WO2016009492A1 - 電力供給制御装置 - Google Patents
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- H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
- H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
Definitions
- the present invention relates to a power supply control device that controls supply of power from a power supply device to each load.
- the power obtained from the power supply device is smaller than the power obtained from the power system. Therefore, before the power failure, sufficient power was obtained from the power system to operate all loads, but at the time of power failure, sufficient power was not obtained from the power supply to operate all loads. Sometimes.
- Patent Document 1 a technique for limiting a load to be operated by power supplied from a power supply device in the event of a power failure has been proposed (for example, see Patent Document 1).
- a plurality of loads of a house are divided into a load group LA and a load group LB, and power is supplied only from the battery that is a power supply device to the load group LB at the time of a power failure.
- the power supply system sets priorities for a plurality of loads included in the load group LB, estimates the power reserve based on the remaining capacity of the battery and the estimated power consumption of each load, and the power reserve is small. Sometimes power is supplied only to high priority loads.
- Patent Document 2 when the output of the generator unit is lower than the predicted power demand, the generator unit sequentially targets the power supply from the power load having the highest priority, and the total predicted power demand indicates the total of the above outputs.
- a control system for selecting a power load within a range not exceeding is described.
- the power consumption of the power supply device may be generated by reducing the power consumption of the load depending on the operating state of the load.
- the loads M1 and M2 are loads that can supply power within the range of the output capability of the power supply device by comparing the output capability of the power supply device and the power consumption of each of the loads M1 to M4. Assume that only M1 and M2 are connected to the power supply. In such a state, if the power consumption of the load M1 or M2 is reduced while the power failure continues and the power supply device has a surplus, if the load is simply added to the power supply device according to the priority order, The load to be additionally connected is the load M3.
- the load M3 when the power consumption of the load M3 exceeds the range of the remaining power of the power supply device, the load M3 is not connected. In this case, the load M4 having a lower priority than the load M3 is not connected. However, even when the power consumption of the load M3 exceeds the range of the remaining power of the power supply device, it is conceivable that the power consumption of the load M4 is within the range of the remaining power of the power supply device. In such a case, the load M4 is additionally connected to the power supply device from the viewpoint of promoting effective use of the power from the power supply device or operating as many loads as possible to improve the convenience for the user. Is desirable.
- the load is cut off from the power supply device in descending order of priority. At this time, as a result of interrupting the load, there is a case where the power supply device has a surplus power. In this case, when there is an unconnected load whose power consumption is within the range of the remaining capacity of the power device, it is desirable to additionally connect such a load.
- the present inventor can operate a desired load while using the increase / decrease of the operation time of the power supply device in inverse proportion to the power consumption that fluctuates according to the selection of the load to be operated.
- the present invention has been made in view of the above-described problems.
- the power supply control device when the remaining power of the power supply device reaches a preset threshold value, the connection of the load to the power supply device is controlled.
- the main purpose is to allow the power consumption to be adjusted and to continue the operation of the power supply device so as to achieve a desired target time set in advance.
- the first power supply control device of the present invention provides: A power supply control device that is interposed between a power supply device and a plurality of loads, and controls power supply from the power supply device to each of the loads when power supply from the power system to each of the loads is stopped due to a power failure.
- a main control unit that controls the entire system, A circuit for connecting the loads in parallel to the power supply device; A plurality of switches corresponding to each of the loads in the circuit, and a switch for switching an energized state between the power supply device and each of the loads to connection or disconnection, A priority setting unit for setting a priority for each of the loads; One load is selected from each of the loads according to the priority, and the total power consumption of the selected load and the load specified as the connection target is set according to the output capability of the power supply device When the output is not more than the output upper limit, the selected load is specified as a connection target, and the total power consumption of the selected load and the load specified as the connection target is not less than the output upper limit value
- a load specifying unit that repeatedly performs load specifying processing such as not specifying the selected load as a connection target for all of the plurality of loads; and Switching control of the switch corresponding to the load specified as a connection target by the load specifying unit, and connecting the load specified as the connection target to the power supply device; and An operation
- One load is selected from the remaining loads connected to the power supply device according to the priority order, and the total power consumption of the selected load and the re-specified load is determined by the power supply device.
- the remaining amount of power of the power supply device calculated according to the output capacity, the total power consumption of the load connected to the power supply device, and the measurement result of the operation time measurement unit, and the preset power supply If it is less than or equal to the output suppression value that is reset according to the target value of the total operating time of the device, the selected load is identified again as a connection target, and the selected load and the identified again If the total power consumption with the selected load is not less than or equal to the output suppression value, load re-specification processing such as specifying the selected load as a shut-off target is performed for all loads connected to the power supply device Done,
- the switching control unit switches and controls the switch corresponding to the load specified as the shut-off target by the load specifying unit, shuts off the load specified as the shut-off target from the power supply device, and The power consumption of the
- the second power supply control device of the present invention is the above-described first power supply control device of the present invention.
- a measurement unit for measuring the power consumption of each of the loads ;
- the load specifying unit calculates the total power consumption using a measured value of power consumption of each load measured by the measurement unit and stored in the storage unit.
- the third power supply control device of the present invention is interposed between the power supply device and the plurality of loads, and when power supply from the power system to each of the loads is stopped due to a power failure,
- a power supply control device for controlling power supply to the load A main control unit that controls the entire system, A circuit for connecting the loads in parallel to the power supply device; A plurality of switches corresponding to each of the loads in the circuit, and a switch for switching an energized state between the power supply device and each of the loads to connection or disconnection,
- a priority setting unit configured to set a priority only for the priority load, a part of each of the loads as a priority load, a remaining part as a non-priority load,
- One priority load is selected according to the priority, and the total power consumption of the selected priority load and the priority load specified as the connection target is the output upper limit set according to the output capability of the power supply device If it is less than or equal to the value, the selected priority load is identified as the connection target, and the total power consumption of the selected priority load and
- a non-priority load specifying unit that repeatedly performs the non-priority load specifying process as long as the total power consumption of the selected non-priority load and the load specified as the connection target is equal to or less than the output upper limit value;
- a switching control unit for controlling the switching of the switch corresponding to the load specified as the connection target by the priority load specifying unit and the non-priority load specifying unit, and connecting the load specified as the connection target to the power supply device;
- An operation time measuring unit that measures the operation time of the power supply device, and The main control unit The output capability of the power supply; The total power consumption of the loads connected to the power supply, When the remaining amount of power of the power supply device calculated according to the measurement result of the operation time measuring unit reaches a preset threshold value, Among the loads connected to the power supply device, the priority load specifying unit and the non-priority load specifying unit set the priority load having the highest priority and the non-priority load having the smallest power consumption as connection targets.
- At least one of the one priority load and the non-priority load with the largest power consumption among the remaining loads connected to the power supply apparatus that has not been specified again is specified according to the priority. And the total power consumption of the selected load and the load specified again is re-established according to the remaining power level of the power supply device and the preset target value of the total operation time of the power supply device. If it is less than or equal to the set output suppression value, the selected load is specified again as a connection target, and the power consumption of the selected load and the specified load again is determined.
- the switching control unit switches and controls the switch corresponding to the load specified as the shut-off target by the load specifying unit, shuts off the load specified as the shut-off target from the power supply device, and The power consumption of the connected load is adjusted.
- the fourth power supply control device of the present invention is the above-described third power supply control device of the present invention.
- the priority load specifying unit and the non-priority load specifying unit calculate the total power consumption using the measured power consumption value of each load measured by the measurement unit and stored in the storage unit.
- the power consumption can be adjusted by controlling the connection of the load to the power supply device. Operation of the power supply can be continued to achieve.
- the power supply control device 1 is a power supply device as a power supply device when power supply from the power system 2 to a plurality of (for example, eight) loads L1 to L8 is stopped due to a power failure.
- 3 is a device that controls the supply of electric power from load 3 to loads L1 to L8.
- the power supply control device 1 is provided in a consumer and controls power supply to the loads L1 to L8 in the consumer.
- the power supply control device 1 includes a distribution board 4 including a circuit for connecting the loads L1 to L8 in parallel to the power supply device 3, and a personal computer 5 (hereinafter simply referred to as “PC5” as a main control unit). And a switching control device 6 as a switching control unit.
- PC5 personal computer 5
- switching control device 6 as a switching control unit.
- the distribution system 4 is connected to the power system 2 via an external circuit breaker 7 or the like.
- the power distribution device 3 is connected to the distribution board 4.
- the power supply device 3 is a device that takes out the electric power stored in the storage battery 9 of the electric vehicle 8 and supplies it to the distribution board 4 side, for example.
- loads L1 to L8 are connected to the distribution board 4.
- the loads L1 to L8 include, for example, electric devices such as lighting, fire alarms, refrigerators, air conditioners, and television devices.
- an electric circuit 11 for selectively supplying the power from the power system 2 and the power from the power supply device 3 to the loads L1 to L8 is formed.
- the electric circuit 11 includes a main line 12, and an external circuit breaker 7 connected to the power system 2 and the power supply device 3 are connected to the main line 12 in parallel with each other.
- a branch circuit unit 13 is connected to the trunk line 12.
- the branch circuit unit 13 includes a plurality of lines for connecting a plurality of loads L1 to L8 to the main line 12, and the loads L1 to L8 are respectively connected in parallel to the main line 12 via these lines. ing.
- a load as a switch that switches the energized state between the load L ⁇ b> 1 and the trunk line 12 to connection or disconnection in the middle of the line connecting the load L ⁇ b> 1 and the trunk line 12.
- a switch 21 is connected.
- the load switch 21 is, for example, a circuit breaker.
- a current transformer (CT) 31 for measuring a current flowing into the load L1 through the line is connected to the line connecting the load L1 and the main line 12.
- load switches 22 to 28 and current transformers 32 to 38 are also connected to lines connecting the loads L2 to L8 and the main line 12, respectively.
- the current transformers 31 to 38 are specific examples of measuring units.
- a power breaker 14 that switches between connection and disconnection between the power system 2 and the trunk line 12 is provided.
- the power breaker 14 is, for example, a wiring breaker with UVT (undervoltage trip device).
- the power breaker 14 is closed during normal operation (when the power system is in operation) and connects between the power system 2 and the trunk line 12, but when the supply of power from the power system 2 is stopped due to a power failure or the like. This is detected and automatically opened, and the power system 2 and the trunk line 12 are disconnected.
- a current transformer 15 for measuring a current flowing from the power system 2 to the trunk line 12 is connected to the distribution board 4.
- a closing switch 16 is provided as a switch for switching the energized state between the power supply device 3 and the trunk line 12 to connection or disconnection.
- the closing switch 16 is configured by, for example, a manually switchable switch.
- the closing switch 16 is normally open, and disconnects between the power supply device 3 and the trunk line 12. The user can manually close the input switch 16 to connect the power supply device 3 and the trunk line 12.
- the switching control device 6 is a device that controls the distribution board 4 together with the PC 5, and an interface circuit, a control circuit, etc. (not shown) are provided therein. Connected to the switching control device 6 are a PC 5, a current transformer 15, a power circuit breaker 14, a closing switch 16, current transformers 31 to 38, and load switches 21 to 28.
- the switching control device 6 receives the current values measured by the current transformer 15 and the current transformers 31 to 38 from the current transformer 15 and the current transformers 31 to 38, and outputs them to the PC 5. Further, the switching control device 6 receives the trip signal output from the power breaker 14 and outputs a notification signal corresponding to the received trip signal to the PC 5.
- the switching control device 6 detects on / off of the closing switch 16 and outputs a detection signal corresponding to the detection result to the PC 5. Further, the switching control device 6 receives a command signal output from the PC 5, and outputs a control signal corresponding to the received command signal to the load switch specified by the command signal among the load switches 21 to 28. . The load switch opens and closes according to the control signal.
- the switching control device 6 is a specific example of the switching control unit together with the PC 5.
- the PC 5 includes a CPU (Central Processing Unit) 41 and a storage unit 42.
- the PC 5 also includes an operation input unit 43 including a keyboard and a pointing device, and an information display unit 44 including a display device. Furthermore, the PC 5 has an interface (not shown) for transmitting / receiving information to / from the switching control device 6.
- the CPU 41 follows a computer program installed in the PC 5 in advance, as will be described later, (a) priority order setting processing, (b) power consumption calculation processing, (c) connection load identification processing, (d) operation time measurement processing, And (e) A connection load respecifying process is performed.
- the storage unit 42 is a storage device such as a hard disk drive device or a flash memory.
- the storage unit 42 stores a load management table (see FIG. 2).
- the PC 5 is a specific example of a priority order setting unit, a power detection unit, an operation time measurement unit, a load specification unit, a priority load specification unit, and a non-priority load specification unit.
- a load management table T1 is a table showing the management state of each of the loads L1 to L8.
- the “load number” is information for identifying each of the loads L1 to L8.
- “Priority / non-priority” is information indicating whether each of the loads L1 to L8 is a load with a priority set or a load with no priority set.
- “Priority” is information indicating the priority of each load for which a priority is set.
- Power consumption is a power consumption value of each of the loads L1 to L8.
- connection / cutoff is information indicating whether each of the loads L1 to L8 is connected to the main line 12 or is cut off.
- selection flag is information indicating whether or not each of the loads L1 to L8 has been selected in the connection load specifying process and the connection load respecifying process described later.
