(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
給電線の計測点の下流側で分岐して接続された複数の機器の負荷量を上記各機器毎に、上記計測点に設置された負荷量検出手段の出力から推定する負荷需要推定装置において、
上記各機器毎に設けられ当該機器が負荷状態にあるか否かを判別する負荷状態判別手段、上記各負荷状態判別手段の出力変化を監視し、この出力変化があったとき、当該出力変化の内容から負荷状態となった、または負荷状態でなくなった機器の種別を判別する負荷状態変化機器判別手段、および上記出力変化の前後における上記負荷量検出手段の出力差を上記負荷状態変化機器判別手段で判別した機器の負荷量と推定する機器負荷量推定手段を備え、
上記機器負荷量推定手段は、当該機器が負荷状態になるとき、負荷量が直ちに定常値となる定常形か、負荷量が所定の時定数で定常値に至る起動形かを区別し上記起動形の場合は定常値に至る時間のデータを含む起動情報を備え、
出力変化機器の負荷量を推定する場合、上記起動情報を入手し、当該機器が上記定常形のときは上記負荷状態判別手段の出力変化があった時点における負荷量検出手段の出力差を当該機器の負荷量と推定し、当該機器が上記起動形のときは上記負荷状態判別手段の出力変化があった後その定常値に至る時間経過した時点における負荷量検出手段の出力との差を当該機器の負荷量と推定することを特徴とする負荷需要推定装置。
【請求項２】
給電線の計測点の下流側で分岐して接続された複数の機器の負荷量を上記各機器毎に、上記計測点に設置された負荷量検出手段の出力から推定する負荷需要推定装置において、
上記各機器毎に設けられ当該機器が負荷状態にあるか、待機状態にあるか、または無負荷状態にあるかを判別する負荷状態判別手段、上記各負荷状態判別手段の出力変化を監視し、この出力変化があったとき、当該出力変化の内容から負荷状態となった、待機状態となった、または無負荷状態となった機器の種別を判別する負荷状態変化機器判別手段、および上記出力変化の前後における上記負荷量検出手段の出力差を基に上記負荷状態変化機器判別手段で判別した機器の負荷量または待機負荷量を推定する機器負荷量推定手段を備え、
上記機器負荷量推定手段は、当該機器が負荷状態になるとき、負荷量が直ちに定常値となる定常形か、負荷量が所定の時定数で定常値に至る起動形かを区別し上記起動形の場合は定常値に至る時間のデータを含む起動情報を備え、
出力変化機器の負荷量を推定する場合、上記起動情報を入手し、当該機器が上記定常形のときは上記負荷状態判別手段の出力変化があった時点における負荷量検出手段の出力差を当該機器の負荷量と推定し、当該機器が上記起動形のときは上記負荷状態判別手段の出力変化があった後その定常値に至る時間経過した時点における負荷量検出手段の出力との差を当該機器の負荷量と推定することを特徴とする負荷需要推定装置。
【請求項３】
機器負荷量推定手段から出力される機器毎の負荷量を記憶する機器負荷量記憶手段、および負荷状態判別手段で負荷状態と判別された機器の負荷量を上記機器負荷量記憶手段から抽出することにより、負荷状態にある各機器の負荷量の時系列変化を示す負荷需要データを作成する負荷需要データ作成手段を備え、
上記負荷需要データ作成手段は、機器負荷量推定手段の出力または入力データに基づく、負荷状態または待機状態にある各機器の負荷量推定値を、それぞれｐ倍（ｐ＝（負荷量検出手段の出力である負荷量検出値）／（負荷状態または待機状態にある機器の負荷量推定値の総和））して負荷量補正値を演算し、当該負荷量補正値に基づき負荷需要データを作成するようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載の負荷需要推定装置。
【請求項４】
負荷状態変化機器判別手段を給電線の計測点に設置する場合、負荷状態判別手段からの出力信号を、上記給電線を利用した搬送波通信により上記負荷状態変化機器判別手段に伝送するようにしたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の負荷需要推定装置。
【請求項５】
機器負荷量推定手段から出力される機器毎の負荷量を記憶する機器負荷量記憶手段、および負荷状態判別手段で負荷状態と判別された機器の負荷量を上記機器負荷量記憶手段から抽出することにより、負荷状態にある各機器の負荷量の時系列変化を示す負荷需要データを作成する負荷需要データ作成手段を備え、
複数の機器の内の一部の特定機器の負荷量を検出する特定機器負荷量検出手段を備え、上記負荷需要データ作成手段は、当該特定機器の負荷量については上記特定機器負荷量検出手段から入力するようにしたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の負荷需要推定装置。
【請求項６】
特定機器は、負荷量の変動が比較的大きい機器としたことを特徴とする請求項５記載の負荷需要推定装置。
【請求項７】
各機器毎に負荷量上限値を設定しておき、いずれかの機器の負荷量が当該機器の負荷量上限値を越えたとき、当該機器を特定した過負荷信号を出力するデマンドコントロール手段を備えたことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の負荷需要推定装置。
【請求項８】
負荷量検出手段の出力が所定の上限設定値を越えたとき、その時点の各機器の負荷率（負荷率＝（その時点の機器の負荷量）／（当該機器の定格負荷量））に基づき、給電線から遮断すべき機器を特定した機器遮断信号を出力するデマンドコントロール手段を備えたことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の負荷需要推定装置。
【請求項９】
負荷量検出手段の出力が所定の上限設定値を越えたとき、その時点における、負荷状態にある機器の種別、これら機器の各負荷量および予め設定された機器遮断優先順位に基づき、上記負荷量検出手段の出力が上記上限設定値以下となるよう遮断すべき機器の種別を選定し、当該選定機器を特定した機器遮断信号を出力するデマンドコントロール手段を備えたことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の負荷需要推定装置。
【請求項１０】
請求項８または９に記載のデマンドコントロール手段において、
機器遮断信号を出力して特定した機器を遮断した後、当該機器の負荷量と負荷量検出手段の出力との加算値が所定の上限設定値以下となったとき、当該機器を特定した機器起動信号を出力することを特徴とする負荷需要推定装置。
【請求項１１】
給電線の計測点の下流側で分岐して接続された複数の機器の負荷量を上記各機器毎に、上記計測点に設置された負荷量検出手段の出力から推定する負荷需要推定装置において、
上記各機器毎に設けられ当該機器が負荷状態にあるか否かを判別する負荷状態判別手段、上記各負荷状態判別手段の出力変化を監視し、この出力変化があったとき、当該出力変化の内容から負荷状態となった、または負荷状態でなくなった機器の種別を判別する負荷状態変化機器判別手段、および上記出力変化の前後における上記負荷量検出手段の出力差を上記負荷状態変化機器判別手段で判別した機器の負荷量と推定する機器負荷量推定手段を備え、
上記機器負荷量推定手段から出力される機器毎の負荷量を記憶する機器負荷量記憶手段、および負荷状態判別手段で負荷状態と判別された機器の負荷量を上記機器負荷量記憶手段から抽出することにより、負荷状態にある各機器の負荷量の時系列変化を示す負荷需要データを作成する負荷需要データ作成手段を備え、
各機器毎に設けられる負荷状態判別手段は、当該機器の負荷量を設定する負荷制御情報を備え、
上記負荷量検出手段の出力がその上限値に近い所定の設定値を越えたとき、その時点における、負荷状態にある機器の種別、これら機器の各負荷量および上記負荷制御情報に基づき、負荷量の設定を下げ得る機器が存在するときは当該機器を特定しその負荷量を低減する負荷制御信号を出力し、負荷量の設定を下げ得る機器が存在しないときは遮断すべき機器の種別を選定し、当該選定機器を特定した機器遮断信号を出力するデマンドコントロール手段を備えたことを特徴とする負荷需要推定装置。
