JP2012512622A - 節電システム及び方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、短期的電力不足又は過剰電力となる、特に電力網におけるリップルに起因するエネルギー損失を減少させるための方法及びシステムに関する。この方法は、電力不足の期間中、動作が必要でない場合にはエネルギー消費装置を停止させ、過剰電力の期間中、エネルギーを蓄えることができる場合、特に冷凍庫の温度のような、エネルギー消費装置の動作の一部である何らかの物理パラメータ又は変数としてエネルギーを蓄えることができる場合にはこのようなエネルギー消費装置を任意にオンにするという発想に基づく。
【選択図】 図４

Description

本発明は、短期的電力不足又は過剰電力となる、特に電力網におけるリップルに起因するエネルギー損失を減少させるための方法及びシステムに関する。この方法は、電力不足の期間中、動作が必要でない場合にはエネルギー消費装置を停止させ、過剰電力の期間中、エネルギーを蓄えることができる場合、特に冷凍庫の温度のような、エネルギー消費装置の動作の一部である何らかの物理パラメータ又は変数としてエネルギーを蓄えることができる場合にはこのようなエネルギー消費装置を任意にオンにするという発想に基づく。

現在、発電所により生産される電気は送電系統には蓄積されず、むしろ消費と同時に発電される。従って、予測できない消費の変化に即座に対応するために、常に予備電力を維持しておく必要がある。これらの変化は、ほぼ数分さらには１分未満程度の特に短い期間の負荷変動であり、リップルとも呼ばれる。予備電力は、負荷変動を補償するために数秒以内に活性化され、この場合エネルギー生産を調整するための選択肢のいくつかとして、燃料調整、蒸気弁を絞ること、又は復水量の制御がある。これらは全て、発電効率を低下させる原因となり、電力産業における営業損失の年間総コストは１４，０００，０００ユーロを上回ると推定されている。

１つの文献である米国特許第７１２３９９４号には、一群のエネルギー消費装置が消費するエネルギーを管理する消費電力管理法が記載されている。これらのエネルギー消費装置は、エネルギー管理制御プロトコルに基づいて通信媒体を介してメッセージを交換する。エネルギー管理制御プロトコルは、将来的なエネルギー消費を知らせるためのエネルギーブッキングメッセージタイプ、考えられるエネルギー消費の削減を知らせるためのエネルギー削減指示メッセージタイプ、及びエネルギーブッキングメッセージ及び／又はエネルギー削減指示を承諾するための承諾メッセージタイプを含む。エネルギー消費装置は、エネルギー管理制御プロトコルに基づいて交換されるメッセージによって装置のエネルギー消費を交渉し、この交渉結果に基づいて装置のエネルギー消費を制御する。

消費電力を減少させるための要求を受け取った場合、エネルギー消費装置は、考えられるエネルギー消費の削減を決定し、これらの可能性に優先順位を割り当て、指示メッセージを介してこれらの可能性を他のエネルギー消費装置のいくつかに通知する。

これらの例の中に、冷蔵庫又は冷凍庫の冷却温度が所定の臨界温度を超えない場合、特定の時間にわたって一時停止できるコンプレッサ又は冷蔵庫又は冷凍庫の動作がある。冷却温度がこのような温度を超えた場合、制御装置が、対応する高い優先順位をブッキング及び指示メッセージに割り当てる。

別の例は、いずれの動作障害も伴わずに所定の時間枠内で一時停止できる回転式乾燥機である。

さらなる例は、洗濯プログラムの段階で停止でき、脱水プログラムの開始を遅らせることができる洗濯機である。

さらに、スケジューリング規則内で、異なるエネルギー消費装置に異なる装置優先順位を割り当てることができる。このような装置優先順位は、自身の異なるエネルギー消費装置のために消費者が選択した優先順位を反映する。

従って、このシステムは、プロトコルを使用することによりグループの装置の来るべきエネルギー消費を知るということを含むものであり、短期的な予測できないリップルに関するものではない。

