JP2000224765A - 最大需要電力制御装置およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 できるだけ各電力負荷の稼働状態を維持し、
また、外部ノイズの影響による誤動作を起こし難い最大
需要電力制御装置およびその制御方法を提供すること。 【解決手段】 制御信号出力部２は、デマンド演算部１
から遮断信号が出力されると、その遮断信号を予め設定
されたｔ１時間オンした後、ｔ２時間オフさせ、このオ
ン／オフ制御を、上記遮断信号が出力されている間、繰
り返し実行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、所定時限終了時
に一施設または一地域内の全電力負荷が消費する電力を
予測し、この予測値が予め設定された目標値以下となる
ように、上記全電力負荷の電力消費を制御する最大需要
電力制御装置およびその制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５に従来の最大需要電力制御装置にお
ける概略構成の一例を示す。この図に示す最大需要電力
制御装置は、所定時限（以下、デマンド時限という）毎
に、例えば、ある施設内に設置された全電力負荷により
消費される電力値が、目標値以下となるように制御す
る。ここで、上記デマンド時限は、例えば３０分間とす
る。

【０００３】以下、図５に示す各部について説明する。
２０は発信装置付電力量計であり、計器用変圧器２１で
検出された上記施設内の全電力負荷に対する印加電圧
と、計器用変流器２２で検出された負荷電流とにより、
上記全電力負荷が消費する電力量を計測する。そして、
発信装置付電力量計２０は、計測した電力量値に比例し
た数のパルス信号を出力する。ここで、上記発信装置付
電力量計２０、計器用変圧器２１、計器用変流器２２の
代わりに、電力会社の取引用計器と、この取引用計器か
らパルスを検出し、所定のパルス幅およびパルス定数に
変換して出力するパルス検出器とが用いられる場合もあ
る。

【０００４】２３はデマンド演算部であり、発信装置付
電力量計２０から出力されるパルス信号を計数し、この
計数値に基づいて、上記デマンド時限終了時に全電力負
荷により消費される電力を所定時間毎（例えば３０秒
毎）に予測する。ここで、この予測した電力を予測電力
という。そして、この予測電力が、デマンド時限終了時
に全電力負荷が消費する電力の目標値（以下、目標電力
という）を超過した場合、その超過分に応じて各電力負
荷に供給される電力を遮断するための遮断信号を出力す
る。

【０００５】２４−１〜２４−５は、それぞれある施設
内で使用される電力負荷であり、例えば、照明器具、空
調機、各種電子機器等の設備が挙げられる。また、図示
を略しているが、これら電力負荷に電力を供給するため
の各電力線には、各電力負荷に対応してリレー（電力低
減手段）が設けられており、デマンド演算部２３から遮
断信号が入力されると対応する電力負荷に供給される電
力を遮断する。

【０００６】また、上述した５個の電力負荷２４−１〜
２４−５には、各電力負荷の重要度に応じて優先度が予
め設定されており、電力供給を極力維持する必要のある
電力負荷ほど高い優先度が設定されている。ここで、最
も高い優先度を「１」とし、以下、優先度が低くなるに
つれて優先度の値が増え、最も低い優先度を「５」とす
る。図５に示す構成では、電力負荷２４−１を優先度
１、電力負荷２４−２を優先度２、電力負荷２４−３を
優先度３、電力負荷２４−４を優先度４、電力負荷２４
−５を優先度５に設定している。

【０００７】上述した従来の最大需要電力制御装置にお
いては、デマンド演算部２３が、発信装置付電力量計２
０から出力されるパルスの計数値に基づいて、３０秒毎
に予測電力を求め、この予測電力が目標電力を超過した
場合、その超過分の大きさに応じてレベル１〜レベル５
の遮断信号を出力する。ここで、超過分の大きさが大き
いほど遮断信号のレベルが増加するものとし、超過分の
大きさと遮断信号のレベルの関係は、予めユーザによっ
て適宜設定されるものとする。

【０００８】ここで図６に、デマンド演算部２３から電
力負荷２４−１〜２４−５へ出力される遮断信号の状態
を示す。デマンド演算部２３は、例えば、目標電力に対
する予測電力の超過分が、レベル１の遮断信号を出力す
る条件を満した場合、最も重要度の低い、優先度５の電
力負荷２４−５に対応するリレー（図示略）にのみ遮断
信号を出力する。これにより、遮断信号が出力されてい
る間、電力負荷２４−５に供給される電力が遮断され
る。

【０００９】また、上記超過分がレベル２の遮断信号を
出力する条件を満した場合は、優先度５の電力負荷２４
−５と、優先度４の電力負荷２４−４とに対応するリレ
ーにそれぞれ遮断電力を出力し、電力負荷２４−４と２
４−５に供給される電力を遮断する。このように、デマ
ンド演算部２３は、遮断信号のレベルが増加するにつれ
て、優先度の低いから優先度の高い電力負荷へ、順次、
遮断信号を出力して行き、デマンド演算部２３からレベ
ル５の遮断信号を出力された場合、電力負荷２４−１〜
２４−５にそれぞれ対応するリレーに遮断信号を出力
し、全電力負荷に供給される電力を遮断する。

【００１０】また、上述した電力制御を行った結果、各
電力負荷に供給可能な電力に余裕が生じた時は、優先度
の高い電力負荷から順に、電力の供給を再開していく。
以上のような電力制御を行うことにより、最大需要電力
制御装置は、デマンド時限毎に施設内の全電力負荷によ
って消費される平均電力が、予め設定された目標電力以
下となるように制御する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した最
大需要電力制御装置においては、図６に示すように、デ
マンド演算部２３からある電力負荷に対して遮断信号が
出力された場合、遮断信号の出力が停止するまで、その
電力負荷に供給される電力が継続してオフになってい
た。また、遮断信号の出力期間は、電力負荷の優先度
や、予測電力と目標電力の差分に応じてまちまちであ
り、電力供給が再開されるまでの時間が不明であった。

