JPH0320975B2 - - Google Patents

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JPH0320975B2
JPH0320975B2 JP55021480A JP2148080A JPH0320975B2 JP H0320975 B2 JPH0320975 B2 JP H0320975B2 JP 55021480 A JP55021480 A JP 55021480A JP 2148080 A JP2148080 A JP 2148080A JP H0320975 B2 JPH0320975 B2 JP H0320975B2
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JP55021480A
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Aaran Pedei Robaato
Supensurei Fuiiruden Jon
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Electricity Council
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Publication of JPH0320975B2 publication Critical patent/JPH0320975B2/ja
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R21/00—Arrangements for measuring electric power or power factor
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/12—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load
    • H02J3/14—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load by switching loads on to, or off from, network, e.g. progressively balanced loading
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/50—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load for selectively controlling the operation of the loads
    • H02J2310/52—The controlling of the operation of the load not being the total disconnection of the load, i.e. entering a degraded mode or in current limitation
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
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    • H02J2310/62—The condition being non-electrical, e.g. temperature
    • H02J2310/64—The condition being economic, e.g. tariff based load management
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20—End-user application control systems
    • Y04S20/222—Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は配電システムにおける負荷制御方式
に関する。
［発明が解決しようとする課題並びに課題を解決
するための手段とその作用］ 電力供給会社は負荷要求に対して、供給可能な
容量を超過しないように負荷の制御或いは管理の
配慮をしなければならない。負荷管理としては
種々の方法がある。例えば特殊な需要家に対する
料金は最大需要電力に関する条項を含んでおり、
