(57)【要約】【課題】平均需要電力をより細かく管理することができる電力管理装置、この電力管理装置を実現するためのプログラムを提供する。【解決手段】需要家が操作部１３を用いて所定期間における平均需要電力の目標電力値を複数入力すると、演算処理部１０は、入力された複数の目標電力値をデータ・設定値管理部１４に記憶させる。演算処理部１０は、電圧計測部１１が計測した電源電圧と、電流計測部１２が計測した負荷電流をもとに、電気機器の消費電力を演算する。演算処理部１０は、所定期間毎に所定期間の開始時から現在まで電気機器の消費電力を積算した値をもとに所定期間の平均需要電力を求める。平均需要電力の測定値が複数ある目標電力値の何れかを超えると、演算処理部１０は、平均需要電力の測定値が超えた目標電力値に対応する接点１６ａ又は接点１６ｂをオンにさせるように接点開閉部１７を制御する。【選択図】図１
2014183667.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気機器の消費電力を測定する測定部と、
所定期間毎に所定期間の開始時から現在まで前記消費電力を積算した値をもとに所定期間の開始時から現在までの平均需要電力の実測値を算出する平均需要電力算出部と、
所定期間における平均需要電力の目標電力値を複数設定する設定部と、
複数の前記目標電力値の何れかを前記実測値が超えると、前記実測値が超えた前記目標電力値に対応する報知動作を行う報知部と、を備えたことを特徴とする電力管理装置。
【請求項２】
少なくとも１つの前記目標電力値が、契約電力を所定の割合だけ小さくした電力値であることを特徴とする請求項１記載の電力管理装置。
【請求項３】
少なくとも１つの前記目標電力値が、季節に応じて設定された最大使用電力を所定の割合だけ小さくした電力値であることを特徴とする請求項１記載の電力管理装置。
【請求項４】
コンピュータを、
電気機器の消費電力を測定する測定部と、
所定期間毎に所定期間の開始時から現在まで前記消費電力を積算した値をもとに所定期間の開始時から現在までの平均需要電力の実測値を算出する平均需要電力算出部と、
所定期間における平均需要電力の目標電力値を複数設定する設定部と、
複数の前記目標電力値の何れかを前記実測値が超えると、前記実測値が超えた前記目標電力値に対応する報知動作を行う報知部とを備えた電力管理装置、
として動作させるためのプログラム。
【請求項５】
少なくとも１つの前記目標電力値が、契約電力を所定の割合だけ小さくした電力値であることを特徴とする請求項４記載のプログラム。
【請求項６】
少なくとも１つの前記目標電力値が、季節に応じて設定された最大使用電力を所定の割合だけ小さくした電力値であることを特徴とする請求項４記載のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力管理装置、この電力管理装置を実現するためのプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の電気機器の消費電力を計測し、測定結果を３０分毎に集計することで平均需要電力を求め、平均需要電力が最大需要電力或いは任意に設定された目標値を超えると、その旨を表示するようにした電力量管理装置があった（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−８７１５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、電力会社と需要家との契約では、当月から過去１１ヶ月の最大需要電力のうち最も大きい最大需要電力を契約電力とし、この契約電力をもとに電気料金が決定される。なお最大需要電力（いわゆるデマンド値）とは、３０分単位（毎時０分から３０分までの３０分間と、毎時３０分から６０分までの３０分間）で求めた平均需要電力のうち、その月で最大の平均需要電力のことを言う。
【０００５】
