(57)【要約】【課題】電流および電圧のサンプリングデータをより有効に用いることにより、電力計測の精度を向上させる。【解決手段】電力計１は、サンプリング部１２と、第１演算部１３と、第２演算部１４と、第３演算部１５と、第４演算部１６と、第５演算部１７とを備える。サンプリング部１２は、電流および電圧を所定の時間長だけサンプリングする。第１演算部１３は、サンプリング部１２によりサンプリングされた電流および電圧の時系列データをそれぞれ周波数空間へ写像して周波数空間データを得る。第２演算部１４は、周波数空間データから実電源周波数を求める。第３演算部１５は、周波数空間データに基づいて実電源周波数での電流および電圧の実効値を求める。第４演算部１６は、実電源周波数での電流と電圧との位相差を求める。第５演算部１７は、実効値および位相差に基づいて電力を求める。【選択図】図１
2008058114.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流および電圧を所定の時間長だけサンプリングするサンプリング部（１２）と、
前記サンプリング部（１２）によりサンプリングされた電流および電圧の時系列データをそれぞれ周波数空間へ写像して周波数空間データを得る第１演算部（１３）と、
前記周波数空間データから実電源周波数を求める第２演算部（１４）と、
前記周波数空間データに基づいて前記実電源周波数での電流および電圧の実効値を求める第３演算部（１５）と、
前記実電源周波数での電流と電圧との位相差を求める第４演算部（１６）と、
前記実効値および前記位相差に基づいて電力を求める第５演算部（１７）と、
を備える、電力計（１）。
【請求項２】
前記実電源周波数、前記位相差および前記電力のうち少なくとも１つを外部機器（４０）に送信する通信部（１９）、
をさらに備える、
請求項１に記載の電力計（１）。
【請求項３】
前記通信部（１９）は、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルで通信する、
請求項２に記載の電力計（１）。
【請求項４】
前記通信部（１９）は、ＨＴＴＰプロトコルで通信する、
請求項２または３に記載の電力計（１）。
【請求項５】
前記サンプリング部（１２）は、複数の系統（２ａ，２ｂ，・・・）を切り替えることにより、各系統の電流および電圧を所定の時間長だけサンプリングする、
請求項１から４のいずれかに記載の電力計（１）。
【請求項６】
前記第１演算部（１３）は、高速フーリエ変換を行う、
請求項１から５のいずれかに記載の電力計（１）。
【請求項７】
前記第１演算部（１３）は、前記時系列データを周波数空間へ写像する前に前記時系列データからオフセットを除去する、
請求項１から６のいずれかに記載の電力計（１）。
【請求項８】
前記第１演算部（１３）は、前記時系列データを周波数空間へ写像する前に前記時系列データに窓関数を掛ける、
請求項１から７のいずれかに記載の電力計（１）。
【請求項９】
前記第１演算部（１３）は、前記時系列データを周波数空間へ写像する前に前記時系列データに０データを付加する、
請求項１から８のいずれかに記載の電力計（１）。
【請求項１０】
電流および電圧を所定の時間長だけサンプリングするサンプリング部（１２）と、
前記サンプリング部（１２）によりサンプリングされた電流および電圧の時系列データをそれぞれ周波数空間へ写像して周波数空間データを得る第１演算部（１１３）と、
前記周波数空間データから実電源周波数を求める第２演算部（１１４）と、
前記周波数空間データに基づいて前記実電源周波数での電流および電圧の実効値を求める第３演算部（１１５）と、
前記実電源周波数での電流と電圧との位相差を求める第４演算部（１１６）と、
前記実電源周波数での電流および電圧の実効値、ならびに前記実電源周波数での電流と電圧との位相差に基づいて前記実電源周波数での電力を求める第５演算部（１１７）と、
前記周波数空間データに基づいて前記実電源周波数の高調波周波数での電流および電圧の実効値を求める第６演算部（１１８）と、
前記高調波周波数での電流と電圧との位相差を求める第７演算部（１１９）と、
前記高調波周波数での電流および電圧の実効値、ならびに前記高調波周波数での電流と電圧との位相差に基づいて前記高調波周波数での電力を求める第８演算部（１２０）と、
前記実電源周波数での電力と前記高調波周波数での電力の総和を求める第９演算部（１２１）と
を備える、電力計（１０１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電流データおよび電圧データをサンプリングして電力を計測する電力計に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電流データおよび電圧データをサンプリングして電力を計測する電力計が知られている（例えば、特許文献１）。このような電力計では、所定の時間長の電流データおよび電圧データをサンプリングした後、例えば、ゼロクロス点を検出することによりサンプリングした電流データおよび電圧データの中からそれぞれ周期の整数倍に相当する長さのデータを抽出し、それぞれを積和計算することにより電力が算出される。
【特許文献１】特許第３３２３４６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
すなわち、従来の電力計では、サンプリングされた全ての電流データおよび電圧データが使用されるのではなく、サンプリングされた電流データおよび電圧データのうち周期の整数倍に相当する長さのデータのみが切り出されて使用されることになり、その他の部分のデータが切り捨てられることになる。その結果、電力計算に用いることのできるデータ量が減り、電力計測の精度が低下する虞がある。
【０００４】
本発明の課題は、電流および電圧のサンプリングデータをより有効に用いることにより、電力計測の精度を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１発明に係る電力計は、サンプリング部と、第１演算部と、第２演算部と、第３演算部と、第４演算部と、第５演算部とを備える。サンプリング部は、電流および電圧を所定の時間長だけサンプリングする。第１演算部は、サンプリング部によりサンプリングされた電流および電圧の時系列データをそれぞれ周波数空間へ写像して周波数空間データを得る。第２演算部は、周波数空間データから実電源周波数を求める。第３演算部は、周波数空間データに基づいて実電源周波数での電流および電圧の実効値を求める。第４演算部は、実電源周波数での電流と電圧との位相差を求める。第５演算部は、実効値および位相差に基づいて電力を求める。