別の文献である国際公開第０６／１２８７０９号は、配電網応答型制御装置に関するものであり、配電網上の負荷と生成の間のバランスを表す物理的変数に応答する負荷制御装置を記載している。この制御装置は、配電網の物理的変数の過去の読み取り値から導出される配電網の物理的変数の中央値に対する配電網の物理的変数の現在値に基づいて、負荷のエネルギー消費を変化させる。また、この配電網応答型制御装置は、配電網に応じて変化する負荷の制御をもたらすべきかどうかの判断において、負荷がそのエネルギー消費を最後に変化させてからの時間も考慮する。

さらに、この文献では、負荷の主たる機能は、物理的変数を特定の限界内に維持することであると述べられている。負荷は、一般的には、通常は負荷がオンである期間と負荷がオフである期間とを有するデューティサイクルにて運転される。

しかしながら、この文献は、個々の装置の測定の履歴に関する方法を記載するものであり、従って電力網上のリップルに対する短期的反応にはあまり適していない。

米国特許第７１２３９９４号明細書 国際公開第０６／１２８７０９号

本発明の目的は、公共電力網上のこのようなリップルを平坦化するための方法及びシステムを紹介し、これによりエネルギー及び資金を節約することにある。

この主な発想は、例えば米国特許第７１２３９９４号及び国際公開第０６／１２８７０９号に記載されるような多くのエネルギー消費装置が、通常、継続的にオンになっているわけではないという事実を利用することにある。事実、冷蔵庫及び冷凍庫などの多くのシステムは、内部温度が何らかの下限値まで低下すると冷凍を開始し、内部温度が何らかの上限値まで上昇すると再び停止するオン及びオフを繰り返すことによりデューティサイクルで動作する。このようなシステムは、エネルギーを使用して温度などの物理パラメータの状態を取得し、その後システムに新たなエネルギーを移動させることが必要になるまでシステムを「眠り」につかせる。装置の動作の物理パラメータ（可変物理パラメータ）にエネルギーを蓄えると言うこともできる。物理パラメータは、熱エネルギー、（モータシャフトの回転のような）運動エネルギー、又は空調装置により制御される周囲環境条件などの条件、湿度などのいずれであってもよいが、本発明では、これらのパラメータが、連続動作が必須ではない回転式乾燥機又は洗濯機の運転などの動作にも関連することができる。

本目的は、物理パラメータを増加又は減少させることができる一群のエネルギー消費装置が消費するエネルギーを管理、調整又は制御する方法を導入することにより達成される。この方法は、エネルギー消費を減少又は増加させるためのメッセージをコントローラから受信するステップを含み、メッセージがエネルギー消費を減少させるためのものである場合、物理パラメータを増加させる過程にある個々のエネルギー消費装置は、その物理パラメータの増加を止めるように命令され、メッセージがエネルギー消費を増加させるためのものである場合、物理パラメータを減少させる過程にある個々のエネルギー消費装置は、その物理パラメータの増加を開始するように命令される。

本発明の１つの好ましい実施形態では、エネルギー消費装置が、最小物理パラメータ及び最大物理パラメータにより定められる物理パラメータの範囲内で動作するように設定される。

この実施形態では、最小又は最大物理パラメータに達した場合、個々のエネルギー消費装置がメッセージを却下して局面を変更することにより、エネルギー消費装置が、最大物理パラメータに達した場合には物理パラメータを減少させるように変化し、最小物理パラメータに達した場合には物理パラメータを増加させるように変化することが好ましい。

本発明の物理パラメータは、システムに関連する温度、湿度、ＣＯ２濃度及び他のいずれかの環境値とすることができる。

１つの好ましい実施形態では、エネルギー消費装置が、冷蔵装置、冷凍装置、ＨＶＡＣシステムなどのいずれかである。

１つの好ましい実施形態では、メッセージが、電力網により送電される総エネルギーが予想送電エネルギー範囲を超えて増加した場合には、メッセージがエネルギー消費を減少させるためのものとなり、電力網により送電される総エネルギーが予想送電エネルギー範囲よりも減少した場合には、メッセージがエネルギー消費を増加させるためのものとなるように電力網上のリップルに関連付けられる。

本発明の１つの態様によれば、リップルが、電力網により送電されるエネルギーの、３０分未満の、又はより好ましくは１０分未満の、又はより好ましくは１分未満の時間範囲を有する予想送電エネルギー範囲からのあらゆる変動を意味する。

