KR101676909B1 - 전력 디맨드 제어 장치 및 방법 - Google Patents

전력 디맨드 제어 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전력 디맨드 제어와는 관계없이 동작하는 기기의 전력 초과가 우려되는 시간대에서의 기동 빈도를 줄여, 전력 디맨드 제어에 미치는 영향을 작게 하는 것을 과제로 한다.
제어 인터벌 주기 T를 개시하고 나서부터의 현재까지의 수요가에서의 전력 부하군(200)의 외부로부터의 공급 전력의 소비량을 현재 전력량 PWR로서 실측하고, 이 실측된 현재 전력량 PWR에 기초하여 제어 인터벌 주기 T 내에서의 외부로부터의 공급 전력의 소비량을 예측한다. 예측 전력 PWP과 목표 전력 PWT을 비교하여, 예측 전력 PWP이 목표 전력량 PWT에 대하여 여유가 있는 경우, 그 여유 전력 PWM으로 기동하는 것이 가능한 기동 대기 기기(전력 부하군 중 전력 디맨드 제어와는 관계없이 동작하는 기기로서 등록된 부하 기기)를 추가 기동 기기로 하고, 이 추가 기동 기기에 대하여 기동 지령을 출력한다.

Description

전력 디맨드 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING POWER DEMAND}
본 발명은 예측 전력이 목표 전력을 초과하지 않도록 부하 기기의 운전을 제어하는 전력 디맨드 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
종래부터, 미리 정해진 주기를 제어 인터벌 주기로 하고, 이 제어 인터벌 주기마다 그 제어 인터벌 주기가 개시되고 나서부터의 현재까지의 수요가(需要家)에서의 전력 부하군의 외부로부터의 공급 전력의 소비량을 현재 전력량으로서 실측하고, 이 실측한 현재 전력량에 기초하여 제어 인터벌 주기 내에서의 외부로부터의 공급 전력의 소비량을 예측하고, 이 예측된 예측 전력이 미리 설정되어 있는 목표 전력을 초과하는 경우, 초과하지 않도록 전력 부하군 중 전력 조정용 기기로서 등록되어 있는 부하 기기의 운전을 제어하는 전력 디맨드 제어가 행해지고 있다(예컨대 특허문헌 1 참조).
도 7을 이용하여 종래의 전력 디맨드 제어의 일례를 설명한다. 도 7에서, 100은 중앙 감시 장치, 200은 수요가에서의 전력 부하군이다. 전력 부하군(200)에는, 부하 기기로서, 공조기, 펌프, 팬, PAC(수냉/공냉 일체형 공조 기기), 냉온수 발생기, 터보 냉동기, 축열조 등이 있다. 중앙 감시 장치(100)의 동작은, 프로세서나 기억 장치로 이루어진 하드웨어와, 이들 하드웨어와 협동하여 각종 기능을 실현시키는 프로그램에 의해 실현되고, 이 프로그램의 하나로서 전력 디맨드 제어 프로그램이 인스톨되어 있다.
중앙 감시 장치(100)는, 이 전력 디맨드 제어 프로그램에 따르는 처리 동작으로서, 예컨대 30분을 제어 인터벌 주기 T로 하고, 이 제어 인터벌 주기 T마다 그 제어 인터벌 주기 T가 개시되고 나서부터의 현재까지의 수요가에서의 전력 부하군(200)의 외부로부터의 공급 전력의 소비량을 현재 전력량 PWR로서 실측한다. 그리고, 이 실측한 현재 전력량 PWR에 기초하여 제어 인터벌 주기 T 내에서의 외부로부터의 공급 전력의 소비량을 예측하고, 이 예측된 예측 전력 PWP과 미리 설정되어 있는 목표 전력 PWT을 비교한다.
여기서, 예측 전력 PWP이 목표 전력 PWT을 초과하는 경우, 이 예측 전력 PWP과 목표 전력 PWT의 차를 조정하는 전력(조정 전력)으로서, 이 조정 전력이 0이 되도록, 전력 부하군(200) 중의 전력 조정용 기기로서 등록되어 있는 부하 기기의 운전을 제어한다. 예컨대, 온도나 CO2 농도 등의 설정치에 대한 완화 지령을 공조기에 보내거나, 정지 지령을 펌프, 팬, PAC 등에 보내거나, 강약 등의 배분 변경 지령을 냉온수 발생기나 터보 냉동기에 보내거나, 기동 지령을 축열조에 보내거나 한다.
일본 특허 공개 평4-183226호 공보
그러나, 전력 부하군(200)에는, 전력 디맨드 제어와는 관계없이 동작하는 부하 기기가 있다. 예컨대, 양수 펌프, 배수 펌프 등의 기기는 수조의 수위에 따라 작동하며, 전력 디맨드 제어와는 관계없이 동작한다.
도 8에 배수 펌프의 자동 제어 상황을 나타낸다. 도 8에서, 1A는 배수 펌프, 2A는 수위계, 3A는 탱크이다. 이 배수 펌프의 자동 제어에서는, 수위가 일정 레벨 이상이 되면, 배수 펌프(1A)가 ON이 되어 탱크(3A)로부터의 배수가 행해진다. 이에 따라, 수위가 일정 레벨 이하가 되면, 배수 펌프(1A)가 OFF가 되어 탱크(3A)로부터의 배수가 정지된다.
