JP2013247769A - デマンド制御装置およびデマンド制御方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】冷凍機の急激な負荷上昇を確実に防ぎ、電力使用量のピークカットを実現すること。
【解決手段】変動する使用電力量を電力監視装置から取得し、冷凍機から運転パラメータを含む稼働実績を取得するデマンド制御装置において、電力監視装置から取得した電力使用量に基づいて、デマンド警報が発生した場合（ステップＳ６：Ｙｅｓ）に、冷凍機の稼働実績から得られた平常運転時の運転パラメータで運転するように、冷凍機に指示を与えるので、冷凍機３は、デマンド警報が解除されるまで、冷凍機３は平常運転時の運転パラメータで運転することになり、冷凍機３の制御は固定する（ステップＳ１２）。これにより、デマンド制御装置は、冷凍機の急激な負荷上昇を確実に防ぎ、電力使用量のピークカットを実現する。
【選択図】図３

Description

本発明は、ショーケースや冷凍機などの省エネ制御やデマンド制御を実現するデマンド制御装置およびデマンド制御方法に関する。
スーパーマーケットやコンビニエンスストアなどの店舗では、デマンド制御装置を設置することにより、ショーケースや冷凍機などの省エネ制御やデマンド制御を実現している。デマンド制御は、個別に制御されたショーケースや冷凍機などが使用する電力使用量を監視して、最大需要電力（デマンド値）が契約電力値を超えないように、ショーケースや冷凍機を統括的に制御するもので、デマンド制御装置は、電力監視装置から電力使用量を取得する一方、最大需要電力が契約電力値を超過すると予測した場合には、ショーケースや冷凍機などの動作や制御を制限する。
たとえば、除霜したショーケースの庫内温度が設定温度になるようにショーケースを復帰運転（以下、「プルダウン運転」という）させると、冷凍機の負荷が増大し、冷凍機の電力使用量も増大するので、最大需要電力が契約電力値を超過すると予測した場合に、ショーケースの運転状態や庫内の状態を考慮し、プルダウン運転の時間を短くするデマンド制御装置が提案されている。このデマンド制御装置は、最大需要電力が契約電力値を超過すると予測した場合に、除霜したショーケースの設定温度を上げることにより、プルダウン運転の時間を短くする。これにより、冷凍機から除霜したショーケースに供給する冷媒量が少なくなるので、冷凍機の負荷が軽減され、冷凍機の電力使用量が抑制される（たとえば、特許文献１参照）。
特開２００７−６０８４８号公報
しかしながら、上述したデマンド制御装置は、最大需要電力が契約電力値を超過すると予測した場合に、除霜したショーケースの設定温度を引き上げることにより、プルダウン運転の時間を短くするので、冷凍機を直接制御するものではない。これにより、冷凍機の急激な負荷上昇を防ぐことができず、電力使用量のピークカットには効果が小さい。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、冷凍機の急激な負荷上昇を確実に防ぎ、電力使用量のピークカットが実現できるデマンド制御装置およびデマンド制御方法を提供することを目的にする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、使用電力量を電力監視装置から取得し、冷凍機から運転パラメータを含む稼働実績を取得するデマンド制御装置において、前記電力監視装置から取得した電力使用量に基づいて、最大需要電力が契約電力値を超過すると予測した場合に、冷凍機の稼働実績から得られた平常運転時の運転パラメータで運転するように、冷凍機に指示を与えることを特徴とする。
また、本発明は、複数のショーケースを冷媒を供給する冷凍機ごとに複数の系統にグループ化し、それぞれのショーケースから稼働実績を取得するとともに、使用電力量を電力監視装置から取得し、冷凍機から運転パラメータを含む稼働実績を取得するデマンド制御装置において、前記電力監視装置から取得した電力使用量に基づいて、最大需要電力が契約電力値を超過すると予測した場合に、冷却性能が良好な系統に冷媒を供給する冷凍機が稼働実績から得られた平常運転時の運転パラメータで運転するように、当該冷凍機に指示を与えることを特徴とする。
また、本発明は、上記発明において、前記運転パラメータは、冷凍機の圧力設定値であることを特徴とする。
また、本発明は、使用電力量を電力監視装置から取得し、冷凍機から運転パラメータを含む稼働実績を取得するデマンド制御方法において、前記電力監視装置から取得した電力使用量に基づいて、最大需要電力が契約電力値を超過すると予測した場合に、冷凍機の稼働実績から得られた平常運転時の運転パラメータで運転するように、冷凍機に指示を与えることを特徴とする。