- the load management tables T2 to T4 shown in the lower part of FIG. 2, FIG. 5 and FIG. 7 are the same as the load management table T1 in the upper part of FIG. 2, but are load management tables at different points in time. The values recorded in the management table are different.
- the power supply control device 1 performs priority order setting processing under the control of the CPU 41 of the PC 5.
- the priority order setting process is a process for setting priority, non-priority setting, and priority order for each of the loads L1 to L8 in accordance with a user input.
- the load is connected to the trunk line 12 so that the power consumption of the load is equal to or less than the output upper limit value set according to the output capability of the power supply device 3.
- a load to be cut off from the trunk line 12 is specified.
- a load with a priority set hereinafter referred to as “priority load”
- a load with no priority set hereinafter referred to as “non-priority load”.
- the reference for specifying the load to be connected to the main line 12 or cut off from the main line 12 is different.
- the priority load to be connected to the main line 12 or to be cut off from the main line 12 is specified in consideration of the priority set for each priority load. Therefore, the power supply control device 1 performs priority order setting processing in preparation for the execution of the connection load specifying process and the connection load respecifying process, and prioritizes and non-prioritizes each of the loads L1 to L8 according to a user input. Setting and setting of priority for priority load.
- the CPU 41 of the PC 5 displays a setting input screen for performing priority and non-priority setting inputs and priority order setting inputs for the priority loads for the loads L1 to L8. Is displayed on the information display unit 44.
- the user can operate the operation input unit 43 of the PC 5 while looking at the setting input screen, and can input priority setting, non-priority setting input, and priority setting input regarding the priority loads for each of the loads L1 to L8. .
- the priority and non-priority settings for the loads L1 to L8 and the priority order settings for the priority loads input by the user are stored in the storage unit 42 as part of the load management table (see FIG. 2). .
- the user can set priorities for all of the loads L1 to L8, or select some loads from the loads L1 to L8, set priorities for the selected loads, and prioritize the remaining loads. It is possible to set no ranking. It is also possible not to set the priority order for all of the loads L1 to L8. Further, the user can change the priority setting for the loads L1 to L8, the non-priority setting, and the priority setting for the priority load at any time.
- the power consumption calculation process is a process of calculating the power consumption of each of the loads L1 to L8 and storing the calculated power consumption in the storage unit 42.
- the load to be connected to or cut off from the main line 12 is specified in consideration of the power consumption of each of the loads L1 to L8. Therefore, the power supply control device 1 performs power consumption calculation processing and calculates the power consumption of each of the loads L1 to L8. The power consumption calculation process is also performed during a power failure.
- the power consumption calculation process is performed as follows, for example. That is, the current transformers 31 to 38 always measure the current flowing into the loads L1 to L8 for each load, and always output the measured current value to the switching control device 6. Subsequently, the switching control device 6 outputs the current value output from the current transformers 31 to 38 to the PC 5 for each load. Subsequently, the PC 5 receives these current values, and the CPU 41 of the PC 5 calculates the power consumption of the loads L1 to L8 for each load using the received current values. The CPU 41 continuously calculates power consumption for each of the loads L1 to L8, and stores the calculated power consumption value in a temporary storage area of the storage unit 42 at a predetermined time interval (for example, every 1 second).
- the power consumption values of the loads L1 to L8 are accumulated in the temporary storage area of the storage unit 42.
- the CPU 41 refers to the power consumption value of the load L1 accumulated in the temporary storage area of the storage unit 42 every predetermined time, for example, every 10 minutes, and the load L1 accumulated for 10 minutes retroactively from that time point.
- the maximum power consumption value among the power consumption values is specified, and the specified power consumption value is stored in another area of the storage unit 42 as a part of the load management table (see FIG. 2).
- the CPU 41 erases all the power consumption values of the load L1 accumulated in the temporary storage area of the storage unit 42.
- the CPU 41 performs the same process for the power consumption values of the loads L2 to L8 accumulated in the temporary storage area of the storage unit 42. As a result, the maximum power consumption value for the last 10 minutes of the loads L1 to L8 is recorded for each load in the load management table shown in FIG. When the calculation of the power consumption of the load is performed in the connection load specifying process and the connection load respecifying process described later, the latest power consumption value recorded in the load management table is used.
- connection load specifying process is a process of specifying a load to which power is to be supplied from the power supply device 3 when a power failure occurs.
- the connection load specifying process specifies a load to be connected to the main line 12 when the power system 2 is disconnected from the main line 12 due to a power failure and the power supply device 3 is connected to the main line 12. It is processing to do.
- connection load specifying process The upper part of FIG. 2 shows the load management table at the start of the connection load specifying process in the first example, and the lower part of FIG. 2 shows the load management table at the end of the connection load specifying process in the first example.
- the priorities are set for the loads L2, L3, and L7 among the loads L1 to L8 by the setting input performed in advance by the user, and the priorities are set for the loads L1, L4 to L6, and L8. Is not set. Therefore, the loads L2, L3, and L7 are priority loads, and the loads L1, L4 to L6, and L8 are non-priority loads. In addition, priority orders are set for the priority loads L2, L3, and L7 in this order. Furthermore, the power consumption of the loads L1 to L8 is 800W, 200W, 300W, 500W, 400W, 300W, 160W, and 40W in order.
- one priority load is selected according to the priority order, and the total power consumption of the selected priority load and the load specified as the connection target is set in advance according to the output capability of the power supply device 3. If the output upper limit value is less than or equal to the output upper limit value, the selected priority load is identified as a connection target, and the priority load is immediately connected to the trunk line 12. On the other hand, when the total power consumption of the selected priority load and the load specified as the connection target is not less than or equal to the output upper limit value, the selected priority load is not specified as the connection target. In this case, the priority load is maintained in a state where it is cut off from the trunk line 12. Such processing is sequentially repeated for all priority loads according to the priority order.
- the output rating of the power supply device 3 is 1000 W
- the output upper limit value is 1000 W, which is an appropriate value equal to or lower than the output rating. Note that, by setting the output upper limit value to a value lower than the output rating of the power supply device 3, even if the load power consumption increases while the load is operating with the power from the power supply device 3, It is also possible to prevent the total power consumption of the connected loads from immediately exceeding the output rating of the power supply device 3.
- one non-priority load is selected in ascending order of power consumption, and the process of identifying the selected non-priority load as a connection target includes the selected non-priority load and the load identified as the connection target. As long as the total power consumption is less than or equal to the above output upper limit value, the process is repeated. If all non-priority loads are selected during that time, the process ends.
- the priority load L2 having the highest priority is selected from the priority loads L2, L3, and L7.
- the priority load L2 there is no load specified as the connection target.
- the total power consumption of the selected priority load and the load specified as the connection target is given priority. It becomes equal to the power consumption of the load L2, and is 200W. And since this power consumption is 1000 W or less which is an output upper limit, priority load L2 is specified as a candidate for connection, and is immediately connected to basic track 12.
- the priority load L3 having the second highest priority is selected.
- the load specified as the connection target is the priority load L2.
- the total power consumption of the priority load L3 and the priority load L2 is 500W. Since this power consumption is 1000 W or less, the priority load L3 is identified as a connection target and immediately connected to the trunk line 12.
- the priority load L7 having the third highest priority is selected.
- the loads specified as connection targets are the priority loads L2 and L3.
- the total power consumption of the priority load L7 and the priority loads L2 and L3 is 660W. Since this power consumption is 1000 W or less, the priority load L7 is specified as a connection target and immediately connected to the trunk line 12. At this time, if the power consumption of the priority load L7 exceeds 1000 W in the total power consumption of the priority loads L2 and L3 already specified, the priority load L7 is not specified as a connection target. As a result, the priority load L7 is not connected to the trunk line 12, and a state where it is cut off from the trunk line 12 is maintained.
- the non-priority load L8 with the smallest power consumption is selected from the non-priority loads L1, L4 to L6, L8.
- the loads specified as connection targets are the priority loads L2, L3, and L7.
- the total power consumption of the non-priority load L8 and the priority loads L2, L3, and L7 is 700W. Since this power consumption is 1000 W or less, the non-priority load L8 is specified as a connection target and immediately connected to the trunk line 12.
- the non-priority load L6 with the second lowest power consumption is selected.
- the loads specified as connection targets are the priority loads L2, L3, L7 and the non-priority load L8.
- the total power consumption of the non-priority load L6, the priority loads L2, L3, L7 and the non-priority load L8 is 1000W. Since this power consumption satisfies 1000 W, the non-priority load L6 is specified as a connection target and immediately connected to the trunk line 12. Then, the connection load specifying process ends.
- the lower load management table T2 in FIG. 2 shows the state of the load management table at this point.
- the loads L2 and L3 are specified according to the priority order, and then the next load L7 is specified according to the priority order. At this time, if the total of the power consumption of the loads L2 and L3 exceeds the output upper limit value by specifying the load L7, the load L7 is skipped without specifying, and the lower priority load is specified. Try. Thereby, in addition to the loads L2 and L3, other priority loads can be specified, and these can be connected to the trunk line 12. Therefore, according to the connection load specifying process, it is possible to connect more loads compared to the case of simply connecting loads according to the priority order.
- the power supply device 3 has 340W of remaining power, so the priority is set within the range of the remaining power.
- the loads L8 and L6 can be connected in ascending order of power consumption among the non-loads. Therefore, when a power failure occurs, it is possible to prevent the load connected to the power supply device 3 from being restricted more than necessary due to the priority set for the load.
- connection load specifying process is described in detail.
- 3 and 4 are flowcharts showing a specific flow of the connection load specifying process.
- the power breaker 14 detects this and opens automatically, and between the power system 2 and the trunk line 12 is detected.
- Shut off step S2.
- a trip signal is output from the power breaker 14 to the switching control device 6, and a notification signal is output from the switching control device 6 to the PC 5 in response to the trip signal.
- the PC 5 recognizes that the power system 2 has stopped based on the notification signal. Subsequently, the PC 5 outputs a command signal instructing to open all the load switches 21 to 28 to the switching control device 6. In response to the command signal, a control signal is output from the switching control device 6 to each load switch 21. In response to the control signal, each load switch 21 to 28 is opened, and all loads L 1 to L 8 are transmitted from the trunk line 12. Blocked. Subsequently, the CPU 41 of the PC 5 turns off the selection flags for all the loads L1 to L8 (step S3).
- step S4 when the user turns on the input switch 16 to start the power supply from the power supply device 3, the switching control device 6 detects that and outputs a detection signal to the PC 5, and the CPU 41 of the PC 5 Recognizes that the closing switch 16 is turned on based on the detection signal (step S4: YES). Subsequently, the CPU 41 determines whether or not the total power consumption of all the loads L1 to L8 is equal to or less than the output upper limit value (step S5). When the total power consumption of all the loads L1 to L8 is equal to or less than the output upper limit value (step S5: YES), the CPU 41 switches the command signal for instructing to close all the load switches 21 to 28. Output to the control device 6.
- a control signal is output from the switching control device 6 to the load switches 21 to 28, the load switches 21 to 28 are closed according to the control signal, and all the loads L1 to L8 are connected to the main line. 12 is connected. Subsequently, the CPU 41 turns on selection flags for all the loads L1 to L8 (step S6), and ends the connection load specifying process.
- step S7 determines whether there is a priority load with the selection flag turned off. ). If there is a priority load with the selection flag off (step S7: YES), the CPU 41 selects a priority load with the highest priority from among the priority loads with the selection flag off (step S8).
- the CPU 41 determines whether or not the total power consumption of the priority load selected in step S8 and the load already closed at this time and connected to the trunk line 12 is equal to or less than the output upper limit value. Is determined (step S9).
- the CPU 41 outputs to the switching control device 6 a command signal instructing to close the load switch corresponding to the priority load selected in step S8.
- a control signal is output from the switching control device 6 to the load switch.
- step S8 the load switch corresponding to the priority load selected in step S8 is closed, and the priority load selected in step S8 is connected to the trunk line 12. Subsequently, the CPU 41 turns on the priority load selection flag selected in step S8 (step S10), and returns the process to step S7.
- step S9 NO
- the CPU 41 turns on the priority load selection flag selected in step S8 (step S10), and returns the process to step S7.
- the priority load selected in step S8 is maintained in the state of being cut off from the trunk line 12.
- step S7 determines whether there is a non-priority load with the selection flag turned off (step S12). If there is a non-priority load with the selection flag turned off (step S12: YES), the CPU 41 selects a non-priority load with the smallest power consumption from the non-priority loads with the selection flag turned off (step S13). ).
- the CPU 41 determines whether or not the total power consumption of the non-priority load selected in step S13 and the load already closed at this time and connected to the trunk line 12 is equal to or less than the output upper limit value. Is determined (step S14).
- CPU41 outputs the command signal which instruct
- a control signal is output from the switching control device 6 to the load switch.
- step S13 the load switch corresponding to the non-priority load selected in step S13 is closed, and the non-priority load selected in step S13 is connected to the trunk line 12. Subsequently, the CPU 41 turns on the selection flag for the non-priority load selected in step S13 (step S15), and returns the process to step S12.
- step S14 NO
- the CPU 41 turns on the selection flag of the non-priority load selected in step S13 (step S16), and ends the connection load specifying process.
- the non-priority load selected in step S13 is maintained in the state of being disconnected from the trunk line 12.
- the non-priority load that is not selected in the connection load specifying process is also maintained in a state where it is cut off from the trunk line 12.
- step S12 if there is no non-priority load with the selection flag turned off in step S12 (step S12: NO), the connection load specifying process ends.
