JPS61500149A - デバイス制御システム及びその方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 デバイス制御システム用の制御可能危険パラメータ技術分野 本発明は予め定められた需要のスレショルド以下にリソースの需要を保つために 、該デバイス制御システムによって制御されるようにそれに接続された複数のり ソース消費デバイスを持つデバイス制御システム中のデバイスの動作を制御する だめの方法に関する。特にこの方法では多数のリソース消費デバイスの制御を監 視し、過去の消費と予測される将来の活動にもとすいてその動作が調整される。

デバイス制御システムの機能は全体の需要（これは指定された時間間隔内におけ る資源消費の率で定義される）を指定された需要のスレショルド以下に保つこと である。デバイス制御システムはデバイス制御システムが切離されるべき負荷を 選択するのに使用する将来の活動予測の量を利用者が選択できるようにする顧客 制御危険パラメータを含んでいる。将来の活動予測の量を制限することによって 、顧客は実際の資源消費レベルを需要のスレショルドに近付けることができる。

電気エネルギー消費の分野におい−ては、一般に種々の従来技術のデバイス制御 システムがある。従来技術の制御システムは大雑ばな負荷切離し方式で動作する 。これは予め定められた需要のスレショルドに達したとき、エネルギー消費負荷 を切り（切離し）、長い時間の間エネルギー消費負荷を切離し状態におく。これ らの従来技術の多くはピーク負荷に対して過剰に反応して長い時間の間最犬なエ ネルギー消費負荷を切離すことになり、これによってシステムが制御するように 設計されている顧客装置の動作の能率を低下させる。他の従来技術の制御システ ムはエネルギー消費負荷を充分調整せず、そのため負荷は高頻度で需要スレショ ルドを越えることになる。

これらのシステムではすべて、顧客はシステムの危険決定パラメータを制御する ことはできず、このため各々の応用についてシステムのカストマイズを行なうこ とはで本発明に従えば、デバイス制御システムによって制御されるように接続さ れた複数の資源消費デバイスを持つデバイス制御システムで資源の全体の需要を 予め定められた需要スレショルド以下に保つためのデバイスの動作を制御する方 法において、多数の連続した時間幅の各々で実際の負荷の表示を得るように実際 のデバイスによって与えられる負荷を周期的に監視し、周期的な表示の内の連続 したｎ個を記憶し、時間間隔の内の複数の連続した将来の時間における予測され た負荷を表わすデータを発生し、前の集合からのｎ個の周期的な表示の内の最も 古いものが次に続く将来の時間幅の周期的負荷を表わすデータのひとつによって おきかえられたようなｎ個の表示を含むｎ個のデータの集合を形成し、予め定め られた需要スレショルドを表わす予め定められた柴件の集合とデータの集合の各 々を比較し、比較の結果にもとすいて資源消費デバイスの動作を調整する段階を 含むデバイスの動作を制御する方法によって解決される。これを実現するために 、システムの資源消費負荷の過去の動作が監視され、対話的に将来の負荷の活動 が推定されて、過去、現在および未来の制御される装置の活動の正確な把握が行 なわれる。さらに顧客によって制御された危険パラメータが設けられて、これに よって、顧客はデバイス制御システムの活動の判定に重み付けをすることができ る。

この結果得られた情報は予め定められた需要のスレショルドと比較される。この 結果の比較は本デバイス制御システムの制御下にある資源消費デバイスを正確に 調整して、最大の需要を予め定められた需要スレショルドを越えることなく満足 するように使用される。

第１図は本デバイス制御システムの全体のシステムのブロック図； 第２図はフローティングウィンドウ方式の需要期間の場合のシステム消費監視回 路の詳細図；第３図は固定ウィンドウ方式の需要期間の場合のシステム消費監視 回路の詳細図； 第４図は第２図の消費モニタ回路のタイミング図；第５図は顧客制御データ入力 装置の図である。

第１図は本発明のデバイス制御システムの有利な一実施例のブロック図である。

このシステムは複数のデバイスあるいは負荷（Ｌｉ−Ｌｋ　）　を制御し、その デバイスはリソースを使い、その消費率を制御できるようになっている。第１図 のシステムは一般的なシステム構成であり、これは典型的応用においては、顧客 宅内における電気エネルギーの消費の率を制御するように実現される。このシス テムのこのような実現は米国特許４，２６６．．０９　’７に見ることができ、 この場合には、デバイス制御システムは種々のエネルギー消費デバイスの動作を 調整するのにストアドブログラムの事務用通信システムを使用している。

