特許 6319993 負荷制御システム及び中央制御装置

(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】6319993

(24)【登録日】2018年4月13日

(45)【発行日】2018年5月9日

(54)【発明の名称】負荷制御システム及び中央制御装置

(51)【国際特許分類】

   H02J 9/00 20060101AFI20180423BHJP

   H02J 9/08 20060101ALI20180423BHJP

   H02J 3/38 20060101ALI20180423BHJP

   H02J 3/14 20060101ALI20180423BHJP

【ＦＩ】

   H02J9/00 120

   H02J9/08

   H02J3/38 110

   H02J3/38 180

   H02J3/14

【請求項の数】4

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2013-232871(P2013-232871)

(22)【出願日】2013年11月11日

(65)【公開番号】特開2015-95925(P2015-95925A)

(43)【公開日】2015年5月18日

【審査請求日】2016年3月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(73)【特許権者】

【識別番号】598076591

【氏名又は名称】東芝インフラシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001634

【氏名又は名称】特許業務法人 志賀国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】久田 永子

(72)【発明者】

【氏名】下里 康一

(72)【発明者】

【氏名】野坂 孝雄

(72)【発明者】

【氏名】山崎 謙一

(72)【発明者】

【氏名】町田 沙織

(72)【発明者】

【氏名】木村 浩二

(72)【発明者】

【氏名】駒村 育郎

(72)【発明者】

【氏名】朝妻 智裕

【審査官】 早川 卓哉

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０２７０９０８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開平０４−３１７５２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２３６０２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−１９７４５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２６１０５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２２８８３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−３３５１７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−２４５７４３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｊ３／００−５／００

Ｈ０２Ｊ９／００−９／０８

Ｈ０２Ｊ１３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電力を発電する自家発電機と、
商用電源又は前記自家発電機により供給される電力を消費して動作する負荷と、
前記負荷の動作を制御する中央制御装置と、を備え、
前記中央制御装置は、
予め設定された優先順位毎の負荷及びその運転内容を示す制御内容を複数パターン記憶する記憶部と、
前記複数パターンの中からオペレータが選択したパターンを表す情報の入力を受け付ける入力部と、
前記自家発電機によって発電された電力で前記負荷を制御する場合に、前記オペレータによって選択されたパターンに基づいて、前記制御内容のうち優先順位が高いものから順に実行し、負荷によって消費される電力の容量の合計を表す現在発電電力が前記自家発電機によって発電される電力の容量の合計の目標値を表す目標電力を上回る場合には、前記制御内容を実行しない負荷制御部と、
停電が生じる前における前記負荷の制御内容を記憶する状態記憶部と、を備え、
前記負荷制御部は、停電が生じた後に前記負荷を制御する場合に、前記停電が生じる前において制御されていなかった負荷については、前記優先順位にかかわらず制御しない、負荷制御システム。

【請求項2】

前記負荷制御部は、ユーザ又はオペレータによって開始された前記負荷への制御であるユーザ制御が存在する場合、前記ユーザ制御の優先順位にかかわらず、前記ユーザ制御の実行を維持したままで他の制御を停止することによって、前記現在発電電力が前記目標電力を上回らないように前記負荷を制御する、請求項１に記載の負荷制御システム。

【請求項3】

前記負荷制御部は、制御対象から除外された負荷が存在する場合、前記現在発電電力が前記目標電力を上回るか否かの判定を行う際に、前記除外された負荷への制御によって消費される電力を含まない前記現在発電電力の値に基づいて前記判定を行う、請求項１又は２に記載の負荷制御システム。

【請求項4】

電力を発電する自家発電機と、商用電源又は前記自家発電機により供給される電力を消費して動作する負荷と、前記負荷の動作を制御する中央制御装置と、を備えた負荷制御システムにおける中央制御装置であって、
予め設定された優先順位毎の負荷及びその運転内容を示す制御内容を複数パターン記憶する記憶部と、
前記複数パターンの中からオペレータが選択したパターンを表す情報の入力を受け付ける入力部と、
前記自家発電機によって発電された電力で前記負荷を制御する場合に、前記オペレータによって選択されたパターンに基づいて、前記制御内容のうち優先順位が高いものから順に実行し、負荷によって消費される電力の容量の合計を表す現在発電電力が前記自家発電機によって発電される電力の容量の合計の目標値を表す目標電力を上回る場合には、前記制御内容を実行しない負荷制御部と、
停電が生じる前における前記負荷の制御内容を記憶する状態記憶部と、を備え、
前記負荷制御部は、停電が生じた後に前記負荷を制御する場合に、前記停電が生じる前において制御されていなかった負荷については、前記優先順位にかかわらず制御しない、中央制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、負荷制御システム及び中央制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、停電時に負荷に対して給電を安定して継続するための技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。ＢＣＰ制御は、このような技術の１つである。
ＢＣＰ（Business Continuity Plan）制御とは、停電などの原因で電力会社からの電力の供給が停止し、非常用電源供給用の自家用発電機（以下、「自家発」という。）から複数の負荷に対して給電を行う際の制御方法の一つである。ＢＣＰ制御は、自家発の発電電力を効率かつ最大限に利用し、広範囲の負荷に対して長時間エネルギーを供給し、事業の継続を図るための制御である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平９−２８５０１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、ＢＣＰ制御では、未だ効率化の余地が残っており、より効率的な電力の運用技術が要求されていた。
本発明が解決しようとする課題は、より効率的に自家発の発電電力を利用できる負荷制御システム及び中央制御装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

