(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれのローカルエリア（Ａ〜Ｄ）において複数の電気機器（８-1〜8-ｎ）を断続的に使用する場合における各ローカルエリアの総需要電力がそれぞれ予め定めた限界値以下に保持されるように、これらすべてのローカルエリアの電気機器の運転を集中して制御する広域需要電力制御装置であって;
各ローカルエリア（Ａ〜Ｄ）には、所定の周期で検知した当該ローカルエリアの総需要電力に関するデータと、当該ローカルエリア内の各電気機器の消費電力に関するデータとを、遠距離通信回線（１１）を通じて、中央監視センター（１２）に設けた総合演算装置（１４）に送信すると共に、遠距離通信回線を通じて送られてくる上記総合演算装置における演算結果に基づく制御信号データを受信する通信回路（５）と、当該演算結果データに基づき当該ローカルエリア内の各電気機器の作動を制御する制御信号出力回路（６）とを設けると共に;
上記中央監視センターに設けられる総合演算装置（１４）には、
各ローカルエリアから送られてくる上記所定の周期で検知した各ローカルエリアの総需要電力に関するデータに基づき、当該需要時限内の需要電力の推定値を算出する回路と、
各ローカルエリア内の各電気機器の消費電力に関するデータに基づき、現に運転中の複数の機器の中から電源遮断可能な状態にあるものを選別、記録すると共に、電源遮断可能な状態にある機器の遮断許容度順のリストを作成し、上記総需要電力の推定値が予め上記限界値より低いレベルに定められた警報レベルに達したときは、上記リストに基づいて、電気機器の運転を順次抑制制御する信号データを発信する回路と、を設けたこと;
を特徴とする上記の広域需要電力制御装置。
【請求項２】
各ローカルエリアに、電気機器の使用環境に関するデータを採取する装置（１０）を設け、その採取データを前記通信回路（５）により遠距離通信回線（１１）を通じて前記中央監視センターの総合演算装置（１４）に送信すると共に、総合演算装置においては、当該採取データを演算条件に加えて電気機器の制御信号データを発信するよう構成したことを特徴とする請求項１に記載の広域需要電力制御装置。
【請求項３】
上記遠距離通信回線（１１）が、一般公衆回線又はパケット通信網のいずれかである請求項１又は２に記載の広域需要電力制御装置。
【請求項４】
各ローカルエリア内における各装置又は回路間のデータの送受を、ワイヤレスで行うよう構成したことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の広域需要電力制御装置。
【請求項５】
いずれかのローカルエリア内における電気機器の運転状態に異常若しくは故障が生じたときは、上記中央監視センターの総合演算装置から設備管理者へ異常通報信号が送信されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の広域需要電力制御装置。
【請求項６】
各ローカルエリアにおける総需要電力の検知が所定の需要時限より充分に短い周期ｔ毎に行われ、各周期ｔ毎に得られたサンプル値を需要時限内の総需要電力に換算し、その換算値を当該需要時限内の需要電力推定値とする、請求項１に記載の広域需要電力制御装置。
【請求項７】
各ローカルエリアにおける総需要電力の検知が所定の需要時限より充分に短い周期ｔ毎に行われ、各周期ｔ毎に、過去の一定期間Ｔにおける総需要電力の移動平均値を算出し、その移動平均値を当該需要時限内の需要電力推定値とする、請求項１に記載の広域需要電力制御装置。
【請求項８】
各ローカルエリアにおける総需要電力の検知が需要時限より充分に短い周期ｔ毎に行われ、各需要時限内で逐次得られる上記総需要電力の検知データに基づいて、当該需要時限内における総需要電力の予測値を計算し、その予測値を当該需要時限内の需要電力推定値とする、請求項１に記載の広域需要電力制御装置。
【請求項９】