第１図に図示されたデバイスすなわち負荷（Ｌｌ−Ｌｋ）は顧客の宅内で動作す るヒーティング、換気および空調（ＨＶＡＣ）装置であッテもよい。コノＨＶＡ （Ｃ装置Ｌｂ、−Ｌｋは商用の５０　Ｈ７，の交流ライン電圧（第１図では電源 と書かれている）によって電力を供給するものであると考えられ、この電圧はサ ービス線５ｌ−８ｉＫよって消費モニタＰＩ−Ｐｉ　に供給され、ここから電源 線Ｆｉ−Ｆｋ　を通して、それぞれ負荷Ｌｌ−Ｌｋ　に与えられる。消費モニタ Ｐ１乃至Ｐｉは１対１で関連する負荷に接続されるか、あるいはシステムの必要 によって、複数の負荷の消費を監視するようになっていてもよい。電気エネルギ ーの消費の場合には、消費モニターＰ１乃至ｐｉは電力計で良く、これが関連す る負荷によって消費される電力量をθｊｌ定する。これらの電力メータはこの電 力消費を示す信号をそれぞれリード量１乃至Ｍ１を通してシステム制御に出力す る。消費モニタＰ、１−Ｐｉ　は第１図には直列接続されたデバイスとして示さ れているが、これらは監視されるべきメータの設計に従ってブリッジモードで接 続されていてこの説明では第１図に図示した複数の負荷Ｌｌ−Ｌｋ　はエネルギ ー制御ユニット（ＥＣＩ−ＥＣｋ　）によって制御されるものとし、これらはリ ードＣ１−Ｃｋ　を通してそれぞれ１対１に負荷Ｌｌ　−Ｌｋ　に接続されてい るものとする。

複数の負荷は単一のエネルギー制御ユニットによって制御することはできるが、 説明の簡単のために、ここでは１対１の構成について述べる。エネルギー制御ユ ニットＥＣＩ−ＥＣｋは捷た商用の交流５０　Ｈｚのライン電圧で電力を供給さ れる。エネルギー制御ユニットＥＣＩ−ＥＣｋ　ｔｒｉエネルギー制御ユニット ＥＣＩ−ＥＣｋの内の選択されたものがリードＴＲＩ−ＴＲｋを通してシステム 制御１００から適切な制御信号を受けるまで、内部のサーモスタットあるいは他 のエネルギー調整回路の制御下に動作する。システム消費モニタ１０１が負荷を 消勢すべきであると判定し、バスＬＢを通して負荷インタフェースに対して適切 な信号の集合を与える。負荷インタフェース１０２はマルチプレクサ回路であり 、これはバスＬＢ上の制御信号を適切な付勢信号に交換して、この信号はリード ＴＲ１乃至ＴＲｋの指定されたものに与えられて、これによって適切なエネルギ ー制御ユニットを動作して、それが制御している負荷を消勢する。ユニットＥＣ Ｉのようなエネルギー制御ユニットのひとつが関連する制御リード（ＴＲＩ）に 制御信号を受信すると、エネルギー制御ユニットＥＣＩはリードＣ１を通してＨ ＶＡＣ装置しての内部のサーモスタットあるいは制御回路の動作をオーバライド する。

典型的なエネルギー制御ユニットの詳細な説明は上に参照した米国特許に見られ るが、米国特許のライン回路、トランク、スイッチネットワークおよび電力計イ ンタフェースから成る負荷インタフェース１０２の説明によって理解できる。従 って、」−述した特定の制御要素は当業者には周知であり、本発明を形成し、従 来のデバイス制御システムと大幅に異っているのはシステム消費モニタ１０１の 制御回路の一部の構成要素である。この構成は所望の負荷制御動作を提供するた めに第１図のデバイス制御システムによって使用される基本的制御回路の有利な 実施例である。この基本的制御回路に制御可能な危険パラメータを追加すること が、本発明の内容であシ、これについて以下に説明する。

システムの制約榮件 リソースの消費に対してこれを消費する顧客には種々の経済的あるいは制度的な 制約があり、これがリソースの消費活動に制約を与えることになる。電力消費の 分野においては、顧客のピーク負荷が過大になったときに、電力会社から、きび しい経済的な制裁を受けるということが、重要なことである。このような電力会 社から課せられる経済的制裁を避けるために、このようなデバイス制御システム を電力消費の制御のために選定して実現するようになって来ておシ、これを実現 することによって、顧客はそれぞれの応用についてデバイス制御システムの動作 をカストマイズすることができるようになる。

ピーク需要を規定するパラメータは変化するが、需要は需要期間と呼ばれる予め 定められた時間の間の特定の顧客の平均のエネルギー消費率として定義される。

課金期間の間で需要が到達した最高値がピーク需要であり、一般に顧客は電力会 社によってピークのキロワット自り、固定の金額を課金される。従って顧客は需 要のスレショルドをできるだけ低く、それでも仕事の日々の運転に重大な支障を 与えないような高い値に設定して、リソースのコストを最小化しようとすること になる。