- connection load re-specific processing Further, the power supply control device 1 performs a connection load respecifying process under the control of the CPU 41 of the PC 5.
- the connection load respecifying process supplies power from the power supply device 3 to the load while the power system 2 is disconnected from the main line 12 and the power supply device 3 is connected to the main line 12 due to a power failure. This is a process of re-specifying a load that should continue to be connected to the trunk line 12 when the remaining power level reaches a preset threshold value.
- connection load re-specification process is performed after the connection load identification process is completed when a power failure occurs, and after the elapse of a predetermined time, the remaining amount of power stored in the storage battery 9 to which the power supply device 3 is connected is set to a preset threshold value.
- the trunk line 12 is started immediately. Is a process of re-specifying a load that should continue to be connected to (i.e., should be disconnected from the trunk line 12).
- connection load respecifying process will be described using a second example.
- the upper part of FIG. 5 shows the load management table T3 at the time when the remaining amount of power from the power supply device 3 connected to the trunk line 12 reaches the threshold during the power failure in the second example. Further, the lower part of FIG. 5 shows the load management table T4 at the time when the connection load respecifying process is completed in the second example.
- the second example is an example in the case where the remaining amount of power supplied from the power supply device 3 connected to the trunk line 12 reaches a preset threshold after the first example described above. That is, as shown in the lower load management table T2 in FIG. 2, in the load management table T3, the loads L2, L3, and L7 are priority loads, and the loads L1, L4 to L6, and L8 are non-priority loads. Priorities are set for the loads L2, L3, and L7 in this order, and the power consumption of the loads L1 to L8 is as shown in the load management table T2.
- the loads L2, L3, L6 to L8 are connected to the trunk line 12 at the end of the connection load setting process, and the loads L1, L4 and L5 Is cut off from the trunk line 12. It is assumed that the power failure continues in this state, and the remaining amount of power supplied from the power supply device 3 connected to the trunk line 12 reaches the threshold during the power failure, that is, the remaining power decreases to a predetermined threshold.
- the output suppression value for specifying the load to be cut off from the trunk line 12 in order to reach the target time for the total operation (that is, the total operation time) of the power supply device 3 is the power remaining amount and It is set according to a preset target value of the total operation time of the power supply device 3. For example, when the capacity of the storage battery 9 (output capability of the power supply device 3) is 15000 Wh and the output rating of the power supply device 3 is 1000 W, the target operating time of the storage battery 9 (power supply device 3) is set to 20 hours in advance. It is assumed that the threshold value (that is, the threshold value for forcibly suppressing power consumption) of the remaining power level (the remaining power level supplied from the power supply device 3 to the load) is set to 60%.
- the power supply device 3 is operated for the remaining 14 hours. It is detected that the power consumption per hour must be kept within 642.86 W. That is, it is detected that the output suppression value for forcibly cutting off the power consumption of the load currently connected to the trunk line 12 is 642.86 W from the above-described circumstances.
- connection load respecifying process according to the output capability of the power supply device 3 by the PC 5, the total power consumption of the loads connected to the power supply device 3, and the measurement result of the operation time of the power supply device 3.
- the trunk line 12 is Turn off the selection flag for all blocked loads. That is, the load that is not connected to the trunk line 12 at this point is excluded from future selection targets. Thereby, it is possible to minimize the choice of load to be connected and improve the processing efficiency (processing speed) of the connection load respecifying process.
- a non-priority load is detected from among the loads connected to the trunk line 12 at this time.
- the non-priority loads L6 and L8 are included in the load connected to the trunk line 12, the non-priority load L6 with the largest power consumption is specified as a cutoff target among the non-priority loads L6 and L8. And immediately cut off from the trunk line 12. That is, at this time, a load with a high priority and a load with low power consumption are selectively left.
- the non-priority load L8 connected to the trunk line 12 is specified as a cutoff target and immediately cut off from the trunk line 12.
- the total power consumption of the loads connected to the trunk line 12 is 660 W due to the interruption of the non-priority load L8, but this power consumption still exceeds 642.86 W.
- the loads L2, L3, and L7 connected to the trunk line 12 are all priority loads. In this case, of the priority loads L2, L3, and L7, the priority load L7 having the lowest priority is specified as a cutoff target and is immediately cut off from the trunk line 12.
- the non-priority load L8 which is the load with the lowest power consumption, is additionally connected among the loads L6 to L8 cut off from the trunk line 12 with the selection flag turned on. In other words, the load with the highest priority (load L2) and the load with the lowest power consumption (L8) are identified again as connection targets.
- the total power consumption of the loads connected to the trunk line 12 is 540 W, and is equal to or less than 642.86 W.
- the total power consumption of the loads connected to the trunk line 12 and the output suppression value Since there is a difference of 102.86 W between them, a load having a power consumption of 102.86 W or less can be additionally connected to the trunk line 12.
- the remaining loads L6 and L7 there is no load whose power consumption is 102.86 W or less, and therefore, only L2, L3, and L8 are specified as loads connected to the trunk line 12 at this time. It becomes.
- the lower load management table T4 in FIG. 5 shows the state of the load management table at this point.
- connection load respecifying process when the remaining amount of power supplied from the power supply device 3 connected to the trunk line 12 reaches a preset threshold value, the loads L6 and L7 are connected to the trunk line 12.
- the operating time of the power supply device 3 can be continued to the preset target operating time by reducing the power consumption of the load connected to the trunk line 12 to be equal to or lower than the output suppression value.
- the connection load respecifying process as much load as possible is connected to the power supply device 3 within the range of the output suppression value while eliminating the excess of the load connected to the power supply device 3.
- the lifetime of the storage battery 9 (operating time of the power supply device 3) can be extended over as long as possible while enabling the use. Therefore, effective use of power in the power supply device 3 can be promoted, and as many loads as possible can be activated to improve convenience for the user.
- FIG. 6 is a flowchart showing a specific flow of the connection load respecifying process.
- the CPU 41 of the PC 5 determines the output capability of the power supply device 3 and the power supply device.
- the power supply device 3 connected to the trunk line 12 based on the remaining power calculated based on the total power consumption of the loads connected to the power supply 3 and the measurement result of the operation time of the power supply device 3 It is detected that the remaining amount of power supplied from has reached the threshold (step S21: YES).
- the method of detecting that the remaining amount of power supplied from the power supply device 3 connected to the trunk line 12 has reached the threshold is as described above.
- the CPU 41 turns off selection flags for all loads that are blocked from the trunk line 12 (step S22).
- the CPU 41 determines whether or not there is a non-priority load among the loads connected to the trunk line 12 (step S23).
- the CPU 41 has the largest non-priority load among the non-priority loads connected to the trunk line 12 Is cut off from the trunk line 12 (step S24).
- the CPU 41 outputs to the switching control device 6 a command signal instructing to open the load switch corresponding to the non-priority load.
- a control signal is output from the switching control device 6 to the load switch, whereby the load switch is opened and the non-priority load is cut off from the trunk line 12.
- the CPU 41 determines whether or not the total power consumption of the loads connected to the trunk line 12 is equal to or less than the output suppression value at the stage where the non-priority load is cut off in step S24 (step S25). .
- the CPU 41 shifts the process to step S28.
- the CPU 41 returns the process to step S23.
- step S23 if there is no non-priority load among the loads connected to the trunk line 12 in step S23 (step S23: NO), the load connected to the trunk line 12 is only the priority load, so the CPU 41 Cuts off the priority load with the lowest priority among the priority loads connected to the trunk line 12 from the trunk line 12 (step S26). That is, the CPU 41 outputs to the switching control device 6 a command signal instructing to open the load switch corresponding to the priority load. In response to the command signal, the switching control device 6 outputs a control signal to the load switch, whereby the load switch is opened and the priority load is cut off from the trunk line 12.
- step S27 determines whether or not the total power consumption of the loads connected to the trunk line 12 is equal to or less than the output suppression value at the stage where the priority load is cut off in step S26 (step S27). If the total power consumption of the loads connected to the trunk line 12 is not less than or equal to the output suppression value (step S27: NO), the CPU 41 returns the process to step S26. On the other hand, when the total power consumption of the loads connected to the trunk line 12 is equal to or less than the output suppression value (step S27: YES), the CPU 41 shifts the process to step S28.
- step S28 the CPU 41, at this stage, determines that the difference between the output suppression value and the total power consumption of the load connected to the trunk line 12 is the load that is cut off from the trunk line 12 when the selection flag is on. It is determined whether or not the power consumption is less than the power consumption of the smallest load. At this time, when the difference is not less than the power consumption of the load having the smallest power consumption (step S28: NO), the CPU 41 shifts the processing to step S29.
- step S ⁇ b> 29 the CPU 41 connects the load with the lowest power consumption to the trunk line 12 among the loads cut off from the trunk line 12 with the selection flag turned on. That is, the CPU 41 outputs a command signal for instructing to close the load switch corresponding to the load to the switching control device 6. In response to the command signal, a control signal is output from the switching control device 6 to the load switch, whereby the load switch is closed and the load is connected to the trunk line 12.
- step S28 the difference between the basic output suppression value and the total power consumption of the load connected to the trunk line 12 is that the power consumption is the highest among the loads cut off from the trunk line 12 with the selection flag turned on. If it is less than the power consumption of the small load (step S28: YES), there is no load that can be re-specified (addable) any more, and therefore the connection load re-specific processing ends.
- the trunk line By reducing the power consumption of the load connected to 12 to the output suppression value or less, the operation time of the power supply device 3 can be continued to the preset target operation time.
- the life of the storage battery 9 (operating time of the power supply device 3) can be extended over time. Therefore, effective use of power in the power supply device 3 can be promoted, and as many loads as possible can be activated to improve convenience for the user.
- the actual power consumption of the loads L1 to L8 is acquired by the current transformers 31 to 38 and stored, and the connected load specifying process, the additional load specifying process, and the interrupting load are stored.
- the specific process it is determined whether to connect or disconnect the load to the trunk line 12 using the actual power consumption of the acquired loads L1 to L8. Therefore, the load can be connected and disconnected according to the specific conditions of the loads L1 to L8, and flexible and highly accurate power supply control according to various conditions can be realized.
- the case where the power supply device 3 that takes out the electric power stored in the storage battery 9 of the electric vehicle 8 and supplies it to the distribution board 4 side is used as an example of the power supply device.
- a storage battery or a power generation device may be used as the power supply device.
- each time a load is specified as a connection target or a cutoff target in the connection load specifying process and the connection load respecifying process the load is immediately connected to the main line 12 or cut off from the main line 12.
- all specified loads may be connected to the main line 12.
- all the loads to be cut off from the main line 12 in the connection load respecifying process and all the loads to be reconnected to the main line 12 have been specified, all the specified loads are connected to the main line 12; Blocking may be performed.