また他の例としては、一日のうちの特定の時間だ
け電力を使うように時刻制御を行なう回路に需要
者のある負荷を接続する等の方法がある。特に大
口の電力需要家は、大きい電力を消費する特定プ
ラントについて、もし電力会社の供給量が要求電
力に合致しないときに当該プラントの特定部分へ
の供給を遮断する装置を設ける場合もある。極端
な場合には、しかしながら、電力会社は、多くの
需要家に対する電力供給を停止することによつて
需要を制限しなければならない。このような事態
は電力会社側には電力供給回路網に接続される多
数の個人需要者の需要を制限するための制御ない
しは管理機構を備えていないことによる。従つ
て、従来は電力会社側において的確な負荷制御が
行うことができないという問題点があつた。
負荷制御を有効に行なうには奨励金或いは罰金
制度を設けることによつて、個々の需要者側で負
荷を制御することを自覚させることが第１である
ことを熟知すべきである。電力会社側からの負荷
制御は需要者による負荷制御が不十分な場合にの
みとられる措置である。
この発明の一つの目的は電力配電系統から消費
電力の負荷制御を行なうための改善された装置を
提供することにある。このような装置の構成要件
及びその作用を以下に説明する。
この発明に係る電力供給回路網から需要者が取
り込む消費電力を制御する制御装置は、負荷に流
れる電流を制御する電流制御手段と、負荷に供給
される電流の大きさを検出する電流検出手段と、
検出された電流に応答するとともに、検出電流が
所定の大きさを越えないように制限するように電
流制御手段を設定する制御装置とを備えている。
この電流制御手段は、分離した複数の負荷に流れ
るそれぞれの電流を制御する１個又は複数のスイ
ツチを備えることが出来る。これらのスイツチは
ソリツドステートスイツチが用いられる。一需要
者の分離した負荷回路の電流を制御する複数のソ
リツドステート形のスイツチを用いて、導通する
スイツチの数を調節することにより電流の大きさ
が制御される。
しかしながら、非常に都合のよいことに、電力
会社による負荷制御は、上述の制御装置によつて
制御される各回路の電流制御手段を備え、かつ電
力供給回路網から需要者の装置に至る２個以上の
回路を設けることによつて行なわれる。この場合
電流制御手段はそれぞれソリツドステートスイツ
チを備えている。制御装置は、たとえば協定され
た最大需要にしたがつて、供給される合計電流を
制限するようにプログラムが組まれている。最大
許容需要はデータストアに記憶されている１日の
うちの時刻或いは他のデータにしたがつて自動的
に変更できる。後述のように、もしデータ伝送系
が電力会社と制御装置との間に設置されている場
合には、上述の制御プログラムは必要に応じて電
力会社によつて直接に変更することが出来る。
上述のように、電力会社は需要者によつて取り
込まれる電流を制限できる。
一般的に云つて、もし合計電流をいくらか制限
する場合には、需要者は電流をどのように使用す
るかを決定する方が良いと考えるものである。し
かしながら従来の技術は、ある負荷に優先順位を
割り当てるためにこの制限操作を越える制御を需
要者が行えないという点で制限されているという
問題点もあつた。そこで本発明の他の目的はこの
点を解決するもので、いずれの負荷に優先順位を
与えるかを決定する能力を需要者に与えるもので
ある。需要者に与えられたこの柔軟性は、需要者
が負荷に優先順位に設定することを可能とし、電
力会社により設定された制限以下に負荷需要の合
計を維持するように努めることを可能とする。よ
つて本発明の他の目的は、需要者が個別の負荷回
路への給電を制御するための装置を提供すること
である。
以下にこのような装置の構成要件及びその作用
を説明する。
この発明の好ましい態様によれば、電力供給回
路網から電力を取り込む需要者用の消費電力の制
御装置は、それぞれの負荷回路への供給電力を制
御するように別個に操作できる電流制御装置と、
電力供給回路網から需要者によつて取り込まれる
合計電流を表わす出力信号を生じる手段と、この
出力信号に応答して、かつ記憶したプログラムに
したがつて合計電流を制限するように電流制御装
置を制御するデイジタルデータ処理手段とを備え
ている。
電流制御装置は都合よく、サイリスタなどのソ
リツドステート形のスイツチを備えている。最も
簡単な形式のものは、負荷回路への電流は電流制
御装置によつてオン、オフされる。ソリツドステ
ートスイツチを用いると、各スイツチを介して電
流を監視することにより、合計電流はスイツチの
操作で制御出来る。
交流電源の場合には、上記出力信号を得るため
