JPH11215700A

JPH11215700A - デマンドコントロール方法および装置

Info

Publication number: JPH11215700A
Application number: JP1384898A
Authority: JP
Inventors: Kiyomitsu Iwasaki; 清光岩崎
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1998-01-27
Filing date: 1998-01-27
Publication date: 1999-08-06

Abstract

(57)【要約】【課題】デマンドコントロールにおいて、複数の空調
機がデマンド制御対象負荷の場合、従来の負荷制御方式
では各空調機の運転時間のばらつきが残り、各部屋間の
室温の差となるが、これを防止する。【解決手段】目標デマンド値に収めるため予測デマン
ド値から調整電力値を演算する演算処理部５と、複数の
各空調機負荷の運転時間を計測する運転時間計測タイマ
ー１３と、直前の過去１デマンド時限の各負荷の運転時
間と現在デマンドの各負荷の運転時間を記憶するＲＡＭ
５ｃと、負荷の遮断は各空調機の中から過去デマンド時
限の運転時間と現在デマンドの運転時間の合計運転時間
の長いものから遮断対象に選択し、負荷の投入は各空調
機の中から過去デマンド時限の運転時間と現在デマンド
の運転時間の合計運転時間の短いものから投入対象に選
択する負荷制御部９を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、デマンド時限に
おける使用電力量が契約電力量を超えないように監視、
制御するデマンドコントロール方法および装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】図６は、例えば特開昭６２−１８９２６
号公報に示された従来のデマンドコントロール装置の回
路構成ブロック図である。図において、１は電力供給電
路で、この電力供給電路１には複数の負荷Ａ、Ｂ、・・
・Ｎが接続されている。２は電力供給電路１の消費電力
量を計量する発信装置付電力量計、３はデマンドコント
ロール回路であり、発信装置付電力量計２からの使用電
力量に比例したパルスを計数して所定時限内（デマンド
時限、一般には１５分または３０分間）の使用電力量が
契約電力量を超えないように予測演算し、警報出力およ
び負荷の遮断、投入信号を出力する。デマンドコントロ
ール回路３において、４は入力制御部、５はＣＰＵより
なる演算処理部、６は時計機構よりなる時限部であり、
１５分または３０分のデマンド時限信号を演算処理部５
へ与える。７は設定値入力部であり、デマンドコントロ
ール回路３の制御の基準となる契約電力量に基づく目標
使用電力量（以下目標デマンド値という）が入力され記
憶されている。８は出力制御部、９は演算処理部５から
の指令により負荷Ａ、Ｂ、・・・Ｎの遮断、投入を制御
する負荷制御部、１０は演算処理部５からの指令により
警報ブザー１１の警報出力を制御する警報制御部であ
る。

【０００３】図７は従来のデマンドコントロール装置の
動作を示すタイムチャートである。図において、横軸は
時間を示し、デマンド時限をＴ、デマンド時限内の経過
時間をｔとする。縦軸はデマンド電力量を示し、Ｑは目
標デマンド値、Ｐは時限開始から経過時間ｔまでの使用
電力量、すなわち現在のデマンド電力量である。経過時
間ｔ時点において、それよりさかのぼって短い間隔の一
定時間幅△ｔをとり、この一定時間幅△ｔの使用電力量
の増分を△Ｐとする。ここで、△Ｐ／△ｔなる演算によ
り、使用電力量の増加率（現在の使用電力）を求め、こ
のままの状態でデマンド時限Ｔまでの残り時間（Ｔ−
ｔ）が継続するとして、現在のデマンド電力量Ｐを引き
伸ばすとデマンド時限Ｔにおけるデマンド予測値が求め
られる。この値をＲとすれば、予測デマンド値Ｒは次式
（１）で表わされる。Ｒ＝Ｐ＋（Ｔ−ｔ）・△Ｐ／△ｔ・・・・・・・・・・（１）そして、予測デマンド値Ｒが目標デマンド値Ｑを超える
演算結果が出ると、演算処理部５から警報制御部１０を
介して警報ブザー１１へ警報出力して負荷制御を行うよ
う監視者の注意を喚起する。予測デマンド値Ｒを目標デ
マンド値Ｑ以下にするために、現在通電中の負荷電力を
調整して目標デマンド値以内に収めるが、その調整に必
要な調整電力は次式（２）によって演算され表示される
（デマンド時限３０分の場合）。調整電力＝（予測デマンド値−目標デマンド値）×３０／残り時限＝（Ｒ−Ｑ）×３０／（Ｔ−ｔ）・・・・・・・（２）

