JPH01118051A - 電力デマンド制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、遠隔・集中制御・管理をおこなう中央装置に
よシ複数台の空調機の電力使用量を制限することによシ
ミ力料金を一定額以下に押える電力デマンド制御装置に
関するものである。

従来の技術 近年電力需用のピーク値を抑制して合理的使用をはかシ
ミ力料金の上昇を押えるため電力デマンド制御の需用が
増加してきた。

従来、この種の電力デマンド制御装置は第５図に示すよ
うな構成であった。第５図において、コンピュータを含
む電子機器で構成された中央装置１は複数台の空調機３
ａ〜３１および照明器１２ａ〜１２ｃ、各種機器を運転
するモータ１３ａ〜１３ｃなどの設備機器を遠隔集中制
御・管理をおこない、伝送線２にて空調制御器７ａ〜７
１゜制御器７ｍ、７ｎにシリアルに接続されている。

この中央装置１は遠隔から空調機３ａ〜３１．照明器１
２ａ〜１２ｃ、モータ１３ａ〜１３Ｃ＋等の運転・停止
を行ったシ、あるいは空調機３ａ〜３１のＪ転モードの
設定、空調設定温度の設定の他設備の運転・管理をおこ
なう等装置であシ、シリアル信号にて中央装置１と各空
調機３ａ〜３１．照明器１２ａ〜１２ｃ、モータ１３ａ
〜１３Ｃの間の空調制御器７ａ〜７１．制御器７ｍ、７
ｎとにおいてデータ伝送が行なわれだ。

一方、中央装置１にはデマンドコントローラ４ａが接続
されており、電力量計４にて計測されるシステム全体の
単位時間当りの電力量をデマンドコントローラ４ａに入
力しデマンドコントローラ４ａが発する信号は中央装置
１に入力されていた。

次に動作について説明する。デマンドコントローラ４ａ
にはあらかじめ電力量の規定値を越えた場合に、設備機
器の中で負荷の比較的大きい空調機３ａ〜３１を停止さ
せる順位を登録しておく。

もし規定値を越えた場合、デマンドコントローラ４ａは
デマンド信号を中央装置１に送信する。

中央装置１はデマンド信号の情報に従い、空調機３ａ〜
３１の登録順に電力量が規定値以下になるまで空調機に
伝送線２を介して停止信号を送信し、空調機を停止させ
る。規定値以下の状態が一定時間継続すれば停止信号を
解除し再び順次運転させる。

以上のように常時電力量を監視し、規定値以上になれば
登録順位に従い空調機を停止し、一定時間規定値以下と
なれば再び運転が再開されるのが従来のデマンド制御装
置の構成であった。

発明が解決しようとする問題点 このような従来の構成では、あらかじめ停止される空調
機の登録順位が決っているため、順位の高い空調機の温
度余裕度（空調機の空調する室内温度と設定温度の差）
が小さく、順位の低い空調機の温度余裕度が大きい事態
が発生しても停止順位は変更できず、室内温度と設定温
度の差のバラツキが大きくなりやすいという問題点があ
った。

本発明はこのような問題点を解決するもので、室内温度
と設定温度のバラツキを最小に保ちながら、設備機器の
中の空調機のデマンド制御がおこなえる電力デマンド制
御装置を提供することを目的としたものである。

問題点を解決するための手段 この問題点を解決するために本発明の電力デマンド制御
装置は、室内の温度を感知する温度検出器と圧縮機を有
する複数台の空調機および照明器モータ等の複数台の設
備機器と、前記空調機の制御をおこなう複数台の空調制
御器および他の設備機器の制御をおこなう、複数台の制
御器と、前記空調制御器には、前記温度検出器で検出し
た温度信号を入力し、内部に設定した設定温度との差に
て前記空調機の運転・停止をおこなう空調機制御手段お
よびシリアル信号の受信・送信がおこなえるシリアル信
号入出力手段とを有し、前記制御器には個々の機器の運
転・停止をおこなう運転・停止制御手段およびシリアル
信号の受信・送信がおこなえるシリアル信号入出力手段
とを有し、前記制御器および空調制御器を複数台、伝送
線にて接続し空調機および照明器、モータ等の設備機器
を遠隔集中制御・管理をおこなう中央装置と、前記中央
装置には空調機および各設備機器の個々の運転電力量デ
ータを入力する機器電力量入力手段と、量記憶手段から
実運転している各機器の電力量を読みだし、運転全機器
の電力量を演算する電力量演算手段と、前記電力量演算
手段によって演算された電力使用量が規定された値を越
えたとき、前記空調機の前記空調制御器に前記中央装置
から送信され、設定された空調室内の設定温度をシフト
し、規定値よシミ力使用量が低下したとき前記設定温度
を逆方向にシフトするよう前記中央装置から全前記空調
機の前記空調制御器へ送信するデマンド制御手段を有し
て構成したものである。

