(57)【要約】【課題】低圧需要家の自動検針測定値を活用して需要家負荷電流に適合した柱上変圧器の容量を算出する。【解決手段】低圧需要家を契約形態で分類しその電力使用量をデータベース化し電力使用量の標準パターンを作成する。更に、この標準パターンを過去にわたりデータ蓄積することにより、過去から現在までの電力使用量の増加値を求める。柱上変圧器の容量を求める場合は必要とする低圧需要家契約形態と軒数を調査し、上記の電力使用量データベースから契約形態負荷パターンを抽出し各時間帯に対し合計電力を算出し、過去から現在までの電力使用量の増加値を乗じることにより柱上変圧器の容量を算定する。【選択図】図１
2010020653.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
需要家との電力使用契約形態ごとに時間に対する電力使用量のパターンを作成し、
変圧器を介して電力を供給される需要家の数と各需要家の前記パターンとに基づいて、前記変圧器を介して電力を供給される需要家の合計電力使用量を算出し、
前記合計電力使用量に基づいて、前記変圧器の容量を算出することを特徴とする変圧器の設計容量算出方法。
【請求項２】
需要家との電力使用契約形態ごとに時間に対する電力使用量のパターンを作成する手段と、
変圧器を介して電力を供給される需要家の数と各需要家の前記パターンとに基づいて、前記変圧器を介して電力を供給される需要家の合計電力使用量を算出する手段と、
前記合計電力使用量に基づいて、前記変圧器の容量を算出する手段とを備えることを特徴とする変圧器の設計容量算出システム。
【請求項３】
処理装置と記憶装置とを備えたコンピュータ上で実行される設備の設計仕様決定方法において、
前記記憶装置が、資源の利用者ごとに資源使用契約形態と単位時間ごとの資源使用量とを記憶しており、
前記処理装置が、前記記憶装置から、前記資源使用契約形態ごとに、前記単位時間ごとの資源使用量を読み出し、前記単位時間ごとの資源使用量に基づいて、前記資源使用契約形態ごとの時間に対する資源使用量のパターンを作成し、前記パターンを前記記憶装置へ格納し、
前記処理装置が、設備の仕様を決定する場合に、前記設備を介して資源を供給される各利用者の資源使用契約形態の入力に基づいて、前記設備を介して資源を供給される各利用者の資源使用契約形態に対応するパターンを前記記憶装置から読み出し、前記設備を介して資源を供給される利用者の数と各利用者の前記パターンとに基づいて、前記設備を介して資源を供給される利用者の合計資源使用量を算出し、
前記処理装置が、前記合計資源使用量に基づいて、前記合計資源使用量を供給可能な前記設備の仕様を決定することを特徴とする設備の設計仕様決定方法。
【請求項４】
処理装置と記憶装置とを備えた設備の設計仕様決定システムにおいて、
前記記憶装置は、資源の利用者ごとに資源使用契約形態と単位時間ごとの資源使用量とを記憶しており、
前記処理装置は、
前記記憶装置から、前記資源使用契約形態ごとに、前記単位時間ごとの資源使用量を読み出し、前記単位時間ごとの資源使用量に基づいて、前記資源使用契約形態ごとの時間に対する資源使用量のパターンを作成し、前記パターンを前記記憶装置へ格納し、
設備の仕様を決定する場合に、設備を介して資源を供給される各利用者の資源使用契約形態の入力に基づいて、前記設備を介して資源を供給される各利用者の資源使用契約形態に対応するパターンを前記記憶装置から読み出し、前記設備を介して資源を供給される利用者の数と各利用者の前記パターンとに基づいて、前記設備を介して資源を供給される利用者の合計資源使用量を算出し、
前記合計資源使用量に基づいて、前記合計資源使用量を供給可能な前記設備の仕様を決定することを特徴とする設備の設計仕様決定システム。
【請求項５】
請求項４に記載の設備の設計仕様決定システムにおいて、
前記処理装置は、
前記資源使用契約形態ごとの利用者ごとの前記単位時間ごとの資源使用量に基づいて、所定期間内の前記単位時間ごとの資源使用量の最大値または平均値または標準偏差値を算出し、
前記単位時間ごとの資源使用量の最大値または平均値または標準偏差値を用いて前記パターンを作成することを特徴とする設備の設計仕様決定システム。
【請求項６】
請求項４に記載の設備の設計仕様決定システムにおいて、
前記処理装置は、