実施形態の負荷制御システムは、電力を発電する自家発電機と、商用電源又は前記自家発電機により供給される電力を消費して動作する負荷と、前記負荷の動作を制御する中央制御装置と、を備える。前記中央制御装置は、記憶部と、入力部と、負荷制御部と、を備える。記憶部は、予め設定された優先順位毎の負荷の制御内容を複数パターン記憶する。入力部は、前記複数パターンの中からオペレータが選択したパターンを表す情報の入力を受け付ける。負荷制御部は、前記自家発電機によって発電された電力で前記負荷を制御する場合に、前記オペレータによって選択されたパターンに基づいて、前記制御内容のうち優先順位が高いものから順に実行し、負荷によって消費される電力の容量の合計を表す現在発電電力が前記自家発電機によって発電される電力の容量の合計の目標値を表す目標電力を上回る場合には、前記制御内容を実行しない。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】実施形態の負荷制御システム１０のシステム構成を示す図である。

【図2】中央制御装置４００の機能構成を表す機能ブロック図である。

【図3】パターン記憶部４０４が記憶する情報の具体例を示す図である。

【図4】状態記憶部４０７が記憶する情報の具体例を示す図である。

【図5】負荷制御システム１０におけるＢＣＰ制御の処理の流れを表すフローチャートである。

【図6】負荷制御システム１０におけるＢＣＰ制御の特徴を示す図である。

【図7】ＢＣＰ制御が開始される時点と、レベル制御が実行される時点と、の処理の内容を表す図である。

【図8】投入条件においてＢＣＰ制御レベルを上げない場合の具体例を示す図である。

【図9】遮断条件の具体例を示す図である。

【図10】表示部４０２が表示するＢＣＰ制御画面の具体例を示す図である。

【図11】表示部４０２が表示するパターン設定ダイアログの具体例を示す図である。

【図12】表示部４０２が表示するパターン選択ダイアログの具体例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

［概略］
実施形態の負荷制御システムでは、予め１又は複数の負荷制御パターンが登録される。負荷制御パターンは、複数の優先順位（ＢＣＰ制御レベル）毎に負荷の制御内容が設定された情報である。負荷制御システムでは、ＢＣＰ制御が行われる際に、オペレータによって選択された負荷制御パターンにしたがった負荷制御が実行される。具体的には以下のとおりである。

【0008】

負荷制御システムでは、高い優先順位の制御内容から順に参照される。参照されている制御内容を実行した際に消費される電力（設定電力）と、自家発の余剰電力（ＢＣＰ調整電力）とが比較される。自家発の余剰電力よりも、消費される電力の方が小さい場合には、その制御内容に基づいて新たに各負荷が制御される。一方、自家発の余剰電力よりも、消費される電力の方が大きい場合には、その制御内容に基づいた制御が行われない。そのため、自家発が発電可能な電力内で、優先順位の高い負荷から順に稼働させることが可能となる。したがって、より効率的に自家発の発電電力を利用することが可能となる。
以下、実施形態の負荷制御システムについて詳細に説明する。

【0009】

［詳細］
図１は、実施形態の負荷制御システム１０のシステム構成を示す図である。図１において、監視及び制御を行うための通信線を破線で示し、電力を供給する経路を実線で示し、制御対象となる各電力系統を一点鎖線で示す。実施形態の負荷制御システム１０は、１又は複数の設備や建物に対して設置される。負荷制御システム１０は、複数の電力系統１００（電力系統１００−１，電力系統１００−２）、系統間バイパス用遮断器２００、商用電源遮断器３００及び中央制御装置４００を備える。図１に示される実施形態の負荷制御システム１０は、電力系統１００−１（系統１）と、電力系統１００−２（系統２）とを備える。以下、電力系統１００−１及び電力系統１００−２に共通する事項について説明する。

【0010】

電力系統１００は、発電機１０１、第一遮断器１０２、第二遮断器１０３、動力盤１０４及び負荷１０５を備える。
発電機１０１は、負荷１０５に対して供給される電力を発電する自家用発電機（自家発）である。
第一遮断器１０２は、発電機１０１によって発電された電力を第二遮断器１０３及び系統間バイパス用遮断器２００に接続された電力線（母線）へ供給するか否か制御するための遮断器である。第一遮断器１０２は、例えば真空遮断器（Vacuum Circuit Breaker, ＶＣＢ）や、ガス遮断器（Gas Circuit Breaker, ＧＣＢ）等の高圧用遮断器を用いて構成される。

【0011】

第二遮断器１０３は、第一遮断器１０２を介して発電機１０１から供給される電力を動力盤１０４及び負荷１０５に対して供給するか否か制御するための遮断器である。第二遮断器１０３は、例えば真空遮断器や、ガス遮断器等の高圧用遮断器を用いて構成される。
動力盤１０４は、１又は複数の負荷１０５毎に電力を供給するか否か制御するための装置である。オペレータは、動力盤１０４を操作することによって、負荷１０５に供給される電力を制御することが可能である。オペレータの操作は、直接行われてもよいし、遠隔地から行われてもよい。

【0012】

負荷１０５は、動力盤１０４を介して供給される電力を消費することによって動作する装置である。負荷１０５は、例えば空調機器、熱源設備、空調機、外調機、照明設備、セキュリティ設備、通信設備、ビル制御設備、エレベーター設備などの機器である。負荷１０５は、不図示の中央監視装置による制御に応じて状態を変化する。例えば負荷１０５が空調機である場合、負荷１０５は、中央監視装置から電源のオン又はオフ、設定温度、風量などの制御を受け付け、受け付けられた制御に応じて動作する。また、負荷１０５は、オペレータやユーザによる操作を受け付け、受け付けられた操作に応じて動作する。

【0013】

電力系統１００に設けられる発電機１０１、第一遮断器１０２、第二遮断器１０３、動力盤１０４及び負荷１０５の数は、それぞれ１つであってもよいし複数であっても良い。また、電力系統１００に対し、発電機１０１、第一遮断器１０２、第二遮断器１０３、動力盤１０４及び負荷１０５とは異なる他の構成が設けられてもよい。

