JPS5944858B2 - デマンド監視制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、デマンド時限中に需要電力が契約需要電力を
超えないように現在電力を監視し、超えそうなときには
負荷制御をおこなうデマンド監視制御装置に関する。

この種の装置において負荷の自動遮断をおこなう場合、
第１図に示すように現在電力値がデマンド時限開始時に
０に設定され終了時には契約需要電力値Ｑに設定されて
いる理想負荷曲線を超え、しかも予測需要電力値Ｒが目
標需要電力値例えば契約需要電力Ｑを遮断電力レベル（
その時点で調整すべき電力値）以上超えたときに負荷遮
断をおこなう方式がある。

負荷遮断は、一度遮断したらその時限内は復帰させない
制御方式もあるが、電力を効率的に使用しようとする電
力需要家にとつては電力の余裕ができた時点で負荷を復
帰させる方が望ましい。したがつて負荷の復帰に関して
（九現在電力が理想負荷曲線を下回り、しかも予測需要
電力値が目標需要電力値を復帰レベル（その時点におけ
る調整すべき電力値）以上下回つたときに負荷を復帰さ
せている。一般には、遮断電力レベルと復帰レベルとは
等しいものである。

それは、その時点における調整すべき電力Ｕが次式で示
されるからである。Ｕ■（Ｒ−Ｑ）・Ｔｈなお、Ｒは予
測需要電力、Ｑは目標需要電力、Ｔはデマンド時限、を
はデマンド経過時間である。

調整すべき電力Ｕが…のときは超過、←）のときは余裕
状態である。超過のときは、１回路の遮断可能負荷電力
とこの調整電力Ｕとが等しくなつたときに負荷遮断信号
を発し負荷を遮断し、また逆に余裕の場合には投入すべ
き電力Ｕが投入可能負荷電力と等しくなつたときに負荷
投入信号を発し負荷の投入をおこなえば、予測電力は目
標需要電力に一致することとなる。ここで、複数の制御
対象負荷がある場合には、夫々の負荷における負荷電力
値を設定し、調整電力値と一致した負荷を制御すること
が望ましい。

しかしながらこの設定のためには、夫々に例えばデイジ
タルスイツチ等を設置することとなり、非常に煩雑で信
頼性を低下させコストを上昇させることとなる。したが
つて、複数の制御対象負荷の平均電力値をもつて各負荷
電力の信、すなわち制御レベルとしている。調整電力Ｕ
＝｛（Ｒ−Ｑ）Ｔ半〒｝は、デマンド開始時（ｔ＝Ｏ）
にはＵ＝Ｒ−Ｑである。

デマンド時限Ｔを３０分とすると、２９分経過後にはＵ
＝３０（Ｒ−Ｑ）と開始時に比べ３０倍もの大きさにな
る。これは、予想電力Ｒと目標需要電力Ｑとの差が、デ
マンド時限開始時と２９分経過後等しいとしても調整電
力値Ｕは３０倍も大きく違うものとなり、時限後半には
負荷を制御して予測電力Ｒと目標需要電力とを一致させ
るにはかなり大きな負荷容量の負荷を遮断しなければな
らないことを示している。大きな負荷の遮断を避けよう
とするには、第２図に示すように現在電力値を略理想負
荷曲線上に位置させる必要がある。

第２図において、経過時間が２７分のとき、現在電力Ｂ
が理想負荷曲線Ａの上側にあつて、このときの予測電力
Ｒ２７が目標電力Ｑを超えしかも調整電力が制御レベル
を超えたとき負荷遮断が行われる。また、経過時間が２
８分のとき現在電力が理想負荷曲線Ａの下側にあつて、
このときの予測電力Ｒ２８が目標電力Ｑより小さく、し
かも調整電力が制御レベルを超えたとき負荷投入が行わ
れる。

