(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
消費電力を測定する電力検出手段及び前記電力検出手段による測定値を送信する情報通信手段を含む電力測定装置を備えた電気機器と、
宅内の総消費電力を所定の精度で測定すると共に、該測定値を送信する情報通信手段を備えた電力メータと、
前記電力測定装置から送信される前記電力検出手段による測定値及び前記電力メータから送信される前記総消費電力の測定値を所定のサンプリング周期毎に保存し、前記電力検出手段による２つの測定値の差αが有限値であるとき、該２つの測定値に対応する前記電力メータによる２つの測定値の差β、並びにβ／αを算出して保存し、所定の測定期間にて得られた複数のβ／αの中央値、または予め決められた数のβ／αの中央値を用いて、前記電力検出手段で測定された前記電気機器の消費電力を校正する電力情報処理装置と、
を有する電力計測システム。
【請求項２】
発電電力を測定する発電力検出手段及び前記電力検出手段による測定値を送信する情報通信手段を含む発電力測定装置を備えた発電機器と、
前記発電機器により発電された電力のうち、余剰電力を所定の精度で測定すると共に、該測定値を送信する情報通信手段を備えた売電力メータと、
をさらに有し、
前記電力情報処理装置は、
前記発電力測定装置から送信される前記発電力検出手段による測定値及び前記売電力メータから送信される前記余剰電力の測定値を所定のサンプリング周期毎に保存し、前記発電力検出手段による２つの測定値の差γが有限値であるとき、該２つの測定値に対応する前記電力メータまたは前記売電力メータによる２つの測定値のうち、有限である方の２つの測定値の差β、並びにβ／γを算出して保存し、所定の測定期間にて得られた複数のβ／γの中央値、または予め決められた数のβ／γの中央値を用いて、前記発電力検出手段で測定された前記発電機器の発電電力を校正する請求項１に記載の電力計測システム。
【請求項３】
前記電力情報処理装置は、
前記電力検出手段の検出特性に非線形性を有する場合、
前記電力検出手段による所定の測定電力範囲毎に前記β／αの中央値を算出して保存し、前記測定電力範囲毎に得られた前記β／αの中央値を用いて前記電力検出手段で測定された前記電気機器の消費電力を校正する請求項１または２記載の電力計測システム。
【請求項４】
前記電力測定装置に前記電気機器の環境温度を測定する温度測定手段をさらに備え、
前記電力情報処理装置は、
前記温度測定手段による所定の測定温度範囲毎に前記β／αの中央値を算出して保存し、前記測定温度範囲毎に得られた前記β／αの中央値を用いて前記電力検出手段で測定された前記電気機器の消費電力を校正する請求項１から３のいずれか１項記載の電力計測システム。
【請求項５】
前記電力メータは、
前記宅内の総消費電力を経済価値に換算が可能な精度で測定する請求項１から４のいずれか１項記載の電力計測システム。
【請求項６】
電力測定対象である電気機器に、該電気機器の消費電力を測定する電力検出手段及び前記電力検出手段による測定値を送信する情報通信手段を含む電力測定装置を設け、
宅内の総消費電力を所定の精度で測定する電力メータに、該測定値を送信する情報通信手段を設け、
コンピュータが、
前記電力測定装置から送信される前記電力検出手段による測定値及び前記電力メータから送信される前記総消費電力の測定値を所定のサンプリング周期毎に保存し、
前記電力検出手段による２つの測定値の差αが有限値であるとき、該２つの測定値に対応する前記電力メータによる２つの測定値の差β、並びにβ／αを算出して保存し、
所定の測定期間にて得られた複数のβ／αの中央値、または予め決められた数のβ／αの中央値を用いて、前記電力検出手段で測定された前記電気機器の消費電力の値を校正する電力計測方法。
【請求項７】
発電機器に、発電電力を測定する発電力検出手段及び前記電力検出手段による測定値を送信する情報通信手段を含む発電力測定装置を設け、
前記発電機器により発電された電力のうち、余剰電力を所定の精度で測定する売電力メータに、該測定値を送信する情報通信手段を設け、
前記コンピュータが、
前記発電力測定装置から送信される前記発電力検出手段による測定値及び前記売電力メータから送信される前記余剰電力の測定値を所定のサンプリング周期毎に保存し、
前記発電力検出手段による２つの測定値の差γが有限値であるとき、該２つの測定値に対応する前記電力メータまたは前記売電力メータによる２つの測定値のうち、有限である方の２つの測定値の差β、並びにβ／γを算出して保存し、
所定の測定期間にて得られた複数のβ／γの中央値、または予め決められた数のβ／γの中央値を用いて、前記発電力検出手段で測定された前記発電機器の発電電力の値を校正する請求項６記載の電力計測方法。
【請求項８】
前記電力検出手段の検出特性に非線形性を有する場合、
前記コンピュータが、
前記電力検出手段による所定の測定電力範囲毎に前記β／αの中央値を算出して保存し、前記測定電力範囲毎に得られた前記β／αの中央値を用いて前記電力検出手段で測定された前記電気機器の消費電力を校正する請求項６または７記載の電力計測方法。
【請求項９】
前記電力測定装置に前記電気機器の環境温度を測定する温度測定手段をさらに備え、
前記コンピュータが、
前記温度測定手段による所定の測定温度範囲毎に前記β／αの中央値を算出して保存し、前記測定温度範囲毎に得られた前記β／αの中央値を用いて前記電力検出手段で測定された前記電気機器の消費電力を校正する請求項６から８のいずれか１項記載の電力計測方法。
【請求項１０】
前記電力メータは、前記宅内の総消費電力を経済価値に換算が可能な精度で測定する請求項６から９のいずれか１項記載の電力計測方法。
【請求項１１】
消費電力を測定する電力検出手段及び前記電力検出手段による測定値を送信する情報通信手段を含む電力測定装置を備えた電気機器から送信される、前記電力検出手段による測定値を校正するための情報処理装置であって、
前記電力測定装置から送信される前記電力検出手段による測定値及び宅内の総消費電力を所定の精度で測定する電力メータから送信される総消費電力の測定値を受信する情報通信手段と、
前記電力検出手段による測定値及び前記電力メータの測定値を所定のサンプリング周期毎に取得し、前記電力検出手段による２つの測定値の差αが有限値であるとき、該２つの測定値に対応する前記電力メータによる２つの測定値の差β、並びにβ／αを算出し、所定の測定期間にて得られた複数のβ／αの中央値、または予め決められた数のβ／αの中央値を用いて、前記電力検出手段で測定された前記電気機器の消費電力の値を校正する処理装置と、
前記サンプリング周期毎に取得された前記電力検出手段による測定値及び前記電力メータの測定値を保存すると共に、前記β／αの値を保存する記憶装置と、
を有する情報処理装置。
【請求項１２】
前記情報通信手段は、
発電電力を測定する発電力検出手段及び前記電力検出手段による測定値を送信する情報通信手段を含む発電力測定装置から送信される、前記発電力検出手段による発電機器の発電電力の測定値と、
前記発電機器により発電された電力のうち、余剰電力を所定の精度で測定する売電力メータから送信される、前記余剰電力の測定値と、
を受信し、
前記処理装置は、