需要期間 各々の需要期間は固定した数ｎの監視期間から成る。

例えば、需要期間は１５分で、これが１５個の１分の監視期間に分けられていて もよい。従って、デバイス制御システムはこの需要期間内で電気エネルギーの需 要が予め定められた需要のスレショルドを越えないようにそのときの顧客のエネ ルギー消費を監視し、充分な負荷を切離すようにしなければならない。需要を計 算するに当っては、−固定ウィントウ〃と呼ばれる需要期間が選ばれることがあ り、この場合には、需要期間は予め定められたときに開始されて、需要期間が重 なり合うことはない。

しかし、もし顧客がこの固定したウィンドウの時間幅と、固定したウィンドウの 開始時間を両方共知っているならば、顧客はピーク負荷の仕事を二つの固定ウィ ンドウに分けて、ピーク負荷を固定ウィンドウの一方の終りと次のウィンドウの はじめの直前に、そのテノ＼イスを起動することもできる。

このような操作は電力会社にやはりピーク負荷を生ずることになるから、多くの 電力会社はその解析を＼＼フローティングウィンドウｌｌ方式に切替えており、 この場合にはすべての可能な需要期間につ（ハて（これは多くの場合需要が毎分 計算されることを意味する）需要力よ予め定められた需要スレショルドを越えな いようになって来ている。これによって、顧客が時間的に固定したウィンドウの 境界でピーク負荷を入れるように試みることカニ防」Ｅされる。従って、このデ ノ＼イス制御システムは現在の監視期間が固定した需要期間の中の任意のすべて の点で現われるという前提に立って動作しなければそらない。これによって、本 システムは電力会社の監視期間とシト同期的に動作することができる。このシス テムは現在の消費、過去の消費および予測される将来の活動を繰返して解析する ことによって、これを実現する。

第２図はこれらの基本的なデノ＼イス制御システムの機能が実現されるようなシ ステム消費モニタ１０１の実現法を示している。第２図に示すシステムは多数の 可能な方法すなわちアナログ装置、ディジタルコンピュータ上のソフトウェア、 布線ディジタル論理あるいは多くの他の考えられる実現方法の内のいずれかによ って実現される。経済性を実現するために、システムの消費モニタ１０１は多分 マイクロプロセッサあるいはミニコンピユータ上で動作するソフトウェアのパッ ケージとして実現され、以下の説明けこのような実現を仮定して行なわれる。従 って、第２図はシステムの消費モニター０１によって実現される機能を図示した システムの状態図と見ることができる。この程度の詳細さを与えれば、技術ある いはコンピュータの自業者は回路あるいは選択きれたプロセッサのプログラムを 難なく設計して、特定の実現例を作ることができる。

第２図に図示したシステムは上述したフローティングウィンドウ方式の需要時間 制限の状況で、デバイス制御に使用する実現法である。しかしながら、フローテ ィンダウイントウの制御方式は固定ウィンドウ方式を一繰返すものである。従っ て、まず固定ウィンドウの条件でのデバイス制御に使用するシステムの実現法（ 第３図）について記述するのが有利である。従って、固定ウィンドウについては 、システム消費モニター０１は予め定められた需要期間について、過去および将 来のシステムの性能を分析する。−例を示すために、固定ウィンドウの需要期間 における監視期間の数ｎが１５に等しく、現在の時刻が需要期間内の１０番目の 監視期間（第２図で１−１０によって表わされる）に対応しているものと考える 。以下に述べる計算が開始するとぎには、現在の監視期間はいつも始まったばか りであると考える。この例はこのデバイス制御システムについて１５個の監視期 間が存在し、デバイス制御システムは現在固定ウィンドウすなわち需要期間の内 の１０番目の監視期間を終了しつつあるような状況を特徴としている。従って、 システムの消費モニタ１０１は５個の残りの監視期間を持ち、その間に、エネル ギー消費負荷を消費したり、再起動したりして、最大数のエネルギー消費負荷を アリテイブにして、しかも予め定められた需要スレショルドを越えないようにし なければならない。

第３図の状態２００はシステム消費モニタ１０１の動作の第１歩であり、現在の 監視期間の間の電気工ネルキー消費の判定を行なう。これは負荷インタフェース １０２において消費モニタＰｉ−Ｐｉ　の出力を加算し、結果として得られた和 をハスＬＢを通してシステム消費モニタ１０１に送ることによって実行される。