【請求項１２】
給電線の計測点の下流側で分岐して接続された複数の機器の負荷量を上記各機器毎に、上記計測点に設置された負荷量検出手段の出力から推定する負荷需要推定装置において、
上記各機器毎に設けられ当該機器が負荷状態にあるか否かを判別する負荷状態判別手段、上記各負荷状態判別手段の出力変化を監視し、この出力変化があったとき、当該出力変化の内容から負荷状態となった、または負荷状態でなくなった機器の種別を判別する負荷状態変化機器判別手段、および上記出力変化の前後における上記負荷量検出手段の出力差を上記負荷状態変化機器判別手段で判別した機器の負荷量と推定する機器負荷量推定手段を備え、
上記機器負荷量推定手段から出力される機器毎の負荷量を記憶する機器負荷量記憶手段、および負荷状態判別手段で負荷状態と判別された機器の負荷量を上記機器負荷量記憶手段から抽出することにより、負荷状態にある各機器の負荷量の時系列変化を示す負荷需要データを作成する負荷需要データ作成手段を備え、
各機器に応じて当該機器が設置された居室に人間が存在するか否かを検出する人感センサを備えるとともに、上記機器が設置された居室が無人の場合負荷停止を行ってよい無人時停止対象機器か否かの各機器毎の無人負荷情報を入手し、無人時停止対象機器が設置された居室が無人でかつ当該機器が負荷状態のとき当該機器を特定した機器遮断信号を出力し、上記無人時停止対象機器が設置された居室が有人でかつ当該機器が負荷状態でないとき当該機器を特定した機器起動信号を出力するデマンドコントロール手段を備えたことを特徴とする負荷需要推定装置。
【請求項１３】
負荷量は、電流または電力であることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれかに記載の負荷需要推定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数の機器の負荷量を簡便に推定する負荷需要推定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
現在、エネルギー利用の潮流の１つとして省エネルギーの推進がある。電力利用においては、需要家内で使用している電力を時系列で認識し、無駄な電力需要を把握して適切な電力利用を進めていく必要がある。
これらを実施していくためには、需要家内における各機器の負荷量の時系列変化を示す負荷需要曲線を作成して負荷需要の変化をリアルタイムに把握することが必要である。また、この負荷需要曲線を取得する装置については、簡便で低価格な構成のものが求められている。
【０００３】
ところで、給電線がその計測点より下流側で複数に分岐している場合、これら各分岐線における負荷量を上記計測点で把握する装置として、例えば、特開平６−１８９４５５号公報に記載されたものがある。即ち、同装置は、各分岐線毎に、電圧センサ（ＰＴ）、電流センサ（ＣＴ）を設け、これらＰＴ、ＣＴの出力を、計測子局、通信線、データ収集装置を介して収集するものである。
従って、上掲公報の装置を、需要家内の給電線に分岐して接続された複数の機器に適用することによって、需要家内の各機器の負荷量の推移を示す負荷需要曲線の取得が可能となる。
【０００４】
以上のように、従来の負荷需要計測装置は、各機器毎に設けられたＰＴ、ＣＴの出力（負荷量を電流量のみで表現できる場合はＣＴの出力のみで可）データを計測装置に伝送する必要がある。
ところで、この伝送データは、電力または電流データであるので、個々のデータ自体のサイズも大きく、更に、これが機器の台数に比例して増大するので、全体としての必要なデータ伝送量は膨大な量となる。
【０００５】
このため、このデータ伝送を有線通信で行う場合は、複雑な配線工事が必要となり、その工費等の費用が高額になるとともに、既設の建屋では追加の工事が困難となる場合がある。
また、ＰＨＳ等の無線通信を利用してデータ伝送を行う方式が考えられるが、機器を収容する建屋内が多くの壁で仕切られている場合が多く、このような場合、電波が遮断され、安定したデータ通信を確保するためには、多くの中継局が必要となり、全体として装置の複雑化コスト増が避けられない。
更に、配電線搬送通信を利用して給電線上に計測データを重畳させ、ＣＴと計測装置との間のデータ伝送を行う方式も考え得る。しかし、この方式は一般に通信速度が遅く、また、複数個所のＣＴからのデータは、シリアル通信で行うので、１個所におけるデータ計測間隔が長くなりリアルタイム性が損なわれる。
【０００６】
この発明は以上のような問題点を解消するためになされたもので、各機器端から伝送すべきデータ量を大幅に低減し、簡便、低価格な構成でしかもリアルタイムに負荷量を各機器毎に把握することができる負荷需要推定装置を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１に係る負荷需要推定装置は、給電線の計測点の下流側で分岐して接続された複数の機器の負荷量を上記各機器毎に、上記計測点に設置された負荷量検出手段の出力から推定する負荷需要推定装置において、
上記各機器毎に設けられ当該機器が負荷状態にあるか否かを判別する負荷状態判別手段、上記各負荷状態判別手段の出力変化を監視し、この出力変化があったとき、当該出力変化の内容から負荷状態となった、または負荷状態でなくなった機器の種別を判別する負荷状態変化機器判別手段、および上記出力変化の前後における上記負荷量検出手段の出力差を上記負荷状態変化機器判別手段で判別した機器の負荷量と推定する機器負荷量推定手段を備え、
上記機器負荷量推定手段は、当該機器が負荷状態になるとき、負荷量が直ちに定常値となる定常形か、負荷量が所定の時定数で定常値に至る起動形かを区別し上記起動形の場合は定常値に至る時間のデータを含む起動情報を備え、
出力変化機器の負荷量を推定する場合、上記起動情報を入手し、当該機器が上記定常形のときは上記負荷状態判別手段の出力変化があった時点における負荷量検出手段の出力差を当該機器の負荷量と推定し、当該機器が上記起動形のときは上記負荷状態判別手段の出力変化があった後その定常値に至る時間経過した時点における負荷量検出手段の出力との差を当該機器の負荷量と推定するものである。
【０００８】
また、この発明の請求項２に係る負荷需要推定装置は、給電線の計測点の下流側で分岐して接続された複数の機器の負荷量を上記各機器毎に、上記計測点に設置された負荷量検出手段の出力から推定する負荷需要推定装置において、
上記各機器毎に設けられ当該機器が負荷状態にあるか、待機状態にあるか、または無負荷状態にあるかを判別する負荷状態判別手段、上記各負荷状態判別手段の出力変化を監視し、この出力変化があったとき、当該出力変化の内容から負荷状態となった、待機状態となった、または無負荷状態となった機器の種別を判別する負荷状態変化機器判別手段、および上記出力変化の前後における上記負荷量検出手段の出力差を基に上記負荷状態変化機器判別手段で判別した機器の負荷量または待機負荷量を推定する機器負荷量推定手段を備え、
上記機器負荷量推定手段は、当該機器が負荷状態になるとき、負荷量が直ちに定常値となる定常形か、負荷量が所定の時定数で定常値に至る起動形かを区別し上記起動形の場合は定常値に至る時間のデータを含む起動情報を備え、
出力変化機器の負荷量を推定する場合、上記起動情報を入手し、当該機器が上記定常形のときは上記負荷状態判別手段の出力変化があった時点における負荷量検出手段の出力差を当該機器の負荷量と推定し、当該機器が上記起動形のときは上記負荷状態判別手段の出力変化があった後その定常値に至る時間経過した時点における負荷量検出手段の出力との差を当該機器の負荷量と推定するものである。
【０００９】
また、この発明の請求項３に係る負荷需要推定装置は、機器負荷量推定手段から出力される機器毎の負荷量を記憶する機器負荷量記憶手段、および負荷状態判別手段で負荷状態と判別された機器の負荷量を上記機器負荷量記憶手段から抽出することにより、負荷状態にある各機器の負荷量の時系列変化を示す負荷需要データを作成する負荷需要データ作成手段を備え、
