JP3069851B2 - 電力デマンド制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電力デマンド制御装
置の改善に係り、詳しくは、単位時限（デマンド時間）
内で、サンプリング周期ごとに全電力負荷の使用電力量
（現在デマンド）を逐次監視し、時限終了時に到達する
と見込まれる予測電力量を算出・確定し、デマンド制御
上の使用電力量の上限指標（最大需要電力量）である目
標電力量を逐次算出・補正して新目標電力量を自動確定
することにより、この新目標電力量に追従すべくデマン
ド制御対象機器に対して固定順位と時間経過に依存する
２系統の負荷調整を連携して即効的なデマンド制御をお
こなうように改善した電力デマンド制御装置に関する。
以下、単位時限（ないしは監視時限）とデマンド契約時
間、及び時限更新と時限開始はそれぞれ互換的に使用す
る。

【０００２】ここで、本発明に関する用語を簡単に説明
しておく。ここに断らない用語は、一般的に使用する用
語であるため説明を省略する。

【０００３】「（新）目標電力量」：デマンド契約電力
量の１００％以下（有効使用電力量範囲）の最大需要電
力量であって、デマンド制御上の到達電力量の上限指標
（値）となるものである。新目標電力量は、単位時限ご
と又は単位時限内のサンプリング周期ごとに有効使用電
力量範囲内で算出（又は設定）され自動確定される。

【０００４】「現在デマンド」：現在使用電力量の実量
値。

【０００５】「時限信号」：計測時間３０分（デマンド
契約時間）を持つ取引用電力計と同期した計時出力。

【０００６】「ベース電力（量）」：工場ラインやイン
フラ等の電気設備であって負荷調整（遮断）できないも
のの電力値（量）。

【０００７】「設置前契約電力（量）」：デマンド制御
装置導入前の契約電力値（量）。

【０００８】「設置後契約電力（量）」：デマンド制御
装置導入に伴う契約電力値（量）。〔＝デマンド契約電
力（量）〕

【０００９】「デマンド制御率」：単位時限更新（開
始）後の所定時間内（後述の制御マスク時間内）、又は
スライドアップ設定中の（新）目標電力量を算出する際
の制限ファクターであって、算式上、デマンド制御率の
増加は（新）目標電力量を減じる項目として作用する。
換言すると、デマンド制御対象機器の稼働率の目安とな
る制御をきつくする比率とみてもよい。

【００１０】「目標制御率」：デマンド制御開始後、予
測電力量に準じて目標電力量の最適化をおこなうための
増加率〔％〕。予測電力量から目標電力量を減じた差の
電力量（超過電力量）にこの目標制御率を乗じて、その
パーセンテージ分を目標電力量に加算し、新目標電力量
を補正する。目標制御率をプラス設定することにより、
有効使用電力量範囲内でサンプリング周期ごとに新目標
電力量（理想電力直線）を書き換えるので、（新）目標
電力量を予想電力量に近似（シフト）させることができ
る。

【００１１】「遮断マスク時間」：デマンド制御対象機
器の停止時間。

【００１２】「制御マスク時間」：単位時限開始直後に
現在デマンドの進行状態（傾向）を判断し（新）目標電
力を確定するまでの処理演算のための猶予時間、及び前
の単位時限内における遮断が更新した単位時限にずれ込
んで復帰処理されるまでの制御上の退避又は準備時間
（最大待ち時間）である。したがって、制御マスク時間
終了時が制御開始ポイントとなる。本発明に関し２１０
秒を設定。

【００１３】

【従来の技術】近年、工場やビルの設備機器の運用に関
して省エネルギを含む経費節減とともに快適環境の維持
が重要視されている。

【００１４】こうしたなかで、電力需要家が電力会社と
の間で定めたデマンド契約電力量の範囲内に最大需要電
力量を抑え、負荷設備を有効に利用する等（平準化及び
環境条件の維持等）を技術解決課題として、設備内の全
電力負荷の使用電力量を監視し、この使用電力量が所定
の電力量（デマンド契約電力量）を超過することが予測
されるとき、デマンド制御対象機器の負荷調整をおこな
って当該使用電力量を制限する電力デマンド制御装置が
知られている。

