(57)【要約】【課題】高圧受変電設備の電力計測部を遠隔保守することができるエネルギー管理システムを提供することを目的とする。【解決手段】高圧受変電設備の電力量に関係するデータを計測する電力計測部と、前記電力計測部に通信回線を通しての通信を実現させる第１の通信回線部とを有する電力設備と、前記電力計測部に設定される電力量に関係するデータを送信するとともに、第２の通信回線部とを有する保守設備とからなり、前記電力設備と前記保守設備とは通信回線を通して通信が行なわれる。【選択図】　図１
2004020302.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧受変電設備の電力量に関係するデータを計測する電力計測部と、前記電力計測部に通信回線を通しての通信を実現させる第１の通信回線部とを有する電力設備と、前記電力計測部に設定される電力量に関係するデータを送信するとともに、第２の通信回線部とを有する保守設備とからなり、前記電力設備と前記保守設備とは通信回線を通して通信が行なわれるエネルギー管理システム。
【請求項２】
高圧受変電設備の電力量に関連するデータが高圧受変電設備の電流、電圧、温度の少なくとも何れかが含まれる請求項１記載のエネルギー管理システム。
【請求項３】
電力計測部に設定される電力量に関連するデータにはＰＴ比、ＣＴ比、定格容量の少なくとも何れかが含まれる請求項１記載のエネルギー管理システム。
【請求項４】
高圧受変電設備の電力量に関係するデータを計測する電力計測部と、計測したデータを蓄積する蓄積部と、前記電力計測部に通信回線を通しての通信を実現させる第１の通信回線部とを有する電力設備と、前記電力計測部に設定される電力量に関係するデータを設定する保守部と、この設定されたデータを前記電力設備に送信する第２の通信回線部とを有する保守設備とからなり、前記電力設備と前記保守設備とは通信回線を通して通信が行なわれるエネルギー管理システム。
【請求項５】
高圧受変電設備の電力量に関係するデータを計測する電力計測部と、計測したデータを蓄積する蓄積部と、前記電力計測部に通信回線を通しての通信を実現させる第１の通信回線部とを有する電力設備と、前記電力設備から送信されたデータを集計する集計部と、前記電力計測部に設定される電力量に関係するデータを設定する保守部と、この設定されたデータを前記電力設備に送信する第２の通信回線部とを有する保守設備とからなり、前記電力設備と前記保守設備とは通信回線を通して通信が行なわれるエネルギー管理システム。
【請求項６】
電力設備と保守設備との間で電話回線による通信が可能な請求項１、４、５何れかに記載のエネルギー管理システム。
【請求項７】
通信回線がＰＨＳ網あるいは携帯電話網である請求項１、４、５何れかに記載のエネルギー管理システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高圧受変電設備の電力計測部のＰＴ比、ＣＴ比、定格容量などの設定データを遠隔地で送信または受信し、かつ、高圧受変電設備の電流、電圧、電力量、温度等を受信、蓄積することが可能であるエネルギー管理システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、将来に渡る燃料資源の確保やＣＯ２の削減による地球温暖化防止等、地球環境保護のために需要電力量の削減が求められており、需要電力量の管理は従来にも増して重要になっている。
【０００３】
現在の遠隔保守の手法としては、電力会社からの１カ月あたりの需要電力量が過去１年間の最大需要電力量とともに電気料金計算書として電力使用者に配布され、電力使用者側が前記電気料金計算書のみで需要電力量の管理、省エネルギー対策の検討を行うのが主である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の省エネルギー対策では、電力使用者が使用する高圧受変電設備は、単体で配置され他との連絡手段が特に設けられておらず、従って、電力計測部は工場生産時または出荷前に設定データが設定され出荷されるが、納入後または運用中に設定データの変更が必要な場合がある場合も、保守担当者が現地へ赴き設定データを変更するしかなく、データ変更が必要になってから実際に変更されるまで、かなりのタイムラグがあった。また、保守作業のために高圧受変電設備を一時停電が必要な場合もあった。
