JP2016178809A - デマンド制御方法及びデマンド制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】デマンド制御対象負荷の使用電力をデマンド時限終了時に確実に目標電力に一致させることができ、しかも電力調整用負荷として空気調和機を用いる場合は快適性の向上が図れるデマンド制御方法及びデマンド制御装置を提供する。【解決手段】デマンド制御対象負荷に含まれる消費電力が可変の電力調整用負荷の消費電力を設定値となるように制御する。そして、デマンド制御対象負荷の使用電力をデマンド時限終了時に目標電力と一致させるために調整しなければならない電力いわゆる調整電力を、デマンド制御対象負荷の実際の使用電力および上記目標電力から求め、求めた調整電力が上記設定値より小さい閾値に達した場合にその調整電力分だけ上記設定値を低減し、上記求めた調整電力が前記設定値に達した場合は電力調整用負荷を停止する。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、デマンド制御対象負荷の使用電力をデマンド時限終了時に目標電力を超過することなく、できるだけ目標電力に一致させるデマンド制御方法及びデマンド制御装置に関する。

デマンド制御装置は、デマンド制御対象負荷が使用する電力をデマンド時限（30分）終了時に目標電力に一致させるために調整しなければならない電力いわゆる調整電力をデマンド時限内で求め、求めた調整電力が予め定めた遮断電力に達した場合に、制御対象負荷に含まれる電力調整用負荷を停止、または遮断して消費電力から削減する。電力調整用負荷として、空気調和機がよく使用される。遮断電力は、電力調整用負荷の調整可能電力と同じ値に設定される。

調整電力について図７を用いて説明する。デマンド時限内のt2時点で求められる調整電力はＦである。この調整電力Ｆは、t2時点におけるデマンド制御対象負荷の使用電力Ｃがそのまま維持された場合に予想される30分後のデマンド制御対象負荷の使用電力Ｇと、t2時点におけるデマンド制御対象負荷の使用電力Ｃからデマンド時限終了時の目標電力Ａを通過する状態で電力が使用された場合に予想される30分後のデマンド制御対象負荷の使用電力Ｈとの差分である。すなわち、調整電力Ｆは、現在の使用電力Ｃからどれだけの電力を調整（削減）すれば、デマンド時限終了時の使用電力が目標電力Ａに到達するかを示す量である。Ｂは、t2時点におけるデマンド制御対象負荷の使用電力Ｃがそのまま維持された場合に予想されるデマンド時限終了時の使用電力である。Ｅは遮断電力である。

特開平11-215700号公報 特開平3-15229号公報

上記デマンド制御では、遮断電力が固定である。このため、調整電力が遮断電力に達してその調整電力分が電力調整用負荷の消費電力から削減されると、その後、何らかの原因でデマンド制御対象負荷の使用電力が増加して調整電力が再び遮断電力に達しても、調整電力分を電力調整用負荷の消費電力から削減できない可能性がある。こうなると、使用電力をデマンド時限終了時に目標電力に一致させることができない。

本発明の実施形態の目的は、デマンド制御対象負荷の使用電力をデマンド時限終了時に確実に目標電力に一致させることができ、しかも電力調整用負荷として空気調和機を用いる場合は快適性の向上が図れるデマンド制御方法及びデマンド制御装置を提供することである。

請求項１のデマンド制御方法は、デマンド制御対象負荷に含まれる消費電力が可変の電力調整用負荷の消費電力を設定値となるように制御し、前記デマンド制御対象負荷の使用電力を検出し、前記デマンド制御対象負荷の使用電力をデマンド時限終了時に目標電力と一致させるために調整しなければならない電力を、前記検出した使用電力および前記目標電力から求め、求めた調整用の電力が前記設定値より小さい閾値に達した場合にその調整用の電力分だけ前記設定値を低減し、前記求めた調整用の電力が前記設定値に達した場合は前記電力調整用負荷を停止する。

請求項４のデマンド制御装置は、第１制御手段、検出手段、演算手段、および第２制御手段を備える。第１制御手段は、デマンド制御対象負荷に含まれる消費電力が可変の電力調整用負荷の消費電力を設定値となるよう定に制御する。検出手段は、前記デマンド制御対象負荷の使用電力を検出する。演算手段は、前記デマンド制御対象負荷の使用電力をデマンド時限終了時に目標電力と一致させるために調整しなければならない電力を、前記検出手段で検出した使用電力および前記目標電力から求める。第２制御手段は、前記演算手段で求めた調整用の電力が前記設定値より小さい閾値に達した場合にその調整用の電力分だけ前記設定値を低減するとともに、前記求めた調整用の電力が前記設定値に達した場合は前記電力調整用負荷を停止する。