【0014】

系統間バイパス用遮断器２００は、複数の電力系統１００を接続する電力線（母線）を遮断するための遮断器である。系統間バイパス用遮断器２００は、例えば真空遮断器や、ガス遮断器等の高圧用遮断器を用いて構成される。系統間バイパス用遮断器２００は、例えば商用電源による電力供給が行われている場合には、各電力系統１００に商用電源による電力が伝わるように閉じる。一方、発電機１０１による電力供給が行われる場合には、中央制御装置４００は、必要に応じて系統間バイパス用遮断器２００を開いてもよい。
商用電源遮断器３００は、商用電源から供給される電力を電力線に対して供給するか否か制御するための遮断器である。商用電源遮断器３００は、例えば真空遮断器や、ガス遮断器等の高圧用遮断器を用いて構成される。

【0015】

中央制御装置４００は、負荷制御システム１０に設けられた複数の電力系統１００の装置、系統間バイパス用遮断器２００及び商用電源遮断器３００を制御する。中央制御装置４００は、例えばサーバ装置などの情報処理装置を用いて構成される。

【0016】

図２は、中央制御装置４００の機能構成を表す機能ブロック図である。中央制御装置４００は、入力部４０１、表示部４０２、パターン制御部４０３、パターン記憶部４０４、通信部４０５、状態監視部４０６、状態記憶部４０７、負荷制御部４０８及び判定部４０９を備える。パターン制御部４０３、状態監視部４０６、負荷制御部４０８及び判定部４０９は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）が中央制御プログラムを実行することによって実現される。なお、パターン制御部４０３、状態監視部４０６、負荷制御部４０８及び判定部４０９の全て又は一部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されてもよい。中央制御プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。中央制御プログラムは、電気通信回線を介して送信されてもよい。

【0017】

入力部４０１は、キーボード、ポインティングデバイス（マウス、タブレット等）、ボタン、タッチパネル等の既存の入力装置を用いて構成される。入力部４０１は、オペレータの指示を中央制御装置４００に入力する際にオペレータによって操作される。入力部４０１は、入力装置を中央制御装置４００に接続するためのインタフェースであっても良い。この場合、入力部４０１は、入力装置においてオペレータの入力に応じ生成された入力信号を中央制御装置４００に入力する。

【0018】

表示部４０２は、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイ、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ等の画像表示装置である。表示部４０２は、テキストや画像を表示する。表示部４０２は、画像表示装置を中央制御装置４００に接続するためのインタフェースであっても良い。この場合、表示部４０２は、テキストや画像を表示するための映像信号を生成し、自身に接続されている画像表示装置に映像信号を出力する。

【0019】

パターン制御部４０３は、オペレータが入力装置を操作して入力した指示に応じて、オペレータによって作成された負荷制御パターンを受け付ける。パターン制御部４０３は、受け付けた負荷制御パターンをパターン記憶部４０４に書き込む。

【0020】

パターン記憶部４０４は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置を用いて構成される。パターン記憶部４０４は、パターン制御部４０３によって受け付けられた負荷制御パターンを記憶する。

【0021】

図３は、パターン記憶部４０４が記憶する情報の具体例を示す図である。パターン記憶部４０４は、負荷制御パターン毎に、パターンテーブル４１を記憶する。そのため、パターン記憶部４０４は、負荷制御パターンの数だけパターンテーブル４１を記憶する。１つのパターンテーブル４１は、１つの負荷制御パターンの内容を表す。

【0022】

パターンテーブル４１には、複数のレコード４２が登録されている。レコード４２は、優先順位と負荷の制御内容とを表す。レコード４２は、ナンバー、優先順位、制御対象、容量、除外、合計容量（設定電力）の各値を有する。
ナンバーは、１つのパターンテーブル４１内で一意にレコードを示す番号である。
優先順位は、そのレコード４２に定義されている負荷の制御内容の優先順位（ＢＣＰ制御レベル）を表す。優先順位の値は、小さいほど高い優先度を表し、大きいほど低い優先度を表す。
制御対象は、制御される負荷１０５の名称を表す。
容量は、制御対象に定義された制御内容を実行することによって消費する電力の量を表す。
除外は、そのレコード４２に定義されている制御内容を実行するか否かを意味する値である。除外の値として“除外”が設定されている場合、そのレコード４２に定義されている制御内容は実行されない。
合計容量は、そのレコード４２に定義されている優先順位の全ての制御内容（除外されている制御内容を除く）を実行した場合に消費する電力の合計量を示す。例えば、優先順位“１”の合計容量は、ナンバー１のレコードの容量と、ナンバー２のレコードの容量との合計値である。例えば、優先順位“２”の合計容量は、ナンバー４のレコードが除外に設定されているため、ナンバー３のレコードの容量と同値である。

【0023】

図２に戻って中央制御装置４００の説明を続ける。通信部４０５は、ネットワークインタフェースである。通信部４０５は、例えば電力系統１００の各装置や系統間バイパス用遮断器２００と通信する。例えば、通信部４０５は、負荷１０５の状態を示す値（以下、「負荷状態値」という。）を、負荷１０５や不図示のセンサーから受信する。また、通信部４０５は、負荷制御部４０８によって生成された制御信号を、負荷制御部４０８の制御対象となった第一遮断器１０２、第二遮断器１０３、動力盤１０４、負荷１０５へ送信する。

【0024】

状態監視部４０６は、通常の制御が行われている間（停電が生じる前まで）に通信部４０５によって受信された負荷状態値に基づいて、各負荷１０５の状態を監視する。状態監視部４０６は、負荷１０５の状態に変化が生じた場合、変化後の負荷状態値を状態記憶部４０７に書き込む。状態監視部４０６は、停電が生じた後は、復旧するまでの間は、負荷状態値の更新を行わない。そのため、停電が生じた後の状態記憶部４０７には、停電が生じる直前の各負荷１０５の状態を表す負荷状態値が記録されている。

