JP2566666B2 - 負荷集中制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、配電線フィーダに接続された一般需要家
の電気温水器，空調器等の負荷や、工場の大口需要家の
負荷を、電力会社の需給バランスに応じて遠方より制御
する負荷集中制御装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第12図は従来の負荷集中制御装置を示すブロック図で
あり、図において、１は営業所等に設置される親局装
置、２は変電所等に設置される中継局、３は負荷制御装
置、４は負荷、5,6,7は通信線等の伝送路であり、伝送
路６は他の変電所に接続されている。

第13図は上記負荷制御装置３を示すブロック図であ
り、10は通信インタフェース、11はアドレス一致判別回
路、12は制御コード判別回路、13は負荷しゃ断指令、14
は負荷投入指令、15はセット・リセットフリップフロッ
プからなる制御指令保持回路、16は出力リレー、17はそ
の接点である。

次に動作について説明する。

まず、電力需要が急造し、複数ある負荷４の一部をし
ゃ断する必要が生じた場合には、営業所の親局装置１よ
り変電所に設置される中継局２を介して各負荷制御装置
３に負荷しゃ断指令を送出する。各負荷制御装置３で
は、伝送路７より送信されたこの負荷しゃ断指令を通信
インタフェース10を通して取り込み、アドレス一致判別
回路11において、指定された負荷のアドレスが自己のも
のと一致するかどうかを判定し、一致した場合制御コー
ド判別回路12はその指令がしゃ断または投入のいずれで
あるかを判別し、しゃ断の場合には負荷しゃ断指令13を
出力して制御指令保持回路15をセットし、投入の場合に
は負荷投入指令14によりリセットする。このため、制御
指令保持回路15は負荷４を直接制御するための出力リレ
ー16を制御し、その接点17のオフまたはオンにより負荷
４に対す電源供給のしゃ断または投入を行う。

この操作を親局装置１からの指令で順次くり返し行う
ことにより、必要な負荷４の動作制御を実行する。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の負荷集中制御装置は以上のように構成されてい
るので、負荷４を負荷制御装置３により１台ずつ制御し
なければならず、多数の負荷制御を必要とする場合や親
局の負荷担当範囲が広くなった場合には、所定時間内に
対応できなくなるなどの課題があった。

また、変電所の変圧器バンクやフィーダ単位でアンバ
ランスな過負荷が生じた場合には、これを解消させるた
めの有効な制御ができなかったり、大口需要家の負荷を
部分的に制御するのが困難であるなどの課題があった。
なお、かかる従来の負荷集中制御装置に類似する技術
が、特開昭57−189537号公報に示されている。

この発明は上記のような課題を解消するためになされ
たもので、親局装置からの包括的な負荷削減指示値を受
けて、具体的な負荷制御を実行するとともに、変圧器バ
ンクやフィーダ単位の過負荷を解消するための負荷制御
を効率的に行い、大口需要家では負荷削減％指令にもと
づき、需要家内でつけた優先順位により、負荷を順次し
ゃ断することができる負荷集中制御装置を得ることを目
的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この第１の請求項の発明に係る負荷集中制御装置は、
営業所等に設置され、負荷制御の必要が生じたとき、変
電所全体の負荷制御指令である電流指定値を送信する親
局装置と、上記電流指定値および上記変電所全体の電流
実測値とを演算して得た負荷制御すべき負荷の割合に対
し、上限カウント値および下限カウント胃の差が一致す
るように初期設定し、上記演算結果が負荷制御不足であ
る場合には上限カウント値をアップし、負荷制御過剰で
ある場合には下限カウント値をアップして負荷制御指令
を送出する中継局とを備え、該中継局からの負荷制御指
令にもとづき、負荷制御装置は自己が負荷制御の対象で
あるか否かを判定し、負荷の電力系統への入，切制御を
行うようにしたものである。

また、この第２の請求項の発明に係る負荷集中制御装
置は、営業所等に設置され、負荷制御の必要が生じたと
き、所定のアドレスコードを持った負荷制御指令を送信
する親局装置と、該親局装置からの負荷制御指令を中継
する中継局とを備え、該中継局からの上記負荷制御指令
にもとづき、負荷制御装置により自己のアドレスが制御
対象に該当するか否かを判定し、この判定結果に従っ
て、設定タイムアップまで負荷の電力系統への入切制御
を行うようにしたものである。

〔作用〕

この第１の請求項の発明における負荷制御装置は、変
電所よりの共通の負荷制御指令を受信し、該当すると判
定した場合のみ負荷のしゃ断や投入を実行するように
し、多数の負荷を同時に制御可能とし、負荷制御指令の
中で指定するアドレスコードの桁として、変圧器バンク
やフィーダ番号を指定することにより、部分的にアンバ
ランスな過負荷にも対処できるようにする。

