JP6542578B2 - 給電システム、給電方法およびサーバ - Google Patents
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Description
本発明の第1の態様に係る給電システムは、所定電流を出力する複数の給電機器を有する給電装置と、複数の負荷装置のそれぞれに対して前記給電装置から出力された前記所定電流の供給と非供給とを切替える切替え部と、前記複数の負荷装置のそれぞれに対して作動状態を制御する作動信号、および、前記切替え部に対して前記複数の負荷装置のそれぞれに対する前記所定電流の供給と非供給とを制御する切替え信号を生成する演算処理部と、が設けられ、前記演算処理部には、前記負荷装置において処理される作動負荷を表す負荷情報を取得する取得部が更に設けられ、前記演算処理部は、取得した前記負荷情報に基づいて、一部の負荷装置(以下、「移行元の負荷装置」と表記する。)において処理される前記作動負荷を、残りの負荷装置の少なくとも一部(以下、「移行先の負荷装置」と表記する。)で処理する移行処理が可能と判定した場合には、前記移行処理を実行させるために、前記移行元の負荷装置における前記作業負荷の処理を前記移行先の負荷装置で処理させ、前記移行元の負荷装置における前記作業負荷の処理を停止させる前記作動信号を出力し、前記移行元の負荷装置を停止させる前記作動信号を、前記移行元の負荷装置へ出力し、前記移行元の負荷装置に対して前記所定電流を非供給とする前記切替え信号を前記切替え部へ出力することを特徴とする。
上記発明の第2の態様においては、前記移行判定ステップの前に、予め定められたスケジュールを起動させる開始ステップが更に設けられ、前記開始ステップにおいて、処理の開始時点に達していると判定された場合には、前記移行判定ステップへ移ることが好ましい。
このように、予め定められたスケジュールで定められたタイミングに従って、移行処理の判定を行うことにより、所望のタイミングで移行処理の判定を行うことができる。所望のタイミングとしては、例えば、平日の夜間や、土曜や、日曜や、休日などのように作動負荷の低下が予想される時間帯の始まりを挙げることができる。その結果、的確な電力損失の低減を図ることができる。
以下、本発明の第1の実施形態に係る給電システムについて、図1から図7を参照しながら説明する。本実施形態では、本発明の給電システム1を、情報処理や情報通信などの処理を行うICT装置(負荷装置)25、および、空調機(冷却装置)35や照明機器(負荷装置)45などのICT装置25に付随する周辺機器へ電力を供給するシステムである例に適用して説明する。
まず、ICT装置25が分散運転されている通常の運用状態について、図2を参照しながら説明する。分散運転とは、給電システム1における全てのICT装置25、または、大半のICT装置25において情報処理などの演算処理が行われる状態のことである。
リソースに余裕があると判定された場合(YESの場合)、統合制御装置60は、給電装置10やスイッチ16やスイッチ27Aの容量に余裕があるか否かを判定する処理を行う(S14:移行判定ステップ)。つまり、縮退先ICT装置25に直流電流を供給する給電装置10やスイッチ16やスイッチ27Aなどの容量に余裕があるか否かを判定する処理を行う。より具体的には、縮退元ICT装置25の演算処理を縮退先ICT装置25に移行させても、給電装置10の出力が定格容量の所定値(例えば80%)未満であること、スイッチ16およびやスイッチ27Aの電流が定格容量の所定値(80%)未満であること、の全てを満たすか否かを判定する。容量に余裕がないと判定された場合(NOの場合)には、縮退運転の可否を判断する処理を中止する。
次いで、給電OFFされていると判定された場合(YESの場合)、統合制御装置60は、停止済みのICT装置25に対応する電源ユニット11を停止させる指令を出力する(S41:給電停止ステップ)。言い換えると、ICT装置25の停止に伴い給電装置10の運転負荷率が低下するため、余剰となった電源ユニット11を停止させる指令を給電制御装置20に出力する。
次いで、停止済みのICT装置25に対応する電源ユニット11が停止しているか否かを判定する処理を行う(S42)。電源ユニット11が停止していないと判定された場合(NOの場合)には、縮退運転の可否を判断する処理を中止する。
図6に示すように、縮退運転を行うことにより運転中のICT装置25の平均稼働率は60%程度と高まる。平均稼働率が高まりエネルギー利用効率が上がったことから、図5に示すように、ICT装置25の消費電力の合計は分散運転時に比べて5割強が削減されている。また、空調電力においても総発熱量の減少ならびに運転負荷率が向上したことから、6割強が削減されている。給電においてもICT装置25の消費電力が減少し、運転負荷率が向上したことから6割強の削減が図られ、総消費電力も6割近く削減されている。さらに、照明機器45を制御することにより、より効果的な省電力化が図られている。