請求項１のデマンド制御方法によれば、デマンド制御対象負荷の使用電力をデマンド時限終了時に確実に目標電力に一致させることができ、しかも電力調整用負荷として空気調和機を用いる場合は快適性の向上が図れる。

請求項４のデマンド制御装置によれば、デマンド制御対象負荷の使用電力をデマンド時限終了時に確実に目標電力に一致させることができ、しかも電力調整用負荷として空気調和機を用いる場合は快適性の向上が図れる。

第１実施形態のデマンド制御装置のブロック図。 第１実施形態のデマンド制御装置が実行する制御を示すフローチャート。 第１実施形態における調整電力と遮断電力の関係を示す図。 第２実施形態における設定値の低減補正を禁止する時間帯を示す図。 第３実施形態のデマンド制御装置のブロック図。 第３実施形態において電力調整用負荷から除外された空気調和機の空調能力分だけ遮断電力が小さくなる様子を示す図。 従来のデマンド制御を説明するための図。

［１］第１実施形態
図１において、デマンド制御対象負荷１は、例えばオフィスビル等に設置されて電力を消費する負荷であり、電力調整用負荷として用いる複数の負荷調整用空気調和機２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ、および非電力調整用負荷である照明機器・エレベータ・給湯機器・オフィス機器等の調整外負荷３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄなどを含む。

負荷調整用空気調和機２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄは、インバータおよびそのインバータの出力により動作する圧縮機を搭載し、後述のデマンド制御装置１０によってインバータの出力周波数が制御されることにより空調能力及び消費電力が変化する。

このデマンド制御対象負荷１に電力量計４が接続される。電力量計４は、デマンド制御対象負荷１全体の使用電力に比例する数のパルス信号を出力する。この出力信号がデマンド制御装置１０に供給される。

デマンド制御装置１０は、電力制御部（第１制御手段）１１、電力検出部１２、目標電力記憶部１３、調整電力演算部（演算手段）１４、遮断電力記憶部１５、比較判定部（第２制御手段）１６、設定値記憶部１７、設定値補正部（第２制御手段）１８を含む。

電力制御部１１は、負荷調整用空気調和機２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの運転・停止を比較判定部１６からの指令に応じて制御するとともに、負荷調整用空気調和機２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの消費電力Ｐの合計値が設定値記憶部１７内の設定値Ｐｓに一定となるよう負荷調整用空気調和機２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの空調能力（各インバータの出力周波数）を制御する。なお、負荷調整用空気調和機２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの空調能力とその消費電力は概ね比例関係にあるため、空調能力、すなわちインバータの出力周波数が決まれば、各負荷調整用空気調和機２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの消費電力は算定可能である。

電力検出部１２は、電力量計４から供給されるパルス信号を積算することにより、デマンド制御対象負荷１で時々刻々と消費される使用電力Ｃをデマンド時限（30分）Δｔd内で逐次検出する。ここでいう使用電力Ｃは、電力会社が500ｋＷ高圧受電の場合の電気料金を定めるに当たって使用する30分間平均電力のことである。例えば、デマンド時限Δｔd内のt1時点の使用電力Ｃは、デマンド時限開始時からt1時点までの電力量をＷprsとすると、Ｃ＝Ｗprs／Δｔdである。電力量Ｗprsは、デマンド時限開始時からt1時点までのパルス信号の積算値をρprs、１パルス信号当たりの電力量重みをｗpとすると、Ｗprs＝ｗp×ρprsである。つまり、Ｃ＝ｗp×ρprs／Δｔdとなる。

目標電力記憶部１３は、デマンド制御の目標電力（デマンド目標値ともいう）Ａを記憶する。目標電力Ａのデータは、保守作業員やユーザによって目標電力記憶部１３に入力される。

調整電力演算部１４は、電力検出部１２で検出される使用電力Ｃ、目標電力記憶部１３内の目標電力Ａ、デマンド時限Δｔd、デマンド時限開始時からの経過時間ｔpresを用いる下式（１）の演算により、デマンド制御対象負荷１の使用電力Ｃをデマンド時限終了時に目標電力Ａと一致させるために調整しなければならない電力（調整用の電力）いわゆる調整電力Ｆを単位時間ごとに求める。
Ｆ＝Δｔd×Ｃ／（Δｔd−ｔpres）−Δｔd×Ａ／（Δｔd−ｔpres）
＝Δｔd×（Ｃ−Ａ）／（Δｔd−ｔpres）……式（１）
遮断電力記憶部１５は、設定値記憶部１７に記憶される設定値Ｐｓを遮断電力Ｅとして記憶する。なお、後述するように、設定値記憶部１７に記憶される設定値Ｐｓは、適時更新されるため、設定値Ｐｓが更新されれば、遮断電力記憶部１５の遮断電力Ｅも同じ値に更新記憶される。