上記のように契約電力が決定される場合、需要家側で、平均需要電力をコントロールして、その月の最大需要電力を１２ヶ月連続で契約電力より低下させることができれば、電気料金を下げることができる。したがって、需要家は、電力量管理装置に設定する目標値を契約電力よりも低い値に設定し、平均需要電力が目標値を超えると、電力量管理装置から警報を出力させることで、消費電力の削減を促していた。
【０００６】
この場合に、需要家が、電力量管理装置に設定する目標値を低くしすぎると、平均需要電力が目標値を頻繁に超え、電力量管理装置から警報が頻繁に出力される可能性があった。警報が頻繁に出力されないようにするためには、電力量管理装置に設定する目標値を高めに設定する必要があるが、目標値が高めに設定されると、平均需要電力を低めに誘導する効果が得られにくいという問題があった。また電力量管理装置は、平均需要電力が１つの目標値を超えているか否かを判定しているだけなので、目標値をどの程度の電力値に設定するのかが難しく、平均需要電力を細かく管理することができなかった。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、平均需要電力をより細かく管理することができる電力管理装置、この電力管理装置を実現するためのプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の電力管理装置は測定部と平均需要電力算出部と設定部と報知部とを備えたことを特徴とする。測定部は、電気機器の消費電力を測定する。平均需要電力算出部は、所定期間毎に所定期間の開始時から現在まで前記消費電力を積算した値をもとに所定期間の開始時から現在までの平均需要電力の実測値を算出する。設定部は、所定期間における平均需要電力の目標電力値を複数設定する。報知部は、複数の前記目標電力値の何れかを前記実測値が超えると、前記実測値が超えた前記目標電力値に対応する報知動作を行う。
【０００９】
この電力管理装置において、少なくとも１つの前記目標電力値が、契約電力を所定の割合だけ小さくした電力値であることも好ましい。
【００１０】
この電力管理装置において、少なくとも１つの前記目標電力値が、季節に応じて設定された最大使用電力を所定の割合だけ小さくした電力値であることも好ましい。
【００１１】
本発明のプログラムは、コンピュータを、以下の構成を備える電力管理装置として動作させるためのプログラムである。電力管理装置は測定部と平均需要電力算出部と設定部と報知部とを備える。測定部は、電気機器の消費電力を測定する。平均需要電力算出部は、所定期間毎に所定期間の開始時から現在まで前記消費電力を積算した値をもとに、所定期間の開始時から現在までの平均需要電力の実測値を算出する。設定部は、所定期間における平均需要電力の目標電力値を複数設定する。報知部は、複数の前記目標電力値の何れかを前記実測値が超えると、前記実測値が超えた前記目標電力値に対応する報知動作を行う。
【００１２】
このプログラムにおいて、少なくとも１つの前記目標電力値が、契約電力を所定の割合だけ小さくした電力値であることも好ましい。
【００１３】
このプログラムにおいて、少なくとも１つの前記目標電力値が、季節に応じて設定された最大使用電力を所定の割合だけ小さくした電力値であることも好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の電力管理装置によれば、複数ある目標電力値の何れかを平均需要電力の実測値が上回ると、平均需要電力の実測値が上回った目標電力値に対応する報知動作を報知部が行うことができる。需要家は、報知部の報知動作をもとに、平均需要電力算の実測値がどの目標電力値を上回ったかを知ることができ、平均需要電力を抑制する動作を行うことができる。設定部は複数の目標電力値を設定しているので、目標電力値を多段階に設定することで、平均需要電力をより細かく管理することができる。
【００１５】