【００１２】このため、電力負荷が例えば空調機であっ
た場合、遮断信号が一旦出力されてしまうと、室温の上
昇を招き、室内の快適性が損なわれる上に、その状態が
いつまで続くのか不明であるというもどかしさをユーザ
に与えていた。

【００１３】また、デマンド演算部２３から電力負荷２
４−１〜２４−５へそれぞれ出力される遮断信号は、両
者の間に敷設された配線により伝送していたため、設備
費が高価になると共に、外部からのノイズの影響によ
り、誤動作を引き起こす可能性があった。

【００１４】この発明は、このような事情に鑑みてなさ
れたものであり、ある施設内またはある地域内の全電力
負荷により所定時限に消費される電力が、予め設定され
た目標電力に近づくように各電力負荷の電力制御を行う
際、各電力負荷の稼働状態を極力維持し、また、外部ノ
イズの影響による誤動作を起こし難い最大需要電力制御
装置およびその制御方法を提供することを目的としてい
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、所定時限終了時に一施設または一地域内の全電力負
荷により消費される電力値を該所定時限毎に繰り返し予
測し、該予測値が予め設定された目標値以下となるよう
に、上記全電力負荷の電力消費を制御する最大需要電力
制御装置において、前記予測値が前記目標値を超過した
場合、その超過分に応じたレベルの電力低減信号を生成
し、該電力低減信号のレベルに応じた所定の電力負荷に
対して該電力低減信号を出力する低減信号出力手段と、
該低減信号出力手段から電力低減信号が出力されている
間、当該電力低減信号を、制御対象電力負荷が設置され
た環境を考慮して設定された停止時間と運転時間とに従
って繰り返しオン／オフさせる低減信号制御手段と、前
記全電力負荷の各々に対応して設けられ、前記低減信号
制御手段から電力低減信号が入力された場合、対応する
電力負荷に供給される電力を低減させる電力低減手段と
を具備することを特徴としている。

【００１６】請求項１に記載の発明によれば、所定時限
終了時に一施設または一地域内の全電力負荷により消費
される電力の予測値が目標値を超過した場合、低減信号
出力手段において、その超過分に応じて例えばレベル１
〜３の電力低減信号が生成され、電力低減信号のレベル
に応じた所定の電力負荷に対して電力低減信号が出力さ
れる。すなわち、例えば、上記全電力負荷が３つあり、
レベル１の電力低減信号が生成された場合は、最も優先
度の低い電力負荷に対して電力低減信号が出力され、レ
ベル２の電力低減信号が生成された場合は、最も優先度
の低い電力負荷と次に優先度の低い電力負荷に対して電
力低減信号が出力され、レベル３の電力低減信号が生成
された場合は、全ての電力負荷に対して電力低減信号が
出力される。

【００１７】また、低減信号出力手段から出力された電
力低減信号は、低減信号制御手段によって、制御対象電
力負荷が設置された環境を考慮して設定された停止時間
の間オンされ、また、同様にして設定された運転時間の
間オフされて、このオン／オフ制御が当該電力低減信号
の出力期間中、繰り返し行われる。そして、低減信号制
御手段によってオン／オフ制御された電力低減信号に従
って、その電力低減信号のレベルに応じた所定の電力負
荷に対応する電力低減手段により、当該電力負荷へ供給
される電力が低減される。

【００１８】このように、低減信号制御手段によって、
電力低減信号が出力されている場合でも、電力負荷に対
して周期的に所定時間、電力が供給されるようにするこ
とで、電力負荷の稼働状態を極力維持しつつ、全電力負
荷による所定時限の消費電力が、予め設定された目標電
力に近づくように各電力負荷の電力制御を行う。

【００１９】なお、上述した電力低減信号には、電力負
荷において消費される電力を低減させるための信号の
他、電力負荷に供給される電力を遮断させるための遮断
信号をも含むものとする。

【００２０】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の最大需要電力制御装置において、前記低減信号
制御手段から出力された電力低減信号の出力状態を示す
ステータス信号を、所定の送信タイミング毎に送信する
ステータス信号送信部と、前記送信タイミングに同期し
て前記ステータス信号を受信し、該受信したステータス
信号に基づいて前記電力低減信号を生成し、予め対応づ
けられている前記電力低減手段へ出力するステータス信
号受信部とを具備することを特徴としている。

【００２１】請求項２に記載の発明によれば、ステータ
ス信号送信部からステータス信号受信部に対して、ステ
ータス信号が所定の送信タイミング毎に送信される。こ
のため、当該送信タイミング間にノイズや電波障害が生
じた場合は、そのノイズまたは電波障害が無視され、ノ
イズや電波障害等による妨害を高い確率で回避すること
ができる。

【００２２】また、請求項３に記載の発明は、請求項２
に記載の最大需要電力制御装置において、前記ステータ
ス信号送信部および前記ステータス信号受信部は、無線
により前記ステータス信号を授受することを特徴として
いる。このため、ステータス信号送信部とステータス信
号受信部との間の配線が不要となり、最大需要電力制御
装置の設置が容易になる。

【００２３】また、請求項４に記載の発明は、請求項２
に記載の最大需要電力制御装置において、前記ステータ
ス信号送信部および前記ステータス信号受信部は、前記
ステータス信号の伝送線として前記ステータス信号送信
部および前記ステータス信号受信部に接続された電力線
を用いることを特徴としている。このため、ステータス
信号用の伝送線を別途敷設する必要が無く、最大需要電
力制御装置の設置作業の負担を軽減させることができ
る。