上記負荷需要データ作成手段は、機器負荷量推定手段の出力または入力データに基づく、負荷状態または待機状態にある各機器の負荷量推定値を、それぞれｐ倍（ｐ＝（負荷量検出手段の出力である負荷量検出値）／（負荷状態または待機状態にある機器の負荷量推定値の総和））して負荷量補正値を演算し、当該負荷量補正値に基づき負荷需要データを作成するようにしたものである。
【００１０】
また、この発明の請求項４に係る負荷需要推定装置は、負荷状態変化機器判別手段を給電線の計測点に設置する場合、負荷状態判別手段からの出力信号を、上記給電線を利用した搬送波通信により上記負荷状態変化機器判別手段に伝送するようにしたものである。
【００１１】
また、この発明の請求項５に係る負荷需要推定装置は、機器負荷量推定手段から出力される機器毎の負荷量を記憶する機器負荷量記憶手段、および負荷状態判別手段で負荷状態と判別された機器の負荷量を上記機器負荷量記憶手段から抽出することにより、負荷状態にある各機器の負荷量の時系列変化を示す負荷需要データを作成する負荷需要データ作成手段を備え、
複数の機器の内の一部の特定機器の負荷量を検出する特定機器負荷量検出手段を備え、上記負荷需要データ作成手段は、当該特定機器の負荷量については上記特定機器負荷量検出手段から入力するようにしたものである。
【００１２】
また、この発明の請求項６に係る負荷需要推定装置は、その特定機器は、負荷量の変動が比較的大きい機器としたものである。
【００１３】
また、この発明の請求項７に係る負荷需要推定装置は、各機器毎に負荷量上限値を設定しておき、いずれかの機器の負荷量が当該機器の負荷量上限値を越えたとき、当該機器を特定した過負荷信号を出力するデマンドコントロール手段を備えたものである。
【００１４】
また、この発明の請求項８に係る負荷需要推定装置は、負荷量検出手段の出力が所定の上限設定値を越えたとき、その時点の各機器の負荷率（負荷率＝（その時点の機器の負荷量）／（当該機器の定格負荷量））に基づき、給電線から遮断すべき機器を特定した機器遮断信号を出力するデマンドコントロール手段を備えたものである。
【００１５】
また、この発明の請求項９に係る負荷需要推定装置は、負荷量検出手段の出力が所定の上限設定値を越えたとき、その時点における、負荷状態にある機器の種別、これら機器の各負荷量および予め設定された機器遮断優先順位に基づき、上記負荷量検出手段の出力が上記上限設定値以下となるよう遮断すべき機器の種別を選定し、当該選定機器を特定した機器遮断信号を出力するデマンドコントロール手段を備えたものである。
【００１６】
また、この発明の請求項１０に係る負荷需要推定装置は、請求項８または９に記載のデマンドコントロール手段において、
機器遮断信号を出力して特定した機器を遮断した後、当該機器の負荷量と負荷量検出手段の出力との加算値が所定の上限設定値以下となったとき、当該機器を特定した機器起動信号を出力するものである。
【００１７】
また、この発明の請求項１１に係る負荷需要推定装置は、給電線の計測点の下流側で分岐して接続された複数の機器の負荷量を上記各機器毎に、上記計測点に設置された負荷量検出手段の出力から推定する負荷需要推定装置において、
上記各機器毎に設けられ当該機器が負荷状態にあるか否かを判別する負荷状態判別手段、上記各負荷状態判別手段の出力変化を監視し、この出力変化があったとき、当該出力変化の内容から負荷状態となった、または負荷状態でなくなった機器の種別を判別する負荷状態変化機器判別手段、および上記出力変化の前後における上記負荷量検出手段の出力差を上記負荷状態変化機器判別手段で判別した機器の負荷量と推定する機器負荷量推定手段を備え、
上記機器負荷量推定手段から出力される機器毎の負荷量を記憶する機器負荷量記憶手段、および負荷状態判別手段で負荷状態と判別された機器の負荷量を上記機器負荷量記憶手段から抽出することにより、負荷状態にある各機器の負荷量の時系列変化を示す負荷需要データを作成する負荷需要データ作成手段を備え、
各機器毎に設けられる負荷状態判別手段は、当該機器の負荷量を設定する負荷制御情報を備え、
上記負荷量検出手段の出力がその上限値に近い所定の設定値を越えたとき、その時点における、負荷状態にある機器の種別、これら機器の各負荷量および上記負荷制御情報に基づき、負荷量の設定を下げ得る機器が存在するときは当該機器を特定しその負荷量を低減する負荷制御信号を出力し、負荷量の設定を下げ得る機器が存在しないときは遮断すべき機器の種別を選定し、当該選定機器を特定した機器遮断信号を出力するデマンドコントロール手段を備えたものである。
【００１８】
また、この発明の請求項１２に係る負荷需要推定装置は、給電線の計測点の下流側で分岐して接続された複数の機器の負荷量を上記各機器毎に、上記計測点に設置された負荷量検出手段の出力から推定する負荷需要推定装置において、
上記各機器毎に設けられ当該機器が負荷状態にあるか否かを判別する負荷状態判別手段、上記各負荷状態判別手段の出力変化を監視し、この出力変化があったとき、当該出力変化の内容から負荷状態となった、または負荷状態でなくなった機器の種別を判別する負荷状態変化機器判別手段、および上記出力変化の前後における上記負荷量検出手段の出力差を上記負荷状態変化機器判別手段で判別した機器の負荷量と推定する機器負荷量推定手段を備え、
上記機器負荷量推定手段から出力される機器毎の負荷量を記憶する機器負荷量記憶手段、および負荷状態判別手段で負荷状態と判別された機器の負荷量を上記機器負荷量記憶手段から抽出することにより、負荷状態にある各機器の負荷量の時系列変化を示す負荷需要データを作成する負荷需要データ作成手段を備え、
各機器に応じて当該機器が設置された居室に人間が存在するか否かを検出する人感センサを備えるとともに、上記機器が設置された居室が無人の場合負荷停止を行ってよい無人時停止対象機器か否かの各機器毎の無人負荷情報を入手し、無人時停止対象機器が設置された居室が無人でかつ当該機器が負荷状態のとき当該機器を特定した機器遮断信号を出力し、上記無人時停止対象機器が設置された居室が有人でかつ当該機器が負荷状態でないとき当該機器を特定した機器起動信号を出力するデマンドコントロール手段を備えたものである。
【００１９】
また、この発明の請求項１３に係る負荷需要推定装置は、その負荷量は、電流または電力であるものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１における負荷需要推定装置を設置した需要家機器の構成を示す回路図である。図において、１〜４は、電力会社の交流電源５からの給電線６に接続された機器Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄで、それぞれ給電線６との間に開閉器であるブレーカ７〜１０と負荷状態計測子局装置１１〜１４とが接続されている。なお、ブレーカ７〜１０は、各機器１〜４内に収容するものであってもよい。また、負荷状態計測子局装置１１〜１４も、各機器１〜４内に収容するようにしてもよい。
１５は給電線６の計測点Ｐに接続された負荷状態計測親局装置、１６は計測点Ｐにおける負荷量を検出する電流センサ（ＣＴ）、１７は電流センサ１６からの出力と負荷状態計測親局装置１５からの情報を基に機器毎の負荷量（ここでは電流）を推定して負荷需要曲線を作成する負荷需要推定装置である。
【００２１】
図２は、負荷状態計測子局装置の代表例を示すもので、図２（ａ）は、例えば、テレビ等、いわゆる待機電力を必要とする単相機器１ａに適用する場合を示す。図において、１８は機器１ａに流入する電流を検出する機器負荷量検出手段としての電流センサ、１９は電流センサ１８の出力を、後段の処理に都合のよいレベルに変換する変換器、２０はコンパレータで、変換器１９からの出力レベルが、その待機電力に相当する所定の設定値を越えたときは、当該機器１ａが負荷状態である旨のＨレベルの信号を出力し、上記設定値以下のときは、負荷状態でない旨のＬレベルの信号を出力する。例えば定格消費電力１００Ｗのテレビでその待機電力が５Ｗの場合、この５Ｗに相当する電流設定値を越えたときはＨレベル、以下のときはＬレベルの負荷状態信号を出力する。
【００２２】
図２（ｂ）は、待機電力を必要とする３相機器１ｂに適用するもので、待機電力以内か否かを判別すればよいので、電流センサ１８、変換器１９、コンパレータ２０は１相のみに設ければよく、従来の３相分の電流データを検出する場合に比較して構成が簡便安価となる。