比較判定部１６は、調整電力演算部１４で求められた調整電力Ｆが予め定めた閾値Ｉに達した場合に、その調整電力Ｆ分の電力低減が必要な旨を設定値補正部１８に指示する。

閾値Ｉは、予め遮断電力記憶部１５に記憶される遮断電力Ｅより小さい値、具体的には、当初の遮断電力Ｅの４０％程度の値が選定される。閾値Ｉを大きくすると最終的な負荷調整用空気調和機２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの遮断に至るまでの時間が短くなってしまうため、当初の遮断電力Ｅの６０％未満に設定することが望ましい。好ましくは当初の遮断電力Ｅの２５％〜５０％の値を選定すればよい。

また、比較判定部１６は、調整電力演算部１４で求められた調整電力Ｆが遮断電力記憶部１５内の遮断電力Ｅに達した場合に、電力制御部１１に対し遮断指令（負荷調整用空気調和機２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを停止するための指令）を送る。

設定値補正部１８は、比較判定部１６から調整電力Ｆ分の設定値低減指示を受けた場合に、設定値記憶部１７内の設定値Ｐｓを調整電力Ｆ分だけ低減方向に補正してその値（Ｐｓ−Ｆ）を新たな設定値Ｐｓとして設定値記憶部１７に更新記憶する。遮断電力記憶部１５は、設定値記憶部１７に記憶される設定値Ｐｓを遮断電力Ｅとして記憶する。なお、後述するように、設定値記憶部１７に記憶される設定値Ｐｓは、適時更新されるため、設定値Ｐｓが更新されれば、遮断電力記憶部１５の遮断電力Ｅも更新記憶される。
以上の動作が、デマント゛時限ごとに繰り返される。

つぎに、デマンド制御装置１０が実行する制御を図２のフローチャートを参照しながら説明する。
デマンド制御装置１０は、負荷調整用空気調和機２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの消費電力Ｐの合計値が設定値Ｐｓに一定となるように、負荷調整用空気調和機２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの空調能力（各インバータの出力周波数）を制御する（ステップＳ１）。また、デマンド制御装置１０は、電力量計４から供給されるパルス信号を積算することにより、デマンド制御対象負荷１の使用電力Ｃをデマンド時限（30分）Δｔd内で逐次に検出する（ステップＳ２）。そして、デマンド制御装置１０は、検出した使用電力Ｃ、目標電力（デマンド目標電力）Ａ、デマンド時限Δｔd、デマンド時限開始時からの経過時間ｔpを用いる上記式（１）の演算により、調整電力Ｆを単位時間ごとに求める（ステップＳ３）。
続いて、デマンド制御装置１０は、負荷調整用空気調和機２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの少なくとも１台がサーモオフしていないことを条件に（ステップＳ４のＮＯ）、上記求めた調整電力Ｆと遮断電力Ｅとを比較する（ステップＳ５）。調整電力Ｆが遮断電力Ｅ未満の場合（ステップＳ５のＮＯ）、デマンド制御装置１０は、調整電力Ｆが閾値Ｉに達しているか否かを判定する（ステップＳ６）。閾値Ｉは、当初の遮断電力Ｅに所定比率の４０％を掛けた値とする。

調整電力Ｆが閾値Ｉに達していない場合（ステップＳ６のＮＯ）、デマンド制御装置１０は、デマンド時限の終了を監視する（ステップＳ７）。デマンド時限がまだ残っている場合（ステップＳ７のＮＯ）、デマンド制御装置１０は、ステップＳ１の消費電力一定制御に移行する。

調整電力Ｆが閾値Ｉに達している場合（ステップＳ６のＹＥＳ）、デマンド制御装置１０は、設定値Ｐｓ（当初の遮断電力Ｅと同じ）を調整電力Ｆ（閾値Ｉと同じ；当初の遮断電力Ｅの４０％の値）分だけ低減する（ステップＳ９）。そして、デマンド制御装置１０は、低減後の設定値Ｐｓ（当初の遮断電力Ｅの６０％の値に減る）を新たな遮断電力Ｅとして定め（ステップＳ１０）、デマンド時限の終了を監視する（ステップＳ７）。デマンド時限がまだ残っている場合（ステップＳ７のＮＯ）、デマンド制御装置１０は、ステップＳ１の消費電力一定制御に移行する。