所定期間ごとに、前記パターンから単位時間ごとの資源使用量の最大値または平均値または標準偏差値を算出し、前記記憶装置に格納し、
前記記憶装置内の前記所定期間ごとの前記単位時間ごとの資源使用量の最大値または平均値または標準偏差値に基づいて、各過去の所定期間から現在の所定期間までの前記パターンの変化を算出し、前記記憶装置に格納し、  
前記記憶装置内の各過去の所定期間から現在の所定期間までの前記パターンの変化の中から、前記パターンの変化の大きい値を抽出し、
前記合計資源使用量に前記パターンの変化の大きい値を乗算して、前記合計資源使用量を供給可能な前記設備の仕様を決定することを特徴とする設備の設計仕様決定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、資源を供給するまたは供給ライン上にある設備の設計仕様を決定する方法およびシステムに係り、特に、自動検針で測定した低圧需要家の電力使用量により柱上変圧器の負荷容量を算出する方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現状、柱上変圧器により供給される個々の低圧需要家の電力使用量は測定されておらず、柱上変圧器の容量算出は低圧需要家の契約形態で決められる負荷契約の合計と低圧需要家戸数や地域別の電力負荷需要を考慮した不等率を乗じた手法により実施されている。
【０００３】
低圧需要家に対する自動検針は今後益々拡大すると予想される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
柱上変圧器の容量は低圧需要家の契約容量に不等率を乗じて算出しており柱上変圧器が過剰な設備となっている点である。
【０００５】
本発明の目的は、利用者の使用量に応じた、設備（例えば、柱上変圧器）の適切な仕様（例えば、容量）を決定する方法およびシステムを提供することである。
【０００６】
本発明の目的は、将来の使用量も見込んで、利用者の使用量に応じた、設備の適切な仕様を決定する方法およびシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、資源の利用者（例えば、電力需要家）との資源使用契約形態（例えば、電力使用契約形態）ごとに時間に対する資源使用量のパターンを作成しておき、設備の仕様（例えば、容量）を決定する場合に、その設備（例えば、柱上変圧器）を介して資源（例えば、電力）を供給される利用者の数と各利用者のパターンとに基づいて、その設備を介して資源を供給される利用社の合計資源使用量を算出し、資源電力使用量に基づいて、設備の仕様を決定する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、利用者との資源使用契約形態ごとに時間に対する電力使用量をパターン化し、そのパターンを用いて設備の仕様を決定するため、利用者の使用量に応じた、設備の適切な仕様を決定することができる。
【０００９】
本発明によれば、利用者との資源使用契約形態ごとに時間に対する電力使用量をパターン化し、過去のパターンから現在のパターンまでの変化を将来の変化分と推定して、そのパターンを用いて設備の仕様を決定するため、将来の使用量も見込んで、利用者の使用量に応じた、設備の適切な仕様を決定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の実施例は、自動検針で得られた負荷計測値をデータベースに格納し、この情報をもとに分類された低圧需要家の電力使用量を想定し、自動検針未実施の低圧需要家に対し、電力供給する柱上変圧器の容量算を最も主要な特徴とする。
【００１１】
本発明の実施例によれば、自動検針により測定した低圧需要家の電力使用量を元に自動検針未実施の低圧需要家の電力使用量を推定し、柱上変圧器の容量算出をするものであり、低圧需要家の電力使用量に合致した設備を建設することができるという利点がある。
【００１２】
また、一般に柱上変圧器は設備容量が小さくなると無負荷損が少なくなる。
【００１３】
本発明による柱上変圧器の設備容量の見直しにより設備容量の小さな柱上変圧器を選択できる場合も考えられ、電力ロスを低減することとなり地球環境に配慮した設備形成も可能である。
【００１４】