도 9에 양수 펌프의 자동 제어 상황을 나타낸다. 도 9에서, 1B는 양수 펌프, 2B는 수위계, 3B는 탱크이다. 이 양수 펌프의 자동 제어에서는, 수위가 일정 레벨 이하가 되면 양수 펌프(1B)가 ON이 되어 탱크(3B)로의 급수가 행해진다. 이에 따라, 수위가 일정 레벨 이상이 되면, 양수 펌프(1B)가 OFF가 되어 탱크(3B)로의 급수가 정지된다.
그 외에도, 주차장의 CO2 농도나 CO 농도에 따라 기동·정지하는 환기팬 등도 전력 디맨드 제어와는 관계없이 동작하는 기기로서 들 수 있다.
이와 같이, 전력 부하군(200)에는, 전력 디맨드 제어와는 관계없이 동작하는 기기가 있기 때문에, 종래의 전력 디맨드 제어에서는, 피크시(전력 초과가 우려되는 시간대)에 이들 기기가 기동하여, 예측 전력이 목표 전력을 초과해, 다른 기기를 정지시켜야 하는 상황이 빈번하게 발생할 우려가 있었다.
본 발명은, 이러한 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 전력 디맨드 제어와는 관계없이 동작하는 기기의 전력 초과가 우려되는 시간대에서의 기동 빈도를 줄여, 전력 디맨드 제어에 미치는 영향을 작게 하는 것이 가능한 전력 디맨드 제어 장치 및 방법을 제공하는 것에 있다.
이러한 목적을 달성하기 위해서 본 발명은, 미리 정해진 주기를 제어 인터벌 주기로 하고, 이 제어 인터벌 주기마다 그 제어 인터벌 주기가 개시되고 나서부터의 현재까지의 수요가에서의 전력 부하군의 외부로부터의 공급 전력의 소비량을 현재 전력량으로서 실측하고, 이 실측된 현재 전력량에 기초하여 제어 인터벌 주기 내에서의 외부로부터의 공급 전력의 소비량을 예측하고, 이 예측된 예측 전력이 미리 설정되어 있는 목표 전력을 초과하는 경우, 초과하지 않도록 전력 부하군 중 전력 조정용 기기로서 등록되어 있는 부하 기기의 운전을 제어하는 전력 디맨드 제어를 행하는 전력 디맨드 제어 장치에 있어서, 제어 인터벌 주기를 개시하고 나서부터의 현재까지의 수요가에서의 전력 부하군의 외부로부터의 공급 전력의 소비량을 현재 전력량으로서 실측하는 현재 전력량 실측 수단과, 현재 전력량 실측 수단에 의해 실측된 현재 전력량에 기초하여 제어 인터벌 주기 내에서의 외부로부터의 공급 전력의 소비량을 예측하는 전력 예측 수단과, 전력 부하군 중 전력 디맨드 제어와는 관계없이 동작하는 기기로서 등록된 부하 기기를 기동 대기 기기로서 기억하는 기동 대기 기기 기억 수단과, 전력 예측 수단에 의해 예측된 예측 전력과 목표 전력을 비교하여, 예측 전력이 목표 전력량에 대하여 여유가 있는 경우, 그 여유 전력으로 기동하는 것이 가능한 기동 대기 기기를 추가 기동 기기로 하고, 이 추가 기동 기기에 대하여 기동 지령을 출력하는 추가 기동 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 제어 인터벌 주기를 개시하고 나서부터의 현재까지의 수요가에서의 전력 부하군의 외부로부터의 공급 전력의 소비량이 현재 전력량으로서 실측되고, 이 실측된 현재 전력량에 기초하여 제어 인터벌 주기 내에서의 외부로부터의 공급 전력의 소비량이 예측되고, 이 예측된 예측 전력과 목표 전력이 비교되어, 예측 전력이 목표 전력량에 대하여 여유가 있는 경우, 그 여유 전력으로 기동하는 것이 가능한 기동 대기 기기(전력 부하군 중 전력 디맨드 제어와는 관계없이 동작하는 기기로서 등록된 부하 기기)가 추가 기동 기기가 되고, 이 추가 기동 기기에 대하여 기동 지령이 출력된다.
예컨대, 본 발명에 있어서, 기동 대기 기기로서 배수 펌프가 등록되어 있고, 이 배수 펌프를 여유 전력으로 기동하는 것이 가능하면, 이 배수 펌프가 추가 기동 기기가 되어 여유 전력으로 기동(추가 기동)된다. 이 경우, 배수 펌프는 수위 레벨이 높지 않더라도 여유 전력으로 기동되어 탱크 내의 물이 배수된다[도 5의 (a) 참조]. 이 때문에, 다음 제어 인터벌 주기에서는 배수 펌프가 기동될 가능성이 적어진다[도 5의 (b) 참조].
이 예와 같이 하여, 본 발명에서는, 전력의 여유가 있을 때에 전력 디맨드 제어와는 관계없이 동작하는 기기가 가능한 한 기동되고, 전력 디맨드 제어와는 관계없이 동작하는 기기의 전력 초과가 우려되는 시간대에서의 기동 빈도가 감소되게 된다.
본 발명에 있어서, 기동 대기 기기 기억 수단에는, 기동 대기 기기의 정격 전력 정보를 함께 기억시키도록 해도 좋고, 기동 대기 기기가 복수대 있는 경우, 그 기동 대기 기기의 기동 우선 순위를 함께 기억시키도록 해도 좋다. 기동 우선 순위를 함께 기억시키도록 하는 경우, 추가 기동 제어 수단은 기동 지령을 출력하는 추가 기동 기기를, 기억되어 있는 기동 우선 순위에 따라서 결정하도록 한다.