【００２４】また、請求項５に記載の発明は、所定時限
終了時に一施設または一地域内の全電力負荷により消費
される電力値を該所定時限毎に繰り返し予測し、該予測
値が予め設定された目標値以下となるように、上記全電
力負荷の電力消費を制御する分散型の最大需要電力制御
装置において、前記予測値に応じた数値により示される
予測電力情報を出力する予測電力情報出力手段と、前記
予測電力情報に基づいて、前記全電力負荷のうち、各々
に予め割り当てられている電力負荷に対して電力低減信
号を出力する複数の低減信号出力手段と、前記複数の低
減信号出力手段のそれぞれに対応して設けられ、対応す
る低減信号出力手段から電力低減信号が出力されている
間、当該電力低減信号を、制御対象電力負荷が設置され
た環境を考慮して設定された停止時間と運転時間とに従
って繰り返しオン／オフさせる複数の低減信号制御手段
と、前記全電力負荷の各々に対応して設けられ、予め対
応づけられた前記低減信号制御手段から電力低減信号が
入力された場合、対応する電力負荷に供給される電力を
低減させる複数の電力低減手段とを具備することを特徴
としている。

【００２５】請求項５に記載の発明によれば、複数の低
減信号出力手段の各々が、各自に割り当てられた電力負
荷に対して電力低減信号を出力するか否かを、予測電力
情報出力手段から出力される予測電力情報に基づいて判
断する。また、複数の低減信号出力手段のいずれかから
電力低減信号が出力された場合は、その低減信号出力手
段に対応する低減信号制御手段により、上記電力低減信
号が、制御対象電力負荷が設置された環境を考慮して設
定された停止時間の間オンされ、また、同様にして設定
された運転時間の間オフされて、このオン／オフ制御が
上記電力低減信号の出力期間中、繰り返し行われる。

【００２６】これにより、上記各手段間の配線が簡略化
されると共に、１つの手段に制御負担が集中せず、さら
に、電力負荷の稼働状態を極力維持しつつ、全電力負荷
による所定時限の消費電力が、予め設定された目標電力
に近づくように各電力負荷の電力制御が行われる。

【００２７】また、請求項６に記載の発明は、請求項１
から５のいずれか１項に記載の最大需要電力制御装置に
おいて、前記電力負荷が設置された各部屋の状況を測定
するセンサを有し、前記低減信号制御手段は、前記セン
サから出力される測定値に応じて、前記停止時間および
運転時間の長さを変化させることを特徴としている。

【００２８】ここで、各部屋の状況を測定するセンサと
しては、例えば、その部屋の温度を測定する温度セン
サ、湿度を測定する湿度センサ、人がいるかいないかを
検出する赤外線センサ等がある。これにより、低減信号
制御手段によって行われる電力低減信号のオン／オフ制
御において、電力低減信号のオン期間とオフ期間の長さ
が上記各種センサの測定値に応じて変更される。このた
め、電力低減信号の出力中における電力負荷の稼働状態
を、各部屋の状況に応じて最適となるように調整するこ
とが可能となる。

【００２９】さらに、請求項７に記載の発明は、所定時
限終了時に一施設または一地域内の全電力負荷により消
費される電力値を該所定時限毎に繰り返し予測し、該予
測値が予め設定された目標値以下となるように、上記全
電力負荷の電力消費を制御する最大需要電力制御方法に
おいて、前記予測値が前記目標値を超過した場合、その
超過分に応じたレベルの電力低減信号を生成して、該電
力低減信号のレベルに応じた所定の電力負荷に対して該
電力低減信号を出力し、該電力低減信号が出力されてい
る間、当該電力低減信号を、制御対象電力負荷が設置さ
れた環境を考慮して設定された停止時間と運転時間とに
従って繰り返しオン／オフさせ、該オン／オフさせた電
力低減信号により、前記全電力負荷へ各々供給される電
力を低減させることを特徴としている。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
各実施形態について説明する。

【００３１】［第１の実施形態］まず、図１を参照して
本発明に係る最大需要電力制御装置の、第１の実施形態
について説明する。図１は本実施形態における最大需要
電力制御装置の構成を示すブロック図である。ここで、
この図において、図５に示す最大需要電力制御装置と同
じ構成については、同一の符号を付し、その説明を省略
する。ここで、本実施形態において、電力負荷２４−１
〜２４−５は、各々、ある施設内の別々の部屋に設置さ
れた空調機であるものとする。

【００３２】図１において、１はデマンド演算部（低減
信号出力手段）であり、発信装置付電力量計２０から出
力されたパルス信号を計数し、この計数値に基づいて、
デマンド時限（ここでは３０分間とする）終了時におけ
る電力負荷２４−１〜２４−５の予測電力を、所定時間
毎（例えば３０秒毎）に算出する。ここで、予測電力の
算出方法は、従来の最大需要電力制御装置と同様の算出
方法を用いるものとする。また、デマンド演算部１は、
予め設定された目標電力を超過した場合、その超過分に
応じてレベル１〜レベル６の遮断信号を出力する。

【００３３】ここで、上記の目標電力は、例えば、上記
電力負荷２４−１〜２４−５を含む施設全体の、昨年度
の消費電力の実績に基づいて適宜設定されるものとす
る。また、上述した超過分の大きさと遮断信号のレベル
の関係は、予めユーザによって適宜設定され、ここでは
超過分の大きさが大きいほど遮断信号のレベルが増加す
るものとする。また、ここでは、上記のレベルの数を６
としたが、このレベルの数はユーザによって適宜設定さ
れるものとする。

【００３４】そして、デマンド演算部１がレベル１〜５
の遮断信号を出力している時は、図５に示したデマンド
演算部２３と同様、遮断信号のレベルが増加するにつれ
て、優先度の低い電力負荷から順次遮断信号を出力して
いく。また、レベル６の遮断信号を限界電力信号ＬＳと
位置付け、デマンド演算部１は、デマンド時限の開始か
ら２０分が経過しないうちは、この限界電力信号ＬＳを
出力できないものとする。よって、デマンド時限開始か
ら２０分が経過する以前に、レベル６の遮断信号の出力
条件を満たす超過分が生じた場合、デマンド演算部１は
レベル５の遮断信号を出力するものとする。