【０００５】
したがって、本発明の目的は、高圧受変電設備の電力計測部を遠隔保守することができるエネルギー管理システムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明のエネルギー管理システムは、高圧受変電設備の電力量に関係するデータを計測する電力計測部と、前記電力計測部に通信回線を通しての通信を実現させる第１の通信回線部とを有する電力設備と、前記電力計測部に設定される電力量に関係するデータを送信するとともに、第２の通信回線部とを有する保守設備とからなり、前記電力設備と前記保守設備とは通信回線を通して通信が行なわれる。
【０００７】
また、本発明の他のエネルギー管理システムは、高圧受変電設備の電力量に関係するデータを計測する電力計測部と、計測したデータを蓄積する蓄積部と、前記電力計測部に通信回線を通しての通信を実現させる第１の通信回線部とを有する電力設備と、前記電力計測部に設定される電力量に関係するデータを設定するデータ設定部と、設定されたデータを前記電力設備に送信する第２の通信回線部とを有する保守設備とからなり、前記電力設備と前記保守設備とは通信回線を通して通信が行なわれる。
【０００８】
また、本発明の他のエネルギー管理システムは、高圧受変電設備の電力量に関係するデータを計測する電力計測部と、計測したデータを蓄積する蓄積部と、前記電力計測部に通信回線を通しての通信を実現させる第１の通信回線部とを有する電力設備と、前記電力設備から送信されたデータを集計する集計部と、前記電力計測部に設定される電力量に関係するデータを設定するデータ設定部と、設定されたデータを前記電力設備に送信する第２の通信回線部とを有する保守設備とからなり、前記電力設備と前記保守設備とは通信回線を通して通信が行なわれる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下本発明の一実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１０】
図１は、本発明の一実施の形態を示す構成図で、符号１で示すのは高圧受変電設備で、この高圧受変電設備は図２に示すように、符号７で示される真空遮断器と符号８で示される高圧開閉器と符号９で示される配線用遮断器と符号１０で示される単相トランス、符号１１で示される３相トランスで構成される。前記単相トランスは電灯用として使用され、前記３相トランスは動力用として使用される。
【００１１】
符号２で示すのは電力計測部で、この電力計測部は図３に示すように、符号１２で示される表示部と符号１３で示されるデータ入出力部と符号１４で示されるＣＰＵ（メモリ）部と符号１５で示され、電圧、電流等を検出するためのセンサで構成される。センサ１５は通常、電流、電圧、温度等の計測対象それぞれについて固有のセンサが設けられる。
【００１２】
また、電力計測部２はＰＴ比、ＣＴ比、定格容量などの高圧受変電設備に関する設定データを保持し、この設定データを元にして前記センサで高圧受変電設備の電流、電圧等を計測し、前記表示部で計測値を表示する役割を果たしている。また、ＲＳ−４８５回線により外部機器と接続することができ、外部機器からのデータ要求に応じて前記設定データを出力することができ、かつ、外部機器からのデータ設定要求に応じて、前記設定データを設定する役割を果たしている。
【００１３】
符号３で示すのは蓄積部で、この蓄積部は図４に示すように、符号１６−１、１６−２で示されるデータ入出力部と符号１７で示されるＣＰＵ（メモリ）部で構成される。ＲＳ−４８５回線により外部機器と接続することができ、この回線を使用して前記電力計測部と接続することにより、通信部５−１、５−２を介して集計部３から受信したＰＴ比、ＣＴ比、定格容量などの設定データを電力計測部２に送信する。
【００１４】
