(57)【要約】【課題】需要電力の上限値を越えた際に、複数の電力負荷配線路の遮断順位と、需要電力上限値を自由に設定可能な使用電力制御装置が求められている。【解決手段】電力需要家の電力量を検出積算する電力計１２と、電力需要家の電力使用上限値を超えると電力供給を遮断するアンペア・ブレーカ２２と、電力需要家の複数の電力負荷配線路毎に設けられた配線路遮断器２３と、電力計１２で検出積算した電力量が電力使用上限値を超える際に、複数の配線路遮断２３を所定の順位で遮断駆動させる遮断制御部１８からなる使用電力制御装置。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力需要家と電力供給設備との間に設けられ、電力需要家が使用する電力量を検出積算する電力計手段と、
電力需要家に許可されている電力の使用上限値を超えると電力供給設備から電力需要家への電力供給を遮断する遮断手段と、
前記電力計手段と遮断手段を介して供給された電力を電力需要家の複数の電力負荷配線路に分配すると共に、その複数の電力負荷配線路毎に設けられ、電力負荷配線路の許容電力を越えると電力負荷配線路を遮断する配線路遮断手段と、
前記電力計手段で検出積算した電力量が電力需要家に許可されている電力の使用上限値を超える際に、前記遮断手段の遮断動作前に、前記複数の電力負荷配線路の配線路遮断手段を所定の順位で遮断駆動させる遮断制御手段と、
を具備したことを特徴とする使用電力制御装置。
【請求項２】
電力需要家と電力供給設備との間に設けられ、電力需要家が使用する電力量を検出積算する電力計手段と、
電力需要家に許可されている電力の使用上限値を超えると電力供給設備から電力需要家への電力供給を遮断する遮断手段と、
前記電力計手段と遮断手段を介して供給された電力を電力需要家の複数の電力負荷配線路に分配すると共に、その複数の電力負荷配線路毎に設けられ、電力負荷配線路の許容電力を越えると電力負荷配線路を遮断する配線路遮断手段と、
前記電力計手段で検出積算した電力量が電力需要家に許可されている電力の使用上限値を超えた際に、前記遮断手段の遮断動作前に、前記複数の電力負荷配線路の配線路遮断手段を所定の順位で遮断制御する遮断制御手段と、
前記電力需要家に許可されている電力の使用上限値が変更された際に、前記遮断制御手段による前記遮断手段と前記複数の配線路遮断手段それぞれの遮断動作値を変更する遮断演算手段と、
を具備したことを特徴とする使用電力制御装置。
【請求項３】
前記遮断制御手段は、前記複数の配線路遮断手段の遮断順位を電力需要家が変更設定可能としたことを特徴とする請求項１また請求項２のいずれかに記載の使用電力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電力需要家に許可されている電力の使用上限値を超えて電力を使用した際に、電力需要家の生活に影響する電力負荷の電力供給を維持し、生活に影響のない電力負荷への電力供給を遮断させる使用電力制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在の電力需要家においては、単位時間当たりの使用電力値の上限が契約で設定された供給電力固定方式が用いられている。この電力使用上限値は、一般には、アンペア・ブレーカの許容電流値で設定されている。このため、電力需要家の電力の使用上限値を変える場合には、アンペア・ブレーカを所望の電流値のものと交換する必要がある。
【０００３】
また、電力需要家の宅内の電力負荷は、複数の電力負荷配線路に区分されており、電力供給設備から供給された電力は、その複数の電力負荷配線路毎に遮断器を介して分電供給されようになっている。この分電供給により、ある電力負荷配線路の遮断器の許容上限値以上の電力を使用した際には、その電力負荷配線路の遮断器により電力負荷配線路の安全が確保されるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この供給電力固定方式で、複数の電力負荷配線路に分電し、且つ、電力負荷配線路毎に遮断器を設けているが、その各電力負荷配線路は許容電力以下で使用されていたとしても、電力需要家に許可されている電力の使用上限値を超えて電力を使用するとアンペア・ブレーカが動作して、電力需要家全体の電力供給が遮断されることになる。
