JPH03265428A - 使用電力制御方法及び装置 - Google Patents
使用電力制御方法及び装置Info
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- JPH03265428A JPH03265428A JP2063027A JP6302790A JPH03265428A JP H03265428 A JPH03265428 A JP H03265428A JP 2063027 A JP2063027 A JP 2063027A JP 6302790 A JP6302790 A JP 6302790A JP H03265428 A JPH03265428 A JP H03265428A
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Landscapes
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
一般的にデマンド監視装置と呼ばれるものがあり、使用
電力を常に監視して契約電力をオーバーしそうになると
、決められた負荷を遮断し、契約電力オーバーを回避す
ると負荷を復帰させるものである。このような装置は各
電力会社が契約電力を設備方式から実景方式に変更した
ため年間を通じて平均的に電力を使用することが必要と
なったからである。 現在市販されているデマンド監視装置は、多少の違いが
あるにせよそのほとんどが目標値を設定しておき、その
目標値を超過しそうになると段階的に警報を出し順番に
負荷を停止していく方法であり、これらの方法は使用電
力つまり結果データから対策を施すものである。しかし
たとえばビル設備などのように大きな負荷変動もなく安
定した設備にはある程度効果があるものの、生産を目的
とする工場においては、生産途中で停止できる負荷はか
なり限定され、そのため停止してもあまり効果のない軽
負荷だけということにもなる。したがって生産を目的と
する工場で効果を上げるためには生産工程そのものから
変更する必要がある。 また、仕様電力が目標値を越えそうになるという表現は
、正確には使用電力値が目標値に近づいたのではなく、
その時の電力量の増加傾向から予測してこのまま増加す
ると目標値を越えるだろうと推測されたものである。し
たがって、実際には測定時の使用電力量が目標値である
電力量の半分にも滴たない場合でも停止する設備が発生
することになる。つまり停止される設備の停止時間は無
計画であり、このことからも生産を目的とする工場には
使用できないことになる。 第１図により従来技術における制御の一例をデマンド値
により示す。この図は横軸に単位時限、縦軸にデマンド
値を配し、単位時限（３０分）内に変化するデマンド値
をプロットしたものである。 単位時限０分のデマンドから３０分の目標デマンド値り
とを結ぶ直線が、デマンド値制御の理想ラインとする。 単位時限０分からデマンド値を測定し、その値は設備内
の多少の負荷変動で変化しながら上昇する。Ａ点に至る
とき、デマンド値の描く曲線の傾きからその延長上を探
ると、単位時限の３０分内に明らかに目標デマンドを超
過した０点になると予想される。そこでいずれかの負荷
を停止させてデマンド値の上昇を抑制する。その後デマ
ンド値の変化はＢ点に至って緩やかとなり、単位時限３
０分後のデマンド値が目標デマンド値り以下と予想され
るため、先に停止した負荷を復帰させる。このように３
０分内において予期せず負荷を停止させる必要がある。
電力を常に監視して契約電力をオーバーしそうになると
、決められた負荷を遮断し、契約電力オーバーを回避す
ると負荷を復帰させるものである。このような装置は各
電力会社が契約電力を設備方式から実景方式に変更した
ため年間を通じて平均的に電力を使用することが必要と
なったからである。 現在市販されているデマンド監視装置は、多少の違いが
あるにせよそのほとんどが目標値を設定しておき、その
目標値を超過しそうになると段階的に警報を出し順番に
負荷を停止していく方法であり、これらの方法は使用電
力つまり結果データから対策を施すものである。しかし
たとえばビル設備などのように大きな負荷変動もなく安
定した設備にはある程度効果があるものの、生産を目的
とする工場においては、生産途中で停止できる負荷はか
なり限定され、そのため停止してもあまり効果のない軽
負荷だけということにもなる。したがって生産を目的と
する工場で効果を上げるためには生産工程そのものから
変更する必要がある。 また、仕様電力が目標値を越えそうになるという表現は
、正確には使用電力値が目標値に近づいたのではなく、
その時の電力量の増加傾向から予測してこのまま増加す
ると目標値を越えるだろうと推測されたものである。し
たがって、実際には測定時の使用電力量が目標値である
電力量の半分にも滴たない場合でも停止する設備が発生
することになる。つまり停止される設備の停止時間は無
計画であり、このことからも生産を目的とする工場には
使用できないことになる。 第１図により従来技術における制御の一例をデマンド値
により示す。この図は横軸に単位時限、縦軸にデマンド
値を配し、単位時限（３０分）内に変化するデマンド値
をプロットしたものである。 単位時限０分のデマンドから３０分の目標デマンド値り
とを結ぶ直線が、デマンド値制御の理想ラインとする。 単位時限０分からデマンド値を測定し、その値は設備内
の多少の負荷変動で変化しながら上昇する。Ａ点に至る
とき、デマンド値の描く曲線の傾きからその延長上を探