それぞれのローカルエリア（Ａ〜Ｄ）において複数の電気機器（８-1〜8-ｎ）を断続的に使用する場合における各ローカルエリアの総需要電力がそれぞれ予め定めた限界値以下に保持されるように、これらすべてのローカルエリアの電気機器の運転を集中して制御する広域需要電力制御装置であって;
各ローカルエリアには、所定の周期で検知した当該ローカルエリアの総需要電力に関するデータと、当該ローカルエリア内の各電気機器の消費電力に関するデータとを、遠距離通信回線（１１）を通じて、中央監視センター（１２）に設けた総合演算装置（１４）に送信すると共に、遠距離通信回線を通じて送られてくる上記総合演算装置における演算結果に基づく制御信号データを受信する通信回路（５）と、当該演算結果データに基づき当該ローカルエリア内の各電気機器の作動を制御する制御信号出力回路（６）とを設けると共に;
上記中央監視センターに設けられる総合演算装置（１４）には、
各ローカルエリアから送られてくる各電気機器の消費電力に関するデータに基づき、少なくとも一つの機器の電源がオン又はオフされる都度、総需要電力を検知し、当該需要時限内の需要電力の推定値を算出する回路と、
現に運転中の複数の機器の中から電源遮断可能な状態にあるものを選別、記録すると共に、電源遮断可能な状態にある機器の遮断許容度順のリストを作成し、総需要電力の推定値が予め上記限界値より低いレベルに定められた警報レベルに達したときは、上記リストに基づいて、電気機器の運転を順次抑制制御する信号データを発信する回路と、を設けたこと;
を特徴とする上記の広域需要電力制御装置。
【請求項１０】
各ローカルエリアに、電気機器の使用環境に関するデータを採取する装置（１０）を設け、その採取データを前記通信回路（５）により遠距離通信回線（１１）を通じて前記中央監視センターの総合演算装置（１４）に送信すると共に、総合演算装置においては、当該採取データを演算条件に加えて電気機器の制御信号データを発信するよう構成したことを特徴とする請求項９に記載の広域需要電力制御装置。
【請求項１１】
上記遠距離通信回線（１１）が、一般公衆回線又はパケット通信網のいずれかである請求項９又は１０に記載の広域需要電力制御装置。
【請求項１２】
各ローカルエリア内における各装置又は回路間のデータの送受を、ワイヤレスで行うよう構成したことを特徴とする請求項９ないし１１のいずれか一項に記載の広域需要電力制御装置。
【請求項１３】
いずれかのローカルエリア内における電気機器の運転状態に異常若しくは故障が生じたときは、上記中央監視センターの総合演算装置から設備管理者へ異常通報信号が送信されることを特徴とする請求項９ないし１２のいずれか一項に記載の広域需要電力制御装置。
【請求項１４】
総需要電力の検知が行われる都度、過去の一定期間Ｔにおける総需要電力の移動平均値を算出し、その移動平均値を当該需要時限内の需要電力推定値とする、請求項９に記載の広域需要電力制御装置。
【請求項１５】
総需要電力の検知が行われる都度、各需要時限内で、逐次得られた上記総需要電力の検知データに基づいて、当該需要時限における総需要電力の予測値を計算し、その予測値を当該需要時限内の需要電力推定値とする、請求項９に記載の広域需要電力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、広域需要電力制御装置に関し、具体的には、各ローカルエリアの需要電力が所定の契約量を超えないように各ローカルエリアの多数の電気機器の運転を中央監視センターで集中的に統括制御する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、大口電力の供給契約に際しては、基本料金を最大需要電力（デマンド電力、ＡＶ）によって定める所謂「デマンド契約」が行われるようになっている。
この「デマンド契約」とは、当月を含む過去12ヶ月に亘って、30分毎の需要電力をチェックし、その最大値を１時間当たりに換算し、その需要電力量を契約電力量（基本料金）とするものである。このため、何らかの理由で30分以上に亘って需要電力が増大すると、以後１年間は契約基本料金が高くなる。
