特許 5964136 無線デマンド制御システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5964136

(24)【登録日】2016年7月8日

(45)【発行日】2016年8月3日

(54)【発明の名称】無線デマンド制御システム

(51)【国際特許分類】

   H02J 3/14 20060101AFI20160721BHJP

   H02J 13/00 20060101ALI20160721BHJP

   G01R 21/00 20060101ALI20160721BHJP

   G01R 11/00 20060101ALI20160721BHJP

【ＦＩ】

   H02J3/14

   H02J13/00 301A

   H02J13/00 311T

   G01R21/00 Q

   G01R11/00 A

【請求項の数】2

【全頁数】7

(21)【出願番号】特願2012-119730(P2012-119730)

(22)【出願日】2012年5月25日

(65)【公開番号】特開2013-247764(P2013-247764A)

(43)【公開日】2013年12月9日

【審査請求日】2015年3月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000124591

【氏名又は名称】河村電器産業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100078721

【弁理士】

【氏名又は名称】石田 喜樹

(72)【発明者】

【氏名】大橋 均

(72)【発明者】

【氏名】加藤 昌幸

(72)【発明者】

【氏名】森田 拓実

【審査官】 田中 慎太郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−０４５９４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１２５０９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０６５３５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−００６０３４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｊ ３／１４

Ｇ０１Ｒ １１／００

Ｇ０１Ｒ ２１／００

Ｈ０２Ｊ １３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

配電線路から電力を受電するキュービクルと、前記キュービクルから供給された電力を使用する負荷機器とを備えた施設において、
前記負荷機器の使用電力を計測する計測ユニットと、使用電力の計測値が目標値を超えると予測された場合にデマンド制御指令を出力する監視ユニットと、前記デマンド制御指令に応答して前記負荷機器の稼動を制御する制御ユニットとを備え、
前記計測ユニットを前記キュービクルの筐体に内蔵する一方、前記監視ユニットを前記施設の建物に設置し、
前記筐体に設けられた窓ガラスの補強用金網でアンテナを構成し、当該アンテナを介して前記計測ユニットの計測データを前記監視ユニットに無線送信することで、前記使用電力の計測データを前記計測ユニットから前記監視ユニットに送信することを特徴とするデマンド制御システム。

【請求項2】

前記デマンド制御指令を無線通信によって監視ユニットから制御ユニットに送信することを特徴とする請求項１記載のデマンド制御システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、主に小口需要家の電力管理に適したデマンド制御システムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、原子力発電設備の稼動停止に伴い、電力不足の長期化が予想されている。デマンド制御システムは、節電を目的とする電力管理を行うため、電力不足に対処するに有効なシステムである。しかし、現状このシステムは、大口需要家に普及しているものの、小売店舗や小規模工場等の小口需要家の間では、導入コストが高くつくため、普及率が極めて低い。

【0003】

そこで、従来、小口需要家向けの電力管理システムが提案されている。例えば、特許文献１には、コンビニ等の小規模施設の敷地に専用キュービクルと店舗建物を新設し、専用キュービクルに計測ユニットと制御ユニットを設置し、店舗建物内に省エネ電気機器と通信装置を設置し、外部の電力管理サーバで店舗の消費電力量を管理するシステムが提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００４−９６９０６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところが、従来技術によると、新規出店時であれば、システムをキュービクルや省エネ機器と合せて比較的安価に導入できるが、既存施設の場合は、付帯工事に多くの費用がかかる問題点があった。特に、キュービクルと店舗建物との間の通信線は地中埋設工事または架空工事を必要とするため、通信用配線工事費が高くつき、小口需要家がシステムの導入をためらう大きな要因となっていた。

【0006】

そこで、本発明の目的は、通信用配線工事を不要にし、小口需要家の既存施設へより安価に導入できるデマンド制御システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、本発明は、配電線路から電力を受電するキュービクルと、キュービクルから供給された電力を使用する負荷機器とを備えた施設において、次のようなデマンド制御システムを提供する。

【0008】

（１）負荷機器の使用電力を計測する計測ユニットと、使用電力の計測値が目標値を超えると予測された場合にデマンド制御指令を出力する監視ユニットと、デマンド制御指令に応答して負荷機器の稼動を制御する制御ユニットとを備え、計測ユニットをキュービクルの筐体に内蔵する一方、監視ユニットを施設の建物に設置し、筐体に設けられた窓ガラスの補強用金網でアンテナを構成し、当該アンテナを介して計測ユニットの計測データを監視ユニットに無線送信することで、使用電力の計測データを計測ユニットから監視ユニットに送信することを特徴とするデマンド制御システム。

【0009】

（２）デマンド制御指令を無線通信によって監視ユニットから制御ユニットに送信することを特徴とするデマンド制御システム。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、使用電力の計測データを無線通信で計測ユニットから監視ユニットに送信するので、キュービクルと建物との間における通信用配線工事を不要にし、小口需要家の既存施設にデマンド制御システムを安価に導入できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の一実施形態を示す店舗の外観図である。