に、変流器が用いられる。
デジタルデータ処理手段は便宜上、マイクロプ
ロセツサが用いられる。このようなマイクロプロ
セツサは変流器と変圧器と関連して用いられ、た
とえば係属中の特許出願特願昭50−1992号に記載
されているように消費エネルギを計測する積算出
力計（キロワツト・時メータ）を構成する。した
がつてこの発明の制御装置は積算電力計内に設け
られている変流器とマイクロプロセツサを利用で
きる。
実用的な目的に対して、消費電流を制御するこ
とは消費電力を制御することとみなされるから、
データは処理手段に電圧を表わす信号を供給する
ことにより、消費電力の計算を行なうことが出来
るとともに、この計算された出力をスイツチ制御
用として利用できる。データ処理手段が積算電力
計の一部を構成する場合にはこの種の計算を行な
うことができる。
過渡的な信号によつて制御が乱されることのな
いように、電流或いは電力は、たとえば数秒間の
期間に亘つて平均がとられる。この平均はデータ
処理手段内で行なわれ、上述の平均する期間はそ
れぞれの特定の環境に適合した期間に選ばれる。
上記したデイジタルデータ処理手段は、既述の
ごとく、電力会社によつて予め設定されるであろ
うプログラムにしたがつて制御を実行する。そし
て、もし電力会社からのデータ伝送系を利用でき
るならば、このプログラムは電力会社からの要求
によつて変更することが出来る。尚、従来このよ
うなプログラムの変更は行われておらず、本発明
の特徴の一つである。
又、負荷制限を行なう場合に、需要者の優先順
位にしたがつて、各々の負荷に対する供給を制御
するために、上記と同じデイジタルデータ処理手
段を需要者が利用出来る。しかしながら、電力会
社の要求に合致するように当該電力会社によつて
設けられた装置と需要者側で制御され、使用され
る装置との間の境界を明確に維持するために、需
要者側で制御出来る制御手段を別に設けることが
望ましく、この制御手段は、もし各負荷回路を制
御する、需要者操作式のかつ自動の制御装置が必
要であれば、需要者で制御出来る手段を別設する
ことが望ましい。
上述のような需要者操作式の制御装置によつ
て、需要者は、たとえば上述の別設したデイジタ
ルデータ処理手段に設定した情報によつて定めら
れた方法で従来、制限ができなかつた合計消費電
流を確実に制限することが出来る。
合計電流或いは合計電力の制御は自動的に行な
われ、電力会社によつて設定される方法で行なわ
れるものであることを記しておく。需要者は現行
の最大需要料金制度でとられているような罰金を
避けるために、当該需要家の消費電力を監視しな
くても、最大需要料金率以下の設備を運転出来
る。
データ処理手段は、負荷が切り離された後に、
負荷を周期的に、短時間で再投入し、合計電流な
いしは電力需要が超過しているか否か点検できる
ように構成されている。このような点検の結果に
したがつて負荷は再び切り離されるか或いは続け
て投入される。もし１個以上の負荷が切り離され
たならば、再投入はプログラムされたシーケンス
にしたがつて行なわれる。
データ処理手段は、特定の期間、たとえば夜間
にのみ電力を供給するような場合のために、サブ
回路用の時刻制御部をも構成するようにしてもよ
い。
上述の装置は最大需要の自動制御を行なう場合
における電力会社による負荷管理を容易にする。
最大需要はエネルギー単位の需要（即ち一定期間
内でのキロワツト時）でも電力需要（即ちキロワ
ツト）のどちらでもよい。
さらに、この最大需要はたとえば時刻制御のよ
うに予めプログラムされているようにすることも
出来る。
もし需要者構内と電力会社における中央データ
プロセツサとの間にデータ伝送系が設けられてい
る場合には、さらに非常に優れた特有の効果を奏
する。もしデータ処理手段が、需要者のエネルギ
ー需要の制御状態を決定するための積算電力計の
一部を形成するような場合には上述のようなデー
タ伝送系が用いられる。このデータ伝送系として
は、たとえば電話線や電力線における搬送通信線
或いは無線或いは光学繊維式の伝送系が利用され
る。このようなデータ伝送系は時分割方式であ
り、データは需要者の構内に設置され中央データ
処理装置からの問い合わせに応動するデータ処理
手段内のストアから得られるようになつている。
本発明の制御装置を用いて、このようなデータ伝
送系は、動作時に全体として需要者の電力需要に
おけるデマンド制御をリセツトするなど、データ
処理手段内でのプログラムを制御するために用い
ることが出来る。
既に述べたように需要者側に予めプログラムさ
