JPH0759260A

JPH0759260A - 電力デマンド制御装置

Info

Publication number: JPH0759260A
Application number: JP5206051A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Kawabata; 繁雄川端
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-08-20
Filing date: 1993-08-20
Publication date: 1995-03-03

Abstract

(57)【要約】【目的】人手を介することなく、全ての稼動中機器の
使用電力値の総和を、電力使用料の安価なデマンド契約
電力未満に確実に抑えることのできる電力デマンド制御
装置の提供。【構成】電力デマンド制御装置１では、外部の記録型
電力計量器１１により検出され入力された全ての稼動中
機器の電力値がＣＰＵ２の演算部３により総和される。
そして、この全ての稼動中機器の電力値の総和と、デマ
ンド契約電力値未満に予め設定された最大電力値とが比
較部４により比較される。そこで、全ての稼動中機器の
電力値の総和が、最大電力値を上回ったとき、稼動中機
器のうちの停止可能機器（Ａ₁〜Ａ_nのいずれか）が演
算部３により自動的に停止される。従って、全ての稼動
中機器の使用電力値の総和を、人手を介することなく、
例えば電力使用料の安価なデマンド契約電力未満に確実
に抑えることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば人手を介するこ
となく、全ての稼動中機器の使用電力値の総和をデマン
ド契約電力未満に確実に抑えることのできる電力デマン
ド制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、高圧電力を使用する電力需要家
の工場等では、電力会社と協議して、これから使用する
電力の最大許容値（以下、デマンド契約電力と称する）
に係る契約を結ぶようになっている。このデマンド契約
電力の決定方式としては、工場等に設置される受電用ト
ランスの容量や電力負荷機器の容量合計に基づいて決定
する方式や、電力会社の記録型電力計量器（いわゆる、
デマンドメータ）を工場等に取り付けて、特に電力需要
のピークを迎える夏場に計量された最大電力の実績値に
基づいて自動的に決定する方式がある。

【０００３】これらのようにして決定されたデマンド契
約電力は、一年間を通じて適用されるものであって、操
業コスト面で極めて重要な値である。例えば、工場の使
用電力が瞬時でもデマンド契約電力を超えると、そのと
きの契約月の基本料金は、例えば約４割増に高騰し、電
力使用料の単価（円／ＫＷＨ）自体も高くなる。そし
て、上記のように工場に設置される記録型電力計量器
は、例えばデマンド契約電力，各機器で使用している電
力の総和値，力率，積算電力量をディジタル表示できる
ようになっている。

【０００４】そこで、工場側では、デマンド契約電力を
下回る値としての最大電力値を予め設定しておき、記録
型電力計量器から入力された各機器の使用電力値の総和
が最大電力値を超えたとき、更にデマンド契約電力を超
えることのないように、警告灯を点灯させたり或いは警
報を鳴らせるといったアラーム出力を発する方式を採用
している。

【０００５】そして、アラーム出力が発せられると、工
場の監視者は、稼動中の機器のうちから、停止させても
構わない機器（例えば、大容量の冷蔵庫や空気調和装置
等）を適宜選び出して、その機器をマニュアルで切電す
ることにより、使用電力値の総和が最大電力値を下回る
ようにしていた。こうして、監視者は使用電力値の総和
を監視しつつ、先程停止させた機器を仮に起動した場合
でも、使用電力値の総和が最大電力値を超えることのな
い程度まで低下したと判断したとき、この停止機器を再
稼動させていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
の方式によれば、各機器の使用電力値の総和が最大電力
値を超えたときに、単にアラーム出力されるだけである
ので、アラーム出力に対処するための監視者が少なくと
も一人は常時ついていなければならなかった。

【０００７】一方、監視者がついていたとしても、その
不注意や特別の事情によりアラーム出力への対応が遅れ
たりして、稼動中機器の使用電力値の総和がデマンド契
約電力を超える場合があった。そのため、確実かつ自動
的に稼動中機器の使用電力値の総和をデマンド契約電力
未満に抑える手法が嘱望されていた。