또, 본 발명에 있어서, 추가 기동 제어 수단은, 기동 지령을 출력한 추가 기동 기기에 대하여, 다음 제어 인터벌 주기의 개시시에 정지 지령을 출력하도록 해도 좋고, 다른 것으로부터의 지시를 받아 정지 지령을 출력하도록 해도 좋다. 또, 기동 지령을 출력한 추가 기동 기기에 대한 정지 지령의 출력 방식을, 다음 제어 인터벌 주기의 개시시로 할지, 다른 것으로부터의 지시를 받았을 때로 할지를 선택 가능하게 하는 정지 지령 출력 방식 선택 수단을 설치하여, 정지 지령 출력 방식 선택 수단에 의해 선택된 출력 방식에 따라서 기동 지령을 출력한 추가 기동 기기에 대하여 정지 지령을 출력하도록 해도 좋다.
또, 본 발명에 있어서, 추가 기동 제어 수단은, 기동 지령을 출력한 추가 기동 기기에 대하여, 그 추가 기동 기기의 정격 전력과 여유 전력으로부터 구해지는 운전 가능 시간이 경과한 후, 정지 지령을 출력하도록 해도 좋다.
또, 본 발명에 있어서, 제어 인터벌 주기를 개시하고 나서부터의 시간이 정해진 시간대에 들어갈 때까지 추가 기동 제어 수단의 동작을 금지하도록 해도 좋고, 목표 전력보다 낮은 값으로서 정해진 추가 기동 제어 유효 판단 임계치를 기억하는 수단을 설치하여, 예측 전력이 추가 기동 제어 유효 판단 임계치 이하인 경우, 추가 기동 제어 수단의 동작을 금지하도록 해도 좋다.
본 발명에 의하면, 제어 인터벌 주기를 개시하고 나서부터의 현재까지의 수요가에서의 전력 부하군의 외부로부터의 공급 전력의 소비량을 현재 전력량으로서 실측하고, 이 실측된 현재 전력량에 기초하여 제어 인터벌 주기 내에서의 외부로부터의 공급 전력의 소비량을 예측하고, 이 예측된 예측 전력과 목표 전력을 비교하여, 예측 전력이 목표 전력량에 대하여 여유가 있는 경우, 그 여유 전력으로 기동하는 것이 가능한 기동 대기 기기(전력 부하군 중 전력 디맨드 제어와는 관계없이 동작하는 기기로서 등록된 부하 기기)를 추가 기동 기기로 하고, 이 추가 기동 기기에 대하여 기동 지령을 출력하도록 했기 때문에, 전력의 여유가 있을 때에 전력 디맨드 제어와는 관계없이 동작하는 기기가 가능한 한 기동되고, 전력 디맨드 제어와는 관계없이 동작하는 기기의 전력 초과가 우려되는 시간대에서의 기동 빈도가 감소되게 되어, 전력 디맨드 제어에 미치는 영향을 작게 하는 것이 가능해진다.
도 1은 본 발명에 따른 전력 디맨드 제어 장치의 일 실시형태의 주요부를 나타내는 기능 블록도이다.
도 2는 이 전력 디맨드 제어 장치에 있어서의 제어 인터벌 주기 내에서의 현재 전력량이나 예측 전력, 목표 전력, 여유 전력 등의 관계를 나타내는 도면이다.
도 3은 이 전력 디맨드 제어 장치에서 행해지는 처리 동작의 플로우차트이다.
도 4는 추가 기동 기기 결정부에서의 추가 기동 기기의 결정에 관해 구체예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 배수 펌프가 여유 전력으로 기동된 상태 및 정지된 상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 정지 지령 출력 방식 선택부를 설치한 경우의 도 1에 대응하는 도면이다.
도 7은 종래의 전력 디맨드 제어의 일례를 설명하는 도면이다.
도 8은 배수 펌프의 자동 제어 상황을 나타내는 도면이다.
도 9는 양수 펌프의 자동 제어 상황을 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명을 도면에 기초하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 전력 디맨드 제어 장치의 일 실시형태의 주요부를 나타내는 기능 블록도이다.
이 전력 디맨드 제어 장치(101)는, 도 7에 나타낸 중앙 감시 장치(100)의 전력 디맨드 제어 프로그램에 추가된 본 실시형태 특유의 기능(추가 기동 제어 기능)을 실행하는 장치이며, 그 주요부의 기능 블록만을 나타내고 있다.
즉, 본 실시형태에서, 중앙 감시 장치(100)는, 도 7을 이용하여 설명한 종래의 전력 디맨드 제어 기능에 더하여, 본 실시형태 특유의 기능으로서 추가 기동 제어 기능을 갖고 있다. 또한, 도 1에서, 종래의 전력 디맨드 제어 기능에 관한 기능 블록은 생략하고 있다.
전력 디맨드 제어 장치(101)는, 추가 기동 제어 기능을 실현하기 위한 기능 블록으로서, 현재 전력량 실측부(101A)와, 전력 예측부(101B)와, 목표 전력 기억부(101C)와, 추가 기동 제어 유효 판단 임계치 기억부(101D)와, 추가 기동 판단 시간대 기억부(101E)와, 추가 기동 제어 실행 판정부(101F)와, 여유 전력 산출부(101G)와, 추가 기동 기기 결정부(101H)와, 추가 기동 기기 기동·정지부(101I)와, 기동 대기 기기 정격 전력&우선 순위 테이블 기억부(101J)와, 현재 시간 측정부(101K)를 구비하고 있다. 이하, 도 2를 참조하면서, 이 전력 디맨드 제어 장치(101)의 각 부의 기능에 관해 설명한다.
