(57)【要約】【課題】三相間の電力バランスを改善する。【解決手段】電力総和抑制制御装置は、各相の制御ループの最大出力時総消費電力値と現在の相別の総消費電力値に基づいて、各相の制御ループの総消費電力値を相別に規定する相別割当総電力を、三相間の電力バランスが維持されるように算出する相別割当総電力算出部３と、Ｒ相グループの相別割当総電力を基にＲ相グループの制御ループの操作量出力上限値を操作して電力使用量を抑制するＲ相電力抑制部４Ｒと、Ｓ相グループの相別割当総電力を基にＳ相グループの制御ループの操作量出力上限値を操作して電力使用量を抑制するＳ相電力抑制部４Ｓと、Ｔ相グループの相別割当総電力を基にＴ相グループの制御ループの操作量出力上限値を操作して電力使用量を抑制するＴ相電力抑制部４Ｔを備える。【選択図】  図２
2018137831.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
三相交流のＲ相、Ｓ相、Ｔ相のいずれかを使用する各制御系統について、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相別に制御ループの構成を示すグルーピング情報を予め記憶するグルーピング情報記憶部と、
各相の制御ループの最大出力時の総消費電力値を相別に規定する最大出力時総消費電力値と現在の相別の総消費電力値と前記グルーピング情報とに基づいて、各相の制御ループの総消費電力値を相別に規定する相別割当総電力を、三相間の電力バランスが維持されるように算出する相別割当総電力算出部と、
この相別割当総電力算出部によって算出されたＲ相グループの前記相別割当総電力と前記グルーピング情報とを基にＲ相グループの制御ループの操作量出力上限値を操作してＲ相グループの制御ループの電力使用量を抑制する第１の電力抑制部と、
前記相別割当総電力算出部によって算出されたＳ相グループの前記相別割当総電力と前記グルーピング情報とを基にＳ相グループの制御ループの操作量出力上限値を操作してＳ相グループの制御ループの電力使用量を抑制する第２の電力抑制部と、
前記相別割当総電力算出部によって算出されたＴ相グループの前記相別割当総電力と前記グルーピング情報とを基にＴ相グループの制御ループの操作量出力上限値を操作してＴ相グループの制御ループの電力使用量を抑制する第３の電力抑制部とを備えることを特徴とする電力総和抑制制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の電力総和抑制制御装置において、
前記相別割当総電力算出部は、
全ての制御ループの総消費電力値を規定する割当総電力の情報を受信する割当総電力入力部と、
Ｒ相グループの制御ループの現在の総消費電力値を取得する第１の電力値取得部と、
Ｓ相グループの制御ループの現在の総消費電力値を取得する第２の電力値取得部と、
Ｔ相グループの制御ループの現在の総消費電力値を取得する第３の電力値取得部と、
相別の前記最大出力時総消費電力値と前記第１、第２、第３の電力値取得部によって取得された現在の相別の総消費電力値とに基づいて各相の制御ループの電力余裕を相別に算出し、この電力余裕が各相で公平な状態に近づくように、前記電力余裕の総和に対する各相の制御ループの電力余裕の比率と前記割当総電力入力部によって受信された割当総電力の値とに基づいて前記相別割当総電力を算出する相計電力抑制部とを備えることを特徴とする電力総和抑制制御装置。
【請求項３】
請求項２記載の電力総和抑制制御装置において、
前記相計電力抑制部は、
Ｒ相グループの制御ループの前記最大出力時総消費電力値を取得する第１の最大出力時電力値取得部と、
Ｓ相グループの制御ループの前記最大出力時総消費電力値を取得する第２の最大出力時電力値取得部と、
Ｔ相グループの制御ループの前記最大出力時総消費電力値を取得する第３の最大出力時電力値取得部と、
Ｒ相グループの前記最大出力時総消費電力値とＲ相グループの現在の前記総消費電力値とに基づいてＲ相グループの制御ループの電力余裕を算出する第１の電力余裕算出部と、
Ｓ相グループの前記最大出力時総消費電力値とＳ相グループの現在の前記総消費電力値とに基づいてＳ相グループの制御ループの電力余裕を算出する第２の電力余裕算出部と、
Ｔ相グループの前記最大出力時総消費電力値とＴ相グループの現在の前記総消費電力値とに基づいてＴ相グループの制御ループの電力余裕を算出する第３の電力余裕算出部と、
各相の前記最大出力時総消費電力値の総和である相計最大総電力を算出する相計最大総電力算出部と、
各相の前記電力余裕の総和である相計電力余裕総量を算出する相計電力余裕総量算出部と、
各相の制御ループの削減すべき電力の総和である相計電力削減総量を、前記相計最大総電力と前記割当総電力とに基づいて算出する相計電力削減総量算出部と、
Ｒ相グループの制御ループで削減すべき電力である電力削減割当量を、Ｒ相グループの前記電力余裕と前記相計電力余裕総量と前記相計電力削減総量とに基づいて算出する第１の電力削減割当量算出部と、
Ｓ相グループの制御ループで削減すべき電力である電力削減割当量を、Ｓ相グループの前記電力余裕と前記相計電力余裕総量と前記相計電力削減総量とに基づいて算出する第２の電力削減割当量算出部と、
Ｔ相グループの制御ループで削減すべき電力である電力削減割当量を、Ｔ相グループの前記電力余裕と前記相計電力余裕総量と前記相計電力削減総量とに基づいて算出する第３の電力削減割当量算出部と、
Ｒ相グループの前記最大出力時総消費電力値とＲ相グループの前記電力削減割当量とに基づいてＲ相グループの前記相別割当総電力を算出する第１の割当総電力算出部と、
Ｓ相グループの前記最大出力時総消費電力値とＳ相グループの前記電力削減割当量とに基づいてＳ相グループの前記相別割当総電力を算出する第２の割当総電力算出部と、
Ｔ相グループの前記最大出力時総消費電力値とＴ相グループの前記電力削減割当量とに基づいてＴ相グループの前記相別割当総電力を算出する第３の割当総電力算出部とを備えることを特徴とする電力総和抑制制御装置。
【請求項４】
請求項３記載の電力総和抑制制御装置において、
前記第１の最大出力時電力値取得部は、Ｒ相以外のＳ相グループの制御ループの総消費電力の過去の実績値およびＴ相グループの制御ループの総消費電力の過去の実績値のうちの最小値に、許容できる相間電力差を加算した既知の値または許容できる倍率を乗じた既知の値を、Ｒ相グループの前記最大出力時総消費電力値として取得し、
前記第２の最大出力時電力値取得部は、Ｓ相以外のＲ相グループの制御ループの総消費電力の過去の実績値およびＴ相グループの制御ループの総消費電力の過去の実績値のうちの最小値に、前記相間電力差を加算した既知の値または前記倍率を乗じた既知の値を、Ｓ相グループの前記最大出力時総消費電力値として取得し、
前記第３の最大出力時電力値取得部は、Ｔ相以外のＲ相グループの制御ループの総消費電力の過去の実績値およびＳ相グループの制御ループの総消費電力の過去の実績値のうちの最小値に、前記相間電力差を加算した既知の値または前記倍率を乗じた既知の値を、Ｔ相グループの前記最大出力時総消費電力値として取得することを特徴とする電力総和抑制制御装置。
【請求項５】
請求項３記載の電力総和抑制制御装置において、
前記第１の最大出力時電力値取得部は、Ｒ相以外のＳ相グループの現在の前記総消費電力値およびＴ相グループの現在の前記総消費電力値のうちの最小値に、許容できる相間電力差を加算した値または許容できる倍率を乗じた値を、Ｒ相グループの前記最大出力時総消費電力値として決定し、
前記第２の最大出力時電力値取得部は、Ｓ相以外のＲ相グループの現在の前記総消費電力値およびＴ相グループの現在の前記総消費電力値のうちの最小値に、前記相間電力差を加算した値または前記倍率を乗じた値を、Ｓ相グループの前記最大出力時総消費電力値として決定し、
前記第３の最大出力時電力値取得部は、Ｔ相以外のＲ相グループの現在の前記総消費電力値およびＳ相グループの現在の前記総消費電力値のうちの最小値に、前記相間電力差を加算した値または前記倍率を乗じた値を、Ｔ相グループの前記最大出力時総消費電力値として決定することを特徴とする電力総和抑制制御装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電力総和抑制制御装置において、
前記第１の電力抑制部、前記第２の電力抑制部、前記第３の電力抑制部の各々は、
前記相別割当総電力算出部が算出した相別割当総電力のうち対応するグループの相別割当総電力の情報を受信する相別割当総電力入力部と、
対応するグループの各制御ループの現在の消費電力値を取得するループ別電力値取得部と、
このループ別電力値取得部によって取得された現在の消費電力値に基づいて対応するグループの各制御ループの電力余裕を算出し、この電力余裕が各制御ループで公平な状態に近づくように、前記電力余裕の総和に対する各制御ループの電力余裕の比率と対応するグループの前記相別割当総電力の値とに基づいて、対応するグループの各制御ループの操作量出力上限値を算出する操作量出力上限値操作部とをそれぞれ備えることを特徴とする電力総和抑制制御装置。
【請求項７】
請求項６記載の電力総和抑制制御装置において、
前記第１の電力抑制部、前記第２の電力抑制部、前記第３の電力抑制部の操作量出力上限値操作部の各々は、
対応するグループの各制御ループの最大出力時の総消費電力値を規定する最大出力時消費電力値を取得するループ別最大出力時電力値取得部と、
