(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気の各需要家に配電をする柱上トランスの管理を管理装置が行うトランス管理システムであって、
前記需要家に設置され、前記需要家で使用される電力量を所定時間毎に記録し、記録した各電力量を前記管理装置に送信するスマートメータを備え、
前記管理装置は、所定時間毎の気温を取得し、前記各需要家のスマートメータから受信した所定時間毎の各電力量を集計して、前記柱上トランスの所定時間毎の出力を調べ、前記柱上トランスの容量と前記柱上トランスの出力との関係を示すトランス容量利用率と、前記気温との関係を調べ、前記トランス容量利用率と前記気温との関係により、前記気温の変化による前記トランス容量利用率の変化を予測する、
ことを特徴とするトランス管理システム。
【請求項２】
前記管理装置は、前記トランス容量利用率と前記気温との関係により、トランス容量利用率が気温上昇で所定より大きくなる柱上トランスを判定する、
ことを特徴とする請求項１に記載のトランス管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、低圧需要家に電力を供給する配電用トランス（バンク）の使用状態を予測して管理するトランス管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、電力会社の配電系統が、顧客である低圧需要家に電力を供給する。配電系統は、電柱に設置されている配電用トランス（以下、「柱上トランス」という）から、複数の顧客宅に電気を供給する。電力会社は、最低料金制での電気供給契約を行っている。例えば、一般家庭については、契約種別にもよるが、６〜１０ｋＶＡの契約容量で契約を行っている。しかし、顧客の実設備による契約ではないため、電気機器増設の情報等は電力会社側に入り難い。このために、時として柱上トランスの容量を超過する出力により、バンク停電または高圧線断線等が起き、停電を招いてしまう可能性がある。
【０００３】
この対策として、電力会社は、バンク毎の使用量を基にしたトランス容量利用率を把握し、トランス容量が１８０％超過したものについては、トランスの交換といった対応を行っている。トランス容量利用率は、柱上トランスの出力とトランス容量とを基に得られる値であり、柱上トランスの容量と柱上トランスに対する負荷との関係を示している。
【０００４】
一方、スマートメータの通信機能を活用した電圧・電流量を把握して、異常を判定するシステムも提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１０５４６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、先に述べたような、電力会社による対応には、次ぎの過大がある。トランス交換といった対応を行うために、電力会社は、バンク毎の前月の低圧使用量を基にして電流量を算出し、トランス容量利用率を算出している。このため、タイムラグが発生する。
【０００７】
また、日々の気温等によって、月の中でも使用量にはバラツキがあるが、月平均でしかトランス容量利用率が算出されない。この結果、対応が後手になり、バンク停電等につながる可能性がある。
【０００８】
さらに、先に述べたような、異常を判定するシステムでは、把握したデータを、主に異常電圧発生時の、顧客への送電制御等に活用するものである。
【０００９】
この発明の目的は、前記の課題を解決し、トランスの使用状態を把握して管理するトランス管理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】
【００１０】
前記の課題を解決するために、請求項１の発明は、電気の各需要家に配電をする柱上トランスの管理を管理装置が行うトランス管理システムであって、前記需要家に設置され、前記需要家で使用される電力量を所定時間毎に記録し、記録した各電力量を前記管理装置に送信するスマートメータを備え、前記管理装置は、所定時間毎の気温を取得し、前記各需要家のスマートメータから受信した所定時間毎の各電力量を集計して、前記柱上トランスの所定時間毎の出力を調べ、前記柱上トランスの容量と前記柱上トランスの出力との関係を示すトランス容量利用率と、前記気温との関係を調べ、前記トランス容量利用率と前記気温との関係により、前記気温の変化による前記トランス容量利用率の変化を予測する、ことを特徴とするトランス管理システムである。
【００１１】