【０００３】
これは、消費された実効電力量が同一であっても、負荷のピーク値が高かったり、力率が低かったりするときは、電力会社はより多くの設備を必要とするとの見地から定められたものであるが、エアーコンディショナーのコンプレッサーのように非同期で間欠運転される機器を多数並列運転するような場合には、同時に運転する機器が集中しないように運転を管理する必要がある。
そのため、複数の機器を運転する事業所などにおいては、一定のスケジュールに従って機器の運転をシーケンス制御することがある。然しながらそのような方法では柔軟で合理的な制御は不可能である。
【０００４】
また、デマンドメーターからの信号を監視し、予め設定された総需要電力の目標値と、使用状況から予測される値とを比較して、実際の総需要電力値が契約電力に近づき、需要時限（毎時０分〜30分の間、及び、30分〜60分の間）内に目標値を超過しそうになったときは、その状況に応じて第一警報、第二警報及び第三警報を逐次発信し、最後には電力の緊急遮断を行うシステムが提供されている。然しながら、この装置では、警報が発せられたとき担当の係員が機器の運転状況を見ながら対処する必要があり、担当者が不在のときなどは大混乱を生じるという問題があった。
【０００５】
このような問題点を解決するため、本出願人は先に特願平１０−１８０８７３において、円滑で合理的な無人制御が可能な新たなデマンド管理装置、即ち、最大需要電力管理装置を開示した。
しかしながら、この装置は、一事業所ごとに中央演算装置を設置する必要があるため、複数の事業所を有する企業等では、これを導入する際に次のような問題があった。
（１）事業所ごとに高性能、多機能のシステムを設置することはコスト高となるため、必要な機能だけに絞った汎用のデマンドコントローラーで妥協するか、導入自体を断念せざるを得ない。
（２）電力データ伝送、負荷制御信号伝送のために専用信号線を使用することが多く、この施工費用が高価なため、システム導入コストを押し上げ、導入を困難にしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の問題を解決するためなされたものであり、その目的とするところは、中央演算装置の共有化により高機能化と低価格化が可能で、従来の事業所単位でのシステムと比較した場合、メンテナンスコストを低減でき、専用オペレーターによる最適なデータ管理が可能で、システムの有効活用が可能な、デマンド電力管理のための広域需要電力制御装置を提供することにある。
換言すれば、本発明は、一社多拠点の一括エネルギー管理／制御や、特定の地域全体の一括エネルギー管理／制御や、テナントビル全体やテーマパーク全域などの一括エネルギー管理／制御等々を低コストで効率よく円滑に行い得る、デマンド電力管理のための広域需要電力制御装置を提供することを目的とする。
また、現在は電力供給会社側においても、事業所単位でのデマンド契約しか行っていないが、将来的には、特定の企業全体、地域全体というように広域範囲を対象としてデマンド契約を実施する可能性があり、本発明はこれも対応し得る広域需要電力制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記の目的は;
それぞれのローカルエリアにおいて複数の電気機器を断続的に使用する場合における各ローカルエリアの総需要電力がそれぞれ予め定めた限界値以下に保持されるように、これらすべてのローカルエリアの電気機器の運転を集中して制御する広域需要電力制御装置であって;
各ローカルエリアには、所定の周期で検知した当該ローカルエリアの総需要電力に関するデータと、当該ローカルエリア内の各電気機器の消費電力に関するデータとを、遠距離通信回線を通じて、中央監視センターに設けた総合演算装置に送信すると共に、遠距離通信回線を通じて送られてくる上記総合演算装置における演算結果に基づく制御信号データを受信する通信回路と、当該演算結果データに基づき当該ローカルエリア内の各電気機器の作動を制御する制御信号出力回路とを設けると共に;
