JP2012147628A

JP2012147628A - Power control system and power controller

Info

Publication number: JP2012147628A
Application number: JP2011005700A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Hibi; 弘之日比
Original assignee: EOS ENERGY MANAGEMENT CO Ltd; Japan Wind Dev Co Ltd
Current assignee: EOS ENERGY MANAGEMENT CO Ltd; Japan Wind Dev Co Ltd
Priority date: 2011-01-14
Filing date: 2011-01-14
Publication date: 2012-08-02

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power control system or the like capable of executing appropriate demand control reflecting operation states of respective loads.SOLUTION: A power control system 1 includes: a master controller 10 for referring to a total power amount consumed by a plurality of loads 30 to be control objects and outputting a command for turning each load on and off independently; and a plurality of slave controllers 20 provided in each of the plurality of loads, for receiving the command to the corresponding load, determining permission or denial of the command on the basis of the operation state of the corresponding load and turning the load on and off corresponding to the permitted command.

Description

本発明は、複数の負荷を制御対象にデマンド制御を行う電力制御システム及びこのような電力制御システムにスレーブ（子機）として組み込まれる電力制御装置に関するものである。 The present invention relates to a power control system that performs demand control on a plurality of loads as control targets, and a power control apparatus that is incorporated in such a power control system as a slave (child device).

例えばビルや大型店舗、工場等のように、複数の電力負荷を有する施設等においては、負荷が消費する総電力量が所定の範囲内となるように制御するデマンド制御が行われている。このようなデマンド制御は、例えば電力設備の制約や、従量制の電力料金に基づいて設定される目標電力量（目標デマンド値）を、実際の需要電力が上回る兆候を示した場合に、一部の負荷の運転を停止し、あるいは、消費電力が少なくなるように運転状態を変更するものである。
こうしたデマンド制御を実行することによって、消費電力量の低減や、これに伴う電力料金の節約を図ることができる。 For example, in a facility having a plurality of power loads such as a building, a large store, and a factory, demand control is performed to control the total power consumed by the loads to be within a predetermined range. Such demand control, for example, when there is an indication that the actual power demand exceeds the target power amount (target demand value) that is set based on the power facility restrictions or the metered power charges. The operation state is changed so that the operation of the load is stopped or the power consumption is reduced.
By executing such demand control, it is possible to reduce the amount of power consumption and to save power charges associated therewith.

このようなデマンド制御に関する従来技術として、例えば特許文献１には、連続運転時間が長い順にデマンド制御による停止対象とすることが記載されている。
また、特許文献２には、空気調和機の制御において、空調対象となる各居室に設置された温度・湿度センサ、人検知センサ等から受信した信号に重み付けをして優先度を決定することが記載されている。
また、特許文献３には、３０分間の電力消費量と設定されたデマンド値から、電力消費量をデマンド値以下とするために必要な停止時間を求めて各空調機を制御することが記載されている。
また、特許文献４には、デマンド制御の対象ユニットにおける動作状態とその時の実際の消費電力量との相関等の履歴を蓄積した情報テーブルを用いて、消費電力量の予測を行うことが記載されている。
また、特許文献５には、複数のグループそれぞれの目標電力を設定し、複数グループの総使用電力が集合体の目標供給電力を超過しそうになった場合に、複数グループそれぞれの目標電力を変更することが記載されている。
また、特許文献６には、各ローカルエリアの需要電力が所定の契約料を超えないように、各ローカルエリアの多数の電気機器の運転を、中央監視センターで集中的に統括制御することが記載されている。 As a conventional technique related to such demand control, for example, Patent Document 1 describes that a stop target by demand control is set in order of long continuous operation time.
Further, in Patent Document 2, in the control of an air conditioner, a priority can be determined by weighting a signal received from a temperature / humidity sensor or a human detection sensor installed in each room to be air-conditioned. Are listed.
Further, Patent Document 3 describes that each air conditioner is controlled by obtaining a stop time required to make the power consumption equal to or less than the demand value from the power consumption for 30 minutes and the set demand value. ing.
Further, Patent Document 4 describes that the power consumption amount is predicted using an information table in which a history such as a correlation between the operation state of the target unit for demand control and the actual power consumption amount at that time is accumulated. ing.
Also, in Patent Document 5, target power for each of a plurality of groups is set, and when the total used power of the plurality of groups is likely to exceed the target supply power of the aggregate, the target power of each of the plurality of groups is changed. It is described.
Patent Document 6 describes that the central monitoring center centrally controls the operation of a large number of electrical devices in each local area so that the power demand in each local area does not exceed a predetermined contract fee. Has been.

特開２００７−１５９２５１号公報JP 2007-159251 A 特開２００２−３４９９２９号公報JP 2002-349929 A 特開平１１−２８７４９６号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-287496 特開２００７−１４１７９号公報JP 2007-14179 A 特開２００４−１２０９１９号公報JP 2004-120919 A 特開２００１−３２０８３２号公報JP 2001-320832 A

従来のデマンド制御を行う電力制御システムにおいては、使用電力量が設定された目標デマンド値を超えることが予測される場合には、制御対象となる電気機器に対して、オフ運転の指示を出し、これを受けた電気機器は指示に応じて強制的にオフされる制御手法をとっていた。しかし、この場合制御対象となる各電気機器の運転時間、電流、電圧等の負荷状況が全く考慮されていないか、考慮されていたとしても部分的なものに過ぎなかった。
このため、運転開始後まもない電気機器に対してもオフ運転の指示が出され、それが空調機器である場合には、快適性を損なわせ、当該空調機器に過剰な負荷をかけ、機器の寿命を縮めることもあった。
本発明の課題は、各負荷の運転状態を反映した適切なデマンド制御を実行可能な電力制御システム及び電力制御装置を提供することである。 In a power control system that performs conventional demand control, when it is predicted that the amount of power used will exceed the set target demand value, an off operation instruction is issued to the electrical device to be controlled, In response to this, the electrical equipment has taken a control method that is forcibly turned off in response to an instruction. However, in this case, load conditions such as operation time, current, voltage and the like of each electric device to be controlled are not taken into consideration at all, or even if they are taken into consideration, they are only partial.
For this reason, an instruction to turn off is issued to an electrical device that has just started operation, and if it is an air conditioner, the comfort is impaired and an excessive load is applied to the air conditioner. In some cases, the lifespan was shortened.
An object of the present invention is to provide a power control system and a power control apparatus capable of executing appropriate demand control reflecting the operation state of each load.