さらにこの蓄積部３は、電力計測部２で計測された電流、電圧、電力量、温度等のデータを１時間ごとに電力計測部２から取得し、後述する１時間データの計算および蓄積方法に従って計算および蓄積処理を行い、データ蓄積を行う役割を果たしている。また、ＲＳ−２３２Ｃ回線により外部機器と接続することができ、外部機器からのデータ要求に応じてデータを出力する役割を果たしている。
【００１５】
本実施の形態では、この電力計測部２がデータ計測する役割を負い、顧客側の電力設備として設置される。
【００１６】
符号４で示すのは保守部で、この保守部は図５に示すように、符号１８で示される保守部と符号１９で示されるデータ入出力部と符号２０で示されるＣＰＵ（メモリ）部で構成され、電力量の管理サービスを行なう側に保守設備の一部として設置される。また、高圧受変電設備１の電力計測部２に設定する設定データ、および前記電力計測部より収集した設定データをテキストデータとして保持し、画面より確認、操作することが可能であり、設定データの設定操作、設定データの収集操作を前記画面操作部にて行うことができる。
【００１７】
そして、この保守部４は、ＲＳ−２３２Ｃ回線により外部機器と接続することができ、この回線を使用して符号５−２で示される電話回線通信部と接続し、電話回線を経由して前記蓄積部または電力計測部と接続することにより、前記電力計測部の設定データの送信を行う役割を果たしている。
【００１８】
また、符号５−１、５−２で示すのは、通信部である電話回線用通信部で顧客側（電力設備側）と、電話通信部５−２と保守部４とを有する保守設備（管理者側）とを電話回線で接続し、データ通信を行う役割を果たしている。
【００１９】
次に、図１に示すエネルギー管理システムの動作について説明する。
【００２０】
電力計測部２は定期的に高圧受変電設備の電流、電圧、電力量、温度等を計測する。
【００２１】
保守部４は例えば電話回線等の通信手段を通して蓄積部３と接続され、予め作成した電力計測部２に設定される、電圧値、電流値、ＰＴ比、ＣＴ比、定格容量等の設定データを蓄積部を介して電力計測部２に送信され、電力計測部２では上記の設定データが新に設定されるか、または書き換えられ、テキストデータとして保存する。
【００２２】
また、蓄積部３は、電力計測部２から１時間ごとに取得したデータを１時間単位の電力量のテキストデータとして蓄積する。このデータにより、時間帯ごとの高圧受変電設備の状況を把握できる。
【００２３】
さらに、図６に示すように、１時間単位の電力量データを１日分合計し（ステップ９０１）、合計データから１日の平均データを計算し（ステップ９０２）、データを日データファイルとして保存する（ステップ９０３）。このデータにより日ごとの高圧受変電設備の状況を把握できる。
【００２４】
さらに、図７に示すように、１日の電力量の合計データを１月データの１日データとし、１日の電力量データを１月分合計し（ステップ１００１）、合計データから１月の平均データを計算し（ステップ１００２）、データを月データファイルとして保存する（ステップ１００３）。このデータにより、月ごとの高圧受変電設備の状況を把握できる。さらに、図１１に示すように、１月の電力量の合計データを１年データの１月データとし、１月の電力量データを１年分合計し（ステップ１１０１）、合計データから１年の平均データを計算し（ステップ１１０２）、データを年データファイルとして保存する（ステップ１１０３）。このデータより、年ごとの高圧受変電設備の状況を把握ができる。
【００２５】
また、テキストデータのため集計処理行い、棒グラフ、折れ線グラフなどのグラフデータを作成することができ、グラフデータから効率的な省エネルギー対策の立案ができる。
【００２６】
また、蓄積部３にてデータを蓄積しているため保守部４にて、保守データを誤って削除してしまった際でも、再度、保守部４は蓄積部３のデータから取り寄せることができるため、誤操作にもデータの復元にも対応できる。
【００２７】
そして、後述する設定データ設定方法に従って、電力計測部の設定データの送信を行う。また、後述する設定データ取得方法に従って、電力計測部の設定データの受信を行う。さらに、設定データはテキストデータとして保持し、顧客側の高圧受変電設備に応じて変更することができる。