【００３５】ここで、上記限界電力信号ＬＳの出力が可
能となるデマンド時限の開始からの時間（以下、限界電
力信号有効時間という。上記の場合２０分）は、目標電
力に対して、電力負荷が増設されたことによる消費電力
の増加分のマージンをどの程度取るかに応じて、適宜設
定される。すなわち、このマージンを多く取る場合は、
デマンド時限の開始からの時間を短くし、マージンを少
なく取る場合は、デマンド時限の開始からの時間を長く
設定する。

【００３６】２は制御信号出力部（低減信号制御手段）
であり、デマンド演算部１から電力負荷に対して遮断信
号が出力された場合、予め決められた時間に従って、そ
の遮断信号の出力制御を行う。すなわち、図２（ａ）に
示すように、デマンド演算部１からある電力負荷に対し
て遮断信号が出力されると、その電力負荷に対し、ｔ１
時間（例えば３分間）遮断信号を出力し、ｔ２時間（例
えば７分間）遮断信号の出力を停止させる。そして、以
後、デマンド演算部１から出力される遮断信号が停止す
るまで繰り返す（図２（ｂ）参照）。

【００３７】また、デマンド時限開始から２０分経過後
に、デマンド演算部１から限界電力信号ＬＳが出力され
た場合は、上述した遮断信号の出力制御は行わず、限界
電力信号ＬＳの出力が停止するまで、電力負荷２４−１
〜２４−５に対して遮断信号を出力し続ける。

【００３８】３は親機（ステータス信号送信手段）であ
り、図２（ｃ）に示すように、予め定められた時間間隔
Δｔ毎に、制御信号出力部２からある電力負荷に対して
出力された遮断信号の状態を示す信号（以下、ステータ
ス信号という）を、対応する子機（次に述べる）へ送信
する。ここで、時間間隔Δｔの長さは、時間ｔ１および
ｔ２未満であることを条件とし、ここでは２秒間と定め
る。また、上記ステータス信号は、ローレベルの時、遮
断信号が出力されている状態を示し、ハイレベルの時遮
断信号が出力されていない状態を示すものとする。

【００３９】４−１〜４−５は、電力負荷２４−１〜２
４−５にそれぞれ対応して設けられた子機（ステータス
信号受信手段）であり、各々、親機３から自機に宛てて
送信されたステータス信号を、そのステータス信号の送
信タイミングに同期して受信する。そして、各子機は、
受信したステータス信号に基づいて、図２（ｄ）に示す
ように遮断信号を生成し、対応する電力負荷への電力線
に設けられたリレー（電力低減手段。図示略）に出力す
る。

【００４０】ここで、図１では親機３から子機４−１〜
４−５へ送信されるステータス信号は、専用の伝送線を
介して送信されるように構成されているが、無線により
親機３から子機４−１〜４−５へ送信するように構成し
てもよい。また、親機３と子機４−１〜４−５にそれぞ
れ電力を供給している電力線（図示略）に、上記ステー
タス信号を重畳し、目的の子機に宛てて送信するように
してもよい。さらに、電話回線を用いてステータス信号
を送信するようにしてもよい。

【００４１】次に上述した構成の最大需要電力制御装置
の動作について説明する。まず、あるデマンド時限内に
おいて、予測電力が目標電力を超過し、これによりデマ
ンド演算部１からレベル１の遮断信号が出力された場
合、すなわち、優先度５の電力負荷２４−５に対しての
み遮断信号が出力された場合、制御信号出力部２は、そ
の遮断信号の出力期間中に、遮断信号を３分間出力させ
た後、７分間出力を停止させ、以後、デマンド演算部１
からの遮断信号が出力されなくなるまでこれを繰り返
す。

【００４２】そして、制御信号出力部２から出力された
遮断信号は、親機３より２秒毎にその出力状態を示すス
テータス信号が子機４−５へ送信され、子機４−５は、
受信したステータス信号に基づいて遮断信号を生成し、
電力負荷２４−５へ出力する。これにより、子機４−５
から遮断信号が出力されている間は電力負荷２４−５へ
供給される電力が遮断され、遮断信号が出力されていな
い間は電力負荷２４−５へ電力が供給される。

【００４３】以上のように、デマンド演算部１から出力
される遮断信号のレベルに応じて、電力負荷２４−３〜
２４−５のそれぞれに対して遮断信号を出力する。な
お、デマンド時限開始から２０分が経過した後、デマン
ド演算部１から限界電力信号ＬＳ（レベル６の遮断信
号）が出力された場合、制御信号出力部２は、上述した
ように、周期的に遮断信号を出力，停止させる制御を行
わずに、そのまま電力負荷２４−１〜２４−５の全てに
対して遮断信号を出力し続ける。この状態は、デマンド
演算部１から限界電力信号ＬＳの出力が停止されるか、
もしくは、デマンド時限終了時まで継続され、この間、
全電力負荷への電力供給は遮断される。

【００４４】このように、本実施形態における最大需要
電力制御装置においては、デマンド演算部１から遮断信
号が出力された場合でも、電力負荷に対して所定時間、
所定周期で断続的に電力の供給を行う。このため、例え
ば電力負荷が空調機の場合、遮断信号出力期間中に間欠
運転をさせることができ、図３に示すように、室内の温
度上昇を最小限に抑え、室内の快適性を確保することが
できる。

【００４５】また、デマンド演算部１から限界電力信号
ＬＳが出力された場合、制御信号出力部２は、上述した
ような周期的に遮断信号を出力，停止させる制御を行わ
ず、継続して遮断信号を出力し続けるので、その間、全
電力負荷への電力供給が遮断される。これにより、予定
外の電力負荷が増設されたために制御途中から消費電力
が急激に増加した場合でも、デマンド時限終了時におけ
る全電力負荷の消費電力が目標電力を超過する可能性が
低くなる。

【００４６】また、本実施形態の最大需要電力制御装置
においては、デマンド演算部１から遮断信号が出力され
ている時でも、制御信号出力部２から出力される遮断信
号によって、電力負荷に対して断続的に電力が供給され
るため、遮断信号の出力中でもその遮断信号が出力され
た電力負荷において電力が消費されることになる。