ステップＳ１の消費電力一定制御では、負荷調整用空気調和機２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの消費電力Ｐの合計値が新たな設定値Ｐｓに一定制御される。新たな設定値Ｐｓは調整電力Ｆ分を低減した値なので、結果として、調整電力Ｆ分が負荷調整用空気調和機２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの消費電力Ｐから低減される。

ステップＳ１からの処理が繰り返されて、調整電力Ｆが再び閾値Ｉに達した場合（ステップＳ６のＹＥＳ）、デマンド制御装置１０は、設定値Ｐｓ（当初の遮断電力Ｅの６０％の値に減っている）を調整電力Ｆ（当初の遮断電力Ｅの４０％の値）分だけ低減する（ステップＳ９）。そして、デマンド制御装置１０は、低減後の設定値Ｐｓ（当初の遮断電力Ｅの２０％の値に減る）を新たな遮断電力Ｅとして定め（ステップＳ１０）、デマンド時限の終了を監視する（ステップＳ７）。デマンド時限がまだ残っている場合（ステップＳ７のＮＯ）、デマンド制御装置１０は、ステップＳ１の消費電力一定制御に移行する。

これ以降の処理で使用する遮断電力Ｅは、当初の遮断電力Ｅの２０％の値に減っており、閾値Ｉ（当初の遮断電力Ｅの４０％の値）よりも小さい。したがって、以後のステップＳ６の判定結果はＮＯとなり、ステップＳ９，Ｓ１０の処理は実行されない。

その後、デマンド時限が終了した場合（ステップＳ７のＹＥＳ）、デマンド制御装置１０は、次のデマンド時限に備えるべく設定値Ｐｓおよび遮断電力Ｅを初期の値に戻し（ステップＳ８）、ステップＳ１の消費電力一定制御に移行する。

なお、上記ステップＳ５の判定において、調整電力Ｆが遮断電力Ｅに達した場合（ステップＳ５のＹＥＳ）、デマンド制御装置１０は、負荷調整用空気調和機２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの運転を全て停止し（ステップＳ１１）、負荷調整用空気調和機２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの消費電力を零とする。そして、デマンド制御装置１０は、デマンド時限の終了を監視する（ステップＳ１２）。デマンド時限が終了すると（ステップＳ１２のＹＥＳ）、デマンド制御装置１０は、ステップＳ１の消費電力一定制御に戻る。

調整電力Ｆ分が負荷調整用空気調和機２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの消費電力Ｐから削減されると、その後の負荷調整用空気調和機２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの調整可能電力が減少することになるが、その減少分だけ遮断電力Ｅ（新たな設定値Ｐｓ）も減少するので、同じデマンド時限内でデマンド制御対象負荷１の使用電力Ｃが増加してその時点で求まる調整電力Ｆが遮断電力Ｅに達する状況となっても、その調整電力Ｆ分を負荷調整用空気調和機２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの消費電力Ｐから削減することができる。よって、デマンド制御対象負荷１の使用電力Ｃをデマンド時限終了時に目標電力Ａに確実に一致させることができる。信頼性の高いデマンド制御が可能となる。

なお、上述の実施形態では、比較判定部１６における閾値Ｉの設定を、当初の遮断電力Ｅに所定比率の４０％を掛けた値で設定した。このため、設定値Ｐｓの変更は２回まで可能としている。ここで、閾値Ｉの設定を、当初の遮断電力Ｅに５０％を掛けた値に設定すると設定値Ｐｓの変更は１回限りとなる。

また、比較判定部１６における閾値Ｉの設定を、その時点の遮断電力Ｅ（＝設定値Ｐｓ）に所定比率（≦１００％）、例えば、５０％を掛けた値に選定することも考えられる。この場合、設定値Ｐｓ＝遮断電力Ｅの変更を何度も実行することができる。しかしながら、遮断電力Ｅを変更するたびに設定値Ｐｓ及び閾値Ｉ（＝Ｅ×５０％）が小さくなり、負荷調整用空気調和機２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの消費電力一定制御が困難になるため、一般的に設定値の変更は、多くとも３回程度までが限度と考えられる。