れたデータ処理手段を別設すると、当該需要者に
とつて消費電力を制限するに際して大幅な自由度
が与えられる。最も単純な場合には、種々の負荷
回路は所定のシーケンスに従つて段階的に編成さ
れ、たとえば最も優先順位の低い負荷と後続の順
位の負荷が、電流或いは電力が所定の大きさ以下
に低減される迄電源から所定の順序で切り離され
るようになつている。しかしながら、他の多くの
配列が可能である。たとえば別設のデータ処理手
段はプログラムをクロツク制御するための時計を
備えることが出来る。時刻制御は上記の場合に代
えて電力会社側のデータ処理手段内の時計から得
られる時刻データを用いて行なうことができる。
この時刻制御はたとえば熱負荷の場合におけるよ
うな時分割制御を可能とし、またプログラムを時
刻制御して、異なる時刻には異なるプログラムを
用いるようにすることも出来る。上述の別設のデ
ータ処理手段はたとえばキーボード等にてなる入
力手段を備えて、全体的にみて自動的に電流或い
は電力制限をしながら、需要者がプログラムを変
更できるようにすることも出来る。
上述の別設のデータ処理手段は、需要電力を下
げる必要が生じたときに、選択されたサブ回路を
切り離すか、或いは温水器等の負荷に対しては自
動的に遠隔制御によつて負荷を一時切り離し、所
定時間後、たとえば15分間隔で再接続する、いわ
ゆる時分割制御を行なうように構成することも出
来る。
［実施例］ 以下に本発明の一実施例を添付図面に基づいて
詳細に説明する。図面は電力需要制御装置を図式
的に示したブロツク図である。
本装置の概略を説明すると、図面には単相電源
を有する需要者の電力消費を制御する装置を示し
ている。この装置は、電流を制御する回路である
二つの制御ユニツト１５及び４２を備えている。
これらはそれぞれ例えばマイクロプロセツサより
構成される、デジタルデータ処理手段１７及び４
１によつて制御される。第１の制御ユニツト１５
は、デジタルデータ処理手段１７を制御するよう
にモデム２９を使用している電力会社によつて制
御される。このユニツト１５において、マルチプ
レクサ２５は、各負荷への電流の指示信号及び電
力の合計電圧をマイクロプロセツサ１７に供給す
るために、変流器２２，２３及び２４並びに変圧
器１６からの信号を多重化する。マイクロプロセ
ツサ１７は、モデム２９から入力されたマイクロ
プロセツサのプログラムに対応してマルチプレク
サ２５を介して電流制御回路１９，２０及び２１
を制御することができる。それゆえに、ユニツト
１５は電力会社によつて制御される出力端子１
２，１３及び１４を設けている。
ユニツト４２は、プログラム手段４９を使用し
需要者によつてプログラム可能であるマイクロプ
ロセツサ４１によつて制御される。ユニツト４２
において、マルチプレクサは、マイクロプロセツ
サに三入力１２，１３及び１４からの電力消費の
指示を供給するために、変流器４５及び変圧器４
７からの信号を多重化する。マイクロプロセツサ
は、各回路１２，１３及び１４の負荷要求が一致
可能なように、ソリツドステート４３を制御する
ことでサブ回路４４への電力を制御することがで
きる。このように、需要者は、電力会社によつて
設定された制限内に合計負荷量を維持するために
サブ回路４４へどのように電力を分配するかを制
御することができる。
さらに説明すると、図面に示した装置は、単相
電源を備え、活線（非接地リード線）１０と中性
線（接地リード線）１１とから成るリード線１
０，１１に交流供給電源が入来する需要者側の電
力消費を制御するためのもである。需要者側はリ
ード線１２，１３，１４として示された３つのサ
ブ回路を有していて、各サブ回路は復帰経路とし
て共有のリード線１１を使用している。装置１５
には、リード線１０から離れていてもよいマイク
ロプロセツサ１７用の基準電圧としてまたマイク
ロプロセツサの電源としても使用される低電圧出
力を供給するためにリード線１０，１１間に接続
された変圧器１６が設けられている。リード線１
０は、３つに分岐された後、それぞれの負荷サブ
回路１２，１３，１４へ供給される電流を制御す
るそれぞれのサイリスタ制御回路１９，２０，２
１を介して負荷サブ回路１２，１３，１４に接続
される。各サイリスタ制御回路１９，２０，２１
の最も単純な形態としてはソリツド・ステート
ACスイツチを挙げることができる。
各制御回路１９，２０，２１の出力側には、装
置１５の変流器２２，２３，２４を通してリード
線１２，１３，１４が設けられている。各負荷サ
ブ回路１２，１３，１４に供給されている電流を
表す信号を発生する変流器２２，２３，２４の出