【００４７】このため、本実施形態の最大需要電力制御
装置においては、デマンド時限開始から２０分経過後、
予測電力が目標電力を大幅に上回るようであれば、デマ
ンド演算部１から限界電力信号ＬＳを出力し、また、こ
の限界電力信号ＬＳが出力された場合、制御信号出力部
２は、周期的に遮断信号を出力，停止させる制御を行わ
ず、継続して遮断信号を出力し続けている。

【００４８】このように、遮断信号が出力されている間
に、電力負荷を間欠運転させたとしても、本実施形態の
場合、上記限界電力信号有効時間（本実施形態ではデマ
ンド時限開始から２０分）を適宜設定することにより、
予測値が目標値を超えないように全制御対象電力負荷の
電力制御することができる。

【００４９】さらに、親機３から子機４−１〜４−２へ
送信されるステータス信号が、常にΔｔ間隔で送信され
ているので、ある時刻の上記ステータス信号がノイズま
たは電波障害等による妨害を受けたとしても、次に送信
されるステータス信号によって、電力負荷の制御が正常
に行われる。

【００５０】なお、上述した実施形態の一部を、以下に
述べるような形態に変更してもよい。

【００５１】（１）制御信号出力部２から出力される遮
断信号の出力時間ｔ１と、停止時間ｔ２は、予め設定さ
れた固定値としたが、例えば電力負荷が空調機である場
合、施設外の気温を測定する温度センサを設け、制御信
号出力部２において、この温度センサの測定値に応じて
上記遮断信号の出力時間ｔ１と停止時間ｔ２の長さを変
化させるようにしてもよい。すなわち、温度センサの測
定値が高いほど、遮断信号の停止時間ｔ２を長く、もし
くは、遮断信号の出力時間ｔ１を短くなるよう調整する
ようにしてもよい。

【００５２】（２）上記（１）の形態に関連して、上記
温度センサを電力供給制御対象の電力負荷が設置された
室内に設置し、その室温に応じて制御信号出力部２が、
遮断信号の出力時間ｔ１と停止時間ｔ２の長さを変化さ
せるようにしてもよい。また、温度センサに限らず、湿
度センサの測定値に応じて遮断信号の出力時間ｔ１と停
止時間ｔ２の長さを変化させるようにしてもよい。ま
た、人がいるか否かを検出可能な赤外線センサを電力負
荷が設置された室内に設置し、人体を検出した場合は、
例えば、予め設定された時間ｔ１と時間ｔ２とに従って
遮断信号をオン／オフさせ（すなわち電力負荷を間欠運
転させる）、人体を検出しなかった場合は、デマンド演
算部１から遮断信号をそのまま出力させて（すなわち時
間ｔ２＝０とする）、従来の最大需要電力制御装置と同
様の制御を行うようにしてもよい。

【００５３】（３）さらに、電力負荷の状態を検出する
センサを設け、このセンサから出力される測定値に応じ
て遮断信号の出力時間ｔ１と停止時間ｔ２の長さを変化
させるようにしてもよい。ここで、電力負荷の状態を検
出するセンサとしては、例えば電力負荷がポンプである
場合は、このポンプから排出される液体の圧力を測定す
る圧力センサ等がある。

【００５４】（４）図１に示す構成では、電力負荷と子
機とを１対１で対応させていたが、１台の子機に複数の
電力負荷を対応づけて、すなわち、１台の子機に複数の
電力負荷を接続し、複数の電力負荷を同時に制御する構
成にしてもよい。

【００５５】（５）デマンド演算部１は、電力負荷に供
給される電力を遮断するための遮断信号を出力していた
が、電力負荷における消費電力を低減させる電力低減信
号を出力し、この電力低減信号によって指示される消費
電力値に制限するよう制御してもよい。

【００５６】（６）子機４−１〜４−５が、親機３から
ステータス信号を受信した場合、次のステータス信号を
受信する前に、上記ステータス信号を正常に受信できた
ことを示す受信確認信号を、親機３に対して送信するよ
う構成してもよい。そして、親機３において、子機に対
して送信したステータス信号の数と、子機から送信され
てきた受信確認信号の受信数とを比較して、その差が予
め設定された数以上であった場合、例えば、ブザーやラ
ンプ等を駆動してユーザに通信エラーが発生したことを
通知するよう構成してもよい。

【００５７】（７）ノイズまたは電波障害等が発生する
可能性が低い環境で、上述した最大需要電力制御装置を
使用する場合、または、設備コストの低減が優先される
場合等は、親機３および子機４−１〜４−５を削除し、
制御信号出力部２から出力される信号を直接電力負荷２
４−１〜２４−５へ出力するようにしてもよい。

【００５８】（８）上記実施形態では、ある施設（例え
ば、工場，ビル等）に設置された電力負荷の最大需要電
力制御を行う場合について説明したが、ある地域内に存
在する複数の家屋または施設等における電力制御を行う
場合、例えば、電力会社の発電器の電力量を測定し、こ
の測定された電力量に基づいて、上述したデマンド演算
部１、制御信号出力部２、親機３、各家屋または施設に
対応して設置された子機４により、上記各家屋または施
設へそれぞれ供給する電力を制御するようにしてもよ
い。また、ある地域内に展開するチェーン店の単位で最
大需要電力制御を行う場合は、本店に上記デマンド演算
部１、制御信号出力部２、親機３を設置し、各支店に各
々子機４を設置する。そして、電話回線を介して各支店
から各々消費電力を上記デマンド演算部１へ通知させ、
この通知された消費電力に基づいて、デマンド演算部
１、制御信号出力部２、親機３、および、各子機４によ
り、上記チェーン店へそれぞれ供給する電力を制御する
ようにしてもよい。