調整電力Ｆと遮断電力Ｅの関係を図３を用いて説明する。

デマンド時限内のt1時点で求められる調整電力Ｆは、t1時点におけるデマンド制御対象負荷１の使用電力Ｃがそのまま維持された場合に予想される30分後のデマンド制御対象負荷１の使用電力Ｇと、t1時点におけるデマンド制御対象負荷１の使用電力Ｃからデマンド時限終了時の目標電力Ａを通過する状態で電力が使用された場合に予想される30分後のデマンド制御対象負荷１の使用電力Ｈとの差分である。すなわち、調整電力Ｆは、現在のデマンド制御対象負荷１の使用電力Ｃからどれだけの電力を調整（削減）すれば、デマンド時限終了時の使用電力が目標電力Ａに到達するかを示す量である。Ｂは、t1時点におけるデマンド制御対象負荷１の使用電力Ｃがそのまま維持された場合に予想されるデマンド時限終了時のデマンド制御対象負荷１の使用電力である。Ｅ１は、デマンド時限開始時の初期の遮断電力を示す。Ｅ２は、補正された設定値Ｐｓに応じて更新される遮断電力を示す。

t1時点で求められる調整電力Ｆが閾値Ｉに達している場合、その調整電力Ｆ分だけ設定値Ｐｓが低減される。この設定値Ｐｓの低減により、調整電力Ｆ分が負荷調整用空気調和機２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの消費電力Ｐから削減される。この電力調整に伴い、負荷調整用空気調和機２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄに対して調整可能な電力は、初期の遮断電力Ｅ１と調整電力Ｆとの差分（＝Ｅ１−Ｆ）となる。この差分がその後の遮断電力Ｅ２として使用される。

したがって、同じデマンド時限内のt1時点以降にデマンド制御対象負荷１の使用電力が増加してその時点で求まる調整電力Ｆが遮断電力Ｅ２に達する状況となっても、その調整電力Ｆ分を負荷調整用空気調和機２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの消費電力Ｐから削減することができる。よって、デマンド制御対象負荷１の使用電力をデマンド時限終了時に目標電力Ａに確実一致させることができ、信頼性の高いデマンド制御が可能となる。

しかも、調整電力Ｆが遮断電力Ｅより小さい閾値Ｉに達する時点で電力調整を行うので、調整電力Ｆが遮断電力Ｅに達し難くなり、ひいては負荷調整用空気調和機２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄが停止に至る事態をできるだけ少なくすることができる。つまり、負荷調整用空気調和機２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの空調をできるだけ止めずに継続することができ、負荷調整用空気調和機２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄによって空調される室内空間の快適性が向上する。

なお、消費電力一定制御においては、負荷調整用空気調和機２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの消費電力Ｐの合計値が、常に設定値記憶部１７内の設定値Ｐｓに合致するように負荷調整用空気調和機２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの空調能力（各インバータの出力周波数）を制御しなければならない。この際の各負荷調整用空気調和機２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄに対する電力の配分は、各負荷調整用空気調和機２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄに均分しても良いし、各々の負荷調整用空調機に何らかの重みづけを行ない、その重みづけに応じて按分しても良い。

［２］第２実施形態
調整電力Ｆは、図４に示すようにt1時点からt2時点の間で使用電力が変化しない場合でも、式（１）に示されるようにデマンド時限Δｔdとデマンド時限開始時からの経過時間ｔpresとの差（＝Δｔd−ｔpres）が零に近くなるほど、すなわちデマンド時限Δｔdが残り少なくなればなるほど、急激に増加する。したがって、デマンド時限の終了間際での電力調整では、少しの誤差や演算遅れで、デマンド制御対象負荷１の使用電力が目標電力Ａを超過する可能性が大きくなる。

そこで、第２実施形態では、設定値補正部１８が、比較判定部１６からの設定値低減指示に応じた設定値Ｐｓの低減補正を、デマンド時限終了時までの残り時間が図４に示す一定時間Δｔｘ以上の場合のみ実行（許容）する。すなわち、設定値Ｐｓの低減補正を、デマンド時限終了時までの残り時間が一定時間Δｔｘ以上の場合に許容し、デマンド時限終了時までの残り時間が一定時間Δｔｘ内に入った段階で禁止する。

この構成により、デマンド制御対象負荷１の使用電力がデマンド時限終了時に目標電力Ａを超過する不具合を解消することができる。
他の構成および作用は第１実施形態と同じである。

［３］第３実施形態
第３実施形態のデマンド制御装置１０は、負荷調整用空気調和機２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの空調温度（室内温度）を取得し、負荷調整用空気調和機２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄのうち、空調温度が予め定めた限度値（冷房時室温上限値Ｔａｃ・暖房時室温下限値Ｔａｈ）に達した負荷調整用空気調和機を電力調整用負荷から除外する。

具体的には、デマンド制御装置１０は、図５に示すように、第１実施形態または第２実施形態の構成に加えて、室温取得部２１、適用外負荷判定部２２、温度記憶部２３、設定値按分部２４、設定値記憶部２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄを含む。