力側は、マルチプレクサ２５に接続される。又、
上述した変圧器１６の出力側もマルチプレクサ２
５に接続され、マルチプロクサ２５はマイクロプ
ロセツサ１７に接続される。
このようなマイクロプロセツサ１７は、モデム
２９または他のアイソレータ装置によつて、電力
会社の中央処理装置に通じるデータリンク３０に
接続されている。このデータリンクは、電話線、
または電力線の搬送波を利用するデータ伝送シス
テムを使用することができる。データ伝送リンク
の他の形態として、例えば、無線リンクまたは光
学繊維を使用してもよい。通常、このような多数
の需要者への伝送リンクにはタイム・シエアリン
グ・システムが採用される。
マイクロプロセツサ１７は電力消費を測定する
ためのキロワツト時電力計の一部を形成すること
ができる。
このように接続されることで、電力会社の中央
処理装置は、１つの特定のマイクロプロセツサ１
７から情報が要求されているとき、またはそこへ
指令が伝えられようとしているとき、その特定マ
イクロプロセツサを調べることができる。
前述したように、電力会社は、マイクロプロセ
ツサのプログラムを、とりわけ電力系統が異常な
状態にあるとき、交換したりまたは変更する能力
を備えていてもよい。このように、特定ユーザか
らの電力需要は、要すれば異なる負荷回路を区別
しながら制御することができる。データリンク３
０は、マイクロプロセツサへの電源のいかなる停
電時にも真の時刻を表示するように、マイクロプ
ロセツサ１７のクロツクをリセツトするためにも
使用することができる。
このように構成される電力需要制御装置におけ
る動作を以下に説明する。
リード線１０の電流は、バスライン１８を介し
て、３つのサブ回路１２，１３，１４の電流をそ
れぞれ制御する３つのサイリスタ制御回路１９，
２０，２１に供給された後、変流器２２，２３，
２４を介してサブ回路１２，１３，１４へ供給さ
れる。変流器２２，２３，２４は各負荷回路の電
流を表わす信号を発生し、その信号はマルチプレ
クサ２５を介してマイクロプロセツサ１７に送ら
れる。又、変圧器１６からの電圧信号もマルチプ
レクサ２５を介してマイクロプロセツサ１７に送
られる。本発明の制御システムの目的のために、
全電流がマイクロプロセツサのプログラム可能な
記憶部における予め設定された大きさを越える
と、マイクロプロセツサ１７は、所定の信号をマ
ルチプレクサ２５と光学アイソレータ２６とを介
してサイリスタ制御回路１９，２０，２１にプロ
グラムされた方法で送出し、例えば１つの負荷の
スイツチを開放するか、または各回路の許容需要
を制限することによつて、全電流を減少する動作
を行う。これにより全需要量がプログラムでセツ
トされたレベル以下に減少すると、マイクロプロ
セツサは時刻制御下に作動し続けて、周期的に負
荷を再接続するかまたは、負荷サブ回路の電流制
限をしないでより多くの電流が流れるか否かを検
査することができる。過剰電流が流れると再接続
が瞬間的に行なわれる。再接続が過剰需要をひき
起こさなければ、スイツチは規定状態に戻る。要
すれば別のサブ回路もこのようにして制御され
る。
上述したように電力消費制御は電流によつて説
明されたが、（電力消費を測定するためのキロワ
ツト時電力計の一部となることもできる）変圧器
からの電圧情報を利用して需要電力に関して、す
なわちキロワツトの制御を行なうことも容易にで
きる。マイクロプロセツサは、電流または電力需
要を短時間平均化して過渡的動作を避けるための
平均手段を備えていてもよい。ある期間の電力需
要を積算するとその間に記録された全電力が得ら
れ、各連続した予め設定された期間中の最大電力
受容に従つて制御を行なうことができる。
上述した装置では、電流需要、電力需要または
エネルギ需要の全量が制限されている。例えば最
大需要料金率で稼動する需要者は、最大需要を越
えると、この負荷サブ回路１２，１３，１４の制
御を利用してある負荷のスイツチを切るように直
接制御することができる。したがつて、需要者
は、その需要を監視したり手動によるスイツチ操
作を行なわなくとも最大需要料金率で運転するこ
とができる。
上述した装置では需要者における消費電力が、
マイクロプロセツサ１７に予め設定された値を超
えた場合に負荷回路に供給される電流を制限する
ものであるが、いくらかの需要者にとつては負荷
を遮断する優先順位を決め、或いは変更できるよ
うに負荷を制御出来るようにするのが好ましい場
合もある。以下に示す装置は、このような優先順
位の制御を可能とするもので、このためにデータ
処理を行なうマイクロプロセツサ４１と、個々の