前記ループ別最大出力時電力値取得部によって取得された前記最大出力時消費電力値と前記ループ別電力値取得部によって取得された現在の前記消費電力値とに基づいて対応するグループの各制御ループの電力余裕を算出するループ別電力余裕算出部と、
対応するグループの各制御ループの前記最大出力時消費電力値の総和である最大総電力を算出する最大総電力算出部と、
対応するグループの各制御ループの電力余裕の総和である電力余裕総量を算出する電力余裕総量算出部と、
対応するグループで削減すべき電力である電力削減総量を、前記最大総電力算出部によって算出された前記最大総電力と対応するグループの前記相別割当総電力の値とに基づいて算出する電力削減総量算出部と、
対応するグループの各制御ループで削減すべき電力である電力削減割当量を、前記ループ別電力余裕算出部によって算出された前記電力余裕と前記電力余裕総量算出部によって算出された前記電力余裕総量と前記電力削減総量算出部によって算出された前記電力削減総量とに基づいて制御ループ毎に算出するループ別電力削減割当量算出部と、
このループ別電力削減割当量算出部によって算出された前記電力削減割当量と前記ループ別最大出力時電力値取得部によって取得された前記最大出力時消費電力値とに基づいて対応するグループの各制御ループの操作量出力上限値を算出する出力上限値算出部とをそれぞれ備えることを特徴とする電力総和抑制制御装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の電力総和抑制制御装置において、
Ｒ相グループの制御ループ毎に制御演算により操作量を算出し、この操作量をＲ相グループの制御ループの前記操作量出力上限値以下に制限する上限処理を実行して、上限処理後の操作量を対応するＲ相グループの制御ループのアクチュエータに出力する第１の制御部と、
Ｓ相グループの制御ループ毎に制御演算により操作量を算出し、この操作量をＳ相グループの制御ループの前記操作量出力上限値以下に制限する上限処理を実行して、上限処理後の操作量を対応するＳ相グループの制御ループのアクチュエータに出力する第２の制御部と、
Ｔ相グループの制御ループ毎に制御演算により操作量を算出し、この操作量をＴ相グループの制御ループの前記操作量出力上限値以下に制限する上限処理を実行して、上限処理後の操作量を対応するＴ相グループの制御ループのアクチュエータに出力する第３の制御部とをさらに備えることを特徴とする電力総和抑制制御装置。
【請求項９】
三相交流のＲ相、Ｓ相、Ｔ相別に制御ループの構成を示すグルーピング情報を予め記憶するグルーピング情報記憶部を参照し、各相の制御ループの最大出力時の総消費電力値を相別に規定する最大出力時総消費電力値と現在の相別の総消費電力値と前記グルーピング情報とに基づいて、各相の制御ループの総消費電力値を相別に規定する相別割当総電力を、三相間の電力バランスが維持されるように算出する第１のステップと、
この第１のステップによって算出されたＲ相グループの前記相別割当総電力と前記グルーピング情報とを基にＲ相グループの制御ループの操作量出力上限値を操作してＲ相グループの制御ループの電力使用量を抑制する第２のステップと、
前記第１のステップによって算出されたＳ相グループの前記相別割当総電力と前記グルーピング情報とを基にＳ相グループの制御ループの操作量出力上限値を操作してＳ相グループの制御ループの電力使用量を抑制する第３のステップと、
前記第１のステップによって算出されたＴ相グループの前記相別割当総電力と前記グルーピング情報とを基にＴ相グループの制御ループの操作量出力上限値を操作してＴ相グループの制御ループの電力使用量を抑制する第４のステップとを含むことを特徴とする電力総和抑制制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の制御ループを備えたマルチループ制御系の制御装置および制御方法に係り、特に消費電力の総和が一定値を超えないように電力総和抑制制御を行なう場合に、三相交流のＲ相、Ｓ相、Ｔ相の三相間の電力バランスを改善する電力総和抑制制御装置および方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地球温暖化問題に起因する法改正などに伴い、工場や生産ラインのエネルギー使用量管理が強く求められている。工場内の加熱装置や空調機器は特にエネルギー使用量の大きな設備装置であるため、エネルギー使用量の上限を、本来備える最大量よりも低く抑えるように管理されることが多い。例えば電力を使用する設備装置では、電力デマンド管理システムからの指示により、特定の電力使用量以内に制限する運用が行なわれている。
【０００３】
特に複数のアクチュエータ（電気ヒータ）を備える加熱装置では、立ち上げ時（複数の電気ヒータが設置されている領域の一斉昇温時）に同時供給される総電力を抑制するために、電力総和抑制制御（特許文献１参照）などが提案されている。図７は特許文献１に開示された加熱装置の構成を示すブロック図である。加熱装置は、被加熱物を加熱するための加熱処理炉１００と、加熱処理炉１００の内部に設置された複数のアクチュエータである電気ヒータＨ１〜Ｈ４と、それぞれヒータＨ１〜Ｈ４によって加熱される加熱処理炉１００内の制御ゾーンＺ１〜Ｚ４の温度ＰＶ１〜ＰＶ４を測定する複数の温度センサＳ１〜Ｓ４と、ヒータＨ１〜Ｈ４に出力する操作量ＭＶ１〜ＭＶ４を算出する電力総和抑制制御装置１０１と、電力総和抑制制御装置１０１から出力された操作量ＭＶ１〜ＭＶ４に応じた電力をそれぞれヒータＨ１〜Ｈ４に供給する電力調整器１０２−１〜１０２−４とから構成される。この図７に示した加熱装置においては、制御ゾーンＺ１〜Ｚ４の温度ＰＶ１〜ＰＶ４を制御する制御ループが、４個形成されていることになる。
【０００４】
電力総和抑制制御装置１０１は、電力を管理する電力デマンド管理システムのコンピュータである上位ＰＣ１０３から、ヒータＨ１〜Ｈ４の電力使用量を規定する割当総電力ＰＷの情報を受信し、各制御ループの消費電力値から各制御ループの電力余裕を算出し、この電力余裕の総和に対する各制御ループの電力余裕の比率と割当総電力ＰＷに基づいて各制御ループの操作量出力上限値ＯＨ１＿１〜ＯＨ１＿４を算出する。そして、電力総和抑制制御装置１０１は、ＰＩＤ制御演算により各制御ループの操作量ＭＶ１〜ＭＶ４を算出し、操作量ＭＶ１〜ＭＶ４を操作量出力上限値ＯＨ１＿１〜ＯＨ１＿４以下に制限する上限リミット処理を実行して、上限処理後の操作量ＭＶ１〜ＭＶ４を対応する制御ループの電力調整器１０２−１〜１０２−４に出力する。こうして、操作量出力上限値ＯＨ１＿１〜ＯＨ１＿４を操作することで、外乱印加におけるリカバリー時の総電力を指定された値以下に抑制できる。
【０００５】
また、三相交流のＲＳ相とＳＴ相とＴＲ相、あるいはＲ相とＳ相とＴ相とニュートラル（以下、簡略的にそれぞれＲ相、Ｓ相、Ｔ相と記載）の三相間の電力バランスを改善する手法（特許文献２）が提案されている（特許文献２参照）。
【０００６】
特許文献２に開示された電力総和抑制制御方法では、割当総電力ＰＷをＲ相、Ｓ相、Ｔ相別のグループに３等分し、３等分した相別割当総電力ＰＷ＿Ｒ，ＰＷ＿Ｓ，ＰＷ＿Ｔを基にグループ別に操作量出力上限値ＯＨを操作する電力総和抑制制御を行なうことにより、同一のグループに属する複数の制御系に関し、定常状態において電力使用量の総和が相別割当総電力ＰＷ＿Ｒ，ＰＷ＿Ｓ，ＰＷ＿Ｔを超えないように制御を行なう。あるいは、特許文献２に開示された電力総和抑制制御方法では、Ｒ相グループの合計の消費電力値、Ｓ相グループの合計の消費電力値、Ｔ相グループの合計の消費電力値のうちの最低値である最低電力Ｗｍｉｎを検出し、割当総電力ＰＷを３等分した電力と最低電力Ｗｍｉｎに基づく電力αＷｍｉｎ（α＞１．０、例えば１．５）のうちいずれか小さい方を、相別割当総電力ＰＷ＿Ｒ，ＰＷ＿Ｓ，ＰＷ＿Ｔとすることにより、三相間の電力消費格差が所望の値を超えないように管理する。
【０００７】
つまり、特許文献２に開示された電力総和抑制制御方法では、相別割当総電力ＰＷ＿Ｒ，ＰＷ＿Ｓ，ＰＷ＿Ｔの最大値がＰＷ／３に限定（固定管理）されることになる。
しかし、三相間の電力バランスについては、様々な状況を想定する必要があり、必ずしも単純な３等分の固定値ＰＷ／３での管理が最良とは限らない。例えば、グループの電力の総和がＰＷ／３に対して余裕のある相が存在しながら、ＰＷ／３で電力が抑制される別の相が存在し、かつ三相間の電力バランスについても余裕があるという状況が発生する。すなわち、割当総電力ＰＷを使い切らない状況になる確率が高いので、改善が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１２−０４８３７０号公報