前記発電力測定装置から送信される前記発電力検出手段による測定値及び前記売電力メータから送信される前記余剰電力の測定値を所定のサンプリング周期毎に取得し、
前記発電力検出手段による２つの測定値の差γが有限値であるとき、該２つの測定値に対応する前記電力メータまたは前記売電力メータによる２つの測定値のうち、有限である方の２つの測定値の差β、並びにβ／γを算出し、
所定の測定期間にて得られた複数のβ／γの中央値、または予め決められた数のβ／γの中央値を用いて、前記発電力検出手段で測定された前記発電機器の発電電力の値を校正し、
前記記憶装置は、
サンプリング周期毎に取得された前記発電力検出手段による測定値及び前記売電力メータから送信される前記余剰電力の測定値を保存すると共に、前記β／γの値を保存する請求項１１記載の情報処理装置。
【請求項１３】
前記処理装置は、
前記電力検出手段の検出特性に非線形性を有する場合、
前記電力検出手段による所定の測定電力範囲毎に前記β／αの中央値を算出して保存し、前記測定電力範囲毎に得られた前記β／αの中央値を用いて前記電力検出手段で測定された前記電気機器の消費電力を校正する請求項１１または１２記載の情報処理装置。
【請求項１４】
前記処理装置は、
前記電力測定装置が備える温度測定手段で測定された前記電気機器の環境温度が送信されると、
前記温度測定手段による所定の測定温度範囲毎に前記β／αの中央値を算出して保存し、前記測定温度範囲毎に得られた前記β／αの中央値を用いて前記電力検出手段で測定された前記電気機器の消費電力を校正する請求項１１から１３のいずれか１項記載の情報処理装置。
【請求項１５】
前記電力メータは、前記宅内の総消費電力を経済価値に換算が可能な精度で測定する請求項１１から１４のいずれか１項記載の情報処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、宅内で使用される各種の電気機器の消費電力を個別に測定するための電力計測システム、電力計測方法および情報処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球温暖化問題が顕在化し、国や企業、消費者の環境に対する意識やエネルギー消費に伴うＣＯ２の排出削減の機運が高まりつつある。また、省エネルギー機器への買い換えを促進するためのエコポイント制度や地球温暖化対策税の導入等、低炭素社会の実現に向けた政策も実施されつつある。さらに、将来は、機器の購入時だけでなく機器の使用時でも、他製品との消費電力の差に応じたエコポイントの付与や電力効率が低い機器に対する炭素税の付与等、実消費電力に対する経済価値換算が実施されることも考えられる。【０００３】
このような実消費電力の低減促進は、特にエアー・コンディショナー（Air-conditioner：以下、エアコンと称す）、冷蔵庫、大型のテレビジョン受像機（以下、ＴＶと称す）、ＩＨ（Induction  Heating）クッキングヒータ等の大きな電力を消費する電気機器で実施することが重要であり、このような電気機器毎の消費電力を消費者や事業者等が容易に確認できれば、より一層の省エネルギー生活や電気機器の省エネルギー運転が実現されると考えられる。【０００４】
しかしながら、電気機器の消費電力を課金や課税等が可能な経済価値に換算できるような精度で測定するには、計量法に則った電力量計（電力メータ）を用いて測定する方法しかない。また、消費電力の測定結果を知るには、電力会社から送付される請求書や電力会社のＷｅｂサイトで確認する方法しかない。【０００５】
もちろん、計量法による検定に合格した電力量計を用いて電気機器毎の消費電力を測定することも可能である。しかしながら、そのような電力量計を電気機器毎に設けるのは機器の大型化やコストの増大を招くために採用し難い。仮に電力量計を用いる場合でも、各電力量計の測定結果を簡便にリアルタイムに知ることは困難である。【０００６】
但し、経済価値に換算できる精度ではないが、宅内の各電気機器の消費電力を測定する方法については、これまでにも多数の報告がなされている。これら背景技術の電力測定方法は概ね以下の２つに分類できる。
（１）非侵入型（Non-Intrusive）手法：宅内分電盤の分岐電路等に電流センサまたは電力センサを設置し、その測定データから各分岐電路に接続された電機機器の総消費電力を測定する手法（例えば、特許文献１参照）。
（２）侵入型（Intrusive）手法：電流センサまたは電力センサを、電気機器に直接、または電気機器のプラグと家庭内の電源コンセント間に挿入し（あるいはクランプ型センサであれば電源コードを挟み込み）、各電気機器の消費電力を測定する手法（例えば、特許文献２参照）。【０００７】
特許文献１には、電気機器毎の力率情報や定格電圧情報を記憶手段で保存しておき、分電盤の分岐電路毎に電流センサを設け、該電流センサの情報と該電流センサを備える分岐電路に接続された各電気機器の情報とに基づき、分岐電路毎の消費電力を見積もる方法が記載されている。また、特許文献２には、各電気機器に消費電力や機器情報を取得するための機器アダプタを設ける方法が記載されている。【０００８】
上述したように、背景技術の電力計測システムでは、電気機器毎の消費電力を、計量法に則った電力量計のように、経済価値に換算できるような精度で測定できるものではなく、いずれの方法も測定精度が低いという問題がある。【０００９】
また、計量法に則った電力量計を電気機器毎に設けても、簡便にリアルタイムに電気機器毎の消費電力を知ることは困難である。【００１０】
さらに、低炭素社会の実現へ向けて導入されつつある太陽電池等の発電機器による発電電力や蓄電池に対する充放電電力等についても簡便にリアルタイムに経済価値換算が可能な精度で知ることは困難である。【００１１】
すなわち、背景技術の電力計測システムでは、各需要家が備える各種の機器毎の消費電力、発電電力、充放電電力等の関連する電力を簡便にリアルタイムに経済価値換算が可能な精度で測定することが困難であるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００８−０８９４３５号公報
【特許文献２】特開２００５−０３２２３５号公報
【発明の概要】
【００１３】
そこで本発明は、機器毎の関連する電力を、簡便にかつリアルタイムに経済価値換算が可能な精度で測定できる電力計測システム、電力計測方法および情報処理装置を提供することを目的とする。
【００１４】
上記目的を達成するため本発明の電力計測システムは、消費電力を測定する電力検出手段及び前記電力検出手段による測定値を送信する情報通信手段を含む電力測定装置を備えた電気機器と、
宅内の総消費電力を所定の精度で測定すると共に、該測定値を送信する情報通信手段を備えた電力メータと、
前記電力測定装置から送信される前記電力検出手段による測定値及び前記電力メータから送信される前記総消費電力の測定値を所定のサンプリング周期毎に保存し、前記電力検出手段による２つの測定値の差αが有限値であるとき、該２つの測定値に対応する前記電力メータによる２つの測定値の差β、並びにβ／αを算出して保存し、所定の測定期間にて得られた複数のβ／αの中央値、または予め決められた数のβ／αの中央値を用いて、前記電力検出手段で測定された前記電気機器の消費電力の値を校正する電力情報処理装置と、
を有する。