【0025】

状態記憶部４０７は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置を用いて構成される。状態記憶部４０７は、状態監視部４０６によって書き込まれる負荷状態値を記憶する。

【0026】

図４は、状態記憶部４０７が記憶する情報の具体例を示す図である。状態記憶部４０７は、状態情報テーブル７１を記憶する。
状態情報テーブル７１には、複数のレコード７２が登録されている。レコード７２は、負荷ＩＤ及び負荷状態値の各値を有する。負荷ＩＤは、負荷１０５を一意に示す識別情報である。負荷状態値は、そのレコード７２の負荷ＩＤが示す負荷１０５の状態を表す情報である。

【0027】

図２に戻って中央制御装置４００の説明を続ける。負荷制御部４０８は、パターン記憶部４０４に記憶されている負荷制御パターンと、判定部４０９による判定結果と、に基づいて負荷１０５を制御する。
例えば、負荷制御部４０８は、負荷制御パターンに基づいて各負荷１０５の制御内容を決定し、決定された制御内容を表す制御信号を生成する。そして、負荷制御部４０８は、通信部４０５を介して各負荷１０５に制御信号を送信する。

【0028】

負荷制御部４０８は、状態情報テーブル７１に登録されている各負荷１０５の負荷状態値に応じて、各負荷１０５を制御してもよい。例えば、負荷制御部４０８は、負荷制御パターンにおいて定義されている負荷の制御内容のうち、状態情報テーブル７１に制御実行中であったことが登録されている負荷１０５についてのみ、制御を実行する。
また、負荷制御部４０８は、停電後であって復旧するまでの間（ＢＣＰ制御実行中の間）は、各負荷１０５が中央監視装置等の他の装置による制御を受け付けないように負荷１０５を制御する。このような制御により、負荷制御部４０８による制御が、他の装置による制御によって乱されてしまうこと（例えば、優先順位の低い制御が実行されてしまうことや、現在発電電力がＢＣＰ目標電力を超えてしまうこと）を抑止できる。
判定部４０９は、より低い優先順位の制御内容を実行すべきか否か判定する。判定部４０９は、判定結果を負荷制御部４０８に出力する。

【0029】

次に、負荷制御部４０８が実行する処理について詳細に説明する。負荷制御部４０８が実行する処理には、ＢＣＰ制御を開始するか否かを判定する処理、ＢＣＰ制御の対象外にする系統を判定する処理が含まれる。以下、それぞれの処理について説明する。

【0030】

まず、ＢＣＰ制御を開始するか否かを判定する処理について説明する。負荷制御部４０８には、ＢＣＰ制御を開始する条件（制御条件）が予め設定されている。負荷制御部４０８は、制御条件が満たされたか否か判定する。負荷制御部４０８は、制御条件が満たされたと判定した場合に、ＢＣＰ制御を開始する。

【0031】

制御条件として、例えば電力系統１００毎に以下のような条件が設定されてもよい。
・発電機１０１が運転中であり、且つ、その電力系統１００が自家発としての送電系統であること。
・動作可能条件を満たした発電機１０１が１台以上その電力系統１００に属していること。
・オペレータの手動によりＢＣＰ制御の開始の指示が実行済みであること。

【0032】

発電機１０１の動作可能条件には、発電機１０１が正常に、故障の疑いなく動作していることを示すための複数の条件が設定されてもよい。例えば、発電機１０１の状態を表す複数の指標や、発電機１０１が故障しているか否かを表す複数の指標が動作可能条件として設定されてもよい。例えば、動作可能条件に設定されている複数の条件のうち、１つでも満たされていない条件が存在する発電機１０１は、動作可能条件を満たしていないと判定されてもよい。

【0033】

次に、ＢＣＰ制御の対象外にする系統を判定する処理について説明する。負荷制御部４０８は、ＢＣＰ制御が実行されている最中に、上記の制御条件が不成立となった電力系統１００が存在する場合、制御条件が不成立となった電力系統１００のＢＣＰ制御を中断する。この場合、負荷制御部４０８は、制御条件が不成立となった電力系統１００において、優先順位“０”の制御内容のみを実行し、優先順位が“１”及び“１”より低い制御内容の実行を停止する。そして、負荷制御部４０８は、制御条件が不成立となったことをオペレータやユーザに報知する。なお、設定値出力については制御が行われなくてもよい。
一度制御条件が不成立となった電力系統１００が後に制御条件を満たしたとしても、負荷制御部４０８は、その電力系統１００に対してＢＣＰ制御を再開しない。

【0034】

図５は、負荷制御システム１０におけるＢＣＰ制御の処理の流れを表すフローチャートである。なお、ＢＣＰ制御の処理においては、中央制御装置４００以外の装置又はオペレータが主体となる処理も含まれている。このような処理については、図５において破線の矩形にて表す。

【0035】

まず、ＢＣＰ制御が開始されるまでの処理（ステップＳ１０１〜Ｓ１０８）について説明する。
負荷制御システム１０のオペレータは、負荷制御パターン（ＢＣＰパターン）を事前に中央制御装置４００に対して登録する（ステップＳ１０１）。災害の発生などに起因して商用電源において停電が発生すると（ステップＳ１０２）、負荷制御システム１０の制御対象となっている建物内の全設備（全負荷１０５）が停止する（ステップＳ１０３）。その後、商用電源に停電が発生したことに応じて各電力系統１００の発電機１０１が起動する（ステップＳ１０４）。

【0036】

オペレータは、負荷制御システム１０の制御対象となっている建物内に設置された負荷１０５について、安全確認を行う（ステップＳ１０５）。例えば、オペレータは、災害発生などのアクシデントに対して予め設定されているマニュアルにしたがって、各負荷１０５を起動させても問題が無いか（障害が生じていないか）について確認作業を行う。起動させるべきではない負荷１０５（以下、「障害負荷」という。）の存在が確認された場合、オペレータは、障害負荷を負荷制御システム１０の制御対象から除外するための操作を行う。この操作に応じて、中央制御装置４００は、パターンテーブル４１の障害負荷を表すレコード４２に、“除外”の値を設定する（ステップＳ１０６）。