【特許文献２】特開２０１５−２０８１０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、複数の制御系における消費電力の総和が一定値を超えないように電力総和抑制制御を行なう場合に、三相間の電力バランスを改善することができる電力総和抑制制御装置および方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の電力総和抑制制御装置は、三相交流のＲ相、Ｓ相、Ｔ相のいずれかを使用する各制御系統について、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相別に制御ループの構成を示すグルーピング情報を予め記憶するグルーピング情報記憶部と、各相の制御ループの最大出力時の総消費電力値を相別に規定する最大出力時総消費電力値と現在の相別の総消費電力値と前記グルーピング情報とに基づいて、各相の制御ループの総消費電力値を相別に規定する相別割当総電力を、三相間の電力バランスが維持されるように算出する相別割当総電力算出部と、この相別割当総電力算出部によって算出されたＲ相グループの前記相別割当総電力と前記グルーピング情報とを基にＲ相グループの制御ループの操作量出力上限値を操作してＲ相グループの制御ループの電力使用量を抑制する第１の電力抑制部と、前記相別割当総電力算出部によって算出されたＳ相グループの前記相別割当総電力と前記グルーピング情報とを基にＳ相グループの制御ループの操作量出力上限値を操作してＳ相グループの制御ループの電力使用量を抑制する第２の電力抑制部と、前記相別割当総電力算出部によって算出されたＴ相グループの前記相別割当総電力と前記グルーピング情報とを基にＴ相グループの制御ループの操作量出力上限値を操作してＴ相グループの制御ループの電力使用量を抑制する第３の電力抑制部とを備えることを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明の電力総和抑制制御装置の１構成例において、前記相別割当総電力算出部は、全ての制御ループの総消費電力値を規定する割当総電力の情報を受信する割当総電力入力部と、Ｒ相グループの制御ループの現在の総消費電力値を取得する第１の電力値取得部と、Ｓ相グループの制御ループの現在の総消費電力値を取得する第２の電力値取得部と、Ｔ相グループの制御ループの現在の総消費電力値を取得する第３の電力値取得部と、相別の前記最大出力時総消費電力値と前記第１、第２、第３の電力値取得部によって取得された現在の相別の総消費電力値とに基づいて各相の制御ループの電力余裕を相別に算出し、この電力余裕が各相で公平な状態に近づくように、前記電力余裕の総和に対する各相の制御ループの電力余裕の比率と前記割当総電力入力部によって受信された割当総電力の値とに基づいて前記相別割当総電力を算出する相計電力抑制部とを備えることを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明の電力総和抑制制御装置の１構成例において、前記相計電力抑制部は、Ｒ相グループの制御ループの前記最大出力時総消費電力値を取得する第１の最大出力時電力値取得部と、Ｓ相グループの制御ループの前記最大出力時総消費電力値を取得する第２の最大出力時電力値取得部と、Ｔ相グループの制御ループの前記最大出力時総消費電力値を取得する第３の最大出力時電力値取得部と、Ｒ相グループの前記最大出力時総消費電力値とＲ相グループの現在の前記総消費電力値とに基づいてＲ相グループの制御ループの電力余裕を算出する第１の電力余裕算出部と、Ｓ相グループの前記最大出力時総消費電力値とＳ相グループの現在の前記総消費電力値とに基づいてＳ相グループの制御ループの電力余裕を算出する第２の電力余裕算出部と、Ｔ相グループの前記最大出力時総消費電力値とＴ相グループの現在の前記総消費電力値とに基づいてＴ相グループの制御ループの電力余裕を算出する第３の電力余裕算出部と、各相の前記最大出力時総消費電力値の総和である相計最大総電力を算出する相計最大総電力算出部と、各相の前記電力余裕の総和である相計電力余裕総量を算出する相計電力余裕総量算出部と、各相の制御ループの削減すべき電力の総和である相計電力削減総量を、前記相計最大総電力と前記割当総電力とに基づいて算出する相計電力削減総量算出部と、Ｒ相グループの制御ループで削減すべき電力である電力削減割当量を、Ｒ相グループの前記電力余裕と前記相計電力余裕総量と前記相計電力削減総量とに基づいて算出する第１の電力削減割当量算出部と、Ｓ相グループの制御ループで削減すべき電力である電力削減割当量を、Ｓ相グループの前記電力余裕と前記相計電力余裕総量と前記相計電力削減総量とに基づいて算出する第２の電力削減割当量算出部と、Ｔ相グループの制御ループで削減すべき電力である電力削減割当量を、Ｔ相グループの前記電力余裕と前記相計電力余裕総量と前記相計電力削減総量とに基づいて算出する第３の電力削減割当量算出部と、Ｒ相グループの前記最大出力時総消費電力値とＲ相グループの前記電力削減割当量とに基づいてＲ相グループの前記相別割当総電力を算出する第１の割当総電力算出部と、Ｓ相グループの前記最大出力時総消費電力値とＳ相グループの前記電力削減割当量とに基づいてＳ相グループの前記相別割当総電力を算出する第２の割当総電力算出部と、Ｔ相グループの前記最大出力時総消費電力値とＴ相グループの前記電力削減割当量とに基づいてＴ相グループの前記相別割当総電力を算出する第３の割当総電力算出部とを備えることを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明の電力総和抑制制御装置の１構成例において、前記第１の最大出力時電力値取得部は、Ｒ相以外のＳ相グループの制御ループの総消費電力の過去の実績値およびＴ相グループの制御ループの総消費電力の過去の実績値のうちの最小値に、許容できる相間電力差を加算した既知の値または許容できる倍率を乗じた既知の値を、Ｒ相グループの前記最大出力時総消費電力値として取得し、前記第２の最大出力時電力値取得部は、Ｓ相以外のＲ相グループの制御ループの総消費電力の過去の実績値およびＴ相グループの制御ループの総消費電力の過去の実績値のうちの最小値に、前記相間電力差を加算した既知の値または前記倍率を乗じた既知の値を、Ｓ相グループの前記最大出力時総消費電力値として取得し、前記第３の最大出力時電力値取得部は、Ｔ相以外のＲ相グループの制御ループの総消費電力の過去の実績値およびＳ相グループの制御ループの総消費電力の過去の実績値のうちの最小値に、前記相間電力差を加算した既知の値または前記倍率を乗じた既知の値を、Ｔ相グループの前記最大出力時総消費電力値として取得することを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明の電力総和抑制制御装置の１構成例において、前記第１の最大出力時電力値取得部は、Ｒ相以外のＳ相グループの現在の前記総消費電力値およびＴ相グループの現在の前記総消費電力値のうちの最小値に、許容できる相間電力差を加算した値または許容できる倍率を乗じた値を、Ｒ相グループの前記最大出力時総消費電力値として決定し、前記第２の最大出力時電力値取得部は、Ｓ相以外のＲ相グループの現在の前記総消費電力値およびＴ相グループの現在の前記総消費電力値のうちの最小値に、前記相間電力差を加算した値または前記倍率を乗じた値を、Ｓ相グループの前記最大出力時総消費電力値として決定し、前記第３の最大出力時電力値取得部は、Ｔ相以外のＲ相グループの現在の前記総消費電力値およびＳ相グループの現在の前記総消費電力値のうちの最小値に、前記相間電力差を加算した値または前記倍率を乗じた値を、Ｔ相グループの前記最大出力時総消費電力値として決定することを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明の電力総和抑制制御装置の１構成例において、前記第１の電力抑制部、前記第２の電力抑制部、前記第３の電力抑制部の各々は、前記相別割当総電力算出部が算出した相別割当総電力のうち対応するグループの相別割当総電力の情報を受信する相別割当総電力入力部と、対応するグループの各制御ループの現在の消費電力値を取得するループ別電力値取得部と、このループ別電力値取得部によって取得された現在の消費電力値に基づいて対応するグループの各制御ループの電力余裕を算出し、この電力余裕が各制御ループで公平な状態に近づくように、前記電力余裕の総和に対する各制御ループの電力余裕の比率と対応するグループの前記相別割当総電力の値とに基づいて、対応するグループの各制御ループの操作量出力上限値を算出する操作量出力上限値操作部とをそれぞれ備えることを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明の電力総和抑制制御装置の１構成例において、前記第１の電力抑制部、前記第２の電力抑制部、前記第３の電力抑制部の操作量出力上限値操作部の各々は、対応するグループの各制御ループの最大出力時の総消費電力値を規定する最大出力時消費電力値を取得するループ別最大出力時電力値取得部と、前記ループ別最大出力時電力値取得部によって取得された前記最大出力時消費電力値と前記ループ別電力値取得部によって取得された現在の前記消費電力値とに基づいて対応するグループの各制御ループの電力余裕を算出するループ別電力余裕算出部と、対応するグループの各制御ループの前記最大出力時消費電力値の総和である最大総電力を算出する最大総電力算出部と、対応するグループの各制御ループの電力余裕の総和である電力余裕総量を算出する電力余裕総量算出部と、対応するグループで削減すべき電力である電力削減総量を、前記最大総電力算出部によって算出された前記最大総電力と対応するグループの前記相別割当総電力の値とに基づいて算出する電力削減総量算出部と、対応するグループの各制御ループで削減すべき電力である電力削減割当量を、前記ループ別電力余裕算出部によって算出された前記電力余裕と前記電力余裕総量算出部によって算出された前記電力余裕総量と前記電力削減総量算出部によって算出された前記電力削減総量とに基づいて制御ループ毎に算出するループ別電力削減割当量算出部と、このループ別電力削減割当量算出部によって算出された前記電力削減割当量と前記ループ別最大出力時電力値取得部によって取得された前記最大出力時消費電力値とに基づいて対応するグループの各制御ループの操作量出力上限値を算出する出力上限値算出部とをそれぞれ備えることを特徴とするものである。