【００５９】［第２の実施形態］上述した第１の実施形
態では、１台のデマンド演算部により複数の電力負荷の
制御を行う、所謂、集中制御型の最大需要電力制御装置
の形態について説明したが、本実施形態では、複数の電
力負荷の電力制御を、複数の制御部により分散して行う
分散制御型の最大需要電力制御装置の形態について説明
する。

【００６０】図４に本実施形態による最大需要電力制御
装置の構成を示すブロック図を示す。この図において、
図１に示す最大需要電力制御装置と同じ構成について
は、同一の符号を付し、その説明を省略する。ただし、
本実施形態では、電力負荷２４がｎ個設置されているも
のとし、符号２４のハイフンの後に付与された数字をそ
の通し番号とする。以下、図４を参照して本実施形態の
最大需要電力制御装置について説明する。

【００６１】１０はセンサノードであり、発信装置付電
力量計２０から出力されるパルス信号を計数し、この計
数値に基づいて、デマンド時限終了時における電力負荷
２４−１〜２４−ｎの予測電力を所定時間毎（例えば３
０秒毎）に算出する。ここで、予測電力の算出方法につ
いては、第１の実施形態と同様、従来の最大需要電力制
御装置と同様の算出方法を用いるものとする。

【００６２】そして、算出した予測電力に応じた予測電
力情報を、一対の伝送線を介して次に述べる制御ノード
１１−１〜１１−ｎの各々に向け送信する。ここで、上
記予測電力情報は、例えば０から１００までの有限整数
値で表され、０から５０までの値は、予測電力が目標電
力を下回る度合いを示し、５１から１００までの値は、
予測電力が目標電力を上回る度合いを示している。

【００６３】制御ノード１１−１〜１１−ｎは、センサ
ノード１０から送信された予測電力情報に基づいて、各
々対応する電力負荷２４−１〜２４−ｎに対して遮断信
号を出力する。すなわち、制御ノード１１−１〜１１−
ｎには、各々対応する電力負荷の重要度に応じて決定さ
れた閾値が予め設定されており、上述した予測電力情報
の値がこの閾値を超えた時に遮断信号を出力する。ここ
で、各制御ノードに設定される閾値は、各制御ノード
が、各々、設定された閾値に基づいて対応する電力負荷
の制御を個々に行った結果、一施設内または一地域内の
全電力負荷によりデマンド時限間に消費される電力値
が、目標電力以下に制限されるように設定されるものと
する。

【００６４】１２−１〜１２−ｎは、上記制御ノード１
１−１〜１１−ｎにそれぞれ対応して設けられた制御信
号出力部であり、図１に示した制御信号出力部２と同
様、対応する制御ノードから遮断信号が出力されている
間、予め設定されたｔ１時間、遮断信号を出力し、ｔ２
時間、遮断信号の出力を停止する。これにより、制御信
号出力部１２から遮断信号が出力れている間は、当該制
御信号出力部１２に対応する電力負荷２４へ供給される
電力が遮断され、遮断信号の出力が停止している間は電
力が供給される。

【００６５】上述した構成の最大需要電力制御装置にお
いては、制御ノード１１−１〜１１−ｎは、それぞれ、
センサノード１０から出力される予測電力情報の値と、
各々に設定されている閾値とを比較して、予測電力情報
の値が閾値を超えた場合は遮断信号を出力し、予測電力
情報の値が閾値を下回った場合は遮断信号の出力を停止
する。

【００６６】また、制御信号出力部１２−１〜１２−ｎ
は、各々対応する制御ノードから遮断信号が出力される
と、所定時間ｔ１の間、遮断信号を出力した後、所定時
間ｔ２の間、遮断信号の出力を停止し、以後、この遮断
信号の出力，停止を、対応する制御ノードから遮断信号
が出力されなくなるまで繰り返し行う。そして、制御信
号出力部１２−１〜１２−ｎからそれぞれ出力される遮
断信号に応じて、各々、対応する電力負荷２４−１〜２
４−ｎへの電力が遮断または供給される。

【００６７】本実施形態における最大需要電力制御装置
によれば、配線の簡略化や１台の装置に制御負担が集中
しない等、分散制御型の最大需要電力制御装置特有の効
果が得られると共に、第１の実施形態と同様の効果、例
えば、電力負荷が空調機の場合、その空調機に対応する
制御ノードから遮断信号が出力されたとしても、空調機
を間欠運転させることができ、室内の温度上昇を最小限
に抑え、室内の快適性を確保することができるという効
果が得られる。

【００６８】なお、上述した実施形態の一部を、以下に
述べるような形態に変更してもよい。

【００６９】（１）センサノード１０から一対の伝送線
を介して送信される予測電力情報を、当該一対の伝送線
とは異なる伝送線に中継する中継装置を設け、その異な
る伝送線に接続された制御ノードにより、さらなる電力
負荷の電力制御を行うようにしてもよい。 （２）制御ノード１１−１〜１１−ｎの各々に、固有の
アドレスを付与し、センサノード１０は、各アドレスを
指定することにより、特定の制御ノードにのみ予測電力
情報を送信するようにしてもよい。またこの時、全制御
ノードを指定する特別なアドレスを設けておき、このア
ドレスが指定された場合、センサノード１０から送信さ
れる予測電力情報を、全制御ノードへ同時に送信するよ
うにしてもよい。 （３）センサノード１０から送信される予測電力情報
を、電話回線、または、電力線を介して、もしくは、無
線により、制御ノード１１−１〜１１−ｎの各々へ送信
するようにしてもよい。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
予測値が前記目標値を超過したために、電力低減信号が
出力されている場合でも、電力負荷に対して間欠的に電
力が供給されるので、各電力負荷の稼働状態を維持しつ
つ、ある施設内またはある地域内の全電力負荷により所
定時限に消費される電力が、予め設定された目標電力に
近づくように制御することができる。