本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項１の発明は、制御対象となる複数の負荷によって消費される総電力量を参照して前記負荷のそれぞれを独立してオンオフさせる指令を出力するマスター制御装置と、前記複数の負荷にそれぞれ設けられ、対応する負荷に対する前記指令を受信し、前記対応する負荷の運転状態に基づいて前記指令の許可又は不許可を判定するとともに許可された指令に応じて前記負荷をオンオフさせる複数のスレーブ制御装置とを有する電力制御システムである。
これによれば、スレーブ制御装置が個々の負荷の運転状態に基づいてマスター制御装置からの指令の許可又は不許可を判定することによって、例えば前回のオンから短時間でオフの指令があったような場合にはこの指令を不許可とし、負荷をオフしないことによって、各負荷の状態を適切に保つことができる。なお、この場合、マスター制御装置は他のスレーブ制御装置に対してオフの指令を出力することによって、総電力量を制御目標範囲内に保つことができる。 The present invention solves the above-described problems by the following means.
The invention of claim 1 refers to a master control device that outputs a command to turn on and off each of the loads independently with reference to a total amount of power consumed by the plurality of loads to be controlled, and to each of the plurality of loads. A plurality of slave controls that are provided, receive the command for the corresponding load, determine permission or disapproval of the command based on an operating state of the corresponding load, and turn the load on and off according to the permitted command And a power control system.
According to this, when the slave control device determines whether the command from the master control device is permitted or not based on the operating state of each load, for example, there seems to have been a command to turn off in a short time from the previous on. In such a case, the state of each load can be appropriately maintained by disabling this command and not turning off the load. In this case, the master control device can keep the total power amount within the control target range by outputting an off command to the other slave control devices.

請求項２の発明は、前記スレーブ制御装置は、対応する前記負荷の前回オン又は前回オフからの経過時間に基づいて前記指令の許可又は不許可を判定することを特徴とする請求項１に記載の電力制御システムである。
これによれば、短時間でオンオフが繰り返されて負荷にダメージを与えることを防止できる。 The invention according to claim 2 is characterized in that the slave control device determines permission or disapproval of the command based on an elapsed time from the previous ON or previous OFF of the corresponding load. Power control system.
According to this, it is possible to prevent the load from being damaged due to repeated on / off in a short time.

請求項３の発明は、前記マスター制御装置は、各負荷のオン時間及びオフ時間の組合せ及び各負荷間のオフ時間のオーバーラップ時間を異ならせた複数の制御シーケンスを有し、現在又は直近の前記総電力量に基づいて複数の前記制御シーケンスから１つを選択し、選択された前記制御シーケンスに基づいて前記指令を出力することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電力制御システムである。
これによれば、複数の負荷の総電力量が所定の制御目標範囲となるように適切に制御することができる。 The invention according to claim 3 is characterized in that the master control device has a plurality of control sequences in which the combination of the on-time and off-time of each load and the overlap time of the off-time between each load is different. 3. The power control according to claim 1, wherein one of the plurality of control sequences is selected based on the total power amount, and the command is output based on the selected control sequence. System.
According to this, it can control appropriately so that the total electric energy of several load may become a predetermined control target range.

請求項４の発明は、前記制御シーケンスにおける前記負荷毎の前記オン時間及びオフ時間の組合せは、個々の負荷の属性に応じて異なった設定がなされることを特徴とする請求項３に記載の電力制御システムである。
これによれば、個々の負荷の特性を反映した適切な制御を行うことができる。 The invention of claim 4 is characterized in that the combination of the on-time and off-time for each load in the control sequence is set differently according to the attribute of each load. It is a power control system.
According to this, appropriate control reflecting the characteristics of individual loads can be performed.

請求項５の発明は、前記負荷の属性は、当該負荷を構成する電気機器固有の性能を含むことを特徴とする請求項４に記載の電力制御システムである。
これによれば、例えば電気機器の機種、仕様の違いや経年変化等を考慮した適切な制御を行うことができる。 The invention according to claim 5 is the power control system according to claim 4, wherein the attribute of the load includes a performance specific to the electric device constituting the load.
According to this, it is possible to perform appropriate control in consideration of, for example, the types of electrical equipment, differences in specifications, changes over time, and the like.

請求項６の発明は、前記負荷の属性は、当該負荷固有の使用条件を含むことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の電力制御システムである。
これによれば、例えば設置場所の違いや使われ方の違いを考慮した適切な制御を行うことができる。例えば、負荷が空気調和機である場合には、南向きの窓際のような使用条件がシビアな箇所ではオフ時間を少なくするなどして制御の最適化を図ることができる。 The invention according to claim 6 is the power control system according to claim 4 or 5, wherein the attribute of the load includes a use condition specific to the load.
According to this, it is possible to perform appropriate control in consideration of, for example, the difference in installation location and the usage. For example, when the load is an air conditioner, it is possible to optimize the control by reducing the off time at a place where the use conditions are severe such as a window facing south.

請求項７の発明は、複数の前記スレーブ制御装置の１つを前記マスター制御装置と通信回線によって接続するとともに、複数の前記スレーブ制御装置を通信渡り線によって直列に接続したことを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の電力制御システムである。
これによれば、例えばスター配線を行う場合などに対して、電力制御システムを構成する各機器間を接続する配線の部材量や施工時の工数を低減することができ、電力制御システムを安価に提供することができる。 The invention of claim 7 is characterized in that one of the plurality of slave control devices is connected to the master control device by a communication line, and the plurality of slave control devices are connected in series by a communication crossover line. The power control system according to any one of claims 1 to 6.
According to this, for example, when performing star wiring, it is possible to reduce the amount of wiring members connecting between the devices constituting the power control system and the number of man-hours during construction, and the power control system can be made inexpensive. Can be provided.