【０００８】本発明は、上記したような従来の問題点に
鑑みてなされたものであって、全ての稼動中機器の電力
値の総和が、デマンド契約電力未満に設定された最大電
力値を上回ったとき、稼動中機器のうちの停止可能機器
を自動的に停止させることにより、人手を介することな
く、全ての稼動中機器の使用電力値の総和を電力使用料
の安価なデマンド契約電力未満に確実に抑えることので
きる電力デマンド制御装置の提供を目的とするものであ
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、本発明に係る電力デマンド制御装置は、全ての稼動
中機器の電力値を検出する電力値検出手段と、この検出
された全ての稼動中機器の電力値の総和を演算する電力
値総和演算手段と、稼動中機器の電力値の総和と、使用
許容電力値未満に予め設定された所定の電力値とを比較
する電力値比較手段と、稼動中機器の電力値の総和が所
定の電力値を超えたとき、稼動中機器のうちから、予め
停止可能に設定されている停止可能機器を稼動停止させ
て、稼動中機器の電力値の総和を所定の電力値以下にす
る第１の制御手段とを具備してなることを特徴として構
成したものである。

【００１０】ここで、使用許容電力値とは、電力会社と
電力需要家との間の契約により予め定められる、例えば
デマンド契約電力の値をいう。

【００１１】また、全ての稼動中機器の電力値を検出す
る電力値検出手段とこの検出された全ての稼動中機器の
電力値の総和を演算する電力値総和演算手段と、稼動中
機器の電力値の総和と、使用許容電力値未満に予め設定
された所定の電力値とを比較する電力値比較手段と、予
め停止可能に設定されている停止可能機器に、稼動停止
に係る優先順位を設定する優先順位設定手段と、稼動中
機器の電力値の総和が所定の電力値を超えたとき、稼動
中機器のうちから、停止可能機器を優先順位に基づいて
選出する停止可能機器選出手段と、上記選出された停止
可能機器を稼動停止させて、稼動中機器の電力値の総和
を所定の電力値以下にする第２の制御手段とを具備して
なることを特徴とする構成であってもよい。

【００１２】

【作用】本発明に係る電力デマンド制御装置において
は、電力値検出手段により検出された全ての稼動中機器
の電力値の総和と、使用許容電力値未満に予め設定され
た所定の電力値とが電力値比較手段により比較される。
そして、全ての稼動中機器の電力値の総和が、所定の電
力値を上回ったとき、第１の制御手段は稼動中機器のう
ちの停止可能機器を自動的に停止させる。従って、全て
の稼動中機器の電力値の総和が使用許容電力値に達する
ことを防止できる。その結果、全ての稼動中機器の使用
電力値の総和を、人手を介することなく、例えば電力使
用料の安価な使用許容電力値未満に確実に抑えることが
できる。

【００１３】また、例えば稼動中機器の操業上の重要度
や容量を考慮して優先順位設定手段により設定された優
先順位に基づいて、停止可能機器選出手段が停止すべき
停止可能機器を選出するようにした場合には、当該優先
順位に従って選出された停止可能機器が第２の制御手段
により順番に停止される。従って、停止可能機器の停止
による操業面への影響が極めて小さくなる。また、全て
の稼動中機器の電力値の総和を最大電力値以下に一層確
実に保持することができる。

【００１４】

【実施例】本発明の一実施例となる電力デマンド制御装
置につき、添付図面を参照しつつ以下説明する。ここ
に、図１は本発明を具体化した一実施例に係る電力デマ
ンド制御装置の概略回路構成を示すブロック図である。