【００７１】また、低減信号制御手段から出力された電
力低減信号の出力状態を示すステータス信号を所定の送
信タイミング毎に送信すると共に、その送信タイミング
に同期して上記ステータス信号を受信して、受信したス
テータス信号に基づいて上記電力低減信号を生成して、
電力低減手段へ出力するので、ある時刻の上記ステータ
ス信号がノイズまたは電波障害等による妨害を受けたと
しても、次に送信されるステータス信号によって、電力
負荷の制御を正常に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の第１の実施形態における最大需要
電力制御装置の構成を示すブロック図である。

【図２】 同最大需要電力制御装置の各部から出力され
る信号の状態を説明するための説明図である。

【図３】 同最大需要電力制御装置により電力供給制御
された空調機の稼働状態と室内温度との関係を示す図で
ある。

【図４】 この発明の第２の実施形態における最大需要
電力制御装置の構成を示すブロック図である。

【図５】 従来の最大需要電力制御装置の構成を示すブ
ロック図である。

【図６】 従来の最大需要電力制御装置から各電力負荷
に対して出力される信号の状態を説明するための説明図
である。

【符号の説明】

１ デマンド演算部 ２，１２−１〜１２−ｎ 制御信号出力部 ３ 親機 ４−１〜４−５ 子機 １０ センサノード １１−１〜１１−ｎ 制御ノード ２０ 発信装置付電力量計 ２１ 計器用変圧器 ２２ 計器用変流器 ２４−１〜２４−ｎ 電力負荷

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１２年１月２６日（２０００．１．２
６）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２０】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の最大需要電力制御装置において、前記低減信号
制御手段は、前記目標値に対する前記予測値の超過分
が、予め定められた値を上回った場合、前記所定時限の
開始から予め定められた時間が経過した時点以降、限界
電力信号を出力し、前記低減信号制御手段は、該限界電
力信号が出力されている間は、前記全電力負荷に対して
前記電力低減信号を出力し続けることを特徴としてい
る。また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２
に記載の最大需要電力制御装置において、前記低減信号
制御手段から出力された電力低減信号の出力状態を示す
ステータス信号を、所定の送信タイミング毎に送信する
ステータス信号送信部と、前記送信タイミングに同期し
て前記ステータス信号を受信し、該受信したステータス
信号に基づいて前記電力低減信号を生成し、予め対応づ
けられている前記電力低減手段へ出力するステータス信
号受信部とを具備することを特徴としている。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２１】請求項３に記載の発明によれば、ステータ
ス信号送信部からステータス信号受信部に対して、ステ
ータス信号が所定の送信タイミング毎に送信される。こ
のため、当該送信タイミング間にノイズや電波障害が生
じた場合は、そのノイズまたは電波障害が無視され、ノ
イズや電波障害等による妨害を高い確率で回避すること
ができる。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２２】また、請求項４に記載の発明は、請求項３
に記載の最大需要電力制御装置において、前記ステータ
ス信号送信部および前記ステータス信号受信部は、無線
により前記ステータス信号を授受することを特徴として
いる。このため、ステータス信号送信部とステータス信
号受信部との間の配線が不要となり、最大需要電力制御
装置の設置が容易になる。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２３】また、請求項５に記載の発明は、請求項３
に記載の最大需要電力制御装置において、前記ステータ
ス信号送信部および前記ステータス信号受信部は、前記
ステータス信号の伝送線として前記ステータス信号送信
部および前記ステータス信号受信部に接続された電力線
を用いることを特徴としている。このため、ステータス
信号用の伝送線を別途敷設する必要が無く、最大需要電
力制御装置の設置作業の負担を軽減させることができ
る。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２４】また、請求項６に記載の発明は、所定時限
終了時に一施設または一地域内の全電力負荷により消費
される電力値を該所定時限毎に繰り返し予測し、該予測
値が予め設定された目標値以下となるように、上記全電
力負荷の電力消費を制御する分散型の最大需要電力制御
装置において、前記予測値に応じた数値により示される
予測電力情報を出力する予測電力情報出力手段と、前記
予測電力情報に基づいて、前記全電力負荷のうち、各々
に予め割り当てられている電力負荷に対して電力低減信
号を出力する複数の低減信号出力手段と、前記複数の低
減信号出力手段のそれぞれに対応して設けられ、対応す
る低減信号出力手段から電力低減信号が出力されている
間、当該電力低減信号を、制御対象電力負荷が設置され
た環境を考慮して設定された停止時間と運転時間とに従
って繰り返しオン／オフさせる複数の低減信号制御手段
と、前記全電力負荷の各々に対応して設けられ、予め対
応づけられた前記低減信号制御手段から電力低減信号が
入力された場合、対応する電力負荷に供給される電力を
低減させる複数の電力低減手段とを具備することを特徴
としている。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２５】請求項６に記載の発明によれば、複数の低
減信号出力手段の各々が、各自に割り当てられた電力負
荷に対して電力低減信号を出力するか否かを、予測電力
情報出力手段から出力される予測電力情報に基づいて判
断する。また、複数の低減信号出力手段のいずれかから
電力低減信号が出力された場合は、その低減信号出力手
段に対応する低減信号制御手段により、上記電力低減信
号が、制御対象電力負荷が設置された環境を考慮して設
定された停止時間の間オンされ、また、同様にして設定
された運転時間の間オフされて、このオン／オフ制御が
上記電力低減信号の出力期間中、繰り返し行われる。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２７】また、請求項７に記載の発明は、請求項１
から６のいずれか１項に記載の最大需要電力制御装置に
おいて、前記電力負荷が設置された各部屋の状況を測定
するセンサを有し、前記低減信号制御手段は、前記セン
サから出力される測定値に応じて、前記停止時間および
運転時間の長さを変化させることを特徴としている。