ると、単位時限の３０分内に明らかに目標デマンドを超
過した０点になると予想される。そこでいずれかの負荷
を停止させてデマンド値の上昇を抑制する。その後デマ
ンド値の変化はＢ点に至って緩やかとなり、単位時限３
０分後のデマンド値が目標デマンド値り以下と予想され
るため、先に停止した負荷を復帰させる。このように３
０分内において予期せず負荷を停止させる必要がある。
以上のことから本発明においては、生産を目的とする工
場等においても使用可能な使用電力制御方法とその装置
の提供を技術的課題とすると共に工場の生産設備を停止
する場合も効率よく停止させる電力制御方法の提供を技
術的課題とする。
場等においても使用可能な使用電力制御方法とその装置
の提供を技術的課題とすると共に工場の生産設備を停止
する場合も効率よく停止させる電力制御方法の提供を技
術的課題とする。
上記課題を解決するために第１の発明の使用電力制御方
法は、複数の工程からなる設備の各工程における設備機
器の電気容量、負荷率等からなる電力量に係る負荷の条
件と、前記各工程の稼動時間等からなる電力量に係る必
要稼動時限とから、各工程の各単位時限のデマンド値を
算出し、各工程を組み合わせて稼動する際、各単位時限
における各工程のデマンド値の合計が契約電力等で決定
される目標デマンド値を超過しないよう、あるいはデマ
ンド値の合計が平均化するよう各工程の稼動開始時間、
終了時間等を組み合わせ、各工程の稼動時限を決定し、
決定された稼動時限で各工程が稼動中、決定された稼動
時限により単位時限のデマンド値の合計が目標値を超過
する時限あるいは単位時限後半の任意時刻におけるデマ
ンド値から当該単位時限のデマンド値を算出予測し、該
算出予測したデマンド値と前記目標デマンド値とを比較
して前記予測したデマンド値が大なるとき、稼動中の各
工程の中で停止可能で月つ最大負荷の工程を選択し、当
該単位時限の後半から終了まで停止させる。 また、即位時限後半から単位時限終了まで停止可能な工
程の選択は、稼動中の全工程の電流値に対する各工程の
電流値の割合が大きいものから順次選択したものである
。 また第２の発明の使用電力制御装置は、複数の工程から
なる設備の各工程における設備機器の電気容量、負荷率
等の電力量に係る負荷の条件と単位時限の目標デマンド
値及び一時的に停止可能な工程とを記憶する記憶部と、
設備の稼動要求に基づく各工程の必要稼動時限を入力す
る入力部と、前記各工程の設備機器の電力量を計測する
電力量カウンタと、負荷の条件と入力された必要稼動時
限とから各工程の各単位時限のデマンド値を算出し、各
単位時限における各工程のデマンド値の合計が前記目標
デマンド値を超過しないよう、あるいは平均化するよう
各工程の稼動時限を演算出力すると共に、前記稼動時限
で各工程が稼動中、決定された稼動時限により単位時限
のデマンド値の合計が目標値を超過する時限と単位時限
後半の任意時刻における当該単位時限のデマンド値を前
記電力量カウンタの値から予測演算した予測デマンド値
とを出力する演算部と、該演算部の演算した各工程の稼
動時限を各工程に出力し、単位時限のデマンド値の合計
が目標値を超過する時限と、前記目標デマンド値と予測
デマンド値とを比較し７て予測デマンド値が大なる時限
に前記記憶部に記憶された一時的停止可能な工程を選択
して停止信号を出力すると共に前記各部を統括制御する
制御部とからなり、制御部の一時的に停止可能な工程の
選択において、演算部で電力量カウンタの信号から全工
程の電流値と各工程の電流値とを制御部に出力し、前記
制御部において記憶部に記憶された一時的に停止可能な
工程の中から、全工程の電流値に対する各工程の電流値
の割合の最も大きい工程を選択して該工程に停止信号を
出力する装置によるものである。
法は、複数の工程からなる設備の各工程における設備機
器の電気容量、負荷率等からなる電力量に係る負荷の条
件と、前記各工程の稼動時間等からなる電力量に係る必
要稼動時限とから、各工程の各単位時限のデマンド値を
算出し、各工程を組み合わせて稼動する際、各単位時限
における各工程のデマンド値の合計が契約電力等で決定
される目標デマンド値を超過しないよう、あるいはデマ
ンド値の合計が平均化するよう各工程の稼動開始時間、
終了時間等を組み合わせ、各工程の稼動時限を決定し、
決定された稼動時限で各工程が稼動中、決定された稼動
時限により単位時限のデマンド値の合計が目標値を超過
する時限あるいは単位時限後半の任意時刻におけるデマ
ンド値から当該単位時限のデマンド値を算出予測し、該
算出予測したデマンド値と前記目標デマンド値とを比較
して前記予測したデマンド値が大なるとき、稼動中の各
工程の中で停止可能で月つ最大負荷の工程を選択し、当
該単位時限の後半から終了まで停止させる。 また、即位時限後半から単位時限終了まで停止可能な工
程の選択は、稼動中の全工程の電流値に対する各工程の
電流値の割合が大きいものから順次選択したものである
。 また第２の発明の使用電力制御装置は、複数の工程から
なる設備の各工程における設備機器の電気容量、負荷率
等の電力量に係る負荷の条件と単位時限の目標デマンド
値及び一時的に停止可能な工程とを記憶する記憶部と、
設備の稼動要求に基づく各工程の必要稼動時限を入力す
る入力部と、前記各工程の設備機器の電力量を計測する
電力量カウンタと、負荷の条件と入力された必要稼動時
限とから各工程の各単位時限のデマンド値を算出し、各
単位時限における各工程のデマンド値の合計が前記目標
デマンド値を超過しないよう、あるいは平均化するよう