請求項８の発明は、制御対象となる負荷に設けられ、マスター制御装置から送信されるオンオフの指令を受信するとともに、前記負荷の運転状態に応じて前記指令の許可又は不許可を判定するとともに許可された指令に応じて前記負荷をオンオフさせることを特徴とする電力制御装置である。
このような電力制御装置は、上述した電力制御システムにスレーブ制御装置として組み込まれ、上述した効果と実質的に同様の効果を発揮することができる。 The invention according to claim 8 is provided in a load to be controlled, receives an on / off command transmitted from a master control device, and determines whether the command is permitted or not according to an operating state of the load. The power control device is characterized in that the load is turned on / off according to a permitted command.
Such a power control apparatus is incorporated in the above-described power control system as a slave control apparatus, and can exhibit substantially the same effect as the above-described effect.

本発明によれば、各負荷の運転状態を反映した適切なデマンド制御を実行可能な電力制御システム及び電力制御装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the power control system and power control apparatus which can perform suitable demand control reflecting the driving | running state of each load can be provided.

本発明を適用した電力制御システムの実施形態の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of embodiment of the power control system to which this invention is applied. 図１の電力制御システムにおけるスレーブ制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the slave control apparatus in the electric power control system of FIG. 図１の電力制御システムで実行されるデマンド制御における動作パターン１を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the operation pattern 1 in the demand control performed with the electric power control system of FIG. 図１の電力制御システムで実行されるデマンド制御における動作パターン２を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the operation | movement pattern 2 in the demand control performed with the electric power control system of FIG. 図１の電力制御システムで実行されるデマンド制御における動作パターン３を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the operation pattern 3 in the demand control performed with the electric power control system of FIG. 図１の電力制御システムで実行されるデマンド制御における動作パターン４−１及び４−２を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the operation patterns 4-1 and 4-2 in the demand control performed with the electric power control system of FIG. 図１の電力制御システムで実行されるデマンド制御における動作パターン５を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the operation pattern 5 in the demand control performed with the electric power control system of FIG. 図１の電力制御システムで実行されるデマンド制御における動作パターン６を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the operation pattern 6 in the demand control performed with the electric power control system of FIG. 図１の電力制御システムのマスター制御装置におけるデマンド制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the demand control in the master control apparatus of the electric power control system of FIG. 図１の電力制御システムのスレーブ制御装置における動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement in the slave control apparatus of the electric power control system of FIG.

以下、本発明を適用した電力制御システム、及び、これに子機として組み込まれる電力制御装置の実施形態を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
実施形態の電力制御システムは、例えば、ビルや大型店舗に設置される複数の空気調和機を制御対象として、これらの総電力消費が所定の設定範囲内（デマンド値以下）に収まるようデマンド制御を実行するものである。
図１に示すように、電力制御システム１は、親機であるマスター制御装置１０に対して、子機である複数のスレーブ制御装置２０を接続して構成されている。
個々のスレーブ制御装置２０には、制御対象となる空気調和機３０がそれぞれ接続されている。 Hereinafter, embodiments of a power control system to which the present invention is applied and a power control apparatus incorporated in the power control system will be described in detail with reference to the drawings.
The power control system according to the embodiment performs demand control so that, for example, a plurality of air conditioners installed in a building or a large store are controlled, so that the total power consumption is within a predetermined setting range (the demand value or less). It is something to execute.
As shown in FIG. 1, the power control system 1 is configured by connecting a plurality of slave control devices 20 as slave units to a master control device 10 as a master unit.
Each slave controller 20 is connected to an air conditioner 30 to be controlled.

また、マスター制御装置１０には、電力取引計器４０が接続され、さらに、管理者端末５０が、例えば携帯電話回線、電話回線やインターネット等の通信網６０を経由して接続されている。 In addition, a power transaction meter 40 is connected to the master control apparatus 10, and an administrator terminal 50 is connected via a communication network 60 such as a mobile phone line, a telephone line, and the Internet.

マスター制御装置１０は、デマンド制御ユニット１１、シーケンサ１２、リンクターミナル１３、通信モジュール１４、インターフェイス（Ｉ／Ｆ）１５等を備えて構成されている。
デマンド制御ユニット１１は、電力取引計器４０から入力される現在又は直近の総消費電力に基づいて、今後の電力需要を推測し、シーケンサ１２が各スレーブ制御装置２０に出力するオンオフ指令（デマンド制御指令）の動作パターンを設定する。
シーケンサ１２は、デマンド制御ユニット１１が設定した動作パターンに従って、デマンド制御指令をリンクターミナル１３に出力する。このシーケンサ１２の動作パターンについては、後に詳しく説明する。
リンクターミナル１３は、シーケンサ１２からのデマンド制御指令を、各スレーブ制御装置２０を連結する信号線である通信渡り線に伝達する。
通信モジュール１４は、管理者端末５０との通信網６０を介した通信を行うものである。
インターフェイス１５は、例えば、イーサネット（登録商標）やＲＳ２３２Ｃ等のインターフェイス機器を有し、通信モジュール１４とシーケンサ１２との間の通信を可能とするものである。 The master control device 10 includes a demand control unit 11, a sequencer 12, a link terminal 13, a communication module 14, an interface (I / F) 15, and the like.
The demand control unit 11 estimates future power demand based on the current or latest total power consumption input from the power transaction meter 40, and an on / off command (demand control command) that the sequencer 12 outputs to each slave controller 20. ) Operation pattern.
The sequencer 12 outputs a demand control command to the link terminal 13 according to the operation pattern set by the demand control unit 11. The operation pattern of the sequencer 12 will be described in detail later.
The link terminal 13 transmits a demand control command from the sequencer 12 to a communication crossover line that is a signal line connecting the slave control devices 20.
The communication module 14 performs communication with the administrator terminal 50 via the communication network 60.
The interface 15 includes, for example, an interface device such as Ethernet (registered trademark) or RS232C, and enables communication between the communication module 14 and the sequencer 12.