作　　用 この構成によシ、空調機および照明器、モータ等の設備
機器の運転は中央装置において制御・管理され、その運
転電力量は記憶された値を読みだし電力量演算手段で演
算される。その電力量値はデマンド制御手段に入力され
常時監視している。

前記演算電力量が契約された上限の規定値を越えたとき
、前記デマンド制御手段はデマンド信号を発し現在運転
中の空調機の空調制御器に設定された設定温度を冷房の
場合は１度づつ上げ、また暖房の場合は、１度づつ下げ
るよう中央装置よシ各空調機の設定変更操作を行う。

そして、一定時間経過した後、空調機、照明器。

モータ等の設備機器が運転を停止したものがなく演算電
力量が下限の規定値以下とならない場合は、同様に設定
温度を１度シフトさせ下限の規定値以下となるまで、前
記制御を行う。

前記停止した設備機器があシ演算電力量が下限の規定値
以下に低下した場合は逆に設定温度を１度シフトし、デ
マンド信号が発せられる前の設定温度信号すると中止さ
れることとなる。

実施例 以下、本発明の一実施例を第１図〜第４図にもとづき説
明する。なお従来例と同部分については同一符号を付し
構成の説明は省略する。

第１図は本発明の電力デマンド制御装置の全体を示すブ
ロック図である。

第１図において、コンピュータ含む電子機器で構成され
遠隔から集中制御・管理をおこなう中央装置１５には伝
送線２を介して複数台の空調機３ａ〜３１を運転制御す
る複数台の空調制御器７ａ〜７１と、照明器１２ａ〜１
２Ｇ、モータ１３ａ〜１３ｃなど各種複数台の設備機器
を運転制御する複数台の制御器１３ａ〜１３ｃが接続さ
れている。

前記空調機３ａ〜３１内には主なものとして電力消費量
の比較的大きい圧縮機８と、空調室内の温度を検出する
温度検出器９を有している。空調制御器７ａ〜７１は中
央装置１６からの運転指令によシ空調機３ａ〜３１の運
転・停止制御をおこなうとともに温度検出器９の温度を
検出し、中央装置１６から送られた設定温度信号によシ
空調室内の温度の設定がなされ、その設定温度にもとづ
いて検出温度が等しくなるよう空調機３ａ〜３１の運転
・停止をおこなう。制御器７ｍ、７ｎは中央装置１５か
らの運転指令によシ照明器１２ａ〜１２ｃの点灯制御お
よびモータ１３ａ〜１３ｃの運転制御をおこなう。

前記伝送線２を介しておこなう中央装置１５とのシリア
ル信号は空調制御器７ａ〜７１に設けたシリアル信号入
出力手段６を通じて空調機制御手段６によシ空調機３ａ
〜３１の制御がおこなわれ、また制御器７ｍ　、　７　
ｎにおいては同じくシリアル信号入出力手段５を通じて
運転・停止制御手段１４から照明器１２ａ〜１２Ｃの個
々の点灯制御、モータ１３ａ〜１３Ｃの運転制御がおこ
なわれる。

中央装置１６における電力デマンド制御は、設置された
空調機３ａ〜３１をはじめ全設備機器の運転電力量をあ
らかじめ中央装置１５の機器電力量入力手段１５ａよシ
ー台毎入力して電力量記憶手段１６ｂに記憶しておき、
中央装置１６で運転しいる機器の管理情報によって、電
力量記憶手段１６ｂから電力量演算手段１５ｃが読みだ
し全使用電力量を演算し、その電力使用量を常時監視し
ているデマンド制御手段１ｓｄで判断する。稼動してい
る設備機器が多くて規定電力量を越えている場合はデマ
ンド制御信号を発する。圧縮機８を有する空調機３ａ〜
３１の場合、他の設備機器と比較して消費電力量が多い
ため、これを停止すれば使用電力量を低下させるのに有
効である。