図２（ｃ）は、待機電力を必要としない機器１ｃに適用する場合で、ここでは、電流センサを使用せず、ブレーカ７ｃの接点と同期して動作する補助接点２１を利用し、ブレーカ７ｃが閉路して機器１ｃが負荷状態になるとＨレベルの信号を出力し、ブレーカ７ｃが開路して機器１ｃが負荷状態でなくなるとＬレベルの信号を出力する。
この場合、電流センサが不要となり、負荷状態計測子局装置の構成が更に簡便となる。
【００２３】
そして、これら負荷状態計測子局装置１１〜１４からの負荷状態信号（Ｈ／Ｌ）は、給電線６を伝送路とする配電線搬送通信方式により負荷状態計測親局装置１５に伝送される。この通信方式としては、ＦＳＫ（Frequency Shift Keying：周波数偏移変調）方式、ＰＳＫ（Phase Shift Keying：位相偏移変調）方式、ＳＳＢ（Single-Sideband modulation：単側波帯変調）方式等を採用する。
具体的には、負荷状態計測子局装置１１〜１４毎に異なるアドレス情報を設定しておき、負荷状態計測親局装置１５から上記アドレス情報で指定した負荷状態計測子局装置に対して負荷状態を送信するよう指令を出し、これに応答して当該負荷状態計測子局装置が負荷状態を負荷状態計測親局装置に送信する。これによって、負荷状態計測親局装置は各機器を特定してその負荷状態を把握することができる。
このように、この発明では、従来のように、負荷量（電流量）のデータ自体を伝送するのではなく、各機器が負荷状態である（Ｈ）か、負荷状態でない（Ｌ）かを判別できればよい負荷状態信号および各機器を特定するためのアドレス情報がその伝送対象信号であるので、伝送時間は極く短時間で済み、従って、高速度のリアルタイムの伝送が可能になる。
【００２４】
図３は図１の負荷需要推定装置１７の内部構成を示すブロック図である。図において、２２は、電流センサ１６で検出した電流値を、例えば１周期毎に記憶するホールド回路、２３は現周期における電流値とホールド回路２２にホールドされた１周期前の電流値との差（出力差）を演算する差演算回路、２４は各機器の定格もしくは負荷の各状態（例えば、電熱器で設定される強、中、弱の状態が相当）の負荷量（ここでは電流値）を記憶する機器負荷量記憶手段および後述する機器負荷量推定回路で推定された機器毎の負荷量を記憶する機器負荷量記憶手段としてのデータベースである。
【００２５】
なお、上記データベース２４に記憶する負荷情報としては、最初に記憶しておくだけでなく、負荷機器の状況や実動作の変遷に応じてその情報を逐次更新していくことにより、推定精度の向上が期待できる。
また、上記負荷情報は、外部から有線または無線の通信手段を用いて更新するようにしてもよい。
更に、外部から各需要家のデータを取得できるようにしておくことで、例えば、管理会社がデータを集めて負荷需要等を把握し、需要家に対して負荷平準化や省エネ効果等のある電化機器の提案等を行うことが可能となる。
【００２６】
２５は、本装置の初動時に、既にいずれかの機器が負荷状態にある場合、当該機器の定格負荷量を初期値としてデータベース２４から抽出し後述する負荷需要曲線作成回路に入力する負荷量初期値入力部である。
【００２７】
２６は給電線６を経由して各負荷状態計測子局装置１１〜１４から負荷状態計測親局装置１５に伝送されてきた負荷状態信号を入力してその出力変化を監視し、この出力変化があったとき、当該出力変化の内容から負荷状態となった、または負荷状態でなくなった機器の種別を判別する負荷状態変化機器判別回路、２７は負荷状態変化機器判別回路２６で出力変化があったとき、その変化前後の電流センサ１６の出力差を差演算回路２３から入力し、この出力差を上記判別した機器の負荷量（ここでは電流量）と推定する機器負荷量推定回路である。
【００２８】
２８は、負荷量初期値入力部２５および機器負荷量推定回路２７からデータを入力して、負荷状態にある各機器の負荷量の時系列変化を示す負荷需要データとして例えば、負荷需要曲線を作成する負荷需要曲線作成回路で、その動作を次に図４をも参照して説明する。
本装置の初動時（図４で、Ｔ＝Ｔ０）、既に負荷状態にある機器の負荷量は、差演算回路２３の出力差から求めることができないので、負荷状態計測親局装置１５の負荷状態信号を負荷状態変化機器判別回路２６および機器負荷量推定回路２７経由で入力して初動時負荷状態にある機器の種別を判別するとともに、当該機器の定格等の負荷量を負荷量初期値入力部２５から入力して負荷需要曲線の初期値とする。図４の例では、この初動時（Ｔ＝Ｔ０）に負荷状態にあるのは機器ＡとＤで、その定格等の負荷量から初期値が決定される。
【００２９】
次に、Ｔ＝Ｔ１において、負荷状態変化機器判別回路２６が出力変化を検出し、機器Ｂが新たに負荷状態になった（ＯＮ）と判定、その時点の差演算回路２３からの出力差ΔＩ１をもって機器Ｂの負荷量と推定する。続いて時間が推移し、Ｔ＝Ｔ２に至って再び負荷状態変化機器判別回路２６が出力変化を検出し、それ迄負荷状態にあった機器Ａが負荷状態でなくなった（ＯＦＦ）と判定、その時点の差演算回路２３からの出力差（−ΔＩ２）をもって機器Ａの負荷量と推定する。
以上の要領で負荷需要曲線が作成される。図５は１日２４時間にわたって作成された負荷需要曲線の一例を示す。
なお、更に、以上の負荷需要データを基に、負荷需要に関する、月報や日報を一覧表の形で出力させることもできる。
【００３０】
なお、負荷需要曲線作成回路２８における負荷需要曲線の作成要領として、以下のようにしてもよい。即ち、図３に点線で示すように、機器負荷量推定回路２７で推定された機器毎の負荷量を一旦、データベース２４に記憶しておき、負荷需要曲線作成回路２８では、各時点において、負荷状態にあると判別された機器の負荷量をデータベース２４から抽出して負荷需要曲線を作成する。なお、この場合、時間の経過につれて、既にデータベース２４に記憶されたものと同一の機器についての負荷量が再び推定出力されたときは、データベース２４の記憶データを再推定データで書き換えるようにすれば、負荷需要曲線がより正確に作成されることになる。
また、負荷状態にある機器の負荷量を抽出するにあたって機器負荷量推定回路２７からの推定出力データが未だデータベース２４に記憶されていない場合は、適宜、負荷量初期値入力部２５から当該機器の定格等の負荷量を入力するようにすればよい。
【００３１】
なお、以上では、いずれも、負荷状態変化機器判別回路２６で検出された出力変化の前後における、電流出力差を差演算回路２３から求めてこれを機器の負荷量とし、また、必要に応じて負荷量初期値入力部２５から定格等の負荷量を入力し、これらの負荷量推定値のデータをそのまま使用して負荷需要曲線を作成している。しかるに、計測点Ｐにおける電流センサ１６の検出量のデータを活かし、以下に示す要領で各機器の負荷量を補正するようにすれば、更に精度の高い負荷需要曲線を得ることができる。
【００３２】
即ち、一定の時間間隔で電流センサ１６の検出量を負荷需要曲線作成回路２８に入力する。そして、負荷需要曲線作成回路２８では、その時の（負荷量検出値）と（負荷状態にある機器の負荷量推定値の総和）との比ｐ、正しくは、
ｐ＝（電流センサ１６の出力である負荷量検出値）／（負荷状態にある機器の負荷量推定値の総和）
を算出し、その時の、負荷状態にある各機器の負荷量推定値に、上記ｐを乗算して負荷量補正値を求め、この負荷量補正値に基づき負荷需要曲線を作成するようにする。
【００３３】
今、図４のＴ＝Ｔ１とＴ２との間の時間を例にとって、この補正演算の要領を以下に説明する。この時、負荷状態にあるのは、機器Ａ、Ｄ、Ｂであり、この内、機器Ａ、Ｄの負荷量推定値ＩＡ、ＩＤには、Ｔ＝Ｔ０に初期値として負荷量初期値入力部２５から入力された各機器Ａ、Ｄの定格等の負荷量が、また、機器Ｂの負荷量推定値ＩＢには、Ｔ＝Ｔ１における差演算回路２３からの出力差ΔＩ１に相当する負荷量が採用されている。
【００３４】
従って、ここでは、ｐは下式で求まり、
ｐ＝（この時点の電流センサ１６の負荷量検出値）／（ＩＡ＋ＩＤ＋ＩＢ）
各機器Ａ、Ｄ、Ｂの負荷量補正値ＩＡ′、ＩＤ′、ＩＢ′は次の各式で求められる。
ＩＡ′＝ｐ・ＩＡ
ＩＤ′＝ｐ・ＩＤ
ＩＢ′＝ｐ・ＩＢ