【０００６】
この電力計では、所定の時間分の時系列の電流データおよび電圧データがそれぞれ周波数空間へ写像され、その写像処理の結果から実電源周波数が算出される。そして、この実電源周波数での電流および電圧の実効値、ならびに実電源周波数での電流と電圧との位相差が算出され、算出されたこれらの値に基づいて電力が算出される。したがって、この電力計では、従来のように、電流および電圧のサンプリングデータのうち周期の整数倍に相当するデータのみを用いるのではなく、周期を無視した任意長のデータを用いて電力を算出することができる。このように、この電力計では、電流および電圧のサンプリングデータをより有効に用いることにより、電力計測の精度を向上させることができる。
【０００７】
第２発明に係る電力計は、第１発明に係る電力計であって、通信部をさらに備える。通信部は、実電源周波数、位相差および電力のうち少なくとも１つを外部機器に送信する。
【０００８】
この電力計は、外部機器との通信機能を備えており、演算処理の結果を外部に向けて出力することができる。
【０００９】
第３発明に係る電力計は、第２発明に係る電力計であって、通信部は、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルで通信する。
【００１０】
この電力計は、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルで外部機器と通信することができる。したがって、この電力計では、既存のネットワークを利用して遠隔から演算処理の結果をモニタリングすることができる。
【００１１】
第４発明に係る電力計は、第２発明または第３発明のいずれかに係る電力計であって、通信部は、ＨＴＴＰプロトコルで通信する。
【００１２】
この電力計は、ＨＴＴＰプロトコルで外部機器と通信することができる。したがって、この電力計では、例えば、Ｗｅｂブラウザなどの汎用のソフトウェアを利用して、遠隔から演算処理の結果をモニタリングすることができる。
【００１３】
第５発明に係る電力計は、第１発明から第４発明のいずれかに係る電力計であって、サンプリング部は、複数の系統を切り替えることにより、各系統の電流および電圧を所定の時間長だけサンプリングする。
【００１４】
この電力計は、電流データおよび電圧データのサンプリング対象となる系統を切り替えながら複数の系統の電力を同時に計測するタイプの電力計である。このタイプの電力計では、各系統についてサンプリングされるデータ量が相対的に少なくなるため、サンプリングデータをより有効に用いることができる本発明が特に有用となる。
【００１５】
第６発明に係る電力計は、第１発明から第５発明のいずれかに係る電力計であって、第１演算部は、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を行う。
【００１６】
この電力計では、サンプリングデータの写像処理に高速フーリエ変換が利用される。これにより、演算量を少量に抑えることができる。
【００１７】
第７発明に係る電力計は、第１発明から第６発明のいずれかに係る電力計であって、第１演算部は、時系列データを周波数空間へ写像する前に時系列データからオフセットを除去する。
【００１８】
この電力計では、写像処理の前にサンプリングデータからオフセットが除去される。これにより、計測誤差を低減することができる。
【００１９】
第８発明に係る電力計は、第１発明から第７発明のいずれかに係る電力計であって、第１演算部は、時系列データを周波数空間へ写像する前に時系列データに窓関数を掛ける。
【００２０】
この電力計では、写像処理の対象となるサンプリングデータに窓関数が掛け合わされる。なお、窓関数としては、ハニング窓、ハミング窓、ガウス窓など、様々なものが用いられ得る。これにより、サンプリングデータの両端の影響を抑制し、計測誤差を低減することができる。
【００２１】
第９発明に係る電力計は、第１発明から第８発明のいずれかに係る電力計であって、第１演算部は、時系列データを周波数空間へ写像する前に時系列データに０データを付加する。
【００２２】
この電力計では、写像処理の対象となるサンプリングデータに０データが付加される。したがって、付加された０データの分だけ写像処理の対象となるデータの長さが長くなるため、周波数分解能が向上し、より高精度な計測が可能になる。
【００２３】
第１０発明に係る電力計は、サンプリング部と、第１演算部と、第２演算部と、第３演算部と、第４演算部と、第５演算部と、第６演算部と、第７演算部と、第８演算部と、第９演算部とを備える。サンプリング部は、電流および電圧を所定の時間長だけサンプリングする。第１演算部は、サンプリング部によりサンプリングされた電流および電圧の時系列データをそれぞれ周波数空間へ写像して周波数空間データを得る。第２演算部は、周波数空間データから実電源周波数を求める。第３演算部は、周波数空間データに基づいて実電源周波数での電流および電圧の実効値を求める。第４演算部は、実電源周波数での電流と電圧との位相差を求める。第５演算部は、実電源周波数での電流および電圧の実効値、ならびに実電源周波数での電流と電圧との位相差に基づいて実電源周波数での電力を求める。第６演算部は、周波数空間データに基づいて実電源周波数の高調波周波数での電流および電圧の実効値を求める。第７演算部は、高調波周波数での電流と電圧との位相差を求める。第８演算部は、高調波周波数での電流および電圧の実効値、ならびに高調波周波数での電流と電圧との位相差に基づいて高調波周波数での電力を求める。第９演算部は、実電源周波数での電力と高調波周波数での電力の総和を求める。
【００２４】
一般的に、電流および電圧の波形は、厳密な正弦波とはなっておらず、負荷によって歪むことがある。このような場合、波のエネルギーは、実電源周波数の高調波周波数成分に偏る傾向にある。
【００２５】
この電力計では、所定の時間分の時系列の電流データおよび電圧データがそれぞれ周波数空間へ写像され、その写像処理の結果から実電源周波数が算出される。そして、この実電源周波数での電流および電圧の実効値、ならびに実電源周波数での電流と電圧との位相差が算出され、算出されたこれらの値に基づいて実電源周波数での電力が算出される。また、この実電源周波数の高調波周波数での電流および電圧の実効値、ならびにこの実電源周波数の高調波周波数での電流と電圧との位相差が算出され、算出されたこれらの値に基づいてこの実電源周波数の高調波周波数での電力が算出される。そして、この実電源周波数での電力と、この実電源周波数の高調波周波数での電力とが積算される。