- Switching control device switching control unit 7 External circuit breaker 11 Electric circuit (circuit) 12 trunk line 13 branch unit 15 current transformer 21-28 load switch (switch) 31-38 Current transformer (measurement unit) 41 CPU (priority setting unit, power detection unit, load identification unit, priority load identification unit, non-priority load identification unit, operation time measurement unit) 42 Storage unit L1-L8 Load
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Abstract
本発明は、停電中、電源供給装置3の電力残量が予め設定された閾値に到達した場合、電源供給装置3に接続されている負荷のうち、優先順位の最も高い負荷と、消費電力の最も小さい負荷とを接続対象として再度特定すると共に、再度特定されていない電源供給装置3に接続されている残りの負荷の中から、優先順位に従って1つの負荷を選択する。このとき、選択された負荷と再度特定された負荷との消費電力の合計が、電源供給装置3の電力残量および予め設定された電源供給装置3の総運転時間の目標値に応じて設定される出力抑制値以下である場合には、当該選択された負荷を接続対象として再特定し、出力抑制値以下でない場合には遮断対象として特定する。これにより、電源供給装置3に対する負荷の接続を制御して負荷の消費電力を調整できるため、電源供給装置3の総運転時間を予め設定された所望時間に到達させることができる。
Description
本発明は、電源装置から各負荷への電力の供給を制御する電力供給制御装置に関する。
近年、需要家において、停電等により電力系統からの電力供給が停止した場合に、例えば電気自動車の蓄電池または発電装置等の電源装置を用いて、負荷への電力供給を行うシステムが普及しつつある。
このようなシステムでは、電源装置から得られる電力が、電力系統から得られる電力と比較して小さくなる。このため、停電前には、電力系統からすべての負荷を稼働するのに十分な電力が得られていたものの、停電時には、電源装置からすべての負荷を稼働するのに十分な電力が得られなくなることがある。
この点を考慮し、停電時に電源装置から供給される電力によって稼働させる負荷を制限する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。かかる特許文献1に記載された電力供給システムでは、住宅が有する複数の負荷を負荷群LAと負荷群LBに分け、停電時には負荷群LBのみに電源装置であるバッテリから電力を供給する。また、この電力供給システムは、負荷群LBに含まれる複数の負荷に優先順位を定めると共に、バッテリの残存容量と各負荷の推定電力消費量とに基づいて電力余力を推定し、電力余力が小さいときには優先順位の高い負荷のみに電力を供給する。
また、特許文献2には、発電機ユニットの出力が予測電力需要よりも低い場合、優先順位の高い電力負荷から順に発電機ユニットによる電力供給の対象とし、総予測電力需要が上記出力の合計を超えない範囲で電力負荷を選択する制御システムが記載されている。
ところで、停電中において電源装置から供給される電力により負荷を作動させている間、負荷の作動状態によって負荷の消費電力が減少することにより、電源装置に余力が生じる場合がある。このような場合には、電源装置からの電力をできる限り有効に利用し、またはできる限り多くの負荷を作動させるために、その余力の範囲内で、電源装置に接続する負荷を追加することが望ましい。
しかしながら、単純に優先順位に従って負荷を電源装置に追加接続するだけでは、次に述べるような電源装置に追加接続される負荷が必要以上に制限されるという問題がある。
例えば、負荷M1、M2、M3、M4があり、この順番で優先順位が設定されたとする。そして、停電発生時には、電源装置の出力能力と各負荷M1~M4の消費電力との比較により、電源装置の出力能力の範囲内で電力を供給可能な負荷が負荷M1およびM2であったため、負荷M1およびM2のみが電源装置に接続されたとする。このような状態において、停電が継続している間、負荷M1またはM2の消費電力が減少し、電源装置に余力が生じた場合、単純に優先順位に従って負荷を電源装置に追加接続するとすれば、追加接続の対象となる負荷は負荷M3となる。
ところが、負荷M3の消費電力が電源装置の余力の範囲を超える場合には、負荷M3は接続されない。そして、この場合、負荷M3よりも優先順位の低い負荷M4も接続されない。しかしながら、負荷M3の消費電力が電源装置の余力の範囲を超えていても、負荷M4の消費電力が電源装置の余力の範囲内である場合が考えられる。このような場合には、電源装置からの電力の有効利用を促進させ、またはできる限り多くの負荷を作動させて利用者の利便性を高めるという観点から、負荷M4を電源装置に追加接続することが望ましい。
また、優先順位の設定された負荷と、優先順位の設定されていない負荷が存在する場合がある。このような場合、停電継続中に負荷の消費電力が減少して電源装置に余力が生じても、単純に優先順位に従って負荷を電源装置に追加接続するのみでは、優先順位の設定されていない負荷が電源装置に接続されることはない。しかしながら、優先順位の設定されていない負荷の中には、消費電力が電源装置の余力の範囲内である負荷が存在する場合が考えられる。このような場合には、上記観点から、当該負荷を電源装置に追加接続することが望ましい。
これとは逆に、停電継続中に負荷の消費電力が増加し、電源装置の出力能力を超える虞がある場合には、優先順位の低い順に電源装置から負荷を遮断する。このとき、負荷を遮断した結果、電源装置に余力が生じる場合がある。この場合、消費電力が電力装置の余力の範囲内である未接続の負荷が存在する場合には、そのような負荷を追加接続することが望ましい。
さらに、電源装置をその出力能力の範囲内における最大限まで利用して負荷を稼働させた場合と、当該出力能力の範囲内における最小限に抑えて最低限必要な負荷のみを稼働させた場合とでは、後者に比べて前者の方が電源装置における電力の消費が格段に早くなる。そして、電力の消費が早くなれば、その分、電源装置における継続可能な運転時間も短くなる。そのため、所望の負荷を稼働させつつ、できる限り長時間に亘って電源装置の運転を継続させたいという要望があった。
従って、本発明者は、稼働させる負荷の選択に応じて変動する電力の消費量に反比例して、電源装置の運転時間を増減することを利用することで、所望の負荷を稼働させつつ、可能な限り長時間に亘って電源装置の運転を継続可能とすることに着目した。
そこで、本発明は上述した問題点に鑑みてなされたもので、電力供給制御装置において、電源装置の電力残量が予め設定された閾値に到達した場合、この電源装置に対する負荷の接続を制御することで消費電力を調整でき、予め設定した所望の目標時間を達成するべく電源装置の運転を継続可能にすることを主たる目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の第1の電力供給制御装置は、
電源装置と複数の負荷との間に介在され、停電により電力系統から各前記負荷への電力供給が停止した際に、前記電源装置から各前記負荷への電力供給を制御する電力供給制御装置であって、
全体の制御を司る主制御部と、
前記電源装置に対して各前記負荷を並列に接続するための回路と、
前記回路に各前記負荷に対応して複数設けられ、前記電源装置と各前記負荷との間における通電状態を接続または遮断に各々切り換える開閉器と、
各前記負荷に優先順位を設定する優先順位設定部と、
各前記負荷の中から前記優先順位に従って1つの負荷を選択し、当該選択された負荷と接続対象として特定されている負荷との消費電力の合計が前記電源装置の出力能力に応じて設定された出力上限値以下である場合には、当該選択された負荷を接続対象として特定し、当該選択された負荷と接続対象として特定されている負荷との消費電力の合計が前記出力上限値以下でない場合には、当該選択された負荷を接続対象として特定しないといった負荷特定処理を、前記複数の負荷のすべてに対して繰り返し行う負荷特定部と、
前記負荷特定部により接続対象として特定された負荷に対応する前記開閉器を切換制御し、当該接続対象として特定された負荷を前記電源装置に接続する切換制御部と、
前記電源装置の運転時間を測定する運転時間測定部と、を備えており、
前記主制御部は、
前記電源装置の出力能力と、
前記電源装置に接続されている負荷の消費電力の合計と、
前記運転時間測定部の測定結果と、に応じて算出される前記電源装置の電力残量が予め設定された閾値に到達した場合、
前記負荷特定部によって、前記電源装置に接続されている負荷のうち、前記優先順位の最も高い負荷と、前記消費電力の最も小さい負荷とを接続対象として再度特定すると共に、当該再度特定されていない前記電源装置に接続されている残りの負荷の中から、前記優先順位に従って1つの負荷を選択し、当該選択された負荷と前記再度特定された負荷との消費電力の合計が、前記電源装置の出力能力と、前記電源装置に接続されている負荷の消費電力の合計と、前記運転時間測定部の測定結果と、に応じて算出される前記電源装置の電力残量および予め設定された前記電源装置の総運転時間の目標値に応じて再設定される出力抑制値以下である場合には、当該選択された負荷を接続対象として再度特定し、当該選択された負荷と前記再度特定された負荷との消費電力の合計が前記出力抑制値以下でない場合には、当該選択された負荷を遮断対象として特定するといった負荷再特定処理を前記電源装置に接続されているすべての負荷に対して行い、
前記切換制御部によって、前記負荷特定部により遮断対象として特定された負荷に対応する前記開閉器を切換制御し、当該遮断対象として特定された負荷を前記電源装置から遮断して、前記電源装置に接続される負荷の消費電力を調整することを特徴とする。
電源装置と複数の負荷との間に介在され、停電により電力系統から各前記負荷への電力供給が停止した際に、前記電源装置から各前記負荷への電力供給を制御する電力供給制御装置であって、
全体の制御を司る主制御部と、
前記電源装置に対して各前記負荷を並列に接続するための回路と、
前記回路に各前記負荷に対応して複数設けられ、前記電源装置と各前記負荷との間における通電状態を接続または遮断に各々切り換える開閉器と、
各前記負荷に優先順位を設定する優先順位設定部と、
各前記負荷の中から前記優先順位に従って1つの負荷を選択し、当該選択された負荷と接続対象として特定されている負荷との消費電力の合計が前記電源装置の出力能力に応じて設定された出力上限値以下である場合には、当該選択された負荷を接続対象として特定し、当該選択された負荷と接続対象として特定されている負荷との消費電力の合計が前記出力上限値以下でない場合には、当該選択された負荷を接続対象として特定しないといった負荷特定処理を、前記複数の負荷のすべてに対して繰り返し行う負荷特定部と、
前記負荷特定部により接続対象として特定された負荷に対応する前記開閉器を切換制御し、当該接続対象として特定された負荷を前記電源装置に接続する切換制御部と、
前記電源装置の運転時間を測定する運転時間測定部と、を備えており、
前記主制御部は、
前記電源装置の出力能力と、
前記電源装置に接続されている負荷の消費電力の合計と、
前記運転時間測定部の測定結果と、に応じて算出される前記電源装置の電力残量が予め設定された閾値に到達した場合、
前記負荷特定部によって、前記電源装置に接続されている負荷のうち、前記優先順位の最も高い負荷と、前記消費電力の最も小さい負荷とを接続対象として再度特定すると共に、当該再度特定されていない前記電源装置に接続されている残りの負荷の中から、前記優先順位に従って1つの負荷を選択し、当該選択された負荷と前記再度特定された負荷との消費電力の合計が、前記電源装置の出力能力と、前記電源装置に接続されている負荷の消費電力の合計と、前記運転時間測定部の測定結果と、に応じて算出される前記電源装置の電力残量および予め設定された前記電源装置の総運転時間の目標値に応じて再設定される出力抑制値以下である場合には、当該選択された負荷を接続対象として再度特定し、当該選択された負荷と前記再度特定された負荷との消費電力の合計が前記出力抑制値以下でない場合には、当該選択された負荷を遮断対象として特定するといった負荷再特定処理を前記電源装置に接続されているすべての負荷に対して行い、
前記切換制御部によって、前記負荷特定部により遮断対象として特定された負荷に対応する前記開閉器を切換制御し、当該遮断対象として特定された負荷を前記電源装置から遮断して、前記電源装置に接続される負荷の消費電力を調整することを特徴とする。
また、本発明の第2の電力供給制御装置は、上述した本発明の第1の電力供給制御装置において、
各前記負荷の消費電力を計測する計測部と、
前記計測部により計測された各前記負荷の消費電力の計測値を記憶する記憶部と、を更に備え、
前記負荷特定部は、前記計測部により計測されて前記記憶部に記憶された各前記負荷の消費電力の計測値を用いて前記消費電力の合計を計算することを特徴とする。
各前記負荷の消費電力を計測する計測部と、
前記計測部により計測された各前記負荷の消費電力の計測値を記憶する記憶部と、を更に備え、
前記負荷特定部は、前記計測部により計測されて前記記憶部に記憶された各前記負荷の消費電力の計測値を用いて前記消費電力の合計を計算することを特徴とする。
また、本発明の第3の電力供給制御装置は、 電源装置と複数の負荷との間に介在され、停電により電力系統から各前記負荷への電力供給が停止した際に、前記電源装置から各前記負荷への電力供給を制御する電力供給制御装置であって、
全体の制御を司る主制御部と、
前記電源装置に対して各前記負荷を並列に接続するための回路と、
前記回路に各前記負荷に対応して複数設けられ、前記電源装置と各前記負荷との間における通電状態を接続または遮断に各々切り換える開閉器と、