【００１５】ここで、デマンド制御対象機器としては、
設置台数及び負荷電力量が大きく、短時間の遮断の影響
が小さい点で空調機器が筆頭に挙げられる。

【００１６】そして、デマンド制御は、具体的には監
視、記録、予測及び警報を含み、デマンド制御対象機器
（電力負荷）の選択とその発停又は出力制限等をおこな
う機能的及び技術的手段であり、従来より、例えば特開
平１−１１４６５５号公報（機器停止に係る固定順位を
手段構成したもの）、特開昭６２−３７０１８号公報
（優先順位を手段構成したもの）等多数の提案があっ
た。

【００１７】上記従来装置は、概して建物の設計段階や
空調機器の選定段階において検討され、制御に必要とな
る各種センサを配設する等設備系の施工とともにシステ
ム構築されることを予定しているものであり、付加機能
として所謂アドオン（後付け）可能な手段構成を特徴と
するものではない。

【００１８】本発明に関し、上記従来例にも記載がある
ように、固定順位によりサイクリックに電力負荷の発停
をおこなうデマンド制御は、環境条件に応じた適切な負
荷調整（制限）ができない欠点があると指摘されてお
り、そのとおりと理解されてよい場合がある。

【００１９】しかしながら、一方では、制御装置の簡素
化が可能で、周期的に遮断できるという利点があり、既
設の設備系へ付加機能として導入（後付け）しようとす
るとき、上記欠点は以下のとおり改善可能である。

【００２０】すなわち、導入先の環境条件は予め評価で
きるので、固定順位を決めた場合の弊害をある程度除去
できること、及び停止指示の順位切替え時間（遮断サイ
クル）の調整により設置台数に応じた順序動作が容易で
あること等である。

【００２１】実際問題として、ビルやホテル等では多数
の自動運転中の空調機器を集中管理することになるが、
室温と設定温度との差のバラツキや不良場所はチェック
でき、かつ、修復できるものである。

【００２２】もちろん、設備内（各室）の環境条件に対
するきめ細かいセンシングを否定するものではないが、
既設設備の規模は多岐にわたり、電力デマンド制御装置
が後から導入されるという実情を考慮したとき、簡素か
つ廉価で即効的なものが望まれる。

【００２３】こうしたなかで、本出願人は先に設置が容
易でデマンド契約電力量に対する負荷制御に即効性があ
り許容最低限の環境条件を確保することができる電力デ
マンド制御装置（特願平８−９３１３３号、以下先願装
置。）を提案してきた。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、先願装
置においては、目標電力量〔デマンド契約電力量の範囲
内で、かつ制御上の使用電力量の上限値。〕は設定入力
値として取り扱っており、最大需要電力量（実量値）の
変動にあわせて目標電力量を上げ下げするためにはその
都度設定入力（変更）が必要であった。もちろん、機能
的にはデマンド制御は果たしているのであるが、省エネ
ルギを目的としたきめ細かい制御、すなわちサンプリン
グ周期ごとの新目標電力量の自動確定（後述）によるデ
マンド制御は困難であった。

【００２５】また、目標電力量は一意的に設定された不
変値であって、制御に関してその変動は許容されないも
のであった。すなわち、一旦設定した目標電力量を予測
電力量が超過した場合、直ちに機器停止に係る制御出力
をするだけであり、目標電力量を（デマンド契約電力量
以下での）有効使用電力量範囲でサンプリング周期ごと
に更新し、これに追従するデマンド制御を実行するとい
う機能はなかった。

【００２６】また、装置導入時に設定により選択可能な
退避処理（本発明に関しスライドアップ制御とい
う。）、例えば２４時間（１日）運転（制御）中に、ベ
ース電力量が増加する等により予測電力量が大幅に増加
する可能性がある場合、通常遮断及び限界遮断が間断な
くおこなわれるという異常事態を回避するために、最大
需要電力量範囲外又はデマンド契約電力量範囲外に退避
し、室内環境維持を優先し、かつ電力負荷全般への機器
的損傷を防止するような処理機能は備えていない。

【００２７】さらに、設備系からみれば、先願装置の各
構成要素間は結線された装置構成となっており、各電力
負荷（一般にデマンド制御対象機器は多数である）への
配線は施工上及び導入コストの面でかなりの負担となっ
ていた。