【０００５】
このような場合に、電力需要家内の全ての電力負荷の状態をチェックして、不要な電力負荷への電力供給を停止させてから電力供給の復帰が行われていた。
【０００６】
また、特開２００２−９０３９８号公報には、単位時間当たりの使用電力量が上限値を超えた場合に、警告表示したり、又は単位時間当たりの使用電力を表示する方式が開示されている。
【０００７】
しかし、電力需要家内の生活において、電力供給されていないと生活に影響支障が生じる電力負荷と、もし電力供給されなくても生活に影響支障が生じない電力負荷とがある。例えば、生鮮食料を保管する冷蔵庫や調理器具等が多く存在する台所は、比較的電力が遮断されると生活に支障が生じ、また、多数の来客時に電力遮断されると支障が生じたり、就寝時に使用する寝室や子供部屋等を電力遮断されても支障はあまり生じない。
【０００８】
もし仮に、電力需要家の上限値を超える電力使用があった場合には、生活に支障を与えない電力負荷配線路から電力供給が自動的に遮断されることが望まれている。
【０００９】
また、近年は、電力の自由化が検討されている。電力の自由化が実施されると、電力需要家は、季節や月日、あるいは時間帯によって、好みの電力売買業者から電力を購入したり、購入電力量の上限値を変更したりすることが容易に出来ることが望まれている。
【００１０】
本発明は、このような要望に鑑みて、電力需要家内の電力上限値を越えた際に、複数の電力負荷配線路の遮断順位を自由に設定できると共に、電力需要家の電力上限の変更と複数の電力負荷配線路の遮断順位を自由に設定可能な使用電力制御装置を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の使用電力制御装置は、電力需要家と電力供給設備との間に設けられ、電力需要家が使用する電力量を検出積算する電力計手段と、電力需要家に許可されている電力の使用上限値を超えると電力供給設備から電力需要家への電力供給を遮断する遮断手段と、前記電力計手段と遮断手段を介して供給された電力を電力需要家の複数の電力負荷配線路に分配すると共に、その複数の電力負荷配線路毎に設けられ、電力負荷配線路の許容電力を越えると電力負荷配線路を遮断する配線路遮断手段と、前記電力計手段で検出積算した電力量が電力需要家に許可されている電力の使用上限値を超える際に、前記遮断手段の遮断動作前に、前記複数の電力負荷配線路の配線路遮断手段を所定の順位で遮断駆動させる遮断制御手段と、を具備したことを特徴とする。
【００１２】
本発明の使用電力制御装置は、電力需要家と電力供給設備との間に設けられ、電力需要家が使用する電力量を検出積算する電力計手段と、電力需要家に許可されている電力の使用上限値を超えると電力供給設備から電力需要家への電力供給を遮断する遮断手段と、前記電力計手段と遮断手段を介して供給された電力を電力需要家の複数の電力負荷配線路に分配すると共に、その複数の電力負荷配線路毎に設けられ、電力負荷配線路の許容電力を越えると電力負荷配線路を遮断する配線路遮断手段と、前記電力計手段で検出積算した電力量が電力需要家に許可されている電力の使用上限値を超えた際に、前記遮断手段の遮断動作前に、前記複数の電力負荷配線路の配線路遮断手段を所定の順位で遮断制御する遮断制御手段と、前記電力需要家に許可されている電力の使用上限値が変更された際に、前記遮断制御手段による前記遮断手段と前記複数の配線路遮断手段それぞれの遮断動作値を変更する遮断演算手段と、を具備したことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の使用電力制御装置の遮断制御手段は、前記複数の配線路遮断手段の遮断順位を電力需要家が変更設定することを可能としたことを特徴とする。