【００１５】図において、１はこの実施例に係る電力デ
マンド制御装置、２は演算部３と比較部４とより主とし
て構成される演算処理装置（以下、ＣＰＵと略称す
る）、５は主にＣＰＵ２との間でデータ書換え・更新可
能に記憶データのやりとりを行うメモリ、６はＣＰＵ２
及びメモリ５に対して外部のデータを入出力可能に変換
する入出力ポート、７はキーボード等に代表される入力
部、８はＣＲＴ，液晶ディスプレイ，警告ランプ等の表
示部、９はプリンタ等に代表される印字部、１０は記録
型電力計量器１１からの出力信号（例えば、アンペア出
力）をＣＰＵ２その他に取り込み可能に同期したパルス
信号に変換するパルス変換器である。

【００１６】一般に、電力需要家にて電力を使用する機
器は、操業中には停止することができない停止不可機器
と、操業中であっても停止できる停止可能機器とに大別
される。図１においては、Ａ₁〜Ａ_nが後者の停止可能
機器を示している。これらの停止可能機器Ａ₁〜Ａ
_nは、電力を使用する全ての機器のうちから、電力需要
家において予め選定されており、稼動停止に係る優先順
位が操業上の重要度や容量に応じてそれぞれに設定され
ている。この優先順位は符号Ａの添字ｎ（ｎ＝１〜ｎ）
の若い番号順で表される。

【００１７】上記のように選定された停止可能機器に係
るデータ及びそれぞれの優先順位に係るデータは、予め
入力部７から設定・入力され入出力ポート６を介してメ
モリ５に記憶されている。即ち、入力部７，入出力ポー
ト６，及びメモリ５よりなる構成が、本発明にいう優先
順位設定手段の一例である。また、メモリ５には、稼動
中の停止可能機器に係るデータを記憶するための稼動機
器データエリアが確保されている。

【００１８】一方、記録型電力計量器１１は、電力会社
が大口の電力需要家に設置したものであって、電力を使
用する全ての機器に対しそれぞれからの電力値データを
入力可能に接続されている。そして、この記録型電力計
量器１１は、稼動中の全ての機器からの電力値データを
周期的に取り込んで、それらの電力値データの総和を演
算し記録するようになっている。

【００１９】また、記録型電力計量器１１は、電力会社
と電力需要家との間で契約されたデマンド契約電力（使
用許容電力値），稼動中の各機器の電力値，それらの電
力値の総和等を表示するディスプレイ（不図示）等を備
えている。そして、記録型電力計量器１１側の電力値デ
ータの出力端子と、パルス変換器１０側の入力端子と
は、電力デマンド制御装置１の設置時に接続される。

【００２０】本実施例の電力デマンド制御装置１は、上
記したように構成されている。引続き、この電力デマン
ド制御装置１のＣＰＵ２による制御動作の一例につき、
図２のフローチャートを併用しつつ、以下に説明する。
尚、同図中のＳ１，Ｓ２，Ｓ３，・・・は、それぞれＣ
ＰＵ２による処理ステップを示す。ＣＰＵ２によるフロ
ーチャートの内容は、プログラムデータとして予めメモ
リ５に記憶されている。また、デマンド契約電力は、こ
こでは５００ＫＷに予め設定されメモリ５に記憶されて
いる。

【００２１】電力デマンド制御装置１の図示せぬ電源が
オンされると、ＣＰＵ２による演算処理がスタートす
る。先ず、ステップＳ１では、メモリ５における稼動機
器データエリアの内容，電力値データ等のクリア処理、
演算周期を司る演算クロックの計時クリア処理等の初期
設定が行われる。続いて、デマンド契約電力に近づいた
ことを前もって知らせるために電力需要家によりデマン
ド契約電力未満に設定される最大電力値（本発明にいう
所定の電力値であって、ここでは例えば４９０ＫＷとす
る）が、使用者によって入力部７及び入出力ポート６を
介して設定・入力されメモリ５に記憶される（Ｓ２）。