【００２８】本発明はこのような事情に鑑みなされたも
のであって、上記課題を解消し、利用状況に即してより
適切なデマンド制御を可能とすべく改善された電力デマ
ンド制御装置を提供するものである。

【００２９】

【課題を解決するための手段】課題を解決するために本
発明は、固定順位と時間経過に依存する２系統の負荷調
整を連携して即効的なデマンド制御をおこなうために改
善された電力デマンド装置であって、予め設備内のデマ
ンド制御対象外の電力負荷のベース電力量、デマンド制
御対象機器の負荷容量、デマンド契約前の契約電力量、
デマンド契約電力量、及びデマンド制御対象機器の負荷
台数を設定入力しておき、単位時限内で全電力負荷の使
用電力量を逐次監視しながら、サンプリング周期ごとに
予測電力量を逐次算出・確定し、かつ目標電力量を逐次
算出・補正して新目標電力量を自動確定し、この新目標
電力量に追従しながら、予測電力量が新目標電力量又は
デマンド契約電力量より大となる場合に、デマンド制御
対象機器に対して２系統の負荷調整（発停）をおこな
い、単位時限の更新ごとにデマンド制御をリスタートす
るようにしたものである。ただし、停止（遮断）したデ
マンド制御対象機器は、時限更新にかかわらず所定時間
（遮断マスク時間）経過後に順次復帰する。

【００３０】本発明装置の特徴的構成は、観測系とし
て、取引用電力計からパルス変換器を介して現在使用電
力をパルス検出しデマンドパルス信号を送出するパルス
送信機を有し；処理系として、前記デマンドパルス信号
を受信する伝送波送受信機と制御用処理装置を備え、前
記制御用処理装置が、前記伝送波送受信機から出力され
るデマンドパルス信号出力及び時限信号出力と、設定入
力されるデマンド制御対象外の負荷設備のベース電力
量、デマンド制御対象機器の負荷容量、デマンド契約前
の契約電力量、デマンド契約電力量、及びデマンド制御
対象機器の負荷台数とを入力源とする制御入力部と、前
記各制御入力に基づき、単位時限内におけるサンプリン
グ周期ごとに現在使用電力量、及び時限終了時に到達す
ると見込まれる予測電力量を逐次算出・補正するととも
に、デマンド制御上の使用電力量の上限指標（最大需要
電力量）である目標電力量を逐次算出・補正して新目標
電力量を自動確定する処理演算部と、前記予測電力量が
前記新目標電力量を超える場合に、あらかじめ設定され
た順番にデマンド制御対象機器を順次停止させ、かつ、
所定時間後に復帰させるための順位依存機器発停手段
と、単位時限終了直前の予測電力量がデマンド契約電力
量を超える場合に、強制的にデマンド制御対象機器を全
面停止させ、かつ、次の時限開始とともに所定時間経過
後に順次復帰させるための時間依存機器発停手段と、前
記各機器発停手段からの出力信号に基づき発停に係る制
御情報を送出するための制御出力部を有し；伝達指令系
として、前記伝送波送受信機から送出される前記制御情
報を受信する伝送波中継機と、該伝送波中継機から負荷
用電力線を介して各別にデマンド制御対象機器に伝送す
るためのスプレッド・スペクトラム通信手段を有したも
のである。

【００３１】ここで、観測系と、処理系と、伝達指令系
とを分離可能に独立設置し、観測系のパルス送信機と処
理系の伝送波送受信機間、及び処理系の伝送波送受信機
と伝達指令系の伝送波中継機間をそれぞれ特定小電力無
線により通信可能に連携される。

【００３２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態は、上記構成
において、制御用処理装置の処理演算部が、単位時限更
新（開始）後デマンド制御開始までの制御マスク時間を
設定し、該制御マスク時間内で、サンプリング周期ごと
にデマンド制御率を導入した予測電力量を算出してゆき
最大値を残して制御マスク時間終了時（制御開始時点）
における新目標電力量を確定するとともに、制御開始後
には、サンプリング周期ごとに目標制御率を導入した新
目標電力量を算出し書き換えてゆくことにより単位時限
終了時の新目標電力量を逐次確定するものとしている。
ただし、算出された新目標電力量が、デマンド契約電力
量を上回るか、ベース電力量を下回る場合に、デマンド
契約電力量の１００％の電力量をもって新目標電力量を
確定する。