【0037】

オペレータは、停電の発生後（ステップＳ１０２）、発電機１０１が起動し（ステップＳ１０４）、建物内の各負荷１０５の安全が確認され（ステップＳ１０５）、必要に応じて障害負荷の除外が行われた後（ステップＳ１０６）、中央制御装置４００に対してＢＣＰ制御の開始を指示する。この際、オペレータは、中央制御装置４００に対して予め登録されている複数の負荷制御パターンの中から、１つの負荷制御パターンを選択する。そして、オペレータは、選択された負荷制御パターンを中央制御装置４００に対して指示する。オペレータによる指示に応じて、中央制御装置４００は、選択された負荷制御パターンに基づいたＢＣＰ制御を開始する（ステップＳ１０７）。そして、負荷制御システム１０に備えられている各負荷１０５は、中央制御装置４００によるＢＣＰ制御に応じて動作する（ステップＳ１０８）。

【0038】

負荷１０５への電源供給は、停電による各第二遮断器１０３の開放後、発電機１０１が起動し各第一遮断器１０２が再投入されるまでは、受変電設備側の停電動作パターンに依存する。この停電動作パターンには、手動による自家発起動も含まれる。また、中央監視装置等において異常警報が発報していない負荷１０５であっても、現地におけるオペレータの確認作業により運転不可と判断されることがあり得る。そのため、ＢＣＰ開始操作（ステップＳ１０７）が行われる前に、負荷１０５の状態を現地にて確認する作業が行われることが望ましい。ただし、一部又は全部の負荷１０５が稼働する前にＢＣＰ制御が開始されてもよいし、全ての負荷１０５が稼働した後にＢＣＰ制御が開始されてもよい。

【0039】

次に、ＢＣＰ制御が開始されてから復旧するまでの処理（ステップＳ１０９〜Ｓ１１３）について説明する。
ＢＣＰ制御が開始された後に、商用電源による電力の供給が復旧すると（ステップＳ１０９）、商用電源の復旧（復電）に応じて発電機１０１が停止する（ステップＳ１１０）。その後、第一遮断器１０２が開放され、全ての負荷１０５が停止する（ステップＳ１１１）。オペレータは、中央制御装置４００に対してＢＣＰ制御の終了を指示する。オペレータによる指示に応じて、中央制御装置４００は、ＢＣＰ制御を終了する（ステップＳ１１２）。その後、オペレータは、現場設備の負荷１０５や中央監視装置を操作することによって、負荷１０５を通常通りの動作に復旧させる作業を行う（ステップＳ１１３）。中央監視装置は、１又は複数の負荷１０５を制御する装置である。この後、現場設備及び中央監視装置によって条件付けされた復電動作となり、ＢＣＰ制御に関連する一連の処理が終了する。

【0040】

図６は、負荷制御システム１０におけるＢＣＰ制御の特徴を示す図である。図６において、横軸は時間を表す。時刻ｔ１までの間は、商用電源において停電は生じていない。そのため、負荷制御システム１０における各負荷１０５は、商用電源によって供給される電力を用いて動作している。この間は、負荷制御システム１０は通常制御を行っている。

【0041】

時刻ｔ１に商用電源において停電が生じる（図５：Ｓ１０２）。商用電源において停電が生じると、負荷制御システム１０は、停電制御を行う。具体的には、まず、負荷制御システム１０の制御対象となっている建物内の全設備（全負荷１０５）が停止する（図５：Ｓ１０３）。その後、時刻ｔ２において、発電機１０１が起動し、発電機１０１による給電が可能な状態になる（図５：Ｓ１０４）。また、オペレータは、負荷１０５の安全確認を行い、必要に応じて障害負荷を除外する（図５：Ｓ１０５，Ｓ１０６）。以上の作業が完了すると、時刻ｔ３において停電制御が終了する。

【0042】

オペレータが中央制御装置４００に対してＢＣＰ制御の開始を指示すると、時刻ｔ４においてＢＣＰ制御が開始される（図５：Ｓ１０７）。ＢＣＰ制御が開始されると、まず非常用防災負荷に対して電力が供給される。非常用防災負荷とは、負荷制御システム１０の制御対象となっている建物内に設置された負荷１０５のうち、非常時に備えて最優先で稼働させておく必要のある負荷１０５に要する電力を表す。図６において、非常用防災負荷の優先順位は、優先度が最も高いことを示す“０”で表されている。

【0043】

次に、時刻ｔ５において、中央制御装置４００は、優先順位が“１”の制御内容を実行するか否か判定する。中央制御装置４００は、優先順位が“１”の制御内容を実行した際に消費される電力（設定電力）と、発電機１０１の余剰電力（ＢＣＰ調整電力）とを比較する。発電機１０１の余剰電力よりも消費される電力の方が小さい場合、中央制御装置４００は、優先順位が“１”の制御内容に基づいて各負荷の制御を開始する。中央制御装置４００は、優先順位“２”、“３”、・・・と順に判定処理を行い、優先順位が“１９”の制御内容まで順に実行する。

【0044】

次に、時刻ｔ６において、中央制御装置４００は、優先順位“２０”の制御内容を実行するか否か判定する。優先順位が“２０”の制御内容を実行した際に消費される電力（設定電力）は、発電機１０１の余剰電力（ＢＣＰ調整電力）よりも高い。すなわち、優先順位“１”から“２０”までの制御内容を全て実行した際に消費される電力は、発電機１０１で供給可能な目標電力（ＢＣＰ目標電力）よりも高い。そのため、中央制御装置４００は、優先順位“２０”の制御内容を実行しない。