この場合、負荷需要曲線における各機器の合計負荷量は、常に電流センサ１６の負荷量検出値と一致し、また、各機器の負荷量も、全体量に比例配分して修正され、負荷需要曲線の精度が向上する訳である。
【００３５】
以上のようにこの実施の形態１では、各負荷状態計測子局装置１１〜１４から負荷状態計測親局装置１５へは、各機器１〜４が負荷状態にある（Ｈ）か否（Ｌ）かの負荷状態信号を伝送すれば足り、その信号の伝送が、簡便安価な、給電線６を利用した配電線搬送方式を採用したものであっても、高速度、リアルタイムの伝送が可能となり、現実の各機器の負荷量を確実に反映した精度の高い負荷需要曲線の作成が可能となる。
【００３６】
なお、給電線６の計測点Ｐに電圧センサを追設し、電流センサ１６とから負荷量として電力量を検出するようにすれば、上記したと全く同様の要領で、電力量についての負荷需要曲線を作成することができる。
【００３７】
実施の形態２．
先の実施の形態１の各種変形例を実施の形態２として以下に列挙する。
図６は、負荷状態計測子局装置の変形例で、ここでは、複数のコンセントを備えたコンセント型子局装置２９を採用している。先の図２で説明した負荷状態判別手段、およびこの判別手段からの負荷状態信号を給電線６に送出する送信手段を内蔵している。勿論、コンセント毎に異なるアドレス情報を設定し、負荷状態計測親局装置１５で各コンセント、従って機器の特定が可能な構成となっている。
この場合、複数の機器に必要な負荷状態計測子局装置がコンパクト、低コストで実現できる利点がある。
勿論、単数のコンセントからなるコンセント型子局装置を採用してもよい。
【００３８】
実施の形態３．
実施の形態１では、負荷状態計測子局装置から負荷状態計測親局装置に出力される情報は、すべて各機器が負荷状態であるか否かを表す負荷状態信号であるが、機器の中には、負荷状態であっても、その負荷量が大きく変動するものや、特に重要で注目すべき機器であって、その負荷量の定量的変化を把握したい特定機器が存在する場合がある。この実施の形態３ではこのような場合を扱っており、この特定機器については、他の機器と異なり、例えば電流センサ１８で検出した電流量のデータを負荷状態計測親局装置１５へ伝送するようにする。
そして、負荷需要曲線作成回路２８では、この特定機器に関しては、機器負荷量推定回路２７からの出力差に基づく推定負荷量に替わって、上記電流センサ１８からのデータを当該特定機器の負荷量として負荷需要曲線を作成する。
【００３９】
図７は、例えば、特定機器である機器Ｂについては、その検出電流量を入力して作成した負荷需要曲線を示す。
この場合、機器の特性を加味した、より木目の細かい負荷需要曲線を得ることができ、電力需要監視や管理の精度が向上する。
勿論、この特定機器からの伝送情報量が増大することになるが、この特定機器の選定を一部の機器にとどめることにより、全体としての伝送情報量は従来の場合より大幅に低減することには変わりがなく、リアルタイムの負荷需要計測が可能になる。
【００４０】
実施の形態４．
実施の形態１においても、待機状態が存在する機器について触れたが（図２参照）、そこでは、待機時の負荷量は十分小さいとして待機状態は負荷状態でないとの扱いとした。
しかし、機器の種別によっては、待機時の負荷量が無視できないケースもある。この実施の形態４では、このようなケースを扱っており、ここでは、負荷状態計測子局装置１１は、各機器が、負荷状態（定格または所定の設定負荷状態）にあるか、待機状態にあるか、または無負荷状態にあるかを判別し、それぞれの状態に対応する信号を負荷状態計測親局装置１５に出力する。従って、負荷状態か、負荷状態でないかの２つの信号（１ビットの伝送量）を出力する実施の形態１の場合に比し、この実施の形態３では、負荷、待機、無負荷の状態の３つの信号を出力する必要があり伝送量が２ビットに増加するが、電流検出値等を直接伝送する従来の場合に比較すると十分小さく問題にならない。
【００４１】
図８は、負荷状態計測子局装置１１の内部構成を示す図である。図において、電流センサで検出された電流計測値は、Ａ／Ｄ変換部３０でデジタル値に変換され状態情報判断部３１に入力される。状態情報判断部３１は、Ａ／Ｄ変換部３０からの電流計測値をしきい値設定部３２からのしきい値に基づき当該機器が負荷（ＯＮ）状態、無負荷（ＯＦＦ）状態、待機状態のいずれにあるかを判別しその現状態情報（ＯＮ／ＯＦＦ／待機）を情報統合部３３に送出する。
しきい値設定部３２では、機器毎に、負荷状態の電流値より若干低い値の第１の設定値と、待機状態の電流値より若干低い値の第２の設定値とを設定しており、状態情報判断部３１は、電流計測値が、上記第１の設定値を越えたときは負荷状態と判定し、第１の設定値以下でかつ上記第２の設定値を越えたときは待機状態と判定し、第２の設定値以下のときは無負荷状態と判定する。
【００４２】
情報統合部３３では、状態情報判断部３１よりデータが与えられるか、または、指令情報判断部３４を介して親局側から負荷機器の現状態情報送信指令を受けることにより、通信部３５に自らのアドレス情報と現状態情報を送出する。
通信部３５では、予め設定した通信方式で親局側との通信を行い、親局側からデータを受信したときは指令情報判断部３４にデータを送出し、情報統合部３３よりデータが与えられた場合は、そのデータを親局側に送信する。
以上のように、現状態情報は、子局側からのみ発令するのではなく、親局側からの指令で子局側から受信収集することが出来るようにしているので、例えば、親局側が何らかの原因により再起動することになった場合、子局側からのみ発令する方式では対象機器に負荷変化があるまで親局側にデータが送信されず、それまで現状態が不明となるが、図８に示す構成により、親局側は任意の時点で必要な現状態情報を入手することが出来る。
【００４３】
また、指令情報判断部３４は、親局側からの指令が、負荷機器の現状態情報送信指令であればその旨を情報統合部３３に送出し、負荷遮断指令であればその旨を接点指令部３６に送出し、接点指令部３６より接点ＯＮ／ＯＦＦ信号を送出して負荷遮断を実施する。なお、この負荷遮断指令は、後述するデマンド管理で適用されるものである。
【００４４】
次に、子局側から送信されてきた現状態情報に基づき、親局側の機器負荷量推定回路２７で実行する動作を図９のフローチャートを参照して説明する。
現状態情報は、負荷、待機、無負荷の３つの状態があるため、この内、ある状態から他の状態に変化する変化パターンは６通り考えられる。従って、子局情報から出力変化が認められた場合、いずれの変化パターンかを識別し、各変化パターンに応じた算術要領に従い当該出力変化機器の負荷量または待機負荷量を算出する。
【００４５】
図９において、子局情報から出力変化機器を認識するとともに、差演算回路２３により出力差の電気情報を算出する（ステップＳ１）。先ず、変化パターンが待機状態から負荷状態への変化であるかを判断し（ステップＳ２）、ＹＥＳならデータベース２４に既に記憶している当該負荷機器の待機負荷量を読み込み（ステップＳ３）、その待機負荷量に出力差を加算して当該機器の負荷量とし（ステップＳ４）、その情報をデータベース２４に記憶する（ステップＳ５）。
ステップＳ２でＮＯの場合、変化パターンが負荷状態から待機状態への変化であるかを判断し（ステップＳ６）、ＹＥＳなら既に記憶している当該負荷機器の負荷量を読み込み（ステップＳ７）、その負荷量から出力差を減算して当該機器の待機負荷量とし（ステップＳ８）、その情報を記憶する（ステップＳ５）。
【００４６】
ステップＳ６でＮＯの場合、変化パターンが待機状態から無負荷状態または無負荷状態から待機状態への変化であるかを判断し（ステップＳ９）、ＹＥＳなら出力差を当該機器の待機負荷量とし（ステップＳ１０）、その情報を記憶する（ステップＳ５）。
ステップＳ９でＮＯの場合、即ち、変化パターンが、負荷状態から無負荷状態または無負荷状態から負荷状態への変化のときは、出力差を当該機器の負荷量とし（ステップＳ１１）、その情報を記憶する（ステップＳ５）。
以上により、変化パターンに応じた、負荷量または待機負荷量の最新のデータが取得でき、これによりデータベース２４の電気情報を更新することにより、一層正確で緻密な負荷需要データが得られる。
【００４７】
実施の形態５．