【０００４】調整電力値が所定の電力値を超えている
と、演算処理部５は負荷制御部９を通じて遮断信号を出
力する。この遮断信号により、負荷制御部９に設定され
ている制御方式に従って負荷Ａ、Ｂ、・・・Ｎが遮断さ
れる。このとき、予測デマンド値を目標デマンド値以下
にするために、調整電力に見合う電力負荷を遮断する。
また、逆に、遮断した負荷が多くなると、予測デマンド
値が目標デマンド値を下回る際は、目標デマンド値を超
えない範囲で負荷の再投入も行われる。

【０００５】従来のデマンドコントロール装置における
負荷制御方式としては、優先順位方式、優先サイクリッ
ク方式、サイクリック方式などがあり、これらを選択設
定できるようになっている。図８にデマンドコントロー
ル装置の各制御方式の負荷遮断、投入の概念を示し、
（ア）は優先制御方式、（イ）は優先サイクリック方
式、（ウ）はサイクリック方式を示す。なお、図８中、
斜線部は運転を、空白は停止を示している。

【０００６】優先制御方式（ア）とは、負荷の遮断を重
要度の低い順序、例えば負荷Ａ、Ｂ、Ｃ、・・・Ｎの順
序に行い、投入は重要度の高い順序に負荷Ｎ、・・・
Ｃ、Ｂ、Ａの順序で行うものである。負荷Ｃは負荷Ａ、
Ｂが遮断状態にない限り遮断されない。優先サイクリッ
ク方式（イ）とは、負荷の遮断をＡ、Ｂ、Ｃ、・・・Ｎ
の順序で行い、投入も負荷Ａ、Ｂ、Ｃ、・・・Ｎの順序
で行うものである。負荷Ｃは負荷Ａ、Ｂが遮断状態にな
い限り遮断されない。サイクリック方式（ウ）とは、負
荷の遮断をＡ、Ｂ、Ｃ、・・・Ｎの順序で行い、投入は
最後に遮断された負荷から順次行うものである。負荷Ｃ
は負荷Ａ、Ｂが遮断状態にあるか否かに関係なく遮断さ
れる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】使用電力のデマンドコ
ントロール対象として産業活動に直接的な影響の少ない
空調機（冷房）負荷を対象とすることが多くなってい
る。従来のデマンドコントロール装置は負荷制御を上記
（ア）（イ）（ウ）の制御方式から選択しているが、空
調機自身の温度コントロール機能により、各部屋が設定
温度に達すると、デマンドコントロールとは別に空調機
の停止がなされる。しかし、デマンドコントロールする
場合は、空調機の温度コントロール機能が働くより優先
して空調機の運転を停止させなければならない。このた
め、複数の空調機負荷のうちで偏った遮断、投入がなさ
れることが多い。空調（冷房）のための各部屋への冷媒
送量は空調機の稼動時間（運転時間）に比例するが、従
来の制御方式では各空調機の稼動時間については考慮さ
れておらず、空調機毎の各部屋の温度に差が生じるとい
った問題があった。

【０００８】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、デマンドコントロール制御対象
である負荷の稼働時間を考慮して負荷の遮断、投入を制
御し、例えば負荷が空調機の場合は、空調による各部屋
の温度が均等化されるように、空調機の制御を行うデマ
ンドコントロール方法および装置を提供しようとするも
のである。

