JP3340452B2 - 負荷電力調整装置 - Google Patents

負荷電力調整装置

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JP3340452B2 JP23781691A JP23781691A JP3340452B2 JP 3340452 B2 JP3340452 B2 JP 3340452B2 JP 23781691 A JP23781691 A JP 23781691A JP 23781691 A JP23781691 A JP 23781691A JP 3340452 B2 JP3340452 B2 JP 3340452B2
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    • Y04S20/20—End-user application control systems
    • Y04S20/222—Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電力系統の需要家に設
けられる負荷電力調整装置に係り、特に電力系統の需給
バランスに貢献することのできる負荷電力調整装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】電力系統は、電力の需給バランスにより
成立するシステムであり、通常は電力会社が電力を供給
していわゆる需要家（例えば工場，ビル，家庭等）がこ
れを消費する。この需給バランスが崩れると、電圧，周
波数の不安定を生じ、各種電気機器に悪影響を与えるた
め極力安定すべく制御される。
【０００３】しかるに、需給バランスの責務は電力会社
側にあり、需要家はその時点における電力系統の需給バ
ランスとは無関係に自己に必要な電力を消費するという
のが一般的である。電力会社はこのために、多大の設備
費を投じて需給バランスを図っている。
【０００４】これに対し、一部の需要家には自己の消費
する電力を制限する設備が設けられる。特開昭55−4993
3 号の「デマンドコントロール装置」等がその一例であ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】近年の電力系統は、夏
季に負荷が増大し電力の供給予備率が低下する傾向にあ
り、供給予備率が低下した状態においては電力会社にお
ける需給バランス制御が不能となる恐れがある。
【０００６】前記のように電力系統の需給バランス制御
は、電力会社の責務において行われるのが通常であり、
需要家は需給のアンバランス、供給予備率の低下という
問題に殆ど関与せずに自己に必要な電力を消費する。こ
の点に関し、前記のデマンドコントロール装置は、その
需要家に予め約束された電力量を超過したときに電力供
給を制限するというにすぎず、この時点における需給の
バランス、供給予備率の大きさと云ったことを全く考慮
していない。
【０００７】このため、例え需要家といえども電力系統
の需給バランス、供給予備率と云ったことを全く考慮せ
ずともよいというわけにはいかなくなってきた。
【０００８】以上のことから、本発明においては電力系
統の需給バランス、供給予備率といった電力系統の運転
状況を考慮して自己の消費する電力を調整する負荷電力
調整装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の負荷電力供給装置は、電力系統に接続され
て給電される需要家に設けられる負荷電力調整装置であ
って、区分された負荷と、これに給電する配電線と、各
配電線上に設けられたしゃ断器と、電力供給予備率に基
づいて予め定められた時間帯に電力供給者から出力され
る電力供給停止の指令信号により、区分された負荷の一
部についての配電線上に設けられたしゃ断器を開閉制御
する制御装置とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
【作用】需要家は、需要家が電力会社と負荷の性質に応
じた質の異なる電力供給ラインに対して契約することで
割安な電力を得ることができ、電力会社側は、自己の都
合で電力供給の一部を制限することができ電力需給バラ
ンスに貢献させることができる。
【００１１】
【実施例】本発明を図１により説明する。
【００１２】図１の本発明装置は需要家Ｌに設けられ
る。需要家Ｌには配電線６ａ，変圧器５，配電線６ｂを
介して電力系統から電力が送られ、需要家Ｌ内の負荷４
ａ，４ｂに供給されて消費される。本発明の場合、負荷
４は幾つかに区分され少なくとも負荷４ａと４ｂでは電
力供給のされかたが異なる。つまり、配電線７ｂに接続
された負荷４ｂは基本的にはいかなるときでも自由に必
要なだけ電力消費することが許されるが、配電線７ａに
接続された負荷４ａへの電力供給は電力供給側の事情に
より制限される。
【００１３】電力需給調整装置１は、電力会社の例えば