方法及びシステムを有利に導入できる１つの非限定的な例には、スーパーマーケットなどで見られる商用冷蔵又は冷凍システムがある。

個々の冷蔵エンティティは、１又はそれ以上の蒸発器を含み、これらの各々は、活動状態では冷媒の流れが蒸発面に沿って進むことができ、非活動状態ではこのような流れが防がれるようになっている。冷蔵エンティティの冷蔵区画内部の所望の温度範囲内の温度を取得して維持するために、蒸発器を活動状態と非活動状態の間で切り換えることができる。この種の冷蔵システムは、多くの場合、例えば２又はそれ以上のコンプレッサからなるコンプレッサラックの形の可変容量コンプレッサ装置を含む。これにより、冷蔵システムの冷蔵能力（すなわち、コンプレッサにより冷蔵エンティティの蒸発器から取り出される液体冷媒の量）を、冷蔵需要（すなわち、蒸発器により生成されるガス状冷媒の量）を満たすように調整することができる。可変コンプレッサ装置がコンプレッサラックの形である場合、通常、冷蔵能力は、コンプレッサラックのコンプレッサをオン又はオフに切り換えることにより調整される。これが比較的頻繁に行われると、コンプレッサが大幅に消耗する。個々の冷蔵エンティティの冷蔵需要は、問題の冷蔵エンティティに適用される制御方式及びこれに加わる外部負荷に依存する。本文脈では、「負荷」という用語は、冷蔵エンティティに加わる熱を意味すると解釈されたい。従って、通常、負荷の変化は、冷蔵エンティティの冷蔵区画に新たな（たいがいは暖かい）製品を入れたり、或いは１又はそれ以上の冷蔵エンティティにナイトカバーを適用したりなどの外部作用により発生する。

本文脈では、「冷蔵エンティティ」という用語は、製品の冷蔵を行う場所を意味すると解釈されたい。従って、冷蔵エンティティは、通常スーパーマーケットで使用される種類のような陳列ケースであってもよい。陳列ケースは、開放型陳列ケースであってもよく、又は冷蔵中の製品を手に取るために顧客が開ける必要があるドアを有する種類のものであってもよい。或いは、冷蔵エンティティは、レストラン又は食肉処理場で使用できる種類のような閉じた冷蔵室などのより大きなエンティティであってもよい。冷蔵システムは、上述した種類の２又はそれ以上などの様々な種類の冷蔵エンティティを含むことができる。或いは、冷蔵システムは、１種類の冷蔵エンティティのみを含むこともできる。

冷蔵エンティティの蒸発器の各々を通る冷媒の流れは、１又はそれ以上の弁によって制御されることが好ましい。従って、冷媒の流れを制御できる１つの電子弁により、特定の蒸発器を通る冷媒の流れを、問題の冷蔵エンティティの温度が所望の温度範囲内に維持されるように、及び吸気圧が所望の圧力範囲内に維持されるように制御することができる。或いは、内容物を制御できる感温膨張弁、及び温度が所望の温度範囲内に維持されるように冷媒の流れを開閉できる（感温膨張弁と直列に配置された）電子弁などの２又はそれ以上の弁により、特定の蒸発器を通る冷媒の流れを制御することができる。

本文脈では、「吸気圧」という用語は、コンプレッサラックのすぐ上流の冷媒の圧力を意味すると解釈されたい。吸気圧は、適当な場所に配置されたプローブによって測定されることが好ましい。この圧力は、コンプレッサラックのコンプレッサにより圧縮される冷媒の量によって、及び冷蔵エンティティの蒸発器を通る冷媒の量によって決まる。従って、プローブの立場から見た場合、吸気圧は、一方ではコンプレッサによる冷媒の消費によって、他方では冷蔵エンティティによる冷媒の生成によって決まる。

高速でバランスをとる予備電力を適用する必要がある場合、冷蔵サーモスタットの早期カットイン／カットアウトを使用することができる。これにより、需要とのバランスをとるように発電を調整するのに十分な時間が発電所に与えられるようになる。

他の例として、ＨＶＡＣシステム、洗濯機、回転式乾燥機、（オーブンなどの）調理機械、及び１又はそれ以上のパラメータの定められた範囲内で動作する、或いは短時間にわたって停止できる他のいずれかの装置が挙げられる。