【００１５】
一方、本発明の電力計測方法は、電力測定対象である電気機器に、該電気機器の消費電力を測定する電力検出手段及び前記電力検出手段による測定値を送信する情報通信手段を含む電力測定装置を設け、
宅内の総消費電力を所定の精度で測定する電力メータに、該測定値を送信する情報通信手段を設け、
コンピュータが、
前記電力測定装置から送信される前記電力検出手段による測定値及び前記電力メータから送信される前記総消費電力の測定値を所定のサンプリング周期毎に保存し、
前記電力検出手段による２つの測定値の差αが有限値であるとき、該２つの測定値に対応する前記電力メータによる２つの測定値の差β、並びにβ／αを算出して保存し、
所定の測定期間にて得られた複数のβ／αの中央値、または予め決められた数のβ／αの中央値を用いて、前記電力検出手段で測定された前記電気機器の消費電力を校正する方法である。
【００１６】
また、本発明の情報処置装置は、消費電力を測定する電力検出手段及び前記電力検出手段による測定値を送信する情報通信手段を含む電力測定装置を備えた電気機器から送信される、前記電力検出手段による測定値を校正するための情報処理装置であって、
前記電力測定装置から送信される前記電力検出手段による測定値及び宅内の総消費電力を所定の精度で測定する電力メータから送信される総消費電力の測定値を受信する情報通信手段と、
前記電力検出手段による測定値及び前記電力メータの測定値を所定のサンプリング周期毎に取得し、前記電力検出手段による２つの測定値の差αが有限値であるとき、該２つの測定値に対応する前記電力メータによる２つの測定値の差β、並びにβ／αを算出し、所定の測定期間にて得られた複数のβ／αの中央値、または予め決められた数のβ／αの中央値を用いて、前記電力検出手段で測定された前記電気機器の消費電力の値を校正する処理装置と、
前記サンプリング周期毎に取得された前記電力検出手段による測定値及び前記電力メータの測定値を保存すると共に、前記β／αの値を保存する記憶装置と、
を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、第１の実施の形態の電力計測システムの一構成例を示すブロック図である。
【図２】図２は、図１に示した電力情報処理装置の一構成例を示すブロック図である。
【図３】図３は、電気機器毎の消費電力が変化する様子の一例を示すグラフである。
【図４】図４は、図３に示した各電気機器の電力測定と同時に得られた電力メータの測定値（総消費電力）が変化する様子を示すグラフである。
【図５Ａ】図５Ａは、図４に示したエアコンの消費電力の測定値から求めた校正係数γが変化する様子を示すグラフである。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図４に示したエアコンの消費電力の測定値から求めた校正係数γが変化する様子を示すグラフである。
【図６】図６は、図４に示したエアコンの消費電力の測定値から求めた電力検出手段の測定電力に対する校正係数γの変化の様子を示すグラフである。
【図７】図７は、図４に示したＴＶの消費電力の測定値から求めた校正係数γが変化する様子を示すグラフである。
【図８】図８は、図３に示した各電気機器の動作タイミングを変えたときの電気機器毎の消費電力が変化する様子を示すグラフである。
【図９】図９は、図７に示したＴＶの消費電力の測定値から求めた校正係数γが変化する様子を示すグラフである。
【図１０】図１０は、第３の実施の形態の電力計測システムの一構成例を示すブロック図である。
【図１１】図１１は、第３の実施の形態の電力計測システムの他の構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に本発明について図面を用いて説明する。
【００１９】
本発明の電力計測システムは、電力測定対象となる宅内の各電気機器に電力量センサを設け、各電気機器が備える電力量センサの測定値と、屋外に設置された計量法に則った電力量計による測定値（宅内の総消費電力）とを用いて、電気機器が備える電力量センサ毎の測定値を校正するための校正係数γをそれぞれ求める。この電力量センサ毎の校正係数γを用いて各電気機器の消費電力の測定値を校正することで、宅内の電気機器毎の消費電力を経済価値換算が可能な高い精度で検出する。
（第１の実施の形態）
図１は第１の実施の形態の電力計測システムの一構成例を示すブロック図である。
【００２０】
図１に示すように、第１の実施の形態の電力計測システムは、屋外に設置された電力メータ４と、宅内に設置された電力情報処理装置５、電力分配装置６、電力表示装置７及び複数の電気機器８（図１では８１〜８４）とを有する構成である。
【００２１】
電気機器８は、電力測定対象となる比較的大きな電力を消費する電気機器であり、例えばエアコン、電子レンジ、ＴＶ、冷蔵庫、洗濯機、ＩＨクッキングヒータ、ヒートポンプ給湯器、床暖房装置、大型照明器具等である。また、家庭用の電源コンセント等から充電可能な車載用の蓄電池等も電力測定対象の電気機器８として考えられる。電気機器８には、各々の消費電力を計測する電力検出手段１と、電力検出手段１の測定値を電力情報処理装置５に送信する情報通信手段２とを有する電力測定装置３がそれぞれ搭載されている。電力検出手段１には、例えば変流器及び変圧器を備えた周知の電子式電力量センサが用いられる。情報通信手段２には、例えば９５０ＭＨｚ帯の無線周波数を利用するＺｉｇｂｅｅ無線端末が用いられる。
【００２２】
電力メータ４は、計量法による検定に合格した電力量計であり、屋外に設置されて本実施形態の電力計測システムを備える宅内の総消費電力を測定する。また、電力メータ４は、電気機器８と同様に、総消費電力の測定値を電力情報処理装置５に送信するための情報通信手段２を備えている。屋外と宅内の無線通信環境が悪い場合、電力メータ４が備える情報通信手段２には有線通信を利用するＰＬＣ（Power  Line  Communication）端末等を用いてもよい。その場合、電力情報処理装置５にもＰＬＣ端末を備えていればよい。
【００２３】
なお、本実施形態では、図１に示した電力計測システムを日本国内で使用することを想定しているため、電力メータ４に日本の計量法に則った精度で宅内の総消費電力を測定する電力量計を用いる例を示している。本実施形態の電力計測システムを他の国で使用する場合、電力メータ４には、その国の法律や標準規格に則った精度あるいは電力会社等が設置した経済価値換算が可能な精度で宅内の総消費電力を測定する電力量計を用いればよい。例えば、本実施形態の電力計測システムを米国で使用する場合は、電力メータ４に、米国のユーティリティー企業が設置したスマートメータ等を用いればよい。
【００２４】
電力分配装置６は、例えば電力会社から配電された電力を宅内に分配する分電盤であり、分岐電路毎に上記電力測定装置３を備えている。
【００２５】