この和が受信されたときに、システム消費モニタ１０１は状９２０１に進み、こ こで現在アクティブにエネルギーを消費している負荷と、このデバイス制御シス テムによって現在は消勢されているデバイスによって与えられたであろう負荷の 和である＼＼現在負荷〃が計算される。この動作は消費モニタＰＬ−Ｐｉ　と− システム消費モニタ１０１に記憶された切離されたデバイスのデータから得られ た生データを現在アクティブな負荷と現在消勢されている負荷を示す消費の数字 の集合に変換することを表わしている。この計算の結果は状態２０２で示される ようにシステム消費モニタ１０１のメモリーに記憶され、ここでこの情報はシス テム消費モニタ１０１の二つの履歴ファイルすなわちメモリ（図示せず）に読み 込む。この情報は各監視期間ごとに一度発生され、システム消費モニタ１０１の 履歴ファイルは切離でれた負荷のリストと全体の前の需要期間における各監視期 間の実際の消費を記憶することに第３図に示された状態の説明に進む前に、やや わき道の説明を行なう。この点において、システムは状態２０２となり、この結 果として二つのタイプの量をめて履歴ファイルを組立てることになる。ひとつの ファイルはそれ以前のｎ個の監視期間の各々についての実際の消費量の数字の集 合である（これは頻々１分ごとの履歴となる。）第２のファイルはこれらの監視 期間の間に負荷の切離しが行なわれなかったとしたら、どのような消費量（同じ □個の監視期間の間に）であったかを示す履歴を記録するのに使用される。

これらの二つの別々な履歴ファイルは本システムの主要な構成要素であるから、 ここでやや詳細に説明する。

固定ウィンドウ方式（以下に詳述）の基本的アプローチは、もし制御が行なわれ なければ（すなわち、もし、負荷の切離しが行なわれなければ）、現在の時点と ウィンドウの終りの時点でどのような需要が生じたであろうかを予測することで ある。この量は許容きれる需要と比較され、もし予測値が許容値よりも犬であれ ば、制御動作が行なわれる。これについてもそれをどのように実行するかの詳細 は以下に述べるが、ここで重要なことは、現在の時点から将来にわたってもし制 御が行なわれなかったら、どのような需要が生じるかを最も良く予測するために は二つの別個の履歴ファイルを必要とすることである。

需要予測は二つの別個の部分から成るものと考えられる。第１の部分は、これま でウィンドウ中で生じた消費である。これは現在のウィンドウで生じている監視 期間について第１の履歴ファイル（実際の消費）から数字を加算することによっ て正確に判定することができる。需要予測の第２の部分は、もし負荷が切離され なければ、ウィンドウ中め残りの監視期間の各々で、どのよう々消費があるかを 予測することである。これらの予測は第２の履歴ファイルの内容を元にして（他 の要素も考慮して）実行される（これについても、以下に詳述する。）。

負荷の切離しが行なわれない場合について、別の履歴ファイルを保存する理由は 、予測のベースとする共通の分母を得るためである。従来技術の制御システムは 明白にせよ、暗黙にせよ予測の基本を本システムの第１の履歴ファイルに保存さ れている実際の消費のデータ点にしようとして来た。従来の監視期間の各々にお いては、異る負荷が切離きれている可能性があるので、これらのデータ点は本質 的には別の基本に立っており、それに基本をおくとすれば、誤差を増大する可能 性があることになる。

以下の詳細な説明に用いられる用語については若干混乱を生ずる可能性があるが 、以下の点に注意すれば誤解を生ずるのを防止する助けになろう。＼＼負荷〃と いう用語は二つの異る方法で使用される。この用語はリソースを消費するデバイ スを呼ぶのに頻々使用さｈる。（すなわち切離された負荷で生ずる制御動作。） この用語はそのリソースのための全システムの要求を指すのにも使われる。この 使い方では第２の履歴ファイルは以前のｎ個の監視期間の各々でシステムが経験 する負荷を追尾するのに第２の履歴ファイルが使用される。このＮ負荷〃という 用語の二つの用途の間の差は通常は文脈によって明らかにされる。＼＼消消費色 いう用語は通常は履歴ファイルに保存される実際の消費を示す。多分最も混乱し やすい点は制御方式のある点において、需要予測を行なうために消費指数（それ までどれだけ消費されたかを表わす）と、負荷指数（ウィンドウ中で残った監視 期間で生ずることを予測する）を加算しなければならないことである。

この説明（および状態図）では、この和は、これが負荷と呼ぶ成分を含むにもか かわらず、１＼消費〃指数と呼ばれている。

システムの状態の説明を進めるならば、システムの消費モニタ１０１は次に状態 ２０３に進み、ここでシステムの消費モニタ１０１は現在のウィンドウ中に残っ ている監視期間の各々における負荷を推定してその結果をシステムの消費モニタ １０１の将来ファイル（図示せず）中に記憶する。この予測は、それ以前の需要 期間全体の実際の消費と、これに続く需要期間にわたる外挿の関数として行なわ れる、従って将来の負荷はすべての現在アクティブな負荷の消費と、現在切離し た状態にあるすべての負荷についての推定された消費である。この消費の予測が 一度完成すると、状態２０６に進むことによって、解析が行なわれる。