各前記負荷のうちの一部を優先負荷とし、残部を非優先負荷とし、前記優先負荷に対してのみ優先順位を設定する優先順位設定部と、
前記優先順位に従って1つの優先負荷を選択し、当該選択された優先負荷と接続対象として特定されている優先負荷との消費電力の合計が、前記電源装置の出力能力に応じて設定された出力上限値以下である場合には、当該選択された優先負荷を接続対象として特定し、当該選択された優先負荷と接続対象として特定されている優先負荷との消費電力の合計が前記出力上限値以下でない場合には、当該選択された優先負荷を接続対象として特定しないといった優先負荷特定処理をすべての優先負荷に対して繰り返し行う優先負荷特定部と、
前記優先負荷特定部によりすべての優先負荷に対して前記優先負荷特定処理が行われた後、消費電力の小さい順に1つの非優先負荷を選択し、当該選択された非優先負荷を接続対象として特定する非優先負荷特定処理を、当該選択された非優先負荷と接続対象として特定されている負荷との消費電力の合計が前記出力上限値以下である限り繰り返し行う非優先負荷特定部と、
前記優先負荷特定部および前記非優先負荷特定部により接続対象として特定された負荷に対応する前記開閉器を切換制御し、当該接続対象として特定された負荷を前記電源装置に接続する切換制御部と、
前記電源装置の運転時間を測定する運転時間測定部と、を備えており、
前記主制御部は、
前記電源装置の出力能力と、
前記電源装置に接続されている負荷の消費電力の合計と、
前記運転時間測定部の測定結果と、に応じて算出される前記電源装置の電力残量が予め設定された閾値に到達した場合、
前記優先負荷特定部および前記非優先負荷特定部によって、前記電源装置に接続されている負荷のうち、前記優先順位の最も高い優先負荷と、前記消費電力の最も小さい非優先負荷とを接続対象として再度特定すると共に、当該再度特定されていない前記電源装置に接続されている残りの負荷の中から、前記優先順位に従って1つの優先負荷と、前記消費電力の最も大きい前記非優先負荷との少なくとも一方を選択し、当該選択された負荷と前記再度特定された負荷との消費電力の合計が、前記電源装置の電力残量および予め設定された前記電源装置の総運転時間の目標値に応じて再設定される出力抑制値以下である場合には、当該選択された負荷を接続対象として再度特定し、当該選択された負荷と前記再度特定された負荷との消費電力の合計が前記出力抑制値以下でない場合には、当該選択された負荷を遮断対象として特定するといった負荷再特定処理を前記電源装置に接続されているすべての負荷に対して行い、
前記切換制御部によって、前記負荷特定部により遮断対象として特定された負荷に対応する前記開閉器を切換制御し、当該遮断対象として特定された負荷を前記電源装置から遮断して、前記電源装置に接続される負荷の消費電力を調整することを特徴とする。
全体の制御を司る主制御部と、
前記電源装置に対して各前記負荷を並列に接続するための回路と、
前記回路に各前記負荷に対応して複数設けられ、前記電源装置と各前記負荷との間における通電状態を接続または遮断に各々切り換える開閉器と、
各前記負荷のうちの一部を優先負荷とし、残部を非優先負荷とし、前記優先負荷に対してのみ優先順位を設定する優先順位設定部と、
前記優先順位に従って1つの優先負荷を選択し、当該選択された優先負荷と接続対象として特定されている優先負荷との消費電力の合計が、前記電源装置の出力能力に応じて設定された出力上限値以下である場合には、当該選択された優先負荷を接続対象として特定し、当該選択された優先負荷と接続対象として特定されている優先負荷との消費電力の合計が前記出力上限値以下でない場合には、当該選択された優先負荷を接続対象として特定しないといった優先負荷特定処理をすべての優先負荷に対して繰り返し行う優先負荷特定部と、
前記優先負荷特定部によりすべての優先負荷に対して前記優先負荷特定処理が行われた後、消費電力の小さい順に1つの非優先負荷を選択し、当該選択された非優先負荷を接続対象として特定する非優先負荷特定処理を、当該選択された非優先負荷と接続対象として特定されている負荷との消費電力の合計が前記出力上限値以下である限り繰り返し行う非優先負荷特定部と、
前記優先負荷特定部および前記非優先負荷特定部により接続対象として特定された負荷に対応する前記開閉器を切換制御し、当該接続対象として特定された負荷を前記電源装置に接続する切換制御部と、
前記電源装置の運転時間を測定する運転時間測定部と、を備えており、
前記主制御部は、
前記電源装置の出力能力と、
前記電源装置に接続されている負荷の消費電力の合計と、
前記運転時間測定部の測定結果と、に応じて算出される前記電源装置の電力残量が予め設定された閾値に到達した場合、
前記優先負荷特定部および前記非優先負荷特定部によって、前記電源装置に接続されている負荷のうち、前記優先順位の最も高い優先負荷と、前記消費電力の最も小さい非優先負荷とを接続対象として再度特定すると共に、当該再度特定されていない前記電源装置に接続されている残りの負荷の中から、前記優先順位に従って1つの優先負荷と、前記消費電力の最も大きい前記非優先負荷との少なくとも一方を選択し、当該選択された負荷と前記再度特定された負荷との消費電力の合計が、前記電源装置の電力残量および予め設定された前記電源装置の総運転時間の目標値に応じて再設定される出力抑制値以下である場合には、当該選択された負荷を接続対象として再度特定し、当該選択された負荷と前記再度特定された負荷との消費電力の合計が前記出力抑制値以下でない場合には、当該選択された負荷を遮断対象として特定するといった負荷再特定処理を前記電源装置に接続されているすべての負荷に対して行い、
前記切換制御部によって、前記負荷特定部により遮断対象として特定された負荷に対応する前記開閉器を切換制御し、当該遮断対象として特定された負荷を前記電源装置から遮断して、前記電源装置に接続される負荷の消費電力を調整することを特徴とする。
また、本発明の第4の電力供給制御装置は、上述した本発明の第3の電力供給制御装置において、
前記各負荷の消費電力を計測する計測部と、
前記計測部により計測された前記各負荷の消費電力の計測値を記憶する記憶部と、を更に備え、
前記優先負荷特定部および前記非優先負荷特定部は、前記計測部により計測されて前記記憶部に記憶された前記各負荷の消費電力の計測値を用いて前記消費電力の合計を計算することを特徴とする。
前記各負荷の消費電力を計測する計測部と、
前記計測部により計測された前記各負荷の消費電力の計測値を記憶する記憶部と、を更に備え、
前記優先負荷特定部および前記非優先負荷特定部は、前記計測部により計測されて前記記憶部に記憶された前記各負荷の消費電力の計測値を用いて前記消費電力の合計を計算することを特徴とする。
本発明によれば、電源装置の電力残量が予め設定された閾値に到達した場合、この電源装置に対する負荷の接続を制御することで消費電力を調整できるため、予め設定した所望の目標時間を達成するべく電源装置の運転を継続させることができる。
以下、本発明の一実施形態に係る電力供給制御装置について図面を参照しながら説明する。
(電力供給制御装置)
図1において、本実施形態による電力供給制御装置1は、停電により電力系統2から複数(例えば8つ)の負荷L1~L8への電力の供給が停止した際に、電源装置としての電源供給装置3から各負荷L1~L8への電力の供給を制御する装置である。本実施形態において、電力供給制御装置1は、需要家に設けられ、需要家において各負荷L1~L8への電力供給を制御する。
図1において、本実施形態による電力供給制御装置1は、停電により電力系統2から複数(例えば8つ)の負荷L1~L8への電力の供給が停止した際に、電源装置としての電源供給装置3から各負荷L1~L8への電力の供給を制御する装置である。本実施形態において、電力供給制御装置1は、需要家に設けられ、需要家において各負荷L1~L8への電力供給を制御する。
電力供給制御装置1は、電源供給装置3に各負荷L1~L8を並列に接続するための回路を含んだ分電盤4と、主制御部としてのパーソナルコンピュータ5(以下、これを単に「PC5」と称す)と、切換制御部としての切換制御装置6と、を備えている。
かかる分電盤4には、電力系統2が外部遮断器7等を介して接続されている。また、分電盤4には、電源供給装置3が接続されている。電源供給装置3は、例えば電気自動車8の蓄電池9に蓄えられた電力を取り出して分電盤4側に供給する装置である。
また、分電盤4には複数(この場合、8つ)の負荷L1~L8が接続されている。負荷L1~L8には、例えば、照明、火災報知器、冷蔵庫、エアコンディショナ、テレビジョン装置等の電気機器が含まれる。
分電盤4内には、電力系統2からの電力および電源供給装置3からの電力を選択的に各負荷L1~L8に供給するための電気回路11が形成されている。電気回路11は、基幹線路12を備え、基幹線路12には、電力系統2に接続された外部遮断器7と、電源供給装置3とが互いに並列に接続されている。また、基幹線路12には分岐回路ユニット13が接続されている。
分岐回路ユニット13は、複数の負荷L1~L8を基幹線路12にそれぞれ接続するための複数の線路を備えており、これらの線路を介して負荷L1~L8は基幹線路12に並列にそれぞれ接続されている。
また、分岐回路ユニット13において、負荷L1と基幹線路12との間を接続する線路の途中には、負荷L1と基幹線路12との間における通電状態を接続または遮断に各々切り換える開閉器としての負荷開閉器21が接続されている。負荷開閉器21は例えば配線用遮断器である。また、負荷L1と基幹線路12との間を接続する線路には、当該線路を通じて負荷L1へ流れ込む電流を計測する変流器(CT)31が接続されている。これと同様に、負荷L2~L8と基幹線路12との間を接続する線路にも負荷開閉器22~28および変流器32~38がそれぞれ接続されている。なお、変流器31~38はそれぞれ計測部の具体例である。
また、分電盤4内には、電力系統2と基幹線路12との間の接続、遮断を切り換える電源遮断器14が設けられている。電源遮断器14は、例えばUVT(不足電圧引き外し装置)付き配線用遮断器である。電源遮断器14は、通常時(電力系統稼働時)は閉じており、電力系統2と基幹線路12との間を接続しているが、停電等により電力系統2からの電力の供給が停止すると、これを検知して自動的に開き、電力系統2と基幹線路12との間を遮断する。また、分電盤4内には、電力系統2から基幹線路12へ流れ込む電流を計測する変流器15が接続されている。
また、分電盤4内には、電源供給装置3と基幹線路12との間における通電状態を接続または遮断に各々切り換える開閉器としての投入スイッチ16が設けられている。投入スイッチ16は、例えば手動切換式の開閉器で構成される。投入スイッチ16は、通常時は開いており、電源供給装置3と基幹線路12との間を遮断している。利用者は、投入スイッチ16を手動で閉じ、電源供給装置3と基幹線路12との間を接続することができる。
切換制御装置6は、PC5と共に分電盤4を制御する装置であり、その内部には図示省略するインターフェイス回路および制御回路等が設けられている。切換制御装置6には、PC5、変流器15、電源遮断器14、投入スイッチ16、変流器31~38、および負荷開閉器21~28が接続されている。切換制御装置6は、変流器15および変流器31~38によりそれぞれ計測された電流値を、変流器15および変流器31~38から受け取り、これらをPC5に出力する。また、切換制御装置6は、電源遮断器14から出力されたトリップ信号を受け取り、受け取ったトリップ信号に対応する通知信号をPC5に出力する。また、切換制御装置6は、投入スイッチ16のオン、オフを検知し、検知結果に対応する検知信号をPC5に出力する。また、切換制御装置6は、PC5から出力される指令信号を受け取り、受け取った指令信号に対応する制御信号を、負荷開閉器21~28のうち、指令信号により指定された負荷開閉器に出力する。当該負荷開閉器は制御信号に従って開閉する。なお、切換制御装置6はPC5と共に切換制御部の具体例である。
PC5はCPU(Central Processing Unit:中央処理装置)41および記憶部42を備えている。また、PC5は、キーボード、ポインティングデバイス等からなる操作入力部43や、ディスプレイ装置等からなる情報表示部44を備えている。さらに、PC5は、切換制御装置6と情報の送受信を行うためのインタフェース(図示せず)等を有している。CPU41は、PC5に予めインストールされたコンピュータプログラムに従い、後述するように、(a)優先順位設定処理、(b)消費電力算出処理、(c)接続負荷特定処理、(d)運転時間計測処理、および(e)接続負荷再特定処理を行う。記憶部42は例えばハードディスクドライブ装置、フラッシュメモリ等の記憶装置である。記憶部42には負荷管理テーブル(図2参照)が記憶される。なお、PC5は、優先順位設定部、電力検出部、運転時間測定部、負荷特定部、優先負荷特定部および非優先負荷特定部の具体例である。
(負荷管理テーブル)
図2の上段は負荷管理テーブルの一例を示している。図2において、負荷管理テーブルT1は各負荷L1~L8の管理状態を示すテーブルである。負荷管理テーブルT1において、「負荷番号」は、負荷L1~L8のそれぞれを識別するための情報である。「優先/非優先」は、各負荷L1~L8が優先順位の設定された負荷であるか、優先順位の設定されていない負荷であるかを示す情報である。「優先順位」は、優先順位が設定された各負荷の優先順位を示す情報である。「消費電力」は、各負荷L1~L8の消費電力値である。「接続/遮断」は、各負荷L1~L8が基幹線路12と接続されているか、遮断されているかを示す情報である。「選択フラグ」は、後述する接続負荷特定処理、接続負荷再特定処理において、各負荷L1~L8が選択されたか否かを示す情報である。なお、図2の下段、図5および図7に示す負荷管理テーブルT2~T4は、図2の上段の負荷管理テーブルT1と同じものであるが、異なる時点の負荷管理テーブルであり、そのため、負荷管理テーブル中に記録された値がそれぞれ異なる。