【００２２】そして、停止不可機器，停止可能機器を問
わず、全ての稼動中機器の使用電力値が記録型電力計量
器１１により検出される。これらの使用電力値はアンペ
アに係る出力としてパルス変換器１０に入力され、ここ
でＣＰＵ２に取込み可能の演算周期と同期したパルス出
力に変換された後、入出力ポート６を介してＣＰＵ２に
入力される（Ｓ３）。尚、ここでは既設の記録型電力計
量器１１を本発明の電力値検出手段として用いるが、こ
の電力値検出手段としては、例えば全ての稼動中機器と
入出力ポート６とを直結し、それぞれの使用電力値を電
力デマンド制御装置１に直接取り込んで検出する構成に
することも可能である。

【００２３】次に、ＣＰＵ２に入力された全ての稼動中
機器の使用電力値は演算部３により総和されて（Ｓ
４）、メモリ５に記憶される。即ち、演算部３によりス
テップＳ４の機能を実現する手段が、本発明にいう電力
値総和演算手段の一例である。ここで、停止可能機器Ａ
₁〜Ａ_nのうち、稼動中の停止可能機器を特定するデー
タとそれぞれに付された優先順位に係るデータとが、入
出力ポート６を介して入力されメモリ５の稼動機器デー
タエリアに記憶される（Ｓ５）。

【００２４】一方、ステップＳ６では、全ての稼動中機
器の使用電力値の総和が最大電力値を超えているか否か
が比較部４により比較判断される。即ち、比較部４によ
りステップＳ６の機能を実現する手段が、本発明にいう
電力値比較手段の一例である。ここで、使用電力値の総
和が最大電力値を超えている場合（Ｓ６，Ｙｅｓ）、演
算部３は、メモリ５の稼動機器データエリアに記憶され
ている稼動中の停止可能機器のうち、稼動停止に係る優
先順位が最高位の停止可能機器を選出する（Ｓ７）。即
ち、演算部３によりステップＳ７の機能を実現する手段
が、本発明にいう停止可能機器選出手段の一例である。

【００２５】そして、演算部３は、この選出した停止可
能機器に切電停止命令を出力し、当該停止可能機器を停
止させる（Ｓ８）。即ち、演算部３によりステップＳ８
の機能を実現する手段が、本発明にいう第１又は第２の
制御手段の一例である。また、演算部３は、停止させた
停止可能機器に係るデータをメモリ５の稼動機器データ
エリアから消去した後（Ｓ９）、処理手順をステップＳ
３の処理に戻す。こうして、全ての稼動中機器の使用電
力値の総和が最大電力値を超えなくなるまで（Ｓ６，Ｎ
ｏ）、ステップＳ３〜Ｓ９の処理が繰り返される。

【００２６】このように、電力デマンド制御装置１は、
全ての稼動中機器の使用電力値の総和が最大電力値を超
えたとき、稼動中機器のうちから停止可能機器を強制的
に稼動停止させるので、人手を介することなく自動的
に、前記使用電力値の総和を最大電力値以下に保持する
ことができる。また、強制的に稼動停止される停止可能
機器は、操業上の重要度の低いものや容量の大きなもの
から順に停止されるので、稼動中の停止可能機器を停止
することによる操業面に及ぼす影響が極めて小さく、ま
た、前記使用電力値の総和を最大電力値以下に保持する
制御の確実性が高くなる。

【００２７】他方、ステップＳ６において、使用電力値
の総和が最大電力値を超えていない場合は（Ｓ６，Ｎ
ｏ）、そのとき停止中の停止可能機器が有るか否かを、
メモリ５の稼動機器データエリアを検索することにより
判断する（Ｓ１０）。このとき、停止中の停止可能機器
がなければ（Ｓ１０，Ｎｏ）、処理手順をステップＳ３
の処理に戻し、該当する停止可能機器が有れば（Ｓ１
０，Ｙｅｓ）、そのなかから稼動停止に係る優先順位が
最低位の、即ち最も優先的に稼動させるべき停止可能機
器を選出する（Ｓ１１）。