電力表示装置７は、電力情報処理装置５と情報を送受信するための情報通信手段２を備えた、例えばインターホンとしても用いられる表示装置である。電力表示装置７は、電力情報処理装置５から送信される電気機器８毎の消費電力等を表示する。なお、電力表示装置７は、情報通信手段２を備えていればどのような表示装置を用いてもよい。例えば、ＴＶ、携帯電話機、パーソナルコンピュータ等が備える表示装置、太陽電池の受発電状態監視表示器なども電力表示装置７に用いることができる。但し、後述するように、電気機器８の校正係数γの精度をより向上させるためには、電力メータ４の測定値に電力表示装置７の消費電力が含まれていないことが好ましい。これは、例えば電力表示装置７に、電池で動作する携帯電話機や携帯型の端末装置（パーソナルコンピュータ）等を用いれば実現できる。
【００２６】
電力情報処理装置５は、情報通信手段２を備え、電力メータ４、電力分配装置６、電力表示装置７及び電気機器８と、情報通信手段２を用いて互いに情報の送受信が可能である。
【００２７】
電力情報処理装置５は、電力分配装置６、電力表示装置７及び電気機器８から送信される各電力検出手段１の測定値（消費電力）及び電力メータ４から送信される測定値（宅内の総消費電力）をそれぞれ所定のタイミングで収集して保存し、それらの測定値を用いて電力検出手段１の測定値を校正するための校正係数γを求め、該校正係数γを用いて電気機器８毎の消費電力を算出する。算出した電気機器８毎の消費電力は、例えば情報通信手段２を用いて電力表示装置７へ送信し、該電力表示装置７に表示させる。
【００２８】
電力情報処理装置５は、例えば図２に示すようなコンピュータによって実現できる。
【００２９】
図２は図１に示した電力情報処理装置の一構成例を示すブロック図である。
【００３０】
図２に示すコンピュータは、プログラムにしたがって所定の処理を実行する処理装置１０と、処理装置１０に対してコマンドや情報等を入力するための入力装置２０と、処理装置１０の処理結果を出力するための出力装置３０とを備えている。
【００３１】
処理装置１０は、ＣＰＵ１１と、ＣＰＵ１１の処理で必要な情報を一時的に保持する主記憶装置１２と、ＣＰＵ１１に本発明の処理を実行させるためのプログラムが記録された記録媒体１３と、電力メータ４、電力分配装置６及び電気機器８から送信される測定値（消費電力または総消費電力）をそれぞれ保存するデータ蓄積装置１４と、主記憶装置１２、記録媒体１３およびデータ蓄積装置１４とのデータ転送を制御するメモリ制御インタフェース部１５と、入力装置２０および出力装置３０とのインタフェース装置であるＩ／Ｏインタフェース部１７と、電力メータ４、電力分配装置６、電力表示装置７及び複数の電気機器８と情報を送受信するための情報通信手段２とを備え、それらがバス１８を介して接続された構成である。
【００３２】
処理装置１０は、記録媒体１３に記録されたプログラムにしたがって、後述する電気機器８毎の校正係数γを求める処理及び該校正係数を用いて電気機器８毎の消費電力を算出する処理等を実行する。記録媒体１３は、磁気ディスク、半導体メモリ、光ディスクあるいはその他の記録媒体であってもよい。データ蓄積装置１４は、処理装置１０内に備える構成に限定する必要はなく、独立した装置であってもよい。
【００３３】
なお、本実施形態では、各電気機器が備える電力検出手段１の測定値と電力メータ４の測定値とが正確に対応している必要がある。したがって、電力情報処理装置５は、各電力検出手段１から受信する測定値（消費電力）と電力メータ４から受信する測定値（総消費電力）とが正確に対応するように、電力測定手段１や電力メータ４による測定タイミングを同期させることが望ましい。
【００３４】
電力情報処理装置５は、情報通信手段２を備え、各電力検出手段１の測定値や電力メータ４の測定値を保存して演算処理できればどのような装置を用いてもよく、例えばホームゲートウエイ、太陽電池の受発電状態監視装置、インターネット等のネットワークを介して通信可能なサーバ装置等も用いることができる。但し、ネットワークに接続されたサーバ装置を用いる場合、上述したように電力メータ４の測定値と各電力検出手段１の測定値とを正確に対応させる必要があるため、同期信号等を用いてこれらの測定タイミング等を一致させる必要がある。また、後述するように、電気機器８の校正係数γの精度をより向上させるためには、電力メータ４の測定値に電力情報処理装置５の消費電力が含まれていないことが好ましい。これは、例えば電力情報処理装置５に電池で動作する携帯型の端末装置（パーソナルコンピュータ）等を用いれば実現できる。
【００３５】
また、本実施形態では、各電気機器８が備える情報通信手段２としてＺｉｇｂｅｅ無線端末を用いる例を示しているが、情報の送受信が可能であれば、情報通信手段２の通信方式はどのようなものでもよく、その通信規格、無線周波数、通信速度等が限定されるものではない。例えば、情報通信手段２に無線通信を利用する場合は、Ｚｉｇｂｅｅに限らず、ＷｉＦｉ（Wireless  Fidelity）、ＵＷＢ（Ultra  Wide  Band）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ等を用いてもよく、有線通信を利用する場合はイーサネット（Ethernet:登録商標）、ＰＬＣ等を用いてもよい。但し、後述するように、電気機器８毎の校正係数γの精度をより向上させるためには、電力メータ４の測定値に電力測定装置３自身の消費電力が含まれていないことが望ましい。そのため、情報通信手段２には、消費電力が少なく電池で動作させることが可能なＺｉｇｂｅｅ無線端末を用いることが望ましい。
【００３６】
このような構成において、本実施形態の電力計測システムでは、電力情報処理装置５によって、電力メータ４、電力分配装置６及び各電気機器８から送信される測定値を所定のサンプリング周期Ｔ毎に収集して保存し、それらの測定値を用いて各電気機器８が備える電力検出手段１の測定値を校正するための校正係数γを求める。
【００３７】
例えば、電力測定対象である複数の電気機器（ｘ台：ｘは正の整数）の任意の時刻における電力検出手段１の測定値（消費電力）をＰa,1（ｘ）とし、それに対応する電力メータ４の測定値（総消費電力）をＰs,1としたとき、Ｐs,1は以下の（１）式で表すことができる。
【００３８】
Ｐs,1＝Σxγ（ｘ）Ｐa,1（ｘ）＋Ｐｂ  …（１）
ここで、Ｐｂは、照明装置やビルトイン型の電気機器等のように電力測定対象ではない電気機器による消費電力を示している。また、γ（ｘ）は、電気機器（ｘ）における測定値Ｐa,1（ｘ）の校正係数である。
【００３９】
さらに、任意の時間が経過した時刻において、電力測定対象であるｘ台の電気機器８のうち、ある電気機器（ｘ＝３）の消費電力が変化した場合、各電力検出手段１の測定値（消費電力）をＰa,2（ｘ）とし、それに対応する電力メータ４の測定値（総消費電力）をＰs,2としたとき、Ｐs,2は以下の（２）式で表すことができる。
【００４０】
Ｐs,2＝Σｘγ（ｘ）Ｐa,2（ｘ）＋Ｐｂ  …（２）
但し、照明装置やビルトイン型の電気機器等の電力測定対象ではない電気機器は定常運転状態にあり、消費電力Ｐｂは変化していないものとする。
【００４１】
したがって、上記（２）式から（１）式を引くと、下記（３）式で示すように、例えば電気機器（ｘ＝３）の校正係数γ（３）を求めることができる。
【００４２】
Ｐs,2−Ｐs,1＝γ（３）｛Ｐa,2（３）−Ｐa,1（３）｝
γ（３）＝（Ｐs,2−Ｐs,1）／｛Ｐa,2（３）−Ｐa,1（３）｝  …（３）