上記中央監視センターに設けられる総合演算装置には、
各ローカルエリアから送られてくる上記所定の周期で検知した各ローカルエリアの総需要電力に関するデータに基づき、当該需要時限内の需要電力の推定値を算出する回路と、
各ローカルエリア内の各電気機器の消費電力に関するデータに基づき、現に運転中の複数の機器の中から電源遮断可能な状態にあるものを選別、記録すると共に、電源遮断可能な状態にある機器の遮断許容度順のリストを作成し、上記総需要電力の推定値が予め上記限界値より低いレベルに定められた警報レベルに達したときは、上記リストに基づいて、電気機器の運転を順次抑制制御する信号データを発信する回路と、を設けたこと;
を特徴とする上記の広域需要電力制御装置によって達成できる。
【０００８】
なお、上記広域需要電力制御装置を運転するに当たっては、各ローカルエリアにおける総需要電力の検知を所定の需要時限より充分に短い周期ｔ毎に行い、各周期ｔ毎に得られたサンプル値を需要時限内の総需要電力に換算し、その換算値を当該需要時限内の需要電力推定値とすることによって、一層確実な運転が可能となる。
【０００９】
また更に、上記広域需要電力制御装置を運転するに当たって、各ローカルエリアにおける総需要電力の検知を所定の需要時限より充分に短い周期ｔ毎に行い、各周期ｔ毎に、過去の一定期間Ｔにおける総需要電力の移動平均値を算出し、その移動平均値を当該需要時限内の需要電力推定値とすることによって、一層確実な運転が可能となる。
【００１０】
更にまた、上記広域需要電力制御装置を運転するに当たって、各ローカルエリアにおける総需要電力の検知を需要時限より充分に短い周期ｔ毎に行い、各需要時限内で逐次得られる上記総需要電力の検知データに基づいて、当該需要時限内における総需要電力の予測値を計算し、その予測値を当該需要時限内の需要電力推定値とすることによって、一層確実な運転が可能となる。
【００１１】
また、本発明の前記の目的は;
それぞれのローカルエリアにおいて複数の電気機器を断続的に使用する場合における各ローカルエリアの総需要電力がそれぞれ予め定めた限界値以下に保持されるように、これらすべてのローカルエリアの電気機器の運転を集中して制御する広域需要電力制御装置であって;
各ローカルエリアには、所定の周期で検知した当該ローカルエリアの総需要電力に関するデータと、当該ローカルエリア内の各電気機器の消費電力に関するデータとを、遠距離通信回線を通じて、中央監視センターに設けた総合演算装置に送信すると共に、遠距離通信回線を通じて送られてくる上記総合演算装置における演算結果に基づく制御信号データを受信する通信回路と、当該演算結果データに基づき当該ローカルエリア内の各電気機器の作動を制御する制御信号出力回路とを設けると共に;
上記中央監視センターに設けられる総合演算装置には、
各ローカルエリアから送られてくる各電気機器の消費電力に関するデータに基づき、少なくとも一つの機器の電源がオン又はオフされる都度、総需要電力を検知し、当該需要時限内の需要電力の推定値を算出する回路と、
現に運転中の複数の機器の中から電源遮断可能な状態にあるものを選別、記録すると共に、電源遮断可能な状態にある機器の遮断許容度順のリストを作成し、総需要電力の推定値が予め上記限界値より低いレベルに定められた警報レベルに達したときは、上記リストに基づいて、電気機器の運転を順次抑制制御する信号データを発信する回路と、を設けたこと;
を特徴とする上記の広域需要電力制御装置によっても達成できる。
【００１２】
上記広域需要電力制御装置においては、総需要電力の検知が行われる都度、過去の一定期間Ｔにおける総需要電力の移動平均値を算出し、その移動平均値を当該需要時限内の需要電力推定値として電気機器の抑制運転制御を行うことが望ましい。
【００１３】