현재 전력량 실측부(101A)는 제어 인터벌 주기 T(이 예에서는 T=30분)마다 그 제어 인터벌 주기 T가 개시되고 나서부터의 현재까지의 수요가에서의 전력 부하군(200)의 외부로부터의 공급 전력의 소비량(자가 발전하고 있는 것은 포함시키지 않음)을 현재 전력량 PWR로서 실측한다. 이 현재 전력량 실측부(101A)에서의 현재 전력량 PWR의 실측은, 제어 인터벌 주기 T가 개시되고 나서 종료할 때까지의 동안, 소정 주기로 행해진다.
목표 전력 예측부(101B)는, 현재 전력량 실측부(101A)로부터의 현재 전력량 PWR에 기초하여 제어 인터벌 주기 T 내에서의 외부로부터의 공급 전력의 소비량을 예측하고, 그 예측된 예측 전력 PWP을 출력한다. 목표 전력 기억부(101C)에는 예측 전력 PWP과 비교되는 목표 전력 PWT이 기억되어 있다. 추가 기동 제어 유효 판단 임계치 기억부(101D)에는 추가 기동 제어 유효 판단 임계치 PWth가 기억되어 있다. 이 추가 기동 제어 유효 판단 임계치 PWth는 목표 전력 PWT보다 낮은 값으로서 정해져 있다.
추가 기동 판단 시간대 기억부(101E)에는 추가 기동 판단 시간대 Tx가 기억되어 있다. 이 추가 기동 판단 시간대 Tx는 제어 인터벌 주기 T가 종료하기까지의 동안의 후반의 시간대로서 정해져 있다. 이 예에서는, Tx=10분으로서 정해져 있다. 현재 시간 측정부(101K)는 제어 인터벌 주기 T가 개시될 때마다, 그 제어 인터벌 주기 T가 개시되고 나서부터의 시간을 현재 시간 TR로서 측정한다.
추가 기동 제어 실행 판정부(101F)는 전력 예측부(101B)로부터의 예측 전력 PWP, 목표 전력 기억부(101C)에 기억되어 있는 목표 전력 PWT, 추가 기동 제어 유효 판단 임계치 기억부(101D)에 기억되어 있는 추가 기동 제어 유효 판단 임계치 PWth, 현재 시간 측정부(101K)로부터의 현재 시간 TR에 기초하여, 추가 기동 제어를 실행할지의 여부를 판정한다. 추가 기동 제어에 관해서는 후술한다. 또한, 추가 기동 제어를 실행하는 경우, 디맨드 경보가 미발보인 것을 전제 조건으로 한다.
여유 전력 산출부(101G)는, 추가 기동 제어 실행 판정부(101F)에서 추가 기동 제어를 실행한다고 판정된 경우, 그 때의 목표 전력 PWT과 예측 전력 PWP의 차를 여유가 있는 전력량(여유 전력) PWM으로서 구한다. 추가 기동 기기 결정부(101H)는 여유 전력 산출부(101G)로부터의 여유 전력 PWM에 기초하여, 기동 대기 기기 정격 전력&우선 순위 테이블 기억부(101J)에 기억되어 있는 기동 대기 기기 정격 전력&우선 순위 테이블(TB1)을 참조하여, 기동할 기동 대기 기기를 추가 기동 기기로서 결정한다.
기동 대기 기기 정격 전력&우선 순위 테이블(TB1)에는, 전력 부하군(200) 중의 전력 디맨드 제어와는 관계없이 동작하는 기기로서 등록된 부하 기기가 기동 대기 기기로서, 그 정격 전력 및 우선 순위와 함께 기록되어 있다. 이 예에서는, 예컨대 배수 펌프 #1이 우선 순위 1의 기동 대기 기기로서, 양수 펌프 #2가 우선 순위 2의 기동 대기 기기로서, 환기팬 #3이 우선 순위 3의 기동 대기 기기로서, 그 정격 전력과 함께 기록되어 있다.
추가 기동 기기 기동·정지부(101I)는, 추가 기동 기기 결정부(101H)에 의해 결정된 추가 기동 기기에 대하여 기동 지령을 출력하고, 이 기동 지령을 출력한 추가 기동 기기에 대하여 제어 인터벌 주기 T의 종료후(다음 제어 인터벌 주기 T의 개시시)에 정지 지령을 출력한다.
도 3에 전력 디맨드 제어 장치(101)에서 행해지는 처리 동작의 플로우차트를 나타낸다. 이하, 이 플로우차트에 따라서, 전력 디맨드 제어 장치(101)의 각 부의 기능에 관해 더욱 상세히 설명한다.
제어 인터벌 주기 T가 개시되면(단계 S101의 YES), 현재 전력량 실측부(101A)는 전력 부하군(200)의 외부로부터의 공급 전력의 소비량의 실측(현재 전력량 PWR의 실측)을 개시한다(단계 S102). 또, 목표 전력 예측부(101B)는 현재 전력량 실측부(101A)가 실측한 현재 전력량 PWR에 기초하여, 제어 인터벌 주기 T 내에서의 외부로부터의 공급 전력의 소비량을 예측한다(단계 S103). 즉, 예측 전력 PWP을 산출한다. 이 현재 전력량 PWR의 실측, 예측 전력 PWP의 산출은 소정 주기로 반복된다.
