慮し通知するものである。この通知タイミングの制御は、計測装置３の制御手段３ｂによって実現される。以下に、通知タイミングの制御方法の具体例を説明する。

（通知タイミングの制御方法１）
計測装置３は、前回の計測結果よりも所定の電力値以上変化した場合に、計測結果をデマンド制御装置１０に通知する。
たとえば、住戸全体の総電力使用量が１００Ｗ以下の範囲で変化しても、効果的な活用ができない。すなわち、総電力使用量の１００Ｗ以下範囲での変化では、デマンド電力値の変化幅も小さいことから、あらたな機器を使用開始するのには足りず、また、能力制御を実施している空調機や加熱調理器２０ａなどの大きな電力を使用する家電機器に対しても、運転能力が変わるほどの影響は及ばない。したがって、たとえば、５００Ｗ以上変化しない場合は通知しないなど所定の電力値以上の変化がない場合は通知しないものとする。

（通知タイミングの制御方法２）
住戸全体の総電力使用量を所定値（＜最大電力量）と比較し、比較結果に応じて通知頻度を調節する。
たとえば、所定値よりも大幅に現在の総電力使用量が小さく、大きな余裕がある場合は、きめ細かなデマンド制御は不要であるため、頻度を低く通知する。また、余裕度合いが大きくなるにつれ、通知頻度を低くする。これにより、不要な通信を抑制し、通信媒体２の負荷を軽減することが可能となる。一方、所定値を超過した、あるいはさらに１０％、２０％など超過が大きくなる場合には、住戸全体の総電力使用量が最大電力量を超えて遮断器３１がＯＦＦする可能性が高くなることから、その超過度合いにより頻度を高く通知し、より短い時間で最適なデマンド電力を各電気機器２０に通知するようにする。これにより、遮断器３１がＯＦＦすることのないよう、きめ細かなデマンド制御が可能となる。

上記のような方法で、計測装置３からデマンド制御装置１０に通知する計測結果の通知頻度を制御することにより、通信媒体２のネットワーク負荷が必要以上に高まることを防止できる。また、デマンド制御装置１０においても必要最低限のタイミングでデマンド電力を算出、通知すればよく、同様にネットワークの負荷を必要以上に高めることのない電気機器デマンド制御システム１を提供することが可能となる。

本発明による電気機器のデマンド制御システムは、ホームネットワークを利用してユーザに快適な電気機器の使用を支援するサービスなどへの適用が挙げられる。

１ 電気機器デマンド制御システム、２ 通信媒体、３ 計測装置、３ａ 計測手段、３ｂ 制御手段、４ 計測配線、５ 電灯線、１０ デマンド制御装置、１１ デマンド制御手段、１２ デマンド電力送信手段、２０ 電気機器、２０ａ 加熱調理器、２０ｂ〜２０ｄ 電気機器、３０ 分電盤、３１ 遮断器、３２ａ，３２ｂ 電灯線、４０ 加熱手段、４１ 操作手段、４２ デマンド電力受信手段、４３ デマンド電力記憶手段、４４ 定格電力記憶手段、４５ 制御上限電力決定手段、４６ 制御手段。

Claims (10)