機能２０６は履歴ファイルから、経過した現在のウィンドウの監視期間のすべて について（この例では全部で１０の監視期間について）、実際の実際の値をめる 。

この仕事を完了すると、システム消費モニタ１０１は機能２０７を動作して、こ れは固定ウィンドウの中で残っている残りの監視期間についての予測された負荷 の値を将来のファイルからめる。これらの二つのメモリー読み出しの結果として 、機能２０８はもし現在の時点と固定ウィンドウの終りの間で、負荷の切離しが 行なわれないとしたときに、全ウィンドウの中でどれだけのリソースが消費され るかの予測を計算する。システム消費モ二夕１０１は機能２０９を起動し、これ はウィンドウの残りの中で許容される消費を示す数字を発生する。許容される消 費とは予め定められた需要のスレショルドを越えない最大の消費量である。機能 ２１０はウィンドウの残りの間の許容される消費とアクティブエネルギー消費負 荷の現在の消費率との差を計算するためにこの結果によって付勢される。この差 は予め定められた需要スレショルドを越えないようにするために、ウィンドウの 終りまでに負荷切離しによって防止しなければならない消費の量を表わしている 。システム消費モニタは次に機能２１４を起動し、これは上述した差の値にもと すいて切離すれるべき負荷を決定する。切離される負荷は全体の過負荷をウィン ドウ中の残９の監視期間の数で割ったものの関数である。従って、機能２１４は 予め定められた需要スレショルドの超過を防止するために切離さなければならな い監視期間当シの負荷を示す数を出力する。機能２１４によって出力された数値 は機能２１５を起動し、これはこの出力を現在切離されている負荷の表示と比較 し、より多くの負荷を切離すかあるいはすでに切離されている負荷をアクティブ な状態に戻すかに従って機能２１６あるいは２１７のいずれを起動するかを判定 する。従って、システム消費モニタ１０１は過去の消費のみならず予測された将 来の負荷の活動に従って、現在消勢されている負荷を考慮に入れて需要の解析を 行なう。

第２図に図示されたシステム構造に見られるのと同一の基本的システム構造をフ ローティングウィンドウの場合にも使用することができる。フローティングウィ ンドウについての方法は固定ウィンドウの概念的拡張である。

もし需要期間の中にｎ個の監視期間が存在すれば、そのときには、現在の監視期 間はｎ個の異る可能な固定ウィンドウに含捷れていると考えることができる。各 ウィンドウで負荷が計算され、これはデバイス制御システムで計算されてピーク 需要が判定される。この方法は第４図に示されており、ここでは水平軸か時間（ 監視期間に分割されている）を表わし、この」二に現在の監視期間と現在の時刻 が示されている。この軸の上に、ウィンドウ１の時間が示されており、これは現 在の監視期間プラス過去のｎ−１個の監視期間を含んでいるっ第４図に示すよう に、ウィンドウ２はウィンドウ１を１監視期間だけ時間移動したもので、この場 合の需要計算は過去のｎ−２個の監視期間と、現在の監視期間と、次の将来の監 視期間とを含んでいる。第４図から、以下すへてのウィンドウは同様に時間移動 されていて、現在の監視期間を含むすべての可能なウィンドウの構成が考えられ るようになっていることがわかる。従ってこの場合にはｌ（第２図で状態２０４ 乃至２０８と２１１乃至２１３）が可変であり、上述したタイプの繰返し解析ｎ 個、すなわち現在の監視期間を含むすべての可能な需要期間の構成について１回 起動されることになる。

従って、システム消費モニタ１０１は機能２０４を付勢し、これはウィンドウの 深さをｎ個の監視期間に分け、変数をｉ　＝　１に設定し、これによって解析（ 状態２０５−２１３）がｎ回行なわれるようにする。この繰返し解析の目的は、 現在の監視期間を含むすべての可能な需要期間の間のプロファイルを形成するこ とである。このようにして、どの需要期間においてもピーク需要が需要のスレシ ョルドを越えないようにシステムの動作を制御することができる。この解析にお ける予測と活動の記録の組合せによって、負荷切離しの判定を正確に実行できる ようになる。

従って、現在の監視期間を含む第１の可能な需要期間はｉ　＝　ｌの期間である 。この場合、需要期間の最後の監視期間の次の監視期間は丁度終了したところで 、ウィンドウ中には１４個の過去の監視期間が存在する。システム消費モニタ１ ：０１は状態２０５で計算機能２０６に移り、ここでは変数Ｉの値を読み、次に ウィンドウｌについての現在と過去の消費を計算する。ループを最初に通るとき に、１−１であり、関連するデータとしてはシステム消費モニタ１０１の履歴フ ァイルにリストされた現在および過去の１４の監視期間の活動のリストを含んで いる。これらの過去の消費の内容は機能２０７によって予測されたこのウィンド ウ内の将来の値と組合わされる。