また、本発明は、複数のショーケースを冷媒を供給する冷凍機ごとに複数の系統にグループ化し、それぞれのショーケースから稼働実績を取得するとともに、使用電力量を電力監視装置から取得し、冷凍機から運転パラメータを含む稼働実績を取得するデマンド制御方法において、前記電力監視装置から取得した電力使用量に基づいて、最大需要電力が契約電力値を超過すると予測した場合に、冷却性能が良好な系統に冷媒を供給する冷凍機が稼働実績から得られた平常運転時の運転パラメータで運転するように、当該冷凍機に指示を与えることを特徴とする。
本発明にかかるデマンド制御装置は、最大需要電力が契約電力値を超過すると予測した場合に、冷凍機の稼働実績から得られた平常運転時の運転パラメータで運転するように、冷凍機に指示を与えるので、冷凍機の急激な負荷上昇を確実に防ぎ、電力使用量のピークカットが実現できる。
本発明にかかるデマンド制御装置は、最大需要電力が契約電力値を超過すると予測した場合に、冷却性能が良好な系統に冷媒を供給する冷凍機が稼働実績から得られた平常運転時のパラメータで運転するように、当該冷凍機に指示を与えるので、冷凍機の急激な負荷上昇を確実に防ぎ、商品の品質劣化も防止できる。これにより、本発明にかかるデマンド制御装置は、電力使用量のピークカットが実現できる。
本発明にかかるデマンド制御方法は、最大需要電力が契約電力値を超過すると予測した場合に、冷凍機の稼働実績値から得られた平常運転時の運転パラメータで運転するように、冷凍機に指示を与えるので、冷凍機の急激な負荷上昇を確実に防ぎ、電力使用量のピークカットが実現できる。
本発明にかかるデマンド制御方法は、最大需要電力が契約電力値を超過すると予測した場合に、冷却性能が良好な系統に冷媒を供給する冷凍機が稼働実績から得られた平常運転時のパラメータで運転するように、当該冷凍機に指示を与えるので、冷凍機の急激な負荷上昇を確実に防ぎ、商品の品質劣化も防止できる。これにより、本発明にかかるデマンド制御方法は、電力使用量のピークカットが実現できる。
図１は、本発明の実施の形態であるデマンド制御装置を設置した店舗の構成を示すブロック図である。 図２は、図１に示したデマンド制御装置の構成を示すブロック図である。 図３は、図２に示したデマンド制御装置の制御手順を示すフローチャートである。
以下に、本発明にかかるデマンド制御装置およびデマンド制御方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
図１は、本発明の実施の形態であるデマンド制御装置を設置した店舗の構成を示すブロック図である。図１に示すように、スーパーマーケットやコンビニエンスストアなどの店舗には、ショーケース２、冷凍機３、電力監視装置４、デマンド制御装置１が設置してある。ここで示す店舗は、複数台のショーケース２、複数台の冷凍機３、複数台の電力監視装置４が設置してあり、これらは、一台のデマンド制御装置１で統括的に制御される。また、ここで示す店舗は、複数台のショーケース２が冷媒を供給する冷凍機３ごとに複数の系統にグループ化してある。
ショーケース２は、冷凍機３から供給された液冷媒を蒸発させ、庫内を冷却するもので、設定された運転パラメータにしたがって個別に制御される。運転パラメータは、たとえば、設定温度であり、庫内温度が設定温度になるように制御される。また、ショーケース２は、あらかじめ定めたスケジュールにしたがって除霜され、除霜が終了すると庫内温度が設定温度になるように復帰運転（プルダウン運転）を開始する。
また、ショーケース２は、庫内温度を含む稼働実績を管理しており、これらのデータは、一定の通信周期でデマンド制御装置１に送信される。
冷凍機３は、ショーケース２からガス冷媒を回収し、ショーケース２に液冷媒を供給するもので、設定された運転パラメータあるいはデマンド制御装置１から与えられた運転パラメータを含む運転指示にしたがって個別に制御される。運転パラメータは、たとえば、冷凍機３の圧力設定値であり、冷凍機３の圧力が圧力設定値になるように制御される。なお、運転パラメータは、冷凍機３の圧力設定値に限られるものではなく、冷凍機３に内蔵された圧縮機（図示せず）を稼働するインバータの周波数や、冷凍機３に内蔵された圧縮機の運転台数でもよい。
また、冷凍機３は、運転パラメータを含む稼働実績を管理しており、これらのデータは、一定の通信周期でデマンド制御装置１に送信される。
