KR102570818B1 - 전력 제어 장치, 전력 공급의 할당 방법 - Google Patents

전력 제어 장치, 전력 공급의 할당 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102570818B1
KR102570818B1 KR1020217034912A KR20217034912A KR102570818B1 KR 102570818 B1 KR102570818 B1 KR 102570818B1 KR 1020217034912 A KR1020217034912 A KR 1020217034912A KR 20217034912 A KR20217034912 A KR 20217034912A KR 102570818 B1 KR102570818 B1 KR 102570818B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
loads
power
value
load
combination
Prior art date
Application number
KR1020217034912A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210137574A (ko
Inventor
신야 히사노
토모요시 후쿠나가
히로타카 토미타
요시키 아라타
세이고 히라노
Original Assignee
리카고교가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 리카고교가부시키가이샤 filed Critical 리카고교가부시키가이샤
Publication of KR20210137574A publication Critical patent/KR20210137574A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102570818B1 publication Critical patent/KR102570818B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/003—Load forecast, e.g. methods or systems for forecasting future load demand
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/12—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load
    • H02J3/14—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load by switching loads on to, or off from, network, e.g. progressively balanced loading
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/66—Regulating electric power
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/50—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load for selectively controlling the operation of the loads
    • H02J2310/56—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load for selectively controlling the operation of the loads characterised by the condition upon which the selective controlling is based
    • H02J2310/58—The condition being electrical
    • H02J2310/60—Limiting power consumption in the network or in one section of the network, e.g. load shedding or peak shaving
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/50—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load for selectively controlling the operation of the loads
    • H02J2310/56—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load for selectively controlling the operation of the loads characterised by the condition upon which the selective controlling is based
    • H02J2310/62—The condition being non-electrical, e.g. temperature
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/30—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
    • Y02B70/3225—Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20—End-user application control systems
    • Y04S20/222—Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

복수의 부하(231~234)의 각각에 대한 전력 공급을 시간 비례 제어에 의해 실시하는 전력 제어 장치에 있어서, 복수의 부하 각각에, 최대 부하율과, 온 제어 시의 전류값 혹은 전력값이 대응지어져 있고, 각 부하에 대응지어진 온 제어 시의 전류값 혹은 전력값의 합계치가, 복수의 부하에 대해서 출력되는 전류값 혹은 전력값의 합계의 상한을 정한 리미터값을 넘지 않는 상기 부하의 조합을 산출하는 처리와, 상기 조합의 각 부하를 동시에 온 제어하는 기간을 설정하고, 상기 기간을 상기 조합의 각 부하의 최대 부하율로부터 감하는 처리와, 상기 각 부하의 최대 부하율이 모두 0이 될 때까지 상기 각 처리를 반복하는 것에 의해, 각 부하로의 전력 공급의 자동 할당 처리를 실시하는 전력 공급 자동 할당부(12)를 갖추는 것을 특징으로 하는, 전력 제어 장치(1).

Description

전력 제어 장치, 전력 공급의 할당 방법
본 발명은, 복수의 부하 각각에 대한 전력 공급을 시간 비례 제어에 의해 실시하는 전력 제어 장치, 전력 공급의 할당 방법 및 전력 공급의 할당 프로그램에 관한 것이다.
예를 들어, 반도체 제조 장치나 사출 성형기 등의 장치에서는, 재료나 제작물 등을 소정 온도로 유지하기 위한 히터(부하)가 복수 설치되어 있다.
이러한 복수의 히터(부하)에 대한 전력 공급의 제어 방법에 관하여, 특허문헌 1에서, 2 이상의 부하에 대한 전력 공급이 동시에 온(On) 상태로 되지 않도록 시분할로 전력을 공급함으로써, 전력 공급 설비의 소용량화나 소형화를 도모하는 기술이 개시되어 있다.
[특허문헌 1] 일본 특개평11-262174호 공보
복수의 부하에 대한 전력 공급에 이용되는 제어 방법의 하나로, 시간 비례 제어가 있다. 시간 비례 제어는, 소정 주기 내에서의 전력 공급의 온과 오프의 기간의 비율을 변경하는 것에 의해, 소망하는 전력을 공급하는 방식이다.
예를 들면, 전술과 같은 재료나 제작물 등을 소정 온도로 유지하기 위한 히터에서는, 온도상승 후의 온도 유지 상태에서는, 각각의 히터의 출력이 안정된 상태이며, 따라서, 각각의 히터에 대한 전력 공급의 온과 오프의 기간의 비율도 일정값이 된다. 즉, 각각의 히터에 대한 전력 공급에서, 일정한 온 기간과 오프 기간이 존재하는 상태가 된다.