【００２８】
次に、電力計測部の設定データ設定方法、および設定データ取得方法について説明する。
【００２９】
電力計測部２の設定データ設定は図９に示すように、保守部４において設定データをテキストデータとして作成し（ステップ１２０１）、電話回線通信部を通して蓄積部３と接続し（ステップ１２０２）、蓄積部３へ設定データを送信する（ステップ１２０３）。さらに、蓄積部３においては保守部３より送信された設定データを電力計測部２へ送信する（ステップ１２０４）。また、電力計測部２では新な設定データを基に高圧受変電設備の電流、電圧、電力量、温度等を計測する（ステップ１２０５）。
【００３０】
電力計測部２の設定データ取得は図１０に示すように、保守部３の電話回線通信部５−２を通して電話回線網に入り、電力設備の電話通信部５−２を通って、蓄積部へ電力計測部の設定データ要求を送信する（ステップ、１３０１、ステップ１３０２）。
【００３１】
さらに、蓄積部３においては保守部４より送信された設定データの要求により電力計測部２から設定データの受信を行い（ステップ１３０３）、保守部４に対して受信した設定データを送信する（ステップ１３０４）。
【００３２】
また、保守部４では蓄積部３より受信した設定データをテキストデータとして保存する（ステップ１３０５）。
【００３３】
次に、本実施の形態における、電力計測部２による電力量の計算方法、蓄積部３による電力量の１時間データの計算および蓄積方法、並びに、保守部４におけるデータ蓄積方法について説明する。
【００３４】
電力計測部では図１１に示すように、入力周波数からサンプリング間隔を算出し（ステップ１４０１）、前記サンプリング間隔で電圧、電流等を計測し（ステップ１４０２）、力率は使用せずに、計測した電圧と電流から電力を計算し（ステップ１４０３）、累積加算して電力量を計算する（ステップ１４０４）。なお、前記累積加算した電力量は１時間ごとの差分処理は行わないデータである。
【００３５】
蓄積部では図１２に示すように、１時間ごとに電力計測部から電流、電圧、電力量等のデータを取得し（ステップ１５０１）、電力量については取得したデータ値を前回取得したデータ値との差分処理を行い（ステップ１５０２）、１時間データとして蓄積を行う（ステップ１５０３）。
【００３６】
保守部４では図１３に示すように、電話回線通信部５−２を通して、蓄積部３に接続を行い（ステップ１６０１）、蓄積部よりデータを取得し（ステップ１６０２）、取得した１時間ごとの電力量を１日分合計し（ステップ１６０３）、１日の平均値を計算し（ステップ１６０４）、データを蓄積する。
【００３７】
また、日替わり時には前記日データから月データを作成する処理を行い（ステップ１６０５）、月替わり時には前記月データから年データを作成する処理を行う（ステップ１６０６）。
【００３８】
上記の実施の形態では、有線による電話回線によって電力設備と保守設備との間の通信を行なうが、図１４に示す他の実施の形態では、この電力設備と保守設備との間を無線で通信可能としている。このようにすれば、回線の敷設工事が不要である。さらに、回線の敷設が困難な環境においてもシステムの導入が可能となる。
【００３９】
なお、無線での通信としてＰＨＳ網または携帯電話網を用いることができる。
【００４０】
さらに、図１５に示す通り、蓄積部３を設けない簡易型のシステムでも、本発明を実施することは十分可能であり、この場合であっても、図１６に示す通り、電力設備側と保守設備側をＰＨＳや携帯電話回線のような無線による回線でつなぐことは可能である。
【００４１】
本実施の形態によれば、保守作業のために保守担当者が現地へ赴く必要がなく、なおかつ、高圧受変電設備１を運用したままで一時停電させることなく、速やかな対応が可能となる。
【００４２】
また、前記電力計測部の設定状態を確認したい場合に、現地へ赴くことなく遠隔地の保守設備にて前記電力計測部の設定データを収集し設定状態を確認することにより、前記電力計測部の動作状態を確認することができる。
【００４３】
さらに、単位時間ごとの高圧受変電設備の電流、電圧、電力量、温度等の計測データを把握することが可能となる。