各工程の稼動時限を演算出力すると共に、前記稼動時限
で各工程が稼動中、決定された稼動時限により単位時限
のデマンド値の合計が目標値を超過する時限と単位時限
後半の任意時刻における当該単位時限のデマンド値を前
記電力量カウンタの値から予測演算した予測デマンド値
とを出力する演算部と、該演算部の演算した各工程の稼
動時限を各工程に出力し、単位時限のデマンド値の合計
が目標値を超過する時限と、前記目標デマンド値と予測
デマンド値とを比較し７て予測デマンド値が大なる時限
に前記記憶部に記憶された一時的停止可能な工程を選択
して停止信号を出力すると共に前記各部を統括制御する
制御部とからなり、制御部の一時的に停止可能な工程の
選択において、演算部で電力量カウンタの信号から全工
程の電流値と各工程の電流値とを制御部に出力し、前記
制御部において記憶部に記憶された一時的に停止可能な
工程の中から、全工程の電流値に対する各工程の電流値
の割合の最も大きい工程を選択して該工程に停止信号を
出力する装置によるものである。
本発明の使用電力制御方法と装置の作用は以下の通りあ
る。 複数の工程からなる設備の各工程について、各工程の設
備機器の電力量（消費電力）と各工程の稼動時間等によ
り各工程の各単位時限（−般的には３０分）ごとのデマ
ンド値を演算して求めることかできる。 複数の工程を無計画に稼動するとある単位時限では目標
内になるがある単位時限ではオーバーする。これは各工
程の任意時限のデマンド値の積算が設備全体の単位時限
のデマンド値となるためで、それぞれの工程が稼動する
時間帯が重複すればそれだけ単位時限のデマンド値が大
きくなる。 ここで各工程を組み合わせて稼動する場合に、各工程の
稼動計画の開始時間、終了時間、稼動時間などから、各
単位時限（たとえば２４時間中の３０分区切り）ごとの
各工程のデマンド値の合計が目標デマンド値を超過しな
いように各工程の稼動時限を決定する。つまり演算で得
られるデマンド値を利用してあらかじめ各工程の稼動時
限を計画し、たとえば一部の工程の稼動開始を遅らせた
り、夜間運転するようにしたこの計画に添って各工程を
稼動するものである。この計画は使用電力制御装置に入
力している各工程設備機器の個々の電力量に係る負荷率
、効率、力率、電動機極数等の負荷の条件をデータとし
て計画する。 この計画された稼動時限に添って稼動する複数の工程の
使用電力量は従来技術のように実測値である結果データ
に頼ることな（契約電力内に制御されることになる。 ところでこの稼動時限の演算時に電力量が目標値を超過
する場合あるいは単位時限の後半の任意時刻における使
用電力量から当該単位時限のデマンド値を予測して目標
値たとえば契約電力を超過する場合は次のように作用す
る。全工程の中でできるだけ大きい負荷を選択し、その
中でも短時間停止可能な負荷を単位時限の後半の短時間
だけ停止させる。この場合の工程は大きい負荷の工程で
あればそれだけ効果は大きく工程の停止時間は短くなる
。このとき工程の停止時間を、単位時限の後半から単位
時限の終了までとすると、負荷の停止間隔は単位時限に
等しく、単位時限が３０分であれば、たとえ各単位時限
で停止したとしても停止する工程は３０分間隔で短時間
だけ停止することになる。 ここで言う短時間とは、デマンドの目標値を超過する電
力量と、停止可能な負荷の大きさ及びその負荷の停止可
能時間により決定され、前記負荷の停止により目標の超
過分を制御できない場合は目標値が低いか、あるいは演
算による各工程の稼動時限を見直す必要があり、逆の利
用方法として停止可能な工程と工程の停止可能時間から
、デマンドの目標値と全工程の稼動時限を決定すること
もできる。 また停止可能な工程が複数存在する場合の停止すべき工
程の選択は、稼動中の全工程の電流値に対し、電流値の
割合が最も大きい停止可能な工程を選択すると、当該単
位時限内におけるデマンド値の抑制に対する効果は大き
い。
る。 複数の工程からなる設備の各工程について、各工程の設
備機器の電力量（消費電力）と各工程の稼動時間等によ
り各工程の各単位時限（−般的には３０分）ごとのデマ
ンド値を演算して求めることかできる。 複数の工程を無計画に稼動するとある単位時限では目標
内になるがある単位時限ではオーバーする。これは各工
程の任意時限のデマンド値の積算が設備全体の単位時限
のデマンド値となるためで、それぞれの工程が稼動する
時間帯が重複すればそれだけ単位時限のデマンド値が大
きくなる。 ここで各工程を組み合わせて稼動する場合に、各工程の
稼動計画の開始時間、終了時間、稼動時間などから、各
単位時限（たとえば２４時間中の３０分区切り）ごとの
各工程のデマンド値の合計が目標デマンド値を超過しな
いように各工程の稼動時限を決定する。つまり演算で得
られるデマンド値を利用してあらかじめ各工程の稼動時
限を計画し、たとえば一部の工程の稼動開始を遅らせた
り、夜間運転するようにしたこの計画に添って各工程を
稼動するものである。この計画は使用電力制御装置に入
力している各工程設備機器の個々の電力量に係る負荷率
、効率、力率、電動機極数等の負荷の条件をデータとし
て計画する。 この計画された稼動時限に添って稼動する複数の工程の
使用電力量は従来技術のように実測値である結果データ
に頼ることな（契約電力内に制御されることになる。 ところでこの稼動時限の演算時に電力量が目標値を超過
する場合あるいは単位時限の後半の任意時刻における使
用電力量から当該単位時限のデマンド値を予測して目標
値たとえば契約電力を超過する場合は次のように作用す
る。全工程の中でできるだけ大きい負荷を選択し、その