図２に、電力会社が低圧需要家に提供している契約形態の例を示す。供給約款として電力使用量の応じて課金される従量制電灯契約と電力使用量に加え使われる時間帯や季節で課金される選択約款を定められるものとする。選択約款には例えば２２時から８時までの夜間のみの使用を定める深夜電力契約、７月１日から９月３０日の夏季や８時から２２時までの時間使用を定める季節別や時間別電灯契約、時間と季節の組合せを設定した高負荷率型電灯契約を定めるものとする。また、従量制電灯と深夜電力が組み合わされ契約されるが、季節別や時間別電灯と高負荷率型電灯はそれぞれ単独に契約が実施されるように設定される。
【００１５】
従量制電灯契約は使用する上限の電流が定められており、低圧需要家では一般に使用する電化製品が多い場合は契約電流値を大きくし、少ない場合は契約電流値が少なく設定した契約がされている。低圧需要家の電力使用量は契約電流が大きければ電力使用量も大きくなるということとなり、低圧需要家の契約形態で電力使用量を分類しデータベース化することによりその使用量をパターン化することができる。各低圧需要家の電力使用量を契約形態と各時間帯別に整理することにより時間ごとの（時間に対する）電力使用量をパターン化する。
【００１６】
自動検針システムは計算機（コンピュータ）1101と同じ場所に設置されるものとする。自動検針システムは低圧需要家に設置される通信機能付電力量計と電話回線や専用通信回線により接続されている。自動検針システムには通信機能付電力量計で計量された電力使用量、検針年月日、時間が情報伝送され、この情報とあらかじめ格納されていた低圧需要家名称、契約種別を自動検針システムは紐付け格納する。計算機1101には自動検針システムより３０分毎（単位時間毎）の低圧需要家の電力使用量、低圧需要家名称、契約種別、検針の年月日、時間が情報伝送される。この情報伝送は蓄積された１日分の電力使用量を２３：３０以降に低圧需要家電力使用量テーブル1102に格納するものとする。
【００１７】
計算機1101は、低圧需要家電力使用量テーブル1102、低圧需要家契約形態抽出グループ処理1103、低圧需要家別契約形態電力使用量テーブル1104、低圧需要家電力使用量標準パターン作成処理1105、低圧需要家契約形態別電力使用量標準パターンテーブル（過去〜現在）1106、低圧需要家電力使用量増加算出処理1107、低圧需要家契約形態別電力使用量増加テーブル（過去〜現在）1108、柱上変圧器容量算出処理1109を含む。計算機の各テーブル、各処理の内容は後述する。計算機は、ハードウェアとして、処理装置（例えば、CPU）と記憶装置（例えば、メモリ、ハードディスク）と通信装置と入力装置（例えば、キーボード）と表示装置（例えば、液晶モニタ）とこれら各装置を接続するバスとを備える。各処理は、処理装置が、記憶装置上にロードされたプログラムに従って動作することにより実現される。各テーブルは、記憶装置内に構築（格納）される。処理装置は、記憶装置にアクセスして、テーブル内の各レコードのデータを検索したり、読み出したり、書き込んだり、更新したりすることが可能である。
【００１８】
図１の1101は自動検針システムで測定した低圧需要家の電力使用量より柱上変圧器の負荷容量を算出するシステムの構成である。低圧需要家電力使用量テーブル1102には自動検針システムより低圧需要家名称、契約種別、検針年月日、時間、電力使用量が書込まれる。
【００１９】
図３に低圧需要家電力使用量テーブルおける契約形態、低圧需要家名、年月日、時間、電力使用量を示す。
【００２０】
図４に計算機1101の低圧需要家契約形態抽出グループ処理1103の処理概要を示す。本処理フローは自動検針システムより１日分の低圧需要家名称、契約種別、検針年月日、時間、電力使用量が情報伝送される毎に実行するものとする。低圧需要家電力使用量テーブル1102より低圧需要家契約形態、低圧需要家名称、年月日、時間、電力使用量を取り込む（2010）。次に低圧需要家契約形態でグループ化し、低圧需要家名称、年月日、時間で電力使用量の図５低圧需要家別契約形態電力使用量テーブルの例に蓄積する（2020）。
【００２１】
図５に計算機1101の低圧需要家別契約形態電力使用量テーブル1104の例を示す。本テーブルには低圧需要家契約形態でグループ化され、低圧需要家名称別に日付単位の時間帯別に電力使用量が格納される。