【００１７】
また、本発明の電力総和抑制制御装置の１構成例において、Ｒ相グループの制御ループ毎に制御演算により操作量を算出し、この操作量をＲ相グループの制御ループの前記操作量出力上限値以下に制限する上限処理を実行して、上限処理後の操作量を対応するＲ相グループの制御ループのアクチュエータに出力する第１の制御部と、Ｓ相グループの制御ループ毎に制御演算により操作量を算出し、この操作量をＳ相グループの制御ループの前記操作量出力上限値以下に制限する上限処理を実行して、上限処理後の操作量を対応するＳ相グループの制御ループのアクチュエータに出力する第２の制御部と、Ｔ相グループの制御ループ毎に制御演算により操作量を算出し、この操作量をＴ相グループの制御ループの前記操作量出力上限値以下に制限する上限処理を実行して、上限処理後の操作量を対応するＴ相グループの制御ループのアクチュエータに出力する第３の制御部とをさらに備えることを特徴とするものである。
【００１８】
また、本発明の電力総和抑制制御方法は、三相交流のＲ相、Ｓ相、Ｔ相別に制御ループの構成を示すグルーピング情報を予め記憶するグルーピング情報記憶部を参照し、各相の制御ループの最大出力時の総消費電力値を相別に規定する最大出力時総消費電力値と現在の相別の総消費電力値と前記グルーピング情報とに基づいて、各相の制御ループの総消費電力値を相別に規定する相別割当総電力を、三相間の電力バランスが維持されるように算出する第１のステップと、この第１のステップによって算出されたＲ相グループの前記相別割当総電力と前記グルーピング情報とを基にＲ相グループの制御ループの操作量出力上限値を操作してＲ相グループの制御ループの電力使用量を抑制する第２のステップと、前記第１のステップによって算出されたＳ相グループの前記相別割当総電力と前記グルーピング情報とを基にＳ相グループの制御ループの操作量出力上限値を操作してＳ相グループの制御ループの電力使用量を抑制する第３のステップと、前記第１のステップによって算出されたＴ相グループの前記相別割当総電力と前記グルーピング情報とを基にＴ相グループの制御ループの操作量出力上限値を操作してＴ相グループの制御ループの電力使用量を抑制する第４のステップとを含むことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、各相の制御ループの最大出力時の総消費電力値を相別に規定する最大出力時総消費電力値と現在の相別の総消費電力値とグルーピング情報とに基づいて、各相の制御ループの総消費電力値を相別に規定する相別割当総電力を算出することにより、特定の状況でより適切な管理を維持できる三相間の電力バランス管理を実現することができ、全ての制御ループの総消費電力値を規定する割当総電力を使い切らない状況が発生する確率を低減することができる。
【００２０】
また、本発明では、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相の各相の最大出力時総消費電力値を規定値とすることにより、三相間の電力バランスの維持のされ方について予め見通しを立て易くなる。
【００２１】
また、本発明では、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相の各相の最大出力時総消費電力値を可変的に調整することにより、これら最大出力時総消費電力値を決定するために他相の総消費電力値の最小値を予め把握する手間を省くことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施例に係る電力総和抑制制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施例に係る電力総和抑制制御装置の相別割当総電力算出部の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施例に係る制御系のブロック線図である。
【図４】本発明の第１の実施例に係る電力総和抑制制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第１の実施例に係る電力総和抑制制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施例に係る電力総和抑制制御装置の相別割当総電力算出部の構成を示すブロック図である。
【図７】複数の電気ヒータを備える加熱装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
［発明の原理１］
マルチループの加熱処理炉などでは、電気ヒータの容量を鑑みて、予め三相間の電力バランスが適切に維持され易いように、各ヒータにＲ相、Ｓ相、Ｔ相の電力が配分されるように設計する。しかし、マルチループが同時昇温でない場合や、同時昇温であっても昇温速度に著しい差がある場合は、設計どおりの配分から乖離して、各相の消費電力に大きな格差が発生する。このような特定の状況では、３等分の固定値ＰＷ／３を超える電力を利用できる相があってもよいし、一方でいずれかの相が割当総電力ＰＷの大半を利用するような三相間の電力バランスの悪さは避けなければならない。
【００２４】
したがって、各相への割当電力を可変的に調整できるようにし、かつその中で三相間の電力バランスを維持するための上限管理を加えるのが妥当である。
そこで、発明者は、特許文献２に開示された電力総和抑制制御方法において、各相への割当電力を決める上位階層にも特許文献１に開示された技術を改良して適用することに想到した。この場合、最大出力時総消費電力値ＣＴｍを、割当総電力ＰＷを３等分した値ＰＷ／３に限定されずに三相間の電力バランスを維持するための上限値として、事実上利用できる。また、各相の電力の合計は、割当総電力ＰＷ以内を維持できる。
【００２５】
［発明の原理２］
原理的にＰＷ／３を超え得る各相への割当電力の上限管理としての最大出力時総消費電力値ＣＴｍについては、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相の他相（Ｒ相であれば、Ｓ相、Ｔ相）がどの程度に最小消費電力になり得るかを予め把握しておいて、この最小消費電力に、許容できる相間電力差を加算した電力（あるいは許容できる倍率を乗じた電力）を採用することができる。この場合、最大出力時総消費電力値ＣＴｍ自体は予め規定された値となり、三相間の電力バランスの維持のされ方について予め見通しが得られやすい。
【００２６】
［発明の原理３］
原理的にＰＷ／３を超え得る各相への割当電力の上限管理としての最大出力時総消費電力値ＣＴｍについては、各相の電力計測値のうち他相（Ｒ相であれば、Ｓ相、Ｔ相）の最小値を検出し、この最小値に、許容できる相間電力差を加算した電力（あるいは許容できる倍率を乗じた電力）を採用することができる。この場合、最大出力時総消費電力値ＣＴｍ自体も可変的に調整されることになり、最小消費電力を予め把握しておく手間が省ける。
【００２７】
［第１の実施例］
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。本実施例は、上記発明の原理１、発明の原理２に対応する例である。図１は本発明の第１の実施例に係る電力総和抑制制御装置の構成を示すブロック図である。本実施例では、説明を簡単化するため、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相の電気ヒータを３個ずつとし、それぞれが別々のＰＩＤ制御ループにおけるアクチュエータとして使用されている構成とする。具体的には、Ｒ相を使用する電気ヒータとして、制御ループＬ１，Ｌ２，Ｌ３に設けられる電気ヒータがあり、Ｓ相を使用する電気ヒータとして、制御ループＬ４，Ｌ５，Ｌ６に設けられる電気ヒータＨ４，Ｈ５，Ｈ６があり、Ｔ相を使用する電気ヒータとして、制御ループＬ７，Ｌ８，Ｌ９に設けられる電気ヒータＨ７，Ｈ８，Ｈ９があるものとする。
【００２８】
本実施例の電力総和抑制制御装置は、三相交流のＲ相、Ｓ相、Ｔ相のいずれかを使用する各制御系統について、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相別に制御ループの構成を示すグルーピング情報を予め記憶するグルーピング情報記憶部１と、各相の制御ループの最大出力時の総消費電力値を相別に規定する最大出力時総消費電力値と現在の相別の総消費電力値とグルーピング情報とに基づいて、各相の制御ループの総消費電力値を相別に規定する相別割当総電力を、三相間の電力バランスが維持されるように算出する相別割当総電力算出部３と、Ｒ相を使用する複数の制御ループの集合であるＲ相グループの電力総和抑制制御を行なうＲ相電力抑制部４Ｒと、Ｓ相を使用する複数の制御ループの集合であるＳ相グループの電力総和抑制制御を行なうＳ相電力抑制部４Ｓと、Ｔ相を使用する複数の制御ループの集合であるＴ相グループの電力総和抑制制御を行なうＴ相電力抑制部４Ｔと、Ｒ相グループの電気ヒータを制御するＲ相制御部５Ｒ−ｉと、Ｓ相グループの電気ヒータを制御するＳ相制御部５Ｓ−ｉと、Ｔ相グループの電気ヒータを制御するＴ相制御部５Ｔ−ｉとから構成される。