中央給電指令所からの負荷運用信号８に基づいて負荷４
の開閉を制御する。電力需給調整装置１は需給バランス
設定部２と負荷開閉調整部３とから構成される。
【００１４】このうち需給バランス設定部２は図２のよ
うに構成される。この需給バランス設定部２には中央給
電指令所から負荷運用信号８が与えられている。負荷運
用信号８は、負荷に対する電力供給を許容するか否かに
ついての電力供給許可(阻止)信号８ａと、負荷に対する
電力供給を許容する時間帯を設定する電力供給許容時間
帯設定信号８ｂと、負荷４ａと４ｂでは電力供給のされ
かたが異なることから異なる電力料金を設定するための
電力料金設定信号８ｃを含む。電力供給許容時間帯設定
信号８ｂは許容時間メモリ１０に記憶され、電力料金設
定信号８ｃは料金メモリ１１に記憶される。
【００１５】需給バランス設定部２からの各信号９ａ，
９ｂ，１２（電力供給許可（阻止）信号８ａは需給バラ
ンス設定部２において特に処理されることなく出力され
るが、ここではその信号を９ａとして区別する。）は、
その詳細を図３に示した負荷開閉調整部３に入力され
る。負荷開閉調整部３には変圧器５から配電線６ｂが導
かれており、この配電線６ｂは自由な消費の許される負
荷４ｂに給電する配電線７ｂと、消費の制限される負荷
４ａに給電する配電線７ａとに分岐する。分岐部にはそ
れぞれしゃ断器２１，３０が設置される。いずれのしゃ
断器も、図３には図示せぬ保護継電装置によって配電線
７の事故時に開放制御されるが、消費の制限される負荷
４ａに給電する配電線７ａのしゃ断器２１は負荷開閉イ
ンターロック部２０によっても別途開閉制御される。
【００１６】この開閉論理について図４を参照して説明
する。この図で２５は配電線７ａの事故を検出する保護
継電装置であって、その動作時には他の条件に拘らずオ
ア回路２７，記憶回路２８を介して開放指令信号２２ａ
が与えられ、しゃ断器２１を開放する。２３は判断回路
であって、電力供給許可（阻止）信号９ａが電力供給阻
止を示すものであるとき出力する。また判断回路２４
は、電力供給許容時間帯設定信号９ｂが電力供給を許容
しない時間帯であるときに出力する。従って、アンド回
路２６は、電力供給を許容しない時間帯であってかつ電
力供給阻止が指令されているときにオア回路２６，記憶
回路２８を介して開放指令信号２２ａを発し、しゃ断器
２１を開放する。この論理回路から推測できるように、
電力供給を許容しない時間帯であってかつ電力供給阻止
が指令されているとき以外の条件のもとでは、オア回路
２７の出力はされず、否定回路２９の出力が成立してし
ゃ断器２１の投入指令２２ｂによりしゃ断器は投入状態
にある（保護継電装置２５が出力していないことを前提
とする）。なお、投入指令２２ｂの成立により、記憶回
路２８はリセットされ、しゃ断器の投入指令２２ａは解
除される。
【００１７】最後に、需給バランス設定部２からの残さ
れた信号１２は、図１に示すように電力積算計１５に与
えられ、配電線７ａと７ｂごとに異なる使用料金が設定
される。つまり、消費の制限される負荷４ａに対する電
力料金は、自由な消費の許される負荷４ｂに対する電力
料金よりも割安とされる。
【００１８】ところで図１の需要家は、中央給電指令所
から与えられている負荷運用信号８（電力供給許可（阻
止）信号８ａと、電力供給許容時間帯設定信号８ｂと、
電力料金設定信号８ｃからなる）によって、その運用が
制御されているが、この負荷運用信号８は例えば中央給
電指令所において図５の考えに則り作成されて伝送され
てくる。
【００１９】図５（ａ）は、いわゆる日負荷曲線であ
り、一日２４時間（横軸）の各時刻の電力（縦軸）を示
している。この図で３０ａは典型的な夏季の日負荷曲線
を示し、３０ｂは典型的な冬期の日負荷曲線を示す。３
１ａは電力会社の所有する全ての運転可能な発電所によ
って供給可能な最大供給電力（夏季）であり、３１ｂは
冬期の最大供給電力である。この最大供給電力は、中央
給電指令所において作成される。なお、最大供給電力が
夏季と冬期において異なるのは、電力需要の大きい夏季
に備えて、電力需要の少ない冬期に発電所の定期検査を
行う等の理由による。これにより年間を通じての電力供
給予備率はほぼ均等に維持される。
【００２０】図５（ｂ）は夏季の電力供給許容時間帯３
４ａと電力供給許可（阻止）信号３５ａを示す。図５
（ｃ）は冬期の電力供給許容時間帯３４ｂと電力供給許
可（阻止）信号３５ｂを示す。それぞれの図で横軸は時
間を示す。ここで、この日負荷曲線は、過去の経験例え
ば去年の同季節の負荷変動の平均値や前日の実績に基づ
いて定められることから、電力供給許容時間帯３４は、
最大供給電力３１と各時刻での負荷の大きさに応じて任
意に設定してよく、例えば供給予備率が１０％以下にな
ると予想される期間がこれに指定される。図５（ｂ），
（ｃ）において、斜線部が電力供給阻止の対象となりう
る時間帯である。これに対し、このように過去の経験か
ら設定したとしても当日の負荷が過去の経験どおりに推