この実施の形態５では、起動特性が種々異なる機器が複数存在する場合にも機器毎の正確な負荷量の推定が可能となる負荷需要推定装置について説明する。
即ち、図１０に示すように、時間０で起動した場合、ａのように電流（負荷量）が直ちに定常値になる定常形の機器と、ｂ、ｃのように、所定の時定数で定常値に至る起動形の機器があり、この定常形か起動形かの区別と、起動形の場合は、その定常値に至る時間のデータ、ｂでは時間Ｔ１、ｃでは時間Ｔ２のデータを起動情報として機器負荷量推定回路２７に予め記憶しておく。そして、この起動情報を利用することで、適切な変化出力差を検出して起動特性に応じた正しい負荷量を推定することが出来る。
【００４８】
この場合の負荷量推定の動作を図１１のフローチャートを参照して説明する。電流センサ１６から計測データを入力し（ステップＴ１）、差演算回路２３の出力から負荷変化が検出されると（ステップＴ２でＹＥＳ）、既時間カウント中か否かを判断し（ステップＴ３）、ＹＥＳなら時間カウントをクリアする（ステップＴ４）。これは、機器の中には負荷状態信号を送出する子局が存在しないものがあることを想定し、このような機器で先に発生した負荷変化でカウントを開始していた場合、そのカウントをクリアするものである。
最新の負荷変化を起点に時間カウントを開始する（ステップＴ５）。子局から送信された信号を親局で受信するのに必要な規定時間を過ぎても子局から信号を受信しない場合は（ステップＴ６でＮＯ、ステップＴ７でＹＥＳ）、ステップＴ２に戻り、当初からの動作を繰り返す。
【００４９】
子局から負荷状態信号を受信すると（ステップＴ６でＹＥＳ）、検出出力差を算出すると共に（ステップＴ８）、負荷状態変化機器を確定し（ステップＴ９）、予め記憶した負荷電気情報（起動情報）を読み込み（ステップＴ１０）、当該機器が定常形であれば（ステップＴ１１でＹＥＳ）、ステップＴ８で算出した出力差をそのまま当該機器の負荷量の推定値として確定する（ステップＴ１２）。
起動形であれば（ステップＴ１１でＮＯ）、時間のデータを読み込み（ステップＴ１３）、ステップＴ５で開始したカウントが当該時間に至った時点における負荷量検出値と負荷変化直前の検出値との差を算出し（ステップＴ１４）、その算出値を当該機器の負荷量の推定値として確定する（ステップＴ１２）。
【００５０】
以上のように、この実施の形態５では、定常形と種々の起動時間を持つ起動形の機器が混在する場合も、機器に応じた正確な負荷量の推定が可能となる。
【００５１】
実施の形態６．
更なる変形例として、各機器毎に負荷量上限値を設定しておき、機器負荷量推定回路２７で推定した、いずれかの機器の負荷量が上記負荷量上限値を越えたとき、当該機器を特定した過負荷信号（警報）を出力するデマンドコントロール装置を備えるようにしてもよい。
この場合、負荷需要のデマンド管理がより確実になされる利点がある。
更に、上記過負荷信号に基づき、同じ給電線６を介して当該機器の負荷状態計測子局装置にトリップ信号を送り、当該機器のブレーカを遮断して回路から切り離すようにすれば、デマンド管理がより一層徹底される。
【００５２】
また、デマンドコントロール装置の変形例として、以下に示すものとしてもよい。即ち、電流センサ１６の出力を常時監視するとともに、負荷需要曲線作成回路２８で各機器の負荷率（負荷率＝（その時点の機器の負荷量）／当該機器の定格負荷量））を演算しておき、電流センサ１６の出力が所定の上限設定値を越えたとき、その時点で負荷率が最大の機器のブレーカを遮断して回路から切り離す。
この場合、需要家全体の負荷量が限度値を越えない範囲では、個々の機器の過負荷は多少許容する方式となるので、操業の安定性が改善され、より合理的にデマンド管理がなされる利点がある。
また、遮断対象の機器は、その負荷率の大小のみで決定するのではなく、機器毎の重要度や負荷容量等他の要素と負荷率とにより予め定めたルールに基づき決定するようにしてもよい。
【００５３】
更に、デマンドコントロール装置の他の変形例として、以下のものとしてもよい。即ち、電流センサ１６の出力を常時監視し、電流センサ１６の出力が所定の上限設定値を越えたとき、負荷需要曲線作成回路２８で演算している、負荷状態にある機器の種別、これら機器の各負荷量および予め設定された機器遮断優先順位に基づいて、電流センサ１６の出力が上記上限設定値以下となるよう、遮断すべき機器の種別を選定し、当該選定した機器を特定した過負荷信号を出力する。そして、この過負荷信号に基づき、負荷状態計測親局装置は、給電線６を介して当該選定した機器の負荷状態計測子局装置にトリップ信号を送り、当該機器のブレーカを遮断して回路から切り離す。
この場合、必ずしも負荷変動の大きい機器を第一に遮断するという画一的処理に限定されることなく、遮断優先順位を加味した合理的なデマンド管理が可能ととなる。
更に、上記した各デマンドコントロール方式を適宜併用するようにしてもよいことは勿論である。
【００５４】
実施の形態７．
先の実施の形態６では、全体の検出負荷量が上限設定値を越えたとき、特定の負荷機器を遮断するトリップ信号（機器遮断信号）を出力するデマンドコントロール装置について説明したが、この実施の形態７では、更にその後の負荷状況の変化を観測し、一旦遮断した機器の再起動の可能性を追求するものについて説明する。
図１２はその動作を示すフローチャートである。図において、今、負荷機器ａを遮断したとすると（ステップＵ１）、当該機器ａの負荷量を読み込み（ステップＵ２）、その後、本来の負荷需要推定を行うべくデータ計測（ステップＵ３）と、出力変化量等の各種電気情報の算出（ステップＵ４）を実行する。そして、以上の動作は、（現状電気量（負荷量）＋負荷機器ａの電気量（負荷量））が負荷量上限値を越えている（ステップＵ５でＮＯ）限り続行するが、負荷量上限値以下になると（ステップＵ５でＹＥＳ）、親局側から当該負荷機器ａの子局に起動信号を送信する（ステップＵ６）。
【００５５】
以上のように、この実施の形態７では、デマンドコントロール機能により選択した機器の負荷遮断を行った後、他の機器が停止するなどにより、再度当該機器を投入しても予め設定している電力しきい値を下まわることを確認した上、一旦負荷遮断した機器を再起動するようにしたので、全体の負荷状態に追従したより合理的なデマンドコントロール機能を実現することが出来る。
【００５６】
実施の形態８．
ここでは、各機器に負荷制御機能を持たせ、その設定を行う負荷制御情報を子局側と親局側とで送受することにより、より緻密なデマンドコントロール機能を実現するものである。即ち、例えば、空調機器では、季節、日毎の気温変化に応じて消費電力量の調節が可能である。従って、いきなり負荷遮断を行って負荷量を低減するのではなく、これら負荷制御可能な機器の消費電力量を低減制御することで負荷遮断を回避できる可能性を追求するものである。
【００５７】
図１３はその動作を示すフローチャートである。図において、負荷需要推定を行うべくデータ計測と各種電気情報算出を実行中に（ステップＶ１、Ｖ２）、現状電気量が負荷量上限値に近づくと（上限値に近い所定の設定値を越える）（ステップＶ３でＹＥＳ）、親局側では、子局側からの情報を基に負荷量（消費電力量）を設定可能な負荷機器があるかを判断し（ステップＶ４）、該当機器がない（ＮＯ）場合は前述した負荷遮断の体制に入る（ステップＶ５）。
設定可能な機器がある（ＹＥＳ）場合は、それら機器のすべてが設定値を最低レベルにしていないかどうかを判断し（ステップＶ６）、ＹＥＳのときは前述した負荷遮断の体制に入る（ステップＶ５）。ＮＯのとき、即ち、設定値を更に下げ得る機器が存在する場合は、それらの機器の中から設定値を変更する対象負荷機器を選定し（ステップＶ７）、設定の変更量を算出した上、負荷制御信号である設定値変更指令を当該選定機器の子局側に送信し（ステップＶ８、Ｖ９）、本来の負荷需要推定動作に戻る（ステップＶ１以降）。
【００５８】
以上により、機器の負荷制御を伴うより円滑なデマンドコントロール機能が実現する。
なお、この形態８では、子局側親局側間で、負荷状態情報信号に加え負荷制御信号の送受が必要となるが、いづれもデータ伝送量としては少量でしかも送受動作頻度も高くなく、その伝送手段としては先の形態例で採用するものとほとんど変える必要はない。
