JPS5944856B2 - 需要電力監視装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は需要電力が契約電力を超過しないようにある時
点でいくらの電力を軽減すれば良いかを表示し、かつ超
過するおそれのある場合は警報信号を発生する需要電力
監視に関するものである。

一般に需要電力が契約電力を超過するとその超過分に対
して割高な違約金を支払わなければならないため、需要
電力が契約電力を超過するおそれがある場合には未然に
それを知り超過防止しなければならない。従来このよう
な目的のために取引用最大需要電力計を人間がチェック
して、需要時限が一定時間経過した時点でいくらの負荷
遮断をするか否か判断していた。

しかしながら、このようにデマンド計を人間がチェック
して使用電力を制限するような従来装置では、人間が勘
で判断するため監視が困難で負荷遮断量が少なすぎて契
約電力を超過したり、負荷遮断量が多すぎたため例えば
工場などの場合生産に支障をきたす事態を生じることが
あつた。また電子回路を用いた装置としては、発信装置
付電力量計のパルスを計数し、現時点の需要電力および
一定時間における増加量、需要時限の残り時間から予測
需要電力を算出し、あらかじめ設定された目標値と比較
してこれを超過しておれば第１段警報を発生し、さらに
前記予測需要電力と目標値の差を需要時限の残り時間で
除算して、調整電力を算出し、あらかじめ設定された警
報値と比較してこれを超過しておれば第２段警報を発生
し、監視者に注意を喚起するという装置があつた。

このような従来の装置は次のような欠点があつた。すな
わち前記第１段警報は予測需要電力が目標需要電力を超
過していることを示すものである。ところが超過がわず
かの場合は負荷を遮断しなくても済む場合がある。一方
前記第２段警報は調整電力が警報値をこえたので、警報
値に相当するだけの負荷を遮断する必要があることを示
す警報である。従つて、電気の監視者は第１段警報によ
り負荷遮断をするべく準備をし、待機状態に入る。とこ
ろが超過がわずかでなかなか第２段警報の発生にいたら
ない場合は監視者は負荷遮断スイツチを握つたままその
ままの状態を保持せねばならず、監視者の精神的・肉体
的疲労ははかりしれないものがあつた。しかも、需要電
力は通常３０分毎の需要時限を単位とし、そのうち一度
でも契約電力を超過すると前記の違約金を徴収されるた
め、監視者は四六時中緊張状態にあることを強いられた
。本発明は上記のような欠点を除去するためになされた
ものであつて、回路の電気使用量から予測需要電力と調
整電力を演算し、さらに一定時間後に達するであろうと
ころの調整電力を予測し、さらにこの値に対して警報値
を設定し、これを超過すると警報を発生する需要電力監
視装置を提供することを目的とする。以下第１図ないし
第２図にもとづき本発明の一実施例について説明する。

第１図は本発明の原理を示すタイムチヤートである。

図において、横軸は時間で、需要時限をＴ、需要時限Ｔ
の経過時間をｔとする。縦軸は需要電力で、Ｑ１は目標
需要電力例えば契約電力であり、Ｐは経過時間ｔにおけ
る需要電力すなわち現在需要電力である。また原点０か
ら点Ａを結ぶ曲線は需要電力の増加曲線である。さて経
過時間ｔにおいて、それよりさかのぼつて一定時間Δｔ
をとり、その時間内における需要電力の増分を△ｐとす
る。

ここで△ｐ／Δｔなる演算をすれば需要電力の増加率が
求められ、これは第１図において、ΔＴ，Δｐにより構
成された直角三角形の正接でありこの三角形の斜辺を真
直に延長し、需要時限Ｔから縦軸に平行に延ばした直線
との交点をＲとすればこのＲが点Ａにおける予想需要電
力となる。この値は欠式により求められる。ｔΔ Ｌ 次に点Ａから縦軸に平行な直線を引き、目標需要電力Ｑ
１との交点をＢとして直角三角形△ＢＱｌＲを考える。

ＲとＱ，の差は需要電力が超過するであろう値である。
他方需要時限の残り時間はＴ−ｔであるからＴ−ｔの間
に需要電力超過予想値Ｒ−Ｑ１を低減するよう負荷調整
せねばならない。この値が調整電力であつて、この値を
Ｕとすれば次式で表わされる。

さらに角度１ＲＢＱ１をψ１とおけば２）式は次式とお
くことができる。

↓な雫騙騙ヵとム〒門舅の超過予想値と＝り時間でつく
られる三角形の正接を需要時限倍した値であつて図中で
は直線ＢＲの傾きであると云うことができる。

さてこの発明の目的は経過時間ｔよりもさらにある一定
時間後の調整電力を予測するものである。

経過時間ｔにおいて、これよりもΔｔ後の時間をｔ＋△
ｔとし、縦軸に平行な直線を引いて目標需要電力Ｑ１と
の交，点をＣとすれば直角三角形へＣＱｌＲがっくられ
る。この三角形において角度１ＲＣＱ１をψ２とおけば
予測調整電力ＵＲは次式で表わされる。Ｄ−ｎ １ 〜 Ｉ ＆Ｊｔ／ （４）式により演算された予測調整電力υＲに警報値Ｑ
２を設定し、前者が後者を超過すると第２段警報を発生
し、時間Δｔ後に負荷制御をする必要があることを監視
者に知らせて負荷制御の準備態勢に入る。