すなわち、任意の測定時刻に得られる電力検出手段１の測定値と次の測定時刻に得られる電力検出手段１の測定値の差、および電力メータ４によってそれらに対応する測定時刻で得られる測定値の差を算出すれば、電器機器毎の校正係数γを求めることができる。
【００４３】
本実施形態では、以上説明した算出原理を用いて、各電気機器８が備える電力検出手段１毎の校正係数γを求め、電力検出手段１の測定値を校正することで、電気機器８毎の消費電力を経済価値換算が可能な精度で取得する。
【００４４】
そのため、本実施形態の電力情報処理装置５は、電気機器８毎の測定値（消費電力）ａｎを、例えば所定のサンプリング周期Ｔ毎に取得して保存し、取得した前後２つの測定値の差α（＝ａｎ−ａｎ−１）をそれぞれ算出する。また、本実施形態の電力情報処理装置５は、電力メータ４の測定値（総消費電力）Ａｎを所定のサンプリング周期Ｔ毎に取得して保存し、取得した前後２つの測定値の差β（＝Ａｎ−Ａｎ−１）をそれぞれ算出する。
【００４５】
図３は、例えばサンプリング周期Ｔ（＝１秒）毎に１０分間（６００秒）測定したときの、複数の電気機器８の測定値（消費電力）が変化する様子を示している。また、図４は、図３に示した各電気機器の電力測定と同時に得られた電力メータ４の測定値（総消費電力）が変化する様子を示している。なお、図３及び図４は、照明装置やビルトイン型の電気機器等のように測定対象ではない電気機器の電源が全てオフされ、エアコン、電子レンジ、ＴＶ、冷蔵庫のみが動作しているときの電気機器毎の測定値及び電力メータ４の測定値が変化する様子の一例を示している。
【００４６】
サンプリング周期Ｔ毎に得られる上記差αが有限値であるとき（０でないとき）、上述したように対応する電気機器８が備える電力検出手段１の校正係数γはβ／αで求めることができる。但し、所定の測定期間内で得られる複数の校正係数γの値には、ばらつきがあるため、それらの値を統計的に処理することで正確な校正係数γを求める必要がある。
【００４７】
図５Ａは、図４に示したエアコンの消費電力の測定値から求めた校正係数γ（＝β／α）が変化する様子を示している。また、図５Ｂは、図５Ａに示したグラフの縦軸の値を−１０〜＋１０に拡大した様子を示している。
【００４８】
図５Ａ及び図５Ｂから解るように、エアコンが備える電力検出手段１の校正係数γの値は１．０を中心にしてばらついている。これは、エアコンだけでなく他の電気機器も同時に動作しているため、βの値が擾乱されることに起因する。しかしながら、他の電気機器が動作していることによる影響は、β／αのデータ数を十分に確保すれば低減させることが可能であり、複数のβ／αの中央値（ＭＥＤＩＡＮ）を求めることで、正確な校正係数γ（γ＝１．０００１０９７０４）を得ることができる。
【００４９】
なお、図３に示した電気機器８毎の消費電力は、良好な線形性を有する電力量センサを用いて測定しているため、校正係数γが測定電力に依存して変化することがない。しかしながら、そのような電力量センサを使用できるとは限らないため、電力量センサの感度が測定電力に依存して変化する場合、すなわち電力検出手段１の検出特性に非線形性を有する場合は、１つの電力検出手段１に対応して複数の校正係数γ（ａｎ）を備える必要がある
その場合、電力情報処理装置５は、電力検出手段１の非線形性を考慮して校正係数を求める複数の測定電力範囲を決定し（例えば、１Ｗ毎）、該測定電力範囲毎の校正係数γ（ａｎ）を求めて、例えば測定値（消費電力）の絶対値（ａｎ）に関連付けて保存すればよい。電気機器８の消費電力Ｚは、Ｚ＝γ（ａｎ）Σａｎで求めることができる。
【００５０】
図６は、図４に示したエアコンの消費電力の測定値から求めた電力検出手段１の測定電力に対する校正係数γの変化の様子を示している。
【００５１】
一般に、エアコンの消費電力は、同様の電力波形が周期的に現れるように推移するため、図６からも解るように消費電力に対して校正係数γ（ａｎ）をプロットすると、有効データ数が少なくなってしまう。
【００５２】
しかしながら、測定期間を十分に長く設定すれば、複数の測定電力範囲毎の校正係数γ（ａｎ）を得るのに必要な有効データ数を確保できる。測定期間は、例えば測定電力範囲毎の校正係数γ（ａｎ）の算出数が１００００に達するまでの期間等、予め設定したポリシーにしたがって決定すればよい。電力量センサは、その種類や使用環境あるいは測定対象としている電気機器等に応じて特性が変化するため、上記ポリシーは、校正係数γ（ａｎ）に要求される精度を基に、電力量センサの特性変化も考慮して決定すればよい。なお、校正係数γ（ａｎ）を求める各測定電力範囲を広く設定すると、演算処理に要するデータ数を低減できるため、電力情報処理装置５の処理負荷を軽減できる。その場合、電力情報処理装置５は、例えば携帯電話機等の比較的処理能力が低い情報処理装置でも実現できる。
【００５３】
本実施形態の電力計測システムでは、電力情報処理装置５による電気機器８毎の消費電力Ｚを、基本的に何らかの目的、例えばエコポイントの付与等に役立つタイミングで算出すればよい。しかしながら、初期稼働時や新たな電気機器８を導入したとき等では、校正係数γ（またはγ（ａｎ））を求めるための測定期間（例えば、１ヶ月間）が必要であり、該測定期間内では正確な校正係数γ（またはγ（ａｎ））が得られない。このとき、既に算出したβ／αを内挿または外挿することで、消費電力Ｚの算出に用いる校正係数γ（またはγ（ａｎ））を推定することも可能であるが、それでは算出後の消費電力Ｚに誤差が含まれる可能性が高い。したがって、電力情報処理装置５は、電力計測システムの初期稼働時や新たな電気機器８の導入時等では、電気機器８毎の消費電力値の表示に代わって、正確な校正係数γ（またはγ（ａｎ））が得られていないことを示す警告等を電力表示装置７等に表示させる。電力測定対象の電気機器８毎の正確な校正係数γ（ａｎ）が得られた後は、月毎、日毎、１時間毎、１分毎等の所要のタイミングで消費電力Ｚを算出すればよい。
【００５４】
本実施形態の電力計測システムでは、適切なポリシーにしたがって得られた校正係数γ（ａｎ）の値は、経年変化等を除けば短期間で大きく変化する可能性は低い。したがって、電力情報処理装置５は、所定の測定期間毎に求めた校正係数γ（ａｎ）の値が異なっていても、その差異がわずかであれば校正係数γ（ａｎ）を更新する必要はない。しかしながら、より高い精度の校正係数γ（ａｎ）を得たい場合は、所定の測定期間毎に求めた各校正係数γ（ａｎ）の平均値を用いることも可能である。例えばデータ数が１００００に到達するまでを測定期間とするポリシーで導出された校正係数γ（ａｎ）の値が１．００３２３であり、次にデータ数が１００００に到達した時点で導出された校正係数γ（ａｎ）の値が１．００３２１である場合、その平均値（＝１．００３２２）を消費電力の算出に用いる校正係数γとすればよい。
【００５５】
一方、校正係数γ（ａｎ）の値が短期間で大きく変化した場合（例えば、γ（ａｎ）＝１．１２３２２になった場合）は、電力量センサが故障していることが考えられるため、電力情報処理装置５は故障発生を示す警告等を電力表示装置７等に表示させればよい。
【００５６】
ところで、図３に示した測定期間（６００秒）では、電力測定対象である複数の電気機器８の消費電力を同時に測定しているため、例えばＴＶのように比較的消費電力が少ない電気機器では求める校正係数γにその影響が現れてしまう。図７は、図４に示したＴＶの消費電力の測定値から求めた校正係数γ（＝β／α）が変化する様子を示している。