【００２８】続いて、この選出された停止可能機器の過
去一定期間における電力実績値（例えば、過去一定期間
の平均データとして、メモリ５に書換え・更新可能に記
憶されている値）と、そのときの使用電力値の総和との
仮合計を演算する（Ｓ１２）。

【００２９】そして、ステップＳ１３では、前記のよう
に演算された仮合計が最大電力値を超えているか否かが
比較部４により比較判断される。仮合計が最大電力値を
超えている場合は（Ｓ１３，Ｙｅｓ）、この停止可能機
器の適用を断念し、この停止可能機器の次に優先順位の
高い停止可能機器を稼動機器データエリアから選出し
（Ｓ１４）、仮合計が最大電力値を超えなくなるまで
（Ｓ１３，Ｎｏ）、ステップＳ１２〜Ｓ１４の処理を繰
り返す。

【００３０】こうして、仮合計が最大電力値を超えなく
なった時点で選出されている停止可能機器に対し、演算
部３は起動命令を出力して駆動を開始させた後（Ｓ１
５）、処理手順をステップＳ３の処理に戻す。

【００３１】このように、電力デマンド制御装置１は、
使用電力値の総和を最大電力値以下に保持するために稼
動中機器の停止制御のみを行うだけではなく、使用電力
値の総和が最大電力値を超えていない状況であって強制
停止中の停止可能機器が存在する場合には、最大電力値
以上とならない範囲内で、強制停止中の停止可能機器を
適宜起動させるので、できるだけ強制停止中の停止可能
機器を少なくすることができるのである。

【００３２】ここで、本実施例装置による経済的な効果
を考察してみる。例えば、ある需要家において、全ての
電力使用機器の合計最大容量が７００ＫＷであり、その
うち、操業中には常に稼動していなければならないもの
の合計最大容量が５５０ＫＷであって、例えば空気調和
装置や冷凍機等の停止可能機器の合計最大容量が１５０
ＫＷであるとする。そして、ある月間の電力使用量が１
０００００ＫＷＨ（従来方式により電力値総和が５５０
ＫＷのとき）又は８５０００ＫＷＨ（本実施例方法によ
り電力値総和が４８０ＫＷのとき）であったとする。ま
た、デマンド契約電力は５００ＫＷであり、電力需要家
により設定された最大電力値は４９０ＫＷであったとす
る。

【００３３】この場合、稼動中機器の電力合計がデマン
ド契約電力未満のとき、基本料金は例えば１２６０円に
基づく価格が適用され、電力使用料の単価（円／ＫＷ
Ｈ）は例えば１０．９４円が適用される。一方、稼動中
機器の電力合計がデマンド契約電力以上になると、基本
料金は例えば１７８０円に基づく高価格が適用され、電
力使用料の単価（円／ＫＷＨ）は例えば１１．０９円が
適用される。

【００３４】そこで、従来方式にたよって稼動中機器の
合計容量がデマンド契約電力を超えた場合の総電力料金
と、本実施例の電力デマンド制御装置１を用いて制御し
た場合の総電力料金とを比較した一例を以下に示す。

【００３５】〔稼動中機器の電力合計＝５５０ＫＷ≧５００ＫＷ〕・基本料金（イ）＝１７８０×５５０×０．８５＝８３２１５０円／月・使用料金（ロ）＝１０００００×１１．０９＝１１０９０００円／月・総電力料金＝（イ）＋（ロ）＝１９４１１５０円／月〔稼動中機器の電力合計＝４８０ＫＷ＜５００ＫＷ〕・基本料金（ハ）＝１２６０×４８０×０．８５＝５１４０８０円／月・使用料金（ニ）＝８５０００×１０．９４＝９２９９００円／月・総電力料金＝（ハ）＋（ニ）＝１４４３９８０円／月〔差引総電力料金〕・−＝４９７１７０円／月

【００３６】これらの比較結果からも明らかなように、
本実施例の電力デマンド制御装置１を用いることにより
稼動中機器の使用電力値の総和（電力合計）がデマンド
契約電力を超えないように自動的に制御した場合には、
極めて大きな経済的効果を奏することがわかる。