中でも短時間停止可能な負荷を単位時限の後半の短時間
だけ停止させる。この場合の工程は大きい負荷の工程で
あればそれだけ効果は大きく工程の停止時間は短くなる
。このとき工程の停止時間を、単位時限の後半から単位
時限の終了までとすると、負荷の停止間隔は単位時限に
等しく、単位時限が３０分であれば、たとえ各単位時限
で停止したとしても停止する工程は３０分間隔で短時間
だけ停止することになる。 ここで言う短時間とは、デマンドの目標値を超過する電
力量と、停止可能な負荷の大きさ及びその負荷の停止可
能時間により決定され、前記負荷の停止により目標の超
過分を制御できない場合は目標値が低いか、あるいは演
算による各工程の稼動時限を見直す必要があり、逆の利
用方法として停止可能な工程と工程の停止可能時間から
、デマンドの目標値と全工程の稼動時限を決定すること
もできる。 また停止可能な工程が複数存在する場合の停止すべき工
程の選択は、稼動中の全工程の電流値に対し、電流値の
割合が最も大きい停止可能な工程を選択すると、当該単
位時限内におけるデマンド値の抑制に対する効果は大き
い。
【実施例］
本発明に好適な実施例を設備の一例として精米プラント
工場を例として以下に説明する。 通常、電力会社の電力計量器における契約電力量は３０
分単位で測定される。つまりその時間内にできるだけ低
い電力量で、しかも負荷設備が年間平均的に稼動し、精
米工場が最大限の稼動率であることが理想である。また
精米工場は、全負荷に対して精米工程が５０％〜７０％
を占めて、しかも負荷率９０％〜１００％と高く需要率
も高いため、これを中心に考える必要がある。しかし荷
受工程の需要率は一般的に低くこれをどの時間帯にもっ
ていくかも稼動時間を計画する際、重要な課題である。 まず精米プラント工場は、精米工程、混米工程、計量工
程、出荷工程、その他の工程からなっている。これらの
各工程を構成する設備機器の負荷条件、たとえばモータ
容量、極数、負荷率、効率等と、電力制御の目標値、短
時間停止可能な工程とを、基本データとしてコンピュー
タにインプットしておく。次に生産計画に基づく各工程
の設備機器の必要稼動時間、たとえばロット開始時間、
終了時間、稼動時間をコンピュータに入力して、各工程
をどの時間帯でどのように運転したらどのくらいの電気
料金になるか演算さぜる。つまり結果ではなく前もって
コンピュータで工場の稼動分析をして稼動時限を決定さ
ぜ、この稼動時限の決定に基づき各工程を運転する。あ
らかじめ予測した稼動時限に基づき運転するため、いつ
契約電力または目標デマンド値を超過するかを常に監視
する必要がなく、前記分析予測Ｉ７た時にどの時間帯を
制御あるいは監視すべきか、どの時間帯が目標値に接近
しているかを判断することもできる。 稼動中においては各工程の設備機器の電流値あるいは電
力量を電力量カウンタ等のセンサーからコンピュータに
入力し現在どの工程が運転されていくらの電力量になっ
ているかを監視することは制御性・安全性の面から有効
である。 また全工程の電流値と各工程の電流値を比較し、各工程
の電流値を全工程の電流値に対する割合として負荷状況
を判断すると、電力量が電流の積分値であるのに対し、
電流値は瞬時に測定できるため短時間で負荷状況の判断
が可能となる。 次に契約電力は通常単位時限（３０分）ごとに測定され
るから、前記稼動分析（〜で決定（７た稼動時限で明ら
かに目標値を超過する時限あるいはこの単位時限後半の
任意時刻、たとえば単位時限終了の５分前のデマンド値
からこの単位時限におけるデマンド値を算出予測し、あ
らかじめ設定した目標値を超過する時限であれば、前述
の電流値から負荷の大きい工程の中で停止可能な工程を
選択し、その時点から単位時限終了まで停止させる。精
米プラント工場の場合、精米工程のほとんどがその後工
程に一時貯留するバッファータンクを備えており、数分
間の停止は許容範囲の工程である。しかも、全負荷に対
して精米工程が５０％〜７０％と高いため、この工程を
停止させることにより電力量の上昇を抑制するには効果
が大きい。 本発明においては前もって工場の稼動分析を行っている
ため、どの時間帯に契約電力を超過するか、どの時間帯
のデマンド値が目標値に近いか要注意かなど稼動前に予
想できるから、稼動前に、どの工程を、どの負荷を、ど
の時間帯に、どの位停止するかを明らかにできるから、
従来技術に見られる、いつ負荷が停止するか予想できな
い制御とはなりえないものである。 また万一計画を超えてデマンド値が目標値を超過するよ
うな場合、単位時限の終了近くまで負荷の停止をしない
で、また停止する負荷もできるだけ大きいものを選択し
て短時間で効果の大きい負荷の停止を実施したものであ
る。 次に使用電力制御装置について第２図に示す。 使用電力制御装置］は工場の各工程２０〜２４における
設備機器Ｍの電気容量、負荷率、効率と電力制御の目標
値（４５０に！ ） 、停止可能な工程たとえば工程２
０．２２とを記憶する記憶部６と工場の稼動要求に基づ
く各工程の必要稼動時限を入力する入力部７、各工程の
電力量を計測する電力量カウンタ１１、前記記憶部６の
負荷の条件古人力された必要稼動時限とから各工程の各
単位時限のデマンド値を算出し、各単位時限における各
工程のデマンド値の合計が前記目標デマンド値を超過し
ないよう、あるいは平均化するよう各工程の稼動時限を
演算出力すると共に、前記稼動時限で各工程が稼動中、
決定された稼動時限により単位時限のデマンド値の合計
が目標値を超過する時限と単位時限後半の任意時刻にお