スレーブ制御装置２０は、図２に示すように、制御マイコン２１、運転電流センサ２２、運転確認信号入力部２３、空調機制御出力部２４、スレーブＩＤ設定部２５、機能設定部２６、電源部２７、端子台２８等を備えて構成されている。
なお、本実施形態においては、スレーブ制御装置２０及び空気調和機３０は、例えば８台が設けられ、それぞれにＹ０乃至Ｙ７の局番号（ＩＤ）が割り振られている。マスター制御装置１０からのデマンド制御指令（オンオフ指令）は、これらのＩＤに関する情報を含んでおり、特定のＩＤを有するスレーブ制御装置２０に対してのみ有効となっている。
各スレーブ制御装置２０は、共通の通信渡り線を介して、Ｙ０からＹ７まで直列に順次接続されている。
制御マイコン２１は、スレーブ制御装置２０の各要素を統括的に制御するものである。
また、制御マイコン２１は、マスター制御装置１０から入力されるデマンド制御指令の許可、不許可を判定する機能を備えている。これについては、後に詳しく説明する。
運転電流センサ２２は、対応する空気調和機３０の運転電流を検出するものである。
運転確認信号入力部２３は、空気調和機３０が出力する運転確認信号が入力されるものである。
空調機制御出力部２４は、空気調和機３０に対して、これを強制的にオンオフさせる制御指令を出力するものである。 As shown in FIG. 2, the slave control device 20 includes a control microcomputer 21, an operating current sensor 22, an operation confirmation signal input unit 23, an air conditioner control output unit 24, a slave ID setting unit 25, a function setting unit 26, and a power supply unit 27. The terminal block 28 and the like are provided.
In the present embodiment, for example, eight slave control devices 20 and air conditioners 30 are provided, and station numbers (ID) of Y0 to Y7 are assigned to each. The demand control command (on / off command) from the master control device 10 includes information regarding these IDs, and is effective only for the slave control device 20 having a specific ID.
Each slave controller 20 is sequentially connected in series from Y0 to Y7 via a common communication crossover.
The control microcomputer 21 comprehensively controls each element of the slave control device 20.
Further, the control microcomputer 21 has a function of determining whether or not a demand control command input from the master control device 10 is permitted. This will be described in detail later.
The operating current sensor 22 detects the operating current of the corresponding air conditioner 30.
The operation confirmation signal input unit 23 receives an operation confirmation signal output from the air conditioner 30.
The air conditioner control output unit 24 outputs a control command for forcibly turning on / off the air conditioner 30.

スレーブＩＤ設定部２５は、スレーブ制御装置２０の局番号であるＩＤ（Ｙ０〜Ｙ７）を設定するディップスイッチ等の入力手段を備えている。
機能設定部２６は、入力信号種別と動作時間を、各空気調和機３０にあわせて設定するディップスイッチ等の入力手段を備えている。
電源部２７は、スレーブ制御装置２０内の各電気部品に電力を供給する電源装置を備えている。
端子台２８は、各スレーブ制御装置２０（Ｙ０〜Ｙ７）を接続する通信渡り線が接続される端子を備えている。 The slave ID setting unit 25 includes input means such as a dip switch for setting IDs (Y0 to Y7) which are station numbers of the slave control device 20.
The function setting unit 26 includes input means such as a dip switch that sets the input signal type and the operation time in accordance with each air conditioner 30.
The power supply unit 27 includes a power supply device that supplies power to each electrical component in the slave control device 20.
The terminal block 28 is provided with a terminal to which a communication jumper connecting each slave control device 20 (Y0 to Y7) is connected.

空気調和機３０は、例えばビルや大型店舗等の空調に用いられるものであって、コンプレッサ及びコンデンサを有する室外機、及び、膨張弁及びエバポレータを有する室内機等を備えて構成されている。 The air conditioner 30 is used for air conditioning in, for example, a building or a large store, and includes an outdoor unit having a compressor and a condenser, an indoor unit having an expansion valve and an evaporator, and the like.

電力取引計器４０は、例えば電力会社等の電力供給者が設置するものであって、全ての空気調和機３０が消費する電力量（総電力量）を検出するものである。
電力取引計器４０は、その検出値をマスター制御装置１０に提供する。マスター制御装置１０のデマンド制御ユニット１１は、提供された総電力量の履歴を蓄積する記憶装置を備えている。 The power transaction meter 40 is installed by a power supplier such as an electric power company, for example, and detects the amount of power (total power amount) consumed by all the air conditioners 30.
The power transaction meter 40 provides the detected value to the master control device 10. The demand control unit 11 of the master control device 10 includes a storage device that accumulates the history of the total amount of power provided.