【００４４】
【発明の効果】
本発明のエネルギー管理システムによれば、高圧受変電設備の電力計測部の設定変更を遠隔で行うことができ、かつ、１時間単位の電力量を蓄積し、日々の負荷状況、月々の負荷状況、年々の負荷状況の把握ができ、効率的な省エネルギー対策の立案ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１のエネルギー管理システムの構成を示す機能ブロック図
【図２】本発明のエネルギー管理システムにおける高圧受変電設備のブロック図
【図３】本発明のエネルギー管理システムにおける電力計測部のブロック図
【図４】本発明のエネルギー管理システムにおける蓄積部のブロック図
【図５】本発明のエネルギー管理システムにおける保守部のブロック図
【図６】本発明のエネルギー管理システムにおける保守部の日データファイル作成動作を示すフローチャート
【図７】本発明のエネルギー管理システムにおける保守部の月データファイル作成動作を示すフローチャート
【図８】本発明のエネルギー管理システムにおける保守部の年データファイル作成動作を示すフローチャート
【図９】本発明のエネルギー管理システムにおける設定データの設定動作を示すフローチャート
【図１０】本発明のエネルギー管理システムにおける設定データの取得動作を示すフローチャート
【図１１】本発明のエネルギー管理システムにおける電力計測部の概略動作を示すフローチャート
【図１２】本発明のエネルギー管理システムにおける蓄積部の概略動作を示すフローチャート
【図１３】本発明のエネルギー管理システムにおける保守部の概略動作を示すフローチャート
【図１４】本発明の第２のエネルギー管理システムの構成を示す機能ブロック図
【図１５】本発明の第３のエネルギー管理システムの構成を示す機能ブロック図
【図１６】本発明の第４のエネルギー管理システムの構成を示す機能ブロック図
【符号の説明】
１　高圧受変電設備
２　電流、電圧、電力量等を計測可能な電力計測部
３　電力計測部からデータ取得を行い、時間単位毎にデータを蓄積、および電力計測部への設定データ送信、または設定データ受信を行う蓄積部
４　蓄積部が蓄積するデータの取得、蓄積、および電力計測部の設定データの送信、または設定データの受信を行う保守部
５−１、５−２　電話回線網を通しての通信を実現する電話回線通信部
６−１、６−２　無線を通しての通信を実現する無線回線通信部
７　高圧受変電設備に設置される真空遮断器、
８　高圧受変電設備に設置される高圧開閉器
９　高圧受変電設備に設置される配線用遮断器
１０　高圧受変電設備に設置される単相トランス
１１　高圧受変電設備に設置される３相トランス
１２　電力計測部が保持する表示部
１３　電力計測部が保持するデータ入出力部
１４　電力計測部が保持するＣＰＵ（メモリ）部
１５　電力計測部が保持するセンサ
１６−１、１６−２　蓄積部が保持するデータ入出力部
１７　蓄積部が保持するＣＰＵ（メモリ）部
１８　保守部が保持する表示部
１９　保守部が保持するデータ入出力部
２０　保守部が保持するＣＰＵ（メモリ）部
【図１】
2004020302.tif 000003
【図２】
2004020302.tif 000004
【図３】
2004020302.tif 000005
【図４】
2004020302.tif 000006
【図５】
2004020302.tif 000007
【図６】
2004020302.tif 000008
【図７】
2004020302.tif 000009
【図８】
2004020302.tif 000010
【図９】
2004020302.tif 000011
【図１０】
2004020302.tif 000012
【図１１】
2004020302.tif 000013
【図１２】
2004020302.tif 000014
【図１３】
2004020302.tif 000015
【図１４】
2004020302.tif 000016
【図１５】
2004020302.tif 000017
【図１６】
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