また、上記広域需要電力制御装置においては、総需要電力の検知が行われる都度、各需要時限内で、逐次得られた上記総需要電力の検知データに基づいて、当該需要時限における総需要電力の予測値を計算し、その予測値を当該需要時限内の需要電力推定値として電気機器の抑制運転制御を行うことが推奨される。
【００１４】
而して、本発明の望ましい態様においては、各ローカルエリアに、電気機器の使用環境に関するデータを採取する装置を設け、その採取データを前記通信回路により遠距離通信回線を通じて前記中央監視センターの総合演算装置に送信すると共に、総合演算装置においては、当該採取データを演算条件に加えて電気機器の制御信号データを発信するよう構成する。
【００１５】
上記遠距離通信回線としては、一般公衆回線又はパケット通信網のいずれかを利用することが推奨される。
また、各ローカルエリア内における各装置又は回路間のデータの送受を、ワイヤレスで行うよう構成することが推奨される。
【００１６】
また、いずれかのローカルエリア内における電気機器の運転状態に異常若しくは故障が生じたときは、上記中央監視センターの総合演算装置から設備管理者へ異常通報信号が送信されるよう構成することが望ましい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の詳細を説明する。
図１は本発明に係る広域需要電力制御装置の構成を示すブロック図、図２はその作動を示すフローチャート、図３は需要電力の変動を示すグラフである。
【００１８】
まず、図１について説明する。
図中、Ａ〜Ｄは、デマンド電力を越えないように需要電力が制御されるべき複数のローカルエリアであり、図示した実施例の場合、或る一つの企業の四つの事業所Ａ〜Ｄである。これら四つの事業所Ａ〜Ｄは互いに離れた地域にあり、本発明においては、それらの需要電力を本社その他任意の一箇所に設けた中央監視センター１２の総合演算装置１４によって一括管理しようとするものである。
なお、これらのローカルエリアＡ〜Ｄは、或る一つの企業の日本各地に存在する工場であったり、或いは、特定地域の需要電力を一括制御する場合には、Ａは当該地域内の学校、Ｂは病院、Ｃは商店、Ｄはアパート、等々であったり、更にまた、テーマパーク全体の需要電力を一括制御する場合には、Ａは展示館、Ｂは乗物、Ｃはレストラン、Ｄは警備棟、等々であるなど、一括管理すべき対象に応じて任意に設定される。
【００１９】
図示した実施例において、事業所Ａ内の電力系統及び制御回路は、ワットアワーメーター１、デマンドメーター２、パルス検出器３、数値変換部４、通信回路５、制御信号出力回路６、制御表示部７、複数の電気機器８−１，８−２，・・８−ｉ，・・８−ｎ、機器運転状態記録部９、環境センサー１０、等々から構成される。
他の事業所Ｂ，Ｃ，Ｄについても同様であるので、ここでは事業所Ａを中心に説明する。
通信回路５は、遠距離通信回線１１を通じて中央監視センター１２の総合演算装置１４との間で制御に必要なデータの送受信を行う。他の事業所Ｂ，Ｃ，Ｄにおける上記通信回路５と同様の通信回路は、それぞれ５ｂ，５ｃ，５ｄで示してある。
遠距離通信回線１１としては、一般公衆回線やパケット通信網等の有線若しくは無線形式の各種通信手段が用いられる。
【００２０】
中央監視センター１２には、通信回路１３、総合演算装置１４、端末機１５等々が設けられている。オペレーターは端末機１５を用いて、システム全体の管理を行う。
中央監視センター１２は、企業がその多数の事業所の一括電力管理を行う場合には、例えば本社ビル内に設けたりするが、企業ではなく特定の地域全体の一括電力管理を行う場合には、例えば公共機関のビル内に設けたり、或いはまた、このような電力管理を行う専門業者の施設内に設ける場合もある。
１６は、ローカルエリアＡ〜Ｄのいずれかにおいて電気機器の運転状態に異常若しくは故障が生じたとき、上記中央監視センター１２の総合演算装置１４から異常通報信号を受信して警報等を発する装置であり、設備管理者等の施設内に設けられる。