【００２６】
したがって、この電力計では、従来のように、電流および電圧のサンプリングデータのうち周期の整数倍に相当するデータのみを用いるのではなく、周期を無視した任意長のデータを用いて電力を算出することができる。このように、この電力計では、電流および電圧のサンプリングデータをより有効に用いることにより、電力計測の精度を向上させることができる。また、この電力計では、エネルギーの偏りがちな実電源周波数の高調波周波数での電力を考慮することにより、電力計測の精度をさらに向上させることができる。
【発明の効果】
【００２７】
第１発明に係る電力計では、電流および電圧のサンプリングデータをより有効に用いることにより、電力計測の精度を向上させることができる。
【００２８】
第２発明に係る電力計では、演算処理の結果を外部に向けて出力することができる。
【００２９】
第３発明に係る電力計では、既存のネットワークを利用して遠隔から演算処理の結果をモニタリングすることができる。
【００３０】
第４発明に係る電力計では、例えば、Ｗｅｂブラウザなどの汎用のソフトウェアを利用して、遠隔から演算処理の結果をモニタリングすることができる。
【００３１】
第５発明に係る電力計では、サンプリングデータをより有効に用いることができる。
【００３２】
第６発明に係る電力計では、演算量を少量に抑えることができる。
【００３３】
第７発明に係る電力計では、計測誤差を低減することができる。
【００３４】
第８発明に係る電力計では、サンプリングデータの両端の影響を抑制し、計測誤差を低減することができる。
【００３５】
第９発明に係る電力計では、周波数分解能が向上し、より高精度な計測が可能になる。
【００３６】
第１０発明に係る電力計では、電流および電圧のサンプリングデータをより有効に用いることにより、電力計測の精度を向上させることができる。また、エネルギーの偏りがちな実電源周波数の高調波周波数での電力を考慮することにより、電力計測の精度をさらに向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、図面を参照して、本発明の第１実施形態および第２実施形態に係る電力計１，１０１について説明する。
【００３８】
＜第１実施形態＞
〔全体構成〕
図１に示されるように、本発明の第１実施形態に係る電力計１は、主として、本体部３と、本体部３にケーブルを介して接続される複数の電流センサ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，・・・と、同じく本体部３にケーブルを介して接続される複数の電圧センサ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，・・・とから構成される。この電力計１を構成する各電流センサ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，・・・および各電圧センサ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，・・・は、電力の計測対象となる系統２ａ，２ｂ，・・・の所定の位置に取り付けられる。各系統２ａ，２ｂ，・・・に取り付けられる電流センサ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，・・・および電圧センサ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，・・・の数は、単相２線であるか、あるいは三相３線であるかなどといったその系統の構成に応じて決定される。各電流センサ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，・・・および各電圧センサ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，・・・には、Ａ／Ｄコンバータ（図示されない）が接続されており、各Ａ／Ｄコンバータは、各電流センサ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，・・・および各電圧センサ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，・・・において検知された電流および電圧をデジタル信号に変換して本体部３へと送る。
【００３９】
本体部３は、主として、サンプリング部１２と、第１演算部１３と、第２演算部１４と、第３演算部１５と、第４演算部１６と、第５演算部１７と、第６演算部１８と、通信部１９とから構成されている。
【００４０】
サンプリング部１２は、多チャネルＣｈ１，Ｃｈ２，Ｃｈ３，・・・間を順に切り替えながら、各チャネルＣｈ１，Ｃｈ２，Ｃｈ３，・・・に接続される電流センサ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，・・・および電圧センサ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，・・・から所定の時間分の時系列の電流データおよび電圧データを順に受け取り、第１演算部１３へと送る。チャネルＣｈ１には、電流センサ１０ａおよび電圧センサ１１ａが接続されており、チャネルＣｈ２には、電流センサ１０ｂおよび電圧センサ１１ｂが接続されており、チャネルＣｈ３には、電流センサ１０ｃおよび電圧センサ１１ｃが接続されている。すなわち、サンプリング部１２が切り替えを行う各チャネルＣｈ１，Ｃｈ２，Ｃｈ３，・・・には、電流センサおよび電圧センサが１つずつ接続されている。
【００４１】
なお、サンプリング部１２、第１演算部１３、第２演算部１４、第３演算部１５、第４演算部１６、第５演算部１７、第６演算部１８および通信部１９は、マイクロプロセッサから構成されている。これらのマイクロプロセッサは、本体部３に内蔵のメモリ５に格納されている所定のプログラムを実行することにより、サンプリング部１２、第１演算部１３、第２演算部１４、第３演算部１５、第４演算部１６、第５演算部１７、第６演算部１８および通信部１９として動作することになる。サンプリング部１２、第１演算部１３、第２演算部１４、第３演算部１５、第４演算部１６、第５演算部１７および第６演算部１８の全体または一部に係る処理は、時分割処理される。
【００４２】