ＨＶＡＣシステムの例では、物理パラメータ又は変数を、例えばＨＶＡＣシステムのセンサにより測定される周囲ＣＯ２又は湿度とすることができ、ＨＶＡＣシステムは、これらを最小限度と最大限度の間の範囲内に維持するようにも動作する。物理パラメータがこの範囲内にある限り、状況に応じてＨＶＡＣシステムを安全にオフ又はオンすることができる。

本発明の１つの実施形態の１つの重要な態様は、電源とエネルギー消費装置の間のどこかに少なくとも論理的に位置するコントローラを導入することである。これは、一般に個々のエネルギー消費装置とは完全に独立した中央制御であり、その主な役割は、電力不足又は過剰電力を示す信号を与えることである。従って、本発明のシステムは、プロトコルなどによる装置のいずれの局所的調整からも独立し、また装置からのいずれのフィードバック又は応答も必要としないが、本発明のより高度な形態では、コントローラが、装置からの応答、これらの応答のフィードバック、これらの現在の状態の指示なども受け取る。従って、通常、エネルギー消費装置は、スーパーマーケットなどの全く異なる及び全く関係のない場所に位置するようになる。

さらに、本発明は、電力網上の又は電源内のわずかな予想できないリップルでも動作し、すなわち警告時間が存在せず、装置は、「正常」状態である場合、コントローラからの信号に反応するのみである。

公共電力網を介して送電される電力を示す概略図である。 冷蔵システムを示す概略図である。 ３つの装置の可変物理パラメータの周期を示す概略図である。 本発明の設定を示す概略図である。 本発明の第１の態様に基づいて調整した場合の３つの装置の可変物理パラメータの周期を示す概略図である。 本発明の第２の態様に基づいて調整した場合の３つの装置の可変物理パラメータの周期を示す概略図である。 本発明の第３の態様に基づいて調整した場合の３つの装置の可変物理パラメータの周期を示す概略図である。

図１は、２日間のエネルギー消費を示しており、Ｘ軸は時間、Ｙ軸は消費エネルギー又は電力であり、昼間にピークが生じている。大まかな予想又は基本エネルギー消費曲線（破線）が、発電所により送電される予想エネルギー又は電力を示しており、この曲線は、履歴データ、天候状態、季節及び他のいずれかの要因に基づく平均値などのあらゆるものに基づくことができる。

第２の曲線（実線）は、発電所により送電される実際のエネルギーを示しており、破線からの偏差である変動又はリップルが示されている。図中のリップルは大きく誇張している。これらのリップルは予測不能であり、１時間から１分未満の時間尺度で発生する。

リップルの予測又は基本エネルギー消費からの偏差により、電力不足（５０）期間及び過剰電力期間（５１）が生じる。

図２は、いくつかの冷蔵エンティティ（２）、コンプレッサ（４）、又はコンプレッサ（４）をいくつか含むコンプレッサラック（３）、及びコンデンサ（５）を含む冷蔵システム（１）の概略図である。図には２つの冷蔵エンティティ（２）を示しているが、破線で示すように１又はそれ以上の追加の冷蔵エンティティ（２）を加えることができる。冷蔵エンティティ（２）は互いに並列に接続され、個々の冷蔵エンティティ（２）はコンプレッサ（４）及びコンデンサ（５）に直列に接続される。図２に示す冷蔵システム（１）は、スーパーマーケットで通常使用されている種類のものである。

（単複の）コンプレッサ（４）は、測定された吸気圧、Ｐｓｕｃｔｉｏｎに基づいてコンプレッサ制御装置（６）により制御することができる。（単複の）コンデンサ（５）は、測定されたコンデンサ圧力に基づいてコンデンサ制御装置（図示せず）により制御することができる。

個々の冷蔵エンティティ（２）は、食料品などの冷蔵する必要がある製品を収容する陳列ケース（８）、蒸発器（９）、及び制御弁（１０）を含むことができる。制御弁（１０）は、オン／オフ弁及び過熱（拡張）弁として機能し、ソレノイド弁であってもよい。制御弁（１０）がソレノイド弁である場合、通常、過熱はパルス幅変調方式により制御される。制御弁（１０）は、陳列ケース（８）内に存在する空気の温度が所望の温度帯域内にあるように制御されることを確実にするヒステリシスコントローラ（１１）により、及び蒸発器（９）内に最適な内容物が維持されることを確実にする過熱コントローラ（１２）により制御される。