ここで将来の負荷とは機能２０３の予測ステップの間に推定された次の監視期間 についての予測される負荷の総和である。これらの内容はすべてシステム消費モ ニタ１０１の付勢機能２０８によって加算され、第１のウィンドウを形成する需 要期間のｎ個の監視期間についての消費を表す数が得られる。

システム消費モニタ１０１は次に状態２０９に進み、ここでこれはこのデバイス 制御システムに適用される予め定められた需要スレショルドにもとすいて、許容 される消費を計算する。ステップ２１０では比較機能が実行され、システム消費 モニタによって計算きれたこの第Ｊのウィンドウの全需要を、ステップ２０９て システム消費モニタ１０１によって判定された許容負荷と比較する。

この二つの要因の差が計算さ１１、この結果の数字は第１のウィンドウについて の過剰消費を示すことになる。この過剰消費の数字はステップ２１１でこのウィ ンドウ中の残りの監視期間の数で割算され、需要スレショルドを越えないように するためにこのウィンドウ中の残りの監視期間中で切り離ざなければならない負 荷を示す数字が得られることになる。この場合、これは第１のウィンドウである から、需要スレショルドを越えないようにするために修正を実行するにはひとつ の監視期間しか存在しないことになる。従って、ステップ２１０の間に計算され る過剰の需要は残りの監視期間の中で補償しなければならず、従って、ステップ ２１１はステップ２１０の結果を１で割ることになる。

電力会社によって監視されるウィンドウの開始時点が中間であるかもしれないか ら、ステップ２０５−２１２の計算の集合はｎ個繰返され、これによって最悪の 条件を識別して、次に適切な修正が行なわれる。比較はステップ２１．２で行な われ、ここでは変数ｌは変数ｍと比較されて、すべての可能なウィンドウの構成 が実現されたかどうかが判定される。この例では、ｎ個のウィンドウ構成が調べ られるからｍ　＝　ｎである。上述した場合には、第１のウィンドウだけしか調 べられていないので、に１でアわ、従ってシステム消費モニタ１０１は状態２１ ３に分岐し、ここでｉは１だけ増分される。システム消費モニタ１０１は再び状 態２０５でステップ２０６に分岐し、これは新らしいウィンドウの中の過去、現 在および将来の活動を判定するプロセスを表わしている。ｉ　＝　２の場合には 、過去のｎ−２回の監視期間における実際の消費の数字と、二つの監視期間につ いての予測された負荷を考えることになる。状態２１０で計算された過剰負荷が あれば、状態２１１で２で割算される。同一の論理はｌ−４，・・・ｎの場合に も適用される。システム消費モニタ１０１のプロセッサで実行されるこのプログ ラムはステップ２０６−２１３をｎ回繰返し、これによって各々の可能なウィン ドウの構成が解析され、各々のウィンドウの切離された値がシステム消費モニタ １０１の切離し表（図示せず）に記憶される。

表の内容がすべて発生されたときに、システム消費モニタ１０１は状態２１４に 分岐し、ここでこれらのテーブルの内容が解析されてシステムで切離されるべき 所望の負荷の全体が判定される。この解析は予め定められたスレショルドを越え ないように保証するために表の中に示された最大切離し値の単純な決定法である 。この最大切離し値は次にステップ２１５で比較器動作に渡され、ここでこれは システムによって現在ＪＯ離されている実際の負荷と比較されて、より多くの負 荷を切り離す必要があるのか、すでに切離した負荷が多すぎて、その一部を復帰 することができるのかが判定される。

もし切離されている負荷が多すぎるならば、システム消費モニタ１０１は状態２ １７に分岐して、ここで負荷がアクティブ状態に戻きれる。この機能は周知の方 法で実行され、選択された負荷は正常の動作に戻る。もしそのときまでに切離さ れている負荷が不充分であれば、システム消費モニタ１０１は状態２１６に分岐 し、ここではシステム消費モニタ１０１によって追加の負荷が切離されて、バス ＬＢ上に適切な制御信号を与えることになる。これらの制御信号は負荷インタフ ェース１０２によって起動信号すなわち負荷制御ＥＣ１乃至ＥＣｋ　の指定され たものに送信されて、システムの消費を減少するために関連した負荷を消勢する ための動作信号となる。