【００２２】
図６に計算機1101の低圧需要家電力使用量標準パターン作成処理1105のフローを示す。まず、低圧需要家別の契約形態、需要家名称、年月日、時間電力使用量を1104低圧需要家別契約形態電力使用量テーブルから読込む（3010）。次に低圧需要家契約形態別に、その年（１年間）の使用電力量の各時間帯で最大な電力使用量を抽出する（3020）。例えば図５低圧需要家別契約形態電力使用量テーブルの例では、従量制電灯５０Ａ契約の需要家Ａの２００７年１月１日から２００７年１２月２５日までの各時間帯の使用電力のうち０：００の最大電力使用量が２００７年１２月２５日で２５Ａ、０：３０の最大電力使用量が２００７年１２月２０日で２１Ａ、１：００の最大電力使用量が２００７年２月１日で２２Ａとすればこれらを抽出し、０：００〜２３：３０までを抽出した電力使用量が最大使用電力量となる。
【００２３】
次にステップ3020の処理フローで抽出した同一契約形態の低圧需要家電力使用量を比較し各時間帯で最大電力使用であるものを抽出し、現在電力使用量標準パターンテーブルを作成する。例えば図５低圧需要家別契約形態電力使用量テーブルの例では、需要家Ａの２００７年１２月２５日の０：００の２５Ａが最大、２００７年１２月２４日の０：３０は需要家Ｂの２６Ａが最大、２００７年１２月２３日の１：００は需要家Ｂの２７Ａが最大とすればこれらを抽出し、低圧需要家契約形態別の現在電力使用量標準パターンテーブルを作成する（3030）。
【００２４】
次に過去の年に対し低圧需要家の契約形態別の過去電力使用量標準パターンテーブルを作成する（3040）。例えば毎年１月１日から１２月３１日までの１年間を区切りとして標準パターンを作成する。当年、１年前、２年前と毎年の標準パターンテーブルを作成するものとする。
【００２５】
本発明では、低圧需要家の最大電力使用量に着目し電力使用量標準パターンを作成しているが、低圧需要家の平均や標準偏差により電力使用量を算出し標準パターンとし活用することにより同様な考え方で応用することが可能である。
【００２６】
図７に計算機1101の低圧需要家契約形態別電力使用量標準パターンテーブル（過去〜現在）1106の例を示す。この例では契約形態別に２００７年の電力使用量標準パターンテーブル〜１９９７年の電力使用量標準パターンテーブルが存在する。
【００２７】
図８に計算機1101の低圧需要家電力使用量増加値算出処理1107のフローを示す。
【００２８】
先ず、図７の低圧需要家契約形態別の電力使用量標準パターンテーブルより過去年と現在のテーブルを抽出する（4010）。次に、毎年１年の電力使用量の中で各時間帯の電力使用量の最大値を求める（4020）。例えば従量制電灯３０Ａの契約形態で２００７年の電力使用量の最大値が８月１０日の２９Ａを抽出し、また同じ契約形態で１９９７年の電力使用量の最大値が７月３０日の２１Ａを抽出する。次にそれぞれの最大値を比較し電力使用量の増加量を求める（4030）。例えば先述の例では２００７年最大電力使用量の２９Ａと１９９７年最大電力使用量の２１Ａの差を求める。次に低圧需要家の契約別電力使用量の増加値を求める（4040）。例えば先述の例では２００７年最大電力使用量２９Ａを１９９７年最大電力使用量２１Ａで割った１．３８が増加値（増加率）となる。最大値の代わりに、平均値や標準偏差値を用いてもよい。
【００２９】
図９に計算機1101の低圧需要家契約形態別電力使用量増加値テーブル（過去〜現在）1108の例を示す。本テーブルは契約形態別に過去〜現在までの電力使用量の増加値のテーブルが存在する。この増加値の１年間は当年から１年前の年間電力使用量の最大値が１．０５倍となっていることを示す。同様に１０年間は当年から１０年前の年間電力使用量の最大値が１．３８倍になっていることを示す。つまり、当年を基準に、各過去年からの増加値を示している。
【００３０】
図１０に計算機1101の柱上変圧器容量算出処理1109のフローを示す。
【００３１】