각 히터에 대한 전력 공급의 온 기간이 겹치면, 그 기간에서의 전류(각 히터에 흐르는 전류의 합계치)가 커지고, 따라서, 이에 견딜 수 있을 만큼의 용량을 가진 전력 설비가 필요해진다. 이에 대해, 전류값 혹은 전력값이 소정의 상한치에 들어가도록, 가능한한 온 기간이 겹치지 않도록 전력 제어를 할 수 있으면, 전력 공급 설비의 소용량화나 소형화를 도모할 수 있다.
본 발명은, 상기한 점을 감안하여, 복수의 부하 각각에 대한 전력 공급을 시간 비례 제어에 의해 실시하는 전력 제어에 관해서, 전류값 혹은 전력값이 소정의 상한치에 들어가도록, 각 부하에 대한 전력 공급의 할당을 용이하게 하는 것이 가능한, 전력 제어 장치 및 전력 공급의 할당 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
(구성 1)
복수의 부하 각각에 대한 전력 공급을 시간 비례 제어에 의해 실시하는 전력 제어 장치에 있어서, 상기 복수의 부하 각각에, 최대 부하율과, 온 제어 시의 전류값 혹은 전력값이 대응지어져 있고, 상기 각 부하에 대응지어진 온 제어 시의 전류값 혹은 전력값의 합계치가, 상기 복수의 부하에 대해서 출력되는 전류값 혹은 전력값의 합계의 상한을 정한 리미터값을 넘지 않는 상기 부하의 조합을 산출하는 처리와, 상기 조합의 각 부하를 동시에 온 제어하는 기간을 설정하고, 상기 기간을 상기 조합의 각 부하의 최대 부하율로부터 감(減)하는 처리와, 상기 각 부하의 최대 부하율이 모두 0이 될 때까지 상기 각 처리를 반복하는 것에 의해, 상기 각 부하로의 전력 공급의 자동 할당 처리를 실시하는 전력 공급 자동 할당부를 갖추는 것을 특징으로 하는, 전력 제어 장치.
(구성 2)
상기 각 부하를 동시에 온 제어하는 기간을 적산한 적산치를 산출하는 처리와, 상기 적산치가 소정치에 이를 때까지 모든 상기 부하의 최대 부하율을 0으로 하지 못한 경우에 에러 처리를 실시하는 것을 특징으로 하는 구성 1에 기재된 전력 제어 장치.
(구성 3)
상기 리미터값을 넘지 않는 상기 부하의 조합을 산출하는 처리에서, 상기 온 제어 시의 전류값이 큰 것부터 선택해 가는 것을 특징으로 하는 구성 1 또는 2에 기재된 전력 제어 장치.
(구성 4)
복수의 부하 각각에 대한 전력 공급에 이용하는 시간 비례 제어에서의 상기 각 부하로의 전력 공급의 할당 방법에 있어서, 상기 복수의 부하 각각에, 최대 부하율과, 온 제어 시의 전류값 혹은 전력값이 대응지어져 있고, 상기 각 부하에 대응지어진 온 제어 시의 전류값 혹은 전력값의 합계치가, 상기 복수의 부하에 대해서 출력되는 전류값 혹은 전력값의 합계의 상한을 정한 리미터값을 넘지 않는 상기 부하의 조합을 산출하는 단계와, 상기 조합의 각 부하를 동시에 온 제어하는 기간을 설정하고, 상기 기간을 상기 조합의 각 부하의 최대 부하율로부터 감하는 것과 함께, 상기 각 부하를 동시에 온 제어하는 기간을 적산한 적산치를 산출하는 단계와, 상기 각 단계를 반복함으로써, 상기 각 부하로의 전력 공급의 할당을 실시하는 단계와, 상기 적산치가 소정치에 이를 때까지 모든 상기 부하의 최대 부하율을 제로로 하지 못한 경우에는 에러로 하는 단계를 가지는 것을 특징으로 하는, 전력 공급의 할당 방법.
(구성 5)
복수의 부하 각각에 대한 전력 공급에 이용하는 시간 비례 제어에서의 상기 각 부하로의 전력 공급의 자동 할당 프로그램에 있어서, 기억부에, 상기 복수의 부하 각각에 대해, 최대 부하율과, 온 제어 시의 전류값 혹은 전력값이 대응지어져 있고, 연산부에, 상기 각 부하에 대응지어진 온 제어 시의 전류값 혹은 전력값의 합계치가, 상기 복수의 부하에 대해서 출력되는 전류값 혹은 전력값의 합계의 상한을 정한 리미터값을 넘지 않는 상기 부하의 조합을 산출하는 단계와, 상기 조합의 각 부하를 동시에 온 제어하는 기간을 설정하고, 상기 기간을 상기 조합의 각 부하의 최대 부하율로부터 감하는 것과 함께, 상기 각 부하를 동시에 온 제어하는 기간을 적산한 적산치를 산출하는 단계와, 상기 각 단계를 반복함으로써, 상기 각 부하로의 전력 공급의 자동 할당을 실시하는 단계와, 상기 적산치가 소정치에 이를 때까지 모든 상기 부하의 최대 부하율을 제로로 하지 못한 경우에는 에러로 하는 단계를 실행시키는 것을 특징으로 하는, 전력 공급의 할당 프로그램.