室温取得部２１は、負荷調整用空気調和機２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの室内温度センサが検知する室内温度Ｔａ１，Ｔａ２，Ｔａ３，Ｔａ４を取得する。

適用外負荷判定部２２は、室温取得部２１で取得された室内温度Ｔａ１，Ｔａ２，Ｔａ３，Ｔａ４と温度記憶部２３に記憶されている室内温度限度値（冷房時室温上限値Ｔａｃ・暖房時室温下限値Ｔａｈ）とを比較し、室内温度Ｔａ１，Ｔａ２，Ｔａ３，Ｔａ４のいずれかが室内温度限度値に達した場合に、その室内温度限度値に達した室内温度に対応する負荷調整用空気調和機を電力調整用負荷から除外するべくその旨の指示を電力制御部１１，設定値補正部１８，設定値按分部２４に送る。

設定値按分部２４は、設定値記憶部１７内の設定値Ｐｓをその設定値Ｐｓが更新記憶されるごとに取込み、この取込み時、適用外負荷判定部２２から除外指示を受けているかどうかを確認し、除外指示を受けていない場合は上記取込んだ設定値Ｐｓを全ての負荷調整用空気調和機２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの空調能力（出力馬力）に応じて按分し、按分して得られる各設定値を設定値記憶部２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄに更新記憶する。また、設定値按分部２４は、除外指示を受けている場合、除外対象の負荷調整用空気調和機を除く残りの負荷調整用空気調和機の空調能力に応じて上記取込んだ設定値Ｐｓを按分し、按分して得られる各設定値を対応する各設定値記憶部に更新記憶する。

例えば、負荷調整用空気調和機２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの空調能力（出力馬力）が“2.5HP”“2.5HP”“5.0HP”“10.0HP”で、設定値記憶部１７に設定値Ｐｓ“40kW”が更新記憶されたとき、この時点で適用外負荷判定部２２から除外指示を受けていなければ、設定値按分部２４は、設定値記憶部１７内の設定値Ｐｓ（40kW）を全ての負荷調整用空気調和機２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄのそれぞれの空調能力に応じて下記のように設定値Ｐｓ１，Ｐｓ２，Ｐｓ３，Ｐｓ４に按分し、これら設定値Ｐｓ１，Ｐｓ２，Ｐｓ３，Ｐｓ４を設定値記憶部２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄに更新記憶する。
Ｐｓ１＝40×2.5÷(2.5+2.5+5.0+10.0)＝5.0kW
Ｐｓ２＝40×2.5÷(2.5+2.5+5.0+10.0)＝5.0kW
Ｐｓ３＝40×5.0÷(2.5+2.5+5.0+10.0)＝10.0kW
Ｐｓ４＝40×10.0÷(2.5+2.5+5.0+10.0)＝20.0kW
電力制御部１１は、適用外負荷判定部２２から除外指示を受けていないので、負荷調整用空気調和機２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄのそれぞれの消費電力Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４が設定値記憶部２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ内の設定値Ｐｓ１，Ｐｓ２，Ｐｓ３，Ｐｓ４にそれぞれ一定となるよう、負荷調整用空気調和機２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの空調能力（各インバータの出力周波数）を制御する。電力調整用負荷の全消費電力は、40kWとなる。

この状態で、適用外負荷判定部２２から例えば負荷調整用空気調和機２ｂの除外が指示された場合、電力制御部１１は、負荷調整用空気調和機２ｂを除く負荷調整用空気調和機２ａ，２ｃ，２ｄのそれぞれの消費電力Ｐ１，Ｐ３，Ｐ４が設定値記憶部２５ａ，２５ｃ，２５ｄ内の設定値Ｐｓ１，Ｐｓ３，Ｐｓ４にそれぞれ一定となるよう、負荷調整用空気調和機２ａ，２ｃ，２ｄの空調能力を制御する。電力調整用負荷の全消費電力は、35kW（＝5.0kW＋10.0kW＋20.0kW）となる。

負荷調整用空気調和機２ｂの除外指示は、電力制御部１１だけでなく、設定値補正部１８も受ける。設定値補正部１８は、電力制御部１１の空調能力制御に合せるように、設定値記憶部２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ内の設定値Ｐｓ１，Ｐｓ２，Ｐｓ３，Ｐｓ４のうち、負荷調整用空気調和機２ｂ用の設定値Ｐｓ２を除く残りの設定値Ｐｓ１（5.0kW），Ｐｓ３（10.0kW），Ｐｓ４（20.0kW）を選定し、選定した設定値Ｐｓ１，Ｐｓ３，Ｐｓ４の合計値を新たな設定値Ｐｓ（35.0kW）として設定値記憶部１７に更新記憶する。