【００２９】
図２は相別割当総電力算出部３の構成を示すブロック図である。相別割当総電力算出部３は、上位システムの装置から全ての制御ループの総消費電力値を規定する割当総電力ＰＷの情報を受信する割当総電力入力部１０と、Ｒ相グループの制御ループの現在の総消費電力値ＣＴ＿Ｒを取得するＲ相電力値取得部１１Ｒと、Ｓ相グループの制御ループの現在の総消費電力値ＣＴ＿Ｓを取得するＳ相電力値取得部１１Ｓと、Ｔ相グループの制御ループの現在の総消費電力値ＣＴ＿Ｔを取得するＴ相電力値取得部１１Ｔと、Ｒ相グループの制御ループの最大出力時総消費電力値ＣＴｍ＿Ｒを取得するＲ相最大出力時電力値取得部１２Ｒと、Ｓ相グループの制御ループの最大出力時総消費電力値ＣＴｍ＿Ｓを取得するＳ相最大出力時電力値取得部１２Ｓと、Ｔ相グループの制御ループの最大出力時総消費電力値ＣＴｍ＿Ｔを取得するＴ相最大出力時電力値取得部１２Ｔと、最大出力時総消費電力値ＣＴｍ＿Ｒと総消費電力値ＣＴ＿ＲとからＲ相グループの制御ループの電力余裕ＣＴｒ＿Ｒを算出するＲ相電力余裕算出部１３Ｒと、最大出力時総消費電力値ＣＴｍ＿Ｓと総消費電力値ＣＴ＿ＳとからＳ相グループの制御ループの電力余裕ＣＴｒ＿Ｓを算出するＳ相電力余裕算出部１３Ｓと、最大出力時総消費電力値ＣＴｍ＿Ｔと総消費電力値ＣＴ＿ＴとからＴ相グループの制御ループの電力余裕ＣＴｒ＿Ｔを算出するＴ相電力余裕算出部１３Ｔと、相計最大総電力ＢＸ＿Ｕを算出する相計最大総電力算出部１４と、相計電力余裕総量ＲＷ＿Ｕを算出する相計電力余裕総量算出部１５と、相計電力削減総量ＳＷ＿Ｕを算出する相計電力削減総量算出部１６と、Ｒ相グループの制御ループで削減すべき電力の総和である電力削減割当量ＣＴｓ＿Ｒを算出するＲ相電力削減割当量算出部１７Ｒと、Ｓ相グループの制御ループで削減すべき電力の総和である電力削減割当量ＣＴｓ＿Ｓを算出するＳ相電力削減割当量算出部１７Ｓと、Ｔ相グループの制御ループで削減すべき電力の総和である電力削減割当量ＣＴｓ＿Ｔを算出するＴ相電力削減割当量算出部１７Ｔと、Ｒ相割当総電力ＰＷ＿Ｒ（相別割当総電力）を算出するＲ相割当総電力算出部１８Ｒと、Ｓ相割当総電力ＰＷ＿Ｓ（相別割当総電力）を算出するＳ相割当総電力算出部１８Ｓと、Ｔ相割当総電力ＰＷ＿Ｔ（相別割当総電力）を算出するＴ相割当総電力算出部１８Ｔとから構成される。
【００３０】
Ｒ相最大出力時電力値取得部１２ＲとＳ相最大出力時電力値取得部１２ＳとＴ相最大出力時電力値取得部１２ＴとＲ相電力余裕算出部１３ＲとＳ相電力余裕算出部１３ＳとＴ相電力余裕算出部１３Ｔと相計最大総電力算出部１４と相計電力余裕総量算出部１５と相計電力削減総量算出部１６とＲ相電力削減割当量算出部１７ＲとＳ相電力削減割当量算出部１７ＳとＴ相電力削減割当量算出部１７ＴとＲ相割当総電力算出部１８ＲとＳ相割当総電力算出部１８ＳとＴ相割当総電力算出部１８Ｔとは、相計電力抑制部を構成している。
【００３１】
また、図１に示すように、Ｒ相電力抑制部４Ｒは、Ｒ相割当総電力ＰＷ＿Ｒの情報を受信する相別割当総電力入力部４０Ｒと、Ｒ相グループの各制御ループＬｉ（本実施例ではｉ＝１〜３）の消費電力値ＣＴｉを取得する電力値取得部４１Ｒ（ループ別電力値取得部）と、各制御ループＬｉの最大出力時消費電力値ＣＴｍｉを取得する最大出力時電力値取得部４２Ｒ（ループ別最大出力時電力値取得部）と、最大出力時消費電力値ＣＴｍｉと消費電力値ＣＴｉとから各制御ループＬｉの電力余裕ＣＴｒｉを算出する電力余裕算出部４３Ｒ（ループ別電力余裕算出部）と、各制御ループＬｉの最大出力時消費電力値ＣＴｍｉの総和である最大総電力ＢＸを算出する最大総電力算出部４４Ｒと、各制御ループＬｉの電力余裕ＣＴｒｉの総和である電力余裕総量ＲＷを算出する電力余裕総量算出部４５Ｒと、削減すべき総電力である電力削減総量ＳＷを最大総電力ＢＸと割当総電力ＰＷとから算出する電力削減総量算出部４６Ｒと、各制御ループＬｉで削減すべき電力である電力削減割当量ＣＴｓｉを算出する電力削減割当量算出部４７Ｒと、電力削減割当量ＣＴｓｉと最大出力時消費電力値ＣＴｍｉとから各制御ループＬｉの操作量出力上限値ＯＨｉを算出する出力上限値算出部４８Ｒとから構成される。
【００３２】
電力余裕算出部４３Ｒと最大総電力算出部４４Ｒと電力余裕総量算出部４５Ｒと電力削減総量算出部４６Ｒと電力削減割当量算出部４７Ｒと出力上限値算出部４８Ｒとは、操作量出力上限値操作部を構成している。
Ｒ相制御部５Ｒ−ｉは、設定値ＳＰｉ入力部５０Ｒ−ｉと、制御量ＰＶｉ入力部５１Ｒ−ｉと、ＰＩＤ制御演算部５２Ｒ−ｉと、出力上限処理部５３Ｒ−ｉと、操作量ＭＶｉ出力部５４Ｒ−ｉとから構成される。このＲ相制御部５Ｒ−ｉは、制御ループＬｉ毎に設けられる。
【００３３】
Ｓ相電力抑制部４Ｓは、Ｓ相割当総電力ＰＷ＿Ｓの情報を受信する相別割当総電力入力部４０Ｓと、Ｓ相グループの各制御ループＬｉ（本実施例ではｉ＝４〜６）の消費電力値ＣＴｉを取得する電力値取得部４１Ｓ（ループ別電力値取得部）と、各制御ループＬｉの最大出力時消費電力値ＣＴｍｉを取得する最大出力時電力値取得部４２Ｓ（ループ別最大出力時電力値取得部）と、最大出力時消費電力値ＣＴｍｉと消費電力値ＣＴｉとから各制御ループＬｉの電力余裕ＣＴｒｉを算出する電力余裕算出部４３Ｓ（ループ別電力余裕算出部）と、各制御ループＬｉの最大出力時消費電力値ＣＴｍｉの総和である最大総電力ＢＸを算出する最大総電力算出部４４Ｓと、各制御ループＬｉの電力余裕ＣＴｒｉの総和である電力余裕総量ＲＷを算出する電力余裕総量算出部４５Ｓと、削減すべき総電力である電力削減総量ＳＷを最大総電力ＢＸと割当総電力ＰＷとから算出する電力削減総量算出部４６Ｓと、各制御ループＬｉで削減すべき電力である電力削減割当量ＣＴｓｉを算出する電力削減割当量算出部４７Ｓと、電力削減割当量ＣＴｓｉと最大出力時消費電力値ＣＴｍｉとから各制御ループＬｉの操作量出力上限値ＯＨｉを算出する出力上限値算出部４８Ｓとから構成される。
【００３４】
電力余裕算出部４３Ｓと最大総電力算出部４４Ｓと電力余裕総量算出部４５Ｓと電力削減総量算出部４６Ｓと電力削減割当量算出部４７Ｓと出力上限値算出部４８Ｓとは、操作量出力上限値操作部を構成している。
Ｓ相制御部５Ｓ−ｉは、設定値ＳＰｉ入力部５０Ｓ−ｉと、制御量ＰＶｉ入力部５１Ｓ−ｉと、ＰＩＤ制御演算部５２Ｓ−ｉと、出力上限処理部５３Ｓ−ｉと、操作量ＭＶｉ出力部５４Ｓ−ｉとから構成される。このＳ相制御部５Ｓ−ｉは、制御ループＬｉ毎に設けられる。
【００３５】
Ｔ相電力抑制部４Ｔは、Ｔ相割当総電力ＰＷ＿Ｔの情報を受信する相別割当総電力入力部４０Ｔと、Ｔ相グループの各制御ループＬｉ（本実施例ではｉ＝７〜９）の消費電力値ＣＴｉを取得する電力値取得部４１Ｔ（ループ別電力値取得部）と、各制御ループＬｉの最大出力時消費電力値ＣＴｍｉを取得する最大出力時電力値取得部４２Ｔ（ループ別最大出力時電力値取得部）と、最大出力時消費電力値ＣＴｍｉと消費電力値ＣＴｉとから各制御ループＬｉの電力余裕ＣＴｒｉを算出する電力余裕算出部４３Ｔ（ループ別電力余裕算出部）と、各制御ループＬｉの最大出力時消費電力値ＣＴｍｉの総和である最大総電力ＢＸを算出する最大総電力算出部４４Ｔと、各制御ループＬｉの電力余裕ＣＴｒｉの総和である電力余裕総量ＲＷを算出する電力余裕総量算出部４５Ｔと、削減すべき総電力である電力削減総量ＳＷを最大総電力ＢＸと割当総電力ＰＷとから算出する電力削減総量算出部４６Ｔと、各制御ループＬｉで削減すべき電力である電力削減割当量ＣＴｓｉを算出する電力削減割当量算出部４７Ｔと、電力削減割当量ＣＴｓｉと最大出力時消費電力値ＣＴｍｉとから各制御ループＬｉの操作量出力上限値ＯＨｉを算出する出力上限値算出部４８Ｔとから構成される。
【００３６】
電力余裕算出部４３Ｔと最大総電力算出部４４Ｔと電力余裕総量算出部４５Ｔと電力削減総量算出部４６Ｔと電力削減割当量算出部４７Ｔと出力上限値算出部４８Ｔとは、操作量出力上限値操作部を構成している。
Ｔ相制御部５Ｔ−ｉは、設定値ＳＰｉ入力部５０Ｔ−ｉと、制御量ＰＶｉ入力部５１Ｔ−ｉと、ＰＩＤ制御演算部５２Ｔ−ｉと、出力上限処理部５３Ｔ−ｉと、操作量ＭＶｉ出力部５４Ｔ−ｉとから構成される。このＴ相制御部５Ｔ−ｉは、制御ループＬｉ毎に設けられる。
【００３７】
図３は本実施例の制御系のブロック線図である。Ｒ相グループの各制御ループＬｉ（ｉ＝１〜３）は、それぞれＲ相制御部５Ｒ−ｉと、制御対象ＰＲｉとから構成される。後述のように、Ｒ相制御部５Ｒ−ｉは、設定値ＳＰｉと制御量ＰＶｉとから操作量ＭＶｉを算出して、この操作量ＭＶｉを制御対象ＰＲｉに出力する。図７の例では、制御対象ＰＲｉはヒータＨｉが加熱する加熱処理炉１００であるが、操作量ＭＶｉの実際の出力先は電力調整器１０２−ｉであり、操作量ＭＶｉに応じた電力が電力調整器１０２−ｉからヒータＨｉに供給される。同様に、Ｓ相グループの各制御ループＬｉ（ｉ＝４〜６）は、それぞれＳ相制御部５Ｓ−ｉと、制御対象ＰＳｉとから構成され、Ｔ相グループの各制御ループＬｉ（ｉ＝７〜９）は、それぞれＴ相制御部５Ｔ−ｉと、制御対象ＰＴｉとから構成される。
【００３８】
以下、本実施例の電力総和抑制制御装置の相別割当総電力算出部３の動作を、図４を参照して説明する。相別割当総電力算出部３の割当総電力入力部１０は、電力を管理する電力デマンド管理システムのコンピュータ（図７の例では上位ＰＣ１０３）から、全ての制御ループの電気ヒータの総消費電力を規定する割当総電力ＰＷの情報を受信する（図４ステップＳ１００）。
【００３９】
相別割当総電力算出部３のＲ相電力値取得部１１Ｒは、Ｒ相グループの全ての制御ループＬｉ（ｉ＝１〜３）の現在の総消費電力値ＣＴ＿Ｒを取得する（図４ステップＳ１０１）。Ｒ相電力値取得部１１Ｒは、Ｒ相グループの各制御ループＬｉの電気ヒータＨｉの消費電力値の総和を総消費電力値ＣＴ＿Ｒとして測定してもよいし、推定してもよい。
【００４０】
総消費電力値ＣＴ＿Ｒを推定するには、制御ループ毎のヒータＨｉに流れる電流値と制御ループ毎の制御量ＰＶｉとを入力変数として、予め設定された電力推定関数式により消費電力値を制御ループ毎に推定し、その総和を求めるようにすればよい。また、操作量ＭＶｉと制御量ＰＶｉとを入力変数としてよいし、ヒータＨｉに流れる電流値と制御量ＰＶｉと操作量ＭＶｉとを入力変数としてもよい。消費電力値の具体的な推定方法は、特開２００９−２２９３８２号公報に開示されているので、詳細な説明は省略する。
【００４１】
同様に、Ｓ相電力値取得部１１Ｓは、Ｓ相グループの全ての制御ループＬｉ（ｉ＝４〜６）の現在の総消費電力値ＣＴ＿Ｓを取得し、Ｔ相電力値取得部１１Ｔは、Ｔ相グループの全ての制御ループＬｉ（ｉ＝７〜９）の現在の総消費電力値ＣＴ＿Ｔを取得する（ステップＳ１０１）。
【００４２】
なお、グルーピング情報記憶部１に予め登録されているグルーピング情報は、ヒータＨｉが使用されるグループおよび制御ループの情報をヒータ毎に定義すると共に、設定値ＳＰｉ、制御量ＰＶｉ、操作量ＭＶｉが使用されるグループおよび制御ループの情報を設定値毎、制御量毎、操作量毎に定義したものである。したがって、相別割当総電力算出部３の各構成要素は、複数のヒータＨｉのうちどのヒータがＲ相グループで使用されるもので、Ｒ相グループの制御ループＬｉのうちどの制御ループで使用されるものかを、グルーピング情報記憶部１に登録されたグルーピング情報により認識することができる。同様に、複数の設定値ＳＰｉ、制御量ＰＶｉ、操作量ＭＶｉのうちどれがＲ相グループで使用されるもので、Ｒ相グループの制御ループＬｉのうちどの制御ループで使用されるものかを、グルーピング情報により認識することができる。
【００４３】
次に、相別割当総電力算出部３のＲ相最大出力時電力値取得部１２Ｒは、Ｒ相グループの全ての制御ループＬｉ（ｉ＝１〜３）の最大出力時の消費電力値の総和を規定する値であり、後述するＲ相割当総電力ＰＷ＿Ｒの上限を規定する最大出力時総消費電力値ＣＴｍ＿Ｒを取得する（図４ステップＳ１０２）。ここで、最大出力時とは、操作量ＭＶｉが最大値１００％のときのことを言う。最大出力時総消費電力値ＣＴｍ＿Ｒは、三相間の電力バランスを維持する上限管理のための規定値である。
【００４４】
本実施例では、Ｒ相最大出力時電力値取得部１２Ｒは、予め記憶している既知の最大出力時総消費電力値ＣＴｍ＿Ｒを読み出すようにすればよい。最大出力時総消費電力値ＣＴｍ＿Ｒを設定するためには、Ｒ相以外のＳ相グループの全ての制御ループＬｉ（ｉ＝４〜６）の電気ヒータＨｉの消費電力値の総和の実績値、およびＴ相グループの全ての制御ループＬｉ（ｉ＝７〜９）の電気ヒータＨｉの消費電力値の総和の実績値を予め把握し、これら過去の実績値のうちの最小値を、最小消費電力値ＣＴ＿ＳＴとする。そして、この最小消費電力値ＣＴ＿ＳＴに、許容できる相間電力差α（α＞０）を加算した電力値ＣＴ＿ＳＴ＋α、あるいは許容できる倍率β（β＞１）を乗じた電力値ＣＴ＿ＳＴ×βを、最大出力時総消費電力値ＣＴｍ＿Ｒとすればよい。
【００４５】
同様に、Ｓ相最大出力時電力値取得部１２Ｓは、Ｓ相グループの全ての制御ループＬｉ（ｉ＝４〜６）の最大出力時の消費電力値の総和を規定する値であり、後述するＳ相割当総電力ＰＷ＿Ｓの上限を規定する最大出力時総消費電力値ＣＴｍ＿Ｓを取得する（ステップＳ１０２）。最大出力時総消費電力値ＣＴｍ＿Ｓは、三相間の電力バランスを維持する上限管理のための規定値である。
【００４６】
本実施例では、Ｓ相最大出力時電力値取得部１２Ｓは、予め記憶している最大出力時総消費電力値ＣＴｍ＿Ｓを読み出すようにすればよい。最大出力時総消費電力値ＣＴｍ＿Ｓを設定するためには、Ｓ相以外のＲ相グループの全ての制御ループＬｉ（ｉ＝１〜３）の電気ヒータＨｉの消費電力値の総和の実績値、およびＴ相グループの全ての制御ループＬｉ（ｉ＝７〜９）の電気ヒータＨｉの消費電力値の総和の実績値を予め把握し、これら過去の実績値のうちの最小値を、最小消費電力値ＣＴ＿ＲＴとする。そして、この最小消費電力値ＣＴ＿ＲＴに相間電力差αを加算した電力値ＣＴ＿ＲＴ＋α、あるいは許容できる倍率βを乗じた電力値ＣＴ＿ＲＴ×βを、最大出力時総消費電力値ＣＴｍ＿Ｓとすればよい。
【００４７】
また、Ｔ相最大出力時電力値取得部１２Ｔは、Ｔ相グループの全ての制御ループＬｉ（ｉ＝７〜９）の最大出力時の消費電力値の総和を規定する値であり、後述するＴ相割当総電力ＰＷ＿Ｔの上限を規定する最大出力時総消費電力値ＣＴｍ＿Ｔを取得する（ステップＳ１０２）。最大出力時総消費電力値ＣＴｍ＿Ｔは、三相間の電力バランスを維持する上限管理のための規定値である。
【００４８】
本実施例では、Ｔ相最大出力時電力値取得部１２Ｔは、予め記憶している最大出力時総消費電力値ＣＴｍ＿Ｔを読み出すようにすればよい。最大出力時総消費電力値ＣＴｍ＿Ｔを設定するためには、Ｔ相以外のＲ相グループの全ての制御ループＬｉ（ｉ＝１〜３）の電気ヒータＨｉの消費電力値の総和の実績値、およびＳ相グループの全ての制御ループＬｉ（ｉ＝４〜６）の電気ヒータＨｉの消費電力値の総和の実績値を予め把握し、これら過去の実績値のうちの最小値を、最小消費電力値ＣＴ＿ＲＳとする。そして、この最小消費電力値ＣＴ＿ＲＳに相間電力差αを加算した電力値ＣＴ＿ＲＳ＋α、あるいは許容できる倍率βを乗じた電力値ＣＴ＿ＲＳ×βを、最大出力時総消費電力値ＣＴｍ＿Ｔとすればよい。
【００４９】
続いて、相別割当総電力算出部３のＲ相電力余裕算出部１３Ｒは、最大出力時総消費電力値ＣＴｍ＿Ｒと総消費電力値ＣＴ＿ＲとからＲ相グループの電力余裕ＣＴｒ＿Ｒを次式により算出する（図４ステップＳ１０３）。
ＣＴｒ＿Ｒ＝ＣＴｍ＿Ｒ−ＣＴ＿Ｒ                                ・・・（１）
【００５０】
同様に、Ｓ相電力余裕算出部１３Ｓは、最大出力時総消費電力値ＣＴｍ＿Ｓと総消費電力値ＣＴ＿ＳとからＳ相グループの電力余裕ＣＴｒ＿Ｓを次式により算出する（ステップＳ１０３）。
ＣＴｒ＿Ｓ＝ＣＴｍ＿Ｓ−ＣＴ＿Ｓ                                ・・・（２）
【００５１】
また、Ｔ相電力余裕算出部１３Ｔは、最大出力時総消費電力値ＣＴｍ＿Ｔと総消費電力値ＣＴ＿ＴとからＴ相グループの電力余裕ＣＴｒ＿Ｔを次式により算出する（ステップＳ１０３）。
ＣＴｒ＿Ｔ＝ＣＴｍ＿Ｔ−ＣＴ＿Ｔ                                ・・・（３）
【００５２】
相別割当総電力算出部３の相計最大総電力算出部１４は、各相の最大出力時総消費電力値ＣＴｍ＿Ｒ，ＣＴｍ＿Ｓ，ＣＴｍ＿Ｔの総和である相計最大総電力ＢＸ＿Ｕを次式により算出する（図４ステップＳ１０４）。
ＢＸ＿Ｕ＝ＣＴｍ＿Ｒ＋ＣＴｍ＿Ｓ＋ＣＴｍ＿Ｔ                    ・・・（４）
【００５３】
相別割当総電力算出部３の相計電力余裕総量算出部１５は、各相の電力余裕ＣＴｒ＿Ｒ，ＣＴｒ＿Ｓ，ＣＴｒ＿Ｔの総和である相計電力余裕総量ＲＷ＿Ｕを次式により算出する（図４ステップＳ１０５）。
ＲＷ＿Ｕ＝ＣＴｒ＿Ｒ＋ＣＴｒ＿Ｓ＋ＣＴｒ＿Ｔ                    ・・・（５）
【００５４】
相別割当総電力算出部３の相計電力削減総量算出部１６は、各相の削減すべき電力の総和である相計電力削減総量ＳＷ＿Ｕを、相計最大総電力ＢＸ＿Ｕと割当総電力ＰＷとから次式により算出する（図４ステップＳ１０６）。
ＳＷ＿Ｕ＝ＢＸ＿Ｕ−ＰＷ                                        ・・・（６）
【００５５】
相別割当総電力算出部３のＲ相電力削減割当量算出部１７Ｒは、Ｒ相グループで削減すべき電力である電力削減割当量ＣＴｓ＿Ｒを次式により算出する（図４ステップＳ１０７）。
ＣＴｓ＿Ｒ＝ＳＷ＿Ｕ（ＣＴｒ＿Ｒ／ＲＷ＿Ｕ）                    ・・・（７）
【００５６】
同様に、Ｓ相電力削減割当量算出部１７Ｓは、Ｓ相グループで削減すべき電力である電力削減割当量ＣＴｓ＿Ｓを次式により算出する（ステップＳ１０７）。
ＣＴｓ＿Ｓ＝ＳＷ＿Ｕ（ＣＴｒ＿Ｓ／ＲＷ＿Ｕ）                    ・・・（８）
【００５７】
また、Ｔ相電力削減割当量算出部１７Ｔは、Ｔ相グループで削減すべき電力である電力削減割当量ＣＴｓ＿Ｔを次式により算出する（ステップＳ１０７）。
ＣＴｓ＿Ｔ＝ＳＷ＿Ｕ（ＣＴｒ＿Ｔ／ＲＷ＿Ｕ）                    ・・・（９）
【００５８】
相別割当総電力算出部３のＲ相割当総電力算出部１８Ｒは、Ｒ相グループの全ての電気ヒータの総消費電力を規定するＲ相割当総電力ＰＷ＿Ｒを次式により算出する（図４ステップＳ１０８）。
ＰＷ＿Ｒ＝ＣＴｍ＿Ｒ−ＣＴｓ＿Ｒ                              ・・・（１０）
【００５９】
同様に、Ｓ相割当総電力算出部１８Ｓは、Ｓ相グループの全ての電気ヒータの総消費電力を規定するＳ相割当総電力ＰＷ＿Ｓを次式により算出する（ステップＳ１０８）。
ＰＷ＿Ｓ＝ＣＴｍ＿Ｓ−ＣＴｓ＿Ｓ                              ・・・（１１）
【００６０】
また、Ｔ相割当総電力算出部１８Ｔは、Ｔ相グループの全ての電気ヒータの総消費電力を規定するＴ相割当総電力ＰＷ＿Ｔを、次式により算出する（ステップＳ１０８）。
ＰＷ＿Ｔ＝ＣＴｍ＿Ｔ−ＣＴｓ＿Ｔ                              ・・・（１２）
【００６１】
相別割当総電力算出部３は、以上のようなステップＳ１０１〜Ｓ１０８の処理を例えばユーザの指示によって制御が終了するまで（ステップＳ１０９においてＹＥＳ）、制御周期ΔＴ毎に行なう。
【００６２】
次に、相別割当総電力算出部３以外の構成の動作について、図５を参照して説明する。Ｒ相電力抑制部４Ｒの相別割当総電力入力部４０Ｒは、相別割当総電力算出部３からＲ相割当総電力ＰＷ＿Ｒの情報を受信する（図５ステップＳ２００）。
【００６３】
Ｒ相電力抑制部４Ｒの電力値取得部４１Ｒは、Ｒ相グループの全ての制御ループＬｉ（ｉ＝１〜３）の現在の消費電力値ＣＴｉを制御ループＬｉ毎に取得する（図５ステップＳ２０１）。電力値取得部４１Ｒは、Ｒ相グループの制御ループＬｉの電気ヒータＨｉの消費電力値ＣＴｉを測定してもよいし、推定してもよい。消費電力値ＣＴｉを推定するには、制御ループＬｉのヒータＨｉに流れる電流値と制御ループＬｉの制御量ＰＶｉとを入力変数として、予め設定された電力推定関数式により消費電力値ＣＴｉを求めるようにすればよい。また、制御ループＬｉの操作量ＭＶｉと制御量ＰＶｉとを入力変数としてよいし、ヒータＨｉに流れる電流値と制御量ＰＶｉと操作量ＭＶｉとを入力変数としてもよい。消費電力値ＣＴｉの具体的な推定方法は、特開２００９−２２９３８２号公報に開示されている。
【００６４】
なお、Ｒ相電力抑制部４Ｒの各構成要素は、複数のヒータＨｉのうちどのヒータがＲ相グループで使用されるもので、Ｒ相グループの制御ループＬｉのうちどの制御ループで使用されるものかを、グルーピング情報により認識することができる。また、複数の設定値ＳＰｉ、制御量ＰＶｉ、操作量ＭＶｉのうちどれがＲ相グループで使用されるもので、Ｒ相グループの制御ループＬｉのうちどの制御ループで使用されるものかを、グルーピング情報により認識することができる。
【００６５】
Ｒ相電力抑制部４Ｒの最大出力時電力値取得部４２Ｒは、Ｒ相グループの全ての制御ループＬｉの最大出力時消費電力値ＣＴｍｉを制御ループＬｉ毎に取得する（図５ステップＳ２０２）。最大出力時電力値取得部４２Ｒは、あらかじめ記憶している最大出力時消費電力値ＣＴｍｉを取り出してもよいし、推定してもよい。制御ループＬｉの最大出力時消費電力値ＣＴｍｉを推定するには、電力値取得部４１Ｒが取得した当該制御ループの消費電力値ＣＴｉと当該制御ループのＲ相制御部５Ｒ−ｉから出力される操作量ＭＶｉに基づき、次式により近似的に推定すればよい。
ＣＴｍｉ＝ＣＴｉ（１００．０／ＭＶｉ）                        ・・・（１３）
【００６６】
Ｒ相電力抑制部４Ｒの電力余裕算出部４３Ｒは、最大出力時電力値取得部４２Ｒが取得した最大出力時消費電力値ＣＴｍｉと電力値取得部４１Ｒが取得した消費電力値ＣＴｉとから、Ｒ相グループの各制御ループＬｉの電力余裕ＣＴｒｉを次式により制御ループＬｉ毎に算出する（図５ステップＳ２０３）。
ＣＴｒｉ＝ＣＴｍｉ−ＣＴｉ                                    ・・・（１４）
【００６７】
Ｒ相電力抑制部４Ｒの最大総電力算出部４４Ｒは、最大出力時電力値取得部４２Ｒが取得した最大出力時消費電力値ＣＴｍｉから、Ｒ相グループの各制御ループＬｉの最大出力時消費電力値ＣＴｍｉの総和である最大総電力ＢＸを次式により算出する（図５ステップＳ２０４）。
ＢＸ＝ΣＣＴｍｉ＝ＣＴｍ１＋ＣＴｍ２＋・・・＋ＣＴｍｎ        ・・・（１５）
【００６８】
Ｒ相電力抑制部４Ｒの電力余裕総量算出部４５Ｒは、電力余裕算出部４３Ｒが算出した値からＲ相グループの各制御ループＬｉの電力余裕ＣＴｒｉの総和である電力余裕総量ＲＷを次式により算出する（図５ステップＳ２０５）。
ＲＷ＝ΣＣＴｒｉ＝ＣＴｒ１＋ＣＴｒ２＋・・・＋ＣＴｒｎ        ・・・（１６）
【００６９】
Ｒ相電力抑制部４Ｒの電力削減総量算出部４６Ｒは、Ｒ相グループで削減すべき電力である電力削減総量ＳＷを、最大総電力算出部４４Ｒが算出した最大総電力ＢＸとＲ相割当総電力ＰＷ＿Ｒとから次式により算出する（図５ステップＳ２０６）。
ＳＷ＝ＢＸ−ＰＷ＿Ｒ                                          ・・・（１７）
【００７０】
Ｒ相電力抑制部４Ｒの電力削減割当量算出部４７Ｒは、電力削減総量算出部４６Ｒが算出した電力削減総量ＳＷと電力余裕算出部４３Ｒが算出した電力余裕ＣＴｒｉと電力余裕総量算出部４５Ｒが算出した電力余裕総量ＲＷとから、Ｒ相グループの各制御ループＬｉで削減すべき電力である電力削減割当量ＣＴｓｉを次式により制御ループＬｉ毎に算出する（図５ステップＳ２０７）。
ＣＴｓｉ＝ＳＷ（ＣＴｒｉ／ＲＷ）                              ・・・（１８）
【００７１】
Ｒ相電力抑制部４Ｒの出力上限値算出部４８Ｒは、電力削減割当量算出部４７Ｒが算出した電力削減割当量ＣＴｓｉと最大出力時電力値取得部４２Ｒが取得した最大出力時消費電力値ＣＴｍｉとから、Ｒ相グループの各制御ループＬｉの操作量出力上限値ＯＨｉを次式により制御ループＬｉ毎に算出する（図５ステップＳ２０８）。
ＯＨｉ＝｛１．０−（ＣＴｓｉ／ＣＴｍｉ）｝１００．０［％］    ・・・（１９）
なお、ＢＸ＜ＰＷ＿Ｒになる場合、すなわちＳＷ＜０になる場合は、ＯＨｉが１００％を超えるが、その場合はＯＨｉを１００％で上限カットすればよい。
【００７２】
次に、Ｒ相制御部５Ｒ−ｉは、Ｒ相グループの各制御ループＬｉの操作量ＭＶｉを以下のとおりに算出する。Ｒ相グループの各制御ループＬｉの設定値ＳＰｉは、オペレータによって設定され、設定値ＳＰｉ入力部５０Ｒ−ｉを介してＰＩＤ制御演算部５２Ｒ−ｉに入力される（図５ステップＳ２０９）。
Ｒ相グループの各制御ループＬｉの制御量ＰＶｉ（温度）は、制御ループＬｉの温度センサＳｉによって測定され、制御量ＰＶｉ入力部５１Ｒ−ｉを介してＰＩＤ制御演算部５２Ｒ−ｉに入力される（図５ステップＳ２１０）。
【００７３】
ＰＩＤ制御演算部５２Ｒ−ｉは、設定値ＳＰｉと制御量ＰＶｉに基づいて、以下の伝達関数式のようなＰＩＤ制御演算を行なってＲ相グループの制御ループＬｉの操作量ＭＶｉを算出する（図５ステップＳ２１１）。
ＭＶｉ＝（１００／ＰＢｉ）｛１＋（１／ＴＩｉｓ）＋ＴＤｉｓ｝（ＳＰｉ−ＰＶｉ）
・・・（２０）
ＰＢｉは比例帯、ＴＩｉは積分時間、ＴＤｉは微分時間、ｓはラプラス演算子である。
【００７４】
出力上限処理部５３Ｒ−ｉは、以下の式のような操作量ＭＶｉの上限処理を行なう（図５ステップＳ２１２）。
ＩＦ  ＭＶｉ＞ＯＨｉ  ＴＨＥＮ  ＭＶｉ＝ＯＨｉ                ・・・（２１）
すなわち、出力上限処理部５３Ｒ−ｉは、操作量ＭＶｉが制御ループＬｉの操作量出力上限値ＯＨｉより大きい場合、操作量ＭＶｉ＝ＯＨｉとする上限処理を行なう。
【００７５】
操作量ＭＶｉ出力部５４Ｒ−ｉは、出力上限処理部５３Ｒ−ｉによって上限処理された操作量ＭＶｉを制御対象（実際の出力先は例えば電力調整器１０２−ｉ）に出力する（図５ステップＳ２１３）。Ｒ相制御部５Ｒ−ｉはＲ相グループの制御ループＬｉ毎に設けられているので、ステップＳ２０９〜Ｓ２１３の処理はＲ相グループの制御ループＬｉ毎に実施されることになる。
【００７６】
Ｒ相電力抑制部４ＲとＲ相制御部５Ｒ−ｉとは、以上のようなステップＳ２００〜Ｓ２１３の処理を例えばオペレータの指示によって制御が終了するまで（ステップＳ２１４においてＹＥＳ）、制御周期ΔＴ毎に行なう。
【００７７】
なお、Ｓ相グループ、Ｔ相グループについても同様の処理が行なわれる。すなわち、Ｓ相電力抑制部４Ｓは、Ｓ相グループの各制御ループＬｉ（ｉ＝４〜６）についてＲ相グループと同様の処理をＲ相電力抑制部４Ｒと平行して行なう（ステップＳ２００〜Ｓ２０８）。Ｓ相電力抑制部４Ｓの各構成要素は、複数のヒータＨｉのうちどのヒータがＳ相グループで使用されるもので、Ｓ相グループの制御ループＬｉのうちどの制御ループで使用されるものかを、グルーピング情報により認識することができる。また、複数の設定値ＳＰｉ、制御量ＰＶｉ、操作量ＭＶｉのうちどれがＳ相グループで使用されるもので、Ｓ相グループの制御ループＬｉのうちどの制御ループで使用されるものかを、グルーピング情報により認識することができる。
【００７８】
Ｔ相電力抑制部４Ｔは、Ｔ相グループの各制御ループＬｉ（ｉ＝７〜９）についてＲ相グループと同様の処理をＲ相電力抑制部４Ｒと平行して行なう（ステップＳ２００〜Ｓ２０８）。Ｔ相電力抑制部４Ｔの各構成要素は、複数のヒータＨｉのうちどのヒータがＴ相グループで使用されるもので、Ｔ相グループの制御ループＬｉのうちどの制御ループで使用されるものかを、グルーピング情報により認識することができる。また、複数の設定値ＳＰｉ、制御量ＰＶｉ、操作量ＭＶｉのうちどれがＴ相グループで使用されるもので、Ｔ相グループの制御ループＬｉのうちどの制御ループで使用されるものかを、グルーピング情報により認識することができる。
【００７９】
また、Ｓ相制御部５Ｓ−ｉ（ｉ＝４〜６）は、Ｓ相グループの各制御ループＬｉについてＲ相グループと同様の処理をＲ相制御部５Ｒ−ｉと平行して行なう（ステップＳ２０９〜Ｓ２１３）。Ｔ相制御部５Ｔ−ｉ（ｉ＝７〜９）は、Ｔ相グループの各制御ループＬｉについてＲ相グループと同様の処理をＲ相制御部５Ｒ−ｉと平行して行なう（ステップＳ２０９〜Ｓ２１３）。
【００８０】
以上のように、本実施例では、各相の制御ループの最大出力時の総消費電力値を相別に規定する最大出力時総消費電力値ＣＴｍ＿Ｒ，ＣＴｍ＿Ｓ，ＣＴｍ＿Ｔと現在の相別の総消費電力値ＣＴ＿Ｒ，ＣＴ＿Ｓ，ＣＴ＿Ｔとに基づいて、各相の制御ループの総消費電力値を相別に規定するＲ相割当総電力ＰＷ＿Ｒ、Ｓ相割当総電力ＰＷ＿Ｓ、Ｔ相割当総電力ＰＷ＿Ｔを算出することにより、特定の状況でより適切な管理を維持できる三相間の電力バランス管理を実現することができ、割当総電力ＰＷを使い切らない状況が発生する確率を低減することができる。また、本実施例では、最大出力時総消費電力値ＣＴｍ＿Ｒ，ＣＴｍ＿Ｓ，ＣＴｍ＿Ｔを規定値とすることにより、三相間の電力バランスの維持のされ方について予め見通しを立て易くなる。
【００８１】
［第２の実施例］
次に、本発明の第２の実施例について説明する。本実施例は、上記発明の原理１、発明の原理３に対応する例である。本実施例においても、電力総和抑制制御装置全体の構成は第１の実施例と同様であるので、図１の符号を用いて説明する。図６は本実施例に係る相別割当総電力算出部の構成を示すブロック図であり、図２と同一の構成には同一の符号を付してある。
【００８２】
本実施例の相別割当総電力算出部３ａは、割当総電力入力部１０と、Ｒ相電力値取得部１１Ｒと、Ｓ相電力値取得部１１Ｓと、Ｔ相電力値取得部１１Ｔと、各相グループの電力値を利用してＲ相グループの最大出力時総消費電力値ＣＴｍ＿Ｒを決定するＲ相最大出力時電力値取得部１２Ｒａと、各相グループの電力値を利用してＳ相グループの最大出力時総消費電力値ＣＴｍ＿Ｓを決定するＳ相最大出力時電力値取得部１２Ｓａと、各相グループの電力値を利用してＴ相グループの最大出力時総消費電力値ＣＴｍ＿Ｔを決定するＴ相最大出力時電力値取得部１２Ｔａと、Ｒ相電力余裕算出部１３Ｒと、Ｓ相電力余裕算出部１３Ｓと、Ｔ相電力余裕算出部１３Ｔと、相計最大総電力算出部１４と、相計電力余裕総量算出部１５と、相計電力削減総量算出部１６と、Ｒ相電力削減割当量算出部１７Ｒと、Ｓ相電力削減割当量算出部１７Ｓと、Ｔ相電力削減割当量算出部１７Ｔと、Ｒ相割当総電力算出部１８Ｒと、Ｓ相割当総電力算出部１８Ｓと、Ｔ相割当総電力算出部１８Ｔとから構成される。
【００８３】
本実施例においても、相別割当総電力算出部３ａの処理の流れは第１の実施例と同様であるので、図４を参照して相別割当総電力算出部３ａの動作を説明する。
相別割当総電力算出部３ａの割当総電力入力部１０と電力値取得部１１Ｒ，１１Ｓ，１１Ｔの動作（図４ステップＳ１００，Ｓ１０１）は、第１の実施例で説明したとおりである。
【００８４】
相別割当総電力算出部３ａのＲ相最大出力時電力値取得部１２Ｒａは、Ｒ相以外のＳ相グループの現在の総消費電力値ＣＴ＿ＳとＴ相グループの現在の総消費電力値ＣＴ＿Ｔとに基づいて、Ｒ相グループの最大出力時総消費電力値ＣＴｍ＿Ｒを決定する（図４ステップＳ１０２）。具体的には、Ｒ相最大出力時電力値取得部１２Ｒａは、Ｓ相電力値取得部１１Ｓが取得した総消費電力値ＣＴ＿ＳとＴ相電力値取得部１１Ｔが取得した総消費電力値ＣＴ＿Ｔのうち最小値をＣＴ＿ＳＴｍｉｎとし、この最小値ＣＴ＿ＳＴｍｉｎに、許容できる相間電力差α（α＞０）を加算した電力値ＣＴ＿ＳＴｍｉｎ＋α、あるいは許容できる倍率β（β＞１）を乗じた電力値ＣＴ＿ＳＴｍｉｎ×βを、最大出力時総消費電力値ＣＴｍ＿Ｒとすればよい。
【００８５】
同様に、相別割当総電力算出部３ａのＳ相最大出力時電力値取得部１２Ｓａは、Ｓ相以外のＲ相グループの現在の総消費電力値ＣＴ＿ＲとＴ相グループの現在の総消費電力値ＣＴ＿Ｔとに基づいて、Ｓ相グループの最大出力時総消費電力値ＣＴｍ＿Ｓを決定する（ステップＳ１０２）。具体的には、Ｓ相最大出力時電力値取得部１２Ｓａは、Ｒ相電力値取得部１１Ｒが取得した総消費電力値ＣＴ＿ＲとＴ相電力値取得部１１Ｔが取得した総消費電力値ＣＴ＿Ｔのうち最小値をＣＴ＿ＲＴｍｉｎとし、この最小値ＣＴ＿ＲＴｍｉｎに、許容できる相間電力差αを加算した電力値ＣＴ＿ＲＴｍｉｎ＋α、あるいは許容できる倍率βを乗じた電力値ＣＴ＿ＲＴｍｉｎ×βを、最大出力時総消費電力値ＣＴｍ＿Ｓとすればよい。
【００８６】
また、相別割当総電力算出部３ａのＴ相最大出力時電力値取得部１２Ｔａは、Ｔ相以外のＲ相グループの現在の総消費電力値ＣＴ＿ＲとＳ相グループの現在の総消費電力値ＣＴ＿Ｓとに基づいて、Ｔ相グループの最大出力時総消費電力値ＣＴｍ＿Ｔを決定する（ステップＳ１０２）。具体的には、Ｔ相最大出力時電力値取得部１２Ｔａは、Ｒ相電力値取得部１１Ｒが取得した総消費電力値ＣＴ＿ＲとＳ相電力値取得部１１Ｓが取得した総消費電力値ＣＴ＿Ｓのうち最小値をＣＴ＿ＲＳｍｉｎとし、この最小値ＣＴ＿ＲＳｍｉｎに、許容できる相間電力差αを加算した電力値ＣＴ＿ＲＳｍｉｎ＋α、あるいは許容できる倍率βを乗じた電力値ＣＴ＿ＲＳｍｉｎ×βを、最大出力時総消費電力値ＣＴｍ＿Ｔとすればよい。
【００８７】
相別割当総電力算出部３ａの電力余裕算出部１３Ｒ，１３Ｓ，１３Ｔと相計最大総電力算出部１４と相計電力余裕総量算出部１５と相計電力削減総量算出部１６と電力削減割当量算出部１７Ｒ，１７Ｓ，１７Ｔと割当総電力算出部１８Ｒ，１８Ｓ，１８Ｔの動作（図４ステップＳ１０３〜Ｓ１０８）は、第１の実施例で説明したとおりである。
【００８８】
また、相別割当総電力算出部３ａ以外の電力抑制部４Ｒ，４Ｓ，４Ｔと制御部５Ｒ−ｉ，５Ｓ−ｉ，５Ｔ−ｉの動作（図５ステップＳ２００〜Ｓ２１３）についても、第１の実施例で説明したとおりである。
【００８９】
本実施例では、三相間の電力バランスを維持するための、各相の電力の上限管理に使用される最大出力時総消費電力値ＣＴｍ＿Ｒ，ＣＴｍ＿Ｓ，ＣＴｍ＿Ｔを可変的に調整することにより、第１の実施例のように最小消費電力値ＣＴ＿ＳＴ，ＣＴ＿ＲＴ，ＣＴ＿ＲＳを予め把握しておく手間を省くことができる。
【００９０】
なお、第１、第２の実施例では、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相の各相の制御ループの数を同一としているが、これに限るものではなく、各相で制御ループの数が異なっていてもよいことは言うまでもない。
また、図４の例では、割当総電力ＰＷの情報を１回だけ受信するようになっているが、上位ＰＣ１０３は必要に応じて情報を送信し、これにより割当総電力ＰＷの値が随時更新されるようになっていてもよい。
【００９１】
第１、第２の実施例で説明した電力総和抑制制御装置は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、記憶装置及びインタフェースを備えたコンピュータと、これらのハードウェア資源を制御するプログラムによって実現することができる。ＣＰＵは、記憶装置に格納されたプログラムに従って第１、第２の実施例で説明した処理を実行する。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本発明は、複数の制御ループを備えたマルチループ制御系の制御装置および制御方法に適用することができる。
【符号の説明】
【００９３】
１…グルーピング情報記憶部、２，１０…割当総電力入力部、３，３ａ…相別割当総電力算出部、４Ｒ…Ｒ相電力抑制部、４Ｓ…Ｓ相電力抑制部、４Ｔ…Ｔ相電力抑制部、５Ｒ−ｉ…Ｒ相制御部、５Ｓ−ｉ…Ｓ相制御部、５Ｔ−ｉ…Ｔ相制御部、１１Ｒ…Ｒ相電力値取得部、１１Ｓ…Ｓ相電力値取得部、１１Ｔ…Ｔ相電力値取得部、１２Ｒ，１２Ｒａ…Ｒ相最大出力時電力値取得部、１２Ｓ，１２Ｓａ…Ｓ相最大出力時電力値取得部、１２Ｔ，１２Ｔａ…Ｔ相最大出力時電力値取得部、１３Ｒ…Ｒ相電力余裕算出部、１３Ｓ…Ｓ相電力余裕算出部、１３Ｔ…Ｔ相電力余裕算出部、１４…相計最大総電力算出部、１５…相計電力余裕総量算出部、１６…相計電力削減総量算出部、１７Ｒ…Ｒ相電力削減割当量算出部、１７Ｓ…Ｓ相電力削減割当量算出部、１７Ｔ…Ｔ相電力削減割当量算出部、１８Ｒ…Ｒ相割当総電力算出部、１８Ｓ…Ｓ相割当総電力算出部、１８Ｔ…Ｔ相割当総電力算出部、４０Ｒ，４０Ｓ，４０Ｔ…相別割当総電力入力部、４１Ｒ，４１Ｓ，４１Ｔ…電力値取得部、４２Ｒ，４２Ｓ，４２Ｔ…最大出力時電力値取得部、４３Ｒ，４３Ｓ，４３Ｔ…電力余裕算出部、４４Ｒ，４４Ｓ，４４Ｔ…最大総電力算出部、４５Ｒ，４５Ｓ，４５Ｔ…電力余裕総量算出部、４６Ｒ，４６Ｓ，４６Ｔ…電力削減総量算出部、４７Ｒ，４７Ｓ，４７Ｔ…電力削減割当量算出部、４８Ｒ，４８Ｓ，４８Ｔ…出力上限値算出部、５０Ｒ−ｉ，５０Ｓ−ｉ，５０Ｔ−ｉ…設定値ＳＰｉ入力部、５１Ｒ−ｉ，５１Ｓ−ｉ，５１Ｔ−ｉ…制御量ＰＶｉ入力部、５２Ｒ−ｉ，５２Ｓ−ｉ，５２Ｔ−ｉ…ＰＩＤ制御演算部、５３Ｒ−ｉ，５３Ｓ−ｉ，５３Ｔ−ｉ…出力上限処理部、５４Ｒ−ｉ，５４Ｓ−ｉ，５４Ｔ−ｉ…操作量ＭＶｉ出力部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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