본 발명의 전력 제어 장치, 전력 공급의 할당 방법 및 전력 공급의 할당 프로그램에 의하면, 복수의 부하 각각에 대한 전력 공급을 시간 비례 제어에 의해 실시하는 전력 제어에 관해서, 전류값 혹은 전력값이 소정의 상한치에 들어가도록, 각 부하에 대한 전력 공급의 할당을 용이하게 할 수 있다.
[도 1] 본 발명에 따른 실시 형태의 가열 시스템의 본 발명에 관한 구성의 개략을 나타내는 블록도.
[도 2] 실시 형태의 전력 제어 장치의 처리 동작의 개략을 나타내는 플로우차트.
[도 3] 전력 제어 장치에 설정되어 있는 설정값의 일례를 나타낸 도면.
[도 4] 전력 제어 장치의 처리 경과의 일례를 설명하기 위한 도면.
[도 5] 전력 제어 장치의 처리 경과의 일례를 설명하기 위한 도면.
[도 6] 전력 제어 장치의 처리 경과의 일례를 설명하기 위한 도면.
[도 7] 전력 제어 장치의 처리 결과의 일례를 설명하기 위한 도면.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하면서 구체적으로 설명한다. 덧붙여, 이하의 실시 형태는, 본 발명을 구체화할 때의 일 형태이며, 본 발명을 그 범위 내로 한정하는 것은 아니다.
도 1은, 본 실시 형태의 시스템의 본 발명에 관한 구성의 개략을 나타내는 블록도이다.
본 실시 형태의 시스템은, 반도체 제조 장치나 사출 성형기 등의 장치에 설치되는 복수의 부하인 히터(여기서는 간단화를 위해 4개의 히터로 하고 있다)의 제어를 실시하는 시스템이다.
본 실시 형태의 시스템은, 히터(231)~히터(234)와, 각 히터에 전력을 공급하는 교류전원(21)과, 각 히터로의 전력 공급을 온/오프하는 스위칭 소자 SW(241)~SW(244)와, 교류전원(21)으로부터 각 히터로의 전력 공급로 상에 설치되어, 과부하나 단락(短絡) 등으로부터 회로 등을 보호하는 브레이커(22)와, 각 스위칭 소자의 온/오프 제어에 의해 각 히터로의 전력 공급을 제어하는 전력 제어 장치(1)를 갖추고 있다.
전력 제어 장치(1)는, 온도 조절기 등의 다른 장치로부터 조작출력치(MV)의 입력을 수신하고, 상기 조작출력치(MV)에 근거하여, 히터(231)~히터(234)의 각각에 대한 전력 공급을 시간 비례 제어(PID 연산 등의 결과인 MV에 비례시켜 출력의 온/오프비(on/off ratio)를 변화시키는 제어)에 의해 실시하는 장치이다.
전력 제어 장치(1)는, 스위칭 소자 SW(241)~SW(244)의 온/오프 제어를 시간 비례 제어에 의해 실시하는 출력 제어부(11)와, 각 히터로의 전력 공급의 자동 할당 처리를 실시하는 전력 공급 자동 할당부(12)와, 온도 조절기 등의 다른 장치와의 사이의 정보의 송수신을 실시하는 통신부(13)를 갖춘다.
전력 제어 장치(1)에는, 히터(231)~히터(234)의 각각에 대해, 최대 부하율과, 온 제어 시의 전류값이 대응지어져 있고, 각 히터에 대응지어진 온 제어 시의 전류값의 합계치가, 각 히터에 대해서 출력되는 전류값의 합계의 상한을 정한 리미터값을 넘지 않는 히터의 조합을 산출하는 처리와, 상기 조합의 각 히터를 동시에 온 제어하는 기간을 설정하고, 상기 기간을 상기 조합의 각 히터의 최대 부하율로부터 감하는 처리를 반복하는 것에 의해, 각 히터로의 전력 공급의 자동 할당 처리를 실시하는 것이다.