ける当該単位時限のデマンド値を前記電力量カウンタの
値から予測演算した予測デマンド値とを出力する演算部
８、該演算部８の各工程の稼動時限を各工程に出力し、
単位時限のデマンド値の合計が目標値を超過する時限と
、前記目標デマンド値と予測デマンド値とを比較して予
測デマンド値が大なる時限に前記記憶部６に記憶された
一時的に停止可能な工程を選択して停止信号を出力する
と共に、前記各部を制御する制御部５、制御中の経時変
化、入力内容等を表示する表示部１０、必要に応じデー
タを出力するプリンタ９からなり、各工程２〇−２４は
インターフェース１−２を介し制御部５に、各工程の給
電路に設けた電力量計３０−３４はカウンタ１１を介し
て制御部５に接続されている。 以上の構成における作用を説明する。入力部７から入力
された各工程の稼動計画に基づき、記憶部６の電力量に
係る負荷条件から各工程２０〜２４の稼動計画を演算部
８で演算した一例を第３図に示す。このときの各工程の
負荷割合は工程２０から順に６０％、２０％、 １０
％、 ５％。 ５％とし、負荷割合６０％の工程２０が精米工程とする
。第３図から目標デマンド値４５１］ＫＷを超過する単
位時限は１０ ： ００〜Ｉｎ ： ３０．１４ ：
３０〜１５：００、１５：００〜１５ ： ３Ｇ、 １
７ ： ００〜＋７ ： ３０．１７ ： ３０〜．１
８：ＤＯの時限である。したがってこの５単位時限にお
いて工程を短時間停止する必要があることが稼動前に判
明する。また８：３０〜９：００゜１２ ： ３０〜１
３ ： ００．１４ ： ００〜１４ ： ３０．１６
： ００〜１６：３０は目標デマンド値の４５０ＫＷ
に近いため、この４単位時限においては要注意というこ
とが判明する。ｌまたがって稼動前に目標値を超過する
単位時限と目標値に近く超過する可能性のある単位時限
を明らかにすることができた。 次に稼動中の作用を説明すると、契約電力は、単位時限
３０分ごとに計測されるから、この３０分間に目標デマ
ンド値を超過しなければよいことになるから、単位時限
で説明する。第４図に示すものは、目標デマンド値を超
過する単位時限の制御方法をデマンド値の変化で示した
図である。あらかじめ超過する電力量は演算により明ら
かであるからどの工程を何分停止させれば目標デマンド
値内となるかの演算は可能である。 また、できるだけ工程の停止時間が短時間となる停止時
間を算出することも可能である。本実施例においては単
位時限終了の５分前で任意工程の停止信号を制御部５よ
り出力したことを示している。 第５図に示すものは演算したデマンド値が、目標値に近
いため目標値を超過する可能性のあるものの制御を示し
たものである。この場合も単位時限のデマンド値が目標
値を超過するか否かの判断を単位時限終了の５分前に行
うものとする。 単位時限終了５分前に電力量カウンタ」−１より得られ
る電力量から単位時限のデマンド値を演算、予測し、万
−得られた予測デマンド値が目標デマンド値を超えた値
であるならば、現在稼動中の工程の中から全工程の電流
値に対する各工程の電流値の最も大きい工程で停止可能
な工程を選択する。この場合工程２０の精米工程となる
。よって単位時限終了５分前より工程２０を停止させ単
位時限終了後再度起動することでこの単位時限の目標デ
マンド値を超過しないよう制御することになる。この場
合、工程２０以外の停止可能な工程で、目標デマンド値
の超過が回避できるのであればそれでもよい。また単位
時限終了５分前は停止可能な工程の負荷割合によって変
更されるべきであり、５分前に限定されることはない。 しかしながら停止時間が長くなるようであれば目標デマ
ンド値からの超過分が多いことになり、その超過分がで
きるだけ少なくなるよう各工程の稼動時限の変更を要す
る。 以上のことから、あらかじめ工場の各工程の諸条件をコ
ンピュータにインプットし、稼動時間等を入力すること
で、稼動計画を決定し、実稼動することなく稼動状況を
判断することが可能となり、あらかじめ監視すべき単位
時限と、停止する工程とを決定できると共に万一目標デ
マント値を超過する可能性があっても短時間工程を停止
することで回避でき、しかも単位時限終了前から一定時
間だけの停止であるから不規則な工程の停止になりえな
い使用電力制御方法とその装置の提供が可能となった。 【効 果】 以上のことから、生産を目的とする工場を含め大電力使
用の設備のあらゆる分野に亘りその使用電力の制御を容
易とし、制御のために停止させる設備も効率良く定期的
に停止させることが可能となり、使用電力制御を必要と
するあらゆる分野に大きく貢献することが可能となった
。
工場を例として以下に説明する。 通常、電力会社の電力計量器における契約電力量は３０
分単位で測定される。つまりその時間内にできるだけ低
い電力量で、しかも負荷設備が年間平均的に稼動し、精
米工場が最大限の稼動率であることが理想である。また
精米工場は、全負荷に対して精米工程が５０％〜７０％
を占めて、しかも負荷率９０％〜１００％と高く需要率
も高いため、これを中心に考える必要がある。しかし荷
受工程の需要率は一般的に低くこれをどの時間帯にもっ
ていくかも稼動時間を計画する際、重要な課題である。 まず精米プラント工場は、精米工程、混米工程、計量工
程、出荷工程、その他の工程からなっている。これらの
各工程を構成する設備機器の負荷条件、たとえばモータ
容量、極数、負荷率、効率等と、電力制御の目標値、短
時間停止可能な工程とを、基本データとしてコンピュー
タにインプットしておく。次に生産計画に基づく各工程
の設備機器の必要稼動時間、たとえばロット開始時間、