管理者端末５０は、例えばインターネット等の通信網６０を介してマスター制御装置１０と通信可能な例えばパーソナルコンピュータ等の情報処理装置である。
管理者端末５０は、マスター制御装置１０から現在のデマンド、制御出力を取得するとともに、シーケンサ１２の動作を確認可能である。また、管理者端末５０は、遠隔的にデマンド制御ユニット１１の目標電力を含むデマンド制御プログラム、ラダーを含むシーケンサプログラム、スケジュールタイマ等を書換可能となっている。
さらに、管理者端末５０は、マスター制御装置１０からダウンロードした日報データ、月報データ、年報データ、制御データ、停電データ等を、電力制御システムのユーザに、例えばネットワーク経由の通信によって送信する機能を備えている。
日報データは、例えば１日を３０分毎に４８分割したときの、各時間帯における消費電力量、最大電力、最小電力等に関するデータが含まれている。また、月報データ、年報データは、これらのデータを月次、年次で集計したものである。
制御データは、電力制御システムによって実行した制御の履歴に関するデータが含まれている。
停電データは、過去に発生した停電に関するデータが含まれている。
これらのデータは、例えば１日に１回程度マスター制御装置１０にアクセスして取得され、その後図示しないデータサーバに蓄積される。 The administrator terminal 50 is an information processing apparatus such as a personal computer that can communicate with the master control apparatus 10 via a communication network 60 such as the Internet.
The administrator terminal 50 can acquire the current demand and control output from the master control device 10 and can confirm the operation of the sequencer 12. Further, the administrator terminal 50 can remotely rewrite a demand control program including the target power of the demand control unit 11, a sequencer program including a ladder, a schedule timer, and the like.
Furthermore, the administrator terminal 50 has a function of transmitting daily report data, monthly report data, annual report data, control data, power failure data, etc. downloaded from the master control device 10 to the user of the power control system, for example, by communication via a network. ing.
The daily report data includes, for example, data on power consumption, maximum power, minimum power, etc. in each time slot when a day is divided into 48 every 30 minutes. Monthly report data and annual report data are obtained by tabulating these data on a monthly and annual basis.
The control data includes data related to the history of control executed by the power control system.
The power failure data includes data related to power failures that have occurred in the past.
These data are acquired by accessing the master controller 10 about once a day, for example, and then stored in a data server (not shown).

マスター制御装置１０は、予めプログラムされた以下説明する動作パターン１乃至６に従って、Ｙ０乃至Ｙ７のスレーブ制御装置２０に対してデマンド制御指令を出力する。
これらの各動作パターンを図３乃至図８に示す。これらの各図において、横軸は時間（分）を示している。
図３に示す動作パターン１においては、各スレーブ制御装置２０に対して、２１分間のオン状態と３分間のオフ状態とが繰り返されるようにデマンド制御指令が出力される。
オフとなるスレーブ制御装置２０は、Ｙ０，Ｙ１，Ｙ２・・・と順次設定される。各スレーブ制御装置のオフ期間はオーバーラップしないように設定されている。 The master control device 10 outputs a demand control command to the slave control devices 20 of Y0 to Y7 in accordance with operation patterns 1 to 6 described below that are programmed in advance.
Each of these operation patterns is shown in FIGS. In each of these drawings, the horizontal axis indicates time (minutes).
In the operation pattern 1 shown in FIG. 3, a demand control command is output to each slave control device 20 so that an on state for 21 minutes and an off state for 3 minutes are repeated.
The slave control devices 20 to be turned off are sequentially set as Y0, Y1, Y2,. The off periods of the slave control devices are set so as not to overlap.

図４に示す動作パターン２は、１２分間のオン状態と３分間のオフ状態とが繰り返されるものであり、あるスレーブ制御装置２０とその次にオフされるスレーブ制御装置２０とのオフ期間は、例えば１分オーバーラップするように設定されている。
動作パターン２は、デマンド制御ユニット１１がシーケンサ１２に対して指令Ｘ１を与えることによって選択される。 In the operation pattern 2 shown in FIG. 4, the on state for 12 minutes and the off state for 3 minutes are repeated, and the off period between a certain slave controller 20 and the slave controller 20 that is turned off next is: For example, it is set to overlap for one minute.
The operation pattern 2 is selected when the demand control unit 11 gives a command X1 to the sequencer 12.

図５に示す動作パターン３は、９分間のオン状態と３分間のオフ状態とが繰り返されるものであり、あるスレーブ制御装置２０とその次にオフされるスレーブ制御装置２０とのオフ期間は、例えば１分オーバーラップするように設定されている。
動作パターン３は、デマンド制御ユニット１１がシーケンサ１２に対して指令Ｘ２を与えることによって選択される。 The operation pattern 3 shown in FIG. 5 is an ON state for 9 minutes and an OFF state for 3 minutes, and the off period of a slave control device 20 and the slave control device 20 that is turned off next is: For example, it is set to overlap for one minute.
The operation pattern 3 is selected when the demand control unit 11 gives a command X2 to the sequencer 12.

図６に示す動作パターン４は、９分間のオン状態と３分間のオフ状態とが繰り返されるものであり、あるスレーブ制御装置２０とその次にオフされるスレーブ制御装置２０とのオフ期間は、例えば２分オーバーラップするように設定されている。
動作パターン４は、デマンド制御ユニット１１がシーケンサ１２に対して指令Ｘ３を与えることによって選択される。
ここで、指令Ｘ３は、動作パターン４−１のように、指令Ｘ２に引き続いて出される場合、動作パターン４−２のように、指令Ｘ３と実質的に同時に出される場合等がある。 The operation pattern 4 shown in FIG. 6 is such that an on state for 9 minutes and an off state for 3 minutes are repeated, and an off period between a slave control device 20 and a slave control device 20 that is turned off next is: For example, it is set to overlap two minutes.
The operation pattern 4 is selected when the demand control unit 11 gives a command X3 to the sequencer 12.
Here, the command X3 may be issued following the command X2 as in the operation pattern 4-1, or may be issued substantially simultaneously with the command X3 as in the operation pattern 4-2.

図７に示す動作パターン５は、３０分毎に設定される時限終了又は他の動作パターンを選択する指令が出されるまで、全てのスレーブ制御装置２０を一律オフ状態とするものである。
動作パターン５は、デマンド制御ユニット１１がシーケンサ１２に対して指令Ｘ４を与えることによって選択される。 The operation pattern 5 shown in FIG. 7 is to turn off all the slave control devices 20 uniformly until a command for selecting a time limit set every 30 minutes or another operation pattern is issued.
The operation pattern 5 is selected when the demand control unit 11 gives a command X4 to the sequencer 12.