請求項１の発明は、電気の各需要家に配電をする柱上トランスの管理を管理装置が行うトランス管理システムである。このシステムは、需要家に設置されているスマートメータを備えている。そして、スマートメータは、需要家で使用される電力量を所定時間毎に記録し、記録した各電力量を管理装置に送信する。管理装置は、所定時間毎の気温を取得し、各需要家のスマートメータから受信した所定時間毎の各電力量を集計して、柱上トランスの所定時間毎の出力を調べる。この後、管理装置は、柱上トランスの容量と柱上トランスの出力との関係を示すトランス容量利用率と、気温との関係を調べる。さらに、管理装置は、トランス容量利用率と気温との関係により、気温の変化によるトランス容量利用率の変化を予測する。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１に記載のトランス管理システムにおいて、前記管理装置は、前記トランス容量利用率と前記気温との関係により、トランス容量利用率が気温上昇で所定より大きくなる柱上トランスを判定する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、トランス容量利用率と気温とを連携することにより、気温に変化によるトランス容量利用率の変化を予測することが可能である。
【００１４】
請求項２の発明によれば、柱上トランスを個別に管理することができ、また、トランス容量利用率が気温上昇で所定より大きくなる場合の、トランスの交換対応についても決めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の実施の形態１によるトランス管理システムを示す構成図である。
【図２】スマートメータの一例を示す構成図である。
【図３】顧客データの一例を示す図である。
【図４】トランスデータの一例を示す図である。
【図５】トランス仕様データの一例を示す図である。
【図６】使用電力量データの一例を示す図である。
【図７】トランス出力データの一例を示す図である。
【図８】気象データの一例を示す図である。
【図９】予測処理の一例を示すフローチャートである。
【図１０】トランス容量の利用率と気温との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、この発明の実施の形態について、図面を用いて詳しく説明する。
【００１７】
（実施の形態１）
この実施の形態によるトランス管理システムを図１に示す。図１のトランス管理システムは、電力会社の管理部門Ａに設置されている管理装置１０と、低圧需要家である顧客宅Ｂ１〜Ｂｎに設置されているスマートメータ２０１〜２０ｎとを主に備えている。管理部門Ａの管理装置１０は、通信網ＮＷにより顧客宅Ｂ１〜Ｂｎのスマートメータ２０１〜２０ｎと接続され、データ通信が可能な状態になっている。
【００１８】
顧客宅Ｂ１〜Ｂｎは、電力会社と電気供給契約を行っていて、電柱１００に設置されている配電用の柱上トランス３０から、引き込み線１１０１〜１１０ｎを経て、低圧電力の供給を受けている。この実施の形態では、顧客宅Ｂ１〜Ｂｎの引き込み線１１０１〜１１０ｎは同一バンク内に設けられている。つまり、柱上トランス３０は顧客宅Ｂ１〜Ｂｎに配電をしている。
【００１９】
顧客宅Ｂ１〜Ｂｎには、スマートメータ２０１〜２０ｎが設置されている。スマートメータ２０１〜２０ｎは、通信機能を持つ電子式電力量計である。スマートメータ２０１〜２０ｎは同じ構成であるので、以下では顧客宅Ｂ１のスマートメータ２０１を代表例として説明する。
【００２０】
スマートメータ２０１は、計量機能と定期報告機能とを併せ持つ。スマートメータ２０１の計量機能により、電気の計量結果が所定時間毎、例えば３０分毎に記録される。そして、スマートメータ２０１は、記録した計量結果である使用電力量を、定期的に例えば日毎に、通信網ＮＷを経て電力会社の管理部門Ａに送信する。
【００２１】
こうしたスマートメータ２０１は、図２に示すように、入力部２１、変換部２２、処理部２３、記憶部２４、表示部２５および通信部２６を備えている。入力部２１は、電気を顧客宅Ｂ１に引き込むための引き込み線１１０１の電圧に対応する検出電圧と、引き込み線１１０１を流れる電流に対応する検出電流とを出力する。変換部２２は、入力部２１からの検出電圧と検出電流とから、顧客宅Ｂ１で使用された電力に比例するパルス信号を生成し、このパルス信号を処理部２３に送る。
【００２２】
表示部２５は、液晶ディスプレイのような表示パネルを備え、処理部２３の制御によって、現在の指示値を表示パネルに表示する。通信部２６は、通信網ＮＷに接続され、電力会社の管理部門Ａの管理端末１２や管理装置１３とデータ通信を行う。
【００２３】
記憶部２４は、各種データを記憶する記憶装置であり、スマートメータ２０１の識別データとして計器番号を前もって記憶している。また、記憶部２４は、処理部２３の制御によって、顧客宅Ｂ１で使用された電力量を、使用電力量として所定時間毎に記憶している。
【００２４】