【図2】店舗のデマンド制御システムを示す全体図である。

【図3】計測、監視、制御ユニットの構成を機能的に示すブロック図である。

【図4】監視ユニットの変更例を示すブロック図である。

【図5】計測ユニットおよびアンテナを示すキュービクルの一部立面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１に示す店舗１は、敷地内に建物２、キュービクル３、駐車場４を備えている。建物２の内外には、照明、冷凍、冷蔵、空調等の各種負荷機器５（代表的に空調室外機を図示）が設備されている。キュービクル３は、鋼板製の筺体３１に受配電機器（図示略）を内蔵し、配電線路６から受電した高圧を所要の低圧に変圧したのち、地中または架空給電線（図示略）を介して、低圧電力を負荷機器５に供給するようになっている。

【0014】

図２に示すように、店舗のデマンド制御システム１１は、負荷機器５の使用電力を計測する計測ユニット１２、店舗全体の電力使用状況を監視する監視ユニット１３、負荷機器５を制御する制御ユニット１４、設定値や電力使用履歴等を閲覧する閲覧ユニット１５、および、監視ユニット１３と閲覧ユニット１５を外部管理サーバー１７にネットワーク接続する通信ユニット１６から構成されている。そして、計測ユニット１２がキュービクル３に設置され、その他のユニット１３〜１６が建物２に設置されている。

【0015】

図３に示すように、計測ユニット１２は、電力計測部１２１と無線通信部１２２とを備えている。電力計測部１２１は、キュービクル３内の電力量計１８が発信したサービスパルスを受信し、所定の時間間隔（例えば１分）で各負荷機器５の使用電力を計測する。そして、無線通信部１２２が使用電力の計測データを無線通信によって計測ユニット１２から監視ユニット１３に送信するようになっている。

【0016】

監視ユニット１３は、計測および制御ユニット１２，１４と通信を行う無線通信部１３１と、計測ユニット１２から受信した計測データに基づいて、所定時限（例えば３０分）単位で使用電力を累積する累積部１３２と、電力会社との契約値であるデマンド目標値を設定する設定部１３３と、使用電力の累積値がデマンド目標値を超えると予測された場合にデマンド制御指令を出力するデマンド制御部１３４とを備え、その制御指令を無線通信部１３１が監視ユニット１３から制御ユニット１４に無線送信するように構成されている。

【0017】

制御ユニット１４は、無線通信部１４１と機器制御部１４２とを備え、無線通信部１４１が監視ユニット１３からデマンド制御指令を受信し、この指令に応答し、機器制御部１４２が予め定められた手順、例えば、一部の負荷機器５への電力供給を遮断したり、複数の負荷機器５を順番で省エネ運転したりするなどの手順に従って、負荷機器５の稼動を制御し、店舗全体の使用電力を節減できるようになっている。

【0018】

なお、各ユニット１２，１３，１４の無線通信部１２２，１３１，１４１は、特定周波数帯域（例えば９２０ＭＨｚ）の近距離無線用電波を使用し、暗号化処理したデータを送受信する。また、図４に示すように、監視ユニット１３に、デマンド目標値設定部１３３に加えて時間帯目標値設定部１３５を設け、一日のうち特定の時間帯、例えば、店舗１の開店前および／または閉店後の時間帯に、負荷機器５の省エネ運転を強化するなどの制御を行うこともできる。

【0019】

図５に示すように、計測ユニット１２は、キュービクル３の鋼板製筐体３１に内蔵され、裏面の永久磁石１２３によって筐体３１の適宜場所に着脱可能に装備されている。筐体３１の外面、例えば前面扉３２には、窓ガラス３３の補強用金網３４を兼用したアンテナ３５が設けられている。アンテナ３５は、給電線３６を介して計測ユニット１２の無線通信部１２２（図３参照）に接続され、金属製の筐体３１に妨げられることなく、計測データの無線通信を中継できるようになっている。

【0020】

従って、この実施形態のデマンド制御システム１１によれば、使用電力の計測データを無線通信によって計測ユニット１２から監視ユニット１３に送信するので、キュービクル３と建物２との間における通信用の地中配線工事や架空配線工事を不要にできる。また、工事期間中に休業する必要もなくなるので、店舗１の既存施設にデマンド制御システム１１を安価なコストで導入できる。しかも、デマンド制御指令を無線で監視ユニット１３から制御ユニット１４に送信するので、システム１１の導入にあたり、建物２内の配線工事も簡単に済ませることができる。

【0021】

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、次に例示するように、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、各部の構成を適宜に変更して実施することも可能である。
（１）本発明の無線デマンド制御システム１１を事務所、工場、倉庫などの各種小規模施設に適用すること。
（２）計測ユニット１２のアンテナ３５を前面扉３２のハンドル３７（図１参照）、筐体３１の換気口３８など、キュービクル３の外面各所に設置すること。

【符号の説明】

【0022】

１ 店舗
２ 建物
３ キュービクル
５ 負荷機器
６ 配電線路
１１ デマンド制御システム
１２ 計測ユニット
１３ 監視ユニット
１４ 制御ユニット
３５ アンテナ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】