電力監視装置４は、ショーケース２や冷凍機３の変動する使用電力量を一定の通信周期で取得するもので、取得した使用電力量のデータは、一定の通信周期でデマンド制御装置１に送信される。
デマンド制御装置１は、ショーケース２や冷凍機３などの省エネ制御やデマンド制御を実現するもので、ショーケース２や冷凍機３、電力監視装置４からデータを受信する一方、冷凍機３に運転パラメータを含む運転指示を与える。
図２は、図１に示したデマンド制御装置の構成を示すブロック図である。図２に示すように、デマンド制御装置１は、ショーケース通信部１１、冷凍機通信部１２、稼働実績データ蓄積部１３、電力監視装置通信部１４、デマンド警報判定部１５、デマンド制御部１６を備えている。
ショーケース通信部１１は、ショーケース２から送信されたデータを受信する部分であり、ショーケース２ごとに送信された庫内温度を含む稼働実績データは、系統ごとに整理され、ショーケース２ごとに稼働実績データ蓄積部１３に蓄積される。
冷凍機通信部１２は、冷凍機３から送信されたデータを受信する一方、冷凍機３にデータを送信する部分であり、冷凍機３ごとに送信された運転パラメータを含む稼働実績は、系統ごとに稼働実績データ蓄積部１３に蓄積され、運転パラメータを含む運転指示はここから冷凍機３に与えられる。
電力監視装置通信部１４は、電力監視装置４から送信されたデータを受信する部分であり、電力監視装置４から送信された使用電力量のデータは、デマンド警報判定部１５に送られる。
デマンド警報判定部１５は、電力監視装置通信部１４から送られた使用電力量のデータに基づいて、最大需要電力（デマンド値）が契約電力値（目標値）を超過するか否かを予測する。最大需要電力が契約電力値を超過すると予測した場合にはデマンド警報発生と判定し、デマンド警報が解除されるまで判定を維持する。
デマンド制御部１６は、デマンド制御装置１の制御を司る部分であり、デマンド警報判定部１５がデマンド警報発生と判定した場合に、プルダウン運転中のショーケース２を含む系統であって、冷却性能が良好な系統に冷媒を供給する冷凍機３が平常運転時の運転パラメータで運転するように、当該冷凍機３に運転指示を与える。
冷却性能が良好な系統か否かは、稼働実績データ蓄積部１３に蓄積されたショーケースの稼働実績データに基づいて判定する。具体的には、ショーケース２がプルダウン運転に要する時間の平均値を求め、平均値を大幅に上まわるショーケース２が一台もない系統を冷却性能が良好な系統と判定する。たとえば、１日分の稼働実績データを参照し、プルダウン運転に要する時間が１５分以上かかるショーケース２が一台もない系統を冷却性能が良好な系統と判定する。
冷凍機３の平常運転時の運転パラメータは、稼働実績データ蓄積部１３に蓄積された冷凍機３の稼働実績に基づいて算出する。具体的には、前回実施されたプルダウン運転の完了から除霜開始までの運転パラメータの平均値を平常運転時の運転パラメータとする。たとえば、前回実施されたプルダウン運転の完了から除霜開始までの圧力設定値の平均値を平常運転時の運転パラメータとする。
図３は、図２に示したデマンド制御装置の制御手順を示すフローチャートであって、本発明の実施の形態であるデマンド制御方法の制御手順を示すものである。図３に示すように、一定の通信周期が経過すると（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、ショーケース２、冷凍機３、電力監視装置４の順に通信を実行し（ステップＳ２〜Ｓ４）、ショーケース２の庫内情報を含む稼働実績データ、冷凍機３の運転パラメータを含む稼働実績データ、使用電力量を受信する。そして、ショーケース２の庫内情報を含む稼働実績、冷凍機３の運転パラメータを含む稼働実績を系統ごとに整理し、稼働実績データ蓄積部１３に蓄積するとともに、最大需要電力（デマンド値）が契約電力値（目標値）を超過するか否かを予測する（ステップＳ５，Ｓ６）。最大需要電力が契約電力値を超過すると予測した場合にはデマンド警報発生と判定し（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、最大需要電力が契約電力値を超過すると予測しない場合には、全系統の冷凍機３を通常制御する（ステップＳ７）。
デマンド警報発生と判定した場合には、つぎに、デマンド警報が解除されたか否かを判定する（ステップＳ８）。デマンド警報が解除されていない場合には、プルダウン運転中のショーケースを含む系統があるか否かを判定する（ステップＳ９）。