はじめに、統合制御装置60は分散運転への移行判断のタイミングを定めたスケジュールを起動する処理を行い、当該スケジュールが起動したか否かを判定する処理を行う(S111)。ここで、移行判断のタイミングとしては、例えば、平日の夜間や、土曜や、日曜や、休日などのように情報処理や通信処理などの低下が予想される時間帯の終わりを挙げることができる。スケジュールの起動が失敗と判定された場合(NOの場合)には、移行の可否を判断する処理を中止する。
。
次に、本発明の第2の実施形態に係る給電システムついて図9および図10を参照しながら説明する。本実施形態の給電システムの基本構成は、第1の実施形態と同様であるが、第1の実施形態とは、外部からの電力需要削減要請(DR)にあわせて段階的に省電力運用を行う点が異なっている。より具体的には、第1の実施形態の運用モードと比較して、縮退運転時を3つのモードに細分化するとともにバックアップ用の蓄電池を活用したモードを実装している点が異なっている。
Claims (19)
- 所定電流を出力する複数の給電機器を有する給電装置と、
複数の負荷装置のそれぞれに対して前記給電装置から出力された前記所定電流の供給と非供給とを切替えるとともに前記負荷装置へ供給される電流値を計測する切替え部と、
前記複数の負荷装置のそれぞれに対して作動状態を制御する作動信号、および、前記切替え部に対して前記複数の負荷装置のそれぞれに対する前記所定電流の供給と非供給とを制御する切替え信号を生成する演算処理部と、
が設けられ、
前記演算処理部には、前記負荷装置において処理される作動負荷を表す負荷情報を取得する取得部が更に設けられ、
前記演算処理部は、取得した前記負荷情報に基づいて、一部の負荷装置(以下、「移行元の負荷装置」と表記する。)において処理される前記作動負荷を、残りの負荷装置の少なくとも一部(以下、「移行先の負荷装置」と表記する。)で処理する移行処理が可能と判定した場合には、
前記移行処理を実行させるために、前記移行元の負荷装置における前記作動負荷の処理を前記移行先の負荷装置で処理させ、前記移行元の負荷装置における前記作動負荷の処理を停止させる前記作動信号を出力し、
前記移行元の負荷装置を停止させる前記作動信号を、前記移行元の負荷装置へ出力し、
前記移行元の負荷装置に対して前記所定電流を非供給とする前記切替え信号を前記切替え部へ出力し、
前記演算処理部は、前記給電装置に対して前記複数の給電機器の出力と停止とを制御する出力信号を生成するものであり、前記移行元の負荷装置を停止させる前記作動信号を出力した後に、
前記移行元の負荷装置に接続している前記切替え部から供給される電流値が所定値以下である場合には、前記移行元の負荷装置に対応する前記所定電流を出力する前記給電機器を停止させる前記出力信号を前記給電装置へ出力することを特徴とする給電システム。 - 前記演算処理部は、予め定められたスケジュールで定められたタイミングに従い、前記移行処理が可能か否かの判定を行うことを特徴とする請求項1記載の給電システム。
- 前記演算処理部は、前記複数の負荷装置において消費される電力を削減させるデマンドレスポンスが外部から入力されると、前記デマンドレスポンスに応じて前記作動信号、前記切替え信号、および、前記出力信号の出力を制御することを特徴とする請求項1記載の給電システム。
- 前記演算処理部は、前記移行処理が可能と判定した場合に、
前記移行処理を行った後の前記複数の負荷装置で消費される電力である移行後電力が、前記移行処理を行わない場合に消費される電力である未移行電力未満と判定したときには、
前記移行処理を実行させるために、前記移行元の負荷装置における前記作動負荷の処理を前記移行先の負荷装置で処理させ、前記移行元の負荷装置における前記作動負荷の処理を停止させる前記作動信号を出力し、
前記移行先の負荷装置に対して前記所定電流を非供給とする前記切替え信号を前記切替え部へ出力し、
前記移行元の負荷装置に対応する前記所定電流を出力する前記給電機器を停止させる前記出力信号を前記給電装置へ出力することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の給電システム。 - 前記演算処理部は、前記移行元の負荷装置のうちの前記作動負荷の処理を再開する前記負荷装置(以下、「再開負荷装置」と表記する。)について再開が可能か否かを判定し、
再開が可能と判定された場合には、前記再開負荷装置に対応する前記所定電流を供給する前記給電機器を動作させる前記出力信号を出力し、