先ず既設柱上変圧器で供給している低圧需要家の契約形態とその軒数を調査する（5010）。例えば柱上変圧器の容量算出を行なう設計者が柱上変圧器を更新させる現地へ出向き低圧需要家の契約形態を調査する。次に契約形態別電力使用量標準パターンテーブル（1106）から調査した契約形態に該当する低圧需要家の標準パターンを１軒毎に抽出し、合計電力使用量を算出する（5020）。例えば契約形態で従量制電灯３０Ａ契約が２軒、従量制電灯契約５０Ａが１軒あったとすると図７の低圧需要家契約形態別電力使用量標準パターンテーブル（過去〜現在）の例、２００７年の当年の標準パターンから従量制電灯３０Ａの標準パターン電力使用量２軒分と従量制電灯契約５０Ａの標準パターンの電力量１軒分を加えた負荷を算出する。次に契約形態別電力使用量増加値テーブル(1108)から契約形態の電力使用量の増加が最も大きい増加値を抽出する（5030）。例えば図９低圧需要家契約形態別電力使用量増加値テーブル（過去〜現在）の例の契約形態の従量制電灯３０Ａ、従量制電灯契約５０Ａの中で２００７年の最大電力使用量と１９９７年の最大電力使用量の増加値が最も高い従量制電灯４０Ａの増加値１．４０倍を選定する。今回の柱上変圧器に関連する需要家の契約形態が従量制電灯３０Ａ、従量制電灯契約５０Ａのみなので、従量制電灯４０Ａの増加値１．４０倍の代わりに、従量制電灯３０Ａ、従量制電灯契約５０Ａの中から最も大きい増加値１．３８倍を抽出してもよい。
【００３２】
次に低圧需要家の各時間帯の合計電力使用量に最も大きい増加値を乗じ、柱上変圧器の容量を算出する（5040）。例えば、前述の契約形態で従量制電灯３０Ａ契約が２軒、従量制電灯契約５０Ａが１軒あった例では２００７年の当年の標準パターンから従量制電灯３０Ａの標準パターン電力使用量の２軒分と従量制電灯契約５０Ａの標準パターンの電力量１軒分を加えた合計電力使用量を算定する。この算定値に図９低圧需要家契約形態別電力使用量増加値テーブル（過去〜現在）の例の最大電力使用量の増加値が最も高い従量制電灯４０Ａの増加値１．４０倍を乗じた負荷電力量を算定する。以上で求めた最大電力使用量はアンペア（Ａ）なので、この値に低圧需要家の電圧（例えば、１００Ｖ）を乗じ変圧器の容量を算定する。
【００３３】
一般に柱上変圧器の容量の算定は設計作業によりその容量が求められ、必要な容量の柱上変圧器が準備される。また、柱上変圧器は容量別に台数を纏めて購入することから本発明で算定した容量の柱上変圧器容量を選択することが可能である。
【００３４】
尚、本発明は、柱上変圧器以外の配電設備や発電設備の仕様（例えば、出力、サイズ、伝送量）を決定する場合にも適用可能である。さらに、本発明は、電力以外の資源（例えば、ガス、水道、データ、コンテンツ）を供給／提供する場合にも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
柱上変圧器の設備利用率の向上を図りつつ低圧需要家の電力使用量に適合した容量の柱上変圧器を選定する新しいサービスが適用されると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】システム構成
【図２】電力会社の低圧需要家契約の例
【図３】低圧需要家電力使用量テーブルの例
【図４】低圧需要家契約形態抽出グループ処理
【図５】低圧需要家別契約形態電力使用量テーブルの例
【図６】低圧需要家電力使用量標準パターン作成処理
【図７】低圧需要家契約形態別電力使用量標準パターンテーブル（過去〜現在）の例
【図８】低圧需要家電力使用量増加算出処理
【図９】低圧需要香契約形態別電力使用量増加テーブル（過去〜現在）の例
【図１０】柱上変圧器容量算出処理
【符号の説明】
【００３７】
1101  ：計算機
1102  ：低圧需要家電力使用量テーブル
1103  ：低圧需要家契約形態抽出グループ処理
1104  ：低圧需要家別契約形態電力使用量テーブル
1105  ：低圧需要家電力使用量標準パターン作成処理
1106  ：低圧需要家契約形態別電力使用量標準パターンテーブル（過去〜現在）
1107  ：低圧需要家電力使用量増加算出処理
1108  ：低圧需要香契約形態別電力使用量増加テーブル（過去〜現在）
1109  ：柱上変圧器容量算出処理
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2010020653.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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