さらに、（２）式で算出された調整電力と警報値Ｑ２を
比較し、前者が後者を超えると第３段警報を発生し、監
視者はこれにより実際に負荷を週断する。次に第２図に
より本装置の具体的な実施例を説明する。

１は発信装置付電力量計で回路の使用電力量をＰＴ，Ｃ
Ｔを介して計測し、使用電力量に比例したパルスを発信
する。

２は需要電力カウンタで、前記パルスを叶数して後述す
る時計部４からの信号により需要時限Ｔ毎に零戻しする
。

３は需要電力増分カウンタで後述する時計部４からの信
号により一定時間（△Ｔ）毎に零戻しする。

４は時計部で需要時限Ｔを計測する基準信号をつくる。

５は前記時計部４の基準信号を計数し需要時限の残り時
間（Ｔ−ｔ）を計測する残り時間カウンタであり、例え
ば減算カウンタで構成される。

６は第一の演算回路で、（１）式の予測需要電力Ｒを演
算する。

７は目標需要電力Ｑ１例えば契約電力を設定する設定器
、８は前記第一の演算回路６で算出された予測需要成力
Ｒと目標需要電力Ｑ，とを比奴し、前者が後者を超過す
ると警報信号を発生する第一の比較回路、９は前記警報
信号により例えばベル・ブザー・ランプなどの警報を発
生する第１段警報部、１０は予測需要電力Ｒと目標需要
電力Ｑ１および残り時間（Ｔ−ｔ）とから（４）式によ
り予測調整電力ＵＲを算出する第二の演算回路、１１は
予測調整電力ＵＲに対して警報値Ｑ２を設定する第２段
警報設定器であり、その警報値Ｑ２は遮断しようとする
負荷容量を設定する。

１２は前記予測調整電力ＵＢ，と第２段警報値Ｑ２とを
比較し、前者が後者を超過すると響報信号を発生する第
二の比較回路である。

なお（３）式および（４）式の分子においてＲ＞Ｑ１の
場合のみ警報を発生するよう構成する。

１３は前記第２段警報信号により第１段警報部８と同様
な構成で、かつ識別容易な警報を発生する第２段警報部
である。

１４は予測需要亀力Ｒと目標需要電力Ｑ１および残り時
間（Ｔ−ｔ）から（３）式により調整電力Ｕを算出する
第三の演算回路である。

１５は調整電力Ｕと第２段警報値Ｑ２を比較し、前者が
後者を超過すると第３段警報信号を発生する第三の比較
回路である。

１６は前記第三の比較回路１５の第３段警報信号により
前記第１段および第２段の警報部９，１３と同様な構成
でかつ他と識別容易な警報を発生する第３段警報部であ
る。

本発明の一実施例は以上のように構成されているが、第
３段警報の警報値は第２段警報値Ｑ２と共用しないで別
途設けてもかまわない。

また第一〜第三の演算回路は汎用のＩＣを使用して構成
できるが、例えばマイクロコンピユータを使用すれば演
算回路は共用でき、回路構成は極めて簡単になる。また
需要電力増分カウンタの計数時間間隔△ｔを手動にて任
意に可変し得る設定器を設けることも可能である。本発
明は以上のように構成され、負荷を遮断する必要がある
時に事前に警報を発生するので、従来装置のように監視
者に無用の緊張を与えることなく、且つ束縛することな
く、適切にして円滑な電力の監視が行える利点がある。

エネルギー危機から電力の合理的使用が叫ばれている昨
今の状勢に鑑みれば本発明の果す効果は極めて顕著であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の動作原理を説明するタイムチヤート、
第２図は本発明の一実施例を示すプロツク図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 発信装置付電力量計の発信パルスを計数する計数手
   段と、この計数手段の出力である計数値と一定時間にお
   ける前記計数値の増分と需要時限の残り時間とから予測
   需要電力を算出し、かつこの予測需要電力と目標需要電
   力とを比較して前記予測需要電力が前記目標需要電力を
   こえたときに警報を発生する第１の警報手段と、前記予
   測需要電力と前記目標需要電力と需要時限の残り時間と
   から調整電力を算出し、かつこの調整電力が所定値をこ
   えたときに負荷制御を行うべき警報を発生する第２の警
   報手段と前記調整電力を算出した後のある一定時間後に
   おける予測調整電力を算出し、この予測調整電力が所定
   値をこえたとき警報を発生する第３の警報手段とを備え
   、前記第１の警報手段の出力を第１段警報とし、前記第
   ３の警報手段の出力を第２段警報とし、前記第２の警報
   手段の出力を第３段警報としたことを特徴とする需要電
   力監視装置。 ２ 第３の警報手段は調整電力を算出した後予測調整電
   力を算出するまでの時刻を可変できるように構成された
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の需要電力
   監視装置。 ３ 第３の警報手段は予測調整電力と警報設定値とを比
   較し、上記予測調整電力が上記警報設定値より大で、し
   かも予測需要電力が目標需要電力を超過しているとき警
   報を発生するよう構成されたことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項または第２項記載の需要電力監視装置。