負荷回路４４を開閉する個々のスイツチとして編
成されたソリツド・ステート・スイツチ４３を含
む需要者側の開閉装置４２とを備えたもう１つ別
の制御装置４０が設けられている。
装置１５の出力側に接続されるサブ回路１２，
１３，１４の出力側は、それぞれ変流器４５を介
してソリツド・ステート・スイツチ４３に接続さ
れるとともに、それぞれのサブ回路より電流が流
れているか否かをそれぞれ判断しその信号をマイ
クロプロセツサ４１に送出する変圧器４７に接続
される。それぞれの変流器４５及び変圧器４７の
出力側はマルチプレクサに接続され、該マルチプ
レクサはマイクロプロセツサ４１に接続される。
又、マイクロプロセツサ４１には上記優先順位に
係るプログラムを設定、変更するためのキーパツ
ド４９が接続さる。一方、マイクロプロセツサ４
１は、アイソレータ４８を介してそれぞれのソリ
ツド・ステート・スイツチ４３に接続され、ソリ
ツド・ステート・スイツチ４３の開閉を制御す
る。一般に、制御装置４０と開閉装置４２とは需
要家の制御に属するものである。需要者側の装置
と、（装置１５，１７，２９の如き）電力会社に
属するものとの間を明確に区別するために、需要
者側の変流器４５と電流データをマイクロプロセ
ツサ４１に伝えるためのマルチプランナとを備え
た需要者側の装置を設けるのが好ましい。
このように構成される制御装置４０の動作を以
下に説明する。
装置１５で許容最大需要を越えると、装置１５
の１つまたはそれ以上のサイリスタスイツチ１
９，２０，２１が開放して、１つまたはそれ以上
のサブ回路リード線１２，１３，１４の電流を中
断する。したがつて、需要者側に流れる全電流は
許容最大限内に減少する。これらのリード線の１
つで電流が中断されると適当な変圧器４７によつ
て感知され、その情報がマイクロプロセツサ４１
に伝えられる。一方、需要者側は、最大需要を越
えた場合に負荷を非接続とするために要求される
優先度に従つてこのマイクロプロセツサ４１をキ
ーパツド４９を使用しプログラムすることができ
る。マイクロプロセツサ４１は、変流器４５によ
つて感知される全量が、マイクロプロセツサ１７
によりスイツチ１９が作動する最大値の直下にき
たときに、負荷を中断し始めるようにセツトされ
ている。したがつて、需要者側の制御装置４０
は、通常は、許容限界内で需要者側の優先的要求
に従つて、全負荷を制御するように作動する。
しかしながら、スイツチ１９，２０，２１の１
つが開放していると、マイクロプロセツサ４１
は、適当な変圧器４７からの１つの信号を欠いた
状態でデータを受けることになる。中断された電
力供給源に接続された負荷が存在して、その負荷
がまだ電力供給されている他の負荷よりも優先度
が高ければ、マイクロプロセツサ４１は、スイツ
チ４３の１つまたはそれ以上を作動させて負荷を
減少し始める動作を行う。
そして、スイツチ４３の作動による負荷の減少
が適当であれば、このことは、サイリスタスイツ
チ１９，２０，２１の１つにより中断された電力
供給の次の瞬間的な回復時にマイクロプロセツサ
１７により検知される。したがつて、マイクロプ
ロセツサ１７の制御により電力供給は３つのリー
ド線１２，１３，１４全てに回復される。その
後、需要者側のマイクロプロセツサ４１は、全電
流を許容限界内に維持するために制御動作を行わ
ねばならず、この制御は、マイクロプロセツサ４
１に記憶された優先的な要求に従つてスイツチ４
３により行なわれる。
上述したように、マイクロプロセツサ１７は、
その関連の制御装置１５と共に、最大需要が予め
設定されたレベルを越えないことを保証するよう
に制御動作を行なうけれども、一方、需要者側の
マイクロプロセツサ４１は、需要が許容限界内で
維持されておれば電力をどのように役立てるかに
関して全制御を行なう。したがつて、電力会社側
の制御装置１５と需要者側の開閉装置４２との間
に３つの回路１２，１３，１４を設けなくてもよ
い。しかしながら、これら２つの装置の間に１つ
以上の回路を設けるとスイツチ開閉要求はかなり
減少する。即ち需要者側は、一般に、瞬間的な中
断さえなければ常に利用できる何らかの電力を有
している。需要者側が別々の制御装置４０とその
開閉装置４２とを備えていなければ、需要者への
電力供給を完全に中断することなく需要を制御す
るために、複数の負荷サブ回路１２，１３，１４
を設ける必要がある。
又、需要者側のマイクロプロセツサ４１は、記
憶されたプログラムの時間制御のために、およ
び／または別々の負荷の間の電力需要のタイム・
シエアーリングを制御するために、クロツク５０