第１演算部１３は、サンプリング部１２によって各チャネルＣｈ１，Ｃｈ２，Ｃｈ３，・・・を介してサンプリングされた所定の時間分の時系列の電流データおよび電圧データのそれぞれを時間空間から周波数空間に写像する。第２演算部１４は、第１演算部１３による写像処理の結果に基づいて、各系統２ａ，２ｂ，・・・の実電源周波数を算出する。続いて、第３演算部１５は、各チャネルＣｈ１，Ｃｈ２，Ｃｈ３，・・・に対応する電流および電圧の実電源周波数成分の実効値の大きさを算出してそれぞれをそのチャネルＣｈ１，Ｃｈ２，Ｃｈ３，・・・に対応する電流および電圧の実効値とする。第４演算部１６は、各チャネルＣｈ１，Ｃｈ２，Ｃｈ３，・・・に対応する電流の実電源周波数成分と電圧の実電源周波数成分との位相差を算出してそのチャネルＣｈ１，Ｃｈ２，Ｃｈ３，・・・に対応する電流と電圧との位相差とし、さらにその余弦を算出して力率とする。そして、第５演算部１７は、第３演算部１５により算出された電流および電圧の実効値、ならびに第４演算部１６により算出された力率に基づいて、各系統２ａ，２ｂ，・・・において消費される電力を算出する。また、第６演算部１８は、第５演算部１７により算出された各系統２ａ，２ｂ，・・・の電力に基づいて、各系統２ａ，２ｂ，・・・の電力量を算出する。そして、通信部１９は、各チャネルＣｈ１，Ｃｈ２，Ｃｈ３，・・・に対応する電流および電圧の実効値、位相差、力率、ならびに各系統２ａ，２ｂ，・・・の実電源周波数、電力および電力量を任意に組み合わせて、出力インターフェース３０にケーブルを介して接続される外部機器４０へと送る。ここでいう外部機器４０とは、例えば、パーソナルコンピュータである。なお、各部１３〜１８による演算処理の結果は、適宜、メモリ５に記憶されるようになっているため、各部１２〜１９は、演算処理の結果を自由に参照することができるようになっている。そして、各チャネルＣｈ１，Ｃｈ２，Ｃｈ３，・・・に対応する電流および電圧の実効値、位相差、力率、ならびに各系統２ａ，２ｂ，・・・の実電源周波数、電力および電力量を受け取った外部機器４０では、例えば、これらの情報がディスプレイ上に表示されたり、これらの情報に基づいて効率のよい電力消費プランが作成されたりなどの処理が行われる。
【００４３】
〔計測対象〕
図２に示されるように、本実施形態においてチャネルＣｈ１に接続されている系統２ａは、単相２線式の系統であり、チャネルＣｈ２，Ｃｈ３に接続されている系統２ｂは、三相３線式の系統である。系統２ａには、電流センサおよび電圧センサがそれぞれ１つずつ（具体的には、電流センサ１０ａおよび電圧センサ１１ａ）が取り付けられており、系統２ｂには、電流センサおよび電圧センサがそれぞれ２つずつ（具体的には、電流センサ１０ｂ，１０ｃおよび電圧センサ１１ａ，１１ｂ）が取り付けられている。すなわち、単相２線式の系統には、電流センサおよび電圧センサがそれぞれ１つずつ取り付けれ、三相３線式の系統には、電流センサおよび電圧センサがそれぞれ２つずつ取り付けられることになる。
【００４４】
また、電流センサ１０ａは、系統２ａのＲ相およびＮ相の２相のうちのＮ相を流れる電流ｉnを検知することが可能な位置に取り付けられており、電圧センサ１１ａは、Ｎ−Ｒ相間の電位差ｕnrを検知することが可能な位置に取り付けられている。そして、電流センサ１０ｂは、系統２ｂのＲ相、Ｓ相およびＴ相の３相のうちのＲ相を流れる電流ｉrを検知することが可能な位置に取り付けられており、電流センサ１０ｃは、Ｔ相を流れる電流ｉtを検知することが可能な位置に取り付けられており、電圧センサ１１ｂは、Ｒ−Ｓ相間の電位差ｕrsを検知することが可能な位置に取り付けられており、電圧センサ１１ｃは、Ｔ−Ｓ相間の電位差Ｕtsを検知することが可能な位置に取り付けられている。
【００４５】
〔各部の機能の詳細〕
（１）サンプリング部
サンプリング部１２は、電力計測処理の開始とともに、まず、チャネルＣｈ１に接続されている電流センサ１０ａおよび電圧センサ１１ａからそれぞれ所定の時間分の時系列の電流ｉnデータおよび電圧ｕnrデータを収集し、第１演算部１３に送る。続いて、サンプリング部１２は、サンプリング対象をチャネルＣｈ１からチャネルＣｈ２へと切り替えて、チャネルＣｈ２に接続されている電流センサ１０ｂおよび電圧センサ１１ｂからそれぞれ所定の時間分の時系列の電流ｉrデータおよび電圧ｕrsデータを収集し、第１演算部１３に送る。続いて、サンプリング部１２は、サンプリング対象をチャネルＣｈ２からチャネルＣｈ３へと切り替えて、チャネルＣｈ３に接続されている電流センサ１０ｃおよび電圧センサ１１ｃからそれぞれ所定の時間分の時系列の電流ｉtデータおよび電圧ｕtsデータを収集し、第１演算部１３に送る。以下、同様に、サンプリング部１２は、サンプリング対象の切り替えを行って、残りのチャネルＣｈ４，・・・に接続されているセンサ１０ｄ，１１ｄ，・・・から所定の時間分の時系列の電流データおよび電圧データを収集し、第１演算部１３に送る。そして、全てのチャネルＣｈ１，Ｃｈ２，Ｃｈ３，・・・についてのサンプリング処理が終了すると、サンプリング部１２は、再びチャネルＣｈ１に切り替えて、同様の処理を繰り返す。
【００４６】
（２）第１演算部
第１演算部１３は、サンプリング部１２から順次送られてくる電流データおよび電圧データを対象として、順次高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を実行する。
【００４７】
第１演算部１３は、サンプリング部１２から所定の時間分の時系列の電流ｉnデータを受け取ると、まず、各電流ｉnデータの平均値、すなわち、電流ｉnの各瞬時値の平均値を算出し、その平均値を各電流ｉnデータから差し引くオフセット除去処理を実行する。図３は、このオフセット除去処理が施された後の所定の時間分の時系列の電流ｉnデータの波形を示している。続いて、第１演算部１３は、オフセット除去処理が施された後の所定の時間分の時系列の電流ｉnデータを対象として高速フーリエ変換を実行し、周波数スペクトルを求める。図４は、この高速フーリエ変換による電流ｉnデータの周波数スペクトルを示している。また、ここでは、第１演算部１３は、周波数分解能をあげるため、必要に応じてオフセット除去処理の後の所定の時間分の時系列の電流ｉnデータに、データ長が２のＮ乗個になるような適当な数の０データを付加することができるようになっている。
【００４８】