この第２の請求項の発明における負荷集中制御装置
は、アドレス判別回路において、アドレスのある桁が任
意の符号，偶数，奇数等などについて一致すると判別す
るようなアドレスコード体系をとり、負荷制御時間を予
めプリセットタイマに設定し、しゃ断指令により負荷を
しゃ断するとともに、タイマのダウンカウントを開始
し、タイムアップ時に投入指令を出すことにより、負荷
制御を終了させるようにする。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。

第１図において、１は親局装置、２は変電所等に設置
され負荷制御指令への変換を行う中継局、３は各負荷毎
に設けられた負荷制御装置、４は負荷、5,6,7は伝送
路、20は変圧器バンク、21は２次しゃ断器、22は母線セ
クションしゃ断器、23はフィールドしゃ断器、24は常閉
の区分開閉器、25は常開の連系点開閉器、26は電流検出
器である。

第２図は中継局２の詳細を示す図であり、30はマイク
ロプロセッサ、31はプログラムおよびデータを格納する
メモリ、32は電流値を読み込むためのアナログ入力イン
タフェース、33は親局装置との通信インタフェース、34
は各負荷制御装置との通信インタフェースである。

第３図は各負荷制御装置３の詳細を示すブロック図で
あり、40はマイクロプロセッサ、41はメモリ、42は識別
番号設定部、43は通信インタフェース、44はディジタル
出力インタフェース、45はリレー、46はこのリレー45の
接点である。

また、第４図は固有番号のカウント差の初期設定処理
の手順を示すフロー図であり、第５図は負荷制御指令の
手順を示すフロー図である。

次に動作について説明する。

第１図において、負荷制御の必要が生じた場合には、
まず、親局装置１より変電所の中継局２に対し、負荷制
御実施後の変電所全体の負荷制御指令である電流設定値
Icを送信する。中継局２では第２図に示すような通信イ
ンタフェース33を介して受信した電流指定値Icをメモリ
31に収納するとともに、アナログ入力インタフェース32
を介して変電所内の各所に設けられた電流検出器26より
の変電所全体の電流実測値Imもメモリ31に収納する。そ
の後、第４図のフローチャートに示すように、マイクロ
プロセッサ30はメモリ31内の電流指令値Icおよび電流実
測値Imを読み込み（ステップST60,61）、これからIm−I
cを算出し、これを電流値で表わした負荷制御可能量で
除算することにより、負荷制御すべき負荷のパーセンテ
ージＮを求める（ステップST62）。次に、後述する固有
番号（電気温水器、空調器等制御されるべき機器１台毎
に設定された番号）の上限カウント値と下限カウント値
の差がＮとなるよう初期設定する（ステップST63）。こ
のような処理は親局装置１より中継局２が新しい指令値
を受信する毎に実行される。

次に、負荷制限指令の処理手順を第５図のフロー図に
ついて説明する。この処理は一定時間毎（例えば１分
毎）に実行されるものであり、上記のようにマイクロプ
ロセッサ30はメモリ31から電流実測値Imを読み込み（ス
テップST70）、電流指令値Icとの差Im−Icを求め（ステ
ップST71）、ここで符号判定を行って（ステップST7
2）、符号が＋（負荷制御不足）であれば上限カウンタ
をアップし（ステップST73）、符号が−（負荷制御過
剰）であれば下限カウンタをアップさせる（ステップST
74）。更に負荷制御を受ける機会を均等にするため、上
限カウンタ，下限カウンタをともに同じカウント値だけ
歩進させた後（ステップST75）、負荷制御指令を伝送線
７に送出する。

この負荷制御指令は第６図に示すように、変圧器バン
ク番号と、フィーダ番号と、固有番号とからなり、固有
番号は上限および下限を示す一組のカウント値で構成さ
れており、上限，下限のカウント値の間に相当する負荷
が制御の対象となる。ここで、特に指定しない桁につい
ては、０〜９以外の値（例えば「Ａ」）を送信すること
により、任意の数値でよいことを表現する。

一方、第３図に示す各負荷制御装置３においては、伝
送線７より通信インタフェース43を介して負荷制御指令
を受信し、この負荷制御指令をマイクロプロセッサ40に
おいて識別番号設定部に保持している識別番号と照合す
ることにより、自己が負荷制御の対象であるかどうかを
判別し、該当した場合にはリレー45を駆動し、その接点
46をオンまたはオフとして、実際の負荷４の入，切制御
を行う。

すなわち、第７図に示すように、自己が該当バンクお
よび該当フィーダかを判定し（ステップST80,81）、該
当バンクおよび該当フィーダである場合には、固有番号
が上限および下限を示す所定のカウント値間にあるか否
かを判定し（ステップST82）、その範囲内にあれば負荷
制御のリレー45をセットし（ステップST84）、範囲内で
なければ負荷制御のリレー45をリセットする（ステップ
ST85）。