図８に示す動作パターン６は、全てのスレーブ制御装置２０を一律オンとするものである。
動作パターン６は、デマンド制御ユニット１１がシーケンサ１２に対して指令Ｘ５を与えることによって選択される。また、動作パターン６は、指令Ｘ５がオフされるまで継続される。
マスター制御装置１０におけるデマンド制御は、直近の総消費電力に応じて、システム全体の消費電力量が予め設定されたデマンド値を超えないように、上述した動作パターンを逐次切換えるものである。 The operation pattern 6 shown in FIG. 8 is to turn on all the slave control devices 20 uniformly.
The operation pattern 6 is selected when the demand control unit 11 gives a command X5 to the sequencer 12. The operation pattern 6 is continued until the command X5 is turned off.
The demand control in the master control device 10 sequentially switches the operation pattern described above so that the power consumption of the entire system does not exceed a preset demand value according to the latest total power consumption.

なお、図３乃至図８においては、一例として、全てのスレーブ制御装置２０、空気調和機３０のオン時間及びオフ時間の組み合わせを一様に設定しているが、実際には各ＩＤ（Ｙ０〜Ｙ７）ごとに異なった組み合わせとすることもできる。
例えば、空気調和機３０の仕様や機種の違いによって、オン指令が出されてから実際に空調能力を発揮するまでの時間が長いものに対しては、オフ時間を短縮して再度オンされるタイミングを早めるように設定する。
また、例えば南向きの窓際等に設置されるものに対しては、オン時間がオフ時間に対して相対的に長くなり、快適性を損なわないように設定する。
また、各空気調和機３０の経年劣化等を考慮して、空調能力が比較的低いものに対してはオン時間をオフ時間に対して相対的に長くしてもよい。 3 to 8, as an example, the combination of the on time and the off time of all the slave control devices 20 and the air conditioner 30 is set uniformly. A different combination may be used for each Y7).
For example, depending on the specifications and models of the air conditioner 30, for a long time from when the ON command is issued until the air-conditioning capability is actually exhibited, the timing at which the OFF time is shortened and turned on again Set to speed up.
Further, for example, for those installed near the south facing window or the like, the on-time is set to be relatively long with respect to the off-time, so that comfort is not impaired.
Further, in consideration of aging deterioration of each air conditioner 30 or the like, the ON time may be made relatively longer than the OFF time for those having a relatively low air conditioning capability.

マスター制御装置１０のデマンド制御時の動作を図９に示す。以下、ステップ毎に順を追って説明する。
＜ステップＳ０１：現在の総電力量検出＞
デマンド制御ユニット１１は、電力取引計器４０から現在の総消費電力に関する情報を取得する。
その後、ステップＳ０２に進む。 The operation of the master control device 10 during demand control is shown in FIG. Hereinafter, the steps will be described step by step.
<Step S01: Current total power detection>
The demand control unit 11 acquires information on the current total power consumption from the power transaction meter 40.
Thereafter, the process proceeds to step S02.

＜ステップＳ０２：予測電力需要算定＞
デマンド制御ユニット１１は、ステップＳ０１での検出結果に基づいて、現在の動作パターンを継続した場合における今後例えば３０分間の予測電力需要を算定する。
その後、ステップＳ０３に進む。 <Step S02: Forecast Electricity Demand Calculation>
Based on the detection result in step S01, the demand control unit 11 calculates a predicted power demand for 30 minutes, for example, when the current operation pattern is continued.
Thereafter, the process proceeds to step S03.

＜ステップＳ０３：動作パターン変更要否判断＞
デマンド制御ユニット１１は、ステップＳ０２での予測電力需要を予め設定されたデマンド値と比較し、予測電力需要がデマンド値を超過する場合、あるいは、予測電力需要がデマンド値よりも所定値以上低い場合には、動作パターンの変更が必要であるとしてステップＳ０４に進む。その他の場合はステップＳ０５に進む。 <Step S03: Determination of Necessity of Changing Operation Pattern>
The demand control unit 11 compares the predicted power demand in step S02 with a preset demand value, and when the predicted power demand exceeds the demand value or when the predicted power demand is lower than the demand value by a predetermined value or more. In step S04, the operation pattern needs to be changed. In other cases, the process proceeds to step S05.

＜ステップＳ０４：動作パターンの更新＞
デマンド制御ユニット１１は、ステップＳ０３での判定結果に応じて、新たな動作パターンを選択する指令Ｘ０〜Ｘ５のいずれかをシーケンサ１２に出力する。
その後、ステップＳ０５に進む。 <Step S04: Update of Operation Pattern>
The demand control unit 11 outputs one of commands X0 to X5 for selecting a new operation pattern to the sequencer 12 according to the determination result in step S03.
Thereafter, the process proceeds to step S05.

＜ステップＳ０５：デマンド制御指令出力＞
シーケンサ１２は、リンクターミナル１３を介して、現在設定されている動作パターンに従って各スレーブ制御装置２０にオンオフ指令であるデマンド制御指令を順次出力する。
その後、一連の処理を終了（リターン）する。 <Step S05: Output demand control command>
The sequencer 12 sequentially outputs a demand control command, which is an on / off command, to each slave controller 20 via the link terminal 13 according to the currently set operation pattern.
Thereafter, the series of processing is terminated (returned).

マスター制御装置１０からのデマンド制御指令を受けるスレーブ制御装置２０の動作を図１０に示す。以下、ステップ毎に順を追って説明する。
＜ステップＳ１１：指令信号受信判断＞
スレーブ制御装置２０は、マスター制御装置１０からのデマンド制御信号（指令信号）の有無を判定し、指令信号を受信した場合はステップＳ１２に進む。
一方、指令信号を受信しない場合は一連の処理を終了（リターン）する。 FIG. 10 shows the operation of the slave control device 20 that receives a demand control command from the master control device 10. Hereinafter, the steps will be described step by step.
<Step S11: Determination of Command Signal Reception>
The slave control device 20 determines the presence or absence of a demand control signal (command signal) from the master control device 10, and proceeds to step S12 when the command signal is received.
On the other hand, when the command signal is not received, a series of processing ends (returns).