移するとの補償はなく、当日の電力需給が推測を越えて
最大供給電力に近づいた時（図５で点線が当日の負荷変
動を示す）に、電力供給阻止信号３５が発動される。
【００２１】これらの対応により、電力供給側では不測
の電力急増時に図１の負荷４ａを切ることによって、通
常の電力供給系統としての負荷４ｂへの電力供給安定性
を確保することが出来、また不測の電力需要増加時に電
力供給側から個々の大口需要家に対して負荷のしぼり込
みを依頼するといった手続を簡略化できる。逆に電力需
要側でも電力供給安定性に関してさほど重要度の高くな
い負荷に対しては負荷４ａに対応した契約をすることで
電力料金を割安にできる等のメリットがある。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、電力系統の需給バラン
ス，供給予備率といった電力系統の運転状況を考慮し
て、自己の消費する電力を調整する負荷電力調整装置を
提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の負荷電力調整装置の全体構成を示す
図。
【図２】負荷電力調整装置の需給バランス設定部の具体
構成を示す図。
【図３】負荷電力調整装置の負荷開閉調整装置の具体構
成を示す図。
【図４】負荷電力調整装置の負荷開閉インターロック部
の具体的構成を示す図。
【図５】電力供給側における負荷指令信号作成の考え方
を示す図。
【符号の説明】 １…電力需給調整装置、２…需給バランス設定部、３…
負荷開閉調整部、４…負荷、５…変圧器、６，７…配電
線、８…負荷運用信号、１５…電力積算部、Ｌ…需要
家。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 甲元 洋 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式 会社 日立製作所 日立工場内 (56)参考文献 特開 昭55−23792（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−119628（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02J 3/00,13/00

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】電力系統に接続されて給電される需要家に
    設けられる負荷電力調整装置であって、区分された負荷
    と、これに給電する配電線と、各配電線上に設けられた
    しゃ断器と、電力供給予備率に基づいて予め定められた
    時間帯に電力供給者から出力される電力供給停止の指令
    信号により、区分された負荷の一部についての配電線上
    に設けられたしゃ断器を開閉制御する制御装置とを備え
    たことを特徴とする負荷電力調整装置。
  2. 【請求項２】複数の負荷を有する需要家に設置される負
    荷電力調整装置において、 該負荷電力調整装置は、給電指令所からの負荷運用信号
    に基づいて、前記複数の負荷の中で予め設定された負荷
    に供給する電力を制限させる電力供給制限信号を出力す
    る信号出力部と、 電力の供給予備率に基づいて前記予め設定された負荷へ
    の供給電力を制限する時間帯を設定する供給電力制限時
    間帯設定部と、 該供給電力制限時間帯設定部で設定された時間帯に前記
    電力供給制限信号が出力されたときに、前記予め設定さ
    れた負荷を開放する負荷開閉調整部と、を備えたことを
    特徴とする負荷電力調整装置。
  3. 【請求項３】前記供給電力制限時間帯設定部は、電力の
    供給予備率が１０％以下になると予測された期間を前記
    予め設定された負荷への供給電力を制限する時間帯とし
    て設定するものであることを特徴とする請求項２に記載
    の負荷電力調整装置。
  4. 【請求項４】電力系統に接続された需要家に対してその
    負荷の開閉を制御する給電指令所であって、所定の時間
    帯に限り、電力供給予備率の低下、系統周波数または系
    統電圧の変動による電力供給能力の不足に従って需要家
    負荷のしゃ断指令を与えることを特徴とする給電指令装
    置。
  5. 【請求項５】複数の負荷を有する需要家に供給する負荷
    電力の調整方法において、 電力の供給予備率に基づいて、前記複数の負荷の中で予
    め設定された負荷に供給する電力を制限する時間帯を設
    定し、 この設定された時間帯に、前記予め設定された負荷への
    供給電力を制限する電力供給制限信号が出力された場
    合、前記予め設定された負荷を開放することを特徴とす
    る負荷電力の調整方法。
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