制御可能な危険パラメータ 切離し値の決定は上述したフローティングウィンドウの場合にはｎ個の計算され たウィンドウ構成の最悪分析にもとすいて行なわれる。これは負荷制御における 保守的な方法であることは明らかであって、これによって顧客は予め定められた 負荷スレショルドを越えなくなる可能性が高い。しかし、負荷制御システムでこ のようなことを実行すると、多くの場合に必要以上の負荷を切離してしまって、 顧客が制御する負荷の動作効率を低下させてしまう可能性がある。このような保 守的な負荷切離しのアプローチは予め定められた需要スレショルドを越えること の経済コストが不必要な負荷切離しを行なうことの経済的コストよりもはるかに 大きいという仮定にもとすくものである。しかしながら、これらの二つの状況の 相対コストは顧客の応用が異れば異ってくる。顧客にとっては、負荷制御システ ムの動作をカストマイズする能力を持つことが重重しいことになる。従って、本 デバイス制御システムは切離すべき負荷の計算をするに際して、デバイス制御シ ステムのおかす危険のレベルを顧客が設定できるようにするだめの制御可能な危 険パラメータを含んでいる。

制御可能な危険パラメータを実現するには種々の方法が存在する。第１図は顧客 によって本デバイス制御システムに対して入力データを与えるのに使用するＣＲ Ｔ表示装置（１０４）を図示している。このＣＲＴ表示装置（１０４）は直接本 デバイス制御システム（１００）に接続されるかあるいはダイヤルアップポート を通して接続される。いずれの場合にもＣＲＴ表示装置（１０４）は顧客に対し て（周知の方法で）制御可能な危険パラメータを記憶する危険パラメータレジス タ（１０３）に直接アクセスできるようにする。第５図はＣＲＴ１０４上の典型 的なスクリーン表示を示している。ＣＲＴｌｏ　４上に示された標準パラメータ の他に、制御可能々危険パラメータはＮ反応時間〃として示された変数の形で提 供される。

第５図のカーソル（５０２）はデータ入力線の隣りに図示されていて、そこに顧 客は反応時間の制御可能な危険パラメータを与える。

制御可能な危険パラメータは本デバイスに対して、どの程度保守的に顧客が負荷 切離し動作を実行したいと思っているかを示すものである。この機能を実現する には、顧客からデバイス制御システムへのいくつかのデータ入力が必要である。

本構成ではステップ２０８あるいは２１２に与えられるデータを提供する。これ らのステップにおいては、それぞれ過去の期間の実際の消費が将来の期間の予測 きれる消費とｎ個のウィンドウ構成の各々について組合せられ、寸だ解析される ウィンドウ構成の数に）が判定される。顧客はｎ個のウィンドウ構成の各々につ いて計算される計算された和の重み付けをするために、ステップ２０８（あるい はステップ２１１）で使用する危険パラメータレジスタ１０３のテーブルに予測 の重み付はデータを入力することができる。これらの重み係数は次に対応するウ ィンドウ構成について計算された値を減少するのに使用され、新らしい値が負荷 制御の計算に使用される正確な和を示すことになる。

しかし、各々のｎ個のウィンドウ構成について特定の重みの値を定めることは困 難であり、その代シとしてｎ個のウィンドウ構成の各々を０あるいは１の重み係 数で乗する２進重み付はシステムが使用される。第５図の行５０２に示された反 応時間リスクパラメータはその正確な実施例である。顧客によって入力される反 応時間の値は固定した回数のウィンドウ計算のあとで、新らしい和の繰返し計算 を打切るところを示している。反応時間は第２図のステップ２１２で変数ｍの値 を与える。システムの消費モニタ１０１はステップ２１２で危険パラメータレジ スタ１０３から反応時間の値い）を読み出す。反応時間（ハ）はｎ個の可能なウ ィンドウの構成から切離されるべき負荷を計算するためのデバイス制御システム によって使用されるウィンドウ構成の数を示している。この打切りによって、過 去の測定された実際の消費ではなく、より多くの予測値を含むウィンドウ構成が 取り除かれることになる。従って顧客は第５図の行５０２の反応時間変数＠）を 入力することによって、デバイス制御システムによって、過去の履歴上の測定さ れた消費の値に対して、予測された値に与えられる重み付けの大きさを決定する ことになる。このようにして、顧客は制御デバイスの動作を調整するデバイス制 御システムのとる危険のレベルを決定できることになる。

よシ多くの予測を含むウィンドウ構成を除くことによって、顧客は将来の活動が 過去の実際の状況とは大幅に異るのではないことを仮定することになる。従って 負荷の活動が急激に変動した場合には、より多くの予測を持つウィンドウ構成（ これは最も近い過去しか見ない）は重消費が連続することを予測し、一方あまり 予測しないウィンドウ構成ではこの急激な活動を過去の実際の消費の間隔の数で 平均化して、急激な活動の効果をやわらげる。従って顧客は予測性の高いウィン ドウをある程度除去して、急激な負荷活動が連続することによって需要のスレシ ョルドを超える危険をおかすことによって、デバイス制御システムの応答を変化 することができる。