【００３３】また、順位依存機器発停手段が、デマンド
制御対象機器に対するサイクリックな通常遮断と順次復
帰をおこなうために、予測電力量が新目標電力量を超え
た時点で、デマンド制御対象機器の順次停止処理と、各
デマンド制御対象機器の停止時間経過に基づく順次復帰
処理に関し発停の要否を信号出力するものとし、時間依
存機器発停手段が、デマンド制御対象機器を全面停止す
る限界遮断と時限更新後の復帰をおこなうために、時限
終了直前の所定時間内に予測電力量が新目標電力量を超
えた時点で、デマンド制御対象機器の全面停止処理と、
次の時限開始とともに所定時間経過後に各デマンド制御
対象機器の停止時間履歴に基づく順次復帰処理に関し発
停の要否を信号出力するものとしている。

【００３４】さらに、処理演算部はスライドアップ制御
手段を有し、電力負荷の運用上の大幅な変動により、予
測電力量が契約電力量を超えるような、１日２４時間中
に各電力負荷の運転有効時間がそれぞれ確保できないよ
うな異常事態が生じた場合に、第１回目の異常事態の発
生時に、目標電力量の自動追従とは別に前記予測電力量
をスライド電力量としてシフトして新目標電力量を算出
・確定し、一時的に退避するようにしている。さらに、
同日中に第２回目以降の異常事態の発生に対して、スラ
イドアップ後の新目標電力量をデマンド契約電力量とし
て新たなデマンド契約電力量を確定して書き換えるとと
もに、新たにベース電力量を確定して書き換え、この条
件下でデマンド制御をリスタートするものである。

【００３５】このスライドアップ制御によると、最大需
要電力量範囲外又はデマンド契約電力範囲外に退避し
て、新たなデマンド制御をおこなうことができる。な
お、スライドアップ制御手段は、装置導入（設置）時
に、スイッチ切り替えにより機能選択することになる。

【００３６】

【実施例】本発明の一実施例について添付図面を参照し
て以下説明する。

【００３７】図１に実施例装置のブロック構成図、及び
図２にデマンド制御に係る処理フロー図（メイン）を示
す。

【００３８】観測系（Ａ）に包含されるパルス送信機
（３）は、取引用電力計（１）から現在の使用電力（瞬
時値）をパルス変換器（２）介して検出し、後述の処理
系（Ｃ）へデマンドパルス信号を送出する。

【００３９】処理系（Ｂ）では、伝送波送受信機（４）
によりデマンドパルス信号を受信し、該デマンドパルス
信号出力と現在使用電力量（累積）に関する単位時限
（３０分）の計測時間と監視時間を同期させて時限信号
出力を制御入力部に入力する。また、ベース電力量、負
荷容量、デマンド契約前の契約電力量、デマンド契約電
力量、及び負荷台数を別途設定入力する。

【００４０】そして、単位時限内での現在の使用電力量
（具体的には現在電力量の時間微分値）をモニタリング
しながら以下の各セクション〔制御入力部（5a）、処理
演算部（5b）、制御出力部（5c）〕において演算処理又
は信号出力ないしは情報出力をおこなう。

【００４１】処理演算部（5b）は、前記各制御入力に基
づき、単位時限内におけるサンプリング周期ごとに現在
使用電力量、及び時限終了時に到達すると見込まれる予
測電力量を逐次算出・確定するとともに、デマンド制御
上の使用電力の上限指標（最大需要電力量）である目標
電力量を逐次算出・補正して新目標電力量を自動確定す
る。また、固定順位を含むデマンド対象機器（９）〔以
下、空調機器。〕の発停状況を逐次入手し、後述の制御
出力に反映させる。

【００４２】順位依存機器発停手段（51）は、予測電力
量が新目標電力量を超えた時点で、固定順位により空調
機器（９）を順次停止（通常遮断）させ、かつ、各空調
機器（９）の停止時間経過に基づき順次復帰（再起動）
させるために、機器発停の要否を信号出力するものであ
る。通常遮断に係る停止時間（遮断マスク時間）は、３
分間としている。ただし、通常遮断中に限界遮断を受け
た場合は、３分以上停止する場合がある。（この場合
は、後述するように時限更新と同時に復帰する。）