負荷遮断の際の制御レベルと投入の際の制御レベルが等
しいならば、現在電力が理想負荷曲線上に位置するため
、わずかな現在電力の変動により理想負荷曲線を上まわ
つたり下まわつたりすることとなり、これに伴い予測電
力も変化する。この変化のため制御レベルとして遮断対
象負荷の平均値を設定していたとしても実際に投入及び
遮断される負荷容量が制御レベルに等しいとは限らず、
これに差がある場合には負荷遮断信号と負荷投入信号と
が演算サイクル毎に交互に出力されること（これをハン
チングという）の慮があり、デマンド監視制御装置とし
ては不安定な制御をおこなうこととなり非常に不都合な
ものであつた。本発明は、上記欠点を除去したデマンド
監視制御装置を提供することを目的とする。

そのため遮断レベルと投入レベルに差をもたせることに
より制御信号出力のハンチングを防止させるものである
。以下第３図を参照して本発明による実施例を説明する
。

７ デマンド監視制御装置１は、使用電力量を計量し、その
計量値に比例したパルスを発信する発信器装置付電力量
計２からパルスを受信する。

このパルスを受信した制御装置１では、現在値カウンタ
３とサンプリングカウンタ４にパルスが供給される。カ
ウンタ３はパルスを計数し現在需要電力Ｐを算出し、そ
の値を現在値表示器５で表示する。一方、サンプリング
カウンタ４では供給される電力量計２からのパルスをサ
ンプリング時間Δｔ（例えば１分）中計数し、この計数
値をサンプリング時間△ｔにおける使用電力量の単位時
間（１分）当りのサンプリング値Δｐ／Δｔとして算出
せる。６は、残時間時計回路で、デマンド時限Ｔの残時
間（Ｔ−ｔ）（ｔは現在時間）を算出し、その値を残り
時間表示器８で表示する。

９は、乗算器で、サンプリングカウンタ４と残時間時計
回路６との出力△ｐ／△ｔと（Ｔ−ｔ）との積仝ヱ・（
Ｔ−ｔ）を算出する。

予測電力発生器１０△ｔは、現在値カウンタ３の出力Ｐ
と乗算回路９の出力失早・（Ｔ−１）が供給されデマン
ド時限Ｔ終了時点における使用電力の予測電力Ｒ｛Ｒ＝
Ｐ＋尖Ｘ・（Ｔ−ｔ）｝を算出し、その予測電力値Ｒを
予測値表示器１１に表示する。

１２は目標需要電力設定器で、デマンド時限Ｔの終了時
における使用電力量の例えば契約需要電力である目標需
要電力Ｑが設定されている。

１３は、差・比較回路であり、予測電力発生器１０の出
力Ｒと目標需要電力設定器１２に設定されている目標需
要電力Ｑとの差（Ｒ−Ｑ）及びその大小Ｒ＞Ｑ，Ｒ≦Ｑ
を算出しそれぞれその旨の信号を発生する。

１４は調整電力発生器で、差 比較回路１３の出力（Ｒ
−ＱＸど残時間時計回路６の出力（Ｔ−ｔ）が供給さ札
調整すべき電力Ｕ｛Ｕ＝Ｔ （Ｒ−Ｑ）Ｔ−，｝が算出さへ その値が調整電力表示
器１５に表示される。

１６は理想負荷曲線発生器で、デマンド時限経過ととも
にデマンド時限Ｔ開始時にＯで、終了時に目標需要電力
Ｑとなる理想負荷曲線Ａを発生するものである。

１７は第１の比較回路で、現在値カウンタ３の出力Ｐと
理想負荷曲線発生器１６の出力Ａが供給され６ＰとＡの
差（Ｐ−Ａ）、ＰとＡの大小比Ｐ≧Ａ，Ｐ＜Ａが算出さ
へ その旨の信号を発生する。

１８は、制御レベル設定器であり、複数群例えばｎ群の
制御対象負荷１群あたりで、サンプリング時間△ｔあた
りの平均負荷電力Ｋが設定されている。

１９は、遡新レベル発生回路で、残時間時計回路６の出
力（Ｔ−ｔ）と制御レベル設定器１８の出力Ｋが供給さ
れ遮断レベルＸ｛Ｘ＝Ｋ・１−１｝Ｔを算出する。

２０は、第２の比較回路で第１の差比較回路１３の差出
力（Ｒ−Ｑ）と遮断レベル発生回路１９の出力Ｘが供給
され、（Ｒ−Ｑ）とＸの大小比較がなさ粍 （Ｒ−Ｑ）
≧Ｘのときその旨の信号を発生する。