【００５９】
実施の形態９．
ここでは、機器が設置された居室に人間が存在するか否かを検出する人感センサを利用して更にきめの細かいデマンドコントロールを行おうとするものである。図１４は、その全体構成を示すもので、例えば、照明設備の機器Ａおよび空調設備の機器Ｂは居室３７ａに、また、照明設備の機器Ｃおよび空調設備の機器Ｄは居室３７ｂにそれぞれ設置されているものとする。
【００６０】
次に、動作を図１５のフローチャートを参照して説明する。親局側では、予め、各機器毎に、当該機器が設置された居室３７が無人の場合負荷停止を行ってよい無人時停止対象機器か否かの無人負荷情報を入手しておく。図１５の動作は、前述の負荷需要推定動作中に、所定のインターバルで実行されるものである。
先ず、子局側からの負荷状態情報（例えば、負荷／待機／無負荷の情報）を入力するとともに（ステップＷ１）、人感センサ３８の計測データから各居室３７の人員の有無を算出し（ステップＷ２、Ｗ３）、これらの情報を基に、各居室３７の人員の有無と動作負荷の割付、即ち、その時点の両者の対応を確認し（ステップＷ４）、これら対応づけられた負荷機器について以下の抽出、判断の動作を行う。
【００６１】
先ず、居室が無人である無人時停止対象負荷があり、当該負荷が動作中の場合は（ステップＷ５でＹＥＳ、ステップＷ６でＹＥＳ）、当該負荷を特定して遮断指令を子局側に送信する（ステップＷ７）。省エネを徹底するためである。
次に、居室が有人である無人時停止対象負荷があるか否かを判断する（ステップＷ８）。なお、ステップＷ５またはＷ６でＮＯの場合は直接ステップＷ８に進む。
ステップＷ８でＹＥＳのときは、当該対象負荷が停止中か否かを判断し（ステップＷ９）、ＹＥＳのときで当該対象負荷が負荷遮断指令により停止させたもののときは（ステップＷ１０でＹＥＳ）、当該負荷を特定して起動指令を子局側に送信し（ステップＷ１１）、負荷需要推定動作に戻る（ステップＷ１２）。ステップＷ１０でＮＯのときはそのまま負荷需要推定動作に戻る（ステップＷ１２）。当該負荷が、他の異なる事情で停止中である可能性があることを考慮したもので、別法としては、ステップＷ９でＹＥＳの場合、点線のルートで示すように、ユーザの便宜を優先してステップＷ１０の判断をせず、直接ステップＷ１１に進んで起動指令を送信するようにしてもよい。
なお、ステップＷ８、Ｗ９でＮＯの場合はそのまま負荷需要推定動作に戻る（ステップＷ１２）。
【００６２】
以上のように、この実施の形態９では、機器を設置する居室の有人無人の状態を加味したデマンドコントロール機能により、ユーザの活動に支障を及ぼすことなく無駄な電力消費を防止することが出来る。
【００６３】
なお、以上各実施の形態例では、負荷状態計測子局装置と負荷状態計測親局装置の間の伝送を、給電線を利用した配電線搬送通信方式で行う場合について示したが、この発明の適用上、必ずしも上記方式に限られるものではなく、両者で伝送すべき情報量が極めて少なくて済むという本願発明の特長を活かすことにより、他の簡易安価な通信方式を採用してもリアルタイムの負荷需要計測が可能となる。
【００６４】
【発明の効果】
以上のように、この発明の請求項１に係る負荷需要推定装置は、給電線の計測点の下流側で分岐して接続された複数の機器の負荷量を上記各機器毎に、上記計測点に設置された負荷量検出手段の出力から推定する負荷需要推定装置において、
上記各機器毎に設けられ当該機器が負荷状態にあるか否かを判別する負荷状態判別手段、上記各負荷状態判別手段の出力変化を監視し、この出力変化があったとき、当該出力変化の内容から負荷状態となった、または負荷状態でなくなった機器の種別を判別する負荷状態変化機器判別手段、および上記出力変化の前後における上記負荷量検出手段の出力差を上記負荷状態変化機器判別手段で判別した機器の負荷量と推定する機器負荷量推定手段を備え、
上記機器負荷量推定手段は、当該機器が負荷状態になるとき、負荷量が直ちに定常値となる定常形か、負荷量が所定の時定数で定常値に至る起動形かを区別し上記起動形の場合は定常値に至る時間のデータを含む起動情報を備え、
出力変化機器の負荷量を推定する場合、上記起動情報を入手し、当該機器が上記定常形のときは上記負荷状態判別手段の出力変化があった時点における負荷量検出手段の出力差を当該機器の負荷量と推定し、当該機器が上記起動形のときは上記負荷状態判別手段の出力変化があった後その定常値に至る時間経過した時点における負荷量検出手段の出力との差を当該機器の負荷量と推定するので、各負荷状態判別手段から伝送すべき情報量が極めて少なくて済み、この伝送に簡易安価な方式を採用しても高速度でリアルタイムに機器負荷量を推定することができる。かつ、定常形と種々の起動時間を持つ機器が混在する場合も、機器に応じた正確な負荷量の推定が可能となる。
【００６５】
また、この発明の請求項２に係る負荷需要推定装置は、給電線の計測点の下流側で分岐して接続された複数の機器の負荷量を上記各機器毎に、上記計測点に設置された負荷量検出手段の出力から推定する負荷需要推定装置において、
上記各機器毎に設けられ当該機器が負荷状態にあるか、待機状態にあるか、または無負荷状態にあるかを判別する負荷状態判別手段、上記各負荷状態判別手段の出力変化を監視し、この出力変化があったとき、当該出力変化の内容から負荷状態となった、待機状態となった、または無負荷状態となった機器の種別を判別する負荷状態変化機器判別手段、および上記出力変化の前後における上記負荷量検出手段の出力差を基に上記負荷状態変化機器判別手段で判別した機器の負荷量または待機負荷量を推定する機器負荷量推定手段を備え、
上記機器負荷量推定手段は、当該機器が負荷状態になるとき、負荷量が直ちに定常値となる定常形か、負荷量が所定の時定数で定常値に至る起動形かを区別し上記起動形の場合は定常値に至る時間のデータを含む起動情報を備え、
出力変化機器の負荷量を推定する場合、上記起動情報を入手し、当該機器が上記定常形のときは上記負荷状態判別手段の出力変化があった時点における負荷量検出手段の出力差を当該機器の負荷量と推定し、当該機器が上記起動形のときは上記負荷状態判別手段の出力変化があった後その定常値に至る時間経過した時点における負荷量検出手段の出力との差を当該機器の負荷量と推定するので、機器の待機負荷量も含めた一層緻密な負荷需要推定が可能となる。かつ、定常形と種々の起動時間を持つ機器が混在する場合も、機器に応じた正確な負荷量の推定が可能となる。
【００６６】
また、この発明の請求項３に係る負荷需要推定装置は、機器負荷量推定手段から出力される機器毎の負荷量を記憶する機器負荷量記憶手段、および負荷状態判別手段で負荷状態と判別された機器の負荷量を上記機器負荷量記憶手段から抽出することにより、負荷状態にある各機器の負荷量の時系列変化を示す負荷需要データを作成する負荷需要データ作成手段を備え、
上記負荷需要データ作成手段は、機器負荷量推定手段の出力または入力データに基づく、負荷状態または待機状態にある各機器の負荷量推定値を、それぞれｐ倍（ｐ＝（負荷量検出手段の出力である負荷量検出値）／（負荷状態または待機状態にある機器の負荷量推定値の総和））して負荷量補正値を演算し、当該負荷量補正値に基づき負荷需要データを作成するようにしたので、負荷需要データの作成が確実になされる。かつ、各機器の負荷量の推定精度が一層向上する。
【００６７】
また、この発明の請求項４に係る負荷需要推定装置は、負荷状態変化機器判別手段を給電線の計測点に設置する場合、負荷状態判別手段からの出力信号を、上記給電線を利用した搬送波通信により上記負荷状態変化機器判別手段に伝送するようにしたので、高速度でリアルタイムの負荷需要推定が簡便安価な構成で実現できる。
【００６８】
また、この発明の請求項５に係る負荷需要推定装置は、機器負荷量推定手段から出力される機器毎の負荷量を記憶する機器負荷量記憶手段、および負荷状態判別手段で負荷状態と判別された機器の負荷量を上記機器負荷量記憶手段から抽出することにより、負荷状態にある各機器の負荷量の時系列変化を示す負荷需要データを作成する負荷需要データ作成手段を備え、
複数の機器の内の一部の特定機器の負荷量を検出する特定機器負荷量検出手段を備え、上記負荷需要データ作成手段は、当該特定機器の負荷量については上記特定機器負荷量検出手段から入力するようにしたので、個々の機器の特性を加味したより精度の高い負荷需要データを作成することができる。