【０００９】

【問題点を解決するための手段】この発明に係るデマン
ドコントロール方法は、負荷の電力量を測定する電力量
測定手段からの出力を基にデマンド時限終了時の予測デ
マンド値を演算により求め、また、目標デマンド値、デ
マンド時限終了までの残り時間、および上記予測デマン
ド値から調整電力値を演算により求め、上記調整電力値
に対応させて負荷を遮断または投入し、デマンド時限内
の使用電力量を制御するようにしたものにおいて、複数
の各負荷の運転時間を記憶し、調整電力値に対応した負
荷の遮断は、記憶した各負荷の運転時間の長いものか
ら、また、負荷の投入は、記憶した各負荷の運転時間の
短いものから行うようにしたものである。

【００１０】また、上記方法において、負荷の遮断は、
少なくとも過去１デマンド時限の運転時間と現在デマン
ド時限の運転時間の合計運転時間の長いものから、ま
た、負荷の投入は、少なくとも過去１デマンド時限の運
転時間と現在デマンド時限の運転時間の合計運転時間の
短いものから行うようにしたものである。

【００１１】また、負荷を空調機としたものである。

【００１２】また、負荷を空調機と他の通常負荷とした
とき、負荷の遮断は空調機を優先し、負荷の投入は他の
通常負荷を優先するようにしたものである。

【００１３】また、この発明に係るデマンドコントロー
ル装置は、負荷への電力供給電路の電力量を測定する電
力量測定手段と、デマンド時限を設定する時限部と、目
標使用電力量を設定する設定値入力部と、各負荷の運転
時間を計測する運転時間計測手段と、この運転時間計測
手段の出力のうち、少なくとも直前の過去１デマンド時
限と現在デマンド時限の各負荷の運転時間を記憶する負
荷運転時間記憶手段と、上記電力量測定手段、時限部、
および設定値入力部の信号から、デマンド時限終了時の
予測デマンド値および調整すべき電力値をそれぞれ演算
により求める演算手段と、上記調整すべき電力値に基づ
いて負荷の遮断、投入を行うに際し、負荷の遮断は上記
記憶手段に記憶された運転時間の長い負荷から、また、
負荷の投入は上記記憶手段に記憶された運転時間の短い
負荷からそれぞれ行う負荷制御部とを備えたものであ
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１はこの発明の
実施の形態１に係るデマンドコントロール装置を示す回
路構成ブロック図である。図において、１は電力供給電
路で、この電力供給電路１には複数の負荷Ａ、Ｂ、・・
・Ｎが接続されている。２は電力供給電路１の消費電力
量を計量する発信装置付電力量計、３はデマンドコント
ロール回路であり、発信装置付電力量計２からの使用電
力量に比例したパルスを計数して所定時限内の使用電力
量が契約電力量を超えないように予測演算し、警報出力
および負荷の遮断、投入信号を出力する。デマンドコン
トロール回路３において、４は入力制御部、５は、ＣＰ
Ｕ５ａ、ＲＯＭ５ｂ、およびＲＡＭ５ｃよりなる演算処
理部である。ＣＰＵ５ａは演算処理部５の中枢であり、
また、ＲＯＭ５ｂには制御プログラム等が記憶され、Ｒ
ＡＭ５ｃには各種設定値及び負荷の運転時間データ等が
書き込まれる。６は時計機構よりなる時限部であり、１
５分または３０分のデマンド時限信号を演算処理部５へ
与える。７は設定値入力部であり、デマンドコントロー
ル回路３の制御の基準となる契約電力量に基づく目標デ
マンド値が入力され記憶されている。８は出力制御部、
９は演算処理部５からの指令により負荷Ａ、Ｂ、・・・
Ｎの遮断、投入を制御する負荷制御部、１０は演算処理
部５からの指令により警報ブザー１１の警報出力を制御
する警報制御部である。

【００１５】１２は負荷Ａ、Ｂ、・・・Ｎの運転状態を
把握する運転状態監視部であり、例えば各負荷からの接
点信号を監視して現時点での各負荷の運転、停止を把握
する。１３は運転時間計測タイマーである。ここで、負
荷Ａ、Ｂ、・・・Ｎのうち、Ａ、Ｂ・・・を空調機、Ｎ
を空調機以外のデマンドコントロール対象として優先度
の低い負荷とするとき、運転時間計測タイマー１３は各
空調機負荷の稼働時間をカウントして演算処理部５へ入
力する。