２１は投入レベル発生回路で、残時間時計回路６からの
出力（Ｔ−ｔ）制御レベル設定器１８の出力Ｋが供給さ
へ投入レベＴ−（ｔ−ｍ・△ｔ）ルＹ｛Ｙ＝Ｋ・？｝を
算出す Ｔ る。

（ただし、ｍ＝１，２，３，・・・・・・）すなわち、
時点ｔにおける投入レベルＹは遮断レベルＸよりサンプ
リング時間△ｔ（７）ｍ倍の時間より以前のものとなる
。すなわち、Ｙの幅はＸの幅より大きいものである。２
２は、第３の比較回路で、差・比較回路１３の出力（Ｒ
−Ｑ）と投入レベル発生回路２１の出力Ｙが供給され、
Ｙと（Ｒ−Ｑ）の大小比較がなさへ Ｙ≧（Ｒ−Ｑ）の
ときその旨の信号を発生する。

２３は、遮断指令回路であり差・比較回路１３、第１の
比較器１７と、第２の比較回路２０の出力端が夫々接続
されている。

遮断指令回路２３は、３つの入力が夫々Ｒ＞Ｑ，Ｐ＞Ａ
，Ｘ≦（Ｒ−Ｑ）なる旨の信号が同時に供給された時の
み遮断指令信号を負荷制御回路２４に供給する。負荷制
御回路２４では遮断指令信号を受信するとｎ群の制御対
象負荷のうち１群の負荷の遮断をおこなう旨の信号を発
生する。２５は、投入指令回路で、差、比較回路１３、
第１の比較回路１７と第３の比較回路２２の夫々の出力
側が接続されている。

投入指令回路２５は、３つの入力が夫々Ｒ≦Ｑ，Ｐ≦Ａ
，Ｙ≧（Ｒ−Ｑ）なる旨の信号が同時に供給された時の
み投入指令信号を負荷制御回路２４に供給する。負荷制
御回路２４では投入指令信号を受値するとｎ群の制御対
象負荷の遮断されている負荷のうち１群の負荷の投入を
おこなう旨の信号を発生する。さて、このように構成さ
れた一実施例の作用を説明する。

発信器装置付電力量計２からの使用電力量に比例したパ
ルスは、現在値カウンタ３にカウントさへ現在需要電力
Ｐとして現在値表示器５で表示される。

このカウンタ３からの出力である現在需要電力Ｐは、予
測電力発生器１０へ供給される。

この予測電力発生器１０では、この現在需要電力Ｐと乗
△ｐ算器９からの出力ー・（Ｔ−ｔ）とからデマンド△
ｔ時限Ｔ終了時点における使用電力の予測電力△ＰＲ｛
Ｒ＝Ｐ＋一・（Ｔ−ｔ）｝を算出する。

この△ｔ予測電力Ｒは予測値表示器１１で表示されると
ともに差・比較回路１３へ供給される。

この差・比較回路１３では、目標需要電力設定器１２か
らの日標需要電力Ｑとの比較が行なわれ（Ｒ−Ｑ），Ｒ
＞Ｑ，Ｒ≦Ｑを算出し出力する。

この差信号（Ｒ−Ｑ）は、調整電力発生器１４へ供給さ
へ ここで残り時間時計回路６からの残り時間（Ｔ−ｔ
）とから調整電力Ｕ｛Ｕ＝（Ｒ−ＴＱ）？｝が算出され
る。

この調整電力Ｕは、Ｔ−Ｔ゜調整電力表示器１５で表示
される。

また、この差信号（Ｒ−Ｑ）は、第２、第３の比較回路
２０，２２に供給さ瓢遮断レベル発生回路１９からの遮
断レベルＸ及び投入レベル発生器２１からの投入レベル
Ｙと比較される。