図2の上段は負荷管理テーブルの一例を示している。図2において、負荷管理テーブルT1は各負荷L1~L8の管理状態を示すテーブルである。負荷管理テーブルT1において、「負荷番号」は、負荷L1~L8のそれぞれを識別するための情報である。「優先/非優先」は、各負荷L1~L8が優先順位の設定された負荷であるか、優先順位の設定されていない負荷であるかを示す情報である。「優先順位」は、優先順位が設定された各負荷の優先順位を示す情報である。「消費電力」は、各負荷L1~L8の消費電力値である。「接続/遮断」は、各負荷L1~L8が基幹線路12と接続されているか、遮断されているかを示す情報である。「選択フラグ」は、後述する接続負荷特定処理、接続負荷再特定処理において、各負荷L1~L8が選択されたか否かを示す情報である。なお、図2の下段、図5および図7に示す負荷管理テーブルT2~T4は、図2の上段の負荷管理テーブルT1と同じものであるが、異なる時点の負荷管理テーブルであり、そのため、負荷管理テーブル中に記録された値がそれぞれ異なる。
(優先順位設定処理)
電力供給制御装置1は、PC5のCPU41の制御のもと、優先順位設定処理を行う。優先順位設定処理は、利用者の入力に従い、各負荷L1~L8についての優先、非優先の設定および優先順位の設定を行う処理である。
電力供給制御装置1は、PC5のCPU41の制御のもと、優先順位設定処理を行う。優先順位設定処理は、利用者の入力に従い、各負荷L1~L8についての優先、非優先の設定および優先順位の設定を行う処理である。
後述するように、接続負荷特定処理および接続負荷再特定処理では、負荷の消費電力が、電源供給装置3の出力能力に応じて設定された出力上限値以下となるように、基幹線路12に接続し、または基幹線路12から遮断すべき負荷を特定する。その際、各負荷L1~L8のうち、優先順位が設定されている負荷(以下、これを「優先負荷」と称す)と、優先順位が設定されていない負荷(以下、これを「非優先負荷」と称す)とで、基幹線路12に接続し、または基幹線路12から遮断すべき負荷を特定する基準が異なる。また、負荷特定処理では、各優先負荷に設定された優先順位を考慮して基幹線路12に接続し、または基幹線路12から遮断すべき優先負荷を特定する。そこで、電力供給制御装置1は、接続負荷特定処理および接続負荷再特定処理の実行に備えて、優先順位設定処理を行い、利用者の入力に従って、各負荷L1~L8についての優先、非優先の設定、および優先負荷についての優先順位の設定を行う。
優先順位設定処理において、具体的には、PC5のCPU41は、各負荷L1~L8について、優先、非優先の設定入力、および優先負荷についての優先順位の設定入力を行うための設定入力画面をPC5の情報表示部44に表示する。ユーザは、設定入力画面を見ながら、PC5の操作入力部43を操作し、各負荷L1~L8について、優先、非優先の設定入力、および優先負荷についての優先順位の設定入力を行うことができる。ユーザにより入力された、各負荷L1~L8についての優先、非優先の設定、および優先負荷についての優先順位の設定は、負荷管理テーブル(図2参照)の一部として記憶部42に記憶される。
ユーザは、負荷L1~L8のすべてに優先順位を設定することもできるし、負荷L1~L8の中からいくつかの負荷を選んで、選んだ負荷に優先順位を設定し、残りの負荷に優先順位を設定しないこともできる。また、負荷L1~L8のすべてに優先順位を設定しないこともできる。また、ユーザは、負荷L1~L8についての優先、非優先の設定、および優先負荷についての優先順位の設定をいつでも変更することができる。
(消費電力算出処理)
また、電力供給制御装置1は、PC5のCPU41の制御のもと、消費電力算出処理を行う。消費電力算出処理は、各負荷L1~L8の消費電力を算出し、算出した各消費電力を記憶部42に記憶する処理である。
また、電力供給制御装置1は、PC5のCPU41の制御のもと、消費電力算出処理を行う。消費電力算出処理は、各負荷L1~L8の消費電力を算出し、算出した各消費電力を記憶部42に記憶する処理である。
後述する接続負荷特定処理および接続負荷再特定処理では、各負荷L1~L8の消費電力を考慮して基幹線路12に接続しまたは基幹線路12から遮断すべき負荷を特定する。そこで、電力供給制御装置1は、消費電力算出処理を行い、各負荷L1~L8の消費電力を算出する。なお、消費電力算出処理は停電中も行われる。
消費電力算出処理は例えば次のように行われる。すなわち、変流器31~38は負荷L1~L8に流れ込む電流を負荷毎に常に計測し、計測した電流値を常に切換制御装置6に出力している。続いて、切換制御装置6は、変流器31~38から出力された電流値を負荷毎にPC5に出力する。続いて、PC5はこれら電流値を受け取り、PC5のCPU41は、受け取られた電流値を用いて負荷L1~L8の消費電力を負荷毎に算出する。CPU41は、各負荷L1~L8について、消費電力の算出を連続的に行い、算出された消費電力の値を記憶部42の一時記憶領域に所定の時間間隔(例えば1秒間隔)で記憶する。
各負荷L1~L8の消費電力値は記憶部42の一時記憶領域に蓄積される。CPU41は、所定時間毎、例えば10分毎に、記憶部42の一時記憶領域に蓄積された負荷L1の消費電力値を参照し、その時点から遡って10分の間に蓄積された負荷L1の消費電力値のうち最大の消費電力値を特定し、特定した消費電力値を負荷管理テーブル(図2参照)の一部として記憶部42の別の領域に記憶する。その直後、CPU41は、記憶部42の一時記憶領域に蓄積された負荷L1の消費電力値をすべて消去する。CPU41は、記憶部42の一時記憶領域に蓄積された各負荷L2~L8の消費電力値についても同様の処理を行う。この結果、図2に示す負荷管理テーブルには、負荷L1~L8の直近の10分間における最大の消費電力値が負荷毎に記録される。後述する接続負荷特定処理および接続負荷再特定処理において負荷の消費電量について計算が行われる際には、負荷管理テーブルに記録された最新の消費電力値が用いられる。
(接続負荷特定処理)
また、電力供給制御装置1は、PC5のCPU41の制御のもと、接続負荷特定処理を行う。接続負荷特定処理は、停電発生時に、電源供給装置3から電力を供給すべき負荷を特定する処理である。具体的には、接続負荷特定処理は、停電により電力系統2が基幹線路12から遮断され、かつ電源供給装置3が基幹線路12に接続されたときに、基幹線路12に接続すべき負荷を特定する処理である。
また、電力供給制御装置1は、PC5のCPU41の制御のもと、接続負荷特定処理を行う。接続負荷特定処理は、停電発生時に、電源供給装置3から電力を供給すべき負荷を特定する処理である。具体的には、接続負荷特定処理は、停電により電力系統2が基幹線路12から遮断され、かつ電源供給装置3が基幹線路12に接続されたときに、基幹線路12に接続すべき負荷を特定する処理である。
まず、接続負荷特定処理の基本的な内容を、第1の例を用いて説明する。図2の上段は第1の例における接続負荷特定処理の開始時の負荷管理テーブルを示し、図2の下段は第1の例における接続負荷特定処理の終了時の負荷管理テーブルを示している。
第1の例において、ユーザが事前に行った設定入力により、負荷L1~L8のうち、負荷L2,L3,L7に優先順位が設定されており、負荷L1,L4~L6,L8には優先順位が設定されていない。よって、負荷L2,L3,L7が優先負荷であり、負荷L1,L4~L6,L8が非優先負荷である。また、優先負荷L2,L3,L7には、この順序で優先順位が設定されている。さらに、負荷L1~L8の消費電力は、順に、800W,200W,300W,500W,400W,300W,160W,40Wである。
このような状態において、停電発生時に接続負荷特定処理が開始されると、まず、負荷L1~L8のすべてが基幹線路12から遮断される。図2の上段の負荷管理テーブルT1は、この時点における負荷管理テーブルの状態を示している。なお、選択フラグについては後述する。
続いて、優先順位に従って1つの優先負荷が選択され、当該選択された優先負荷と接続対象として特定されている負荷との消費電力の合計が、電源供給装置3の出力能力に応じて予め設定された出力上限値以下である場合には、当該選択された優先負荷が接続対象として特定され、直ちに当該優先負荷が基幹線路12に接続される。一方、当該選択された優先負荷と接続対象として特定されている負荷との消費電力の合計が出力上限値以下でない場合には、当該選択された優先負荷は接続対象として特定されない。この場合、当該優先負荷は基幹線路12から遮断された状態が維持される。このような処理が、すべての優先負荷について、優先順位に従って順次繰り返し行われる。本実施形態では、電源供給装置3の出力定格を1000W、出力上限値は、当該出力定格以下の適切な値である1000Wとする。なお、出力上限値を、電源供給装置3の出力定格よりも低い値とすることで、電源供給装置3からの電力により負荷が作動している間に、負荷の消費電力が増加しても、接続されている負荷の消費電力の合計が直ちに電源供給装置3の出力定格を超えることのないようにすることも可能になる。
次に、消費電力の小さい順に1つの非優先負荷が選択され、当該選択された非優先負荷を接続対象として特定する処理が、当該選択された非優先負荷と接続対象として特定されている負荷との消費電力の合計が上記出力上限値以下である限り繰り返し行われる。なお、その間にすべての非優先負荷が選択された場合には当該処理は終了する。
これら2通りの処理につき、具体的に説明すると、まず、優先負荷特定処理において、優先負荷L2,L3,L7の中から、優先順位の最も高い優先負荷L2が選択される。優先負荷L2が選択された段階では、接続対象として特定されている負荷は存在しないので、この段階で、選択された優先負荷と接続対象として特定されている負荷との消費電力の合計は、優先負荷L2の消費電力に等しくなり、200Wである。そして、この消費電力は、出力上限値である1000W以下なので、優先負荷L2は接続対象として特定され、直ちに基幹線路12に接続される。
続いて、優先順位が2番目に高い優先負荷L3が選択される。優先負荷L3が選択された段階で、接続対象として特定されている負荷は優先負荷L2である。そして、優先負荷L3と優先負荷L2との消費電力の合計は500Wである。この消費電力は1000W以下なので、優先負荷L3は接続対象として特定され、直ちに基幹線路12に接続される。
続いて、優先順位が3番目に高い優先負荷L7が選択される。優先負荷L7が選択された段階で、接続対象として特定されている負荷は優先負荷L2およびL3である。そして、優先負荷L7と優先負荷L2およびL3との消費電力の合計は660Wである。この消費電力は1000W以下なので、優先負荷L7は接続対象として特定され、直ちに基幹線路12に接続される。
このとき、仮に優先負荷L7の消費電力が、既に特定されている優先負荷L2およびL3との消費電力の合計において1000Wを超える場合、優先負荷L7は接続対象として特定されない。この結果、優先負荷L7は基幹線路12に接続されず、基幹線路12から遮断された状態が維持されることとなる。
このとき、仮に優先負荷L7の消費電力が、既に特定されている優先負荷L2およびL3との消費電力の合計において1000Wを超える場合、優先負荷L7は接続対象として特定されない。この結果、優先負荷L7は基幹線路12に接続されず、基幹線路12から遮断された状態が維持されることとなる。
続いて、非優先負荷L1,L4~L6,L8の中から、消費電力の最も小さい非優先負荷L8が選択される。非優先負荷L8が選択された段階で、接続対象として特定されている負荷は優先負荷L2,L3およびL7である。そして、非優先負荷L8と優先負荷L2,L3およびL7との消費電力の合計は700Wである。この消費電力は1000W以下なので、非優先負荷L8は接続対象として特定され、直ちに基幹線路12に接続される。
続いて、消費電力が2番目に小さい非優先負荷L6が選択される。非優先負荷L6が選択された段階で、接続対象として特定されている負荷は優先負荷L2,L3,L7および非優先負荷L8である。そして、非優先負荷L6と優先負荷L2,L3,L7および非優先負荷L8との消費電力の合計は1000Wである。この消費電力は1000Wを満たすので、非優先負荷L6は接続対象として特定され、直ちに基幹線路12に接続される。そして、接続負荷特定処理は終了する。図2の下段の負荷管理テーブルT2は、この時点における負荷管理テーブルの状態を示している。
このように、接続負荷特定処理によれば、優先順位に従って負荷L2,L3を特定していき、続いて優先順位に従って次の負荷L7の特定を試みる。このとき、仮に負荷L7を特定することで、負荷L2,L3の消費電力との合計が出力上限値を超えてしまう場合、負荷L7を特定せずにとばし、優先順位のより低い負荷の特定を試みる。これにより、負荷L2およびL3に加え、他の優先負荷を特定し、これらを基幹線路12に接続することができる。したがって、接続負荷特定処理によれば、単純に優先順位に従って負荷を接続する場合と比較して、より多くの負荷を接続することができる。また、優先順位が設定された負荷L2,L3およびL7について基幹線路12に接続した時点で、電源供給装置3に340Wの余力が残っているので、その余力の範囲内で、優先順位の設定されていない負荷のうちの消費電力の小さい順に、負荷L8およびL6を接続することができる。したがって、停電発生時において、負荷に設定された優先順位のために電源供給装置3に接続される負荷が必要以上に制限されるのを防止することができる。
次に、接続負荷特定処理の実現例を詳細に説明する。図3および図4は接続負荷特定処理の具体的な流れを示すフローチャートである。図3において、停電により電力系統2からの電力の供給が停止すると(ステップS1:YES)、電源遮断器14がこれを検知して自動的に開き、電力系統2と基幹線路12との間を遮断する(ステップS2)。
電源遮断器14が開くと、電源遮断器14から切換制御装置6にトリップ信号が出力され、トリップ信号に応じ、切換制御装置6からPC5に通知信号が出力される。PC5は当該通知信号に基づき、電力系統2が停止したことを認識する。続いて、PC5は、すべての負荷開閉器21~28を開くことを命じる指令信号を切換制御装置6に出力する。当該指令信号に応じ、切換制御装置6から各負荷開閉器21に制御信号が出力され、当該制御信号に応じ、各負荷開閉器21~28が開き、すべての負荷L1~L8が基幹線路12から遮断される。続いて、PC5のCPU41は、すべての負荷L1~L8の選択フラグをそれぞれオフにする(ステップS3)。