なお、上記実施例では制御対象の負荷４ごとに１台の
負荷制御装置３を設けたものを示したが、大口需要家等
では第８図に示すごとく、１台の負荷制御装置３につい
て複数の負荷４を有する場合がある。これについて説明
すると、50は受電しゃ断器、51は需要家内の各負荷52を
制御するしゃ断器、53は負荷しゃ断制御装置、54は負荷
制御指令、55はしゃ断指令、56は変圧器、57は電流検出
器である。

次にこの実施例の動作を第９図に示すフロー図に従っ
て説明する。まず、自己が該当バンクおよび該当フィー
ダかを判定し（ステップST90,91）、該当バンクおよび
該当フィーダである場合には、負荷制御指令を個々の負
荷に対する指令とみなさず、この大口需要家全体として
必要な負荷削減量を算出し（ステップST92）、需要度と
は逆の順序で負荷しゃ断をする（ステップST93）。

また、上記実施例では識別番号を固有の固定データと
して扱ったが、バンク番号やフィーダ番号等系統の運用
によって変化するものは、親局装置からダウンロードす
るようにしてもよい。

さらに、負荷制御中にこの負荷制御の必要がなくなっ
た場合には、全ての負荷制御装置にリセット信号を出す
ような負荷制御指令の符号構成としてもよい。

第10図はこの発明の別の発明に係る負荷集中制御装置
を示す要部のブロック図であり、同図において、７は伝
送線、10は通信インタフェース、20はアドレス合否判別
回路、21は制御コード判別回路、22はプリセットタイ
マ、23はオア回路、24は制御指令、25はリセット指令、
26はプリセットタイマのタイマ値、27は応諾／拒否スイ
ッチ、28は積算時間計またはカウンタである。

第11図はアドレス合否判定回路の動作を示す説明図で
あり、‘＊’は任意の数字でも合格とするコード（例え
ばＡ）、‘偶’は偶数であれば合格とするコード（例え
ばＢ）、‘奇’は奇数であれば合格とするコード（例ば
Ｃ）を示し、第１図では（ａ），（ｂ），（ｃ）の各ケ
ースとも合格となることを示す。

次に動作について説明する。

電力需要が増大し、負荷４である制御対象の一部、例
えば10％をしゃ断する必要が生じた場合には、親局装置
１より中継局２を介して、第11図（ａ）に示すように、
ある１桁のみを指定し、他の桁を任意の数字としたアド
レス（16進表示では例えばAAA4など）を持った制御指令
を各負荷制御装置３に送付する。負荷制御装置３の内部
では、通信インタフェース10を介して制御指令の信号を
取り込み、アドレス合否判別回路20で自己のアドレスが
上記制御対象に該当するかどうかを判定する。上記のケ
ースでは１桁の数字だけを指定したため、約10％の負荷
制御装置３が該当すると判断し、制御指令24を制御指令
保持回路15に出力するとともに、予めタイマ値がセット
されたプリセットタイマ22のカウントダウンを開始させ
る。プリセットタイマ22がタイムアップとなると、オア
回路23を経由して制御指令保持回路15をリセットさせる
ことにより、１回の負荷制御を終了させる。さらに、10
％の負荷制御を続けたい場合には、親局装置１より他の
アドレスコードで制御指令を出していくと、制御対象を
公平に変化させながら10％の負荷制限を実現することが
できる。

また、１％の負荷制御を行う場合には、第11図（ｂ）
のように２桁を指定すればよい。指定する桁は下２桁と
は限らずどの２桁でもよい。更に、第11図（ｃ）に示す
ように、偶数や奇数で合格と判定するコードＢやＣを採
用すれば、５％や05％単位の負荷制御を実施できる。さ
らに、任意のパーセンテージ、例えば3.5％の負荷制御
を行う場合には、１％相当のアドレスコードによる制御
３回と0.5％相当のものを１回行えばよい。

また、出力リレー16の接点17による負荷制御回路には
需要家が負荷制御を応諾するか拒否するかを事前に設定
するスイッチ27を設けておくことにより、負荷制御に協
力した時間を積算時間計28で計測したり、回数をカウン
タで計測し、電力料金の割引きに反映させることによ
り、負荷制御への協力を魅力あるものとすることができ
る。負荷制御中に負荷制限の必要が無くなった時には、
全ての負荷制御装置３にリセット信号を送出し、制御指
令保持回路15を一斉にリセットしたり、アドレスを指定
しながら１つずつリセットすることも可能である。

なお、上記実施例ではプリセットタイマのタイマ値は
事前に設定されているとしたが、負荷制御の対象によ
り、例えばクーラ制御では短く、温水器制御等の影響度
の小さいものでは長くしたり、事故時等における負荷制
限が長びきそうな場合では、長くするように任意の値に
設定可能とすることができる。