【００１４】
本発明の使用電力制御装置により、使用上限値を超えて電力が使用された際に、複数の電力負荷配線路の配線路遮断手段を事前設定した遮断順位で遮断することで、生活の支障を最小限にすると共に、電力需要家の要望により、電力負荷配線路の遮断順位の変更も可能となった。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明に係る使用電力制御装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。
【００１６】
発電変電装置や送電線路などからなる電力供給設備１１から各電力需要家には、電力計１２と分電盤２１を介して電力需要家内の複数の電力負荷へと電力供給される。
【００１７】
電力計１２は、電力供給設備１１に接続された入力端子１３と、この入力端子１３に入力された電力を分電盤２１に出力する出力端子１４と、この入力端子１３と出力端子１４との間の電圧値と電流値を検出し、その電圧値と電流値から使用電力値を演算する電力演算部１５と、この電力演算部１５と演算された電力値と、後述する電力基準値と比較する比較部１６と、この比較部１６で比較する電力基準値を記憶する基準値部１７、前記比較部１６での比較した結果の基で、後述する分電盤２１の複数の配線路１遮断器２３ａ〜配線路Ｎ遮断器２３ｎを遮断駆動制御する遮断制御部１８、及びこの遮断制御部１８に対して分電盤２１の複数の配線路１遮断器２３ａ〜配線路Ｎ遮断器２３ｎの遮断駆動順位を設定入力する入力部１９とからなっている。
【００１８】
分電盤２１は、前記電力計１２の出力端子１４に接続されたアンペア・ブレーカ２２と、このアンペア・ブレーカ２２の出力に接続され、且つ、複数の電力負荷毎の配線路１〜Ｎ毎に設けられた配線路１遮断器２３ａ〜配線路Ｎ遮断器２３ｎとからなり、この配線路１遮断器２３ａ〜配線路Ｎ遮断器２３ｎには、それぞれ配線路１の負荷２４ａ〜配線路Ｎの負荷２４ｎがそれぞれ接続されている。
【００１９】
このような構成の使用電力制御装置において、電力計１２の入力端子１３に入力された電力は、需要家の分電盤２１のアンペア・ブレーカ２２で設定されている使用電力の上限電流値内で配線路１の負荷２４ａ〜配線路Ｎの負荷２４ｎで電力が使用される。つまり、配線路１の負荷２４ａ〜配線路Ｎの負荷２４ｎで使用した電力の合計電流がアンペア・ブレーカ２２の上限値を超えるとアンペア・ブレーカ２２が遮断動作して配線路１の負荷２４ａ〜配線路Ｎの負荷２４ｎへの電力供給が遮断されるようになっている。
【００２０】
このアンペア・ブレーカ２２を介して、配線路１の負荷２４ａ〜配線路Ｎの負荷２４ｎで使用された電力量は、電力計１２の入力端子１３と出力端子１４との間の電圧値と電流値によって、電力演算部１５で演算されるようになっている。
【００２１】
この電力演算部１５で演算された使用電力値は、図示していない積算手段により積算記録される。
【００２２】
一方、この電力演算部１５で演算された電力値は、比較部１６で基準値部１７の基準値と比較される。この比較部１６で比較される基準値部１７の基準値は、前記アンペア・ブレーカ２２で設定されている上限値と略同等の値、又は若干低めの値に設定されている。
【００２３】
この比較部１６で、基準値部１７に設定されている基準値と、電力演算部１５で演算した使用電力値と比較した結果が遮断制御部１８に出力される。
【００２４】
前記比較部１６の比較結果が、使用電力値が基準値以下である場合は、遮断制御部１８からそれぞれの配線路１遮断器２３ａ〜配線路Ｎ遮断路２３ｎを配線路１の負荷２４ａ〜配線路Ｎの負荷２４ｎに接続状態とする制御信号を供給させ、使用電力値が基準値以上である場合は、遮断制御部１８から入力部１９から入力設定された配線路１遮断器２３ａ〜配線路Ｎ遮断器２３ｎの遮断順位に従って、配線路１遮断器２３ａ〜配線路Ｎ遮断器２３ｎを遮断駆動させる制御信号を生成供給する。
【００２５】