【００２１】
以下、このシステムの各回路の作動について説明する。
パルス検出器３は、デマンドメーター２からのパルスを受信し、所定の周期ｔ毎にそのパルスレートからその時点の需要電力量（ＶＡ）を計算し、そのデータを数値変換部４に入力し、順次記録させる。この周期ｔは需要時限である30分より十分短い時間、例えば１秒又は１0 秒などとすることが推奨される。
【００２２】
数値変換部４は、それに記録された需要電力データに基づいて、制御に必要なデータを算出し、このデータを通信回路５に送る。
通信回路５は、上記データを遠距離通信回線１１を通じて中央監視センター１１の総合演算装置１４に送信する。
また、機器運転状態記録部９は、電気機器８−１，８−２，・・，８−ｉ，・・，８−ｎの作動状態を検知、記録し、そのデータを通信回路５に送る。
通信回路５は、機器運転状態記録部９からの上記データも、遠距離通信回線１１を通じて中央監視センター１１の総合演算装置１４に送信する。
【００２３】
総合演算装置１４は、このようにして各ローカルエリアＡ〜Ｄから送られてくるデータに基づき、後述するように、各ローカルエリアの電力ピーク値が所定の契約値を越えないように各ローカルエリアの電気機器の運転状態を制御するための演算を行う。この演算結果のデータは、遠距離通信回線１１を通じて各ローカルエリアＡ〜Ｄの通信回路５，５ｂ，５ｃ，５ｄに送られ、このデータに基づき各ローカルエリアの制御信号出力回路６が、そのローカルエリア内の各電気機器８−１，８−２，・・，８−ｉ，・・，８−ｎの作動を制御する制御信号を発信する。
【００２４】
なお、ローカルエリア内における各回路間の信号データの授受は、専用回線を利用してもよいが、これを敷設するコスト等を削減するため、ワイヤレス形式で行うことが推奨される。即ち、例えば、数値変換部４、機器運転状態記録部９、制御信号出力回路６、環境センサー１０等々と通信回路５との間や、複数の電気機器８−１〜８−ｎと機器運転状態記録部９との間の信号データの授受は、ワイヤレス形式で行うことが推奨される。
【００２５】
次に、総合演算装置１４の演算動作について説明する。
総合演算装置１４は、機器運転状態記録部９から得たデータにより、現在主電源がオンとなっている稼働中の機器を選び出し、上記の諸条件を考慮しつつ、それらの機器を遮断許容度順に排列した機器リストを作成する。
ここで遮断許容度とは、当該機器の主電源を遮断したときの弊害の少なさを指すものである。これらの機器のうち、比較的重要度の低いものや、主電源がオンとなり運転を開始してからその時点までの間に既に相当の時間を経過したものは、遮断許容度が高く、その逆のものは許容度が低いものである。
【００２６】
総合演算装置１４は数値変換部４から得られた需要電力データに基づき、当該需要時限内の需要電力量が限界値を超えないようにするために、必要に応じて上記機器リストの中から高順位のものを選んでその主電源をオフとする。
その制御の状態は、中央監視センター１１の端末機１５に表示されると共に、各ローカルエリアの操作表示部７のパネルにも表示される。
【００２７】
各ローカルエリア内で使用される電気機器は、例えば多数の空調機や冷凍機、冷蔵ショーケース等のコンプレッサー、エスカレーターやエレベーター、揚水ポンプなどのモーターその他の機器８−１、８−２、・・・８−ｉ、・・８−ｎから成る。これらの電気機器８−ｉの運転状態は、前記の如く、機器運転状態記録部９に逐一記録され、それらのデータは通信回路５によって遠距離通信回線１１を通じて総合演算装置１４に送られる。
【００２８】
これらの機器８−ｉは、不定期に間欠運転されるものであるが、ここでは説明を簡略にするため、特に断らない限り、それらのオンオフは図３に示す如く前記の周期ｔ毎に行われるものとする。実際には、これらの機器のオンオフは周期ｔの中間でも随時発生するものであるが、そのようにすると説明が煩雑となるのでこのように限定して説明する。なお、そのように限定しても周期ｔが充分に短ければ何等差し支えなく、本発明の本質が損なわれることはない。