히터(231)~히터(234)의 각각에 설정되는 "최대 부하율"이란, 각 히터의 부하율(제어주기에 대한 온 기간의 비율)의 상한을 정하는 것(즉, 출력 리미터)이며, 0~100%의 사이에 설정되는 값이다. 히터(231)~히터(234)는, 기본적으로는 대상물을 어느 일정한 온도로 가열하기 위한 것이며, 정상상태(일정한 온도에 이르고 있는 상태)에서의 부하율을, 안정 부하율이라고 한다. "최대 부하율"은 적어도 안정 부하율 보다 큰 값으로 설정된다. 본 실시 형태에서는, 안정 부하율에 소정 계수를 곱한 값이 "최대 부하율"로서 설정되어 있다.
히터(231)~히터(234)의 각각에 설정되는 "온 제어 시의 전류값"이란, 시간 비례 제어에 의해서 온 제어되었을 때에, 각 히터(231)~히터(234)에 흐르는 전류값이다.
"최대 부하율"이나 "온 제어 시의 전류값"은, 오토튜닝 시 등에 있어서 측정되는 안정 부하율이나 전류값에 근거해 설정된다.
"각 히터에 대해서 출력되는 전류값의 합계의 상한을 정한 리미터값"이란, 히터(231~234)에 흐르는 전류값의 합계의 상한을 정하는 것이며, 유저 등에 의해서 미리 장치에 설정되어 있는 것이다.
히터(231~234)에 흐르는 전류값의 합계의 상한을 낮게 억제할 수 있으면, 브레이커(22)의 소용량화나, 전력 기본요금의 저감(계약(契約) 용량의 소용량화) 등을 도모할 수 있다.
도 2는, 전력 제어 장치(1)의 본 발명에 관한 처리 동작의 개략을 나타내는 플로우차트이다. 또, 도 4~7은, 전력 제어 장치(1)의 처리 경과의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 도 2의 플로우차트 및, 도 4~7을 참조하면서, 전력 제어 장치(1)에서의 각 히터로의 전력 공급의 자동 할당 처리에 대해 설명한다.
덧붙여, 히터(231)~히터(234)의 계통(系統)의 구별(別)을 "채널"로 칭한다. 채널 1~4는, 히터(231~234)에 대응한다.
도 3은, 전력 제어 장치(1)에 설정되어 있는 "최대 부하율(출력 리미터)"과, "온 제어 시의 전류값(히터 전류값)"의 일례이다.
또, "각 히터에 대해서 출력되는 전류값의 합계의 상한을 정한 리미터값(피크 전류 설정값)"의 일례로서 9A가 설정되어 있다.
도 2의 처리는, 전력 공급 자동 할당부(12)에서, 도 3에서 예시된 설정값에 근거해, 각 채널(히터)로의 전력 공급 타이밍의 자동 할당 처리를 실시하는 것이다.
도 2의 처리가 실행되면, 이니셜라이즈 처리로서, 변수 n에 1이 대입되고, 변수 T에 0이 대입된다(특별히 도시하지 않음).
이니셜라이즈 처리 후의 스텝(201)에서는, 최대 부하율(나머지 출력)이 0이 아니며, 온 제어 시의 전류값(히터 전류값)이 최대인 채널 X를 취득한다. 도 3의 예에서는, 채널 2와 3이 해당한다. 이처럼, 복수의 채널이 해당하는 경우에는, 어느 하나의 채널을 선택한다. 선택 방법은, 랜덤으로 선택하는 것이나, 채널 번호순으로 선택하는 것, 최대 부하율(나머지 출력)이 큰 순으로 선택하는 것 등, 임의의 것으로 무방하다.
여기에서는, 채널 3이 선택된 것으로서 설명을 실시한다.
다음으로, 채널 X와, 다른 채널의 조합에서의 전류값의 합계치를 산출하는 처리를 실시한다(스텝(202)).
도 4(a)는, 스텝(202)의 처리 결과의 일례를 나타낸 것이다. 스텝(201)에서 선택된 채널 3에 대해서, 각 채널을 조합한 패턴으로서, 패턴 1~7이 작성되고, 각 패턴마다 온 제어 시의 전류값(히터 전류값)의 합계가 산출되고 있다.
이어지는 스텝(203)에서는, 스텝(202)에서 구한 각 패턴 중에서, 히터 전류값의 합계가 피크 전류 설정값(본 실시 형태에서는 "9A") 이하인 조합이 있는지 여부를 판별한다. 도 4(a)의 예에서는, 패턴 5(채널 3과 1의 조합)와, 패턴 7(채널 3과 4의 조합)이 해당한다. 이처럼 복수의 조합이 해당하는 경우에는, 어느 하나의 조합을 선택한다. 선택 방법은, 히터 전류값이 큰 채널(스텝(201)에서 선택된 채널 X 이외에, 가장 큰 히터 전류값의 채널)이 포함되어 있는 것부터 선택하는 것, 전류의 합계치가 가장 큰 것부터 선택하는 것, 랜덤으로 선택하는 것, 패턴 번호순으로 선택하는 것, 최대 부하율(나머지 출력)이 큰 채널이 포함되어 있는 것부터 선택하는 것 등, 임의의 것으로 무방하다.