つまり、比較部１６で使用電力値が基準値以上と判定比較されると、遮断制御部１８は、予め入力部１９から入力設定されている配線路１遮断器２３ａ〜配線路Ｎ遮断器２３ｎの遮断優先順位に従って、配線路１遮断器２３ａ〜配線路Ｎ遮断器２３ｎを遮断させる制御信号を生成供給する。
【００２６】
この入力部１９から遮断制御部１８に入力設定する遮断優先順位は、使用電力が、需要家に許可されている電力の使用上限値を超えた場合に、需要家の電力負荷である配線路１の負荷２４ａ〜配線路Ｎの負荷２４ｎのうち、電力遮断されても生活に支障が生じない電力負荷に接続されている配線路を遮断し、電力遮断されると生活に支障が生じる電力負荷に接続されている配線路を接続維持させるようにする。
【００２７】
例えば、電力使用時間や使用電力量の比較的少ない寝室、書斎、及び子供部屋等は電力供給が遮断されても大きな生活障害が生じないために、その配線路負荷２４の配線路遮断器２３を遮断する優先順位の上位とし、冷蔵庫や調理機器等が数多く存在するキッチンやダイニングルーム、又は家族が多く集まる居間等は、電力供給が遮断されると生活に障害が生じるために、その配線路負荷２４の配線路遮断器２３を遮断する順位を最も下位とする。
【００２８】
このように生活への影響支障を考慮して、遮断制御部１８に設定されている配線路１遮断器２３ａ〜配線路Ｎ遮断器２３ｎの優先遮断順位に従い、使用電力値が、基準電力値を越える際に、配線路１遮断器２３ａ〜配線路Ｎ遮断器２３ｎを遮断させることで電力遮断により生活に影響支障がある配線路負荷への電力供給が確保できる。
【００２９】
なお、遮断制御部１８に設定されている遮断優先順位により、配線路１遮断器２３ａ〜配線路Ｎ遮断器２３ｎを遮断制御しても、使用電力が基準電力値を越える場合は、遮断制御部１８によってアンペア・ブレーカ２２を遮断駆動させる制御信号を生成供給するようにすることも出来る。
【００３０】
次に、図２を用いて本発明に係る使用電力制御装置の他の実施形態を説明する。なお、図２は本発明に係る使用電力制御装置の他の実施形態の構成を示すブロック図であり、図１と同一部分は、同一符号を付して詳細説明は省略する。
【００３１】
図１の使用電力制御装置と図２の使用電力制御装置との相違は、電力計１２と電力計１２’にあり、この電力計１２’は電力自由化に対応している。
【００３２】
この電力自由化は、電力需要家が電力売買業者と契約し、電力供給元である発電送電業者からの電力を月日、時間単位で選択設定して、その選択設定された電力の購入と、電力需要家の使用電力の許可上限値も電力需要家の要請と選択により自由に契約設定可能となる。
【００３３】
このために、この電力計１２’は、電力演算部１５で演算した使用電力値と、後述する契約電力記憶部３２に記憶されている契約電力値と遮断順位データの基で電力需要家の配線路１遮断器２３ａ〜配線路Ｎ遮断器２３ｎとアンペア・ブレーカ２２の遮断制御順位を選択設定する選択遮断演算部３１と、この選択遮断演算部３１で演算する際の契約電力値と遮断順位データを記憶している契約電力記憶部３２と、この契約電力記憶部３２に電力需要家の契約設定に応じた契約電力値と遮断順位データを書き込みさせるための送受信部３３と、及び前記選択遮断演算部３１で演算選択された結果を基に、前記アンペア・ブレーカ２２と配線路１遮断器２３ａ〜配線路Ｎ遮断器２３ｎへの遮断制御信号を生成出力する出力部３４とからなっている。
【００３４】
この電力計１２’の送受信部３３は、ネットワーク４１を介して、電力売買業者のサーバ４２に接続されている。このサーバ４２には、サーバ４２の全体の駆動制御を行う制御部４３、ネットワーク４１を介して、各電力需要家の電力計１２’及び電力需要家のパーソナルコンピュータ等と電力売買に関する各種情報を送受信する送受信部４４、各種情報データを入出力する入出力部４５、及びこのサーバ４２の駆動制御プログラム４７と電力需要家の契約情報を記憶するユーザデータベース４８等の記憶部４６からなっている。
【００３５】
この電力売買業者のサーバ４２には、電力需要家と電力売買業者の間で取り交した月日単位で且つ、一日の時間単位での電力売買の契約条件、つまり電力売買業者から電力需要家が購入する電力量、電力の使用上限値等の契約条件がユーザデータベース４８に記憶されている。