【0045】

時刻ｔ７において、商用電源が復電する（図５：Ｓ１０９）。商用電源の復電に応じて、時刻ｔ８に発電機１０１が停止する（図５：Ｓ１１０）。その後、時刻ｔ９において、中央制御装置４００は、全ての遮断器（商用電源の電力線に接続された遮断器、発電機１０１の電力線に接続された遮断器）を開放することによって、全ての負荷１０５に対する電力の供給を停止する。電力の供給の停止に伴い、全ての負荷１０５が停止する（図５：Ｓ１１１）。

【0046】

次に、時刻ｔ９において、オペレータが中央制御装置４００に対してＢＣＰ制御の終了を指示する。オペレータによる指示に応じて、中央制御装置４００は、制御内容の優先順位を“０”に設定し、時刻ｔ１０においてＢＣＰ制御が終了する（図５：Ｓ１１２）。

【0047】

その後、時刻ｔ１１に復電制御が開始される。復電制御において、オペレータは、現場設備の負荷１０５や中央監視装置を操作することによって、負荷１０５を通常通りの動作に復旧させる作業を行う（図５：Ｓ１１３）。時刻ｔ１２以降は、負荷制御システム１０における各負荷１０５は、商用電源によって供給される電力を用いて通常通り動作する。

【0048】

図７は、ＢＣＰ制御が開始される時点と、レベル制御が実行される時点と、の処理の内容を表す図である。まず、図７に示される各値について説明する。
発電可能電力は、制御条件を満たす発電機１０１によって発電可能な電力の系統毎の総量である。発電可能電力は、オペレータによって設定される。例えば、１つの系統で４台の発電機１０１が稼働する場合、その系統の発電可能電力は、４台の発電機１０１が発電可能な電力の合計値となる。

【0049】

点線で示される現在発電電力は、制御条件を満たす発電機１０１によって発電されている電力の系統毎の総量である。例えば、１つの系統で４台の発電機１０１が稼働している場合、その系統の現在発電電力は４台の発電機１０１の発電電力の合計値となる。現在発電電力は、負荷１０５の制御内容（稼働、停止など）に応じて変化する。いいかえると、現在発電電力は、負荷１０５に対して供給されている（負荷１０５によって消費されている）電力の系統毎の総量である。

【0050】

ＢＣＰ目標電力は、発電機１０１によって供給可能とする電力の目標値を表す。ＢＣＰ目標電力は、例えば以下の式によって算出される。
ＢＣＰ目標電力＝(gW-elW)×dfr/100))×((100-lvr)/100)・・・（式１）
式１において、gWは発電可能電力を示し、elWは非常用防災負荷の容量を示し、lvrは負荷起動時の瞬低率を示し、dfrはＢＣＰ制御時の需要率を示す。
投入上限電力は、投入上限電力比率（％）とＢＣＰ目標電力とに基づいて算出される。投入上限電力は、登録されるＢＣＰ制御レベルの数と、各ＢＣＰ制御レベルの合計容量（設定電力）と、に応じて設定される。具体的には、投入上限電力は、ＢＣＰ制御レベルが１つ上がる場合（１つ低い優先順位の制御が実行される場合）にＢＣＰ目標電力を超過しない範囲で設定される。投入上限電力は、例えば以下の式によって算出される。
投入上限電力＝ＢＣＰ目標電力×投入上限電力比率・・・（式２）
現在発電電力が投入上限電力より低く、投入条件を満たしていた場合、ＢＣＰ制御レベルを１つ上げる処理（１つ低い優先順位の制御を実行する処理）が行われる。なお、投入上限電力比率は、オペレータによって設定されてもよい。

【0051】

ＢＣＰ調整電力は、負荷１０５に供給可能な電力（調整電力）を表す。ＢＣＰ調整電力は、以下の式によって算出される。
ＢＣＰ調整電力＝ＢＣＰ目標電力−現在発電電力・・・（式３）
レベル設定電力は、オペレータによって選択されたＢＣＰ制御パターンの各ＢＣＰ制御レベル（例えば１〜２０）における負荷１０５の容量の合計値（合計容量）である。レベルｎ設定電力（ｎは０以上の整数）は、ＢＣＰ制御レベルｎにおける負荷１０５の容量の合計値である。

【0052】

次に、ＢＣＰ制御の流れについて説明する。
ＢＣＰ制御の制御条件が成立すると、ＢＣＰ制御が開始される。ＢＣＰ制御が開始された時点のＢＣＰ制御レベルは“０”である。すなわち、ＢＣＰ制御が開始された時点では、非常用防災負荷のみが稼働するように負荷制御が実行される。その後、ＢＣＰ制御の開始操作時に選択された制御パターンに基づいて、ＢＣＰ制御レベルがＢＣＰ目標電力と投入上限電力との間に位置するように、ＢＣＰ制御レベルが制御周期（例えば１分）にしたがって繰り返し変更される。

【0053】

現在発電電力が投入上限電力より低く、且つ、現在のＢＣＰ制御レベルより１つ上のＢＣＰ制御レベルの設定電力よりもＢＣＰ調整電力の方が高い場合、中央制御装置４００は１つ上のＢＣＰ制御レベルを実行する。この場合、中央制御装置４００は、新たに実行されるＢＣＰ制御レベルの制御対象に応じて負荷１０５の制御を開始する。なお、中央制御装置４００は、制御周期内においてＢＣＰ制御レベルを１つずつ上げる。

【0054】

図８は、投入条件においてＢＣＰ制御レベルを上げない場合の具体例を示す図である。現在実行されているＢＣＰ制御レベルよりも１つ上のＢＣＰ制御レベルの設定電力（図８のレベルｎ設定電力）が、ＢＣＰ調整電力を超過している場合、中央制御装置４００は、ＢＣＰ制御レベルを上げない。