続いて、第１演算部１３は、電流ｉnデータの場合と同様に、サンプリング部１２から送られてくる所定の時間分の時系列の電圧ｕnrデータ、電流ｉrデータ、電圧Ｕrsデータ、電流ｉtデータおよび電圧Ｕtsデータのそれぞれに対してオフセット除去処理を施し、必要に応じて０データを付加し、高速フーリエ変換を実行して周波数スペクトルを求める。以下、同様に、第１演算部１３は、サンプリング部１２から順次送られてくる所定の時間分の時系列の電流データおよび電圧データを対象として、順次高速フーリエ変換を実行してゆく。
【００４９】
（３）第２演算部
第２演算部１４は、第１演算部１３により算出された周波数スペクトルに基づいて、各系統２ａ，２ｂ，・・・の実電源周波数ｆ0を求める。ここで、実電源周波数ｆ0は、周波数スペクトルのパワーがピークとなる周波数とされる（図４参照）。
【００５０】
（４）第３演算部
第３演算部１５は、各チャネルＣｈ１，Ｃｈ２，Ｃｈ３，・・・に対応する電流の実効値および電圧の実効値を求める。ここで、第３演算部１５は、各チャネルＣｈ１，Ｃｈ２，Ｃｈ３，・・・に対応する電流の実効値を、そのチャネルＣｈ１，Ｃｈ２，Ｃｈ３，・・・に接続される系統２ａ，２ｂ，・・・の実電源周波数ｆ0での電流の実効値の大きさとし、各チャネルＣｈ１，Ｃｈ２，Ｃｈ３，・・・に対応する電圧の実効値を、そのチャネルＣｈ１，Ｃｈ２，Ｃｈ３，・・・に接続される系統２ａ，２ｂ，・・・の実電源周波数ｆ0での電圧の実効値の大きさとする。すなわち、電流の実効値をIとし、電圧の実効値をUとすると、Iは、以下の（式１）のように、Uは、（式２）のように定義される。
【式１】
【００５１】
2008058114.tif 000003
【式２】
【００５２】
2008058114.tif 000004
【００５３】
ここで、Ｉ（ｆ0）は実電源周波数ｆ0での電流の実効値であり、Ｕ（ｆ0）は実電源周波数ｆ0での電圧の実効値であり、Ｔ0は実電源周期であり（すなわち、Ｔ0＝１／ｆ0）、ｉは電流の瞬時値であり、ｕは電圧の瞬時値であり、ｅは自然対数であり、ｊは虚数単位であるものとする。
【００５４】
単相２線式の系統２ａの電流ｉnの実効値をＩnとし、電圧ｕnrの実効値をＵnrとし、三相３線式の系統２ｂの電流ｉrの実効値をＩrとし、電流ｉtの実効値をＩtとし、電圧ｕrsの実効値をＵrsとし、電圧ｕtsの実効値をＵtsをとすると、ここでは、第３演算部１５が、上記（式１）および（式２）の定義式に従って、第１演算部１３による高速フーリエ変換の結果に基づいてＩn，Ｉr，Ｉt，Ｕnr，Ｕrs，Ｕtsを算出することになる。
【００５５】
（５）第４演算部
第４演算部１６は、各チャネルＣｈ１，Ｃｈ２，Ｃｈ３，・・・に対応する電流と電圧との位相差φおよびその余弦である力率ｃｏｓφを求める。ここで、第４演算部１６は、各チャネルＣｈ１，Ｃｈ２，Ｃｈ３，・・・に対応する電流と電圧との位相差φを、そのチャネルＣｈ１，Ｃｈ２，Ｃｈ３，・・・に接続される系統２ａ，２ｂ，・・・の実電源周波数ｆ0での電流と電圧との位相差とする。すなわち、実電源周波数ｆ0での電流と電圧との位相差をφ（ｆ0）とすると、φは、以下の（式３）に従って定義される。
【式３】
【００５６】
2008058114.tif 000005
【００５７】
ここで、Re（）は、（）内の値の実数部を意味し、Im（）は、（）内の値の虚数部を意味するものとする。
【００５８】
単相２線式の系統２ａの実電源周波数ｆ0での電流ｉnと電圧ｕnrとの位相差をφnr（ｆ0）とし、三相３線式の系統２ｂの実電源周波数ｆ0での電流ｉrと電圧ｕrsとの位相差をφrs（ｆ0）とし、電流ｉtと電圧ｕtsとの位相差をφts（ｆ0）とすると、ここでは、第４演算部１６が、上記（式３）に従ってφnr（ｆ0），φrs（ｆ0），φts（ｆ0）を算出することになる。
【００５９】
（６）第５演算部
第５演算部１７は、第３演算部１５により算出された各チャネルＣｈ１，Ｃｈ２，Ｃｈ３，・・・に対応する電流の実効値Ｉおよび電圧の実効値Ｕ、ならびに第４演算部１６により算出された各チャネルＣｈ１，Ｃｈ２，Ｃｈ３，・・・に対応する力率ｃｏｓφに基づいて、各系統２ａ，２ｂ，・・・の電力Ｐを求める。ここで、第５演算部１７は、各系統２ａ，２ｂ，・・・の電力Ｐを各系統２ａ，２ｂ，・・・の実電源周波数ｆ0での電力Ｐ（ｆ0）とする。電力Ｐは、単相２線式の系統２ａの場合、以下の（式４）に従って算出され、三相３線式の系統２ｂの場合、以下の（式５）に従って算出される。
【式４】
【００６０】
2008058114.tif 000006
【式５】
【００６１】
2008058114.tif 000007
【００６２】
（７）第６演算部
第６演算部１８は、第５演算部１７により算出された各系統２ａ，２ｂ，・・・の電力に基づいて、各系統２ａ，２ｂ，・・・の計測時間分の電力量を算出する。
【００６３】
（８）通信部
第１演算部１３、第２演算部１４、第３演算部１５、第４演算部１６、第５演算部１７および第６演算部１８による演算処理が終了した段階で、演算処理の結果である各チャネルＣｈ１，Ｃｈ２，Ｃｈ３，・・・に対応する電流および電圧の実効値、位相差、力率、ならびに各系統２ａ，２ｂ，・・・の実電源周波数、電力および電力量は、メモリ５に記憶されている。計測者は、電力計１に接続されている外部機器４０を介して、メモリ５に記憶されているこれらの情報の中から外部機器４０へと送信すべき情報を任意に組み合わせて選択することができる。そして、通信部１９は、メモリ５に記憶されているこれらの情報のうち計測者により選択された情報を出力インターフェース３０を介して外部機器４０へと出力する。
【００６４】
また、通信部１９は、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルを用いて外部との通信を行う仕様となっている。したがって、通信部１９は、同じくＴＣＰ／ＩＰプロトコルを用いて通信を行うローカルエリアネットワークやインターネット上の端末と通信することが可能である。さらに、通信部１９は、ＨＴＴＰプロトコルを実装している。したがって、計測者は、ローカルエリアネットワークやインターネット上の端末で起動するＷｅｂブラウザなどの汎用のソフトウェアによって、遠隔において電力計１から出力される情報をモニタリングすることが可能となっている。
【００６５】
〔特徴〕
（１）
電力計１では、サンプリングされた電流データおよび電圧データを全て用いて周波数スペクトル解析を行うため、サンプリングされた電流データおよび電圧データの中から周期の整数倍に相当する長さのデータのみを切り出す必要がない。したがって、この電力計１では、従来よりも多くのデータを解析対象とすることができ、電力計測の精度を向上させることができる。
【００６６】