ヒステリシスコントローラ（１１）は、対応する陳列ケース（８）の内部に位置する温度プローブ（１３）から、陳列ケース（８）内に存在する空気の温度、Ｔａｉｒを示す入力を受け取る。Ｔａｉｒが所望の温度帯域の上限値（カットイン温度）に達した場合、ヒステリシスコントローラ（１１）が制御弁（１０）を開くことにより、冷媒の流れが蒸発器（９）を通過できるようにする。このようにして、蒸発器（９）が活動状態に切り換わり、陳列ケース（８）の中身に対して冷蔵が行われる。同様に、Ｔａｉｒが所望の温度間隔の下限値（カットアウト温度）に達した場合、ヒステリシスコントローラ（１１）が制御弁（１０）を閉じることにより、冷媒の流れが蒸発器（９）を通過できないようにする。このようにして、蒸発器（９）が非活動状態に切り換わり、陳列ケース（８）の中身に対してこれ以上冷蔵が行われなくなる。

過熱コントローラ（１２）は、蒸発温度と対応する蒸発器（９）の出口の温度との間の差異を測定する過熱センサ（１４）から入力を受け取る。通常、この測定は、吸気圧を測定してこれを蒸発温度に変換し、測定した出口温度からこれを差し引くことによって行われる。或いは、蒸発器（９）の入口及び出口の温度を測定し、差分を取り出すことによって行うこともできる。過熱コントローラ（１２）は、蒸発器（９）の液体で満たされた部分を最大化する一方で、蒸発器（９）から液体冷媒が出ていかないようにして、蒸発器９への冷媒の内容物を制御する。過熱コントローラ（１２）は、わずかではあるがプラスの過熱が得られるように制御弁（１０）を調整することにより、この制御を行う。これを行うことにより、過熱コントローラ（１２）は、液体で満たされた領域では蒸発器（９）の温度プロファイルがほぼ一定となり、乾燥領域では上昇することを利用する。従って、プラスの過熱温度により、液体冷媒が蒸発器（９）から出ていかないことを確実にする。過熱温度を低く維持することにより、液体領域が最大になる。

図３は、制御された冷蔵システムにおける通常の温度変化、Ｔｄｉｓｐｌａｙを表すグラフを示している。この図は、３つの異なる冷蔵エンティティの温度変化、Ｔｄｉｓｐｌａｙを示しており、個々の冷蔵エンティティを曲線（３２）、（３３）、及び（３４）で表している。図示のように、個々の冷蔵エンティティのＴｄｉｓｐｌａｙは、上限値（３０）と下限値（３１）によって定められる温度範囲内で変化することができる。冷蔵エンティティのＴｄｉｓｐｌａｙが温度範囲の上限値（３０）に達すると、この冷蔵エンティティに対応するソレノイド弁（５）が開き、これにより冷媒の流れが冷蔵エンティティの蒸発器を通過できるようになる。詳細については図２を参照されたい。冷蔵エンティティはこれに応じて冷蔵を開始し、この結果Ｔｄｉｓｐｌａｙが下降するようになる。同様に、冷蔵エンティティのＴｄｉｓｐｌａｙが温度間隔の下限値（３１）に達すると、対応するソレノイド弁（５）が閉じることにより、冷媒の流れが対応する蒸発器を通過できないようになる。上述した内容と同様に、これにより対応する冷蔵エンティティのＴｄｉｓｐｌａｙが上昇するようになる。

図示の例では、同じ上限（３０）値及び下限（３１）値で動作しているが、通常、個々の消費装置（２２）は、装置の可変物理パラメータ（３２、３３、３４）の個々の上限（３０）値及び下限（３１）値を有し、これらの物理パラメータ（３２、３３、３４）は、例えば１つは温度、１つはモータシャフトの回転、及び１つは湿度などの周囲条件のような異なる物理パラメータであってもよい。物理パラメータは、連続的なエネルギー消費が必要でないエネルギー消費装置（２２）のいずれの動作状態であってもよい。