【００５７】
図７に示すように、図４に示したＴＶの消費電力の測定値から求めた校正係数γの値は大きく分散しているため、これらの中央値をＴＶが備える電力検出手段１の校正係数γとして採用することはできない。これは、上述したようにＴＶの消費電力の測定時に、該ＴＶよりも消費電力が大きい複数の電気機器（ここでは、エアコン、冷蔵庫、電子レンジ）が同時に動作していることに起因する。
【００５８】
このような場合は、例えば他の電気機器が備える電力検出手段１の測定結果を参照し、電力測定対象の電気機器（この場合はＴＶ）以外の電気機器ができるだけ動作していない期間の電力検出手段１による測定値を用いて校正係数γを求めればよい。
【００５９】
図８は、図３に示した各電気機器（エアコン、電子レンジ、ＴＶ、冷蔵庫）の動作タイミングを変えたときの電気機器毎の消費電力の変化の様子を示している。より具体的には、測定開始時にエアコン、電子レンジ及び冷蔵庫をオンにし、ＴＶをオフにしておき、５分間が経過した時点でエアコンをオフにし、その後、ＴＶを動作させたときの消費電力の測定値の変化の様子を示している。図９は、図７に示したＴＶの消費電力の測定値から求めた校正係数γ（＝β／α）が変化する様子を示している。
【００６０】
図７に示したグラフによれば各校正係数γの中央値は０．９９９８３２４２６であったが、図９に示したグラフによれば各校正係数γの中央値が１．０００００００００であり、より正確な校正係数γが得られた。
【００６１】
なお、実際の宅内には、照明装置やビルトイン型の電気機器のように、電力測定対象の電気機器８以外にも電力分配装置６を介して電力が供給される多数の電気機器が存在する。そのため、これらの電気機器による消費電力の変化も電気機器８の校正係数γの測定精度を悪化させる擾乱要因となる。
【００６２】
したがって、電力測定対象の電気機器８の校正係数γを精度よく求めるには、できるだけ他の電気機器が動作していないとき、あるいは他の電気機器が少ない消費電力で動作している期間（例えば、スタンバイ時）における電力検出手段１や電力メータ４の測定値を用いることが望ましい。
【００６３】
電力測定装置３を備えた電力測定対象の電気機器８は、上述したように、その電力検出手段１の測定値を監視することで、電気機器８が動作していない期間や消費電力が少ない期間を判別できる。
【００６４】
一方、電力測定装置３を備えていない電気機器については、例えば総電力波形に含まれる高調波等の特徴的な変化（以下、電力指紋と称す）に基づいて電気機器毎のオン／オフや電気機器の種類を特定する手法が知られており、この電気指紋を利用して電気機器毎の状態を判別する方法が考えられる。
【００６５】
一般に、宅内の総消費電力は、瞬間的な高電力が群発する区間、同様形状の波形が周期的に現れる区間、細かい振動が現れる区間、直線ではなく緩やかなカーブを描く区間等を有して推移する。これらは、宅内にオン／オフが頻繁に切り替わるように制御される電気機器、周期的に動作する電気機器、消費電力に固有の振動が伴う電気機器、インバータ等が搭載された電気機器等が存在することを示している。
【００６６】
このような電力波形の特徴的な変化（電力指紋）を利用して電気機器毎の状態を判別する方法については、例えば階段状の変化や瞬間的な高電力波形に着目して電気機器を特定する手法（ステップ法）がGeorge  W.  Hartによる  “Nonintrusive  Appliance  Monitoring”（IEEE,  pp.  1870-1891,  1992.）、あるいはLeslie  K.  Norfordによる  “Non-intrusive  electrical  load  monitoring  in  commercial  building  based  on  steadystate  and  transient  load-detection  algorithms”（Energy  and  building  24,  pp.  51-46,  1996.）にて提案されている。
【００６７】
また、測定電流に含まれる高調波成分と動作中の電気機器との対応関係に基づいて稼働中の電気機器とその消費電力を特定する手法が、特許第３４０３３６８号公報、特許第３６０２８２５号公報、特許第３８７７２６９号公報等で提案されている。
【００６８】
このような電力指紋を利用して電気機器毎の状態を判別すれば、電力測定装置３を備えていない電気機器についても、動作していない期間や消費電力が少ない期間を判別できる。
【００６９】
なお、上述した説明では、所定の測定期間内にて、サンプリング周期Ｔ毎に電力検出手段１の測定値から得られる上記差α及びβから校正係数γを算出する例を示しているが、それでは、電力指紋等を利用することで多くの電気機器の状態を考慮すると、電力測定対象の電気機器８毎の校正係数γを求めるのに必要な測定期間を設定することが困難な場合がある。
【００７０】
但し、上記差α及びβの値は、電力検出手段１及び電力メータ４から連続して得られる測定値を用いて算出する必要はなく、差αの値が有限値であれば（０でなければ）、どの時点の測定値を用いても算出できる。
【００７１】
すなわち、電力情報処理装置５は、電力測定対象の電気機器８以外の電気機器ができるだけ動作していない時間あるいは消費電力が少ない時間において、電力検出手段１による２つの測定値の差α（＝ａｎ−ａｎ−１）が有限値であるときに、対応するβ（＝Ａｎ−Ａｎ−１）の値を算出し、β／α（＝校正係数γn（ａｎ、ｔｎ））の値を保存しておく。そして、β／αのデータ数が十分に得られた段階でそれらの中央値を消費電力Ｚの算出に用いる校正係数γn（ａｎ、ｔｎ）として採用すればよい。その場合、消費電力Ｚは、Ｚ＝γn（ａｎ、ｔｎ）Σａｎで算出できる。
【００７２】
以上説明したように本実施形態の電力計測システムによれば、電気機器８が備える電力検出手段１の２つの測定値の差α（＝ａｎ−ａｎ−１）及び電力メータ４の２つの測定値の差β（＝Ａｎ−Ａｎ−１）をそれぞれ算出し、β／αの値を保存すると共に、複数のβ／αの中央値を求めることで高い精度の校正係数γが得られる。したがって、該校正係数γを用いて電力検出手段１の測定値を校正すれば、電気機器８毎の消費電力を経済価値換算が可能な精度で得ることができる。校正後の各電気機器８の消費電力の値は、エコポイントの付与や課税等に用いることができるため、地球温暖化対策に寄与する電力計測システムが得られる。
【００７３】
また、本実施形態の電力計測システムでは、電力メータ４の測定値に基づいて電気機器８毎に備える電力検出手段１の測定値を校正するため、電力検出手段１に計量法に則った電力量計を用いる必要がない。
【００７４】
さらに、電力情報処理装置５で算出した電気機器８毎の消費電力を、例えばインターホンとしても用いる電力表示装置７に情報通信手段２を用いて送信し、表示させるため、宅内で使用される電気機器毎の消費電力を、簡便にリアルタイムに確認できる。
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態の電力計測システムは、図１に示した第１の実施の形態の各電気機器が備える電力測定装置３に、その環境温度を測定する温度検出手段を備えた構成である。温度検出手段には、例えばサーミスタ等の温度センサを用いればよい。