また、電力計１では、サンプリング部１２が多チャネルＣｈ１，Ｃｈ２，Ｃｈ３，・・・間を切り替えながら電流データまたは電圧データをサンプリングするため、相対的に各チャネルＣｈ１，Ｃｈ２，Ｃｈ３，・・・に割り当てられるサンプリング期間が短くなる。したがって、サンプリングされた電流データおよび電圧データを全て用いることができる本構成は、多チャネルＣｈ１，Ｃｈ２，Ｃｈ３，・・・間での切り替えを行う電力計１においては特に効果的である。
【００６７】
（２）
電力計１は、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルおよびＨＴＴＰプロトコルなどの汎用のプロトコルに対応した仕様となっている。したがって、電力計１は、既存のローカルエリアネットワークやインターネットに容易に接続することが可能であり、遠隔からの電力計測をサポートする構成となっている。
【００６８】
＜第２実施形態＞
〔全体構成〕
図９に、第２実施形態に係る電力計１０１の構成を示す。図９中、第１実施形態と共通する構成要素には、第１実施形態と同じ参照符号を付している。すなわち、第２実施形態に係る電力計１０１は、演算部１３〜１８および通信部１９の代わりに演算部１１３〜１２１および通信部１２２が設けられている点を除き、第１実施形態に係る電力計１と同様である。以下、電力計１０１について、第１実施形態との差異を中心に説明する。
【００６９】
電力計１０１の本体部３は、主として、サンプリング部１２と、第１演算部１１３と、第２演算部１１４と、第３演算部１１５と、第４演算部１１６と、第５演算部１１７と、第６演算部１１８と、第７演算部１１９、第８演算部１２０、第９演算部１２１および通信部１２２とから構成されている。
【００７０】
第１演算部１１３は、サンプリング部１２によって各チャネルＣｈ１，Ｃｈ２，Ｃｈ３，・・・を介してサンプリングされた所定の時間分の時系列の電流データおよび電圧データのそれぞれを時間空間から周波数空間に写像する。第２演算部１１４は、第１演算部１１３による写像処理の結果に基づいて、各系統２ａ，２ｂ，・・・の実電源周波数を算出する。続いて、第３演算部１１５は、各チャネルＣｈ１，Ｃｈ２，Ｃｈ３，・・・に対応する電流および電圧の実電源周波数成分の実効値の大きさを算出する。第４演算部１１６は、各チャネルＣｈ１，Ｃｈ２，Ｃｈ３，・・・に対応する電流の実電源周波数成分と電圧の実電源周波数成分との位相差を算出し、さらにその余弦を算出して力率とする。そして、第５演算部１１７は、第３演算部１１５により算出された電流および電圧の実効値の大きさ、ならびに第４演算部１１６により算出された力率に基づいて、各系統２ａ，２ｂ，・・・において消費される電力の実電源周波数成分を算出する。続いて、第６演算部１１８が、各チャネルＣｈ１，Ｃｈ２，Ｃｈ３，・・・に対応する電流および電圧の実電源周波数の高調波周波数成分の実効値の大きさを算出する。そして、第７演算部１１９は、各チャネルＣｈ１，Ｃｈ２，Ｃｈ３，・・・に対応する電流の高調波周波数成分と電圧の高調波周波数成分との位相差を算出し、さらにその余弦を算出して力率とする。そして、第８演算部１２０は、第６演算部１１８により算出された電流および電圧の実効値の大きさ、ならびに第７演算部１１９により算出された力率に基づいて、各系統２ａ，２ｂ，・・・において消費される電力の高調波周波数成分を算出する。続いて、第９演算部１２１は、第５演算部１１７により算出された各系統２ａ，２ｂ，・・・の電力の実電源周波数成分と、第８演算部１２０により算出された各系統２ａ，２ｂ，・・・の電力の高調波周波数成分とを足し合わせて、各系統２ａ，２ｂ，・・・の電力とする。さらに、第９演算部１２１は、各系統２ａ，２ｂ，・・・の電力に基づいて、各系統２ａ，２ｂ，・・・の電力量を算出する。そして、通信部１２２は、各チャネルＣｈ１，Ｃｈ２，Ｃｈ３，・・・に対応する電流および電圧の各周波数成分の実効値の大きさ、位相差、力率、ならびに各系統２ａ，２ｂ，・・・の実電源周波数、電力および電力量を任意に組み合わせて、出力インターフェース３０にケーブルを介して接続される外部機器４０へと送る。なお、各部１１３〜１２１による演算処理の結果は、適宜、メモリ５に記憶されるようになっているため、各部１２，１１３〜１２２は、演算処理の結果を自由に参照することができるようになっている。そして、各チャネルＣｈ１，Ｃｈ２，Ｃｈ３，・・・に対応する電流および電圧の各周波数成分の実効値の大きさ、位相差、力率、ならびに各系統２ａ，２ｂ，・・・の実電源周波数、電力および電力量を受け取った外部機器４０では、例えば、これらの情報がディスプレイ上に表示されたり、これらの情報に基づいて効率のよい電力消費プランが作成されたりなどの処理が行われる。
【００７１】
〔各部の機能の詳細〕
（１）第１演算部
第１演算部１１３は、第１実施形態の第１演算部１３と同様に、サンプリング部１２から順次送られてくる電流データおよび電圧データを対象として、順次高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を実行する。
【００７２】
（２）第２演算部
第２演算部１１４は、第１演算部１１３により算出された周波数スペクトルに基づいて、各系統２ａ，２ｂ，・・・の実電源周波数ｆ0を求める。ここで、実電源周波数ｆ0は、第１実施形態と同様に、周波数スペクトルのパワーがピークとなる周波数とされる（図４参照）。
【００７３】
（３）第３演算部
第３演算部１１５は、各チャネルＣｈ１，Ｃｈ２，Ｃｈ３，・・・について、そのチャネルＣｈ１，Ｃｈ２，Ｃｈ３，・・・に接続される系統２ａ，２ｂ，・・・の実電源周波数ｆ0での電流および電圧の実効値の大きさを求める。実電源周波数ｆ0での電流の実効値I（ｆ0）の大きさおよび実電源周波数ｆ0での電圧の実効値Ｕ（ｆ0）の大きさは、（式１）および（式２）の場合と同様に、以下の（式６）および（式７）のように表される。
【式６】
【００７４】
2008058114.tif 000008
【式７】
【００７５】
2008058114.tif 000009
【００７６】
単相２線式の系統２ａの電流ｉnの実電源周波数成分の実効値をＩn（ｆ0）とし、電圧ｕnrの実電源周波数成分の実効値をＵnr（ｆ0）とし、三相３線式の系統２ｂの電流ｉrの実電源周波数成分の実効値をＩr（ｆ0）とし、電流ｉtの実電源周波数成分の実効値をＩt（ｆ0）とし、電圧ｕrsの実電源周波数成分の実効値をＵrs（ｆ0）とし、電圧ｕtsの実電源周波数成分の実効値をＵts（ｆ0）とすると、ここでは、第３演算部１１５が、上記（式６）および（式７）に従って、第１演算部１１３による高速フーリエ変換の結果に基づいて｜Ｉn（ｆ0）｜，｜Ｉr（ｆ0）｜，｜Ｉt（ｆ0）｜，｜Ｕnr（ｆ0）｜，｜Ｕrs（ｆ0）｜，｜Ｕts（ｆ0）｜を算出することになる。