また、例には３つのエネルギー消費装置（２２）を３つの物理パラメータ（３２、３３、３４）で示しているが、あらゆる数のエネルギー消費装置及びあらゆる数の物理パラメータが本発明の対象となる。

図５は、本発明の設定を示しており、発電所などの電源（２０）が、電力網（２１）を介して一群のエネルギー消費装置（２２）にエネルギーを送り、任意に、これらの一部又は全部のエネルギー消費装置を、上述した図２に示すような冷蔵エンティティ（２）とすることができる。しかしながら、ＨＶＡＣシステム、一般的なコンプレッサシステム、電気モータを利用するシステムなどのあらゆるエネルギー消費装置が本発明の対象となる。

コントローラ（２３）は、エネルギー消費装置（２２）の各々と直接的に、或いはエネルギー消費装置（２２）をモニタ、調整及び／又は制御するローカルコントローラを介して間接的にデータ通信を行う。コントローラ（２３）は、個別に、直接的に又は間接的に、及びデジタル又はアナログメッセージのいずれかを送受信するための当業で公知のいずれかの手段により、装置（２２）をオフにするための又はオンにして始動させるための、例えば上記の例におけるソレノイド弁（５）を開くための又は閉じるためのメッセージをエネルギー消費装置（２２）の各々に与えることができる。

コントローラ（２３）は、さらに電源（２０）と通信して、開始電力不足（５０）又は過剰開始電力（５１）を電源（２０）に通知する。

図５及び図６は、開始電力不足（５０）又は過剰開始電力（５１）状態のいずれかでリップルが開始する状況を示している。エネルギー消費装置（２
）がオンになって動作したときに可変物理パラメータが増加するエネルギー消費装置（２２）に関しては、図５に開始電力不足（５０）の状況を示しており、（３５）の時点でのメッセージは、現在エネルギーを消費している、可変物理パラメータ（図では３つのエネルギー消費装置（２２）を表す３つの曲線（３２、３３、３４））が上限値（３０）よりも下にあるエネルギー装置（２２）をオフにするためのものであり、これは曲線（３２）及び（３３）に対応する装置（２２）となり、これらの曲線の方向（３２ａ、３３ａ）は減少値へと変化し、曲線（３４）は変化しない（３４ａ）。曲線（３２ａ、３３ａ、３４ａ）は、曲線（３２ａ）がポイント（３６）で達するようにそのうち下限値（３１）に達する可能性がある。このとき、装置（２２）は、メッセージを却下して通常動作手順に戻り、図の物理値（３２ａ）を上昇させるように動作状態を変化させる。

図６は同じ装置（２２）を示しているが、（３５）の時点でのメッセージは、過剰電力（５１）の状態が始まったときにオフになっているエネルギー消費装置（２２）をオンにするためのものである。この結果、曲線（３２、３３）で表される装置（２２）に変化はない（３２ｂ、３３ｂ）が、曲線（３４）は、装置（２２）がオンになったときに物理値（３４ｂ）が増加する方向に状態を変化させる。この場合も、上限値（３０）に達するとメッセージは却下され、装置（２２）（図では曲線（３３）に対応する装置（２２））は、通常動作手順に戻って物理値（３３ｂ）を減少させるように動作状態を変化させる。

エネルギー消費装置（２）がオンになって動作したときに可変物理パラメータが減少するエネルギー消費装置（２２）に関しては、図５及び図６が逆の状況を示す。過剰電力（５１）の開始状態からリップルが開始した場合、エネルギー消費装置（２２）がオンになって動作し、（３５）の時点でのメッセージは、図６に示すように現在オフになっている、可変物理パラメータ（図では３つのエネルギー消費装置（２２）を表す３つの曲線（３２、３３、３４））が上限値（３０）よりも下にあるエネルギー装置（２２）をオンにするためのものであり、これは曲線（３２）及び（３３）に対応する装置（２２）となり、これらの曲線（３２ａ、３２ｂ）の方向は減少値へと変化し、曲線（３４）は変化しない（３４ａ）。曲線（３２ａ、３３ａ、３４ａ）は、曲線（３２ａ）がポイント（３６）で達するようにそのうち下限値（３１）に達する可能性がある。このとき、装置（２２）はメッセージを却下して通常動作手順に戻り、図中の（３２ａ）のように物理値を上昇させるように動作状態を変化させる。