以上本発明の特定の実施例について述べたが、添付の請求の範囲の中で、構造上 の詳細の変化は可能であり、また意図されたものである。ここに提示した開示に 含まれることに限定する意図はないことはもちろんである。

以上の説明は本発明の原理の応用を単に例示するものにすぎない。通常は本発明 の精神と範囲を逸脱することなく、他の構成を轟業者によって工夫することがで きる。

ＦＩＧ、１ ＦＩＧ、２ ＦＩＧ、３ 特表口、’！６１−５００１４９　（９）国際調査報告

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. １．デバイス制御システムに接続され、そのデバイス制御システムによつて制御 される複数の資源消費デバイスを持ち、資源の全体の需要を予め定めちれた需要 スレシヨルド以下に保つようにデバイスの運転を制御する方法において； 多数の連続した期間の各々について実際の負荷の表示を得るためにデバイスの内 のアクテイブなものによつて与えられる負荷を周期的に監視し； 周期的な表示の内のｎ個の連続したものを記憶し；連続した将来の複数の期間に ついて予測された負荷を表わすデータを発生し； 各々の連続した集合は、前の集合のｎ個の周期的表示の最も古いひとつのデータ を次に続く将来の期間の予測された負荷のデータ表現のひとつで置換したように なつているｎ個の周期的表示を含むｎ個のデータの集合を生成し； データの集合の各々を予め定められた需要のスレシヨルドを表わす予め定められ た条件の集合と比較し；比較の結果にもとずいてリソース消費デバイスの動作を 調整する 段階を含むことを特徴とするデバイスの運転を制御する方法。
2. ２．請求の範囲第１項に記載のデバイス制御システムにおけるデバイスの運転を 制御する方法において、さらデータのｎ個の集合の各々に集み付けを行ない；比 較ステツプは集み付けされたデータの集合を比較する 段階を含むことを特徴とするデバイスの運転を制御する方法。
3. ３．請求の範囲第１項に記載のデバイスの運転を制御する方法において； 調整の段階はさらに、 データの集合によつて識別された負荷が、該予め定められた数のデータの集合の 中で最大であるようなデータの集合のひとつを識別し； そのデータの集合を該リソース消費デバイスの運転を調整する規準のデータとす る 段階を含むことを特徴とするデバイスの運転を制御する方法。
4. ４．リソースの全体の需要を予め定められた需要スレシヨルド以下に保つために デバイス制御システムに接続された複数のリソース消費デバイスの運転を制御す るデバイス制御システムであつて、該システムは多数の連続した期間の各々につ いての実際の負荷の表示を得るために、デバイスの内のアクテイブなものによつ て与えられる負荷（Ｌ１−Ｌｎ）を周期的に監視する消費モニタ（Ｐ１−Ｐｉ） と； 消費モニタに応動して、リソース消費デバイスの内のアクテイブなものによつて 表わされる負荷が予め定められた需要スレシヨルドを超えることがないように、 アクテイブなリソース消費デバイスの内の消勢しなければならないものを表示す るためのシステムモニタ（１００）と； この表示に応動して表示されたアクテイブなリソース消費デバイスをアクテイブ でない状態にする制御ユニツト（ＥＣ１−ＥＣｋ）とを含むデバイス制御システ ムにおいて； システムモニタ（１０１）は最も近い予め定められた数の期間にわたつてリソー ス消費デバイスの内のアクテイブなものの実際のものによつて示される実負荷を 加算し； システムモニタは期間の内の最も古いものの間に示された加算された実負荷を次 に続く将来の時間の間に示されるべき推定負荷で置換して新らしい和を発生し； システムは 顧客の入力データに応動して予め定められた需要スレシヨルドを提供するメモリ ー（１０３）を含み；システムモニタ（１０３）は顧客の入力データに応動して 新らしい和の各々に対して重み付けを行ない；システムモニタ（１０３）は置換 手段に応動して、重み付けられた新らしい和の各々を予め定められた需要スレシ ヨルドと比較してそれによつて切離されるべき負荷を識別する ことを特徴とするデバイス制御システム。
5. ５．請求の範囲第４項に記載のデバイス制御システムにおいて； 消費モニタは複数のアクテイブなリソース消費デバイスの各々に接続されていて 、アクテイブなリソース消費デバイスの各々の活動レベルを示す信号を発生する ことを特徴とするデバイス制御システム。
6. ６．請求の範囲第５項に記載のデバイス制御システムにおいて； システムモニタはさらに リソース消費デバイスのアクテイブなものの各々についてその活動レベルを周期 的にサンプルする手段と、サンプリング手段に応動して予め定められた数のサン プルされた活動レベル信号を記憶する手段とを含むことを特徴とするデバイス制 御システム。