【００７７】
（４）第４演算部
第４演算部１１６は、各チャネルＣｈ１，Ｃｈ２，Ｃｈ３，・・・について、そのチャネルＣｈ１，Ｃｈ２，Ｃｈ３，・・・に接続される系統２ａ，２ｂ，・・・の実電源周波数ｆ0での電流と電圧との位相差φ（ｆ0）およびその余弦である力率ｃｏｓφ（ｆ0）を求める。実電源周波数ｆ0での電流と電圧との位相差φ（ｆ0）は、（式３）の場合と同様に、以下の（式８）に従って定義される。
【式８】
【００７８】
2008058114.tif 000010
【００７９】
ここでは、第４演算部１１６は、単相２線式の系統２ａの実電源周波数ｆ0での電流ｉnと電圧ｕnrとの位相差φnr（ｆ0）、三相３線式の系統２ｂの実電源周波数ｆ0での電流ｉrと電圧ｕrsとの位相差φrs（ｆ0）および電流ｉtと電圧ｕtsとの位相差をφts（ｆ0）を算出する。
【００８０】
（５）第５演算部
第５演算部１１７は、第３演算部１１５により算出された各チャネルＣｈ１，Ｃｈ２，Ｃｈ３，・・・に対応する実電源周波数ｆ0での電流の実効値Ｉ（ｆ0）の大きさおよび実電源周波数ｆ0での電圧の実効値Ｕ（ｆ0）の大きさ、ならびに第４演算部１１６により算出された各チャネルＣｈ１，Ｃｈ２，Ｃｈ３，・・・に対応する実電源周波数ｆ0での力率ｃｏｓφ（ｆ0）に基づいて、各系統２ａ，２ｂ，・・・の実電源周波数ｆ0での電力Ｐ（ｆ0）を求める。電力Ｐ（ｆ0）は、（式４）および（式５）の場合と同様に、単相２線式の系統２ａの場合、以下の（式９）に従って算出され、三相３線式の系統２ｂの場合、以下の（式１０）に従って算出される。
【式９】
【００８１】
2008058114.tif 000011
【式１０】
【００８２】
2008058114.tif 000012
【００８３】
（６）第６演算部
第６演算部１１８は、各チャネルＣｈ１，Ｃｈ２，Ｃｈ３，・・・について、そのチャネルＣｈ１，Ｃｈ２，Ｃｈ３，・・・に接続される系統２ａ，２ｂ，・・・の実電源周波数ｆ0の高調波周波数ｆ1での電流および電圧の実効値の大きさを求める。なお、本実施形態では、ｆ1＝２ｆ0である。高調波周波数ｆ1での電流の実効値I（ｆ1）の大きさおよび高調波周波数ｆ1での電圧の実効値Ｕ（ｆ1）の大きさは、（式６）および（式７）の場合と同様に、以下の（式１１）および（式１２）のように表される。
【式１１】
【００８４】
2008058114.tif 000013
【式１２】
【００８５】
2008058114.tif 000014
【００８６】
ここで、Ｔ1は高調波周期であり（すなわち、Ｔ1＝１／ｆ1）であるものとする。
【００８７】
単相２線式の系統２ａの電流ｉnの高調波周波数成分の実効値をＩn（ｆ1）とし、電圧ｕnrの高調波周波数成分の実効値をＵnr（ｆ1）とし、三相３線式の系統２ｂの電流ｉrの高調波周波数成分の実効値をＩr（ｆ1）とし、電流ｉtの高調波周波数成分の実効値をＩt（ｆ1）とし、電圧ｕrsの高調波周波数成分の実効値をＵrs（ｆ1）とし、電圧ｕtsの高調波周波数成分の実効値をＵts（ｆ1）をとすると、ここでは、第３演算部１１５が、上記（式１１）および（式１２）に従って、第１演算部１１３による高速フーリエ変換の結果に基づいて｜Ｉn（ｆ1）｜，｜Ｉr（ｆ1）｜，｜Ｉt（ｆ1）｜，｜Ｕnr（ｆ1）｜，｜Ｕrs（ｆ1）｜，｜Ｕts（ｆ1）｜を算出することになる。
【００８８】
（７）第７演算部
第７演算部１１９は、各チャネルＣｈ１，Ｃｈ２，Ｃｈ３，・・・について、そのチャネルＣｈ１，Ｃｈ２，Ｃｈ３，・・・に接続される系統２ａ，２ｂ，・・・の実電源周波数ｆ0の高調波周波数ｆ1での電流と電圧との位相差φ（ｆ1）およびその余弦である力率ｃｏｓφ（ｆ1）を求める。高調波周波数ｆ1での電流と電圧との位相差φ（ｆ1）は、（式８）の場合と同様に、以下の（式１３）に従って定義される。
【式１３】
【００８９】
2008058114.tif 000015
【００９０】
ここでは、第７演算部１１９は、単相２線式の系統２ａの高調波周波数ｆ1での電流ｉnと電圧ｕnrとの位相差φnr（ｆ1）、三相３線式の系統２ｂの高調波周波数ｆ1での電流ｉrと電圧ｕrsとの位相差φrs（ｆ1）および電流ｉtと電圧ｕtsとの位相差をφts（ｆ1）を算出する。
【００９１】
（８）第８演算部
第８演算部１２０は、第６演算部１１８により算出された各チャネルＣｈ１，Ｃｈ２，Ｃｈ３，・・・に対応する高調波周波数ｆ1での電流の実効値Ｉ（ｆ1）の大きさおよび高調波周波数ｆ1での電圧の実効値Ｕ（ｆ1）の大きさ、ならびに第４演算部１１６により算出された各チャネルＣｈ１，Ｃｈ２，Ｃｈ３，・・・に対応する高調波周波数ｆ1での力率ｃｏｓφ（ｆ1）に基づいて、各系統２ａ，２ｂ，・・・の実電源周波数ｆ0の高調波周波数ｆ1での電力Ｐ（ｆ1）を求める。電力Ｐ（ｆ1）は、（式９）および（式１０）の場合と同様に、単相２線式の系統２ａの場合、以下の（式１４）に従って算出され、三相３線式の系統２ｂの場合、以下の（式１５）に従って算出される。
【式１４】
【００９２】
2008058114.tif 000016
【式１５】
【００９３】
2008058114.tif 000017
【００９４】
（９）第９演算部
第９演算部１２１は、第５演算部１１７により算出された各系統２ａ，２ｂ，・・・の実電源周波数ｆ0での電力Ｐ（ｆ0）と、第８演算部１２０により算出された各系統２ａ，２ｂ，・・・の実電源周波数ｆ0の高調波周波数ｆ1での電力Ｐ（ｆ1）とを足し合わせて、各系統２ａ，２ｂ，・・・の電力Ｐとする（式（１６）参照）。さらに、第９演算部１２１は、各系統２ａ，２ｂ，・・・の電力Ｐに基づいて、各系統２ａ，２ｂ，・・・の計測時間分の電力量を算出する。
【式１６】
【００９５】
2008058114.tif 000018
【００９６】
（１０）通信部
第１演算部１１３、第２演算部１１４、第３演算部１１５、第４演算部１１６、第５演算部１１７、第６演算部１１８、第７演算部１１９、第８演算部１２０および第９演算部１２１による演算処理が終了した段階で、演算処理の結果である各チャネルＣｈ１，Ｃｈ２，Ｃｈ３，・・・に対応する電流および電圧の各周波数成分の実効値の大きさ、位相差、力率、ならびに各系統２ａ，２ｂ，・・・の実電源周波数、電力および電力量は、メモリ５に記憶されている。計測者は、電力計１に接続されている外部機器４０を介して、メモリ５に記憶されているこれらの情報の中から外部機器４０へと送信すべき情報を任意に組み合わせて選択することができる。そして、通信部１２２は、メモリ５に記憶されているこれらの情報のうち計測者により選択された情報を出力インターフェース３０を介して外部機器４０へと出力する。