【００３７】尚、上記したフローチャートには図示して
いないが、本実施例装置は、稼動中機器の使用電力値の
総和が、デマンド契約電力（５００ＫＷ）直近の、例え
ば４９９ＫＷに達したとき、同時に全ての停止可能機器
を緊急停止させるようにも構成されている。これによっ
て、稼動中機器の使用電力値の総和がデマンド契約電力
を超える機会を少しでもなくすように工夫している。

【００３８】また、上記した実施例では、記録型電力計
量器１１を用いて既に契約設定されたデマンド契約電力
を超えないように、電力デマンド制御装置１を用いて停
止可能機器を選出・停止させるようにしたが、この使用
態様に限定されるものではなく、例えば電力会社との間
でデマンド契約電力を契約設定する際に、電力需要家側
の所望する比較的小さめの最大電力値を電力デマンド制
御装置１に設定しておいて、この電力デマンド制御装置
１を用いて停止可能機器を選出・停止させることによ
り、デマンド契約電力を比較的低いものに抑えて契約す
ることができる。それにより、低価格の電力料金体系を
享受することも可能である。

【００３９】

【発明の効果】本発明に係る電力デマンド制御装置によ
れば、全ての稼動中機器の電力値の総和が、使用許容電
力未満に予め設定された最大電力値を上回ったとき、稼
動中機器のうちの停止可能機器を自動的に停止させるこ
とができる。その結果、全ての稼動中機器の電力値の総
和を、人手を介することなく、例えば電力使用料の安価
な使用許容電力未満に確実に抑えることができる。

【００４０】また、例えば稼動中機器の操業上の重要度
や容量を考慮した優先順位に基づいて、すなわち操業上
の重要度の低いものや容量の大きなものから順に停止す
べき停止可能機器を選出するように構成した場合には、
当該優先順位に従って選出された停止可能機器が順番に
停止される。従って、停止可能機器の停止による操業面
への影響を極力小さくでき、かつ、全ての稼動中機器の
電力値の総和を最大電力値以下に保持する制御の確実性
を高くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る電力デマンド制御装置
の概略回路構成を示すブロック図である。

【図２】この実施例による電力デマンド制御装置の演算
処理手順を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１電力デマンド制御装置２演算処理装置（ＣＰＵ）３演算部４比較部５メモリ６入出力ポート７入力部１０パルス変換器Ａ₁〜Ａ_n 停止可能機器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】全ての稼動中機器の電力値を検出する電
力値検出手段と、この検出された全ての稼動中機器の電力値の総和を演算
する電力値総和演算手段と、稼動中機器の電力値の総和と、使用許容電力値未満に予
め設定された所定の電力値とを比較する電力値比較手段
と、稼動中機器の電力値の総和が所定の電力値を超えたと
き、稼動中機器のうちから、予め停止可能に設定されて
いる停止可能機器を稼動停止させて、稼動中機器の電力
値の総和を所定の電力値以下にする第１の制御手段とを
具備してなることを特徴とする電力デマンド制御装置。
【請求項２】全ての稼動中機器の電力値を検出する電
力値検出手段と、この検出された全ての稼動中機器の電力値の総和を演算
する電力値総和演算手段と、稼動中機器の電力値の総和と、使用許容電力値未満に予
め設定された所定の電力値とを比較する電力値比較手段
と、予め停止可能に設定されている停止可能機器に、稼動停
止に係る優先順位を設定する優先順位設定手段と、稼動中機器の電力値の総和が所定の電力値を超えたと
き、稼動中機器のうちから、停止可能機器を優先順位に
基づいて選出する停止可能機器選出手段と、上記選出された停止可能機器を稼動停止させて、稼動中
機器の電力値の総和を所定の電力値以下にする第２の制
御手段とを具備してなることを特徴とする電力デマンド
制御装置。