また、特殊アドレスコードとして任意のコードをＡ、
偶数のコードをＢ、奇数のコードをＣとしたが、必要に
応じて他のコード体系としてもよく、上記実施例と同様
の効果を奏する。

さらに、上記実施例では専用線による有線伝送とした
が、ポケットベルや自動車電話等の無線システムに適用
してもよい。

〔発明の効果〕

以上のように、この第１の請求項の発明によれば、営
業所等に設置した親局装置から、負荷制御の必要が生じ
たとき、変電所全体の負荷制御指令である電流指定値を
送信し、中継器ではその電流指定値および上記変電所全
体の電流実測値とを演算して得た負荷制御すべき負荷の
割合に対し、上限カウント値および下限カウント値の差
が一致するように初期設定し、上記演算結果が負荷制御
不足である場合には上限カウント値をアップし、負荷制
御過剰である場合には下限カウント値をアップして負荷
制御指令を送出し、該中継局からの負荷制御指令にもと
づき、負荷制御装置で自己が負荷制御の対象であるか否
かを判定し、負荷の電力系統への入，切制御を行うよう
に構成したので、変電所毎に負荷制御指令コードを送出
することで、複数の負荷を同時に制御でき、広範囲の負
荷制御や特定の変圧器バンクやフィーダ単位での過負荷
を解消できるものが得られる効果がある。

また、この第２の請求項の発明によれば、営業所等に
設置した親局から、負荷制御の必要が生じたとき、所定
のアドレスコードを持った負荷制御指令を送信し、該負
荷制御指令を中継する中継局からの当該負荷制御指令に
もとづき、負荷制御装置により自己のアドレスが制御対
象に該当するか否かを判定し、この判定結果に従って、
設定タイムアップまで負荷の電力系統への入力制御を行
うように構成したので、複数のアドレスを指定するコー
ド体系とし、各負荷制御装置へのリセット信号の代わり
に内蔵タイマによりリセットすることで、任意の負荷量
を制御する際の指令送出回数を減少でき、広範囲の負荷
集中制御を容易に実施できるものが得られる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は請求項（１）記載の発明の一実施例による負荷
集中制御装置を示すブロック図、第２図は第１図におけ
る中継局の詳細を示すブロック図、第３図は第１図にお
ける負荷制御装置を示すブロック図、第４図はこの発明
における固有番号のカウンタ差の初期設定処理の手順を
示すフロー図、第５図はこの発明における負荷制御指令
の手順を示すフロー図、第６図は負荷制御指令の内容を
示す説明図、第７図はこの発明における負荷の入，切制
御の手順を示すフロー図、第８図は請求項（２）記載の
発明の一実施例による負荷集中制御装置を示すブロック
図、第９図は第８図に示すブロック図について負荷の
入，切制御の手順を示すフロー図、第10図は第８図にお
ける負荷制御装置の詳細を示すブロック図、第11図は第
10図においてアドレス合否判定の動作を説明する説明
図、第12図は従来の負荷集中制御装置を示すブロック
図、第13図は第12図における負荷制御装置の詳細を示す
ブロック図である。 １は親局装置、２は中継局、３は負荷制御装置、４は負
荷。 なお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】配電線に接続された多数の需要家の負荷を
   遠方より制御する負荷集中制御装置において、営業所等
   に設置され、負荷制御の必要が生じたとき、変電所全体
   の負荷制御指令である電流指定値を送信する親局装置
   と、上記電流指定値および電流検出器で検出した上記変
   電所全体の電流実測値とを収納するメモリを有し、該メ
   モリから読み込んだ電流実測値−電流指定値の演算を行
   って負荷制御すべき負荷のパーセンテージＮを求め、上
   限カウンタ値と下限カウンタ値の差が上記パーセンテー
   ジＮとなるように初期設定し、上記演算結果の符号判定
   を行って負荷制御不足である場合には上限カウント値を
   アップし、負荷制御過剰である場合には下限カウント値
   をアップして負荷制御指令を送出する中継局と、該中継
   局からの負荷制御指令にもとづき、自己が負荷制御の対
   象であるか否かを判定し、負荷の電力系統への入、切制
   御を行う負荷制御装置とを備えたことを特徴とする負荷
   集中制御装置。
2. 【請求項２】配電線に接続された多数の需要家の負荷を
   遠方より制御する負荷集中制御装置において、営業所等
   に設置され、負荷制御の必要が生じたとき、所定のアド
   レスコードを持った負荷制御指令を送信する親局装置
   と、該親局装置からの負荷制御指令を中継する中継局
   と、該中継局からの上記負荷制御指令にもとづき自己の
   アドレスが制御対象に該当するか否かを判定し、この判
   定結果に従って、設定のタイムアップまで負荷の電力系
   統への入切制御を行う負荷制御装置とを備えた負荷集中
   制御装置。