本発明のプログラムによれば、設定部が目標電力値を多段階に設定することで、平均需要電力をより細かく管理することが可能な電力管理装置としてコンピュータを動作させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態の電力管理装置のブロック図である。
【図２】同上の動作を説明するタイムチャートである。
【図３】同上の別の動作を説明するタイムチャートである。
【図４】同上の他の形態を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明に係る電力管理装置の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１は電力管理装置１の概略構成を示すブロック図である。電力管理装置１は、演算処理部１０と、電圧計測部１１と、電流計測部１２と、操作部１３と、データ・設定値管理部１４と、表示部１５と、２つの接点１６ａ，１６ｂと、接点開閉部１７と、電源部１８とを備える。
【００１９】
演算処理部１０はマイクロコンピュータからなり、このマイクロコンピュータがＲＯＭ（図示せず）などに記憶されたプログラムを実行することで、電力管理装置１の各機能（すなわち測定部、平均需要電力算出部、設定部、報知部としての機能）が実現される。
【００２０】
電圧計測部１１は、商用電源２から供給される電源電圧を計測し、計測結果を演算処理部１０に出力する。
【００２１】
電流計測部１２は、電気機器に供給される電流（負荷電流）を測定する電流センサ３（例えばカレントトランスなど）の出力をもとに、電気機器に流れる電流（負荷電流）を計測し、計測結果を演算処理部１０に出力する。
【００２２】
操作部１３は、複数個の操作釦（図示せず）を備え、ユーザによって操作釦が操作されると、操作に応じた信号を演算処理部１０に出力する。例えば操作部１３は所定期間における平均需要電力の目標電力値を設定するために用いられる。需要家が操作部１３を用いて平均需要電力の目標電力値を入力すると、演算処理部１０は、操作部１３から入力された目標電力値をデータ・設定値管理部１４に記憶させる。
【００２３】
データ・設定値管理部１４は、例えばＳＤメモリカードのようなメモリカードが装着されるカードスロット（図示せず）を備え、カードスロットに装着されたメモリカードに、消費電力の計測値や平均需要電力の目標電力値などのデータを記憶させる。演算処理部１０が、データ・設定値管理部１４を制御して、カードスロットに装着されたメモリカードへの、データの書き込みや、メモリカードからのデータの読み出しを行う。
【００２４】
表示部１５は、例えば液晶ディスプレイからなる。表示部１５の表示内容は演算処理部１０によって制御され、演算処理部１０は表示部１５に例えば消費電力の測定値などを表示させる。
【００２５】
接点１６ａは出力端子ｔ１，ｔ２間に接続され、接点１６ｂは出力端子ｔ３，ｔ４間に接続されている。出力端子ｔ１，ｔ２間には例えば外部の警告灯（図示せず）が接続されており、接点１６ａがオンになると警告灯が点灯し、接点１６ａがオフになると警告灯が消灯する。同様に、出力端子ｔ３，ｔ４間には例えば外部の警告灯（図示せず）が接続されており、接点１６ｂがオンになると警告灯が点灯し、接点１６ｂがオフになると警告灯が消灯する。なお、出力端子ｔ１，ｔ２間、出力端子ｔ３，ｔ４間にそれぞれブザー（図示せず）が接続されていてもよく、その場合は接点１６ａ，１６ｂがオンになると対応するブザーが鳴動し、接点１６ａ，１６ｂがオフになると対応するブザーが停止する。また本実施形態では接点の数が２個であるが、接点の数は２個に限定されるものではなく、所定期間の平均需要電力に対して設定される目標電力値の数だけ接点を備えていればよい。
【００２６】
接点開閉部１７は、演算処理部１０からの制御信号に応じて接点１６ａ，１６ｂのオン／オフを個別に切り替える。
【００２７】