이 현재 전력량 PWR의 실측, 예측 전력 PWP의 산출의 반복 중에, 현재 시간 측정부(101K)에서 측정되고 있는 현재 시간(제어 인터벌 주기 T가 개시되고 나서부터의 시간) TR가 추가 기동 판단 시간 Tx 내에 들어가면(단계 S104의 YES), 추가 기동 제어 실행 판정부(101F)는 전력 예측부(101B)로부터의 예측 전력 PWP이 목표 전력 PWT과 추가 기동 제어 유효 판단 임계치 PWth 사이(PWth<PWP<PWT)에 있는지의 여부를 체크한다(단계 S105).
여기서, 예측 전력 PWP이 목표 전력 PWT과 추가 기동 제어 유효 판단 임계치 PWth 사이에 있으면(단계 S105의 YES), 추가 기동 제어 실행 판정부(101F)는 디맨드 경보가 미발보인 것을 전제 조건으로 하여, 추가 기동 제어를 실행한다고 판정한다. 즉, 추가 기동 제어를 허가한다.
〔추가 기동 제어〕
추가 기동 제어 실행 판정부(101F)에서 추가 기동 제어를 실행한다고 판정하면, 여유 전력 산출부(101G)가 그 때의 목표 전력 PWT과 예측 전력 PWP의 차를 여유 전력 PWM(PWM=PWT-PWP)으로서 구한다(단계 S106). 이 여유 전력 PWM은 추가 기동 기기 결정부(101H)로 보내진다.
추가 기동 기기 결정부(101H)는 여유 전력 산출부(101G)로부터의 여유 전력 PWM을 받아, 기동 대기 기기 정격 전력&우선 순위 테이블 기억부(101J)로부터 기동 대기 기기 정격 전력&우선 순위 테이블(TB1)을 판독하고(단계 S107), 여유 전력 PWM과 기동 대기 기기 정격 전력&우선 순위 테이블(TB1) 중의 기동 대기 기기의 정격 전력과 우선 순위로부터, 기동할 기동 대기 기기를 추가 기동 기기로서 결정한다(단계 S108).
이 추가 기동 기기 결정부(101H)에서의 추가 기동 기기의 결정에 관해서 구체예를 들어 설명한다. 통상은 인터벌 주기 T=30분이지만, 설명하기 쉽도록, 도 4에 나타낸 바와 같이 T=60분일 때를 고려하여, 인터벌 주기 T=60분, 현재 시간 TR=40분, 여유 전력 PWM을 10 kWh인 것으로 한다. 이 경우, 기동 대기 기기 정격 전력&우선 순위 테이블(TB1)에서는, 우선 순위 1의 기동 대기 기기인 배수 펌프 #1이 11 kW(1시간당 11 kW의 전력 소비), 우선 순위 2의 기동 대기 기기인 양수 펌프 #2가 15 kW(1시간당 15 kW의 전력 소비), 우선 순위 3의 기동 대기 기기인 환기팬 #3이 30 kW(1시간당 30 kW의 전력 소비)이고, 나머지 시간에서의 소비 전력량을 60분 환산하면, 도 4 중에 나타낸 바와 같이, 배수 펌프 #1은 11 kW×(20/60 h)=3.67 kWh가 되고, 양수 펌프 #2는 15 kW×(20/60 h)=5 kWh가 되고, 환기팬 #3은 30 kW×(20/60 h)=10 kWh가 된다. 이 경우, 여유 전력 PWM은 10 kWh이기 때문에, 우선 순위 1의 배수 펌프 #1, 우선 순위 2의 양수 펌프 #2는 기동할 수 있지만, 우선 순위 3의 환기팬 #3까지는 기동할 수 없다. 이 때문에, 우선 순위 1의 배수 펌프 #1과 우선 순위 2의 양수 펌프 #2를 추가 기동 기기로서 결정한다.
이와 같이 하여, 추가 기동 기기 결정부(101H)는 추가 기동 기기를 결정하고, 그 결정된 추가 기동 기기를 추가 기동 기기 기동·정지부(101I)로 보낸다. 추가 기동 기기 기동·정지부(101I)는 추가 기동 기기 결정부(101H)에 의해 결정된 추가 기동 기기에 대하여 기동 지령을 출력하여 그 기기를 기동(추가 기동)시킨다(단계 S109).
그리고, 추가 기동 기기 기동·정지부(101I)는 제어 인터벌 주기 T의 종료후(단계 S110의 YES), 즉 다음 제어 인터벌 주기 T의 개시시에, 기동 지령을 출력한 추가 기동 기기에 대하여 정지 지령을 출력하여 그 기기를 정지시킨다(단계 S111).
예컨대, 이 실시형태에 있어서, 배수 펌프 #1이 추가 기동 기기로서 결정되어 기동되었다고 가정한다. 이 경우, 배수 펌프 #1은 도 5의 (a)에 나타낸 바와 같이, 탱크(3A) 내의 수위 레벨이 높지 않더라도 여유 전력 PWM으로 기동되어, 탱크(3A)로부터의 배수가 행해진다. 이 때문에, 다음 제어 인터벌 주기 T에서는 배수 펌프 #1이 기동될 가능성이 적어진다[도 5의 (b) 참조]. 양수 펌프 #2가 추가 기동 기기로서 결정된 경우도 마찬가지로, 탱크 내의 수위 레벨이 낮지 않더라도 양수 펌프 #2가 여유 전력 PWM으로 기동되어 탱크 내에 물이 급수된다. 이 때문에, 다음 제어 인터벌 주기 T에서는 양수 펌프 #2가 기동될 가능성이 적어진다.