処理部２３はＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）のような演算回路を備えている。処理部２３の計量機能の詳細は、次の通りである。処理部２３は、変換部２２からパルス信号を受け取ると、このパルス信号のパルスを計数する。つまり、処理部２３は、顧客宅Ｂ１で消費された電気に比例するパルスを計数して、消費された電力量の指示値を算出する。処理部２３は、こうして算出した指示値を、表示部１６を制御して表示する。なお、表示部１６には、前もって記憶部２４が記憶している各値の表示も可能である。
【００２５】
処理部２３は、計量機能によって算出した電力量の指示値を基に、所定時間毎の使用電力量を算出する。そして、処理部２３は、算出した使用電力量を記憶部２４に記憶していく。
【００２６】
処理部２３は、通信部２６を制御して、記憶部２４に記憶した所定時間毎の使用電力量を計量結果として、定期的に例えば日毎に、電力会社の管理部門Ａに送信する。このとき、処理部２３は、当日の各使用電力量に対して、記憶部２４に記憶している計器番号を付加して、管理部門Ａに送信する。
【００２７】
管理部門Ａの管理装置１０は、電力会社の顧客や、顧客が使用した電気などの管理を行う。このために、管理装置１０は、通信制御装置１１、管理端末１２、管理コンピュータ１３およびデータベース１４を備えている。通信制御装置１１と管理端末１２と管理コンピュータ１３とは、社内ネットワークＬＮにより互いにデータ通信が可能な状態にある。通信制御装置１１は、通信網ＮＷを経由して各顧客宅に設置されているスマートメータ、例えば顧客宅Ｂ１に設置されているスマートメータ２０１と、管理端末１２および管理コンピュータ１３との間のデータ通信を可能にする。管理端末１２は、担当者によって操作される管理専用のコンピュータである。管理端末１２は、担当者の操作により、例えば、スマートメータ２０１のデータ等を表示する。
【００２８】
管理コンピュータ１３は、データベース１４に各種のデータを記憶している。データベース１４が記憶するデータには、顧客データがある。顧客データは電力会社の顧客を管理するためのデータであり、その一例を図３に示す。図３の顧客データには、電力会社が顧客と電気供給の契約をした際の契約番号、顧客の氏名、住所が記録されている。また、顧客データには、顧客宅に設置されているスマートメータの計器番号などが記録されている。この実施の形態では、各顧客宅に設置されているスマートメータを識別するための識別データとして、計器番号を用いている。例えば、契約番号「Ａ００１」の顧客宅Ｂ１に設置されているスマートメータ２０１の計器番号が「Ｂ１２３４」である。
【００２９】
データベース１４が記憶するデータには、トランスデータがある。トランスデータは、配電用の各トランス、例えば柱上トランス３０に接続されているそれぞれのスマートメータの識別データを記憶し、その一例を図４に示す。図４のトランスデータには、各トランスの識別データとして、トランスに固有のトランス番号が記録されている。また、トランスデータには、トランスに接続されているスマートメータの識別データとして、計器番号が記録されている。例えば、トランス番号「Ｃ１２３４」のトランス３０には、計器番号が「Ｂ１２３４」の顧客宅Ｂ１のスマートメータ２０１が接続されている。
【００３０】
データベース１４が記憶するデータには、トランス仕様データがある。トランス仕様データは、各柱上トランスのトランス容量等を表すデータであり、その一例を図５に示す。図５のトランス仕様データは、トランス番号に対応して、トランス容量や入力電圧等が記録されている。例えば、トランス番号「Ｃ１２３４」のトランス３０はトランス容量が１００ｋＶＡである。
【００３１】
データベース１４が記憶するデータには、管理コンピュータ１３によって定期的に更新される使用電力量データがある。使用電力量データは、各顧客に設置されているスマートメータからの所定時間毎の使用電力量を表すデータであり、その一例を図６に示す。図６の使用電力量データは、例えば識別番号が「Ｂ１２３４」である顧客宅Ｂ１のスマートメータ２０１が記録した、３０分毎の使用電力量を表すデータである。
【００３２】
データベース１４が記憶するデータには、管理コンピュータ１３によって定期的に更新されるトランス出力データがある。トランス出力データは、各トランスによる所定時間毎の低圧使用量を表すデータであり、その一例を図７に示す。図７のトランス出力データは、例えば識別データが「Ｃ１２３４」であり、顧客宅Ｂ１〜Ｂｎに接続されている柱上トランス３０による、３０分毎の出力を表す。この出力は、柱上トランス３０に接続されている各スマートメータの使用電力量データを基に、管理コンピュータ１３によって更新されている。
【００３３】