【００４３】時間依存機器発停手段（52）は、時限終了
直前の所定時間内（３分以内）に予測電力量がデマンド
契約電力量を超えた時点で、強制的に空調機器（９）を
全面停止（限界遮断）させ、かつ、次の時限開始（更
新）とともに所定時間（遮断マスク時間の３分間）経過
後に各空調機器（９）の停止時間履歴に基づき順次復帰
（再起動）させるために、機器発停の要否を信号出力す
るものである。

【００４４】ここで、停止時間履歴とは、通常遮断中に
限界遮断を受けた機器、及びいきなり限界遮断を受けた
機器のそれぞれ遮断時間とその順位を意味している。詳
しくは、通常遮断中に限界遮断を受けた機器は、時限更
新と同時に復帰するか、又は遮断マスク時間の３分（通
算）が経過した時点で復帰する。また、いきなり限界遮
断を受けた機器は、固定順位により通常遮断した最終順
位機器の次の順位にある機器から１秒ピッチで順次復帰
する。

【００４５】このように、空調機器（９）に対する遮断
動作は、制御用処理装置（５）〔プログラマブルコント
ローラ〕の各セクション〔制御入力部（5a）、処理演算
部（5b）、制御出力部（5c）〕において時限出力毎に
（毎時限内で）タイムチャート上は時限開始から同時進
行して２系統処理され、順位依存及び時間依存に係るそ
れぞれのタイミングで制御出力し、負荷調整（機器発
停）をおこなう。ここで、順位依存及び時間依存機器発
停手段（51，52）は、制御用処理装置（５）に包含され
る機能実現手段として考慮されてよい。

【００４６】制御出力部（5c）は、前記各機器発停手段
（51,52)からの出力信号に基づき発停に係る制御情報を
伝送波送受信機（４）に送出する。

【００４７】なお、上記伝送波送受信機（４）を除く処
理系は制御用処理装置（５）〔プログラマブルコントロ
ーラ〕により構成されることになる。

【００４８】伝達指令系（Ｃ）では、伝送波中継機
（６）により伝送波送受信機（４）からの制御情報を受
信し、スプレッド・スペクトラム通信方式（手段は図示
省略）により空調機器用電力線（10）を介して各別に空
調機器（９）に対する発停指令をおこない、それぞれ伝
送波受信機（７・・７）及びリレー（８・・８）を介し
て空調機器（９・・９）を発停し、負荷制限制御をおこ
なう。

【００４９】この制御動作の概略を理解するために図３
の時限内の時間経過と使用電力量の関係を示す仮想グラ
フが助けとなるであろう。

【００５０】図３（ａ）は順位依存機器発停手段による
サイクリックな通常遮断を説明するグラフであり、図３
（ｂ）は時間依存機器発停手段による限界遮断を説明す
るグラフである。なお、図中、時限開始直後の制御マス
ク時間（２１０秒）は、時限更新とともに理想電力直線
（新目標電力量）を求めるための演算時間を設定したも
のである。したがって、制御マスク時間（２１０秒）経
過時は算出した新目標電力量に基づく制御開始ポイント
である。なお、この制御マスク時間は、前の単位時限で
発生した遮断に対する復帰処理を待つための制御上の退
避又は準備時間でもあり、前の単位時限で遮断した負荷
（機器）はこの間に随時復帰処理される。

【００５１】ここで、グラフ上の理想電力直線は、制御
マスク時間内に算出・確定した制御開始時点での新目標
電力量を到達点（単位時限終了時）とする原点（単位時
限開始時）からの直線である。

【００５２】順位依存（固定順位）による機器発停の開
始条件は、デマンド監視設定値（遮断サイクル時間設定
値；例えば５秒）に準じ、一定時間間隔（１０ミリ秒周
期）で現在使用電力をサンプリングし、その増加率を演
算した結果、予測電力量が目標電力量を超過する（より
大となる）と判断した時点である。この機器発停動作
は、通常遮断条件が解消するまで繰り返される。しか
も、通常遮断継続中も常時監視は実行され、その結果を
フィードバックして新たな通常遮断と順次復帰の要否を
決定するものとしている。なお、通常遮断は固定順位に
よるから、一度遮断した負荷（機器）は、復帰後は限界
遮断がない限り順位が一巡するまで遮断することはな
い。（順位依存機器発停手段）