【００６９】
また、この発明の請求項６に係る負荷需要推定装置は、その特定機器は、負荷量の変動が比較的大きい機器としたので、特定機器の負荷変動が負荷需要データに確実に反映される。
【００７０】
また、この発明の請求項７に係る負荷需要推定装置は、各機器毎に負荷量上限値を設定しておき、いずれかの機器の負荷量が当該機器の負荷量上限値を越えたとき、当該機器を特定した過負荷信号を出力するデマンドコントロール手段を備えたので、負荷需要のデマンド管理が確実になされる。
【００７１】
また、この発明の請求項８に係る負荷需要推定装置は、負荷量検出手段の出力が所定の上限設定値を越えたとき、その時点の各機器の負荷率（負荷率＝（その時点の機器の負荷量）／（当該機器の定格負荷量））に基づき、給電線から遮断すべき機器を特定した機器遮断信号を出力するデマンドコントロール手段を備えたので、負荷需要のデマンド管理がより合理的になされる。
【００７２】
また、この発明の請求項９に係る負荷需要推定装置は、負荷量検出手段の出力が所定の上限設定値を越えたとき、その時点における、負荷状態にある機器の種別、これら機器の各負荷量および予め設定された機器遮断優先順位に基づき、上記負荷量検出手段の出力が上記上限設定値以下となるよう遮断すべき機器の種別を選定し、当該選定機器を特定した機器遮断信号を出力するデマンドコントロール手段を備えたので、遮断優先順位を加味した合理的な負荷需要のデマンド管理がなされる。
【００７３】
また、この発明の請求項１０に係る負荷需要推定装置は、請求項８または９に記載のデマンドコントロール手段において、
機器遮断信号を出力して特定した機器を遮断した後、当該機器の負荷量と負荷量検出手段の出力との加算値が所定の上限設定値以下となったとき、当該機器を特定した機器起動信号を出力するので、全体の負荷状態に追従したより合理的なデマンド管理がなされる。
【００７４】
また、この発明の請求項１１に係る負荷需要推定装置は、給電線の計測点の下流側で分岐して接続された複数の機器の負荷量を上記各機器毎に、上記計測点に設置された負荷量検出手段の出力から推定する負荷需要推定装置において、
上記各機器毎に設けられ当該機器が負荷状態にあるか否かを判別する負荷状態判別手段、上記各負荷状態判別手段の出力変化を監視し、この出力変化があったとき、当該出力変化の内容から負荷状態となった、または負荷状態でなくなった機器の種別を判別する負荷状態変化機器判別手段、および上記出力変化の前後における上記負荷量検出手段の出力差を上記負荷状態変化機器判別手段で判別した機器の負荷量と推定する機器負荷量推定手段を備え、
上記機器負荷量推定手段から出力される機器毎の負荷量を記憶する機器負荷量記憶手段、および負荷状態判別手段で負荷状態と判別された機器の負荷量を上記機器負荷量記憶手段から抽出することにより、負荷状態にある各機器の負荷量の時系列変化を示す負荷需要データを作成する負荷需要データ作成手段を備え、
各機器毎に設けられる負荷状態判別手段は、当該機器の負荷量を設定する負荷制御情報を備え、
上記負荷量検出手段の出力がその上限値に近い所定の設定値を越えたとき、その時点における、負荷状態にある機器の種別、これら機器の各負荷量および上記負荷制御情報に基づき、負荷量の設定を下げ得る機器が存在するときは当該機器を特定しその負荷量を低減する負荷制御信号を出力し、負荷量の設定を下げ得る機器が存在しないときは遮断すべき機器の種別を選定し、当該選定機器を特定した機器遮断信号を出力するデマンドコントロール手段を備えたので、機器の負荷制御を伴うより円滑なデマンド管理がなされる。
【００７５】
また、この発明の請求項１２に係る負荷需要推定装置は、給電線の計測点の下流側で分岐して接続された複数の機器の負荷量を上記各機器毎に、上記計測点に設置された負荷量検出手段の出力から推定する負荷需要推定装置において、
上記各機器毎に設けられ当該機器が負荷状態にあるか否かを判別する負荷状態判別手段、上記各負荷状態判別手段の出力変化を監視し、この出力変化があったとき、当該出力変化の内容から負荷状態となった、または負荷状態でなくなった機器の種別を判別する負荷状態変化機器判別手段、および上記出力変化の前後における上記負荷量検出手段の出力差を上記負荷状態変化機器判別手段で判別した機器の負荷量と推定する機器負荷量推定手段を備え、
上記機器負荷量推定手段から出力される機器毎の負荷量を記憶する機器負荷量記憶手段、および負荷状態判別手段で負荷状態と判別された機器の負荷量を上記機器負荷量記憶手段から抽出することにより、負荷状態にある各機器の負荷量の時系列変化を示す負荷需要データを作成する負荷需要データ作成手段を備え、
各機器に応じて当該機器が設置された居室に人間が存在するか否かを検出する人感センサを備えるとともに、上記機器が設置された居室が無人の場合負荷停止を行ってよい無人時停止対象機器か否かの各機器毎の無人負荷情報を入手し、無人時停止対象機器が設置された居室が無人でかつ当該機器が負荷状態のとき当該機器を特定した機器遮断信号を出力し、上記無人時停止対象機器が設置された居室が有人でかつ当該機器が負荷状態でないとき当該機器を特定した機器起動信号を出力するデマンドコントロール手段を備えたので、ユーザの活動に支障を及ぼすことなく無駄な電力消費を防止することが出来るデマンド管理がなされる。
【００７６】
また、この発明の請求項１３に係る負荷需要推定装置は、その負荷量は、電流または電力であるので、簡便な検出手段で各機器の負荷量を確実に把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１における負荷需要推定装置を設置した需要家機器の構成を示す回路図である。
【図２】  図１の負荷状態計測子局装置の代表例を示す構成図である。
【図３】  図１の負荷需要推定装置の内部構成を示すブロック図である。
【図４】  負荷需要曲線の作成要領を説明するためのタイミングチャートである。
【図５】  本装置によって作成された負荷需要曲線の一例を示す図である。
【図６】  この発明の実施の形態２における、負荷状態計測子局装置の変形例であるコンセント型子局装置の外観を示す図である。
【図７】  この発明の実施の形態３における、負荷需要曲線の作成要領を説明するためのタイミングチャートである。
【図８】  この発明の実施の形態４における、負荷状態計測子局装置の内部構成を示す図である。
【図９】  この発明の実施の形態４における、機器負荷量推定回路で実行する動作を説明するためのフローチャートである。
【図１０】  この発明の実施の形態５における、機器の種別を説明するためのタイミングチャートである。
【図１１】  この発明の実施の形態５における、機器負荷量推定回路で実行する動作を説明するためのフローチャートである。
【図１２】  この発明の実施の形態７における、デマンドコントロールの動作を説明するためのフローチャートである。
【図１３】  この発明の実施の形態８における、デマンドコントロールの動作を説明するためのフローチャートである。
【図１４】  この発明の実施の形態９における、負荷需要推定装置の全体構成を示す図である。
【図１５】  この発明の実施の形態９における、デマンドコントロールの動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１〜４  機器、６  給電線、１１〜１４  負荷状態計測子局装置、
１５  負荷状態計測親局装置、１６  電流センサ、１７  負荷需要推定装置、
１８  電流センサ、１９  変換器、２０  コンパレータ、２１  補助接点、
２２  ホールド回路、２３  差演算回路、２４  データベース、
２５  負荷量初期値入力部、２６  負荷状態変化機器判別回路、
２７  機器負荷量推定回路、２８  負荷需要曲線作成回路、３７  居室、
３８  人感センサ。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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