終了時間、稼動時間をコンピュータに入力して、各工程
をどの時間帯でどのように運転したらどのくらいの電気
料金になるか演算さぜる。つまり結果ではなく前もって
コンピュータで工場の稼動分析をして稼動時限を決定さ
ぜ、この稼動時限の決定に基づき各工程を運転する。あ
らかじめ予測した稼動時限に基づき運転するため、いつ
契約電力または目標デマンド値を超過するかを常に監視
する必要がなく、前記分析予測Ｉ７た時にどの時間帯を
制御あるいは監視すべきか、どの時間帯が目標値に接近
しているかを判断することもできる。 稼動中においては各工程の設備機器の電流値あるいは電
力量を電力量カウンタ等のセンサーからコンピュータに
入力し現在どの工程が運転されていくらの電力量になっ
ているかを監視することは制御性・安全性の面から有効
である。 また全工程の電流値と各工程の電流値を比較し、各工程
の電流値を全工程の電流値に対する割合として負荷状況
を判断すると、電力量が電流の積分値であるのに対し、
電流値は瞬時に測定できるため短時間で負荷状況の判断
が可能となる。 次に契約電力は通常単位時限（３０分）ごとに測定され
るから、前記稼動分析（〜で決定（７た稼動時限で明ら
かに目標値を超過する時限あるいはこの単位時限後半の
任意時刻、たとえば単位時限終了の５分前のデマンド値
からこの単位時限におけるデマンド値を算出予測し、あ
らかじめ設定した目標値を超過する時限であれば、前述
の電流値から負荷の大きい工程の中で停止可能な工程を
選択し、その時点から単位時限終了まで停止させる。精
米プラント工場の場合、精米工程のほとんどがその後工
程に一時貯留するバッファータンクを備えており、数分
間の停止は許容範囲の工程である。しかも、全負荷に対
して精米工程が５０％〜７０％と高いため、この工程を
停止させることにより電力量の上昇を抑制するには効果
が大きい。 本発明においては前もって工場の稼動分析を行っている
ため、どの時間帯に契約電力を超過するか、どの時間帯
のデマンド値が目標値に近いか要注意かなど稼動前に予
想できるから、稼動前に、どの工程を、どの負荷を、ど
の時間帯に、どの位停止するかを明らかにできるから、
従来技術に見られる、いつ負荷が停止するか予想できな
い制御とはなりえないものである。 また万一計画を超えてデマンド値が目標値を超過するよ
うな場合、単位時限の終了近くまで負荷の停止をしない
で、また停止する負荷もできるだけ大きいものを選択し
て短時間で効果の大きい負荷の停止を実施したものであ
る。 次に使用電力制御装置について第２図に示す。 使用電力制御装置］は工場の各工程２０〜２４における
設備機器Ｍの電気容量、負荷率、効率と電力制御の目標
値（４５０に！ ） 、停止可能な工程たとえば工程２
０．２２とを記憶する記憶部６と工場の稼動要求に基づ
く各工程の必要稼動時限を入力する入力部７、各工程の
電力量を計測する電力量カウンタ１１、前記記憶部６の
負荷の条件古人力された必要稼動時限とから各工程の各
単位時限のデマンド値を算出し、各単位時限における各
工程のデマンド値の合計が前記目標デマンド値を超過し
ないよう、あるいは平均化するよう各工程の稼動時限を
演算出力すると共に、前記稼動時限で各工程が稼動中、
決定された稼動時限により単位時限のデマンド値の合計
が目標値を超過する時限と単位時限後半の任意時刻にお
ける当該単位時限のデマンド値を前記電力量カウンタの
値から予測演算した予測デマンド値とを出力する演算部
８、該演算部８の各工程の稼動時限を各工程に出力し、
単位時限のデマンド値の合計が目標値を超過する時限と
、前記目標デマンド値と予測デマンド値とを比較して予
測デマンド値が大なる時限に前記記憶部６に記憶された
一時的に停止可能な工程を選択して停止信号を出力する
と共に、前記各部を制御する制御部５、制御中の経時変
化、入力内容等を表示する表示部１０、必要に応じデー
タを出力するプリンタ９からなり、各工程２〇−２４は
インターフェース１−２を介し制御部５に、各工程の給
電路に設けた電力量計３０−３４はカウンタ１１を介し
て制御部５に接続されている。 以上の構成における作用を説明する。入力部７から入力
された各工程の稼動計画に基づき、記憶部６の電力量に
係る負荷条件から各工程２０〜２４の稼動計画を演算部
８で演算した一例を第３図に示す。このときの各工程の
負荷割合は工程２０から順に６０％、２０％、 １０
％、 ５％。 ５％とし、負荷割合６０％の工程２０が精米工程とする
。第３図から目標デマンド値４５１］ＫＷを超過する単
位時限は１０ ： ００〜Ｉｎ ： ３０．１４ ：
３０〜１５：００、１５：００〜１５ ： ３Ｇ、 １
７ ： ００〜＋７ ： ３０．１７ ： ３０〜．１
８：ＤＯの時限である。したがってこの５単位時限にお
いて工程を短時間停止する必要があることが稼動前に判
明する。また８：３０〜９：００゜１２ ： ３０〜１
３ ： ００．１４ ： ００〜１４ ： ３０．１６
： ００〜１６：３０は目標デマンド値の４５０ＫＷ
に近いため、この４単位時限においては要注意というこ
とが判明する。ｌまたがって稼動前に目標値を超過する
単位時限と目標値に近く超過する可能性のある単位時限
を明らかにすることができた。 次に稼動中の作用を説明すると、契約電力は、単位時限
３０分ごとに計測されるから、この３０分間に目標デマ
ンド値を超過しなければよいことになるから、単位時限
で説明する。第４図に示すものは、目標デマンド値を超
過する単位時限の制御方法をデマンド値の変化で示した
図である。あらかじめ超過する電力量は演算により明ら