【００５３】一方、時間依存による機器発停の開始条件
は、時限終了までの残り３分間（時限開始から２７分経
過以降時限終了まで）について、予測電力量がデマンド
契約電力量を上回る状態にシフトした時点、又は目標電
力量に達した時点であり、直ちに機器の全面遮断を強制
する。この結果、時限終了まで０キロワット（消費電
力）を維持する。そして、次の時限開始（時限更新）に
あわせて、所定時間（遮断マスク時間）経過後に機器の
停止時間履歴に基づき順次復帰させるものとしている。
（時間依存機器発停手段）

【００５４】ところで、本発明における制御される変量
は、直接的には負荷調整に伴う使用電力量（実量値）で
あるが、その前提となる目標値としての（新）目標電力
量の確定手法が特に重要（特徴的）であるので、その算
出過程（処理演算）について説明しておく。〔再び図１
を参照。〕

【００５５】先述したように、制御用処理装置（５）の
処理演算部（5b）では、単位時限更新（開始）後デマン
ド制御開始までに制御マスク時間を設定し、該制御マス
ク時間内で、サンプリング周期ごとにデマンド制御率を
導入した予測電力量を算出してゆき最大値を残して制御
マスク時間終了時（制御開始時点）における新目標電力
量を確定するとともに、制御開始後には、サンプリング
周期ごとに目標制御率を導入した新目標電力量を算出し
書き換えてゆくことにより逐次確定する。

【００５６】そこで、まず単位時限更新後１０秒（サン
プリング周期）経過すると、第１回目の新目標電力量
〔＝予測電力量−（予測電力量−ベ−ス電力量）×
デマンド制御率〕を算出する。

【００５７】単位時限更新後２０秒経過すると、同様に
第２回目の新目標電力量を算出する。そして、第１回
目の新目標電力量と第２回目の新目標電力量を比較
し大きい方を残す。

【００５８】そして、２１０秒経過まで上記算出処理を
計２１回繰り返して新目標電力量＜最大値＞を残し、こ
れを当該単位時限の新目標電力量として確定する。

【００５９】ただし、この間に算出された新目標電力量
が、デマンド契約電力量を上回るか、ベース電力量を下
回る場合には、デマンド契約電力量の１００％の電力量
をもって新目標電力量を確定する。

【００６０】次に、２１０秒経過後は、サンプリング周
期ごとに新目標電力量〔＝目標電力量＋（予測電力量−
目標電力量）×目標制御率〕を算出する。

【００６１】ここで、目標制御率が零設定以外（プラス
設定）であれば、新目標電力量（換言すると理想電力直
線）はデマンド契約電力量の１００％以下の有効使用電
力量範囲内で逐次更新（ただし、増加方向でのみ。）さ
れ、予測電力量に近似する方向にシフトすることにな
る。この場合、サンプリング周期ごとに逐次更新される
新目標電力量に追従しながら、順位依存の通常遮断と時
間依存の限界遮断を併用することができるので、よりき
め細かい制御（追従性の向上）が図れる。

【００６２】また、図４にスライドアップ制御に係る処
理フロー図（サブ）を示すように、本発明装置（Ｘ）は
退避処理（スライドアップ制御）を機能選択可能として
おり、省力運転をしながら環境維持効果を優先すること
ができる。

【００６３】ここで、スライドアップ制御手段（図示省
略）は、処理演算部（5b）に包含され、電力負荷の運用
上の大幅な変動により、予測電力量が契約電力量をこえ
るような、１日２４時間中に各デマンド対象機器の運転
有効時間がそれぞれ確保できない異常事態が発生した場
合に作動するものである。

【００６４】まず、第１回目の異常事態の発生時に、目
標電力量の自動追従とは別に前記予測電力量をスライド
電力量としてシフトして新目標電力量を算出・確定し、
一時的に退避する。

【００６５】そこで、同日中に第２回目以降の異常事態
が発生すると、スライドアップ後の新目標電力量をデマ
ンド契約電力量として新たなデマンド契約電力量を確定
して書き換えるとともに、新たにベース電力量を確定し
て書き換え、この条件下でデマンド制御をリスタートす
るものである。

【００６６】したがって、運用上の最大需要電力量範囲
外又はデマンド契約電力量範囲外に退避することによ
り、新たなデマンド契約電力量によるデマンド制御をお
こなう。