この設定値Ｐｓの更新記憶に伴い、その設定値記憶部１７内の設定値Ｐｓ（35.0kW）が新たな遮断電力Ｅとして遮断電力記憶部１５に更新記憶される。この遮断電力Ｅは、図６に示すように、それまで記憶されていた遮断電力Ｅよりも、設定値Ｐｓ２（5.0kW）に相当する空調能力分だけ小さくなる。

なお、この設定値Ｐｓの更新記憶に際し、負荷調整用空気調和機２ｂの除外指示がまだ解除されていない場合、設定値按分部２４は、設定値記憶部１７内の新たな設定値Ｐｓ（35.0kW）を、負荷調整用空気調和機２ｂを除く３台の負荷調整用空気調和機２ａ，２ｃ，２ｄのそれぞれの空調能力に応じて下記のように設定値Ｐｓ１，Ｐｓ３，Ｐｓ４に按分し、これら設定値Ｐｓ１，Ｐｓ３，Ｐｓ４を設定値記憶部２５ａ，２５ｃ，２５ｄに更新記憶する。ただし、この場合、更新記憶される設定値Ｐｓ１，Ｐｓ３，Ｐｓ４は、更新前と同じ値となる。

Ｐｓ１＝35×2.5÷(2.5+5.0+10.0)＝5.0kW
Ｐｓ３＝35×5.0÷(2.5+5.0+10.0)＝10.0kW
Ｐｓ４＝35×10.0÷(2.5+5.0+10.0)＝20.0kW
この場合、電力制御部１１は、更新前と同じく、負荷調整用空気調和機２ｂを除く負荷調整用空気調和機２ａ，２ｃ，２ｄのそれぞれの消費電力Ｐ１，Ｐ３，Ｐ４が設定値記憶部２５ａ，２５ｃ，２５ｄ内の設定値Ｐｓ１，Ｐｓ３，Ｐｓ４にそれぞれ一定となるよう、負荷調整用空気調和機２ａ，２ｃ，２ｄの空調能力を制御する。電力調整用負荷の全消費電力は、更新前と同じ35kW（＝5.0kW＋10.0kW＋20.0kW）となる。

この状態で負荷調整用空気調和機２ｂの除外指示が解除されると、電力制御部１１は、全ての負荷調整用空気調和機２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄのそれぞれの消費電力Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４が設定値記憶部２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ内の設定値Ｐｓ１，Ｐｓ２，Ｐｓ３，Ｐｓ４にそれぞれ一定となるよう、負荷調整用空気調和機２ａ，２ｃ，２ｄの空調能力を制御する。電力調整用負荷の全消費電力は、40kW（＝5.0kW＋5.0kW＋10.0kW＋20.0kW）に復帰する。

負荷調整用空気調和機２ｂの除外指示は、電力制御部１１だけでなく、設定値補正部１８も受ける。設定値補正部１８は、電力制御部１１の空調能力制御に合せるように、設定値記憶部２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ内の設定値Ｐｓ１（5.0kW），設定値Ｐｓ２（5.0kW），Ｐｓ３（10.0kW），Ｐｓ４（20.0kW）を全て選定し、これら設定値Ｐｓ１，Ｐｓ２，Ｐｓ３，Ｐｓ４の合計値を新たな設定値Ｐｓ（40.0kW）として設定値記憶部１７に更新記憶する。

この設定値Ｐｓの更新記憶に伴い、その設定値記憶部１７内の設定値Ｐｓ（40.0kW）が新たな遮断電力Ｅとして遮断電力記憶部１５に更新記憶される。

作用を説明する。
例えば負荷調整用空気調和機２ｂの冷房運転によって空調される部屋の室内温度Ｔａ２が周囲の環境変化などの影響により上昇して冷房時室温上限値Ｔａｃを超えた場合、その負荷調整用空気調和機２ｂが電力調整用負荷から除外される。そして、負荷調整用空気調和機２ｂを除く負荷調整用空気調和機２ａ，２ｃ，２ｄの消費電力Ｐ１，Ｐ３，Ｐ４が設定値記憶部２５ａ，２５ｃ，２５ｄ内の設定値Ｐｓ１，Ｐｓ３，Ｐｓ４にそれぞれ一定となるよう、負荷調整用空気調和機２ａ，２ｃ，２ｄの空調能力が制御される。

電力調整用負荷から除外された負荷調整用空気調和機２ｂは、空調能力の一定制御から解放されるので、室内温度Ｔａ２を冷房時室温上限値Ｔａｃより低い目標温度に至らせるべく十分な冷房能力を発揮する。これにより、負荷調整用空気調和機２ｂによって冷房される室内空間の快適性を確保することができる。