を備えることができる。このようにクロツク５０
を備えた場合の動作を以下に示す。スイツチ４３
の１つによつて何らかの負荷が非接続となれば、
マイクロプロセツサ４１は、回復されるべき優先
リストの次にくる負荷に関してそのスイツチを瞬
間的に閉じるように周期的に適用される。全電流
が許容限界を越えなければ、その負荷に電力供給
が回復される。スイツチ４３の瞬間的閉鎖時に流
れる全電流が許容限界を越えると、スイツチ１９
の１つが開放する。この場合、需要者側のマイク
ロプロセツサ４１への制御を回復するように前記
の方法でシステム全体が自動的に作動する。しか
しながら、一般に、需要者側は各負荷により流れ
るべき適当な電流が分かつており、マイクロプロ
セツサ４１は、その情報をスイツチ４３の何らか
の瞬間的な閉鎖がある前に分析するようにプログ
ラムすることができる。また、需要者側はスイツ
チ４３の瞬間的な閉鎖の間の時間間隔を制御する
ことができ、この時間間隔は、電力会社のマイク
ロプロセツサ１７によつて行なわれるチエツク間
隔よりもかなり長くすることができる。
以上説明したように、従来電力会社が、個人需
要者の需要を制限するための制御あるいは管理機
構を備えていなかつたのに対し、本実施例による
消費電力制御装置によれば、需要者に供給される
電流が変流器２２，２３，２４，４５等を有する
検出手段にて検出され、検出された電流は、マイ
クロプロセツサ１７，４１等を備えたデジタルデ
ータ処理制御器によつてその検出信号をもとに需
要者における消費電力が予め設定された範囲を超
えているか否かが判断され、消費電力が設定範囲
を越えた場合には、デジタルデータ処理制御器の
制御により電流制御回路は負荷回路への電流供給
を遮断する。したがつて、本実施例の消費電力制
御装置は、予め設定された消費電力範囲以上に需
要者によつて電力が消費されることを防止するこ
とができる。尚、遠隔プログラミング手段は、デ
ジタルデータ処理制御器に設定される消費電力範
囲を電力会社より設定することを可能とする。
さらに、プログラミング手段にて、負荷のサブ
回路へ電流を供給する優先順位を設定することが
できる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の消費電力制御装置の一実施例を
示す概略的なブロツク図である。 １０，１１……リード線、１２，１３，１４…
…サブ回路、１５……制御装置、１６……変圧
器、１７……マイクロプロセツサ、１８……バス
ライン、１９，２０，２１……サイリスタ制御回
路、２２，２３，２４……変流器、２５……マル
チプレクサ、２６……光学アイソレータ、２９…
…モデム、３０……データリンク、４０……制御
装置、４１……マイクロプロセツサ、４２……開
閉装置、４３……ソリツド・ステート・スイツ
チ、４４……負荷回路、４５……変流器、４７…
…変圧器、４８……アイソレータ、４９……キー
パツド、５０……クロツク、Ｌ……活線、Ｎ……
中性線。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 電力供給系から電力需要者によつて取り込ま
    れる消費電力を制御する装置であつて、負荷電流
    を制御する電流制御回路１５，４２と、該負荷電
    流の大きさを検出する検出手段２２，２３，２
    ４，４５と、上記検出手段が送出する検出電流に
    応答するとともに、該検出電流が所定の電流の大
    きさを越えない範囲に制限するように電流制御回
    路１５，４２を設定するように構成された、デジ
    タルデータ処理制御器１７，４１とを備え、 上記電流制御回路１５，４２間に接続される負
    荷のサブ回路１２ないし１４への供給電力を制御
    するために上記デジタルデータ処理制御器１７，
    ４１を需要者によりプログラミング可能とするた
    めのプログラミング手段４９と、上記デジタルデ
    ータ処理制御器１７，４１に上記所定の値を決定
    するプログラム情報を設定するためのデータリン
    ク２９，３０を具備し、上記デジタルデータ処理
    制御器を遠隔的にプログラミングできる遠隔プロ
    グラミング手段と、を備えたことを特徴とする消
    費電力制御装置。 ２ 電流制御回路１５，４２は複数の個別の負荷
    サブ回路１２ないし１４のそれぞれの電力を制御
    する複数のスイツチ１９ないし２１，４３を備え
    ている特許請求の範囲第１項に記載の消費電力制
    御装置。 ３ 上記スイツチ１９ないし２１，４３はソリツ