かであるからどの工程を何分停止させれば目標デマンド
値内となるかの演算は可能である。 また、できるだけ工程の停止時間が短時間となる停止時
間を算出することも可能である。本実施例においては単
位時限終了の５分前で任意工程の停止信号を制御部５よ
り出力したことを示している。 第５図に示すものは演算したデマンド値が、目標値に近
いため目標値を超過する可能性のあるものの制御を示し
たものである。この場合も単位時限のデマンド値が目標
値を超過するか否かの判断を単位時限終了の５分前に行
うものとする。 単位時限終了５分前に電力量カウンタ」−１より得られ
る電力量から単位時限のデマンド値を演算、予測し、万
−得られた予測デマンド値が目標デマンド値を超えた値
であるならば、現在稼動中の工程の中から全工程の電流
値に対する各工程の電流値の最も大きい工程で停止可能
な工程を選択する。この場合工程２０の精米工程となる
。よって単位時限終了５分前より工程２０を停止させ単
位時限終了後再度起動することでこの単位時限の目標デ
マンド値を超過しないよう制御することになる。この場
合、工程２０以外の停止可能な工程で、目標デマンド値
の超過が回避できるのであればそれでもよい。また単位
時限終了５分前は停止可能な工程の負荷割合によって変
更されるべきであり、５分前に限定されることはない。 しかしながら停止時間が長くなるようであれば目標デマ
ンド値からの超過分が多いことになり、その超過分がで
きるだけ少なくなるよう各工程の稼動時限の変更を要す
る。 以上のことから、あらかじめ工場の各工程の諸条件をコ
ンピュータにインプットし、稼動時間等を入力すること
で、稼動計画を決定し、実稼動することなく稼動状況を
判断することが可能となり、あらかじめ監視すべき単位
時限と、停止する工程とを決定できると共に万一目標デ
マント値を超過する可能性があっても短時間工程を停止
することで回避でき、しかも単位時限終了前から一定時
間だけの停止であるから不規則な工程の停止になりえな
い使用電力制御方法とその装置の提供が可能となった。 【効 果】 以上のことから、生産を目的とする工場を含め大電力使
用の設備のあらゆる分野に亘りその使用電力の制御を容
易とし、制御のために停止させる設備も効率良く定期的
に停止させることが可能となり、使用電力制御を必要と
するあらゆる分野に大きく貢献することが可能となった
。
第１図は従来の電力監視装置の基本動作を示す図、第２
図は本発明の使用電力制御装置、第３図は本発明により
演算された稼動計画を示す図、第４図は単位時限デマン
ド値の制御を示す図、第５図は第４図と異なる単位時限
デマンド値の制御を示す図である。 １・・・使用電力制御装置、５・・・制御部、６・・・
記憶部、７・・・入力部、８・・・演算部、９・・・プ
リンタ、１０・・・表示部、１１・・・カウンタ、１２
・・・インターフェース、２０・・・工程１ （精米工
程）、２Ｊ・・・工程２．２２・・・工程３．２３・・
・工程４．２４・・・工程５．３０，３１，３２，３３
．３４・・・電力量計、Ｍ・・・各設備機器。
図は本発明の使用電力制御装置、第３図は本発明により
演算された稼動計画を示す図、第４図は単位時限デマン
ド値の制御を示す図、第５図は第４図と異なる単位時限
デマンド値の制御を示す図である。 １・・・使用電力制御装置、５・・・制御部、６・・・
記憶部、７・・・入力部、８・・・演算部、９・・・プ
リンタ、１０・・・表示部、１１・・・カウンタ、１２
・・・インターフェース、２０・・・工程１ （精米工
程）、２Ｊ・・・工程２．２２・・・工程３．２３・・
・工程４．２４・・・工程５．３０，３１，３２，３３
．３４・・・電力量計、Ｍ・・・各設備機器。
Claims (5)
- （１）複数の工程からなる設備の各工程における設備機
器の電気容量、負荷率等からなる電力量に係る負荷の条
件と、前記各工程の稼動時間等からなる電力量に係る必
要稼動時限とから、各工程の各単位時限のデマンド値を
算出し、各工程を組み合わせて稼動する際、各単位時限
における各工程のデマンド値の合計が契約電力等で決定
される目標デマンド値を超過しないよう、あるいはデマ
ンド値の合計が平均化するよう各工程の稼動開始時間、
終了時間等を組み合わせ、各工程の稼動時限を決定する
ことを特徴とする使用電力制御方法。 - （２）請求項（１）記載の使用電力制御方法であって、
決定された稼動時限で各工程が稼動中、決定された稼動
時限により単位時限のデマンド値の合計が目標値を超過
する時限あるいは単位時限後半の任意時刻におけるデマ
ンド値から当該単位時限のデマンド値を算出予測し、該
算出予測したデマンド値と前記目標デマンド値とを比較
して前記予測したデマンド値が大なるとき、稼動中の各
工程の中で停止可能で且つ最大負荷の工程を選択し、当
該単位時限の後半から終了まで停止させることを特徴と
する使用電力制御方法。 - （３）請求項（２）記載の使用電力制御方法であって、
単位時限後半から単位時限終了まで停止可能な工程の選
択は、稼動中の全工程の電流値に対する各工程の電流値
の割合が大きいものから順次選択することを特徴とする
使用電力制御方法。 - （４）複数の工程からなる設備の各工程における設備機
器の電気容量、負荷率等の電力量に係る負荷の条件と単
位時限の目標デマンド値及び一時的に停止可能な工程と
を記憶する記憶部と、設備の稼動要求に基づく各工程の
必要稼動時限を入力する入力部と、前記各工程の設備機
器の電力量を計測する電力量カウンタと、負荷の条件と
入力された必要稼動時限とから各工程の各単位時限のデ