また、例えば負荷調整用空気調和機２ｃの暖房運転によって空調される部屋の室内温度Ｔａ３が周囲の環境変化などの影響により下降して暖房時室温下限値Ｔａｈを下回った場合、その負荷調整用空気調和機２ｃが電力調整用負荷から除外される。そして、負荷調整用空気調和機２ｃを除く負荷調整用空気調和機２ａ，２ｂ，２ｄの消費電力Ｐ１，Ｐ２，Ｐ４が設定値記憶部２５ａ，２５ｂ，２５ｄ内の設定値Ｐｓ１，Ｐｓ２，Ｐｓ４にそれぞれ一定となるよう、負荷調整用空気調和機２ａ，２ｂ，２ｄの空調能力が制御される。

電力調整用負荷から除外された負荷調整用空気調和機２ｃは、空調能力の一定制御から解放されるので、室内温度Ｔａ３を暖房時室温下限値Ｔａｈより高い目標温度に至らせるべく十分な暖房能力を発揮する。これにより、負荷調整用空気調和機２ｃによって暖房される室内空間の快適性を確保することができる。

［４］変形例
上記各実施形態では、電力調整用負荷が空気調和機である場合を例に説明したが、消費電力の調整が可能なものであれば、空気調和機に限らず他の機器を用いてもよい。

その他、上記実施形態および変形は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態および変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、書き換え、変更を行うことができる。これら実施形態や変形は、発明の範囲は要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

本発明の実施形態は、電力の受給を受ける建物や工場等での利用が可能である。

１…デマンド制御対象、２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ…負荷調整用空気調和機（電力調整用負荷）、３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ…調整外負荷（非電力調整用負荷）、４…電力量計、１０…デマンド制御装置、１１…電力制御部（第１制御手段）、１２…電力検出部（検出手段）、１３…目標電力記憶部、１４…調整電力演算部、１５…遮断電力記憶部、１６…比較判定部（第２制御手段）、１７…設定値記憶部、１８…設定値補正部（第２制御手段）、２１…室温取得部、２２…適用外負荷判定部、２３…温度記憶部、２４…設定値按分部、２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ…設定値記憶部

Claims (6)

1. デマンド制御対象負荷に含まれる消費電力が可変の電力調整用負荷の消費電力を設定値となるように制御し、
   前記デマンド制御対象負荷の使用電力を検出し、
   前記デマンド制御対象負荷の使用電力をデマンド時限終了時に目標電力と一致させるために調整しなければならない電力を、前記検出した使用電力および前記目標電力から求め、
   前記求めた調整用の電力が前記設定値より小さい閾値に達した場合にその調整用の電力分だけ前記設定値を低減し、
   前記求めた調整用の電力が前記設定値に達した場合は前記電力調整用負荷を停止する、
   ことを特徴とするデマンド制御方法。
2. 前記設定値の低減を前記デマンド時限終了時までの残り時間が一定時間以上の場合のみ実行する、
   ことを特徴とする請求項１記載のデマンド制御方法。
3. 前記電力調整用負荷は、複数の空気調和機であり、
   前記各空気調和機のうち、空調温度が予め定めた限度値に達した空気調和機を前記電力調整用負荷から除外する、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２記載のデマンド制御方法。
4. デマンド制御対象負荷に含まれる消費電力が可変の電力調整用負荷の消費電力を設定値になるように制御する第１制御手段と、
   前記デマンド制御対象負荷の使用電力を検出する検出手段と、
   前記デマンド制御対象負荷の使用電力をデマンド時限終了時に目標電力と一致させるために調整しなければならない電力を、前記検出手段で検出した使用電力および前記目標電力から求める演算手段と、
   前記演算手段で求めた調整用の電力が前記設定値より小さい閾値に達した場合にその調整用の電力分だけ前記設定値を低減するとともに、前記求めた調整用の電力が前記設定値に達した場合は前記電力調整用負荷を停止する第２制御手段と、
   を備えることを特徴とするデマンド制御装置。
5. 前記第２制御手段は、前記設定値の低減を前記デマンド時限終了時までの残り時間が一定時間以上の場合のみ実行する、
   ことを特徴とする請求項４記載のデマンド制御装置。
6. 前記電力調整用負荷は、複数の空気調和機であり、
   前記第１制御手段は、前記各空気調和機のうち、空調温度が予め定めた限度値に達した空気調和機を前記電力調整用負荷から除外する、
   ことを特徴とする請求項４または請求項５記載のデマンド制御装置。

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