【００７５】
一般に、電力検出手段１として用いる電力量センサの検出特性には、第１の実施の形態で示した非線形性だけでなく温度依存性も備えている。この温度依存性も電力量センサの測定精度に影響を与える。
【００７６】
第２の実施の形態の電力測定装置３は、自装置が取り付けられた電気機器８の消費電力を測定すると共に温度検出手段によりその環境温度も測定し、情報通信手段２を用いて消費電力の測定値ａｎ及び環境温度の測定値Ｔｎを電力情報処理装置５に送信する。
【００７７】
本実施形態の電力情報処理装置５は、電気機器８毎の消費電力の測定値ａｎ及び環境温度の測定値Ｔｎ、並びに電力メータ４の測定値（宅内の総消費電力）Ａｎを所定のサンプリング周期Ｔ（例えば、２秒）毎に取得し、ａｎ、Ｔｎ、Ａｎの値を関連付けて保存する。
【００７８】
さらに、本実施形態の電力情報処理装置５では、第１の実施の形態で示した電力検出手段１の非線形性を考慮した手法を電力検出手段１の温度依存性にも適用する。すなわち、電力情報処理装置５は、電力検出手段１及び温度検出手段の測定値に基づき、校正係数を求める複数の測定電力範囲及び測定温度範囲を決定し（例えば、１Ｗ、±１Ｋ）、第１の実施の形態と同様に該測定電力範囲及び測定温度範囲毎の校正係数γ（ａｎ、Ｔｎ）を求め、電力の絶対値（ａｎ）及び環境温度Ｔｎに関連付けて保存する。電気機器８の消費電力Ｚは、Ｚ＝γ（ａｎ、Ｔｎ）Σａｎで求めることができる。
【００７９】
ここでは、校正係数を求める複数の測定温度範囲を±１Ｋとする例を示したが、校正係数を求める測定温度範囲は、電力検出手段１の温度依存性に応じて適宜設定すればよい。校正係数γ（ａｎ、Ｔｎ）を求める各測定温度範囲を広く設定すると、演算処理に要するデータ数を低減できるため、電力情報処理装置５の処理負荷を軽減できる。その場合、電力情報処理装置５は、例えば携帯電話機等の比較的処理能力が低い情報処理装置でも実現できる。その他の構成及び動作は第１の実施の形態の電力計測システムと同様であるため、その説明は省略する。
【００８０】
本実施形態の電力計測システムによれば、電力検出手段１の非線形性だけでなく温度依存性も考慮した校正係数γ（ａｎ、Ｔｎ）を求めるため、第１の実施の形態よりも高い精度で電気機器毎の消費電力を測定できる。
【００８１】
なお、上述した第１の実施の形態及び第２の実施の形態では、電力測定装置３を電力測定対象である電気機器８に備える例を示したが、電力測定装置３は宅内の電源コンセントや電源タップ等に備えていてもよい。電源コンセントや電源タップに複数の電気機器が接続されている場合、それらの電気機器の種類や状態等は、例えば上記電力指紋を利用して判別すればよい。
【００８２】
また、第１の実施の形態及び第２の実施の形態では、電力検出手段１の測定値や電力メータ４の測定値を一定のサンプリング周期Ｔ（１秒または２秒）毎に取得する例を示したが、サンプリング周期Ｔは１秒や２秒に限定されるものではなく、より短くてもよく、長くてもよい。また、電力検出手段１の測定値や電力メータ４の測定値の取得タイミングは一定周期である必要はなく、不定期に取得してもよい。
【００８３】
上述したように、本発明では、各電気機器が備える電力検出手段１の測定値と電力メータ４の測定値とが正確に対応している必要がある。第１の実施の形態では、電力検出手段１や電力メータ４の測定タイミングを電力情報処理装置５によって同期させる手法を示したが、例えば各電気機器８が備える電力測定装置３と電力メータ４とが互いに通信することで、電力検出手段１と電力メータ４の測定タイミングを一致させてもよい。
（第３の実施の形態）
上述した第１の実施の形態及び第２の実施の形態では、宅内で使用される電気機器毎の消費電力を経済価値換算が可能な精度で測定する例を示した。第３の実施の形態の電力計測システムは、太陽電池等の発電機器の発電電力量や蓄電池の充放電電力量を経済価値換算が可能な精度で測定する例である。
【００８４】
図１０に示すように、第３の実施の形態の電力計測システムは、需要家宅に太陽電池等の配電系統へ電力の逆潮流が可能な発電機器１００を備え、さらに計量法に則った電力量計（電力メータ）として、第１の実施の形態及び第２の実施の形態で示した買電用の電力メータ４と、電力会社等へ売電する電力量を測定するための電力メータ（以下、売電力メータと称す）９とを備えている。その他の構成は第１の実施の形態または第２の実施の形態の電力計測システムと同様であるため、その説明は省略する。
【００８５】
売電力メータ９は、買電用の電力メータ４と同様に、計量法による検定に合格した電力量計であり、屋外に設置されて本実施形態の電力計測システムを備えた需要家から電力会社へ販売する電力量を測定する。また、売電力メータ９は、売電力の測定値を電力情報処理装置５に送信するための情報通信手段２を備えている。情報通信手段２には、第１の実施の形態や第２の実施の形態と同様に、例えば９５０ＭＨｚ帯の無線周波数を利用するＺｉｇｂｅｅ無線端末が用いられる。屋外と宅内の無線通信環境が悪い場合、売電力メータ９が備える情報通信手段２には有線通信を利用するＰＬＣ（Power  Line  Communication）端末等を用いてもよい。その場合、電力情報処理装置５にもＰＬＣ端末を備えていればよい。
【００８６】
なお、本実施形態では、図１０に示した電力計測システムを日本国内で使用することを想定しているため、売電力メータ９に日本の計量法に則った精度で売電する電力を測定する電力量計を用いる例を示している。本実施形態の電力計測システムを他の国で使用する場合、売電力メータ９には、その国の法律や標準規格に則った精度あるいは電力会社等が設置した経済価値に換算可能な精度で売電する電力を測定する電力量計を用いればよい。例えば、本実施形態の電力計測システムを米国で使用する場合は、売電力メータ９に、米国のユーティリティー企業が設置したスマートメータ等を用いればよい。
【００８７】
発電機器１００は、太陽電池等によって発電された直流電力を配電系統へ逆潮流可能な交流電力へ変換すると共に、太陽電池等による発電量を制御するパワーコンディショナー１０１を備え、該パワーコンディショナー１０１に発電電力を測定する発電力検出手段１０２と、発電力検出手段１０２の測定値を電力情報処理装置５に送信する情報通信手段１０３とを有する発電力測定装置１０４が搭載されている。発電力測定装置１０４が備える電力検出手段１には、第１の実施の形態や第２の実施の形態と同様に、例えば変流器及び変圧器を備えた周知の電子式電力量センサを用いればよい。情報通信手段２には、例えば９５０ＭＨｚ帯の無線周波数を利用するＺｉｇｂｅｅ無線端末を用いればよい。なお、図１０では、発電機器１００として太陽電池を例示しているが、発電機器１００は風力発電機器でもよく、自然エネルギーを利用して発電すればどのような機器でもよい。
【００８８】
このような発電機器１００による発電電力の測定値を、第１の実施の形態や第２の実施の形態で示した手法を用いて校正することで、該発電電力を経済価値換算が可能な精度で測定できる。
【００８９】