電源部１８は、商用電源２から供給される交流電圧を直流電圧に変換して、電力管理装置１が備える回路のそれぞれに動作電圧を供給する。
【００２８】
ところで、電気事業者と需要家との契約では、当月から過去１１ヶ月の最大需要電力のうち最も大きい最大需要電力を契約電力とし、この契約電力をもとに電気料金が決定される。なお最大需要電力（いわゆるデマンド値）とは、３０分単位（毎時０分から３０分までの３０分間と、毎時３０分から６０分までの３０分間）で求めた平均需要電力のうち、その月で最大の平均需要電力のことを言う。
【００２９】
上記のような契約のため、当月の最大需要電力が、過去１１ヶ月の最大需要電力のうち最も大きい最大需要電力を上回ると、契約電力が高くなり、それに伴って電気料金が高額になる。需要家にとって電気料金の値上がりは好ましくないから、需要家は、３０分毎の平均需要電力を監視する電力管理装置１を設置し、平均需要電力が最大需要電力を超えないように消費電力の抑制を図っている。需要家は、例えば過去１１ヶ月の最大需要電力のうち最も大きい最大需要電力（契約電力）と、この最大需要電力の９０％の電力値とを目標電力値として電力管理装置１に設定する。電力管理装置１は、所定期間における平均需要電力を逐次計測しており、平均需要電力が２つの目標電力値の何れかを超えると、平均需要電力が超えた目標電力値に対応する報知動作を行っている。電力管理装置１が報知動作を行うと、需要家は、その報知内容に基づいて電気機器の使用を制限しており、平均需要電力の抑制を図っている。
【００３０】
この電力管理装置１の動作を以下に説明する。
【００３１】
需要家は、操作部１３を用いて、当月から過去１１ヶ月の最大需要電力のうち最も大きい最大需要電力（契約電力）ＯＰ１に対する目標電力値の割合を入力する。電力管理装置１は、当月から過去１１ヶ月の最大需要電力の値をもとに、最も大きい最大需要電力の値ＯＰ１を求めることができ、需要家が入力した割合を用いて、目標電力値を設定する。契約電力に対する目標電力値の割合として、例えば１００％と９０％の２つの割合が入力されると、演算処理部１０は、契約電力ＯＰ１と、契約電力ＯＰ１の９０％の値ＯＰ２とを目標電力値としてデータ・設定値管理部１４に登録する（ＯＰ１＞ＯＰ２）。
【００３２】
所定の計測周期が経過する毎に、電圧計測部１１は電源電圧を計測し、電流計測部１２は電気機器に流れる電流（負荷電流）を計測する。演算処理部１０は、電圧計測部１１が計測した電源電圧と、電流計測部１２が計測した負荷電流をもとに、電気機器の消費電力を演算により求め、データ・設定値管理部１４に計測結果を逐次記憶させる。演算処理部１０は、消費電力を演算すると、所定期間毎（毎正時から３０分毎）に所定期間の開始時から現在までの消費電力を積算して、現在までの使用電力量ＷＨ１を求める。演算処理部１０は、現在までの使用電力量ＷＨ１［Ｗｈ］を、所定期間の開始時から現在までの経過時間［hr］で除算することによって、平均需要電力の実測値を求める。すなわち、所定期間の開始時から現在までの使用電力量をＷＨ１［Ｗｈ］、所定期間の開始時から現在までの経過時間をｄｔ１［分］とすると、平均需要電力Ｐ１［Ｗ］は次式により求めることができる。
【００３３】
Ｐ１＝ＷＨ１／（ｄｔ１／６０）＝ＷＨ１×６０／ｄｔ１  …（１）
演算処理部１０は、現時点での平均需要電力Ｐ１を算出すると、この平均需要電力Ｐ１と、データ・設定値管理部１４に登録された目標電力値ＯＰ１，ＯＰ２（ＯＰ１＞ＯＰ２）との高低をそれぞれ比較する。
【００３４】
平均需要電力Ｐ１が目標電力値ＯＰ２以下であれば、演算処理部１０は接点開閉部１７に制御命令を出力して、接点開閉部１７に接点１６ａ，１６ｂをオフさせて、接点１６ａ，１６ｂにそれぞれ接続された警告灯を消灯させる。
【００３５】