여기에서는, 패턴 5의 조합이 선택된 것으로서 설명을 실시한다.
히터 전류값의 합계가 피크 전류 설정값 이하인 조합이 있었을 경우, 조합 대상의 각 채널의 나머지 출력으로부터, "각 나머지 출력 내 최소치"를 감산하고, 각 히터를 동시에 온 제어하는 기간을 적산한 적산치 T에, "각 나머지 출력 내 최소치"를 가산한다(스텝(203): Yes→스텝(204)).
"각 나머지 출력 내 최소치"란, 조합 대상의 각 채널의 나머지 출력의 최소치이다. 즉, 조합 대상의 각 채널을 동시에 온 할 수 있는 최대 길이가 된다. 채널 3과 1의 조합이 선택되어 있는 이 예에서는, 도 5(a)에 도시한 바와 같이, 채널 3의 나머지 출력=60%, 채널 1의 나머지 출력=30%이기 때문에, "각 나머지 출력 내 최소치"는, 30%가 된다.
따라서, 스텝(204)의 처리에 의해서, 채널 3과 1의 나머지 출력으로부터 각각 30이 감산되고, 또한, 적산치 T에 30이 적산된다. 도 5(a)의 우단(右端)의 열이, 처리 결과가 된다.
"각 히터를 동시에 온 제어하는 기간을 적산한 적산치 T"란, 이하의 설명에서 분명히 알 수 있듯이, 제어주기에 있어서의 할당 완료된 기간이 적산되어 가는 것이다. 예를 들면, 적산치 T=70(%)는, 「제어 기간(100%) 중의 70%는 할당이 완료된 상태」인 것을 나타내는 것이다.
이어지는 스텝(205)에서는, 기간 n을, 기간 n-1에 이어지는 "각 나머지 출력 내 최소치"의 길이로 하고, 기간 n에, 조합 대상의 채널의 온 기간을 설정한다.
상기의 예에서는, 기간 1이, "각 나머지 출력 내 최소치"=30%의 길이로 설정되고, 기간 1에서, 채널 3과 1의 온 기간이 설정된다. 이를 개념적으로 도시한 것이, 도 6(a)이다.
덧붙여, "나머지 출력"이란, 상기와 같이, 스텝(204, 205)의 처리에 의해서, 최대 부하율로부터, 온 기간을 할당 완료한 부하율을 감산한 나머지이다.
스텝(203)의 판별 결과, 스텝(201)에서 선택된 채널 X와 조합 가능한 채널이 없었던 경우에는, 스텝(206)으로 이행하여, 채널 X의 나머지 출력을 0(채널 X의 나머지 출력 - 채널 X의 나머지 출력 = 0)으로 하고, 적산치 T에 채널 X의 나머지 출력을 적산한다.
다음으로, 스텝(207)에서, 기간 n을, 기간 n-1에 이어지는 채널 X의 나머지 출력의 길이의 기간으로 하고, 기간 n에 채널 X의 온 기간을 설정한다.
즉, 스텝(206와 207)의 처리에 의해서, 채널 X를 단독으로 온 하는 기간(채널 X의 나머지 출력의 전부)을 할당하는 것이다.
덧붙여, 스텝(206)의 처리로부터도 알 수 있듯이, "각 히터를 동시에 온 제어하는 기간을 적산한 적산치 T"에서의, "각 히터를 동시에 온 제어하는 기간"이란, 조합 가능한 채널이 없었던 경우에는, 해당 1개의 히터를 온 제어하는 기간을 의미한다.
스텝(203~207)에 이어지는, 스텝(208~211)의 처리는, 할당의 종료/속행, 및 할당 불능의 판별을 하는 처리이다.
스텝(208)에서는, 모든 채널의 나머지 출력이 0이 되었는지 여부를 판별하고, 모든 채널의 나머지 출력이 0이 된 경우에는, 할당이 종료된 것으로서, 처리를 종료한다.
스텝(209)에서는, 적산치 T가 100%가 되었는지 여부를 판별하고, 100%가 되어 있는 경우에는, 할당 불능으로서 에러 출력을 실시한다(스텝(209): Yes→스텝(211)). 즉, 적산치가 소정치(100%)에 이를 때까지 모든 부하의 최대 부하율을 0으로 하지 못한 경우에 에러 처리를 실시하는 것이다.
한편, 100%로 되어 있지 않은 경우에는, 스텝(210)으로 이행해, n을 인크리먼트 하고, 스텝(201)으로 이행(처리를 속행)한다.