    ドステート装置である特許請求の範囲第２項に記
    載の消費電力制御装置。 ４ 上記デジタルデータ処理制御器１７，４１
    は、複数の負荷のサブ回路１２，１３，１４に対
    する供給電力を制御する、個別に操作可能な複数
    の電流制御器１９ないし２１と、電力供給系から
    需要者によつて取り込まれる合計電流を表す出力
    信号を生じる検出手段２５，１６とを備え、上記
    デジタルデータ処理制御器１７，４１は、上記出
    力信号に応答するとともに、デジタルデータ処理
    制御器１７，４１に設定されたプログラム情報に
    従つて合計電流あるいは合計電力を制限するよう
    に上記電流制御器１９ないし２１を制御する特許
    請求の範囲第１項に記載の消費電力制御装置。 ５ 上記電流制御回路１５，４２は、個々のサブ
    回路１２ないし１４に対する供給電力を個別に制
    御する、個別に操作可能で複数の電流制御器１９
    ないし２１を含む第１制御ユニツトと、電力供給
    系から需要者によつて取り込まれる合計電流ある
    いは合計電力を表す出力信号を生じる手段２５
    と、を備え、 上記電流制御回路は、上記サブ回路１２ないし
    １４から各負荷回路４４に対する供給電力を制御
    する、個別に操作可能な複数の別設した電流制御
    器４３を含む第２制御ユニツトを備え、 上記デジタルデータ処理制御器は、上記出力信
    号に応答するとともに、データリンク２９，３０
    により設定されたプログラムに従つて合計の電流
    あるいは合計の電力を制限できるように上記電流
    制御器を制御する第１の遠隔的にプログラムでき
    るデジタルデータ処理手段と、電力供給系から取
    り込まれる合計電流に応答するとともに、記憶さ
    れた優先順位のプログラムに従つて合計電流ある
    いは合計電力を制御できるように上記の別設した
    電流制御器４３を制御する第２のデジタルデータ
    処理手段と、を備えた、特許請求の範囲第１項に
    記載の消費電力制御装置。 ６ 上記第２のデジタルデータ処理手段４１は、
    該第２のデジタルデータ処理手段４１にデータあ
    るいはプログラム情報を設定する上記プログラミ
    ング手段４９を備えている特許請求の範囲第５項
    に記載の消費電力制御装置。 ７ 上記第２のデジタルデータ処理手段４１を制
    御するために上記サブ回路１２ないし１４の電流
    を表す信号を発生する信号発生手段４５を備えて
    いる特許請求の範囲第５項あるいは第６項に記載
    の消費電力制御装置。 ８ 上記第２のデジタルデータ処理手段４１を制
    御するためにサブ回路１２ないし１４の電圧を表
    す信号を発生する信号発生手段４７を備えている
    特許請求の範囲第５項ないし第７項のいずれかに
    記載の消費電力制御装置。 ９ 合計電流を表す出力信号を生じる信号発生手
    段４５は少なくとも１つの変流器を備えている特
    許請求の範囲第５項ないし第８項のいずれかに記
    載の消費電力制御装置。 １０ 複数の負荷のサブ回路に個別に変流路を備
    えている特許請求の範囲第９項に記載の消費電力
    制御装置。 １１ 上記のデジタルデータ処理手段１７，４１
    は、一定時間にわたつて計測された電流を平均す
    るようにした特許請求の範囲第５項ないし第１０
    項のいずれかに記載の消費電力制御装置。 １２ 上記デジタルデータ処理手段１７または４
    １は、予め設定されたあるいは伝送されたプログ
    ラムに従つて、選択されたサブ回路１２ないし１
    ４あるいは負荷回路４４を切り離すようにした特
    許請求の範囲第５項ないし第１１項のいずれかに
    記載の消費電力制御装置。 １３ 上記デジタルデータ処理手段１７あるいは
    ４１は、所定の時間間隔をおいた後に開放された
    回路を自動的に再接続するようになつている特許
    請求の範囲第１２項に記載の消費電力制御装置。 １４ 上記第２のデジタルデータ処理手段４１
    は、予め設定されたあるいは伝送されたプログラ
    ムに従つて負荷をスイツチングする制御クロツク
    のためのクロツク５０を含む特許請求の範囲第５
    項ないし第１３項のいずれかに記載の消費電力制
    御装置。
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