平均需要電力Ｐ１が目標電力値ＯＰ２（契約電力の９０％）を超えると、演算処理部１０は、接点開閉部１７に制御命令を出力して、接点開閉部１７に接点１６ａをオンにさせており、接点１６ａに接続された警告灯を点灯させる。需要家は、接点１６ａが点灯したことから、平均需要電力Ｐ１が目標電力値ＯＰ２を超えたことを知ることができ、平均需要電力が契約電力を超えないように電気機器の使用を抑制する。
【００３６】
また平均需要電力Ｐ１が目標電力値ＯＰ１（契約電力）を超えると、演算処理部１０は、接点開閉部１７に制御命令を出力して、接点開閉部１７に接点１６ｂをオンにさせており、接点１６ｂに接続された警告灯を点灯させる。需要家は、接点１６ｂが点灯したことから、平均需要電力Ｐ１が目標電力値ＯＰ１を超えたことを知ることができ、平均需要電力を低下させるために電気機器の使用を停止する。
【００３７】
図２は平均需要電力Ｐ１を計測した結果の一例であり、この図を参照して電力管理装置１の動作を説明する。
【００３８】
時刻ｔ１１までの期間、時刻ｔ１２から時刻ｔ１３までの期間、時刻ｔ１６以後の期間では、平均需要電力Ｐ１は目標電力値ＯＰ２以下である。これらの期間では、演算処理部１０が、接点開閉部１７を制御して、接点１６ａ，１６ｂを共にオフにしており、接点１６ａ，１６ｂに接続された警告灯は消灯している。
【００３９】
時刻ｔ１１から時刻ｔ１２までの期間、時刻ｔ１３から時刻ｔ１６までの期間では、平均需要電力Ｐ１が目標電力値ＯＰ２を超えている。これらの期間では、演算処理部１０が、接点開閉部１７を制御して、接点１６ａをオンにしており、接点１６ａに接続された警告灯が点灯している。
【００４０】
また時刻ｔ１４から時刻ｔ１５までの期間では、平均需要電力Ｐ１が目標電力値ＯＰ１を超えている。この期間では、演算処理部１０は、接点開閉部１７を制御して、接点１６ａ，１６ｂを共にオンにしており、接点１６ａ，１６ｂに接続された警告灯が点灯している。
【００４１】
以上説明したように、本実施形態の電力管理装置１は測定部と平均需要電力算出部と設定部と報知部とを備えている。測定部は演算処理部１０と電圧計測部１１と電流計測部１２からなり、電気機器の消費電力を算出する。平均需要電力算出部は演算処理部１０からなり、所定期間毎に所定期間の開始時から現在まで、測定部の算出した消費電力を積算した値をもとに所定期間の開始時から現在までの平均需要電力の実測値を算出する。設定部は、演算処理部１０と操作部１３とデータ・設定値管理部１４からなり、所定期間における平均需要電力の目標電力値を複数設定する。報知部は、演算処理部１０と接点開閉部１７と接点１６ａ，１６ｂからなり、複数の目標電力値の何れかを平均需要電力の実測値が超えると、平均需要電力の実測値が超えた目標電力値に対応する報知動作を行う。
【００４２】
このように、複数ある目標電力値の何れかを平均需要電力の実測値が上回ると、報知部は、平均需要電力の実測値が上回った目標電力値に対応する報知動作を行うことができる。需要家は、報知部の報知動作をもとに、平均需要電力算の実測値がどの目標電力値を上回ったかを知ることができ、平均需要電力を抑制する動作を行うことができる。設定部は複数の目標電力値を設定しているので、目標電力値を多段階に設定することで、平均需要電力をより細かく管理することができる。
【００４３】
また、少なくとも１つの目標電力値が、契約電力を所定の割合だけ小さくした電力値であるので、この目標電力値を超えた場合には、この目標電力値を超えたことを報知部が報知することで、契約電力を超えないように需要家に注意を促すことができる。
【００４４】
なお、上記の例では目標電力値として契約電力ＯＰ１の１００％の値ＯＰ１と、９０％の値Ｏ２とが設定されているが、季節に応じて設定された最大使用電力を所定の割合だけ小さくした電力値を目標電力値として設定してもよい。夏や冬は電力需要が増加し、春や秋に比べて電力事業者の供給能力と電力需要との差（供給余力）が低下する傾向にあるので、夏冬の目標電力値を春秋の目標電力値よりも低めに設定することも好ましい。例ば春夏秋冬の季節毎に目標電力値を設定し、春は契約電力ＯＰ１のＸ１％の値ＯＰ３、夏は契約電力ＯＰ１のＸ２％の値ＯＰ４、秋は契約電力ＯＰ１のＸ３％の値ＯＰ５、冬は契約電力ＯＰ１のＸ４％の値ＯＰ６とする。ここで、Ｘ１＞Ｘ３＞Ｘ４＞Ｘ２であり、目標電力値はＯＰ３＞ＯＰ５＞ＯＰ６＞ＯＰ４となる。