상기의 예에 대해 설명을 계속하면, 스텝(208 및 209)의 쌍방에서 No의 판정이 되어, 스텝(210)으로 이행해 n을 인크리먼트 하고(n=2), 스텝(201)으로 돌아가 처리를 속행한다.
스텝(201)에서는, 재차, 채널 3이 선택되어, 이어지는 스텝(202)의 처리에 의해서, 도 4(b)의 결과를 얻을 수 있다. 도 4(b)의 패턴 3의 채널 3, 4의 조합이, 피크 전류 설정값을 넘지 않는 조합이 되기 때문에, 스텝(203)으로부터 204로 이행한다. 도 5(b)에 도시한 바와 같이, 채널 3의 나머지 출력=30%, 채널 4의 나머지 출력=70%이기 때문에, "각 나머지 출력 내 최소치"는, 30%가 된다. 따라서, 스텝(204)의 처리에 의해서, 채널 3과 4의 나머지 출력으로부터 각각 30이 감산되고, 또한, 적산치 T에 30이 적산된다. 도 5(b)의 우단의 열이, 처리 결과가 된다.
이어지는 스텝(205)에서는, 기간 2가, 기간 1에 이어지는 30%의 길이로 설정되고, 기간 2에서, 채널 3과 4의 온 기간이 설정된다(도 6(b)).
이어지는 스텝(208 및 209)의 판정은, 재차, No의 판정이 되고, 스텝(210)으로 이행해, n을 인크리먼트 하고(n=3), 스텝(201)으로 돌아가 처리를 속행한다.
스텝(201)에서는, 채널 2가 선택되고, 이어지는 스텝(202)의 처리에 의해서, 도 4(c)의 결과를 얻을 수 있다. 도 4(c)의 패턴 1의 채널 2, 4의 조합이, 피크 전류 설정값을 넘지 않는 조합이 되기 때문에, 스텝(203)으로부터 204로 이행한다. 도 5(c)에 도시한 바와 같이, 채널 2의 나머지 출력=40%, 채널 4의 나머지 출력=40%이기 때문에, "각 나머지 출력 내 최소치"는, 40%가 된다. 따라서, 스텝(204)의 처리에 의해서, 채널 2와 4의 나머지 출력으로부터 각각 40이 감산되고, 또한, 적산치 T에 40이 적산된다. 도 5(c)의 우단의 열이, 처리 결과가 된다.
이어지는 스텝(205)에서는, 기간 3이, 기간 2에 이어지는 40%의 길이로 설정되고, 기간 3에서, 채널 2와 4의 온 기간이 설정된다(도 6(c)).
상기 처리에 의해, 모든 채널의 나머지 출력이 0이 되기 때문에, 이어지는 스텝(208)의 판별이 Yes가 되어, 할당 처리를 종료한다.
도 7에는, 상기 예에서의 할당 결과를 나타냈다.
덧붙여, 상기 예에서, 예를 들면, 채널 2의 최대 부하율(출력 리미터)이 50%였을 경우, n=3일 때의 처리에서, 스텝(208)의 판별은 No가 되고, 스텝(209)의 판별이 Yes가 되기 때문에, 할당 불능으로서 에러 출력을 하게 된다.
이상과 같이, 본 실시 형태의 전력 제어 장치(1)에 의하면, 복수의 부하 각각에 대한 전력 공급을 시간 비례 제어에 의해 실시하는 전력 제어에 관해서, 전류값이 소정의 상한치에 들어가도록, 각 부하에 대한 전력 공급의 할당을 자동으로 실시할 수 있다.
이에 따라, 브레이커의 용량이나, 전력의 계약 용량을, 효율적인 용량으로 설정하는 것도 가능해진다.
또, 본 실시 형태의 전력 제어 장치(1)에 의하면, 스텝(201)에서, 온 제어 시의 전류값(히터 전류값)이 최대인 채널을 취득함으로써, 온 제어 시의 전류값이 큰 것부터 선택해 가는 것으로 하고 있다. 이에 따라, 처리의 효율화를 도모할 수 있다.
덧붙여, 본 실시 형태에서는, 온 제어 시의 "전류값"이 설정되어 있는 것을 예로 하고 있지만, 온 제어 시의 "전력값"이 설정되어 있는 것도 무방하다. 처리 개념으로서는 본 실시 형태에서 설명한 것과 마찬가지이다.
또, 온 제어하는 기간을 적산한 적산치 T로서, 부하율에 대응시킨 0~100%의 값(정규화한 값)으로 하고 있지만, 본 발명을 이것으로 한정하는 것은 아니다. 예를 들면, 온 제어하는 시간(ms)을 단위로 하여, 스텝(209)의 판별에서는, 적산치 T(ms)가 제어주기(ms)에 이르렀는지 여부를 판별시키는 것이어도 무방하다.