図３には、電気機器の使用電力の変動例が示されている。図の横軸は時間軸であり、縦軸は全電気機器の合計需要電力量を示している。
【００２９】
而して、これらの電気機器８−ｉの運転については、多くの条件が課せられている。例えば、或るものは常時最優先で運転されなければならず、また、他の或るものは起動後は一定時間経過するまでは運転の停止ができず、停止後は一定時間が経過しない限り再起動し得ない。更にまた、或るものは復帰又は停止する前に一定の助走期間を必要とし、更に他のものは特定の条件下でなければ起動又は停止が許されない。そして、或るものは主電源がオフとされた後の待機運転時にも尚相当の電力を必要とする。また、余り長時間に亘り厳しい制限をすると、その反動で後に大きなリバウンドが発生する。
そしてまた、電気機器の起動と停止は時々刻々に予告なく発生する。そのため、本発明装置によって需要電力を一定のレベルに限定するため、幾つかの電気機器の運転が抑制されたとしても、同時にそれらの電気機器とは別の電気機器が作動を停止したり、また逆に復帰したりするから、需要電力は必ずしも所期の値にはならない。
【００３０】
一方、これらの電気機器の運転が集中するときは、総需要電力を一定の限界内に保持するためには、幾つかの電気機器の運転を中断する必要があるが、そのような場合、上記の諸条件が考慮されなければならず、また、運転の規制が特定の電気機器に集中し長時間その運転が中断されるようなことは避けなければならない。
【００３１】
本発明の最終的な目標は、すべての需要時限において、すべてのローカルエリアにおける需要電力が目標値以下となるように電気機器の運転を制御することである。
そのためには、需要電力のサンプリングの方法や、一つの需要時限の中途において当該時限内の総需要電力を推定する方法、作動を停止させる電気機器の選定方法には様々なものが考えられる。
いま、図３を用いて幾つかの方法を説明する。
図３には、縦軸に100KW の契約需要電力と、70、80及び90KWの第1 警報ライン、第２警報ライン及び第三警報ライン、並びに、120KW のカットオフラインが示されており、横軸にはそれぞれ周期ｔを隔てて総需要電力量のサンプルタイムｔ- 6 、ｔ-5、・・・、ｔ-1、ｔ0 、ｔ1 、ｔ2 、・・・、ｔ6 が示されている。また、図中、ＴD0、ＴD1、…は需要時限である。
【００３２】
而して、本発明においては、総ての需要時限ＴDiにおいて、需要電力量が一定の限界値以下に制限されなければならない。このため、できるだけ早い時期に現需要時限内の需要電力量の推移をチェックし、電気機器の運転制限の要否を察知し、運転制限の必要が認められたときは早期に抑制制御を開始することが望ましい。
現需要時限内の需要電力量を推測する方法としては、例えば、ある一つの需要時限ＴDi内における需要電力量を推定するため、過去の各サンプルタイムｔ-6、ｔ-5、・・・、ｔ-1、ｔ0 、ｔ1 、ｔ2 、・・・、ｔ6 において順次記録された需要電力量のサンプル値に基づき、過去の一定期間Ｔにおける総需要電力の移動平均値を順次算出し、それらの値を用いることが考えられる。
【００３３】
そのような移動平均値に基づいて電気機器の運転制御を行うときは、上記一定時間Ｔを需要時限である30分としておくことが推奨される。このようにすると、各需要時限の終了する時点で、この移動平均値がその需要時限の総需要電力となるからである。
このようにして、上記移動平均値が常に一定の警報レベル以下となるように各電気機器の運転を抑制すれば、各デマンド期間内の需要電力が上記警報レベルを超えることがない。
【００３４】
需要電力を推定する他の方法としては、例えば、各デマンド時間の中で、各サンプルタイムｔ-6、ｔ-5、…ｔ-1、ｔ0 、ｔ1 、ｔ2 ……、ｔ6 において、順次得られるサンプルデータを積分して、その積分値を用いることも考えられる。