データベース１４が記憶するデータには、管理コンピュータ１３によって定期的に更新される気象データがある。気象データは、各柱上トランスが設置されている地域の気温変化を表すデータであり、その一例を図８に示す。図８の気象データは、例えば識別データが「Ｃ１２３４」である柱上トランス３０が設置されている地域の、６０分毎の気温を表す。この気温は、管理コンピュータ１３によって更新されている。気象データは、気象に関する気温、湿度、風速等のデータを提供する機関から、管理コンピュータ１３が通信網ＮＷを経て得たものである。
【００３４】
管理コンピュータ１３は、先に述べた各種データを更新する。例えば、管理コンピュータ１３は、顧客データやトランスデータを、管理端末１２の指示で変更する。また、管理コンピュータ１３は、使用電力量データや気象データを、自動で定期的に更新する。そして、管理コンピュータ１３は、例えば使用電力量データと顧客データとを基に、各顧客の月毎の使用電力量を調べ、電気料金を算出する。
【００３５】
さらに、管理コンピュータ１３は、各柱上トランスのトランス出力データを更新する。具体的には、管理コンピュータ１３は、データベース１４の各スマートメータの使用電力量データを、トランスデータを参照して柱上トランス毎に集計する。この後、管理コンピュータ１３は、柱上トランス毎の集計結果を基に、各柱上トランスのトランス出力データを更新する。
【００３６】
管理コンピュータ１３は、各データの更新を行う一方で、柱上トランスのトランス容量利用率を予測するための予測処理を、例えば管理端末１２からの指示で行う。この予測処理の一例を図９に示す。トランス容量利用率は、先に述べたように、柱上トランスの出力とトランス容量とを基に得られる値であり、柱上トランスの容量と柱上トランスに対する負荷との関係を示している。管理コンピュータ１３は、予測処理を開始すると、夏季の予想気温を調べる（ステップＳ１）。ステップＳ１で、管理コンピュータ１３は、通信網ＮＷを経て取得したデータであり、本年の気象を予報する気象予報データを利用する。例えば、管理コンピュータ１３は、通信網ＮＷを経て１ヶ月予報のデータを取得し、このデータから本年夏季の予想気温を調べる。
【００３７】
ステップＳ１が終了すると、管理コンピュータ１３は、最初の柱上トランスを抽出する（ステップＳ２）。ステップＳ２で、管理コンピュータ１３はトランスデータを参照して柱上トランスを抽出する。この後、管理コンピュータ１３は、抽出した柱上トランスに関係するデータであるトランス仕様データとトランス出力データと気象データとを、柱上トランスの関連データとしてデータベース１４から読み出す（ステップＳ３）。
【００３８】
ステップＳ３が終了すると、管理コンピュータ１３は、読み出したトランス出力データを基にトランス容量利用率を算出する（ステップＳ４）。ステップＳ４で、管理コンピュータ１３は、トランス出力データとトランス仕様データとから３０分毎のトランス容量利用率を算出する。
【００３９】
この後、管理コンピュータ１３は、ステップＳ４で算出したトランス容量利用率と気象データとを基に、トランス容量利用率と気温との関係についてのデータを得る（ステップＳ５）。ステップＳ５で、管理コンピュータ１３は、トランス容量利用率と気温とのデータの統計処理等を行い、トランス容量利用率と気温と関係を調べる。そして、例えば柱上トランス３０について、図１０に示すように、トランス容量利用率と気温との関係（以下、「気温・利用率データ」という）を得る。
【００４０】
この後、管理コンピュータ１３は、ステップＳ１で得た、本年夏季の予想気温と、ステップＳ５で得た気温・利用率データとから、本年夏季のトランス容量利用率を予測する（ステップＳ６）。この後、管理コンピュータ１３は、ステップＳ６で得たトランス容量利用率を利用して、柱上トランスを交換する必要があるかを判定する（ステップＳ７）。ステップＳ７で、管理コンピュータ１３は、所定基準として例えば気温３０度の時に、トランス容量利用率が１２０％であると、トランス交換による対応が必要と判定する。管理コンピュータ１３は、ステップＳ７で対応が必要と判定すると、該当する柱上トランスをデータベース１４に記録する（ステップＳ８）。ステップＳ８で、管理コンピュータ１３は、該当する柱上トランスについて、例えばトランスデータにフラグを立てる。
【００４１】
ステップＳ７で柱上トランスの交換が不要と判定した場合、または、ステップＳ８で交換対応の必要な柱上トランスを記録した場合、管理コンピュータ１３は、未抽出の柱上トランスが有るかどうかを判定する（ステップＳ９）。ステップＳ９で未抽出の柱上トランスがある場合、管理コンピュータ１３は、次ぎの柱上トランスを抽出し（ステップＳ１０）、処理をステップＳ３に戻す。
【００４２】
一方、ステップＳ９で未抽出の柱上トランスが無ければ、管理コンピュータ１３は、ステップＳ８でデータベース１４に記録した柱上トランス、つまり交換対応が必要な柱上トランスの一覧を出力する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１で、管理コンピュータ１３は、交換対応が必要な柱上トランスの一覧を、例えば管理端末１２に表示する。ステップＳ１１が終了すると、管理コンピュータ１３は予測処理を終了する。