본 실시 형태에서는, 전력 제어 장치가, 출력 제어부(11)와, 전력 공급 자동 할당부(12)와, 통신부(13)를 갖추는 것으로서 설명했지만, 각 기능부가 하드웨어적으로 개별로 구성되는 것에 한정하지 않고, 예를 들면, 마이크로컴퓨터 등의 1개의 디바이스 상에서 모든 기능이 소프트웨어적으로 구현되는 것 등이어도 무방하다. 반대로, 각 기능부의 어느 하나 혹은 전부를 하드웨어적으로(전용 회로 등에 의해) 구현하는 것이어도 무방하고, 본 실시 형태에서 전력 공급 자동 할당부(12) 상에서 소프트웨어적으로 실행되는 처리로서 설명한 기능의 일부 혹은 전부를 하드웨어적으로 구현하는 것이어도 무방하다.
또, 본 실시 형태에서는, 상기 설명한 각 채널(히터)로의 전력 공급 타이밍의 자동 할당 처리가, 전력 제어 장치(1)(전력 공급 자동 할당부(12))에서 실행되는 것을 예로 하고 있지만, 이를 PC 등의 외부의 정보 처리 장치에서 실시해, 얻어진 할당 결과를 전력 제어 장치(1)에 설정하는 것이어도 무방하다.
1...전력 제어 장치
11...출력 제어부
12...전력 공급 자동 할당부
231...히터(부하)

Claims (4)

  1. 복수의 부하 각각에 대한 전력 공급을 시간 비례 제어에 의해 실시하는 전력 제어 장치에 있어서,
    상기 복수의 부하 각각에, 최대 부하율과 온 제어 시의 전류값 혹은 전력값이 대응지어져 있고,
    상기 각 부하에 대응지어진 온 제어 시의 전류값 혹은 전력값의 합계치가, 상기 복수의 부하에 대해서 출력되는 전류값 혹은 전력값의 합계의 상한을 정한 리미터값을 넘지 않는 상기 부하의 조합을 산출하는 처리와,
    상기 조합의 각 부하의 최대 부하율의 나머지 출력의 최소값에 기초하여, 상기 조합의 각 부하를 동시에 온 제어하는 기간을 설정하고, 상기 기간을 상기 조합의 각 부하의 최대 부하율로부터 감하는 처리와,
    상기 각 부하의 최대 부하율이 모두 0이 될 때까지 상기 각 처리를 반복하는 것에 의해, 상기 각 부하로의 전력 공급의 자동 할당 처리를 실시하는 전력 공급 자동 할당부
    를 갖추는 것을 특징으로 하는, 전력 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 각 부하를 동시에 온 제어하는 기간을 적산한 적산치를 산출하는 처리와, 상기 적산치가 소정치에 이를 때까지 모든 상기 부하의 최대 부하율을 0으로 하지 못한 경우에 에러 처리를 실시하는 것을 특징으로 하는, 전력 제어 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 리미터값을 넘지 않는 상기 부하의 조합을 산출하는 처리에서, 상기 온 제어 시의 전류값이 큰 것부터 선택해 가는 것을 특징으로 하는, 전력 제어 장치.
  4. 복수의 부하 각각에 대한 전력 공급에 이용하는 시간 비례 제어에서의 상기 각 부하로의 전력 공급의 할당 방법에 있어서,
    상기 복수의 부하 각각에, 최대 부하율과 온 제어 시의 전류값 혹은 전력값이 대응지어져 있고,
    상기 각 부하에 대응지어진 온 제어 시의 전류값 혹은 전력값의 합계치가, 상기 복수의 부하에 대해서 출력되는 전류값 혹은 전력값의 합계의 상한을 정한 리미터값을 넘지 않는 상기 부하의 조합을 산출하는 단계와,
    상기 조합의 각 부하의 최대 부하율의 나머지 출력의 최소값에 기초하여, 상기 조합의 각 부하를 동시에 온 제어하는 기간을 설정하고, 상기 기간을 상기 조합의 각 부하의 최대 부하율로부터 감하는 것과 함께, 상기 각 부하를 동시에 온 제어하는 기간을 적산한 적산치를 산출하는 단계와,
    상기 각 단계를 반복함으로써, 상기 각 부하로의 전력 공급의 할당을 실시하는 단계와,
    상기 적산치가 소정치에 이를 때까지 모든 상기 부하의 최대 부하율을 제로로 하지 못한 경우에는 에러로 하는 단계
    를 가지는 것을 특징으로 하는, 전력 공급의 할당 방법.