【００１６】次に動作を説明する。図２はＲＡＭ５ｃの
記憶内容を説明する図、図３はデマンドコントロールの
タイムチャート例を示す図、図４、図５は実施の形態１
のデマンドコントロール装置の動作を説明するフローチ
ャートである。図２に示すように、ＲＡＭ５ｃには少な
くとも２時限の各負荷の運転時間のカウントメモリーを
備えている。デマンドコントロール装置は、図４に示す
ように、デマンド時限毎に、ＣＰＵ５ａで演算したデマ
ンド予測値のリセットと最も古い運転時間のカウントメ
モリーをＲＡＭ５ｃからクリヤーして、新たに現在デマ
ンド時限の各負荷の運転時間のカウントを行うようにす
る（ステップ４１、４２）。そして、運転時間計測タイ
マー１３からの信号を得て、現在デマンドの開始時点か
ら現在までの各負荷の運転時間の集計が行われ、ＲＡＭ
５ｃに記録される（ステップ４３、４４）。また、一定
時間△ｔ毎にデマンド予測演算と調整電力を求める演算
を演算処理部５で実行する（ステップ４５、４６）。調
整電力が求められると、この値により（ａ）電力削減、
（ｂ）電力投入、（ｃ）調整不要、のいずれかの指令が
出される（ステップ４７）。

【００１７】調整不要の場合は次の一定時間△ｔ経過を
待つ。電力削減、電力投入の場合は図３、図５の処理フ
ローに従って処理される。以下、図３、図５により説明
する。電力削減指令では、ステップ５１においてＲＡＭ
５ｃに記録されている直前の過去１時限の各負荷の運転
時間（図３のＴＡ１、ＴＢ１、ＴＣ１、ＴＤ１）と現在
デマンドの開始時点から現在までの各負荷の運転時間ｔ
１の合計運転時間の最長の負荷を選出する（図３の例で
は負荷Ｄ）。選出された負荷の電力値が調整電力値を満
足しておればその負荷の遮断を実行する（ステップ５
２、５３）。選出された負荷の電力値が調整電力値に不
足の場合は次に合計運転時間の長い負荷が遮断対象とし
て選出され遮断負荷に加えられる。遮断された空調機負
荷はその時点から運転時間計測タイマー１３での運転時
間のカウントは停止される。また、空調機自身の温度制
御機能により空調機の運転が中止された場合も、その空
調機の運転時間のカウントは停止される。ここで、現在
運転中の全ての空調機の電力値を合計しても調整電力値
に不足する場合は、予め定められた空調機以外の負荷を
遮断対象として加える（ステップ５４〜５６）。

【００１８】調整電力の演算結果により電力投入の指令
があれば、ＲＡＭ５ｃに記録されている現在デマンド時
限と直前の過去１時限の各負荷の合計運転時間（図３の
ＴＡ１＋ＴＡ２、ＴＢ１＋ＴＢ２、ＴＣ１＋ＴＣ２、Ｔ
Ｄ１＋ＴＤ２）の中から運転時間の最短のものを選び、
調整電力値に対応する負荷を投入する（ステップ５９〜
６１）。しかし、予め空調機より優先して電力供給を要
するように定められている負荷があればこれを優先して
投入する（ステップ５７、５８）。この負荷投入をして
も調整電力値に余裕がある場合には上記のようにその時
点での現在デマンド時限と直前の過去１時限の空調機各
負荷の合計運転時間の最短のものを負荷投入をする。

【００１９】上記の説明では、空調機の運転時間を現在
デマンド時限と直前の過去１時限の運転時間を把握して
デマンドコントロールを実行するようにしているが、現
在デマンド時限と過去の数時限の合計運転時間を把握す
るようにしてもよい。また、このような空調機を対象と
した運転時間を均等化する負荷制御方式を、従来から有
る優先順位方式、優先サイクリック方式、サイクリック
方式と組み合わせて選択設定できるようにしてもよい。