이 예와 같이 하여, 본 실시형태에서는, 기동 대기 기기 정격 전력&우선 순위 테이블(TB1)에 기동 대기 기기로서 등록되어 있는 부하 기기(전력의 여유가 있을 때에 전력 디맨드 제어와는 관계없이 동작하는 기기)가 가능한 한 기동되고, 전력 디맨드 제어와는 관계없이 동작하는 기기의 전력 초과가 우려되는 시간대에서의 기동 빈도가 감소되게 되어, 전력 디맨드 제어에 미치는 영향이 작아진다.
또, 본 실시형태에서는, 추가 기동 판단 시간대 Tx를 설정하여, 제어 인터벌 주기 T의 후반에서 추가 기동 제어를 실행할지의 여부를 판정하도록 하고 있다. 이에 따라, 제어 인터벌 주기 T의 최초 주기에서의 추가 기동 제어가 금지되고, 정밀도가 낮은 예측 전력 PWR를 이용하여 기동 대기 기기가 추가 기동되어 버리는 것이 방지된다.
또, 본 실시형태에 있어서는, 추가 기동 제어 판단 유효 판단 임계치 PWth를 설정하여, 예측 전력 PWR가 목표 전력 PWT과 추가 기동 제어 유효 판단 임계치 PWth 사이에 있을 때를 추가 기동 제어를 실행하는 조건으로 하고 있다. 이에 따라, 예측 전력 PWR가 추가 기동 제어 유효 판단 임계치 PWth 이하인 경우에는 추가 기동 제어가 금지되고, 전력의 여유가 있는 중간기 등, 기본 요금의 초과가 우려되지 않는 시기는 기동 대기 기기가 추가 기동되지 않도록 하여, 통상의 자동 제어를 행하게 하도록 하는 것이 가능해진다.
또한, 전술한 실시형태에서는, 다음 제어 인터벌 주기 T의 개시시에, 기동 지령을 출력한 추가 기동 기기에 대하여 정지 지령을 출력하도록 했지만, 다른 것으로부터의 지시를 받아 정지 지령을 출력시키도록 해도 좋다. 예컨대, 추가 기동 기기를 배수 펌프로 한 경우, 최저 수위를 검출하는 수위 센서로부터의 검출 신호를 받아, 그 배수 펌프에 정지 지령을 출력하도록 하거나 하는 등, 다른 프로그램으로부터의 정지 지령이 올 때까지 대기하도록 하는 것이 고려된다. 또, 도 4 중에 나타낸 바와 같이, 헌팅을 방지하기 위해서, 통상의 전력 디맨드 제어로 정지하는 기기의 정지 목표 전력과, 추가 기동 기기를 기동시키기 위한 목표 전력(기동 목표 전력)을 상이하게 하여, 정지 목표 전력과 기동 목표 전력 사이에 폭을 약간 두게 하도록 해도 좋다(정지 목표 전력>기동 목표 전력).
또, 도 6에 나타낸 바와 같이 정지 지령 출력 방식 선택부(101L)를 설치하여, 기동 지령을 출력한 추가 기동 기기로 하는 정지 지령의 출력 방식을, 다음 제어 인터벌 주기의 개시시로 할지, 다른 것으로부터의 지시를 받았을 때로 할지를 선택 가능하게 하도록 해도 좋다. 이 경우, 추가 기동 기기 기동·정지부(101I)는 정지 지령 출력 방식 선택부(101L)에 의해 선택된 출력 방식에 따라서, 기동 지령을 출력한 추가 기동 기기에 대하여 정지 지령을 출력한다.
또, 추가 기동 기기 결정부(101H)에, 결정된 추가 기동 기기의 정격 전력과 여유 전력으로부터 그 추가 기동 기기의 운전 가능 시간을 연산하는 기능을 설치하여, 이 기능에 의해 연산한 운전 가능 시간이 경과한 후, 추가 기동 기기 기동·정지부(101I)로부터, 기동 지령을 출력한 추가 기동 기기에 대하여 정지 지령을 출력시키도록 해도 좋다.
또한, 전술한 실시형태에서는, 추가 기동 제어 유효 판단 임계치 PWth를 설정함으로써, 자동적으로 중간기 등의 기본 요금의 초과가 우려되지 않는 시기에 추가 기동 제어가 행해지지 않도록 했지만, 추가 기동 제어를 행할지의 여부를 오퍼레이터가 화면 등으로 선택할 수 있도록 해도 좋다.
또, 전술한 실시형태에 있어서, 전력 예측부(101B)에서의 전력 예측은, 현재 전력량 PWR의 기울기에 의한 예측 외에 어떠한 예측을 사용해도 좋다.