空調機３ａ〜３１を停止する場合空調している室内の環
境悪化をできるだけ防ぎつつ電力需要を低下させる必要
があるため、前記デマンド制御信号が発生すると一定温
度づつ設定温度をシフトさせる（冷房の場合は上昇、暖
房の場合は下降）。

空調機３ａ〜３１が停止して規定値以下になるまで一定
温度づつ設定温度をシ′フ卜する。電力使用量が一定下
限迄低下すればシフトは中止されその後電力使用量が下
限よシ低下すれば逆に設定温度をシフトしてゆき停止し
た空調機を再び運転する。

上記のような機能をデマンド制御手段１５ｄを持つ０ 空冷式の凝縮器を有する空調機にあっては外気温変化に
よって電力量が変化するので外気温度センサ１５ｅで外
気温度を測定して中央装置１５に入力し外気温度入力手
段１ｓｆによシ外気温度による補正値に変換し、その値
を電力量演算手段１ｓｄに入力して電力量補正を演算す
る。

次に第２図の空調機３内に空調制御器７を入れた構成図
用いて説明する。第２図において、空調機３の内部の空
調制御器７に設けられたシリアル信号入出力手段６に中
央装置１６からの運転・停止または設定温度の信号を送
シ前記信号を受けた空調機制御手段６にょシ圧縮機８．
ＰＡ交換器１゜を含む冷凍サイクル系（図示せず）と、
送風機１１とを室内温度を測定する温度検出器９が検出
する信号に応じて制御している。

次に冷房時について、第３図の冷房運転時のデマンド制
御運転動作図にもとづき説明する。第１図、第３図にお
いて、中央装置１５は、空調機３ａ〜３１をはじめ各設
備機器の運転状態を集中制御・管理しているが、電力量
演算手段１６ｃで演算した使用電力量が設備機器の運転
台数が多く規定上限を越えると、電力量を常時監視して
いるデマンド制御手段１５ａで判断し、デマンド制御信
号を発し運転中（七〇時）の設定温度を一度上げるよう
中央装置１５よシ空調制御器７ａ〜７１に送信し変更を
おこなう（１１時）。そして一定時間経過後、空調機が
停止した信号が中央装置１５に空調制御器７ａ〜７１か
ら送信されない場合は、同様に一度づつ上げつづけ、（
ｔ２〜ｔ３）上限の規定値以下となるまでこの制御をく
シ返す。

このように設定温度をシフトしてゆくことで室内温度と
設定温度との差の小さい空調機から停止するので、空調
している室内の環境の悪化を最小にすることができ電力
使用量も規定以内に制限することができる。

第４図は以上の説明（Ｃついてのデマンド制御運転動作
を示すフローチャートである。

第４図のフローチャートを用いて再び動作を説明する。

ステップ１０１では中央装置１５内の機器電力量入力手
段１５ａに全設備機器の運転したときの電力量を一台毎
入力して、ステップ１０２で電力量記憶手段１５ｂに各
々格納する。空調機３ａ〜３１ほか設備機器を運転した
とき、運転しいる設備機器の電力量を電力量記憶手段１
５ｂから、電力量演算手段１５ｄで読みだした後ステッ
プ１０３で全運転設備機器の電力量を演算する。

演算した電力量はデマンド制御手段１５ｄで常時監視さ
れ、ステップ１０４で演算電力量と規定電力量と比較し
上限値を越えるとデマンド制御信号を発し、ステップ１
０５に進み、中央装置１５から各空調機３ａ〜３１の空
調制御器７ａ〜７１に設定された設定温度値を１度上げ
る。上限を越えていない場合はステップ１０３に戻る。

次にステップ１０６では再び運転全設備機器の電力量を
演算し空調機の空調制御器から停止した信号が中央装置
１６に送信されたかチエツクする。

ステップ１０７に進み演算電力量と規定電力量の下限値
をと全比較する。空調機まだは他の設備機器が停止して
いない場合は当然ＹＥＳとなシステップ１０６に戻り各
空調機３ａ〜３１の設定温度を再び１度上げ、ステップ
１ｏ６．ステップ１０７とくり返す。