続いて、利用者が、電源供給装置3からの電力供給を開始すべく、投入スイッチ16をオンにすると、切換制御装置6がその旨を検知して検知信号をPC5に出力し、PC5のCPU41は、当該検知信号に基づいて投入スイッチ16がオンになったことを認識する(ステップS4:YES)。続いて、CPU41は、すべての負荷L1~L8の消費電力の合計が上記出力上限値以下であるか否かを判断する(ステップS5)。そして、すべての負荷L1~L8の消費電力の合計が出力上限値以下である場合には(ステップS5:YES)、CPU41は、すべての負荷開閉器21~28を閉じることを命じる指令信号を切換制御装置6に出力する。当該指令信号に応じ、切換制御装置6から各負荷開閉器21~28に制御信号が出力され、当該制御信号に応じて各負荷開閉器21~28が閉じ、すべての負荷L1~L8が基幹線路12に接続される。続いて、CPU41は、すべての負荷L1~L8の選択フラグをそれぞれオンにし(ステップS6)、接続負荷特定処理を終える。
一方、すべての負荷L1~L8の消費電力の合計が出力上限値以下でない場合には(ステップS5:NO)、CPU41は、選択フラグがオフの優先負荷があるか否かを判断する(ステップS7)。そして、選択フラグがオフの優先負荷がある場合には(ステップS7:YES)、CPU41は、選択フラグがオフの優先負荷の中から優先順位が最も高い優先負荷を選択する(ステップS8)。
続いて、CPU41は、ステップS8で選択した優先負荷と、この時点で既に負荷開閉器が閉じて基幹線路12に接続されている負荷との消費電力の合計が出力上限値以下であるか否かを判断する(ステップS9)。そして、ステップS8で選択した優先負荷と、この時点で既に負荷開閉器が閉じて基幹線路12に接続されている負荷との消費電力の合計が出力上限値以下である場合には(ステップS9:YES)、CPU41は、ステップS8で選択した優先負荷に対応する負荷開閉器を閉じることを命じる指令信号を切換制御装置6に出力する。当該指令信号に応じ、切換制御装置6から当該負荷開閉器に制御信号が出力される。これにより、ステップS8で選択した優先負荷に対応する負荷開閉器が閉じ、ステップS8で選択した優先負荷が基幹線路12に接続される。続いて、CPU41は、ステップS8で選択した優先負荷の選択フラグをオンにし(ステップS10)、処理をステップS7へ戻す。
一方、ステップS8で選択した優先負荷と、この時点で既に負荷開閉器が閉じて基幹線路12に接続されている負荷との消費電力の合計が出力上限値以下でない場合には(ステップS9:NO)、CPU41は、ステップS8で選択した優先負荷の選択フラグをオンにし(ステップS10)、処理をステップS7へ戻す。この結果、ステップS8で選択した優先負荷については、基幹線路12から遮断された状態が維持される。
他方、ステップS7において、選択フラグがオフの優先負荷がない場合には(ステップS7:NO)、CPU41は、選択フラグがオフの非優先負荷があるか否かを判断する(ステップS12)。そして、選択フラグがオフの非優先負荷がある場合には(ステップS12:YES)、CPU41は、選択フラグがオフの非優先負荷の中から消費電力が最も小さい非優先負荷を選択する(ステップS13)。
続いて、CPU41は、ステップS13で選択した非優先負荷と、この時点で既に負荷開閉器が閉じて基幹線路12に接続されている負荷との消費電力の合計が出力上限値以下であるか否かを判断する(ステップS14)。そして、ステップS13で選択した非優先負荷と、この時点で既に負荷開閉器が閉じて基幹線路12に接続されている負荷との消費電力の合計が出力上限値以下である場合には(ステップS14:YES)、CPU41は、ステップS13で選択した非優先負荷に対応する負荷開閉器を閉じることを命じる指令信号を切換制御装置6に出力する。当該指令信号に応じ、切換制御装置6から当該負荷開閉器に制御信号が出力される。これにより、ステップS13で選択した非優先負荷に対応する負荷開閉器が閉じ、ステップS13で選択した非優先負荷が基幹線路12に接続される。続いて、CPU41は、ステップS13で選択した非優先負荷の選択フラグをオンにし(ステップS15)、処理をステップS12へ戻す。
一方、ステップS13で選択した非優先負荷と、この時点で既に負荷開閉器が閉じて基幹線路12に接続されている負荷との消費電力の合計が出力上限値以下でない場合には(ステップS14:NO)、CPU41は、ステップS13で選択した非優先負荷の選択フラグをオンにし(ステップS16)、接続負荷特定処理を終える。この結果、ステップS13で選択した非優先負荷については、基幹線路12から遮断された状態が維持される。また、この接続負荷特定処理において選択されなかった非優先負荷についても、基幹線路12から遮断された状態が維持される。
他方、ステップS12において、選択フラグがオフの非優先負荷がない場合(ステップS12:NO)、接続負荷特定処理は終了する。
(接続負荷再特定処理)
また、電力供給制御装置1は、PC5のCPU41の制御のもと、接続負荷再特定処理を行う。接続負荷再特定処理は、停電により、電力系統2が基幹線路12から遮断され、かつ電源供給装置3が基幹線路12に接続されている状態が続いている間、電源供給装置3から負荷へ供給される電力残量が予め設定された閾値に到達した場合に、基幹線路12に接続を継続させるべき負荷を再特定する処理である。接続負荷再特定処理は、停電発生時において接続負荷特定処理が終了した後、所定時間の経過後、電源供給装置3が接続された蓄電池9に蓄えられた電力残量が予め設定された閾値まで減ると直ちに開始され、予め設定された所望の目標値(目標時間)まで電源供給装置3の運転(換言すれば、電源供給装置3から負荷への電力供給)を継続させるために、基幹線路12に接続を継続させるべき(すなわち、基幹線路12から遮断すべき)負荷を再特定する処理である。
また、電力供給制御装置1は、PC5のCPU41の制御のもと、接続負荷再特定処理を行う。接続負荷再特定処理は、停電により、電力系統2が基幹線路12から遮断され、かつ電源供給装置3が基幹線路12に接続されている状態が続いている間、電源供給装置3から負荷へ供給される電力残量が予め設定された閾値に到達した場合に、基幹線路12に接続を継続させるべき負荷を再特定する処理である。接続負荷再特定処理は、停電発生時において接続負荷特定処理が終了した後、所定時間の経過後、電源供給装置3が接続された蓄電池9に蓄えられた電力残量が予め設定された閾値まで減ると直ちに開始され、予め設定された所望の目標値(目標時間)まで電源供給装置3の運転(換言すれば、電源供給装置3から負荷への電力供給)を継続させるために、基幹線路12に接続を継続させるべき(すなわち、基幹線路12から遮断すべき)負荷を再特定する処理である。
まず、接続負荷再特定処理の基本的な内容を、第2の例を用いて説明する。図5の上段は、第2の例において、停電中に基幹線路12に接続されている電源供給装置3からの電力残量が閾値に到達した時点の負荷管理テーブルT3を示している。また、図5の下段は、第2の例において、接続負荷再特定処理が終了した時点の負荷管理テーブルT4を示している。
第2の例は、上述した第1の例の後に、基幹線路12に接続された電源供給装置3から供給される電力残量が予め設定された閾値に到達した場合の例である。すなわち、図2の下段の負荷管理テーブルT2に示すように、負荷管理テーブルT3において、負荷L2,L3,L7が優先負荷であり、負荷L1,L4~L6,L8が非優先負荷であり、優先負荷L2,L3,L7にはこの順に優先順位が設定され、負荷L1~L8の消費電力は負荷管理テーブルT2に示す通りである。そして、停電の発生により、上述した接続負荷設定処理が行われた結果、接続負荷設定処理の終了時点において、負荷L2,L3,L6~L8が基幹線路12に接続され、負荷L1,L4およびL5が基幹線路12から遮断されている。この状態で停電が継続し、停電中に、基幹線路12に接続されている電源供給装置3から供給される電力残量が閾値に到達、すなわち電力残量が所定の閾値まで低下したとする。
ここで、電源供給装置3の運転の合計(つまり、総運転時間)を上記目標時間まで到達させるべく、基幹線路12から遮断すべき負荷を特定するための出力抑制値は、上記電力残量および予め設定された電源供給装置3の総運転時間の目標値に応じて設定される。例えば蓄電池9の容量(電源供給装置3の出力能力)を15000Wh、電源供給装置3の出力定格を1000Wとした場合、予め蓄電池9(電源供給装置3)の目標運転時間を20時間、蓄電池9の電力残量(電源供給装置3から負荷へ供給する電力残量)の閾値(すなわち、消費電力を強制的に抑制する閾値)を蓄電池残量60%と設定したとする。
そして、上述した負荷管理テーブルT3に示す状態で蓄電池9に接続された電源供給装置3から負荷への電力供給が6時間経過すると、1000Wの電力消費を6時間続けることから6000Whの電力を消費することとなる。このとき、PC5によって電源供給装置3の出力能力(15000Wh)と、電源供給装置3に接続されている負荷の消費電力の合計(1000W)と、電源供給装置3の運転時間の測定結果(6時間)と、に応じて6000Whの電力が消費されたことが算出されると共に、蓄電池9の残量(電力残量)が60%(9000Wh)である上記設定した閾値に到達したことが検出される。また、この電力残量(9000Wh)と、上記設定した電源供給装置3の目標運転時間の20時間までの残り時間である14時間と、に基づいて、電源供給装置3を残り14時間運転するためには、1時間当たりの消費電力を642.86W以内に抑えなければならないことが検出される。つまり、現時点で基幹線路12に接続されている負荷の消費電力を強制的に遮断するための出力抑制値が、上述の経緯から642.86Wであることが検出される。
接続負荷再特定処理において、PC5によって電源供給装置3の出力能力と、電源供給装置3に接続されている負荷の消費電力の合計と、電源供給装置3の運転時間の測定結果と、に応じて算出される電力残量に基づいて基幹線路12に接続されている電源供給装置3から供給される電力残量が閾値まで低下した旨が検出されると、それに応じ、この時点で基幹線路12から遮断されているすべての負荷の選択フラグをオフにする。つまり、この時点で基幹線路12に接続されていない負荷を今後の選択対象から除外する。これにより、接続対象となる負荷の選択肢を最小限に抑え、当該接続負荷再特定処理にかかる処理効率(処理速度)の向上を図ることができる。
続いて、この時点で基幹線路12に接続されている負荷の中から非優先負荷を検出する。このとき、基幹線路12に接続されている負荷には非優先負荷L6およびL8が含まれているので、非優先負荷L6およびL8のうち、消費電力の最も大きい非優先負荷L6が遮断対象として特定され、直ちに基幹線路12から遮断される。すなわち、この時点では優先順位の高い負荷とそれ以外の消費電力の小さい負荷を選択的に残している。
非優先負荷L6の遮断により、基幹線路12に接続されている負荷の消費電力の合計は700Wとなるが、この消費電力は上記出力抑制値としての642.86Wをまだ超えているので、この段階で、基幹線路12に接続されている非優先負荷L8が遮断対象として特定され、直ちに基幹線路12から遮断される。
非優先負荷L8の遮断により、基幹線路12に接続されている負荷の消費電力の合計は660Wとなるが、この消費電力はまだ642.86Wを超えている。そして、この段階で、基幹線路12に接続されている負荷L2,L3およびL7はすべて優先負荷である。この場合、優先負荷L2,L3およびL7のうち、優先順位の最も低い優先負荷L7が遮断対象として特定され、直ちに基幹線路12から遮断される。
優先負荷L7の遮断により、基幹線路12に接続されている負荷の消費電力の合計は500Wになり、642.86W以下となる。この段階で、基幹線路12に接続されている負荷の消費電力の合計と出力抑制値との間に142.86Wの差があるので、消費電力が142.86W以下の負荷を基幹線路12に追加接続することが可能である。そこで、選択フラグがオンの状態で基幹線路12から遮断された負荷L6~L8のうち、消費電力が最も小さい負荷である非優先負荷L8を追加接続する。換言すれば、優先順位の最も高い負荷(負荷L2)と、消費電力の最も小さい負荷(L8)とを接続対象として再度特定する。
このとき、基幹線路12に接続されている負荷の消費電力の合計は540Wになり、642.86W以下となり、この段階で基幹線路12に接続されている負荷の消費電力の合計と出力抑制値との間に102.86Wの差があるので、消費電力が102.86W以下の負荷を基幹線路12に追加接続することが可能である。しかし、残された負荷L6,L7のうち、消費電力が102.86W以下の負荷は存在しないので、この時点で基幹線路12に接続される負荷は、L2,L3,L8のみが特定されることとなる。図5の下段の負荷管理テーブルT4は、この時点における負荷管理テーブルの状態を示している。
以上の接続負荷再特定処理によれば、基幹線路12に接続された電源供給装置3から供給される電力残量が予め設定された閾値に到達した場合には、負荷L6およびL7を基幹線路12から遮断して基幹線路12に接続されている負荷の消費電力を出力抑制値以下に下げることで、電源供給装置3の運転時間を予め設定した目標運転時間まで継続することができる。このように、接続負荷再特定処理によれば、電源供給装置3に接続される負荷の超過を解消しながらも、出力抑制値の範囲内で、できる限り多くの負荷を電源供給装置3に接続して利用を可能にしつつ、可能な限り長い時間に亘って蓄電池9の寿命(電源供給装置3の運転時間)を延ばすことができる。したがって、電源供給装置3における電力の有効利用を促進することができると共に、できるだけ多くの負荷を作動させて利用者の利便性を高めることができる。
次に、遮断負荷特定処理の実現例を詳細に説明する。図6は接続負荷再特定処理の具体的な流れを示すフローチャートである。図6において、停電により電力系統2が基幹線路12から遮断され、かつ電源供給装置3が基幹線路12に接続されている間、PC5のCPU41は、電源供給装置3の出力能力と、電源供給装置3に接続されている負荷の消費電力の合計と、電源供給装置3の運転時間の測定結果と、に応じて算出される電力残量に基づいて基幹線路12に接続されている電源供給装置3から供給される電力残量が閾値に到達したことを検出する(ステップS21:YES)。基幹線路12に接続されている電源供給装置3から供給される電力残量が閾値に到達したことを検出する方法は、上述した通りである。続いて、CPU41は、基幹線路12から遮断されているすべての負荷の選択フラグをオフにする(ステップS22)。