プルダウン運転中のショーケース２を含む系統がある場合には、その系統の中に冷却性能が良好な系統があるか否かを判定する（ステップＳ１０）。その系統の中に冷却性能が良好な系統がある場合には、プルダウン運転が完了していないことを条件（ステップＳ１１：Ｎｏ）に、その系統に冷媒を供給する冷凍機が平常運転時の運転パラメータで運転するように当該冷凍機に運転指示を与える。これにより、冷凍機３は、デマンド警報が解除されるまで、冷凍機３は平常運転時の運転パラメータで運転することになり、冷凍機３の制御は固定する（冷凍機固定制御）（ステップＳ１２）。
一方、プルダウン運転中のショーケース２を含む系統がない場合には（ステップＳ９：Ｎｏ）、ステップＳ１に戻る。
他方、プルダウン運転中のショーケース２を含む系統がある場合でも、その系統の中に冷却性能が良好な系統がない場合（ステップＳ１０：Ｎｏ）や、すでにプルダウン運転を完了している場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）には、冷凍機３を通常制御（ステップＳ１３）し、ステップＳ９に戻る。
上述した本発明の実施の形態であるデマンド制御装置１およびデマンド制御方法は、デマンド警報判定部１５がデマンド警報発生と判定した場合に、プルダウン運転中のショーケース２を含む系統であって、冷却性能が良好な系統に冷媒を供給する冷凍機３が平常運転時の運転パラメータで運転するように、当該冷凍機３に指示を与えるので、冷凍機３の急激な負荷上昇を確実に防ぎ、商品の品質劣化も防止できる。これにより、本発明の実施の形態であるデマンド制御装置１およびデマンド制御方法は、電力使用量のピークカットが実現できる。
したがって、実際の店舗では、様々な要因（たとえば、設置場所、配管長など）で、冷却性能の悪いショーケース２が存在することがあるが、上述した本発明の実施の形態であるデマンド制御装置１およびデマンド制御方法は、このショーケース２が含まれる系統に対して通常制御（たとえば、冷却を重視した制御）を行うので、電力使用量のピークカットと商品の品質劣化防止を両立することができる。
１ デマンド制御装置
１１ ショーケース通信部
１２ 冷凍機通信部
１３ 稼働実績データ蓄積部
１４ 電力監視装置通信部
１５ デマンド警報判定部
１６ デマンド制御部
２ ショーケース
３ 冷凍機
４ 電力監視装置

Claims (5)

  1. 使用電力量を電力監視装置から取得し、冷凍機から運転パラメータを含む稼働実績を取得するデマンド制御装置において、
    前記電力監視装置から取得した電力使用量に基づいて、最大需要電力が契約電力値を超過すると予測した場合に、冷凍機の稼働実績から得られた平常運転時の運転パラメータで運転するように、冷凍機に指示を与えることを特徴とするデマンド制御装置。
  2. 複数のショーケースを冷媒を供給する冷凍機ごとに複数の系統にグループ化し、それぞれのショーケースから稼働実績を取得するとともに、使用電力量を電力監視装置から取得し、冷凍機から運転パラメータを含む稼働実績を取得するデマンド制御装置において、
    前記電力監視装置から取得した電力使用量に基づいて、最大需要電力が契約電力値を超過すると予測した場合に、冷却性能が良好な系統に冷媒を供給する冷凍機が稼働実績から得られた平常運転時の運転パラメータで運転するように、当該冷凍機に指示を与えることを特徴とするデマンド制御装置。
  3. 前記運転パラメータは、冷凍機の圧力設定値であることを特徴とする請求項１または２に記載のデマンド制御装置。
  4. 使用電力量を電力監視装置から取得し、冷凍機から運転パラメータを含む稼働実績を取得するデマンド制御方法において、
    前記電力監視装置から取得した電力使用量に基づいて、最大需要電力が契約電力値を超過すると予測した場合に、冷凍機の稼働実績から得られた平常運転時の運転パラメータで運転するように、冷凍機に指示を与えることを特徴とするデマンド制御方法。
  5. 複数のショーケースを冷媒を供給する冷凍機ごとに複数の系統にグループ化し、それぞれのショーケースから稼働実績を取得するとともに、使用電力量を電力監視装置から取得し、冷凍機から運転パラメータを含む稼働実績を取得するデマンド制御方法において、
    前記電力監視装置から取得した電力使用量に基づいて、最大需要電力が契約電力値を超過すると予測した場合に、冷却性能が良好な系統に冷媒を供給する冷凍機が稼働実績から得られた平常運転時の運転パラメータで運転するように、当該冷凍機に指示を与えることを特徴とするデマンド制御方法。
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