次に、図６は同じ装置（２２）を示しているが、（３５）の時点でのメッセージは、電力不足（５０）の状態が始まったときにオンになっているエネルギー消費装置（２２）をオフにするためのものである。この結果、曲線（３２、３３）で表される装置（２２）に変化はない（３２ｂ、３３ｂ）が、曲線（３４）は、装置（２２）がオフになったときに物理値（３４ｂ）が増加する方向に状態を変化させる。この場合も、上限値（３０）に達するとメッセージは却下され、装置（２２）（図では曲線（３３）に対応する装置（２２））は、通常動作手順に戻って物理値（３３ｂ）を減少させるように動作状態を変化させる。

メッセージによってエネルギー消費装置（２２）の動作に変化が生じた後、エネルギー消費装置は通常動作状態に入り、すなわち、その後エネルギー消費装置は、あらゆる状態及び設定に通常動作状態にあるものとして対応するようになる。

本発明のより高度な実施形態では、温度などの複数のパラメータが、個々のエネルギー消費装置（２２）がメッセージの通りに動作すべきかどうかを判断するために使用される可変パラメータとなる。

本発明の別の高度な実施形態では、システムが、エネルギー消費装置（２２）の各々に関して、少なくとも２つの上限値（３０）と少なくとも２つの下限値（３１）を使用して動作する。１つは、メッセージが動作状態に干渉せずに装置（２２）が通常動作手順で対応すべき上限（３０）値及び下限（３１）値であり、別の上限（３０ａ）値及び下限（３１ａ）値（図７を参照）は、メッセージが有効な物理パラメータ（３２、３３、３４）の範囲を定め、すなわち（図８の（３２）及び（３３）のような）物理パラメータが上限メッセージ制限値（３０ａ）及び下限メッセージ制限値（３１ａ）により定められるこの制限値の外側にある場合、メッセージはこれらの装置（２２）に対して有効とは見なされず、つまり、上限メッセージ制限値（３０ａ）及び下限メッセージ制限値（３１ａ）により与えられる範囲の外側にある曲線（３２ｃ）及び（３３ｃ）は、メッセージが与えられていないかのようにその動作状態を継続するが、範囲内にある曲線（３４）は、物理パラメータ（３４ｃ）が増加するようにその動作状態を変化させる。

２０ 電源
２１ 電力網
２２ エネルギー消費装置
２３ コントローラ

図４は、本発明の設定を示しており、発電所などの電源（２０）が、電力網（２１）を介して一群のエネルギー消費装置（２２）にエネルギーを送り、任意に、これらの一部又は全部のエネルギー消費装置を、上述した図２に示すような冷蔵エンティティ（２）とすることができる。しかしながら、ＨＶＡＣシステム、一般的なコンプレッサシステム、電気モータを利用するシステムなどのあらゆるエネルギー消費装置が本発明の対象となる。

図５及び図６は、開始電力不足（５０）又は過剰開始電力（５１）状態のいずれかでリップルが開始する状況を示している。エネルギー消費装置（２２）がオンになって動作したときに可変物理パラメータが増加するエネルギー消費装置（２２）に関しては、図５に開始電力不足（５０）の状況を示しており、（３５）の時点でのメッセージは、現在エネルギーを消費している、可変物理パラメータ（図では３つのエネルギー消費装置（２２）を表す３つの曲線（３２、３３、３４））が上限値（３０）よりも下にあるエネルギー装置（２２）をオフにするためのものであり、これは曲線（３２）及び（３３）に対応する装置（２２）となり、これらの曲線の方向（３２ａ、３３ａ）は減少値へと変化し、曲線（３４）は変化しない（３４ａ）。曲線（３２ａ、３３ａ、３４ａ）は、曲線（３２ａ）がポイント（３６）で達するようにそのうち下限値（３１）に達する可能性がある。このとき、装置（２２）は、メッセージを却下して通常動作手順に戻り、図の物理値（３２ａ）を上昇させるように動作状態を変化させる。