続いて、CPU41は、基幹線路12に接続された負荷の中に非優先負荷があるか否かを判断する(ステップS23)。基幹線路12に接続された負荷の中に非優先負荷がある場合には(ステップS23:YES)、CPU41は、基幹線路12に接続された非優先負荷のうち、消費電力が最も大きい非優先負荷を基幹線路12から遮断する(ステップS24)。具体的には、CPU41は、当該非優先負荷に対応する負荷開閉器を開くことを命じる指令信号を切換制御装置6に出力する。当該指令信号に応じ、切換制御装置6から当該負荷開閉器に制御信号が出力され、これにより、当該負荷開閉器が開き、当該非優先負荷が基幹線路12から遮断される。
続いて、CPU41は、ステップS24で非優先負荷が遮断された段階で、基幹線路12に接続されている負荷の消費電力の合計が出力抑制値以下であるか否かを判断する(ステップS25)。基幹線路12に接続されている負荷の消費電力の合計が出力抑制値以下である場合には(ステップS25:YES)、CPU41は処理をステップS28へ移行させる。一方、基幹線路12に接続されている負荷の消費電力の合計が出力抑制値以下でない場合には(ステップS25:NO)、CPU41は処理をステップS23へ戻す。
一方、ステップS23において、基幹線路12に接続された負荷の中に非優先負荷がない場合には(ステップS23:NO)、基幹線路12に接続されている負荷は優先負荷のみであるので、CPU41は、基幹線路12に接続されている優先負荷のうち、優先順位が最も低い優先負荷を基幹線路12から遮断する(ステップS26)。すなわち、CPU41は、当該優先負荷に対応する負荷開閉器を開くことを命じる指令信号を切換制御装置6に出力する。当該指令信号に応じ、切換制御装置6から当該負荷開閉器に制御信号が出力され、これにより、当該負荷開閉器が開き、当該優先負荷が基幹線路12から遮断される。
続いて、CPU41は、ステップS26で優先負荷が遮断された段階で、基幹線路12に接続されている負荷の消費電力の合計が出力抑制値以下であるか否かを判断する(ステップS27)。基幹線路12に接続されている負荷の消費電力の合計が出力抑制値以下でない場合には(ステップS27:NO)、CPU41は処理をステップS26へ戻す。一方、基幹線路12に接続されている負荷の消費電力の合計が出力抑制値以下である場合には(ステップS27:YES)、CPU41は処理をステップS28へ移行させる。
続いて、ステップS28において、CPU41は、この段階で、出力抑制値と、基幹線路12に接続されている負荷の消費電力の合計の差が、選択フラグがオンで基幹線路12から遮断された負荷のうち、消費電力が最も小さい負荷の消費電力未満であるか否かを判断する。このとき、上記差が、上記消費電力が最も小さい負荷の消費電力未満でない場合には(ステップS28:NO)、CPU41は処理をステップS29へ移行させる。
次に、ステップS29において、CPU41は、選択フラグがオンで基幹線路12から遮断された負荷のうち、消費電力が最も小さい負荷を基幹線路12に接続する。すなわち、CPU41は、当該負荷に対応する負荷開閉器を閉じることを命じる指令信号を切換制御装置6に出力する。当該指令信号に応じ、切換制御装置6から当該負荷開閉器に制御信号が出力され、これにより、当該負荷開閉器が閉じ、当該負荷が基幹線路12に接続される。
続いて、CPU41は処理をステップS27へ戻す。一方、ステップS28において、基出力抑制値と、基幹線路12に接続されている負荷の消費電力の合計の差が、選択フラグがオンで基幹線路12から遮断された負荷のうち、消費電力が最も小さい負荷の消費電力未満である場合(ステップS28:YES)、これ以上、再特定可能(追加可能)な負荷がないため、接続負荷再特定処理は終了する。
以上説明した通り、本発明の電力供給制御装置1によれば、基幹線路12に接続された電源供給装置3から供給される電力残量が予め設定された閾値に到達した場合には、基幹線路12に接続されている負荷の消費電力を出力抑制値以下に下げることで、電源供給装置3の運転時間を予め設定した目標運転時間まで継続することができる。これにより、電源供給装置3に接続される負荷を選択しながらも、出力抑制値の範囲内で、できる限り多くの負荷を電源供給装置3に接続して利用を可能にしつつ、可能な限り長い時間に亘って蓄電池9の寿命(電源供給装置3の運転時間)を延ばすことができる。したがって、電源供給装置3における電力の有効利用を促進することができると共に、できるだけ多くの負荷を作動させて利用者の利便性を高めることができる。
また、電力供給制御装置1によれば、変流器31~38により負荷L1~L8の実際の消費電力を取得し、これらを記憶しておき、接続負荷特定処理、追加負荷特定処理および遮断負荷特定処理では、これら取得された負荷L1~L8の実際の消費電力を用いて負荷の基幹線路12に対する接続、遮断を行うか否かを判断する。したがって、負荷L1~L8の具体的な状況に応じて負荷の接続、遮断を行うことができ、様々な状況に応じた柔軟かつ高精度な電力供給制御を実現することができる。
なお、上述した実施形態では、電源装置として、電気自動車8の蓄電池9に蓄えられた電力を取り出して分電盤4側に供給する電源供給装置3を用いる場合を例にあげたが、本発明はこれに限らない。例えば蓄電池または発電装置等を電源装置として用いてもよい。
また、上述した実施形態では、接続負荷特定処理および接続負荷再特定処理において、負荷を接続対象または遮断対象として特定するたびに、直ちにその負荷を基幹線路12に接続し、または基幹線路12から遮断する場合を例に挙げたが、本発明はこれに限らない。例えば、接続負荷特定処理において基幹線路12に接続すべきすべての負荷の特定が終了した後に、特定したすべての負荷を基幹線路12に接続してもよい。また、接続負荷再特定処理において基幹線路12から遮断すべきすべての負荷、および基幹線路12に再接続すべきすべての負荷の特定が終了した後に、特定したすべての負荷の基幹線路12に対する接続、遮断を行ってもよい。
また、本発明は、請求の範囲および明細書全体から読み取ることのできる発明の要旨または思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う電力供給制御装置もまた本発明の技術思想に含まれる。
1 電源供給制御装置
2 電力系統
3 電源供給装置(電源装置)
4 分電盤
5 パーソナルコンピュータ(主制御部)
6 切換制御装置(切換制御部)
7 外部遮断器
11 電気回路(回路)
12 基幹線路
13 分岐ユニット
15 変流器
21~28 負荷開閉器(開閉器)
31~38 変流器(計測部)
41 CPU(優先順位設定部、電力検出部、負荷特定部、優先負荷特定部、非優先負荷特定部、運転時間測定部)
42 記憶部
L1~L8 負荷
2 電力系統
3 電源供給装置(電源装置)
4 分電盤
5 パーソナルコンピュータ(主制御部)
6 切換制御装置(切換制御部)
7 外部遮断器
11 電気回路(回路)
12 基幹線路
13 分岐ユニット
15 変流器
21~28 負荷開閉器(開閉器)
31~38 変流器(計測部)
41 CPU(優先順位設定部、電力検出部、負荷特定部、優先負荷特定部、非優先負荷特定部、運転時間測定部)
42 記憶部
L1~L8 負荷
Claims (4)
- 電源装置と複数の負荷との間に介在され、停電により電力系統から各前記負荷への電力供給が停止した際に、前記電源装置から各前記負荷への電力供給を制御する電力供給制御装置であって、
全体の制御を司る主制御部と、
前記電源装置に対して各前記負荷を並列に接続するための回路と、
前記回路に各前記負荷に対応して複数設けられ、前記電源装置と各前記負荷との間における通電状態を接続または遮断に各々切り換える開閉器と、
各前記負荷に優先順位を設定する優先順位設定部と、
各前記負荷の中から前記優先順位に従って1つの負荷を選択し、当該選択された負荷と接続対象として特定されている負荷との消費電力の合計が前記電源装置の出力能力に応じて設定された出力上限値以下である場合には、当該選択された負荷を接続対象として特定し、当該選択された負荷と接続対象として特定されている負荷との消費電力の合計が前記出力上限値以下でない場合には、当該選択された負荷を接続対象として特定しないといった負荷特定処理を、前記複数の負荷のすべてに対して繰り返し行う負荷特定部と、
前記負荷特定部により接続対象として特定された負荷に対応する前記開閉器を切換制御し、当該接続対象として特定された負荷を前記電源装置に接続する切換制御部と、
前記電源装置の運転時間を測定する運転時間測定部と、を備えており、
前記主制御部は、
前記電源装置の出力能力と、
前記電源装置に接続されている負荷の消費電力の合計と、
前記運転時間測定部の測定結果と、に応じて算出される前記電源装置の電力残量が予め設定された閾値に到達した場合、
前記負荷特定部によって、前記電源装置に接続されている負荷のうち、前記優先順位の最も高い負荷と、前記消費電力の最も小さい負荷とを接続対象として再度特定すると共に、当該再度特定されていない前記電源装置に接続されている残りの負荷の中から、前記優先順位に従って1つの負荷を選択し、当該選択された負荷と前記再度特定された負荷との消費電力の合計が、前記電源装置の電力残量および予め設定された前記電源装置の総運転時間の目標値に応じて再設定される出力抑制値以下である場合には、当該選択された負荷を接続対象として再度特定し、当該選択された負荷と前記再度特定された負荷との消費電力の合計が前記出力抑制値以下でない場合には、当該選択された負荷を遮断対象として特定するといった負荷再特定処理を前記電源装置に接続されているすべての負荷に対して行い、
前記切換制御部によって、前記負荷特定部により遮断対象として特定された負荷に対応する前記開閉器を切換制御し、当該遮断対象として特定された負荷を前記電源装置から遮断して、前記電源装置に接続される負荷の消費電力を調整する
ことを特徴とする電力供給制御装置。 - 各前記負荷の消費電力を計測する計測部と、
前記計測部により計測された各前記負荷の消費電力の計測値を記憶する記憶部と、を更に備え、
前記負荷特定部は、前記計測部により計測されて前記記憶部に記憶された各前記負荷の消費電力の計測値を用いて前記消費電力の合計を計算することを特徴とする請求項1に記載の電力供給制御装置。 - 電源装置と複数の負荷との間に介在され、停電により電力系統から各前記負荷への電力供給が停止した際に、前記電源装置から各前記負荷への電力供給を制御する電力供給制御装置であって、
全体の制御を司る主制御部と、
前記電源装置に対して各前記負荷を並列に接続するための回路と、
前記回路に各前記負荷に対応して複数設けられ、前記電源装置と各前記負荷との間における通電状態を接続または遮断に各々切り換える開閉器と、
各前記負荷のうちの一部を優先負荷とし、残部を非優先負荷とし、前記優先負荷に対してのみ優先順位を設定する優先順位設定部と、
前記優先順位に従って1つの優先負荷を選択し、当該選択された優先負荷と接続対象として特定されている優先負荷との消費電力の合計が、前記電源装置の出力能力に応じて設定された出力上限値以下である場合には、当該選択された優先負荷を接続対象として特定し、当該選択された優先負荷と接続対象として特定されている優先負荷との消費電力の合計が前記出力上限値以下でない場合には、当該選択された優先負荷を接続対象として特定しないといった優先負荷特定処理をすべての優先負荷に対して繰り返し行う優先負荷特定部と、
前記優先負荷特定部によりすべての優先負荷に対して前記優先負荷特定処理が行われた後、消費電力の小さい順に1つの非優先負荷を選択し、当該選択された非優先負荷を接続対象として特定する非優先負荷特定処理を、当該選択された非優先負荷と接続対象として特定されている負荷との消費電力の合計が前記出力上限値以下である限り繰り返し行う非優先負荷特定部と、
前記優先負荷特定部および前記非優先負荷特定部により接続対象として特定された負荷に対応する前記開閉器を切換制御し、当該接続対象として特定された負荷を前記電源装置に接続する切換制御部と、
前記電源装置の運転時間を測定する運転時間測定部と、を備えており、
前記主制御部は、
前記電源装置の出力能力と、
前記電源装置に接続されている負荷の消費電力の合計と、
前記運転時間測定部の測定結果と、に応じて算出される前記電源装置の電力残量が予め設定された閾値に到達した場合、
前記優先負荷特定部および前記非優先負荷特定部によって、前記電源装置に接続されている負荷のうち、前記優先順位の最も高い優先負荷と、前記消費電力の最も小さい非優先負荷とを接続対象として再度特定すると共に、当該再度特定されていない前記電源装置に接続されている残りの負荷の中から、前記優先順位に従って1つの優先負荷と、前記消費電力の最も大きい前記非優先負荷との少なくとも一方を選択し、当該選択された負荷と前記再度特定された負荷との消費電力の合計が、前記電源装置の電力残量および予め設定された前記電源装置の総運転時間の目標値に応じて再設定される出力抑制値以下である場合には、当該選択された負荷を接続対象として再度特定し、当該選択された負荷と前記再度特定された負荷との消費電力の合計が前記出力抑制値以下でない場合には、当該選択された負荷を遮断対象として特定するといった負荷再特定処理を前記電源装置に接続されているすべての負荷に対して行い、
前記切換制御部によって、前記負荷特定部により遮断対象として特定された負荷に対応する前記開閉器を切換制御し、当該遮断対象として特定された負荷を前記電源装置から遮断して、前記電源装置に接続される負荷の消費電力を調整する
ことを特徴とする電力供給制御装置。 - 前記各負荷の消費電力を計測する計測部と、
前記計測部により計測された前記各負荷の消費電力の計測値を記憶する記憶部と、を更に備え、
前記優先負荷特定部および前記非優先負荷特定部は、前記計測部により計測されて前記記憶部に記憶された前記各負荷の消費電力の計測値を用いて前記消費電力の合計を計算することを特徴とする請求項3に記載の電力供給制御装置。
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