ステップ１０７で設備機器の停止があり演算電力量が低
下して規定電力量下限値を下まわった場合は、ＮＯとな
システップ１０Ｂに進み、各空調機３ａ〜３１の空調制
御器７ａ〜７１に設定した設定温度を１度下げる。次に
ステップ１０９に進み、前記設定温度がデマンド制御信
号を発生する以前の設定温度と合致しているかをチエツ
クし一致しておればステップ１１０に進み設定温度の下
降を中止し、前記ステップ１０９で不一致の場合はステ
ップ１０７に戻り再びくり返する以上のように圧縮機を
有する空調機をビルデングなどの事務所で多数使用して
いる場合は、電力負荷の中で大きな部分を占めているの
で契約電力負荷を越える事態が発生したとき上記した方
法で電力需用を調節すると、負荷調節が有効に働く。

設定温度をシフトして、室内温度と設定温度差の小さな
空調機３ａ〜３１から停止・運転の動作をおこなうこと
は、空調環境の悪化を最小にしてかつ電力需用の調節が
有効におこなえることになる。

またこの装置のように電力量計を用いなくとも、各設備
機器個々の消費電力量を記憶し、運転している設備機器
のデータを読みだし積算すれば容易に求められるまた電
圧、外気温、湿度９等にの変動に対応したデータを記憶
して演算すればより正確に電力量を把握することも可能
である。

発明の効果 以上のように本発明によれば、デマンド・コントローラ
および電力量計を使用することなく、全設備機器−白筋
の電力量を中央装置に入力記憶し、その値を運転した設
備機器のみ電力量演算手段で演算し、その電力量が規定
値を越えたときデマンド制御手段が信号を発し、設定温
度を各空調機に対して一定温度づつシフトすることで空
調運転中、室内温度と設定温度の差のバラツキを最小に
保ちながらデマンド制御をおこなうことができるという
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるデマンド装置の全体構
成図、第２図は同空調機の構成図、第３図は同冷房運転
時のデマンド制御運転動作図、第４図は同冷房時のデマ
ンド制御運転動作フローチャート、第５図は従来のデマ
ンド装置の全体図である。 ２・・・・・・伝送線、３ａ〜３１・・・・・・空調機
、６・・・・・・シリアル信号入出力手段、６・・・・
・・空調機制御手段、７ａ〜７１・・・・・・空調制御
器、７ｍ、７ｎ・・・・・・制御器、８・・・・・・圧
縮機、９・・・・・・温度検出器、１２ａ〜１２ｃ・・
・・・・照明器、１３ａ〜１３ｃ・旧・・モータ、１４
・・・・・・運転・停止制御手段、１５・・・・・・中
央装置、１５ａ・・・・・・機器電力量入力手段、１６
ｂ・・・・・・電力量記憶手段、１５Ｃ・・・・・・電
力量演算手段、１５ｄ・・・・・・デマンド制御手段。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名２−
−−イ云送含身２ ３−ｑ鋼機 ８−万脩次 （７−１機“出番 １６−−市来狼！ 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 室内の温度を感知する温度検出器と圧縮機を有する複数
   台の空調機および照明器、モータ等の複数台の設備機器
   と、前記空調機の制御をおこなう複数台の空調制御器お
   よび他の設備機器の制御をおこなう複数台の制御器と、
   前記空調制御器には、前記温度検出器で検出した温度、
   信号を入力し、内部に設定した設定温度との差にて前記
   空調機の運転・停止をおこなう空調機制御手段およびシ
   リアル信号の受信・送信がおこなえるシリアル信号入出
   力手段とを有し、前記制御器には個々の機器の運転・停
   止をおこなう運転・停止制御手段およびシリアル信号の
   受信・送信がおこなえるシリアル信号入出力手段とを有
   し、前記制御器および空調制御器を複数台、伝送線にて
   接続し空調機および照明器、モータ等の設備機器を遠隔
   集中制御・管理をおこなう中央装置と、前記中央装置に
   は空調機および各設備機器個々の運転電力量データを入
   力する機器電力量入力手段と、前記機器電力量入力手段
   から入力した運転電力量データを記憶する電力量記憶手
   段と、前記機器電力量記憶手段から実運転している各機
   器の電力量を読みだし、運転全機器の電力量を演算する
   電力量演算手段と、前記電力量演算手段によって演算さ
   れた電力使用量が規定された値を越えたとき、前記空調
   機の前記空調制御器に前記中央装置から送信され、設定
   された空調室内の設定温度をシフトし、規定値より電力
   使用量が低下したとき前記設定温度を逆方向にシフトす
   るよう前記中央装置から全前記空調機の前記空調制御器
   へ送信するデマンド制御手段とを有してなる電力デマン
   ド制御装置。