【００４５】
この場合の動作を図３のタイムチャートを参照して説明する。図３は春に平均需要電力Ｐ１を計測した結果の一例である。演算処理部１０はカレンダー機能を備え、当日の日付から季節を判断し、各季節の目標電力値ＯＰ３〜ＯＰ６のうち何れの目標電力値を使用するかを判断する。季節が春であれば、演算処理部１０は、契約電力に対応する目標電力値ＯＰ１と、春の場合の目標電力値ＯＰ３とを使用する。
【００４６】
時刻ｔ２１までの期間、時刻ｔ２２から時刻ｔ２３までの期間、時刻ｔ２６以後の期間では、平均需要電力Ｐ１は目標電力値ＯＰ３以下である。これらの期間では、演算処理部１０が、接点開閉部１７を制御して、接点１６ａ，１６ｂを共にオフにしており、接点１６ａ，１６ｂに接続された警告灯は消灯する。
【００４７】
時刻ｔ２１から時刻ｔ２２までの期間、時刻ｔ２３から時刻ｔ２６までの期間では、平均需要電力Ｐ１が目標電力値ＯＰ３を超えている。これらの期間では、演算処理部１０が、接点開閉部１７を制御して、接点１６ａをオンにしており、接点１６ａに接続された警告灯を点灯させる。
【００４８】
また時刻ｔ２４から時刻ｔ２５までの期間では、平均需要電力Ｐ１が目標電力値ＯＰ１を超えている。この期間では、演算処理部１０が、接点開閉部１７を制御して、接点１６ａ，１６ｂを共にオンにしており、接点１６ａ，１６ｂに接続された警告灯をそれぞれ点灯させる。
【００４９】
このように、少なくとも１つの前記目標電力値が、季節に応じて設定された最大使用電力を所定の割合だけ小さくした電力値であることも好ましく、季節に応じて設定される最大使用電力を超えないように需要家に対して注意を促すことができる。
【００５０】
なお上記の実施形態では、演算処理部１０が、電源電圧の計測結果と負荷電流の計測結果をもとに消費電力を演算して使用電力量を積算しているが、図４に示すように外部の電力積算計４で電力量を積算した結果をもとに使用電力量を求めてもよい。
【００５１】
図４に示す電力管理装置１では、上述の電圧計測部１１及び電流計測部１２に代えて、電力積算計４から出力されるパルス信号を計数するパルス計測部１９を備えている。電力積算計４は、電気機器で消費される電力量を計測して、積算し、その積算値が一定量増加する毎にパルス信号を１パルス出力する。パルス計測部１９は、所定期間の開始時から現在までに電力積算計４から出力されるパルス信号の数をカウントする。演算処理部１０は、パルス計測部１９の計測結果をもとに、所定期間の開始時から現在までの消費電力を積算し、所定期間の開始時からの経過時間［hr］で積算値［Ｗｈ］を除算することによって、現在までの平均需要電力を求めている。なお消費電力の測定方法以外は図１に示す電力管理装置１と同様であるので、共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。
【符号の説明】
【００５２】
１  電力管理装置
３  電流センサ
４  電力積算計
１０  演算処理部（測定部、平均需要電力算出部、設定部、報知部）
１１  電圧計測部（測定部）
１２  電流計測部（測定部）
１３  操作部（設定部）
１４  データ・設定値管理部（設定部）
１５  表示部
１６ａ，１６ｂ  接点（報知部）
１７  接点開閉部（報知部）
１９  パルス計測部（測定部）
ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４  出力端子
【図１】
2014183667.tif 000003
【図２】
2014183667.tif 000004
【図３】
2014183667.tif 000005
【図４】
2014183667.tif 000006