マンド値を算出し、各単位時限における各工程のデマン
ド値の合計が前記目標デマンド値を超過しないよう、あ
るいは平均化するよう各工程の稼動時限を演算出力する
と共に、前記稼動時限で各工程が稼動中、決定された稼
動時限により単位時限のデマンド値の合計が目標値を超
過する時限と単位時限の後半の任意時限における当該単
位時限のデマンド値を前記電力量カウンタの値から予測
演算した予測デマンド値とを出力する演算部と、該演算
部の演算した各工程の稼動時限を各工程に出力し、単位
時限のデマンド値の合計が目標値を超過する時限と、前
記目標デマンド値と予測デマンド値とを比較して予測デ
マンド値が大なる時限に前記記憶部に記憶された一時的
に停止可能な工程を選択して停止信号を出力すると共に
前記各部を統括制御する制御部とからなることを特徴と
する使用電力制御装置。 - （５）請求項（４）記載の使用電力制御装置であって、
制御部の一時的に停止可能な工程の選択において、演算
部で電力量カウンタの信号から全工程の電流値と各工程
の電流値とを制御部に出力し、前記制御部において記憶
部に記憶された一時的に停止可能な工程の中から、全工
程の電流値に対する各工程の電流値の割合の最も大きい
工程を選択して該工程に停止信号を出力することを特徴
とする使用電力制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2063027A JP2875332B2 (ja) | 1990-03-13 | 1990-03-13 | 使用電力制御方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2063027A JP2875332B2 (ja) | 1990-03-13 | 1990-03-13 | 使用電力制御方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03265428A true JPH03265428A (ja) | 1991-11-26 |
| JP2875332B2 JP2875332B2 (ja) | 1999-03-31 |
Family
ID=13217437
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2063027A Expired - Fee Related JP2875332B2 (ja) | 1990-03-13 | 1990-03-13 | 使用電力制御方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2875332B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11221739A (ja) * | 1998-02-06 | 1999-08-17 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 生産スケジューリング装置及び電力監視装置 |
| JP2002369383A (ja) * | 2001-06-06 | 2002-12-20 | Hitachi Ltd | 家電機器の制御装置 |
| JP2010088279A (ja) * | 2008-10-03 | 2010-04-15 | Kitashiba Electric Co Ltd | 受電電力制御方法 |
| JP2010240915A (ja) * | 2009-04-02 | 2010-10-28 | Fanuc Ltd | 射出成形機の電力管理システム |
| JP2010250697A (ja) * | 2009-04-17 | 2010-11-04 | Fanuc Ltd | 工作機械の制御装置 |
-
1990
- 1990-03-13 JP JP2063027A patent/JP2875332B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11221739A (ja) * | 1998-02-06 | 1999-08-17 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 生産スケジューリング装置及び電力監視装置 |
| JP2002369383A (ja) * | 2001-06-06 | 2002-12-20 | Hitachi Ltd | 家電機器の制御装置 |
| JP2010088279A (ja) * | 2008-10-03 | 2010-04-15 | Kitashiba Electric Co Ltd | 受電電力制御方法 |
| JP2010240915A (ja) * | 2009-04-02 | 2010-10-28 | Fanuc Ltd | 射出成形機の電力管理システム |
| JP2010250697A (ja) * | 2009-04-17 | 2010-11-04 | Fanuc Ltd | 工作機械の制御装置 |
| US8026689B2 (en) | 2009-04-17 | 2011-09-27 | Fanuc Ltd | Control device for machine tool |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2875332B2 (ja) | 1999-03-31 |
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