また、これらのサンプルデータを逐次積算し、更に最後に得られたサンプルデータが当該デマンド期間中持続すると仮定し、加算して、得られた値を用いることも可能である。
【００３５】
次に、作動を停止する電気機器の決定方法であるが、これは、原則として上記順位リストの上位から選ぶが、必ずしもそれに固執することはない。
一般的にいえば、抑制すべき需要電力量に見合った需要電力の電気機器を選定することが望ましい。作動を抑制する電気機器の需要電力は、総需要電力の抑制に必要にして充分な量であることが望ましい。
望ましくは、複数の警報レベル、例えば、順次高度となるように、第１警報レベル、第２警報レベル及び第３警報レベルを設け、需要電力が第１警報レベルに達したときは軽度の規制を行い、第２警報レベル、第３警報レベルになるのに応じて順次中程度、強度の規制を行うようにすることも推奨されるものである。
【００３６】
また、電気機器の作動を停止させる場合、特定の電気機器が長時間作動を停止せしめられることは適切でなく、一つの電気機器が作動を停止する時間は数分ないし十数分程度とし、予定時間が経過後は他の電気機器に切り替えるようにして、なるべく多数の電気機器を輪番的に停止させることが望ましい。
【００３７】
なお、上記には必要に応じて電気機器の作動を抑制制御することのみを述べたが、需要電力にレベルが低いときに、停止している電気機器を作動させ、例えば冷房エネルギー等を貯え得るよう構成し、需要電力が増大したときの電気機器の抑制余力を確保することもある。
【００３８】
なお、空調機器のように室温等に応じてその運転状態を制御する必要のあるものに対応するため、図１に示すように、ローカルエリア内に、室温や湿度など、電気機器の使用環境に関するデータを採取する環境センサー１０を設け、その採取データを前記通信回路５により遠距離通信回線１１を通じて総合演算装置１４に送信し、総合演算装置１４においては、当該採取データを演算条件に加えて電気機器の制御信号データを発信するように構成することも推奨される。
【００３９】
而して、叙上の制御は完全に無人で、自動的にかつ確実に実行される。
なお、本発明は上記の実施例に限定されるものではなく、例えば、需要時限中の需要電力の推定方法や、作動を抑制する電気機器の選定方法などは、本発明の目的の範囲内で自由に設計変更できるものであり、本発明は上記の説明から当業者が容易に想到し得るすべての変更実施例を包摂するものである。
【００４０】
【発明の効果】
本発明は叙上の如く構成されるから、本発明によるときは、複数のローカルエリアに存在する多くの電気機器の総需要電力が所望の最大限界を超えることがないように、完全に無人で自動、かつ確実に制御でき、特に総合演算装置１４を共有化することにより高機能化と低価格化が可能で、従来の事業所単位でのシステムと比較した場合、メンテナンスコストを大幅に低減でき、専用オペレーターによる最適なデータ管理が可能で、システムの有効活用が可能な広域需要電力制御装置を提供し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る広域需要電力制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示した装置の作動を説明するフローチャートである。
【図３】需要電力の変動例を示すグラフである。
【符号の説明】
Ａ〜Ｄ  ローカルエリア
１      ワットアワーメーター
２ デマンドメーター
３ パルス検出器
４      数値変換部
５      通信回路
６ 制御信号出力部
７      制御表示部
８−ｉ  電気機器
９ 機器運転状態記録部
１０    環境センサー
１１    遠距離通信回線
１２    中央監視センター
１３    通信回路
１４    総合演算装置
１５    端末機
１６    警報装置
【図１】
0003734214.tif 000002
【図２】
0003734214.tif 000003
【図３】
0003734214.tif 000004