【００６７】例えば、パチンコ店等に本発明装置（Ｘ）
を導入設置した場合、新台入替えによってベース電力が
上昇したりすると、デマンド契約電力量以下の運用（経
済効果）に固執すると、室内温度等の環境維持に悪影響
を及ぼす場合がある。また、間断なく機器発停がおこな
われると電力負荷全般の機器的損傷が懸念される。この
場合は、デマンド契約電力量を超えて（書き換えて）、
新たなデマンド制御を図ることが適当である。

【００６８】

【発明の効果】本発明は以上の構成よりなるものであ
り、これによれば単位時限を更新しながら固定順位によ
る通常遮断と限界遮断（全遮断）の２段階（系統）の負
荷調整により、単位時限および／またはサンプリング周
期ごとに（新）目標電力量（理想電力直線）に忠実に追
従しながらきめ細かくデマンド制御できる。

【００６９】また、スライドアップ制御（手段）を選択
することにより、環境維持効果を優先適用するこができ
る。

【００７０】また、各処理系を分離可能に構成している
ので、既設の負荷設備に対して付設することが容易であ
り、簡素かつ廉価な電力デマンド制御装置を提供できる
という点で極めて有用である。

【００７１】全体として、本発明装置を導入した施設に
おいて、実用上有益な経済効果、及び環境維持効果を奏
するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例装置のブロック構成図である。

【図２】デマンド制御に係る処理フロー図（メイン）で
ある。

【図３】デマンド制御における時限内の時間経過と使用
電力量の関係を示す仮想グラフであり、（ａ）が通常遮
断及び（ｂ）が限界遮断を説明するものである。

【図４】スライドアップ制御に係る処理フロー図（サ
ブ）である。

【符号の説明】

１ 取引用電力計〔観測系〕 ２ パルス変換器（パルス検出器）〔観測系〕 ３ パルス送信機〔観測系〕 ４ 伝送波送受信機〔処理系〕 ５ 制御用処理装置（プログラマブルコントローラ）
〔処理系〕 51 順位依存機器発停手段〔処理系〕 52 時間依存機器発停手段〔処理系〕 5a 制御入力部〔処理系〕 5b 処理演算部〔処理系〕 5c 制御出力部〔処理系〕 ６ 伝送波中継機〔伝達指令系〕 ７ 伝送波受信機〔伝達指令系〕 ８ リレー〔伝達指令系〕 ９ 空調機器（デマンド制御対象機器） 10 空調機器用電力線 Ａ 観測系 Ｂ 処理系 Ｃ 伝達指令系 Ｘ 電力デマンド制御装置