【００２０】

【発明の効果】この発明は、負荷の稼働時間に基づいて
負荷の遮断、投入を行い、電力調整を行うものであるか
ら、従来から有る優先順位方式、優先サイクリック方
式、サイクリック方式とは異なる制御が可能で、用途に
応じた適切なデマンドコントロールを行うことができ
る。

【００２１】また、デマンドコントロール対象負荷が空
調機であるとき、各空調機の運転時間が均等化されるこ
とにより、各部屋間の室温を均等化させることができ
る。

【００２２】また、負荷が空調機と空調機以外の一般負
荷であるとき、空調機負荷の遮断を優先させることによ
り、産業活動に影響の少ないデマンドコントロールを実
現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１に係るデマンドコン
トロール装置を示す回路構成ブロック図である。

【図２】この発明のＲＡＭの記憶内容を説明する図で
ある。

【図３】この発明のタイムチャート例を示す図であ
る。

【図４】実施の形態１のデマンドコントロール装置の
動作を説明するフローチャートである。

【図５】実施の形態１デマンドコントロール装置の動
作を説明するフローチャーである。

【図６】従来のデマンドコントロール装置を示す回路
構成ブロック図である。

【図７】従来のデマンドコントロール装置の動作を示
すタイムチャートである。

【図８】従来のデマンドコントロール装置の各制御方
式の負荷遮断、投入の概念を示す図である。

【符号の説明】

１電力供給電路、２発信装置付電力量計、３デマ
ンドコントロール回路、４入力制御部、５演算処理
部、５ａＣＰＵ、５ｂＲＯＭ、５ｃＲＡＭ、６
時限部、７設定値入力部、８出力制御部、９負荷
制御部、１０警報制御部、１１警報ブザー、１２
運転状態監視部、１３運転時間計測タイマー、Ａ、
Ｂ、・・・Ｎ負荷。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】負荷の電力量を測定する電力量測定手段
からの出力を基にデマンド時限終了時の予測デマンド値
を演算により求め、また、目標デマンド値、デマンド時
限終了までの残り時間、および上記予測デマンド値から
調整電力値を演算により求め、上記調整電力値に対応さ
せて負荷を遮断または投入し、デマンド時限内の使用電
力量を制御するようにしたデマンドコントロール方法に
おいて、複数の各負荷の運転時間を記憶し、調整電力値
に対応した負荷の遮断は、記憶した各負荷の運転時間の
長いものから、また、負荷の投入は、記憶した各負荷の
運転時間の短いものから行うようにしたことを特徴とす
るデマンドコントロール方法。
【請求項２】負荷の遮断は、少なくとも過去１デマン
ド時限の運転時間と現在デマンド時限の運転時間の合計
運転時間の長いものから、また、負荷の投入は、少なく
とも過去１デマンド時限の運転時間と現在デマンド時限
の運転時間の合計運転時間の短いものから行うようにし
たことを特徴とする請求項１記載のデマンドコントロー
ル方法。
【請求項３】負荷が空調機であることを特徴とする請
求項１または請求項２記載のデマンドコントロール方
法。
【請求項４】負荷が空調機と他の通常負荷であると
き、負荷の遮断は空調機を優先し、負荷の投入は他の通
常負荷を優先するようにしたことを特徴とする請求項１
または請求項２記載のデマンドコントロール方法。
【請求項５】負荷への電力供給電路の電力量を測定す
る電力量測定手段、デマンド時限を設定する時限部、目
標使用電力量を設定する設定値入力部、各負荷の運転時
間を計測する運転時間計測手段、この運転時間計測手段
の出力のうち、少なくとも直前の過去１デマンド時限と
現在デマンド時限の各負荷の運転時間を記憶する負荷運
転時間記憶手段、上記電力量測定手段、時限部、および
設定値入力部の信号から、デマンド時限終了時の予測デ
マンド値および調整すべき電力値をそれぞれ演算により
求める演算手段、および、上記調整すべき電力値に基づ
いて負荷の遮断、投入を行うに際し、負荷の遮断は上記
記憶手段に記憶された運転時間の長い負荷から、また、
負荷の投入は上記記憶手段に記憶された運転時間の短い
負荷からそれぞれ行う負荷制御部を備えたことを特徴と
するデマンドコントロール装置。