前記再開負荷装置に対して前記所定電流を供給とする前記切替え信号を前記切替え部へ出力し、
前記再開負荷装置で前記作動負荷の処理を再開させる前記作動信号を出力することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の給電システム。 - 前記複数の負荷装置から発生した熱を取り除く冷却装置が更に設けられ、
前記演算処理部は、前記移行元の負荷装置が停止している場合には、前記移行元の負荷装置に対応する前記冷却装置の作動状態を停止させる冷却信号を出力することを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の給電システム。 - 前記演算処理部は、前記取得部により取得された前記負荷情報、および、予測される前記負荷装置において処理される作動負荷を表す予測負荷情報の少なくとも一方に基づいて前記移行元の負荷装置において処理される前記作動負荷を、前記移行先で処理する移行処理が可能か判定するものであり、
前記予測負荷情報は、平日か休日かを示すカレンダ情報、1日を複数の時間帯に分けた時間帯情報、前記負荷装置を利用する利用者における利用状況に関連する期間および行事の少なくとも一方を示すイベント情報、前記負荷装置を利用する利用者の数を示す利用者数情報、および、気象情報の少なくとも1つに基づいて予測されることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の給電システム。 - 所定の電流を出力する複数の給電機器を有する給電装置の出力を、複数の負荷装置に供給する給電方法であって、
前記負荷装置において処理される作動負荷を表す負荷情報を取得し、取得した前記負荷情報に基づいて、一部の負荷装置(以下、「移行元の負荷装置」と表記する。)において処理される前記作動負荷を、残りの負荷装置の少なくとも一部(以下、「移行先の負荷装置」と表記する。)で処理する移行処理が可能か否かを判定する移行判定ステップと、
前記移行処理が可能と判定した場合には、前記移行処理を実行させるために、前記移行元の負荷装置における前記作動負荷の処理を前記移行先の負荷装置で処理させ、前記移行元の負荷装置における前記作動負荷の処理を停止させる作動信号を出力する移行ステップと、
前記移行元の負荷装置を停止させる前記作動信号を前記移行元の負荷装置へ出力する負荷停止ステップと、
前記移行元の負荷装置に対して前記給電装置から出力された所定電流を非供給とする切替え信号を所定電流の供給と非供給とを切替える切替え部へ出力する非供給ステップと、
前記切替え部から前記移行元の負荷装置に供給される前記所定電流の電流値が所定値以下である場合には、前記移行元の負荷装置に対応する前記所定電流を出力する前記給電機器を停止させる出力信号を前記給電装置へ出力する給電停止ステップと、
を有することを特徴とする給電方法。 - 前記移行判定ステップの前に、
予め定められたスケジュールを起動させる開始ステップが更に設けられ、
前記開始ステップにおいて、処理の開始時点に達していると判定された場合には、前記移行判定ステップへ移ることを特徴とする請求項8記載の給電方法。 - 前記給電停止ステップの後に、前記移行元の負荷装置が停止している場合には、前記複数の負荷装置から発生した熱を取り除く冷却装置のうち、前記移行元の負荷装置に対応する前記冷却装置を停止させる冷却信号を出力する冷却装置停止ステップを更に有することを特徴とする請求項8または9に記載の給電方法。
- 前記給電停止ステップの後に、前記移行元の負荷装置のうち前記作動負荷の処理を再開させる前記負荷装置(以下、「再開負荷装置」と表記する。)について再開が可能か否か判定する再開判定ステップと、
前記再開負荷装置に対応する前記所定電流を供給する前記給電機器を動作させる出力信号を出力する出力再開ステップと、
前記再開負荷装置に対して前記所定電流を供給とする前記切替え信号を前記切替え部へ出力する供給再開ステップと、
前記再開負荷装置で前記作動負荷の処理を再開させる前記作動信号を出力する動作再開ステップと、
を更に有することを特徴とする請求項8から10のいずれか1項に記載の給電方法。 - 前記移行判定ステップにおいて、取得部により取得された前記負荷情報、および、予測される前記負荷装置において処理される作動負荷を表す予測負荷情報の少なくとも一方に基づいて前記移行元の負荷装置において処理される前記作動負荷を、前記移行先で処理する移行処理が可能か判定し、