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 単位時限内で、サンプリング周期ごとに
   全電力負荷の使用電力量を逐次監視しながら、デマンド
   制御対象機器に対して固定順位と時間経過に依存する負
   荷の調整を連携してデマンド制御をおこなうようにした
   電力デマンド制御装置において、 観測系として、取引用電力計からパルス変換器を介して
   現在使用電力をパルス検出しデマンドパルス信号を送出
   するパルス送信機を有し； 処理系として、前記デマンドパルス信号を受信する伝送
   波送受信機と制御用処理装置を備え、 前記制御用処理装置が、前記伝送波送受信機から出力さ
   れる前記デマンドパルス信号出力及び制御用の計時出力
   である時限信号出力と、設定入力されるデマンド制御対
   象外の負荷設備のベース電力量、デマンド制御対象機器
   の負荷容量、デマンド契約前の契約電力量、デマンド契
   約電力量、及びデマンド制御対象機器の負荷台数とを入
   力源とする制御入力部と、 前記各制御入力に基づき、単位時限内におけるサンプリ
   ング周期ごとに現在使用電力量、及び時限終了時に到達
   すると見込まれる予測電力量を逐次算出・確定するとと
   もに、デマンド制御上の使用電力量の上限指標となる最
   大需要電力量である目標電力量を逐次算出・補正して新
   目標電力量を自動確定する処理演算部と、前記予測電力
   量が前記新目標電力量を超える場合に、あらかじめ設定
   された順番にデマンド制御対象機器を順次停止させ、か
   つ、所定時間後に順次復帰させるための順位依存機器発
   停手段と、 単位時限終了前の予測電力量がデマンド契約電力量を超
   える場合に、強制的にデマンド制御対象機器を全面停止
   させ、かつ、次の時限開始とともに所定時間経過後に順
   次復帰させるための時間依存機器発停手段と、 前記各機器発停手段からの出力信号に基づき発停に係る
   制御情報を送出するための制御出力部を有し； 伝達指令系として、前記伝送波送受信機から送出される
   前記制御情報を受信する伝送波中継機と、該伝送波中継
   機から負荷用電力線を介して各別にデマンド制御対象機
   器に伝送するためのスプレッド・スペクトラム通信手段
   を有してなることを特徴とする電力デマンド制御装置。
2. 【請求項２】 観測系と、処理系と、伝達指令系とを分
   離可能に独立設置し、観測系のパルス送信機と処理系の
   伝送波送受信機間、及び処理系の伝送波送受信機と伝達
   指令系の伝送波中継機間をそれぞれ特定小電力無線によ
   り通信可能に連系した請求項１記載の電力デマンド制御
   装置。
3. 【請求項３】 処理演算部が、単位時限開始又は更新後
   デマンド制御開始までに制御マスク時間を設定し、該制
   御マスク時間内で、サンプリング周期ごとに算出される
   予測電力量に対して該予測電力量とベース電力量との差
   にデマンド制御率を乗じた一定割合の電力量を減分とし
   て扱い、新たな予測電力量を算出する処理を繰り返し、
   この間の最大の予測電力量のときの目標電力量を制御開
   始時の新目標電力量として確定するとともに、つづく制
   御開始後には、サンプリング周期ごとに直前の新目標電
   力量に対して予測電力量と該新目標電力量との差に目標
   制御率を乗じた一定割合の電力量を増分として扱い、さ
   らなる新目標電力量を算出し書き換えてゆくことにより
   新目標電力量を逐次確定するものである請求項１記載の
   電力デマンド制御装置。
4. 【請求項４】 算出され書き換えられた新目標電力量
   が、デマンド契約電力量を上回るか、ベース電力量を下
   回る場合に、デマンド契約電力量の１００％の電力量を
   もって新目標電力量を確定するものである請求項３記載
   の電力デマンド制御装置。
5. 【請求項５】 順位依存機器発停手段が、デマンド制御
   対象機器に対するサイクリックな通常遮断と順次復帰を
   おこなうために、予測電力量が新目標電力量を超えた時
   点で、デマンド制御対象機器の順次停止処理と、各デマ
   ンド制御対象機器の停止時間経過に基づく順次復帰処理
   に関し発停の要否を信号出力するものであり、 時間依存機器発停手段が、デマンド制御対象機器を全面
   停止する限界遮断と時限更新後の復帰をおこなうため
   に、時限終了直前の所定時間内に予測電力量がデマンド
   契約電力量を超えた時点で、デマンド制御対象機器の全
   面停止処理と、次の時限開始とともに所定時間経過後に
   各デマンド制御対象機器の停止時間履歴に基づく順次復
   帰処理に関し発停の要否を信号出力するものである請求
   項１記載の電力デマンド制御装置。
6. 【請求項６】 請求項１記載の制御用処理装置における
   処理演算部が、単位時限の集計日時である１日２４時間
   中に、電力負荷の運用上の大幅な変動により予測電力量
   が契約電力量を超え、各デマンド制御対象機器の運転有
   効時間をそれぞれ確保できないような異常事態が発生し
   た場合に、退避的に制御条件を変更するために、 第１回目の異常事態が発生すると、それまでのデマンド
   制御から離れて、前記予測電力量をスライド予測電力量
   として上方修整し、該スライド予測電力量に基づき最大
   需要電力量又はデマンド契約電力量の範囲外に引き上げ
   たスライドアップ新目標電力量を算出・確定して新たな
   自動追従操作をおこなうよう制御シフトを変更し、さら
   に前記２４時間以内に第１回目の異常事態の発生があ
   り、かつ、第２回目以降の異常事態が発生すると、その
   都度前記スライドアップ新目標電力量を新たなデマンド
   契約電力量として確定して書き換えるとともに、新たに
   ベース電力量を確定して書き換え、この条件下に制御シ
   フトを変更してリスタートするようにしたスライドアッ
   プ制御手段を有することを特徴とする電力デマンド制御
   装置。