【0055】

図９は、遮断条件の具体例を示す図である。現在発電電力がＢＣＰ目標電力より高くなった場合、中央制御装置４００は、ＢＣＰ制御レベルを下げる。この際、中央制御装置４００は、ＢＣＰ制御レベルを上げる場合とは異なり、１つずつＢＣＰ制御レベルを下げるのではなく、現在発電電力がＢＣＰ目標電力よりも低くなるＢＣＰ制御レベルまで一度に下げる。図９の例では、ｍ分のＢＣＰ制御レベルが一度に下げられている。なお、制御条件が不成立になった場合、中央制御装置４００はＢＣＰ制御レベルを“０”まで一度に下げる。

【0056】

また、オペレータ又はユーザの操作によって、現在実行されている負荷制御パターンとは異なる負荷の制御（以下、「ユーザ制御」という。）が実行された場合、中央制御装置４００は、ユーザ制御によって消費される電力の容量を含む現在発電電力を算出する。算出された現在発電電力がＢＣＰ目標電力よりも高い場合、中央制御装置４００は、ユーザ制御を継続したままで、他の制御を停止させることによって、現在発電電力をＢＣＰ目標電力以下に下げる。具体的には以下のとおりである。

【0057】

中央制御装置４００は、図９に示されるようにＢＣＰ制御レベルを下げる際に、制御が停止されるＢＣＰ制御レベルの制御内容（図９のＢＣＰ制御レベルｎ〜（ｎ−ｍ）の各レコード４２に設定されている制御対象）にユーザ制御と同一の制御が含まれているか否か判定する。もし含まれている場合には、ユーザ制御と同一の制御の実行を維持した状態における現在発電電力を推定する。現在発電電力の推定値がＢＣＰ目標電力よりも低い場合には、中央制御装置４００は、ＢＣＰ制御レベルを（ｎ−ｍ）まで下げる。一方、現在発電電力の推定値がＢＣＰ目標電力よりも高い場合には、中央制御装置４００は、ＢＣＰ制御レベルを（ｎ−（ｍ＋１））まで下げた場合の現在発電電力を推定する。中央制御装置４００は、このような処理を繰り返すことで、ユーザ制御の実行を維持したままで、現在発電電力をＢＣＰ目標電力以下に下げる。

【0058】

図１０は、表示部４０２が表示するＢＣＰ制御画面の具体例を示す図である。ＢＣＰ制御画面は、この画面において設定される負荷制御パターンの各優先順位の設定電力や、制御状況等を表示する画面である。
ＢＣＰ制御状態表示領域５０１は、ＢＣＰ制御状態を表示する領域である。ＢＣＰ制御状態表示領域５０１には、ＢＣＰ制御条件成立、ＢＣＰ制御中、発電可能電力、ＢＣＰ目標電力、投入上限電力、現在発電電力、ＢＣＰ調整電力、ＢＣＰ以降要求の各項目の値が表示される。

【0059】

ＢＣＰ制御条件成立は、ＢＣＰ制御条件が成立しているか否かを表す。成立している場合には丸印が表示され、成立していない場合はバツ印が表示される。
ＢＣＰ制御中は、ＢＣＰ制御が行なわれているか否かを表す。ＢＣＰ制御が行われている場合は丸印が表示され、行なわれていない場合はバツ印が表示される。
ＢＣＰ制御パターンは、現在の制御中パターンを表す。
発電可能電力は、動作可能条件を満たしている正常な発電機１０１の発電電力の合計値を表す。

【0060】

ＢＣＰ目標電力は、発電機１０１で供給可能とするＢＣＰ目標電力を表示する。
投入上限電力は、目標電力に対し発電機設定で登録された投入上限比率により算出された投入上限電力を表示する。
現在発電電力は、現在の発電電力（現在発電電力）を表示する。
ＢＣＰ調整電力は、ＢＣＰ目標電力から現在発電電力を引いた値を表示する。
ＢＣＰ移行要求は、制御開始時及び終了時の設備に対する移行指令の結果を表示する。

【0061】

レベル表示領域５０２は、各電力系統１００において実施されているＢＣＰ制御レベルを表示する。ＢＣＰ制御開始後に条件不成立となったために制御中断している電力系統１００については、ＢＣＰ制御レベルの値として“０”が表示され、下部に“中断”と表示される。

【0062】

パターン設定電力表示領域５０３には、ＢＣＰ制御パターンの選択中パターンのパターン番号、パターン名称及び設定電力が表示される。各パターンの設定電力は、累積容量を表す。なお、現在のＢＣＰ制御レベルが１〜２０のいずれかである場合、該当するＢＣＰ制御レベルの左に所定の記号（図１０の例では黒塗りの三角形）が表示される。

【0063】

制御設定ボタン５０４は、制御設定ダイアログを表示するためのボタンである。パターン選択ボタン５０５は、パターン選択ダイアログを表示するためのボタンである。パターン設定ボタン５０６は、パターン設定ダイアログを表示するためのボタンである。制御条件設定ボタン５０７は、制御条件設定ダイアログを表示するためのボタンである。発電機設定ボタン５０８は、発電機設定ダイアログを表示するためのボタンである。ＣＳＶ保存ボタン５０９は、ＣＳＶ保存ダイアログを表示するためのボタンである。印刷設定ボタン５１０は、印刷設定ダイアログを表示するためのボタンである。制御モード表示領域５１１には、現在行われている制御の内容（例えば、通常、停電制御、ＢＣＰ制御、復電制御など）が表示される。

【0064】

図１１は、表示部４０２が表示するパターン設定ダイアログの具体例を示す図である。パターン設定ダイアログの画面では、オペレータは各負荷制御パターンの内容を登録することができる。
パターン設定表示領域６０１には、パターンテーブル４１に登録されている情報が表示される。なお、図１１では、図３に示された項目に加えてさらに、状態、設定値、変更状況などの項目が表示されている。