KR1020217034912A 2019-06-04 2019-06-04 전력 제어 장치, 전력 공급의 할당 방법 KR102570818B1 (ko)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2019/022126 WO2020245901A1 (ja) 2019-06-04 2019-06-04 電力制御装置、電力供給の割付方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210137574A KR20210137574A (ko) 2021-11-17
KR102570818B1 true KR102570818B1 (ko) 2023-08-25

Family

ID=73652948

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020217034912A KR102570818B1 (ko) 2019-06-04 2019-06-04 전력 제어 장치, 전력 공급의 할당 방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20220216694A1 (ko)
JP (1) JP7162166B2 (ko)
KR (1) KR102570818B1 (ko)
CN (1) CN113826296B (ko)
WO (1) WO2020245901A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4400090A1 (en) * 2023-01-16 2024-07-17 GMW Energy-Consult UG (haftungsbeschränkt) Method and system for interactive sauna power control

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011205731A (ja) * 2010-03-24 2011-10-13 Rkc Instrument Inc マルチチャンネル電力制御器
JP2012023824A (ja) * 2010-07-13 2012-02-02 Sharp Corp 自家発電システム、中央管理装置及び電気機器の動作を制御する方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4819180A (en) * 1987-02-13 1989-04-04 Dencor Energy Cost Controls, Inc. Variable-limit demand controller for metering electrical energy
JP3467401B2 (ja) 1998-03-10 2003-11-17 東京エレクトロン株式会社 電力制御方法及びその装置
DE102008039334B4 (de) * 2008-08-22 2016-01-14 Airbus Defence and Space GmbH Verfahren und Vorrichtung zum optimierten Energiemanagement
CN103270665B (zh) * 2010-12-24 2016-01-20 日本电气株式会社 电力控制系统及其电力控制方法以及电力网关装置及其电力控制方法
KR101420583B1 (ko) * 2011-07-13 2014-07-16 닛토덴코 가부시키가이샤 온디맨드형 전력 제어 시스템, 온디맨드형 전력 제어 시스템 프로그램 및 그 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체
JP5975107B2 (ja) * 2012-09-13 2016-08-23 理化工業株式会社 電力制御装置及び電力制御方法
US20160156195A1 (en) * 2013-03-28 2016-06-02 The Chugoku Electric Power Co., Inc. Power supply control device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011205731A (ja) * 2010-03-24 2011-10-13 Rkc Instrument Inc マルチチャンネル電力制御器
JP2012023824A (ja) * 2010-07-13 2012-02-02 Sharp Corp 自家発電システム、中央管理装置及び電気機器の動作を制御する方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113826296B (zh) 2024-04-02
KR20210137574A (ko) 2021-11-17
CN113826296A (zh) 2021-12-21
US20220216694A1 (en) 2022-07-07
JPWO2020245901A1 (ja) 2021-12-23
WO2020245901A1 (ja) 2020-12-10
JP7162166B2 (ja) 2022-10-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101476797B1 (ko) 멀티 채널 전력 제어기
EP2151033B1 (en) Power control system
KR102570818B1 (ko) 전력 제어 장치, 전력 공급의 할당 방법
JP4529153B1 (ja) マルチチャンネル電力制御器
WO1995029572A1 (en) Electrical cooking apparatus
KR101611148B1 (ko) 위치 결정 제어 장치
CN104510323A (zh) 一种烹调控制方法、装置及应用其的烹调设备
JP4407616B2 (ja) 電力制御方法、電力制御装置および温度調節器
CN108415501B (zh) 配置电压调节器系统的控制器的方法和电压调节器系统
US20160330978A1 (en) Power modulator for infrared conveyor oven
CN110634764A (zh) 用于制造半导体的加热装置及其驱动方法
EP0253009B1 (en) Inverse-time relay
US20150337876A1 (en) Pump control method
KR20130081509A (ko) 다중 출력을 갖는 스위칭 모드 전원 장치
US20180332664A1 (en) Method of controlling a cooking appliance, cooking appliance, and heating element
CN104979842B (zh) 能量分布系统的控制装置和用于控制能量分布系统的方法
JP6175015B2 (ja) 電力総和抑制制御装置および方法
KR20230052115A (ko) 부하 추정을 통한 단위 모듈 최대 운전 기법 및 이를 위한 최대 효율 전원공급장치
KR101732385B1 (ko) 전력 제어 장치 및 방법과 이를 이용한 전기 레인지
US11281180B2 (en) Programmable controller
KR100221474B1 (ko) 다수 기기의 일괄제어장치
WO2020008548A1 (ja) 制御装置及び制御プログラム
SU881656A1 (ru) Устройство дл группового управлени печными трансформаторами
KR101717824B1 (ko) 에너지 저장 장치를 이용한 계통전력 평준화 시스템 및 방법
CN114402517A (zh) 用于直流电压转换器的调节装置和用于调节直流电压转换器的方法

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant