(57)【要約】【課題】デマンド制御装置と計測装置とは個別作動しており、デマンド制御装置はＷＨＭからの計量パルスの傾向値からデマンド電力予測を行っており、予測と負荷制御とが時間的に非同期のためデマンド制御の精度が思わしくなかった。【解決手段】複数の負荷７，７，・・・の各消費電力を計測機能部３で計測すると共に、所定時限における時限開始からの消費電力量と前記計測された複数の負荷の現在の各消費電力とから時限終了時の使用電力量をデマンド制御機能部２で予測し、この予測電力量が予め設定された契約値内に入るように上記複数の負荷７，７，・・・の少なくとも一を制御する。【選択図】        図１
2004328940.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の負荷の各消費電力を計測機能部で計測すると共に、所定時限における時限開始からの消費電力量と前記計測された複数の負荷の現在の各消費電力とから時限終了時の使用電力量をデマンド制御機能部で予測し、この予測電力量が予め設定された契約値内に入るように上記複数の負荷の少なくとも一を制御するエネルギー監視制御方式。
【請求項２】
複数の負荷の各消費電力を計測しＡ／Ｄ変換に基づくデジタル量として出力する計測機能部、及び所定時限における時限開始からの消費電力量と前記計測機能部の出力から得られた複数の負荷の現在の各消費電力とから時限終了時の使用電力量を予測しこの予測電力量が予め設定された契約値に入るように前記複数の負荷の少なくとも一に対する制御指令を出力するデマンド制御機能部を備えたエネルギー監視制御システム。
【請求項３】
請求項２に記載のエネルギー監視制御システムにおいて、制御対象上位順番の複数の負荷の現在の各計測電力値に基づいて当該計測電力値の各組み合わせのシミュレーション予測演算を行い、時限終了時の使用電力量が前記契約値に最近接となる負荷を選択して当該負荷に対する制御指令を出力することを特徴とするエネルギー監視制御システム。
【請求項４】
請求項２に記載のエネルギー監視制御システムにおいて、前記電力計測値を前記負荷の省エネモード運転状態の識別とともに時系列に記録する収集データ蓄積手段を備え、この収集データ蓄積手段に記録された省エネモード電力値をシミュレーション予測演算に使用して、予め設定された契約値に最近接となる負荷を選択して当該負荷に対する制御指令を出力することを特徴とするエネルギー監視制御システム。
【請求項５】
請求項２〜４の何れか一に記載のエネルギー監視制御システムにおいて、前記計測機能部及び前記デマンド制御機能部をユニット化すると共に、前記計測機能部及び前記デマンド制御機能部の各電源線及び通信線を相互に接続する接続コネクタを前記ユニット化した計測機能部及びデマンド制御機能部に設けたことを特徴とするエネルギー監視制御システム。
【請求項６】
請求項２〜５の何れか一に記載のエネルギー監視制御システムにおいて、デマンド制御機能部と遠隔監視制御端末機とを接続する通信制御機能部を設け、前記予測電力量が予め設定された契約値に入るように前記遠隔監視制御端末機から負荷制御指令を出力することを特徴とするエネルギー監視制御システム。
【請求項７】
所定時限における時限開始からの消費電力量と、計測機能部で計測され当該計測機能部でのＡ／Ｄ変換に基づくデジタル量として出力された複数の負荷の現在の各消費電力とから時限終了時の使用電力量を予測し、この予測電力量が予め設定された契約値内に入るように上記複数の負荷の少なくとも一を制御する制御指令を出力するエネルギー監視制御装置。
【請求項８】
請求項７に記載のエネルギー監視制御装置において、制御対象上位順番の複数の負荷の現在の各計測電力値に基づいて当該計測電力値の各組み合わせのシミュレーション予測演算を行い、時限終了時の使用電力量が前記契約値に最近接となる負荷を選択して当該負荷に対する制御指令を出力することを特徴とするエネルギー監視制御装置。
【請求項９】
請求項７に記載のエネルギー監視制御装置において、前記電力計測値を前記負荷の省エネモード運転状態の識別とともに時系列に記録する収集データ蓄積手段を備え、この収集データ蓄積手段に記録された省エネモード電力値をシミュレーション予測演算に使用して、予め設定された契約値に最近接となる負荷を選択して当該負荷に対する制御指令を出力することを特徴とするエネルギー監視制御装置。
【請求項１０】
請求項７に記載のエネルギー監視制御装置において、遠隔監視制御端末機とを接続する通信制御機能部を設け、前記予測電力量が予め設定された契約値に入るように前記遠隔監視制御端末機から負荷制御指令が出力されるようにしたことを特徴とするエネルギー監視制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば工場等に設置されている電気設備等の負荷の電力使用量等の計測監視とデマンドを制御するエネルギー監視制御方式及びエネルギー監視制御システム並びにエネルギー監視制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のエネルギー監視制御装置として、例えば、下記特許文献１に記載されているように、計測装置とデマンド制御装置とが１台の機器内に設けられ、計測装置のＣＰＵとデマンド制御装置のＣＰＵとが共有化され、計測装置は専ら計測機能を、デマンド制御装置は専らデマンド制御機能を、それぞれ司り、計測装置およびデマンド制御装置の各電気緒元である計測とデマンド制御とはそれぞれ独立した作動を行うものがある。
【０００３】
また、従来のデマンド制御装置としては、例えば、下記特許文献２に記載されているように、時限中途で、時限終了時のデマンド電力を予測して、デマンド契約を超過すると予測された場合に、一部の複数の負荷に対して予め設定された電力供給遮断の順番に従って当該一部の複数の負荷への電力供給を遮断するものがある。
【０００４】
【特許文献１】
実用新案登録第３０９１７１５号明細書（図１、段落番号０００３〜０００６）
【特許文献２】
特開平１１−２１５７００号公報（図１〜５、段落番号００１４〜００１９）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のエネルギー監視装置は、計測装置とデマンド制御装置が独立して作動しており、計測装置は負荷設備を個々に電気緒元を計測し、デマンド制御装置は全体のデマンド電力量の監視制御のみであり、電力量計ＷＨＭからの計量パルスの傾向値から時限終了時のデマンド電力予測を行っており、この電力量計ＷＨＭからの計量パルスに依存した電力予測と負荷制御とは時間的に非同期であることから、デマンド制御の精度が思わしくなかった。
【０００６】
また、デマンド制御のため遮断対象となる負荷の順番と容量とを設定して運用するが、その設定は、保守員の経験による想定、或るいは過去の平均値などを基に予め行われ、その結果、現在時点の遮断対象となる負荷の実際の使用電力とは異なった値でデマンド制御のための負荷遮断が行われることになり、しかも、デマンド値を超えないようにするため、どちらかと言えば過剰に負荷遮断してしまいデマンド制御のための負荷制御の精度が思わしくないという課題があった。
【０００７】
この発明は、前述のような従来の実情に鑑みてなされたもので、契約デマンド電力に対してデマンド制御の精度を向上させることを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るエネルギー監視制御方式は、複数の負荷の各消費電力を計測機能部で計測すると共に、所定時限における時限開始からの消費電力量と前記計測された複数の負荷の現在の各消費電力とから時限終了時の使用電力量をデマンド制御機能部で予測し、この予測電力量が予め設定された契約値内に入るように上記複数の負荷の少なくとも一を制御するものである。
【０００９】
また、この発明に係るエネルギー監視制御システムは、複数の負荷の各消費電力を計測しＡ／Ｄ変換に基づくデジタル量として出力する計測機能部、及び所定時限における時限開始からの消費電力量と前記計測機能部の出力から得られた複数の負荷の現在の各消費電力とから時限終了時の使用電力量を予測しこの予測電力量が予め設定された契約値に入るように前記複数の負荷の少なくとも一に対する制御指令を出力するデマンド制御機能部を備えたものである。
【００１０】
また、この発明に係るエネルギー監視制御装置は、所定時限における時限開始からの消費電力量と、計測機能部で計測され当該計測機能部でのＡ／Ｄ変換に基づくデジタル量として出力された複数の負荷の現在の各消費電力とから時限終了時の使用電力量を予測し、この予測電力量が予め設定された契約値内に入るように上記複数の負荷の少なくとも一を制御する制御指令を出力するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を、図１〜図４により説明する。図１はエネルギー監視制御システムのシステム構成の一例を示す構成図、図２はエネルギー監視制御装置の外観の一例を示す外観斜視図、図３はデマンド調整機能を説明する図、図４は図１のシステムの動作の一例をデマンド制御機能部を主体に説明する動作フロー図である。
【００１２】
図１及び図２において、エネルギー監視制御システム１は、ユニット化されたデマンド制御機能部２と、ユニット化された計測機能部３と、ユニット化された通信制御機能部４と、ユニット化された電源機能部５と、から構成されている。
【００１３】
前記デマンド制御機能部２には、例えば工場等において各々遮断器等の開閉手段６を介して給電される複数の負荷ａ〜ｎ７の使用電力量が、使用電力量をパルス信号で発信する発信器を備えた発信器付ＷＨＭ（電力量計）８から前記パルス信号で供給される。
【００１４】
前記計測機能部３は、前記複数の負荷ａ〜ｎ７の各負荷電流を、ＣＴ（変流器）等の電流センサ９の出力から入力し、前記複数の負荷ａ〜ｎ７の入力端の電圧を、ＰＴ（計器用変圧器）等の電圧センサ１０の出力から入力する。
【００１５】
前記通信制御機能部４には、例えば、インタ−ネット、イントラネット、エクストラネット、ＷＡＮ、ＬＡＮ、等のネットワ−ク１１を介してパ−ソナルコンピュ−タ等の遠隔監視制御端末機１２が接続されている。
【００１６】
前記電源機能部５は、交流（商用電源）１３を入力電源とし、電源部５１で各機能部（前記デマンド制御機能部２、前記計測機能部３、及び前記通信制御機能部４）の作動電源を編成して、電源線１４を介して前記デマンド制御機能部２、前記計測機能部３、及び前記通信制御機能部４へ給電する。
【００１７】
前記デマンド制御機能部２、前記計測機能部３、及び前記通信制御機能部４は、通信線１５を介して相互に接続される。
【００１８】
また、ユニット化された前記デマンド制御機能部２、前記計測機能部３、前記通信制御機能部４、及び前記電源機能部５は、図２に示されているように、図示のようなチャンネル部材等からなる支持部材１６に、それぞれ可移動に装着されている。又、ユニット化された前記デマンド制御機能部２、前記計測機能部３、前記通信制御機能部４、及び電源機能部５は、図２に示されているように、それぞれ前記支持部材１６に沿った前記移動方向と直交する両側の面２Ｓ１，２Ｓ２，３Ｓ１，３Ｓ２，４Ｓ１，４Ｓ２，５Ｓ１，５Ｓ２に雌雄の接続コネクタ２Ｃ，３Ｃ，４Ｃ，５Ｃが設けられており、ユニット化された前記デマンド制御機能部２、前記計測機能部３、前記通信制御機能部４、及び電源機能部５を前記支持部材１６に沿って移動させ、ユニット化された各機能部２，３，４，５を各々の雌雄の接続コネクタ２Ｃ，３Ｃ，４Ｃ，５Ｃが嵌入接続されるように積層組合せすることにより、ユニット化された前記デマンド制御機能部２、前記計測機能部３、前記通信制御機能部４、及び電源機能部５は、図１に示されるように、前記電源線１４、通信線１５で相互に接続される。
【００１９】
尚、図２では、ユニット化された電源機能部５については、前記支持部材１６に沿った前記移動方向と直交する両側の面５Ｓ１，５Ｓ２の雌雄の接続コネクタ５Ｃ，５Ｃを示してあるが、ユニット化された前記デマンド制御機能部２、前記計測機能部３、前記通信制御機能部４については、図面の簡明化の為、前記支持部材１６に沿った前記移動方向と直交する面２Ｓ１，２Ｓ２，３Ｓ１，３Ｓ２，４Ｓ１，４Ｓ２，５Ｓ１，５Ｓ２の一方の側の面２Ｓ２，３Ｓ２，４Ｓ２の接続コネクタ２Ｃ，３Ｃ，４Ｃのみを図示し、他方の側の面２Ｓ１，３Ｓ１，４Ｓ１の接続コネクタは図示省略してある。
【００２０】
以下、前記デマンド制御機能部２、前記計測機能部３、及び前記通信制御機能部４の内部構成及び主機能を説明する。
【００２１】
前記デマンド制御機能部２、前記計測機能部３、及び前記通信制御機能部４は、各々にＣＰＵ２１，３１，４１を有しており、前記各機能部２，３，４間の電文・データ通信が相互に可能である。この通信手段としては例えばＣＰＵが保有するＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）バスが用いられている。また、計測機能部３は計測点数に上限があるので、ユニット化された同一形式の計測機能部を、複数積層して計測点数の増加に対応できるようにしてある。
【００２２】
前記デマンド制御機能部２は、前記ＣＰＵ２１と、パルス入力部２２と、時限発生部２３と、パルス積算部２４と、デマンド予測部２５と、開閉制御部２６と、から構成されている。制御対象負荷７の電力量を計量する電力量計（ＷＨＭ）８からの電力量に比例して発信されるパルスを前記パルス入力部２２から受けて、前記時限発生部２３で区切られる所定時限（例えば３０分）毎にパルス前記積算部２４で積算してデマンド電力を計測する。所定時限におけるデマンド電力が電力会社と契約している契約デマンド電力を超えないように監視制御するために時限までの残り時間と現在の消費電力から時限終了時のデマンド電力を前記デマンド予測部２５で予測演算して、必要により制御対象負荷７の一部を選択して当該選択された制御対象負荷７に対応する開閉手段６への開閉指令を、前記開閉制御部２６から出力する。また、前記デマンド制御機能部２は、前述の機能からエネルギ−監視制御装置とも言える。
【００２３】
前記計測機能部３は、ＣＰＵ３１と計測部３２とから構成されている。前記制御対象負荷７の分岐毎の電圧、電流、消費電力を前記電流センサ９、前記電圧センサ１０のセンシング値を前記計測部３２で個別にＡ／Ｄ変換計測できるようになっており、各分岐個々の計測値は前記通信手段を用いてデジタル信号で前記デマンド制御機能部２へ伝送される。前記計測部３２は前記制御対象負荷７の各分岐の計測を数秒周期でサイクリックに実行する。また、前記制御対象負荷７の各分岐における前記各開閉手段６は前記開閉制御部２６からの開閉指令により個別に開閉される。
【００２４】
前記通信制御機能部４は、通信制御ＣＰＵ４１と収集データ蓄積メモリ４２と外部通信Ｉ／Ｆ（インターフェイス）４３とから構成されている。前記通信制御ＣＰＵ４１は、他のＣＰＵ（計測機能部３のＣＰＵ３１及びデマンド制御機能部２のＣＰＵ２１）との通信により収集した各分岐個々の電流、電圧、瞬時電力及び、過去デマンド電力値、現在デマンド電力値、デマンド予測等のデ−タを前記収集データ蓄積メモリ４２へ時系列に記録蓄積する。そして、前記外部通信Ｉ／Ｆ（インターフェイス）４３を介して前記ネットワ−ク１１へ接続された前記遠隔監視端末機６からの要求に応じて各負荷別の電圧、電流、電力などの計測監視、及び前記収集データ蓄積メモリ４２に蓄積した過去データの検索を可能にしてある。
【００２５】
次に動作について図３、及び図４を用いて説明する。最初に図３により動作概念を説明し、その後、図４により詳細に動作説明する。
【００２６】
図３において、所定時限（例えば３０分）の中途（現在時点ｔｎ）で、それまでの時限開始からの消費電力（現在デマンド電力）Ｐｎをベースに、時限終了までの残り時間Ｔｍの間、現在時点の電力消費が継続するものとして予測デマンド電力Ｐｆが演算される。この予測デマンド電力Ｐｆと契約デマンド電力Ｐｃとを対比して、契約デマンド電力Ｐｃ＜予測デマンド電力Ｐｆとなったときに、契約デマンド電力Ｐｃ＞予測デマンド電力Ｐｆとなるように、複数の制御対象負荷７（図１）の中から調整可能な負荷を選択して負荷遮断あるいは負荷の軽減運転を行う。
【００２７】
次に、図４の動作フロ−に沿って、図１及び図３を参照しながら、デマンド制御機能部２の動作を主体に詳細に説明する。
【００２８】
時限発生部２３（図１参照）により時限が開始されると、この時限開始時点（図３参照）から発信器付電力量計ＷＨＭ８（図１参照）の出力パルスがデマンド制御機能部２のパルス積算部２４（図１参照）で累計され始め、このパルス累計により常時、現在のデマンド電力Ｐｎが把握される（ステップＳＴ１）。
【００２９】
時限開始後、時限が終了したか否かの判断がなされ（ステップＳＴ２）、時限が終了していなければステップＳＴ３に進む。
【００３０】
ステップＳＴ３において、時限開始から所定の時点（図３の現在時点ｔｎ）でデマンド予測部２５（図１参照）により予測デマンド電力Ｐｆが、演算式Ｐｆ＝現在デマンド電力値Ｐｎ＋（残り時間Ｔｍ×Σ計測電力値）演算される。
【００３１】
なお、この予測デマンド電力Ｐｆの演算式において、現在デマンド電力値Ｐｎは、図３に示されている現在時点ｔｎでの前記パルス累計によるデマンド電力値である。残り時間Ｔｍは、図３に示されているように前記現在時点ｔｎから時限終了までの時間である。Σ計測電力値は、デマンド制御機能部２のデマンド監視制御対象の各負荷７，７，・・・（図１参照）の現在時点ｔｎでの消費電力値の合計であり、この合計は計測機能部３（図１参照）が前記現在時点ｔｎで夫々計測した各負荷７，７，・・・の負荷電流のＡ／Ｄ変換値と負荷電圧のＡ／Ｄ変換値とから演算された各負荷の消費電力値の合計である。ここで、前記現在デマンド電力値Ｐｎは、発信器付電力量計ＷＨＭ８の出力パルス（発信器付電力量計ＷＨＭ８の誘導円盤の回転に依存して発生するパルス）の現在時点ｔｎでの累計値である。これに対し、前記Σ計測電力値は、各負荷７，７，・・・の現在時点ｔｎでの瞬時消費電力値（各負荷７，７，・・・の現在時点ｔｎでの実際の消費電力値）の合計であり、従来のような前記発信器付電力量計ＷＨＭ８の出力パルスの現在時点ｔｎでの累計値から推定される消費電力値ではない。換言すれば、予測デマンド電力Ｐｆの算出基準となっているのは現在の瞬時消費電力であり、この瞬時消費電力は、各負荷７，７，・・・別にアナログ量で計測部３２（図１参照）に入力された瞬時電流および瞬時電圧に基づいて計測部３２において各負荷別に計測した結果がデジタル量の数値として把握され、デマンド制御機能部２で利用される。
【００３２】
前記ステップＳＴ３において演算された予測デマンド電力Ｐｆは、契約デマンド電力Ｐｃ（図３参照）と比較され、契約デマンド電力Ｐｃ＜予測デマンド電力Ｐｆであるかどうか判定される（ステップＳＴ４）。
【００３３】
前記ステップＳＴ４において、予測デマンド電力Ｐｆと契約デマンド電力Ｐｃとを比較し、その結果が、契約デマンド電力Ｐｃ＜予測デマンド電力Ｐｆの場合は、各負荷７，７，・・・の瞬時消費電力値の合計が契約デマンド電力Ｐｃ以内になるように、各負荷７，７，・・・のうちの遮断可能な負荷を選択的に遮断するためのシュミレ−ション演算を行う（ステップＳＴ５）。
【００３４】
前記ステップＳＴ５におけるシュミレ−ション演算の例は、図４に示してあるように、例えば、
演算値Ｓ１＝Ｐｆ−残り時間Ｔｍ×（優先１負荷計測電力値）、
演算値Ｓ２＝Ｐｆ−残り時間Ｔｍ×（優先２負荷計測電力値）、
演算値Ｓ３＝Ｐｆ−残り時間Ｔｍ×（優先１＋優先２負荷計測電力値）、
演算値Ｓ４＝Ｐｆ−残り時間Ｔｍ×（優先１＋優先３負荷計測電力値）、
演算値Ｓ５＝Ｐｆ−残り時間Ｔｍ×（優先２＋優先３負荷計測電力値）、
のようになり、以下、必要に応じ、演算値Ｓ６、演算値Ｓ７、・・・とシュミレ−ション演算が行われる。
【００３５】
なお、前記シュミレ−ション演算例において、Ｐｆは前記予測デマンド電力（図３参照）である。優先１負荷計測電力値は、負荷遮断されても最も影響の少ない負荷の瞬時消費電力値である。優先２負荷計測電力値は、負荷遮断されても前記優先１負荷の次に最も影響の少ない負荷の瞬時消費電力値である。優先３負荷計測電力値は、負荷遮断されても前記優先１負荷の次に最も影響の少ない負荷の瞬時消費電力値である。
【００３６】
次いで、前記ステップＳＴ５でのシュミレ−ション演算結果が、契約デマンド電力Ｐｃ以内で且つ契約デマンド電力Ｐｃに最近接のケ−スを選択し（ステップＳＴ６）、当該ケ−スにおける該当負荷７を遮断する指令信号を出力し（ステップＳＴ７）、当該指令信号により、該当負荷７の開閉手段６（図１参照）が開き、該当負荷７の遮断（給電系統からの切り離し）が行われる。
【００３７】
なお、前記シュミレ−ション演算の対象負荷は、前記各負荷７，７，・・・のうち負荷遮断されても影響の少ない負荷群とそうでない負荷群とにグル−プ分けし、負荷遮断されても影響の少ない負荷群のグル−プを電力調整対象として予め設定しておき、この設定されたグル−プの中で、前記ステップＳＴ５における優先１負荷、優先２負荷、優先３負荷、・・・を設定する。前記設定されたグループの中から、各負荷を遮断した場合に予測デマンド電力を契約デマンド電力以下にするための調整電力を各負荷の瞬時消費電力値から前記ステップＳＴ５におけるシミュレーション演算をして遮断対象負荷を前記優先度を考慮して選定する。具体的には、前記ステップＳＴ５における演算例にも見られるように、前記グループ内の各負荷の遮断の組合せにより時限終了時の予測デマンド電力（累計消費電力量）をシミュレーション演算予測をして、契約デマンド電力を超えない最近接のケ−スを選定して、電力調整の負荷遮断を実行させる。
【００３８】
前記負荷遮断されても影響の少ない負荷群のグル−プの中で、前記優先１負荷、優先２負荷、優先３負荷、・・・を設定する方法は、人為的に設定する方法、前記負荷遮断されても影響の少ない負荷群のグル−プの中の各負荷の直前の運転履歴（消費電力履歴）を考慮して設定する方法、前記負荷遮断されても影響の少ない負荷群のグル−プの中での各負荷の優先度に差が見られない場合にサイクリックに設定する方法、等があるが、何れでもよい。
【００３９】
次に、前記ステップＳＴ４における予測デマンド電力Ｐｆと契約デマンド電力Ｐｃとの比較結果が、契約デマンド電力Ｐｃ＞予測デマンド電力Ｐｆの場合は、契約デマンド電力Ｐｃと予測デマンド電力Ｐｆとの間に余裕が所定値以上あるかどうか判定する（ステップＳＴ８）。
【００４０】
前記ステップＳＴ８における判定結果、契約デマンド電力Ｐｃと予測デマンド電力Ｐｆとの間に余裕が所定値以上ある場合は、同一時限内に前記電力調整の為の負荷遮断があったかどうかを判定する（ステップＳＴ９）。
【００４１】
前記ステップＳＴ９における判定結果、同一時限内に前記電力調整の為の負荷遮断があった場合は、当該同一時限内で遮断した負荷の遮断時電力値をサ−チする（ステップＳＴ１０）。
【００４２】
次いで、契約デマンド電力Ｐｃと予測デマンド電力Ｐｆとの間の余裕を埋める負荷を選択できるように、前記ステップＳＴ１０においてサ−チした遮断時電力値を使って、シュミレ−ション演算を行う（ステップＳＴ１１）。
【００４３】
前記ステップＳＴ１１におけるシュミレ−ション演算の例は、図４に示してあるように、例えば、
Ｓ１＝現在デマンド電力Ｐｎ＋（残時間Ｔｍ×遮断負荷１電力値）
Ｓ２＝現在デマンド電力Ｐｎ＋（残時間Ｔｍ×遮断負荷２電力値）
のようになり、以下、必要に応じ、演算値Ｓ６、演算値Ｓ７、・・・とシュミレ−ション演算が行われる。
【００４４】
なお、前記シュミレ−ション演算例において、遮断負荷１電力値は、同一時限内で前記電力調整の為に遮断した負荷１の遮断時電力値、遮断負荷２電力値は、同一時限内で前記電力調整の為に遮断した負荷２の遮断時電力値である。
【００４５】
次いで、前記ステップＳＴ１１でのシュミレ−ション演算結果が、契約デマンド電力Ｐｃ以内で且つ契約デマンド電力Ｐｃに最近接のケ−スを選択し（ステップＳＴ１２）、当該ケ−スにおける該当負荷７を投入する指令信号を出力し（ステップＳＴ１３）、当該指令信号により、該当負荷の開閉手段６（図１参照）を投入し、該当負荷７の投入（給電系統への接続）が行われる。
【００４６】
例えば、デマンド電力調整後に前記優先度の順番の低い負荷が自己都合で運転停止されたときは、次の予測デマンド電力演算において、契約デマンド電力を大幅に下回る予測が出る状態が生じる場合があり、このような場合は、前述のステップＳＴ８〜ＳＴ１３により、同一時限内で直前に遮断した調整負荷の中から契約デマンド電力Ｐｃを超えない電力値のものを復帰投入させることにより、前記状態を解消できる。直前に電力調整のために遮断した負荷番号とそのときの瞬時消費電力値は収集データ蓄積メモリ４２へ蓄積されており、前述のステップＳＴ８〜ＳＴ１３の動作時には、収集データ蓄積メモリ４２の前記蓄積データを利用する。
【００４７】
なお、前記ステップＳＴ９における判定結果、同一時限内に前記電力調整の為の負荷遮断が無かった場合、及び前記ステップＳＴ８における判定結果、契約デマンド電力Ｐｃと予測デマンド電力Ｐｆとの間に余裕が所定値以上ない場合は、何れも前記ステップＳＴ１に戻る。
【００４８】
前記ステップＳＴ２において、時限が終了すれば、デマンド電力値の出力やその表示はリセットされ（ステップＳＴ１４）、前記ステップＳＴ１に戻る。
【００４９】
以後、前述のステップＳＴ１〜ステップＳＴ１４の動作が繰り返し行われる。
【００５０】
この発明の実施の形態１は、前述のように、複数の負荷７，７，・・・の各消費電力を計測機能部３で計測すると共に、所定時限（現在時点ｔｎ）における時限開始からの消費電力量Ｐｎと前記計測された複数の負荷の現在（現在時点ｔｎ）の各消費電力とから時限終了時の使用電力量Ｐｆをデマンド制御機能部２で予測し、この予測電力量が予め設定された契約値Ｐｃ内に入るように上記複数の負荷７，７，・・・の少なくとも一を制御するエネルギー監視制御方式であり、複数の負荷の現在（現在時点ｔｎ）の各消費電力を使ってデマンド電力調整するので、精度のよいデマンド電力調整をすることができる。
【００５１】
また、この発明の実施の形態１は、前述のように、複数の負荷７，７，・・・の各消費電力を計測しＡ／Ｄ変換に基づくデジタル量として出力する計測機能部３、及び所定時限（現在時点ｔｎ）における時限開始からの消費電力量Ｐｎと前記計測機能部３の出力から得られた複数の負荷の現在の各消費電力とから時限終了時の使用電力量Ｐｆを予測しこの予測電力量Ｐｆが予め設定された契約値Ｐｃに入るように前記複数の負荷７，７，・・・の少なくとも一に対する制御指令を出力するデマンド制御機能部２を備えたエネルギー監視制御システム１であるので、精度のよいデマンド電力調整をすることができるエネルギー監視制御システムを提供できる。
【００５２】
また、この発明の実施の形態１は、前述のように、制御対象上位順番の複数の負荷７，７，・・・の現在の各計測電力値に基づいて当該計測電力値の各組み合わせのシミュレーション予測演算を行い、時限終了時の使用電力量が前記契約値Ｐｃに最近接となる負荷を選択して当該負荷に対する制御指令を出力するエネルギー監視制御システム１であるので、木目細かいデマンド電力調整が可能となり、より精度のよいデマンド電力調整をすることができる。
【００５３】
また、この発明の実施の形態１は、前述のように、前記計測機能部３及び前記デマンド制御機能部２をユニット化すると共に、前記計測機能部３及び前記デマンド制御機能部２の各電源線１４及び通信線１５を相互に接続する接続コネクタ２Ｃ，３Ｃを前記ユニット化した計測機能部３及びデマンド制御機能部２に設けたエネルギー監視制御システム１であるので、システム規模の増減が可能となる。
【００５４】
また、この発明の実施の形態１は、前述のように、所定時限における時限開始からの消費電力量Ｐｎと、計測機能部３で計測され当該計測機能部３でのＡ／Ｄ変換に基づくデジタル量として出力された複数の負荷７，７，・・・の現在の各消費電力とから時限終了時の使用電力量Ｐｆを予測し、この予測電力量Ｐｆが予め設定された契約値Ｐｃ内に入るように上記複数の負荷７，７，・・・の少なくとも一を制御する制御指令を出力するエネルギー監視制御装置２であるので、例えば、他の用途のための既設の計測機能部３を利用して、精度のよいデマンド電力調整をすることができるエネルギー監視制御装置２を設置することができる。
【００５５】
実施の形態２．
以下、この発明の実施の形態２を、図５及び図６により説明する。図５はエネルギー監視制御システムのシステム構成の一例を示す構成図、図６は図５のシステムの動作の一例をデマンド制御機能部を主体に説明する動作フロー図である。なお、図５及び図６においては、前述の図１及び図４と同一又は相当する部分には図１及び図４と同一符号を付し、その構成および動作については、前述の図１及び図４と異なる点について説明し、前述の図１及び図４と同一又は相当する部分の説明は割愛する。
【００５６】
図５に示されているように、デマンド制御対象負荷７，７，・・・にプログラマブルコントローラ等の監視制御端末機器１２ａにより制御される負荷７ａが混在して接続されることがある。この発明の実施の形態２は、このようなプログラマブルコントローラ等の監視制御端末機器１２ａにより制御される負荷７ａが混在して接続されている場合における実施の形態の一例を例示するものである。
【００５７】
具体的には、この発明の実施の形態２では、図５に示してあるように、プログラマブルコントローラ等の監視制御端末機器１２ａを、ネットワ−ク１１、通信制御機能部４を介してデマンド制御機能部２と情報通信可能に接続してあり、負荷７ａはデマンド制御機能部２から監視制御端末機器１２ａを通じて省エネモード運転・間引き運転への切替及び負荷開閉が可能なシステムとしてある。また、負荷７ａの運転状態が全負荷運転か省エネモード運転かの運転状態識別および負荷７ａの瞬時消費電力計測値は、監視制御端末機器１２ａから通信制御機能部４に伝達され、収集データ蓄積メモリ４２へ、他の各負荷７，７，・・・の瞬時消費電力計測値と共に記録される。
【００５８】
次に、図６の動作フロ−に沿って、図５を参照しながら、前述の図４の動作フロ−と異なる部分の動作を主体に詳細に説明する。
【００５９】
所定時限の中途でデマンド電力の予測演算をして電力調整の要否を判定するまでは前述のこの発明の実施の形態１と同じである。
【００６０】
以下、サイクリック順番設定等で負荷７ａ（図５参照）が電力調整制御対象の最先順番になっているものとして動作説明する。ステップＳＴ３での予測デマンド電力Ｐｆの演算結果が、ステップＳＴ４での判定で、契約デマンド電力Ｐｃ＜予測デマンド電力Ｐｆとなって電力調整が必要なとき、先ず、最先順番の電力調整制御対象負荷１が省エネモードの負荷７ａであるかどうか判定する（ステップＳＴ１５）。
【００６１】
前記ステップＳＴ１５において、最先順番の電力調整制御対象負荷１が省エネモードの負荷７ａであると判定された場合は、当該省エネモードの負荷７ａが省エネモードで運転中かどうか判定する（ステップＳＴ１６）。
【００６２】
前記ステップＳＴ１６において、省エネモードでの運転中ではないと判定された場合は、収集データ蓄積メモリ４２に格納されている前回の省エネモードでの瞬時消費電力値あるいはこれまでの省エネモードでの各瞬時消費電力値をサ−チして取り出す（ステップＳＴ１７）。
【００６３】
次いで、前記ステップＳＴ１７で取り出した省エネモードでの各瞬時消費電力値を利用し、前記省エネモード運転対象の負荷７ａの瞬時消費電力値と各負荷７，７，・・・（図５参照）の瞬時消費電力値との合計が契約デマンド電力Ｐｃ以内になるように、各負荷７，７，・・・のうちの遮断可能な或いは負荷軽減可能な負荷を選択的に遮断或いは軽減するためのシュミレ−ション演算を行う（ステップＳＴ１８）。
【００６４】
前記ステップＳＴ１８におけるシュミレ−ション演算の例は、図６に示してあるように、例えば、
演算値Ｓ１＝Ｐｆ−残り時間Ｔｍ×（負荷１省エネモード計測電力値差）、
演算値Ｓ２＝Ｐｆ−残り時間Ｔｍ×（優先２負荷計測電力値）、
演算値Ｓ３＝Ｐｆ−残り時間Ｔｍ×（負荷１省エネモード計測電力値差＋負荷２計測電力値）、
のようになり、以下、必要に応じ、演算値Ｓ４、演算値Ｓ５、・・・とシュミレ−ション演算が行われる。
【００６５】
なお、前記シュミレ−ション演算例において、負荷１省エネモード計測電力値差は、省エネモード運転対象負荷７ａの全負荷運転時の瞬時消費電力値と省エネモード運転対象負荷７ａの省エネモード運転時の瞬時消費電力値との差である。
【００６６】
次いで、ステップＳＴ６で、前記ステップＳＴ１８でのシミュレーション演算の結果が契約デマンド電力Ｐｃ以内で且つ契約デマンド電力Ｐｃに最近接のケ−スを選択し、当該ケ−スにおける組合せの負荷の遮断あるいは省エネモード運転を選択する。
【００６７】
前記ステップＳＴ６で遮断あるいは省エネモード運転を選択された負荷が監視制御端末機器１２ａ（図５参照）により制御されているときは、デマンド制御機能部２（図５参照）は通信制御機能部４（図５参照）からネットワ−ク１１（図５参照）を介して監視制御端末機器１２ａに、前記選択されたケ−スにおける組合せの負荷の遮断・省エネモード運転の指令を行う（ステップＳＴ１９）。
【００６８】
この負荷の制御指令を監視制御端末機器１２ａに通じることで、監視制御端末機器１２ａに負荷の制御指令が入力されたことを予告する。この予告により電力使用者または監視制御端末機器１２ａの自動判断機能で負荷の状況により遮断あるいは省エネモード運転を許諾できるかどうかの判断する（ステップＳＴ２０）。
【００６９】
前記ステップＳＴ２０における判断の結果、前記ステップＳＴ１９における負荷の制御指令が受け入れられないときは、前記ステップＳＴ１５に戻り、前述のステップＳＴ１５〜ＳＴ１９の動作を、前記ステップＳＴ１９における負荷の制御指令が前記ステップＳＴ２０で受け入れるまで所定時限内で繰り返す。
【００７０】
前記ステップＳＴ１５での判定の結果、最先順番の電力調整制御対象負荷１が省エネモードの負荷７ａでない場合、及び前記ステップＳＴ１６での判定の結果、当該省エネモードの負荷７ａが省エネモードで運転中の場合は、ステップＳＴ５へ進み、ステップＳＴ５において前述のこの発明の実施の形態１の場合と同じ動作をした後、前記ステップＳＴ６へ進み、前述と同様にステップＳＴ６→ステップＳＴ１９→ステップＳＴ２０の動作を行う。また、ステップＳＴ４での判定結果が、契約デマンド電力Ｐｃ＞予測デマンド電力Ｐｆの場合は、前述のこの発明の実施の形態１の場合と同様に、ステップＳＴ８〜ＳＴ１３の動作を行う。
【００７１】
この発明の実施の形態２は、前述のように、デマンド制御機能部２から負荷を直接制御してデマンド監視制御する他に、負荷を制御する別の監視制御端末機器１２ａを通じての監視とデマンド制御とが可能になる。
【００７２】
実施の形態３．
以下、この発明の実施の形態３を、エネルギー監視制御システムのシステム構成の一例を示す図７により説明する。なお、図７においては、前述の図１及び図５と同一又は相当する部分には図１及び図５と同一符号を付し、その構成および動作については、前述の図１及び図５と異なる点について説明し、前述の図１及び図５と同一又は相当する部分の説明は割愛する。
【００７３】
この発明の実施の形態３は、図７に示してあるように、前述のこの発明の実施の形態２における省エネモード運転対象負荷７ａの制御の機能を、デマンド制御機能部２に持たせたもので、前述のこの発明の実施の形態１及び２におけるステップＳＴ１〜ＳＴ２０の動作がデマンド制御機能部２で行われる。
【００７４】
従って、この発明の実施の形態３によれば、省エネモード運転できる負荷を含む各負荷７ａ，７，７，・・・を対象としたデマンド監視制御を、省エネモード運転対象負荷７ａの前記制御の機能を監視制御端末機器１２に態々設けなくても、デマンド制御機能部２で行える。
【００７５】
なお、前記デマンド制御機能部２、計測機能部３、通信制御機能部４、および電源機能部５の各々をユニット化した例を図２に例示したが、前記計測機能部３、通信制御機能部４および電源機能部５の少なくとも一を、前記デマンド制御機能部２内に設けてもよい。
【００７６】
【発明の効果】
この発明は前述のように、複数の負荷の各消費電力を計測機能部で計測すると共に、所定時限における時限開始からの消費電力量と前記計測された複数の負荷の現在の各消費電力とから時限終了時の使用電力量をデマンド制御機能部で予測し、この予測電力量が予め設定された契約値内に入るように上記複数の負荷の少なくとも一を制御するエネルギー監視制御方式とし、複数の負荷の現在の各消費電力を使ってデマンド電力調整するので、精度のよいデマンド電力調整をすることができる効果がある。
【００７７】
また、この発明は前述のように、複数の負荷の各消費電力を計測しＡ／Ｄ変換に基づくデジタル量として出力する計測機能部、及び所定時限における時限開始からの消費電力量と前記計測機能部の出力から得られた複数の負荷の現在の各消費電力とから時限終了時の使用電力量を予測しこの予測電力量が予め設定された契約値に入るように前記複数の負荷の少なくとも一に対する制御指令を出力するデマンド制御機能部を備えたエネルギー監視制御システムであるので、精度のよいデマンド電力調整をすることができるエネルギー監視制御システムを提供できる効果がある。
【００７８】
また、この発明は前述のように、所定時限における時限開始からの消費電力量と、計測機能部で計測され当該計測機能部でのＡ／Ｄ変換に基づくデジタル量として出力された複数の負荷の現在の各消費電力とから時限終了時の使用電力量を予測し、この予測電力量が予め設定された契約値内に入るように上記複数の負荷の少なくとも一を制御する制御指令を出力するエネルギー監視制御装置としたので、例えば、他の用途のための既設の計測機能部を利用して、精度のよいデマンド電力調整をすることができるエネルギー監視制御装置を設置することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１を示す図で、エネルギー監視制御システムのシステム構成の一例を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１を示す図で、エネルギー監視制御装置の外観の一例を示す外観斜視図である。
【図３】この発明の実施の形態１を示す図で、デマンド調整機能の一例を説明する図である。
【図４】この発明の実施の形態１を示す図で、図１のシステムの動作の一例をデマンド制御機能部を主体に説明する動作フロー図である。
【図５】この発明の実施の形態２を示す図で、エネルギー監視制御システムのシステム構成の一例を示す構成図である。
【図６】この発明の実施の形態２を示す図で、図５のシステムの動作の一例をデマンド制御機能部を主体に説明する動作フロー図である。
【図７】この発明の実施の形態３を示す図で、エネルギー監視制御システムのシステム構成の一例を示す構成図である。
【符号の説明】
１  エネルギー監視制御システム    ２  デマンド制御機能部、
２Ｃ  接続コネクタ、                ３  計測機能部、
３Ｃ  接続コネクタ、                ４  通信制御機能部、
４Ｃ  接続コネクタ、                ５  電源機能部、
５Ｃ  接続コネクタ、                ６  開閉手段、
７  負荷、                          ７ａ  省エネモ−ド運転可能負荷、
８  電力量計（ＷＨＭ）、              １１  ネットワ−ク、
１２  遠隔監視制御端末機器、
１２ａ  負荷制御可能な遠隔監視制御端末機器、
２１  ＣＰＵ、                      ２２  パルス入力部、
２３  時限発生部、                  ２４  パルス積算部、
２５デマンド予測部、                ３１  ＣＰＵ、
３２  計測部、                      ４１  通信制御ＣＰＵ、
４２  収集データ蓄積メモリ、        ４３  外部通信インターフェイス。
【図１】
2004328940.tif 000003
【図２】
2004328940.tif 000004
【図３】
2004328940.tif 000005
【図４】
2004328940.tif 000006
【図５】
2004328940.tif 000007
【図６】
2004328940.tif 000008
【図７】
2004328940.tif 000009