【００４３】
以上がこの実施の形態によるトランス管理システムの構成である。次に、このシステムの作用について説明する。通常、顧客宅Ｂ１〜Ｂｎに設置されているスマートメータ２０１〜２０ｎは、所定時間毎に電気の計量を行い、記録した計量結果を、定期的に例えば日毎に、電力会社の管理部門Ａに送信する。
【００４４】
電力会社の管理部門Ａでは、管理コンピュータ１３が、スマートメータ２０１〜２０ｎから電気の計量結果を定期的に受け取ると、データベース１４の使用電力量データを更新していく。また、管理部門Ａでは、管理コンピュータ１３が通信網ＮＷを経て気温変化を表す気象データを取得し、データベース１４の気象データを更新していく。
【００４５】
こうして、使用電力量データや気象データが管理部門Ａのデータベース１４に蓄積される。この後、管理部門Ａの担当者が柱上トランスの使用状態を調べるために、管理端末１２を操作し、管理コンピュータ１３に対して予測処理を行うための指示を入力する。これにより、管理コンピュータ１３は予測処理を開始する。管理コンピュータ１３は、予測処理により、各柱上トランスにおける本年夏季のトランス容量利用率を予測し、予測結果を基に柱上トランスの交換の必要性を判定する。そして、管理コンピュータ１３は、交換対応が必要な柱上トランスの一覧を、管理端末１２などに表示する。
【００４６】
こうして、この実施の形態によれば、トランス容量利用率と気温とを連携し、夏場の使用量がピークを迎える前に、各柱上トランスにおけるトランス容量利用率の予測を立てることが可能である。この結果、夏季の使用電力量がピークになる前に、トランス容量の使用状態を把握することができ、トランス交換等の早期対策によって、バンク停電を事前に防ぐことを可能にする。
【００４７】
また、この実施の形態によれば、本年夏季における各柱上トランスのトランス容量利用率を予測してトランス容量の使用状態を把握しているので、柱上トランスを個別に管理することができ、また、電力需要の予測も可能である。
【００４８】
さらに、この実施の形態によれば、全て柱上トランスについて、予測処理のステップＳ６で予測したトランス容量利用率を利用して、配電系統における電力の需要予測を行うことも可能である。
【００４９】
（実施の形態２）
先の実施の形態では、トランス容量利用率と気温との関係を利用して、柱上トランスにおける電力需要つまりトランス容量利用率の予測を立てた。この実施の形態では、同じくトランス容量利用率を利用して、電力需要の予測を立てる。なお、この実施の形態では、先に説明した実施の形態１と同一もしくは同一と見なされる構成要素には、それと同じ参照符号を付けて、その説明を省略する。
【００５０】
この実施の形態では、気温の代わりに、柱上トランスに接続されているスマートメータつまり顧客数を利用する。そして、トランス容量利用率と顧客数との関係を利用して、顧客の増減に応じたトランス容量利用率を予測する。
【００５１】
この実施の形態によれば、１つの柱上トランスに接続されている顧客の増減に応じたトランス容量利用率の予測を立てることを可能にする。
【符号の説明】
【００５２】
１０  管理装置
１１  通信制御装置
１２  管理端末
１３  管理コンピュータ
１４  データベース
２０１〜２０ｎ  スマートメータ
２１  入力部
２２  変換部
２３  処理部
２４  記憶部
２５  表示部
２６  通信部
【要約】
【課題】  トランスの使用状態を把握して管理するトランス管理システムを提供する。
【解決手段】  顧客宅Ｂ１〜Ｂｎに配電をする柱上トランス３０の管理を管理装置１０が行うトランス管理システムである。そして、トランス管理システムは、顧客宅Ｂ１〜Ｂｎに設置され、顧客宅Ｂ１〜Ｂｎで使用される電力量を所定時間毎に記録し、記録した各電力量を管理装置１０に送信するスマートメータ２０１〜２０ｎを備えている。管理装置１０は、所定時間毎の気温を取得し、各需要家のスマートメータ２０１〜２０ｎから受信した所定時間毎の各電力量を集計して、柱上トランス３０の所定時間毎の出力を調べ、柱上トランス３０の容量と柱上トランス３０の出力との関係を示すトランス容量利用率と、気温との関係を調べ、トランス容量利用率と気温との関係により、気温の変化によるトランス容量利用率の変化を予測する。
【選択図】  図１【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６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図５】
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