또, 도 1에서, 추가 기동 제어 실행 판정부(101F)에서의 목표 전력 PWT과 예측 전력 PWP을 비교하는 기능, 여유 전력 산출부(101G), 추가 기동 기기 결정부(101H), 추가 기동 기기 기동·정지부(101I)가 본 발명에서 말하는 추가 기동 제어 수단에 대응하고, 추가 기동 제어 실행 판정부(101F)에서의 추가 기동 판단 시간대 Tx를 이용한 판정 기능이 「제어 인터벌 주기를 개시하고 나서부터의 시간이 정해진 시간대에 들어갈 때까지 추가 기동 제어 수단의 동작을 금지하는 수단」에 대응하고, 추가 기동 제어 실행 판정부(101F)에서의 추가 기동 제어 유효 판단 임계치 PWth를 이용한 판정 기능이 「예측 전력이 추가 기동 제어 유효 판단 임계치 이하인 경우, 추가 기동 제어 수단의 동작을 금지하는 수단」에 대응한다.
〔실시형태의 확장〕
이상, 실시형태를 참조하여 본 발명을 설명했지만, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 구성이나 상세에는, 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 당업자가 이해할 수 있는 여러가지 변경을 하는 것이 가능하다.
100: 중앙 감시 장치, 101A: 현재 전력량 실측부, 101B: 전력 예측부, 101C: 목표 전력 기억부, 101D: 추가 기동 제어 유효 판단 임계치 기억부, 101E: 추가 기동 판단 시간대 기억부, 101F: 추가 기동 제어 실행 판정부, 101G: 여유 전력 산출부, 101H: 추가 기동 기기 결정부, 101I: 추가 기동 기기 기동·정지부, 101J: 기동 대기 기기 정격 전력&우선 순위 테이블 기억부, 101K: 현재 시간 측정부, 101L: 정지 지령 출력 방식 선택부, TB1: 기동 대기 기기 정격 전력&우선 순위 테이블, 200: 전력 부하군, 1A: 배수 펌프, 2A: 수위계, 3A :탱크, 1B: 양수 펌프, 2B: 수위계, 3B: 탱크.

Claims (18)

  1. 미리 정해진 주기를 제어 인터벌 주기로 하고, 이 제어 인터벌 주기마다 그 제어 인터벌 주기가 개시되고 나서부터의 현재까지의 수요가(需要家)에서의 전력 부하군의 외부로부터의 공급 전력의 소비량을 현재 전력량으로서 실측하고, 이 실측된 현재 전력량에 기초하여 상기 제어 인터벌 주기 내에서의 외부로부터의 공급 전력의 소비량을 예측하고, 이 예측된 예측 전력이 미리 설정되어 있는 목표 전력을 초과하는 경우, 초과하지 않도록 상기 전력 부하군 중 전력 조정용 기기로서 등록되어 있는 부하 기기의 운전을 제어하는 전력 디맨드 제어를 행하는 전력 디맨드 제어 장치에 있어서,
    상기 제어 인터벌 주기를 개시하고 나서부터의 현재까지의 수요가에서의 전력 부하군의 외부로부터의 공급 전력의 소비량을 현재 전력량으로서 실측하는 현재 전력량 실측 수단과,
    상기 현재 전력량 실측 수단에 의해 실측된 현재 전력량에 기초하여 상기 제어 인터벌 주기 내에서의 외부로부터의 공급 전력의 소비량을 예측하는 전력 예측 수단과,
    상기 전력 부하군 중 상기 전력 디맨드 제어와는 관계없이 동작하는 기기로서 등록된 부하 기기를 기동 대기 기기로서 기억하는 기동 대기 기기 기억 수단과,
    상기 전력 예측 수단에 의해 예측된 예측 전력과 상기 목표 전력을 비교하여, 예측 전력이 목표 전력량에 대하여 여유가 있는 경우, 그 여유 전력으로 기동하는 것이 가능한 상기 기동 대기 기기를 추가 기동 기기로 하고, 이 추가 기동 기기에 대하여 기동 지령을 출력하는 추가 기동 제어 수단
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 전력 디맨드 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기동 대기 기기 기억 수단은,
    상기 기동 대기 기기의 정격 전력 정보를 함께 기억하는 것을 특징으로 하는 전력 디맨드 제어 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 기동 대기 기기 기억 수단은,
    상기 기동 대기 기기가 복수대 있는 경우, 그 기동 대기 기기의 기동 우선 순위를 함께 기억하고,
    상기 추가 기동 제어 수단은,
    상기 기동 지령을 출력하는 추가 기동 기기를, 기억되어 있는 상기 기동 우선 순위에 따라서 결정하는 것을 특징으로 하는 전력 디맨드 제어 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 추가 기동 제어 수단은,
    상기 기동 지령을 출력한 추가 기동 기기에 대하여, 다음 제어 인터벌 주기의 개시시에 정지 지령을 출력하는 것을 특징으로 하는 전력 디맨드 제어 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 추가 기동 제어 수단은,
    상기 기동 지령을 출력한 추가 기동 기기에 대하여, 다른 것으로부터의 지시를 받아 정지 지령을 출력하는 것을 특징으로 하는 전력 디맨드 제어 장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 기동 지령을 출력한 추가 기동 기기에 대한 정지 지령의 출력 방식을, 다음 제어 인터벌 주기의 개시시로 할지, 다른 것으로부터의 지시를 받았을 때로 할지를 선택 가능하게 하는 정지 지령 출력 방식 선택 수단을 구비하고,
    상기 추가 기동 제어 수단은,
    상기 정지 지령 출력 방식 선택 수단에 의해 선택된 출력 방식에 따라서 상기 기동 지령을 출력한 추가 기동 기기에 대하여 정지 지령을 출력하는 것을 특징으로 하는 전력 디맨드 제어 장치.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 추가 기동 제어 수단은,
    상기 기동 지령을 출력한 추가 기동 기기에 대하여, 그 추가 기동 기기의 정격 전력과 여유 전력으로부터 구해지는 운전 가능 시간이 경과한 후, 정지 지령을 출력하는 것을 특징으로 하는 전력 디맨드 제어 장치.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제어 인터벌 주기를 개시하고 나서부터의 시간이 정해진 시간대에 들어갈 때까지 상기 추가 기동 제어 수단의 동작을 금지하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 전력 디맨드 제어 장치.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 목표 전력보다 낮은 값으로서 정해진 추가 기동 제어 유효 판단 임계치를 기억하는 수단과,
    상기 예측 전력이 상기 추가 기동 제어 유효 판단 임계치 이하인 경우, 상기 추가 기동 제어 수단의 동작을 금지하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 전력 디맨드 제어 장치.