1. 単一の電力系統から電力の供給を受けている複数の電気機器の電力量を制御するデマンド制御システムであって、
   前記電力系統の総電力使用量を所定のタイミングで計測する計測手段を備えた計測装置と、該計測装置に通信媒体を介して接続されるデマンド制御装置とを備え、
   該デマンド制御装置は、
   本システムが設置される電力環境に応じた最大使用可能な電力量を記憶する最大電力記憶手段と、
   前記計測装置で計測された前記総電力使用量を前記通信媒体を介して受信し、該総電力使用量が前記最大電力量を超過しないように、前記各電気機器の電力使用量を制限するデマンド電力値を前記各電気機器毎にそれぞれ決定するデマンド制御手段と、
   前記決定された前記デマンド電力値を該当電気機器に通知するデマンド電力送信手段とを備え、
   前記デマンド制御手段は、本システム内の障害により前記計測装置から適正な計測結果が入力されない場合、前記最大電力値を前記各電気機器に所定の割合で分配した値をデマンド電力値として決定することを特徴とする電気機器デマンド制御システム。
2. 前記計測装置は、前記計測手段の計測結果が、前回の計測結果よりも所定の電力値以上変化した場合に、前記通信媒体を介して前記デマンド制御装置に通知し、それ以外の場合には通知しないことを特徴とする請求項１記載の電気機器デマンド制御システム。
3. 前記計測装置は、前記計測手段の計測結果を所定値と比較し、比較結果に応じて前記デマンド制御装置への通知頻度を調節することを特徴とする請求項１記載の電気機器デマンド制御システム。
4. 前記比較結果として、前記計測手段の計測結果が前記所定値よりも小さく、使用可能な電力量に余裕がある場合には、その余裕度合いにより通知頻度を低くし、前記計測手段の計測結果が前記最大電力量を超過した、あるいはさらに超過度合いが大きくなる場合には、その超過度合いにより通知頻度を高くすることを特徴とする請求項３記載の電気機器デマンド制御システム。
5. 前記複数の電気機器の少なくとも一つは加熱調理器であり、
   前記加熱調理器は、
   被加熱物を加熱するための一つ以上の加熱手段と、
   本加熱調理器全体で消費される総電力量の上限値としての定格電力値を記憶する定格電力記憶手段と、
   本加熱調理器が使用される電力環境に応じて決定されたデマンド電力値をデマンド制御システムから受信するデマンド電力受信手段と、
   前記受信したデマンド電力値を記憶し、前記デマンド電力受信手段で前記デマンド電力値を受信する度に更新されるデマンド電力記憶手段と、
   前記デマンド電力記憶手段が更新されると、前記デマンド電力記憶手段と前記定格電力記憶手段とに記憶された何れか一方又は両方の電力値に基づいて制御上限電力値を決定する制御上限電力決定手段と、
   前記決定した制御上限電力の範囲内で、前記加熱手段の加熱出力を制御する制御手段とを備え、
   前記制御上限電力決定手段は、前記デマンド電力記憶手段が更新されている間は、前記デマンド電力値と前記定格電力値のうち、小さい方を制御上限電力値として決定し、前記デマンド制御システムからの前記デマンド電力値の受信が途絶えて前記デマンド電力記憶手段が所定時間以上更新されない場合は、前記定格電力値を、制御上限電力値として決定することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の電気機器デマンド制御システム。
6. 前記制御上限電力決定手段は、前記デマンド電力記憶手段が所定時間以上更新されない場合の制御上限値を、最初から前記定格電力値として決定するのに代えて、前記定格電力値を最終値とし、前記デマンド電力記憶手段に現在記憶されているデマンド電力値から所定の電力幅で所定継続時間間隔で段階的に前記最終値までデマンド電力値を上げ、逐次そのデマンド電力値を制御上限電力として決定することを特徴とする請求項５記載の電気機器デマンド制御システム。
7. 前記制御上限電力決定手段は、前記デマンド電力値が前記最終値に到達する以前に前記デマンド電力記憶手段が新たに更新された際には、その新たに更新されたデマンド電力値を制御上限電力値として決定することを特徴とする請求項６記載の電気機器デマンド制御システム。
8. 前記制御上限電力決定手段は、前記デマンド電力記憶手段が所定時間以上更新されない場合の制御上限値を、最初から前記定格電力値として決定するのに代えて、前記定格電力値の所定の割合を制御上限電力値として決定することを特徴とする請求項５記載の電気機器デマンド制御システム。
9. 前記制御上限電力決定手段は、前記定格電力値の前記所定の割合を制御上限電力としているときに前記デマンド電力記憶手段が新たに更新された際には、その新たに更新されたデマンド電力値を制御上限電力値として決定することを特徴とする請求項８記載の電気機器デマンド制御システム。
10. 前記制御上限電力決定手段は、前記受信したデマンド電力値が前記定格電力値よりも小さく、且つ、前回のデマンド電力値から所定の電力量以上変化しない場合は、前回のデマンド電力値をそのまま継続して制御上限電力値として決定することを特徴とする請求項５記載の電気機器デマンド制御システム。

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