【0065】

レベルは、ＢＣＰ制御レベルの番号を表す。負荷名称は、制御対象ポイントの名称を表す。状態は、制御対象ポイントが状態（ＯＮ／ＯＦＦなど）を制御するものである場合に黒塗りの丸が表示される。
設定値は、設定値出力を行う制御対象ポイント登録時に選択されている負荷種別を表す。負荷種別が温度である場合には黒塗りの正方形が表示され、負荷種別が照度である場合には黒塗りの菱形が表示される。
容量は、制御対象ポイントの容量を表示する。除外は、制御対象ポイントが除外か否かを表示する。変更状況は、制御中に選択されているパターンのみ変更状況および制御出力状況を表示する。合計は、各ＢＣＰ制御レベルに登録されている負荷容量の合計を表す。

【0066】

パターン選択領域６０２は、現在パターン設定表示領域６０１に表示されている負荷制御パターンの値を表示する。オペレータは、“＜”や“＞”が表示されているボタンを操作することによって、パターン設定表示領域６０１に表示される負荷制御パターンを変更できる。

【0067】

新規登録ボタン６０３は、パターン情報設定ダイアログを表示するためのボタンである。変更ボタン６０４は、選択されている制御対象ポイントのＢＣＰ制御レベルの情報設定ダイアログを表示するためのボタンである。削除ボタン６０５は、選択した制御対象ポイントの登録を削除するためのボタンである。キャンセルボタン６０６は、ダイアログを閉じるためのボタンである。

【0068】

図１２は、表示部４０２が表示するパターン選択ダイアログの具体例を示す図である。パターン選択ダイアログは、オペレータが負荷制御パターンの番号を系統毎に選択するための表示である。
パターン番号表示領域７０１には、系統毎の負荷制御パターンの番号が表示される。番号が表示されている部分を選択すると、パターン番号選択ダイアログが表示される。オペレータは、パターン番号選択ダイアログにて、選択されている番号を変更できる。

【0069】

設定ボタン７０２は、設定を反映してパターン選択ダイアログを閉じるためのボタンである。キャンセルボタン７０３は、設定を破棄してパターン選択ダイアログを閉じるためのボタンである。

【0070】

以上述べた少なくともひとつの実施形態の負荷制御システムによれば、オペレータによって状況に応じて選択された負荷制御パターンに基づき、優先順位が高い制御内容から順に実行される。そのため、発電機１０１（自家発）が発電可能な電力内で、優先順位の高い負荷から順に稼働させることが可能となる。したがって、より効率的に自家発の発電電力を利用することが可能となる。

【0071】

また、ＢＣＰ制御が実行されている最中にユーザ制御が発生した場合に、例えユーザ制御が低い優先順位の制御として定義されていたとしても、ユーザ制御を維持したままで他の制御が停止されることによって現在発電電力が調整される。そのため、ユーザが所望する負荷１０５の制御を維持したままで、自家発の発電電力を効率的に利用することが可能となる。

【0072】

また、負荷１０５に障害が生じた場合、その負荷１０５を制御対象から除外することが可能である。そして、除外された制御に要する電力は、設定電力に含まれることなく、ＢＣＰ制御が実行される。そのため、正常に動作しない負荷１０５に対して割り当てられていた電力を、正常に動作する他の負荷１０５への制御に転用することが可能であり、自家発の発電電力をより効率的に利用することが可能となる。

【0073】

また、ＢＣＰ制御が実行される際に、停電が生じる前に動作していた負荷１０５についてのみ制御が実行される。したがって、そもそも動作していなかった負荷１０５によって自家発の電力が消費されることがない。停電が生じる前に動作していなかった負荷１０５は、その時点でユーザによって必要とされていない負荷１０５である可能性が高い。そのため、よりユーザによって必要とされている負荷１０５に対してのみ自家発の電力を供給し、自家発の発電電力をより効率的に利用することが可能となる。

【0074】

＜変形例＞
ＢＣＰ制御が実施されている間は、制御パターンに登録されている内容を変更できないように構成されてもよい。
上述したレコード４２には、制御対象の具体例として照明の発停、空調の発停、空調の温度設定を挙げている。制御対象の具体例は、上述した例に限定される必要は無い。例えば、負荷１０５が空調機である場合には、制御対象として以下の様な情報が設定されてもよい。電源のオン又はオフ。運転種別（例えば、冷房、暖房、ドライ、送風）。風量（例えば、弱、中、強）。設定温度（例えば、２８度、３０度）。例えば、負荷１０５が照明設備である場合には、制御対象として以下の様な情報が設定されてもよい。複数の照明のうち、点灯させる（電源をオンにする）照明の個数又は位置。照度（例えば、低、中、高）。また、空調機や照明設備以外の制御対象が設定されてもよい。
中央制御装置４００は、必ずしも１台の情報処理装置として実装される必要はない。例えば、互いに通信可能な複数台の情報処理装置が連携して中央制御装置４００の機能を実現するように構成されてもよい。また、中央制御装置４００と、上述した中央監視装置とは、１台の情報処理装置として構成されてもよい。
図３に示されるパターンテーブル４１は、一例にすぎず他の値を有するテーブルとして構成されてもよい。例えば、ナンバー、優先順位、制御対象、容量、除外、合計容量の各値の他に、状態、設定値、変更状況などの値がパターンテーブル４１に登録されてもよい。なお、状態値、設定値、変更状況などの各値は、図１１の画面に示されている同名の各値を同じである。

【0075】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0076】

１０…負荷制御システム， １００…電力系統， １０１…発電機， １０２…第一遮断器， １０３…第二遮断器， １０４…動力盤， １０５…負荷， ２００…系統間バイパス用遮断器， ３００…商用電源遮断器， ４００…中央制御装置， ４０１…入力部， ４０２…表示部， ４０３…パターン制御部， ４０４…パターン記憶部， ４０５…通信部， ４０６…状態監視部， ４０７…状態記憶部， ４０８…負荷制御部， ４０９…判定部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】