＜ステップＳ１２：自機ＩＤ照合＞
スレーブ制御装置２０は、マスター制御装置１０から受信したデマンド制御信号が対象としているＩＤ（Ｙ０〜Ｙ７）が自機のものであるか否かを判定し、自機のものである場合にはステップＳ１３に進み、その他の場合は一連の処理を終了（リターン）する。 <Step S12: Self-machine ID verification>
The slave control device 20 determines whether or not the ID (Y0 to Y7) targeted by the demand control signal received from the master control device 10 is that of its own device. The process proceeds to S13, and in other cases, a series of processing ends (returns).

＜ステップＳ１３：空調機運転状態検出＞
スレーブ制御装置２０は、運転電流センサ２２及び運転確認信号入力部２３を用いて、接続された空気調和機３０のオンオフ及びオンの場合には負荷状態を検出する。
その後、ステップＳ１４に進む。 <Step S13: Air Conditioner Operation State Detection>
The slave control device 20 uses the operating current sensor 22 and the operation confirmation signal input unit 23 to detect the load state when the connected air conditioner 30 is on / off and on.
Thereafter, the process proceeds to step S14.

＜ステップＳ１４：オフ信号判断＞
スレーブ制御装置２０は、マスター制御装置１０からのデマンド制御指令が、空気調和機３０をオフにするオフ指令であるか否かを判別し、オフ指令である場合はステップＳ１５に進み、オン指令である場合はステップＳ１８に進む。 <Step S14: Off Signal Determination>
The slave control device 20 determines whether or not the demand control command from the master control device 10 is an off command for turning off the air conditioner 30, and if it is an off command, the process proceeds to step S15. If there is, the process proceeds to step S18.

＜ステップＳ１５：停止可否判定＞
スレーブ制御装置２０は、接続されている空気調和機３０をオフすることが可能な停止可能条件が充足されているか否かを判定する。
例えば、空気調和機３０をオンしてからの継続運転時間が所定の閾値以上であり、かつ、空気調和機３０の運転負荷が所定の閾値以下である場合には、停止可能条件が充足されているものと判定され、停止可否判定が成立する。この場合、ステップＳ１６に進む。
一方、継続運転時間が閾値未満である場合には、頻繁なオンオフによって空気調和機３０の耐久性が懸念され、運転負荷が閾値超である場合には、快適性が損なわれることによるユーザの不満が懸念されることから、停止可否判定は不成立（停止禁止）とされる。この場合、ステップＳ１７に進む。 <Step S15: Determination of whether or not to stop>
The slave control device 20 determines whether or not a stoppable condition capable of turning off the connected air conditioner 30 is satisfied.
For example, when the continuous operation time after the air conditioner 30 is turned on is equal to or greater than a predetermined threshold and the operation load of the air conditioner 30 is equal to or less than the predetermined threshold, the stoppable condition is satisfied. It is determined that there is a stop, and the stop possibility determination is established. In this case, the process proceeds to step S16.
On the other hand, when the continuous operation time is less than the threshold value, there is a concern about the durability of the air conditioner 30 due to frequent on / off, and when the operation load exceeds the threshold value, user dissatisfaction due to the loss of comfort. Therefore, the determination of whether or not to stop is not established (stop prohibition). In this case, the process proceeds to step S17.

＜ステップＳ１６：空調機オフ＞
スレーブ制御装置２０は、空調機制御出力部２４を介して、接続された空気調和機３０に対してオフする制御指令を出力する。
その後、一連の処理を終了（リターン）する。 <Step S16: Air conditioner off>
The slave control device 20 outputs a control command to turn off the connected air conditioner 30 via the air conditioner control output unit 24.
Thereafter, the series of processing is terminated (returned).

＜ステップＳ１７：空調機オン継続＞
スレーブ制御装置２０は、マスター制御装置１０からのデマンド制御指令（オフ指令）を禁止し、接続された空気調和機３０に対して特に制御指令を発することなく一連の処理を終了する。
なお、この場合マスター制御装置１０がオフ指令を出したにも関わらず実際のシステム消費電力は低下しないことから、マスター制御装置１０は、代わりに他のスレーブ制御装置２０に対してオフ指令を出力する。 <Step S17: Continue air conditioner on>
The slave control device 20 prohibits a demand control command (off command) from the master control device 10 and ends a series of processes without issuing a control command to the connected air conditioner 30 in particular.
In this case, since the actual system power consumption does not decrease even though the master controller 10 issues an off command, the master controller 10 outputs an off command to the other slave controllers 20 instead. To do.

＜ステップＳ１８：起動可否判定＞
スレーブ制御装置２０は、接続されている空気調和機３０をオンすることが可能な起動可能条件が充足されているか否かを判定する。
例えば、空気調和機３０をオフしてからの停止継続時間が所定の閾値以上である場合には、起動可能条件が充足されているものと判定され、起動可否判定が成立する。この場合、ステップＳ１９に進む。
一方、起動可否判定が不成立の場合はステップＳ２０に進む。 <Step S18: Judgment on availability of activation>
The slave control device 20 determines whether or not a startable condition that can turn on the connected air conditioner 30 is satisfied.
For example, when the stop continuation time after turning off the air conditioner 30 is greater than or equal to a predetermined threshold, it is determined that the startable condition is satisfied, and the startability determination is established. In this case, the process proceeds to step S19.
On the other hand, if the activation possibility determination is not established, the process proceeds to step S20.

＜ステップＳ１９：空調機オン＞
スレーブ制御装置２０は、空調機制御出力部２４を介して、接続された空気調和機３０に対してオンする制御指令を出力する。
その後、一連の処理を終了（リターン）する。 <Step S19: Air conditioner on>
The slave control device 20 outputs a control command to turn on the connected air conditioner 30 via the air conditioner control output unit 24.
Thereafter, the series of processing is terminated (returned).

＜ステップＳ２０：空調機オフ継続＞
スレーブ制御装置２０は、マスター制御装置１０からのデマンド制御指令（オン指令）を禁止し、接続された空気調和機３０に対して特に制御指令を発することなく一連の処理を終了する。 <Step S20: Continue to turn off the air conditioner>
The slave control device 20 prohibits the demand control command (ON command) from the master control device 10, and ends a series of processes without issuing a control command to the connected air conditioner 30 in particular.