本実施形態の電力情報処理装置５は、買電用の電力メータ４から送信される総消費電力の測定値に加えて、発電力検出手段１０２による発電電力の測定値及び売電力メータ９から送信される測定値を所定のサンプリング周期毎に保存する。そして、発電力検出手段１０２による２つの測定値の差γが有限値であるとき、該２つの測定値に対応する測定時刻における買電用の電力メータ４または売電力メータ９による２つの測定値のうち、有限である方の測定値の差β、並びにβ／γを算出して保存し、所定の測定期間にて得られた複数のβ／γの中央値、または予め決められた数のβ／γの中央値を用いて、発電力検出手段１０２で測定された発電機器１００の発電電力量を校正する。
【００９０】
本実施形態の電力計測システムは、発電機器１００で発電した電力を宅内の各電気機器へ供給すると共にその余剰電力を配電系統へ逆潮流させることで電力会社へ販売し、発電機器１００による発電電力量が不足する場合は電力会社の配電系統から電力の供給を受ける余剰電力売買システムに適用することを前提とする。このようなシステムでは、売電力メータ９は、発電機器１００で発電した電力のうち、宅内で使用しない余剰電力の値を測定することになる。また、売電力メータ９及び買電用の電力メータ４は、いずれか一方が動作することになるため、動作している電力メータの測定値を用いて発電力検出手段１０２による発電量の測定値を校正すればよい。
【００９１】
ところで、発電機器１００を備えた需要家宅では、所定の期間における発電機器１００の発電量をＡ、宅内の各電気機器による総消費電力量をＢ、売電力メータ９による測定値をＣ、買電用の電力メータ４による測定値をＤとしたとき、次の式が成り立つ。
【００９２】
余剰電力がある場合：Ａ−Ｂ＝Ｃ
余剰電力が無い場合：Ｂ−Ａ＝Ｄ
これらの式から解るように、第３の実施の形態の電力計測システムでは、発電機器１００による発電電力が、電気機器８毎の校正係数γの測定精度を悪化させる擾乱要因となる。
【００９３】
したがって、第３の実施の形態の電力計測システムでは、第１の実施の形態や第２の実施の形態で示した手法を用いて宅内の各電気機器８の消費電力の測定値を校正する場合、発電機器１００の発電電力量Ａが０（ゼロ）になる夜間の測定値を優先的に用いることが望ましい。また、電気機器８毎の消費電力の測定値の校正精度をより向上させたい場合は、各電気機器８を個別に運転させる、あるいは電気機器８の消費電力の測定期間では発電機器による発電動作を強制的に停止させる等の手法を採用してもよい。一方、発電機器１００による発電量の測定値の校正精度を向上させる場合は、宅内の各電気機器を強制的に停止させる手法を採用してもよい。
【００９４】
上述したように、第１の実施の形態や第２の実施の形態の電力計測システムでは、経済価値に換算可能な精度で電気機器毎の二酸化炭素排出量の見積もりが可能となり、カーボンフットプリント、エコポイント、環境税、カーボンクレジット等の各種サービスへの適用が可能となる効果がある。また、需要反応プログラムに参加する際、電気機器毎の寄与度を高精度に把握することが可能であり、貢献度に対する金銭対価の支払いを精度よく行うことができる効果がある。
【００９５】
第３の実施の形態の電力計測システムによれば、これらの効果に加えて、自然エネルギーにより発電された電力であるグリーン電力の使用量や利用率を需要家単位で把握することが可能になる。すなわち、余剰電力がある場合は、上記Ｂの値またはＡ−Ｃの値がグリーン電力の使用量であり、このときのグリーン電力の利用率は１００％になる。一方、余剰電力が無い場合は、上記Ａの値がグリーン電力の使用量であり、このときのグリーン電力の利用率はＡ／Ｂ×１００またはＡ／（Ａ＋Ｄ）×１００になる。
【００９６】
発電機器１００を備えた需要家宅では、電力会社の配電系統及び発電機器１００から宅内の各電気機器８へ電力が供給されるため、売電力メータ９による測定値Ｃと買電用の電力メータ４による測定値Ｄだけで、グリーン電力の使用量や利用率を経済価値に換算可能な精度で把握することは困難である。
【００９７】
本実施形態の電力測定システムによれば、電気機器８毎の消費電力の測定値（校正値）を積算することで上記総消費電力Ｂを経済価値換算が可能な精度で測定することが可能であり、発電機器１００の発電電力量Ａも経済価値換算が可能な精度で測定できる。そして、計量法に則って測定した売電力メータ９による測定値Ｃ及び買電用の電力メータ４による測定値Ｄを取得すれば、上記式より需要家毎のグリーン電力の使用量及び利用率を求めることができる。
【００９８】
このような需要家毎のグリーン電力の使用量及び利用率を取得できれば、例えば、将来、需要家毎のＣＯ２の排出権等にキャップ制（一定期間におけるＣＯ２の排出量に上限が設定される制度）が導入された場合でも、各需要家は対応することが可能になる。
【００９９】
なお、本実施形態の電力測定システムは、図１１に示すように発電機器１００だけでなく、該発電機器１００で発電された電力を蓄電する蓄電池１１０を備えた構成にも適用できる。その場合、蓄電池１１０に、充放電電力を測定する電力検出手段１１１と、電力検出手段１１１の測定値を電力情報処理装置５に送信する情報通信手段１１２とを有する電力測定装置１１３を搭載すればよい。電力測定装置１１３が備える電力検出手段１１１には、第１の実施の形態や第２の実施の形態と同様に、例えば変流器及び変圧器を備えた周知の電子式電力量センサを用いればよい。情報通信手段１１２には、例えば９５０ＭＨｚ帯の無線周波数を利用するＺｉｇｂｅｅ無線端末を用いればよい。
【０１００】
蓄電池１１０に対する充電電力は、電気機器８の消費電力と同じカテゴリーと捉えることができるため、蓄電池１１０の充電時は、蓄電池１１０が備える電力量センサ（電力検出手段１１１）の測定値を、第１の実施の形態や第２の実施の形態で示した手法で校正すればよい。
【０１０１】
一方、蓄電池１１０の放電時は、例えば宅内の各電気機器を配電系統へ売電しない状態で動作させておき、そのときの各電気機器の総消費電力の測定値（校正値）Ａと計量法に則って測定された買電用の電力メータ４の測定値Ｂとを用いて、放電時の蓄電池１１０の電力検出手段１１１の測定値Ｃを、Ｃ＝Ａ−Ｂで校正すればよい。
【０１０２】
このようにして蓄電池１１０が備える電力検出手段１１１の測定値を校正すれば、蓄電池１１０の充電時の電力及び放電時の電力をそれぞれ経済価値換算が可能な精度で測定できる。
【０１０３】
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されものではない。本願発明の構成や詳細は本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更が可能である。
【０１０４】
この出願は、２００９年１２月２日に出願された特願２００９−２７４６０７号、並びに２０１０年３月１０日に出願された特願２０１０−０５３１１７号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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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１１】
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