【手続補正９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２９】さらに、請求項８に記載の発明は、所定時
限終了時に一施設または一地域内の全電力負荷により消
費される電力値を該所定時限毎に繰り返し予測し、該予
測値が予め設定された目標値以下となるように、上記全
電力負荷の電力消費を制御する最大需要電力制御方法に
おいて、前記予測値が前記目標値を超過した場合、その
超過分に応じたレベルの電力低減信号を生成して、該電
力低減信号のレベルに応じた所定の電力負荷に対して該
電力低減信号を出力し、該電力低減信号が出力されてい
る間、当該電力低減信号を、制御対象電力負荷が設置さ
れた環境を考慮して設定された停止時間と運転時間とに
従って繰り返しオン／オフさせ、該オン／オフさせた電
力低減信号により、前記全電力負荷へ各々供給される電
力を低減させることを特徴としている。また、請求項９
に記載の発明は、請求項８記載の最大需要電力制御方法
において、前記目標値に対する前記予測値の超過分が、
予め定められた値を上回った場合、前記所定時限の開始
から予め定められた時間が経過した時点以降、限界電力
信号を出力し、該限界電力信号が出力されている間は、
前記全電力負荷に供給される電力を遮断することを特徴
としている。

【手続補正１０】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００６４】１２−１〜１２−ｎは、上記制御ノード１
１−１〜１１−ｎにそれぞれ対応して設けられた制御信
号出力部であり、図１に示した制御信号出力部２と同
様、対応する制御ノードから遮断信号が出力されている
間、予め設定されたｔ１時間、遮断信号を出力し、ｔ２
時間、遮断信号の出力を停止する。これにより、制御信
号出力部１２から遮断信号が出力されている間は、当該
制御信号出力部１２に対応する電力負荷２４へ供給され
る電力が遮断され、遮断信号の出力が停止している間は
電力が供給される。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定時限終了時に一施設または一地域内
   の全電力負荷により消費される電力値を該所定時限毎に
   繰り返し予測し、該予測値が予め設定された目標値以下
   となるように、上記全電力負荷の電力消費を制御する最
   大需要電力制御装置において、 前記予測値が前記目標値を超過した場合、その超過分に
   応じたレベルの電力低減信号を生成し、該電力低減信号
   のレベルに応じた所定の電力負荷に対して該電力低減信
   号を出力する低減信号出力手段と、 該低減信号出力手段から電力低減信号が出力されている
   間、当該電力低減信号を、制御対象電力負荷が設置され
   た環境を考慮して設定された停止時間と運転時間とに従
   って繰り返しオン／オフさせる低減信号制御手段と、 前記全電力負荷の各々に対応して設けられ、前記低減信
   号制御手段から電力低減信号が入力された場合、対応す
   る電力負荷に供給される電力を低減させる電力低減手段
   とを具備することを特徴とする最大需要電力制御装置。
2. 【請求項２】 前記低減信号制御手段から出力された電
   力低減信号の出力状態を示すステータス信号を、所定の
   送信タイミング毎に送信するステータス信号送信部と、 前記送信タイミングに同期して前記ステータス信号を受
   信し、該受信したステータス信号に基づいて前記電力低
   減信号を生成し、前記電力低減手段へ出力するステータ
   ス信号受信部とを具備することを特徴とする請求項１に
   記載の最大需要電力制御装置。
3. 【請求項３】 前記ステータス信号送信部および前記ス
   テータス信号受信部は、無線により前記ステータス信号
   を授受することを特徴とする請求項２に記載の最大需要
   電力制御装置。
4. 【請求項４】 前記ステータス信号送信部および前記ス
   テータス信号受信部は、前記ステータス信号の伝送線と
   して前記ステータス信号送信部および前記ステータス信
   号受信部に接続された電力線を用いることを特徴とする
   請求項２に記載の最大需要電力制御装置。
5. 【請求項５】 所定時限終了時に一施設または一地域内
   の全電力負荷により消費される電力値を該所定時限毎に
   繰り返し予測し、該予測値が予め設定された目標値以下
   となるように、上記全電力負荷の電力消費を制御する分
   散型の最大需要電力制御装置において、 前記予測値に応じた数値により示される予測電力情報を
   出力する予測電力情報出力手段と、 前記予測電力情報に基づいて、前記全電力負荷のうち、
   各々に予め割り当てられている電力負荷に対して電力低
   減信号を出力する複数の低減信号出力手段と、 前記複数の低減信号出力手段のそれぞれに対応して設け
   られ、対応する低減信号出力手段から電力低減信号が出
   力されている間、当該電力低減信号を、制御対象電力負
   荷が設置された環境を考慮して設定された停止時間と運
   転時間とに従って繰り返しオン／オフさせる複数の低減
   信号制御手段と、 前記全電力負荷の各々に対応して設けられ、予め対応づ
   けられた前記低減信号制御手段から電力低減信号が入力
   された場合、対応する電力負荷に供給される電力を低減
   させる複数の電力低減手段とを具備することを特徴とす
   る最大需要電力制御装置。
6. 【請求項６】 前記電力負荷が設置された各部屋の状況
   を測定するセンサを有し、 前記低減信号制御手段は、前記センサから出力される測
   定値に応じて、前記停止時間および運転時間の長さを変
   化させることを特徴とする請求項１から５のいずれか１
   項に記載の最大需要電力制御装置。
7. 【請求項７】 所定時限終了時に一施設または一地域内
   の全電力負荷により消費される電力値を該所定時限毎に
   繰り返し予測し、該予測値が予め設定された目標値以下
   となるように、上記全電力負荷の電力消費を制御する最
   大需要電力制御方法において、 前記予測値が前記目標値を超過した場合、その超過分に
   応じたレベルの電力低減信号を生成して、該電力低減信
   号のレベルに応じた所定の電力負荷に対して該電力低減
   信号を出力し、 該電力低減信号が出力されている間、当該電力低減信号
   を、制御対象電力負荷が設置された環境を考慮して設定
   された停止時間と運転時間とに従って繰り返しオン／オ
   フさせ、 該オン／オフさせた電力低減信号により、前記全電力負
   荷へ各々供給される電力を低減させることを特徴とする
   最大需要電力制御方法。