以上説明した実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）スレーブ制御装置２０が個々の空気調和機３０の運転状態に基づいてマスター制御装置１０からの指令の許可又は不許可を判定することによって、例えば空気調和機３０が頻繁にオンオフを繰り返されて耐久性に懸念が生じたり、設置箇所の快適性が損なわれることを防止できる。なお、この場合、マスター制御装置は他のスレーブ制御装置に対してオフの指令を出力することによって、総電力量を制御目標範囲内に保つことができる。
（２）予め設定された複数の動作パターンを選択してデマンド制御を行うことによって、複数の空気調和機３０の総消費電力量が所定のデマンド値以下となるように適切に制御することができる。
（３）スレーブ制御装置２０、空気調和機３０ごとにオン時間とオフ時間との組み合わせを個別に設定することによって、制御の最適化を図ることができる。
（４）マスター制御装置１０からの指令が各スレーブ制御装置２０、空気調和機３０のＩＤに関する情報を有することによって、各スレーブ制御装置２０を共通の通信渡り線で順次接続することが可能となる。このため、親機（マスター制御装置）から子機（スレーブ制御装置）まで、子機の台数と同じ本数の信号線を設ける必要がなくなり、施工性が向上する。 According to the embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) The slave controller 20 determines whether the command from the master controller 10 is permitted or not based on the operation state of each air conditioner 30, so that, for example, the air conditioner 30 is frequently turned on and off repeatedly. Therefore, it is possible to prevent concern about durability and the deterioration of the comfort of the installation location. In this case, the master control device can keep the total power amount within the control target range by outputting an off command to the other slave control devices.
(2) By performing demand control by selecting a plurality of preset operation patterns, it is possible to appropriately control the total power consumption of the plurality of air conditioners 30 to be equal to or less than a predetermined demand value. .
(3) The optimization of the control can be achieved by individually setting the combination of the on time and the off time for each of the slave control device 20 and the air conditioner 30.
(4) Since the command from the master control device 10 includes information on the IDs of the slave control devices 20 and the air conditioner 30, the slave control devices 20 can be sequentially connected by a common communication crossover. . For this reason, it is not necessary to provide the same number of signal lines as the number of slave units from the master unit (master control unit) to the slave unit (slave control unit), and workability is improved.

（変形例）
本発明は、以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
（１）実施形態においては、制御対象となる電気的負荷は、例えば空気調和機であったが、本発明はこれに限定されず、負荷は他の電気機器等であってもよい。例えば、本発明の電力制御システムを用いて、照明機器、工場等の加工機械等の各種設備、ＯＡ機器、その他の電気機器を制御することができる。
（２）電力制御システムの構成は、実施形態のものに限らず、適宜変更することができる。例えば、マスター制御装置とスレーブ制御装置との通信は、実施形態のような通信渡り線を用いたものに限らず、例えば有線又は無線のローカルエリアネットワークや、その他の通信手法を用いることができる。 (Modification)
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications and changes are possible, and these are also within the technical scope of the present invention.
(1) In the embodiment, the electrical load to be controlled is, for example, an air conditioner. However, the present invention is not limited to this, and the load may be another electrical device or the like. For example, the power control system of the present invention can be used to control lighting equipment, various equipment such as processing machines in factories, OA equipment, and other electrical equipment.
(2) The configuration of the power control system is not limited to that of the embodiment, and can be changed as appropriate. For example, the communication between the master control device and the slave control device is not limited to communication using the communication jumper as in the embodiment, and for example, a wired or wireless local area network or other communication methods can be used.

１電力制御システム１０マスター制御装置
１１デマンド制御ユニット１２シーケンサ
１３リンクターミナル１４通信モジュール
１５インターフェイス２０スレーブ制御装置
２１制御マイコン２２運転電流センサ
２３運転確認信号入力部２４空調機制御出力部
２５スレーブＩＤ設定部２６機能設定部
２７電源部２８端子台
３０空気調和機４０電力取引計器
５０管理者端末６０通信網 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power control system 10 Master controller 11 Demand control unit 12 Sequencer 13 Link terminal 14 Communication module 15 Interface 20 Slave controller 21 Control microcomputer 22 Operating current sensor 23 Operation confirmation signal input part 24 Air conditioner control output part 25 Slave ID setting part 26 function setting unit 27 power supply unit 28 terminal block 30 air conditioner 40 power transaction meter 50 manager terminal 60 communication network

Claims

A master control device that outputs a command to turn on and off each of the loads independently with reference to the total amount of power consumed by a plurality of loads to be controlled;
Each of the plurality of loads is provided, receives the command for the corresponding load, determines permission or non-permission of the command based on an operation state of the corresponding load, and determines the load according to the permitted command. A power control system comprising: a plurality of slave control devices that are turned on and off.

2. The power control system according to claim 1, wherein the slave control device determines permission or disapproval of the command based on an elapsed time from the previous on or the last off of the corresponding load.

The master control device has a plurality of control sequences in which a combination of on-time and off-time of each load and an overlap time of off-time between each load are different, and based on the current or most recent total electric energy. The power control system according to claim 1 or 2, wherein one of the plurality of control sequences is selected, and the command is output based on the selected control sequence.

The power control system according to claim 3, wherein the combination of the on time and the off time for each load in the control sequence is set differently according to an attribute of each load.

The power control system according to claim 4, wherein the attribute of the load includes a performance specific to the electrical device that configures the load.

The power control system according to claim 4 or 5, wherein the attribute of the load includes a use condition unique to the load.

7. One of the plurality of slave control devices is connected to the master control device by a communication line, and the plurality of slave control devices are connected in series by a communication crossover line. The power control system according to any one of the above.

In response to an on / off command sent from a master control device and determined whether the command is permitted or not permitted according to the operating state of the load, and provided to a load to be controlled. A power control apparatus for turning on and off the load.