エネルギー消費装置（２２）がオンになって動作したときに可変物理パラメータが減少するエネルギー消費装置（２２）に関しては、図５及び図６が逆の状況を示す。過剰電力（５１）の開始状態からリップルが開始した場合、エネルギー消費装置（２２）がオンになって動作し、（３５）の時点でのメッセージは、図６に示すように現在オフになっている、可変物理パラメータ（図では３つのエネルギー消費装置（２２）を表す３つの曲線（３２、３３、３４））が上限値（３０）よりも下にあるエネルギー装置（２２）をオンにするためのものであり、これは曲線（３２）及び（３３）に対応する装置（２２）となり、これらの曲線（３２ａ、３２ｂ）の方向は減少値へと変化し、曲線（３４）は変化しない（３４ａ）。曲線（３２ａ、３３ａ、３４ａ）は、曲線（３２ａ）がポイント（３６）で達するようにそのうち下限値（３１）に達する可能性がある。このとき、装置（２２）はメッセージを却下して通常動作手順に戻り、図中の（３２ａ）のように物理値を上昇させるように動作状態を変化させる。

Claims (11)

1. 物理パラメータを増加又は減少させることができる一群のエネルギー消費装置により消費されるエネルギーを管理、調整及び／又は制御する方法であって、前記エネルギー消費を減少又は増加させるためのメッセージをコントローラから受け取るステップを含み、前記エネルギー消費の減少又は増加が、前記物理パラメータを変化させることによって行われる、
   ことを特徴とする方法。
2. 一群のエネルギー消費装置により消費されるエネルギーを管理、調整及び／又は制御する請求項１に記載の方法であって、前記メッセージが前記エネルギー消費を減少させるためのものである場合、装置の物理パラメータを増加させる過程にある個々のエネルギー消費装置が、装置の物理パラメータの増加を止めるように命令され、前記メッセージが前記エネルギー消費を増加させるためのものである場合、装置の物理パラメータを減少させる過程にある個々のエネルギー消費装置が、装置の物理パラメータの増加を開始するように命令される、
   ことを特徴とする方法。
3. 前記エネルギー消費装置が、最小物理パラメータと最大物理パラメータにより定められる前記物理パラメータの範囲内で動作するように設定される、
   ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 前記最小又は最大物理パラメータに達した場合、個々のエネルギー消費装置が前記メッセージを却下して局面を変化させることにより、前記エネルギー消費装置が、前記最大物理パラメータに達した場合には前記物理パラメータを減少させるように変化し、前記最小物理パラメータに達した場合には前記物理パラメータを増加させるように変化する、
   ことを特徴とする請求項３に記載の方法。
5. 前記物理パラメータが温度である、
   ことを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 前記エネルギー消費装置が、冷蔵装置又は冷凍装置のいずれかである、
   ことを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. 前記メッセージが、前記電力網により送電される総エネルギーが予想送電エネルギー範囲を超えて増加した場合には、前記メッセージがエネルギー消費を減少させるためのものとなり、前記電力網により送電される総エネルギーが予想送電エネルギー範囲よりも減少した場合には、前記メッセージがエネルギー消費を増加させるためのものとなるように前記電力網上のリップルに関連付けられる、
   ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の方法。
8. 前記リップルが、前記電力網により送電されるエネルギーの、３０分未満の、又はより好ましくは１５分未満の、又はより好ましくは１０分未満の時間範囲を有する前記予想送電エネルギー範囲からのいずれかの変動である、
   ことを特徴とする請求項７に記載の方法。
9. 前記予想送電エネルギー範囲が時間的に動的であり、すなわち少なくとも１昼夜を通じて、及び任意に１カ月及び／又は１年を通じて変化する、
   ことを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の方法。
10. 時間的に動的な前記予想送電エネルギー範囲が、１日、１カ月及び／又は１年を通じて確認される前記電力網により送電されるエネルギーの経験的データ、前記電力網により送電されるエネルギーを予測する適応モデル、及び／又は温度、日照、雲量、気圧状態及び湿度などの外部天候条件のうちの１つ又はこれらの組み合わせに依存する、
    ことを特徴とする請求項９に記載の方法。
11. 請求項１から請求項１０のいずれかに記載の方法により動作する、
    ことを特徴とするシステム。

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