前記予測負荷情報は、平日か休日かを示すカレンダ情報、1日を複数の時間帯に分けた時間帯情報、前記負荷装置を利用する利用者における利用状況に関連する期間および行事の少なくとも一方を示すイベント情報、前記負荷装置を利用する利用者の数を示す利用者数情報、および、気象情報の少なくとも1つに基づいて予測されることを特徴とする請求項8から11のいずれか1項に記載の給電方法。 - 複数の負荷装置のそれぞれに対して作動状態を制御する作動信号、および、前記複数の負荷装置のそれぞれに対して給電装置から出力される所定電流の供給と非供給とを制御するとともに前記負荷装置へ供給される電流値を計測する切替え部に対して前記複数の負荷装置のそれぞれに対する前記所定電流の供給と非供給とを制御する切替え信号を生成する演算処理部と、
前記負荷装置において処理される作動負荷を表す負荷情報を取得する取得部と、
が設けられ、
前記演算処理部は、取得した前記負荷情報に基づいて、一部の負荷装置(以下、「移行元の負荷装置」と表記する。)において処理される前記作動負荷を、残りの負荷装置の少なくとも一部以下、「移行先の負荷装置」と表記する。)で処理する移行処理が可能と判定した場合には、
前記移行処理を実行させるために、前記移行元の負荷装置における前記作動負荷の処理を前記移行先の負荷装置で処理させ、前記移行元の負荷装置における前記作動負荷の処理を停止させる前記作動信号を出力し、
前記移行元の負荷装置を停止させる前記作動信号を、前記移行元の負荷装置へ出力し、
前記移行元の負荷装置に対して前記所定電流を非供給とする前記切替え信号を前記切替え部へ出力し、
前記演算処理部は、前記所定電流を出力する複数の給電機器を有する前記給電装置に対して前記複数の給電機器の出力と停止とを制御する出力信号を生成するものであり、前記移行元の負荷装置を停止させる前記作動信号を出力した後に、
前記移行元の負荷装置に接続している前記切替え部から供給される電流値が所定値以下である場合には、前記移行元の負荷装置に対応する前記所定電流を出力する前記給電機器を停止させる前記出力信号を前記給電装置へ出力することを特徴とするサーバ。 - 前記演算処理部は、予め定められたスケジュールで定められたタイミングに従い、前記移行処理が可能か否かの判定を行うことを特徴とする請求項13記載のサーバ。
- 前記演算処理部は、前記複数の負荷装置において消費される電力を削減させるデマンドレスポンスが外部から入力されると、前記デマンドレスポンスに応じて前記作動信号、前記切替え信号、および、前記出力信号の出力を制御することを特徴とする請求項13記載のサーバ。
- 前記演算処理部は、前記移行処理が可能と判定した場合に、
前記移行処理を行った後の前記複数の負荷装置で消費される電力である移行後電力が、前記移行処理を行わない場合に消費される電力である未移行電力未満と判定したときには、
前記移行処理を実行させるために、前記移行元の負荷装置における前記作動負荷の処理を前記移行先の負荷装置で処理させ、前記移行元の負荷装置における前記作動負荷の処理を停止させる前記作動信号を出力し、
前記移行元の負荷装置に対して前記所定電流を非供給とする前記切替え信号を前記切替え部へ出力し、
前記移行元の負荷装置に対応する前記所定電流を出力する前記給電機器を停止させる前記出力信号を前記給電装置へ出力することを特徴とする請求項13から15のいずれか1項に記載のサーバ。 - 前記演算処理部は、前記移行元の負荷装置のうちの前記作動負荷の処理を再開させる前記負荷装置(以下、「再開負荷装置」と表記する。)について再開が可能か否か判定し、
再開が可能と判定された場合には、前記再開負荷装置に対応する前記所定電流を供給する前記給電機器を動作させる前記出力信号を出力し、
前記再開負荷装置に対して前記所定電流を供給とする前記切替え信号を前記切替え部へ出力し、
前記再開負荷装置で前記作動負荷の処理を再開させる前記作動信号を出力することを特徴とする請求項13から16のいずれか1項に記載のサーバ。 - 前記演算処理部は、前記移行元の負荷装置が停止している場合には、前記複数の負荷装置から発生した熱を取り除く冷却装置のうち、前記移行元の負荷装置に対応する前記冷却装置を停止させる冷却信号を出力することを特徴とする請求項13から17のいずれか1項に記載のサーバ。
- 前記演算処理部は、前記取得部により取得された前記負荷情報、および、予測される前記負荷装置において処理される作動負荷を表す予測負荷情報の少なくとも一方に基づいて前記移行元の負荷装置において処理される前記作動負荷を、前記移行先で処理する移行処理が可能か判定するものであり、
前記予測負荷情報は、平日か休日かを示すカレンダ情報、1日を複数の時間帯に分けた時間帯情報、前記負荷装置を利用する利用者における利用状況に関連する期間および行事の少なくとも一方を示すイベント情報、前記負荷装置を利用する利用者の数を示す利用者数情報、および、気象情報の少なくとも1つに基づいて予測されることを特徴とする請求項13から18のいずれか1項に記載のサーバ。
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