【００９７】
また、通信部１２２は、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルを用いて外部との通信を行う仕様となっている。したがって、通信部１２２は、同じくＴＣＰ／ＩＰプロトコルを用いて通信を行うローカルエリアネットワークやインターネット上の端末と通信することが可能である。さらに、通信部１２２は、ＨＴＴＰプロトコルを実装している。したがって、計測者は、ローカルエリアネットワークやインターネット上の端末で起動するＷｅｂブラウザなどの汎用のソフトウェアによって、遠隔において電力計１０１から出力される情報をモニタリングすることが可能となっている。
【００９８】
＜特徴＞
第１実施形態に係る電力計１では、電力Ｐが各系統２ａ，２ｂ，・・・において消費される電力の実電源周波数成分として算出されるようになっていたのに対し、第２実施形態に係る電力計１０１では、電力Ｐが実電源周波数成分に実電源周波数の２倍の高調波周波数成分を足し合わせたものとして算出される。これにより、電力計１０１では、エネルギーの偏りがちな高調波周波数成分の電力を考慮することにより、より正確に電力を計算することができる。
【００９９】
＜変形例＞
（１）
上記実施形態において、高速フーリエ変換の対象となるデータに窓関数が掛け合わされてもよい。この場合、例えば、第１演算部１３は、オフセット除去処理を施した後の高速フーリエ変換の対象となるデータに窓関数を掛ける。窓関数としては、ハニング窓、ハミング窓、ガウス窓などの様々なものを用いることができる。また、高速フーリエ変換の対象となるデータに掛け合わされる窓関数は、予め設定されていてもよいし、計測者が外部機器４０などを介して外部から設定することができるようになっていてもよいし、電力計１に選択機能が設けられていてもよい。
【０１００】
図５（ａ）は、図３に示されるオフセット除去処理が施された後の電流ｉnデータの波形と、このデータに掛け合わされるハニング窓とを示しており、図５（ｂ）は、このハニング窓が掛け合わされた後の電流ｉnデータの波形を示しており、図６は、図５（ｂ）に示される電流ｉnデータの周波数スペクトルを示している。
【０１０１】
このように、高速フーリエ変換の対象となるデータに窓関数を掛け合わせることにより、周期に関係なくサンプリングされた電流および電圧の波形の両端の影響を低減することができる。
【０１０２】
（２）
上記実施形態において、サンプリングされた電流データおよび電圧データは、高速フーリエ変換以外のアルゴリズム、例えば、離散フーリエ変換（ＤＦＴ）などアルゴリズムによってフーリエ変換がされるようになっていてもよい。
【０１０３】
（３）
上記実施形態において、高速フーリエ変換の対象となるデータのデータ長は、２のＮ乗個（Ｎは、正の整数）となるように、任意の数の０データを付加して調整することができる。
【０１０４】
図７は、図５（ｂ）に示される電流ｉnデータにデータ長が約２倍となるように０データを付加した様子を示しており、図８は、図７に示される電流ｉnデータの周波数スペクトルを示している。
【０１０５】
このように、高速フーリエ変換の対象となるデータに０データを付加してデータ長を長くすることにより、周波数スペクトルの周波数分解能が向上させることができるため、より正確に実電源周波数を求めることができる。
【０１０６】
（４）
第２実施形態では、電力Ｐが各系統２ａ，２ｂ，・・・において消費される電力の実電源周波数成分に実電源周波数の２倍の高調波周波数成分のみを足し合わせたものとして定義されたが、３倍、４倍、・・・といった実電源周波数の任意の高次の高調波周波数成分をさらに足し合わせたものとして定義されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
本発明は、電流および電圧のサンプリングデータをより有効に用いることにより、電力計測の精度を向上させることができるという効果を有し、電流データおよび電圧データをサンプリングして電力を計測する電力計として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電力計の構成図。
【図２】サンプリング対象となる系統の構成図。
【図３】サンプリングされた所定の時間分の時系列の電流データの波形を示す図。
【図４】図３に示す電流データの周波数スペクトルを示す図。
【図５】（ａ）図３に示す電流データの波形とハニング窓とを併記した図。（ｂ）（ａ）に示す電流データとハニング窓とを掛け合わせた波形を示す図。
【図６】図５（ｂ）に示す電流データの周波数スペクトルを示す図。
【図７】図５（ｂ）に示す電流データに０データを付加してデータ長を倍にした様子を示す図。
【図８】図７に示す電流データの周波数スペクトルを示す図。
【図９】本発明の第２実施形態に係る電力計の構成図。
【符号の説明】
【０１０９】
１，１０１  電力計
２ａ，２ｂ，・・・  系統
３  本体部
５  メモリ
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，・・・  電流センサ
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，・・・  電圧センサ
１２  サンプリング部
１３  第１演算部
１４  第２演算部
１５  第３演算部
１６  第４演算部
１７  第５演算部
１９  通信部
４０  外部機器
１１３  第１演算部
１１４  第２演算部
１１５  第３演算部
１１６  第４演算部
１１７  第５演算部
１１８  第６演算部
１１９  第７演算部
１２０  第８演算部
１２１  第９演算部
１２２  通信部
【図１】
2008058114.tif 000019
【図２】
2008058114.tif 000020
【図３】
2008058114.tif 000021
【図４】
2008058114.tif 000022
【図５】
2008058114.tif 000023
【図６】
2008058114.tif 000024
【図７】
2008058114.tif 000025
【図８】
2008058114.tif 000026
【図９】
2008058114.tif 000027