そして、差信号（Ｒ−Ｑ）が、遮断レベルＸと同じかあ
るいは大きい場合、前記第２の比較回路２０から遮断指
令回路２３へその旨の信号を供給する。一方、差信号（
Ｒ−Ｑ）が投入レベルＹと伺じかあるいは小さい場合、
前記第３の比較回路２２から投入指令回路２５へその旨
の信号を供給する。この際、投人レベルＹの幅は遡析レ
ベルＸの幅より大きいため、投入すべき信号は、遮断す
べき信号が出力される（Ｒ−Ｑ）の値の絶対値より大き
くなつたとき始めて出力されることとなる。

また、この第２、第３の比較回路２０，２２が供給され
る遮断指令回路２３及び投入指令回路２５には、前記差
・比較回路１３からの比較信号（Ｒ＞Ｑ）及び（Ｒ≦Ｑ
）並びに第１の比較回路１７からの比較信号（Ｐ＞Ａ）
及び（Ｐ≦Ａ）が供給される。そして、この遮断指令回
路２３に信号（Ｒ−Ｑ）≧Ｘ，Ｒ＞Ｑ，Ｐ＞Ａが供給さ
れるとこの回路２３から負荷遮断指令が負荷制御回路２
４へ供給される。

一方、この投入指令回路２５に信号（Ｒ一Ｑ）≦Ｙ，Ｒ
≦Ｑ，Ｐ≦Ａが供給されると、この回路２５から負荷投
入指令が負荷制御回路２４へ供給される。以上のように
して負荷の遮断投入が行なわれる。

いま、遮断レベルＸと投入レベルＹとが等しいとすると
Ｒ＞Ｑ，（Ｒ−Ｑ≧Ｘ，Ｐ＞Ａの条件が整つた場合遮断
指令回路２３から遮断指令信号が負荷制御回路２４へ供
給され負荷制御が行なわれる。この負荷制御の効果によ
つてＲ＜Ｑ，（Ｒ一Ｑ）〈Ｘ，Ｐ＜Ａとなると今度は投
入指令回路２５の入力条件が整うために負荷が投入され
結果として遮断、投入が続いて繰り返えされハンチング
が生じてしまう。ところが以上説明したようｔζ制御レ
ベルＫを設定し、このＫと残り時間に応じ遮断レベルＸ
１投人レベルＹを発生させ、このレベルＹの幅は、レベ
ルＸの幅より大きいものとし、またレベルＹを発生させ
るｍの値を変えることにより、Ｘの幅とＹの幅を負荷に
応じ決定することができるため、演算サイクル毎に負荷
遮断信号と負荷投入信号が短時間のうちに交互に発生さ
れることがなくなる。したがつて、安定したデマンド監
視制御が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は従来の動作を説明するための特性曲線
図、第３図は、本発明による実施例のプロツク図である
。 １・・・・・・デマンド監視制御装置、３・・・・・・
現在値カウンタ、４・・・・・・サンプリングカウンタ
、６・・・・・・残時間時計回路、９・・・・・・乗算
器、１０・・・・・・予測電力発生器、１２・・・・・
・目標需要電力設定器、１３・・・・・・差・比較回路
、１６・・・・・・理想負荷曲線発生器、１７・・・・
・・第１の比較回路、１８・・・・・・制御レベル設定
器、１９・・・・・・遮断レベル発生回路、２０・・・
・・・第２の比較回路、２１・・・・・・投入レベル発
生回路、２２・・・・・・第３の比較回路、２３・・・
・・・遮断指令回路、２４・・・・・・負荷制御回路、
２５・・・・・・投入指令回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 発信装置付電力量計からのパルス数により目標需要
   電力に応じたデマンド監視をおこなうデマンド監視制御
   装置において、現在需要電力が理想負荷曲線を超過し、
   さらに予測需要電力が目標需要電力値をその時点の遮断
   電力幅以上超えるとき制御対象負荷を遮断し、負荷の投
   入にあたつては現在需要電力が理想負荷曲線を下まわり
   さらに予測需要電力が目標需要電力値をその時点におけ
   る遮断電力幅より大きい幅を有する投入電力幅以上に下
   まわつたときに負荷の投入をおこなうようにしたことを
   特徴とするデマンド監視制御装置。