  10. 미리 정해진 주기를 제어 인터벌 주기로 하고, 이 제어 인터벌 주기마다 그 제어 인터벌 주기가 개시되고 나서부터의 현재까지의 수요가에서의 전력 부하군의 외부로부터의 공급 전력의 소비량을 현재 전력량으로서 실측하고, 이 실측된 현재 전력량에 기초하여 상기 제어 인터벌 주기 내에서의 외부로부터의 공급 전력의 소비량을 예측하고, 이 예측된 예측 전력이 미리 설정되어 있는 목표 전력을 초과하는 경우, 초과하지 않도록 상기 전력 부하군 중 전력 조정용 기기로서 등록되어 있는 부하 기기의 운전을 제어하는 전력 디맨드 제어를 행하는 전력 디맨드 제어 방법에 있어서,
    상기 제어 인터벌 주기를 개시하고 나서부터의 현재까지의 수요가에서의 전력 부하군의 외부로부터의 공급 전력의 소비량을 현재 전력량으로서 실측하는 현재 전력량 실측 단계와,
    상기 현재 전력량 실측 단계에서 실측된 현재 전력량에 기초하여 상기 제어 인터벌 주기 내에서의 외부로부터의 공급 전력의 소비량을 예측하는 전력 예측 단계와,
    상기 전력 부하군 중 상기 전력 디맨드 제어와는 관계없이 동작하는 기기로서 등록된 부하 기기를 기동 대기 기기로서 기억하는 기동 대기 기기 기억 단계와,
    상기 전력 예측 단계에서 예측된 예측 전력과 상기 목표 전력을 비교하여, 예측 전력이 목표 전력량에 대하여 여유가 있는 경우, 그 여유 전력으로 기동하는 것이 가능한 상기 기동 대기 기기를 추가 기동 기기로 하고, 이 추가 기동 기기에 대하여 기동 지령을 출력하는 추가 기동 제어 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 디맨드 제어 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 기동 대기 기기 기억 단계는,
    상기 기동 대기 기기의 정격 전력 정보를 함께 기억하는 것을 특징으로 하는 전력 디맨드 제어 방법.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 기동 대기 기기 기억 단계는,
    상기 기동 대기 기기가 복수대 있는 경우, 그 기동 대기 기기의 기동 우선 순위를 함께 기억하고,
    상기 추가 기동 제어 단계는,
    상기 기동 지령을 출력하는 추가 기동 기기를, 기억되어 있는 상기 기동 우선 순위에 따라서 결정하는 것을 특징으로 하는 전력 디맨드 제어 방법.
  13. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 추가 기동 제어 단계는,
    상기 기동 지령을 출력한 추가 기동 기기에 대하여, 다음 제어 인터벌 주기의 개시시에 정지 지령을 출력하는 것을 특징으로 하는 전력 디맨드 제어 방법.
  14. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 추가 기동 제어 단계는,
    상기 기동 지령을 출력한 추가 기동 기기에 대하여, 다른 것으로부터의 지시를 받아 정지 지령을 출력하는 것을 특징으로 하는 전력 디맨드 제어 방법.
  15. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 기동 지령을 출력한 추가 기동 기기에 대한 정지 지령의 출력 방식을, 다음 제어 인터벌 주기의 개시시로 할지, 다른 것으로부터의 지시를 받았을 때로 할지를 선택 가능하게 하는 정지 지령 출력 방식 선택 단계를 포함하고,
    상기 추가 기동 제어 단계는,
    상기 정지 지령 출력 방식 선택 단계에서 선택된 출력 방식에 따라서 상기 기동 지령을 출력한 추가 기동 기기에 대하여 정지 지령을 출력하는 것을 특징으로 하는 전력 디맨드 제어 방법.
  16. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 추가 기동 제어 단계는,
    상기 기동 지령을 출력한 추가 기동 기기에 대하여, 그 추가 기동 기기의 정격 전력과 여유 전력으로부터 구해지는 운전 가능 시간이 경과한 후, 정지 지령을 출력하는 것을 특징으로 하는 전력 디맨드 제어 방법.
  17. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 제어 인터벌 주기를 개시하고 나서부터의 시간이 정해진 시간대에 들어갈 때까지 상기 추가 기동 제어 단계의 동작을 금지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 디맨드 제어 방법.
  18. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 목표 전력보다 낮은 값으로서 정해진 추가 기동 제어 유효 판단 임계치를 기억하는 단계와,
    상기 예측 전력이 상기 추가 기동 제어 유효 판단 임계치 이하인 경우, 상기 추가 기동 제어 단계의 동작을 금지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 디맨드 제어 방법.
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