【００３６】
また、電力売買業者は、自ら発電する発電業者、又は複数の発電業者からの電力を仲介売買する仲介業者のいずれでも良い。なお、本発明のサーバー４２は、複数の発電業者からの電力の売買する仲介業者が用いるサーバとする。
【００３７】
この電力売買仲介業者は、複数の発電業者毎の月日とその月日の時間単位毎の単位電力当たりの単価を各電力需要家に提示する。なお、この電力単価には、電力送電線路の使用料を含む。
【００３８】
この発電業者毎の電力単価から電力需要家は、一日２４時間の各時間帯毎に購入電力の発電業者と、その発電業者からの購入電力量と、その購入電力量の上限値を設定し、この一日毎の購入条件をまとめて、電力売買仲介業者との間で電力購入契約を締結する。
【００３９】
電力売買仲介業者のサーバー４２は、メインプログラム４７に記憶されている需要家電力購入契約登録プログラムの基で、制御部４３の駆動制御により、入出力部４５から入力された前記電力需要家の電力購入契約の情報をユーザデータベース４８に記憶させる。なお、この購入条件は、最低一ヶ月分として、望ましくは、一年分の予約契約として、その予約契約内容を前月末に翌月分の変更修正、週末に翌週分の変更修正、日末に翌日の変更修正、あるいは、数時間前に数時間後以降の変更修正等を可能とする。
【００４０】
また、前記購入電力量の上限値は、需要家の合計使用電力の最大値で、アンペア・ブレーカ２２の遮断動作電流値である。
【００４１】
前記サーバ４２は、メインプログラム４７の発電送電計画作成プログラムの基で制御部４３の駆動制御により、各電力需要家からの購入条件を基に各発電業者に対して、月日毎で時間帯毎の発電送電計画を作成して提示すると共に、その計画に基づく発電送電の実行を指示管理する。
【００４２】
さらに、サーバー４２は、メインプログラム４７の電力購入契約条件設定プログラムの基で、ユーザデータベース４８に記憶されている各電力需要家毎の購入条件を送受信部４４からネットワーク４１を介して、各電力需要家の電力計１２’に対して、月日毎で時間帯毎の購入電力量と、その購入電力量の上限値と、及びその購入電力量の上限値を越える電力を使用した際の配線路遮断器２３の遮断順位等のデータを生成送信する。
【００４３】
電力計１２’は、ネットワーク４１を介して、送信されたデータを送受信部３３で受信して、自己の電力計１２’の電力購入契約の情報データを契約電力記憶部３２に記憶させる。
【００４４】
このようにして、電力計１２’の契約電力記憶部３２に記憶されている電力購入契約条件と前記電力演算部１５で演算された使用電力量とを選択遮断演算部３１で比較演算する。
【００４５】
この選択遮断演算部３１の比較演算の結果、例えば、ある月日のある時間帯の電力演算部１５で演算した使用電力値が、契約電力記憶部３２に記憶されている電力購入契約条件以内の場合は、出力部３４から分電盤２１のアンペア・ブレーカ２２と複数の配線路１遮断器２３ａ〜配線路Ｎ遮断器２３ｎとに対して、何ら遮断制御信号を出力しないが、ある月日のある時間帯の電力演算部１５で演算した使用電力値が、契約電力記憶部３２に記憶されている電力購入契約条件である購入電力量の上限値を越えた場合は、契約電力記憶部３２に記憶されている配線路遮断器２３の遮断順位データの基で、出力部３４から分電盤２１の複数の配線路１遮断器２３ａ〜配線路Ｎ遮断器２３ｎに対して遮断動作させる制御信号を生成出力させる。
【００４６】
この出力部３４から遮断順位データの基で、配線路１遮断器２３ａ〜配線路Ｎ遮断器２３ｎを遮断動作させても電力演算部１５で演算された使用電力値が、契約電力記憶部３２に記憶されている購入電力量の上限値を超えると選択遮断演算部３１で比較判定されると、選択遮断演算部３１は、出力部３４からアンペア・ブレーカ２２を遮断駆動させる駆動信号を生成出力させる。
【００４７】
このように、電力需要家によって、好みの発電業者から好みの量の電力の購入と、購入電力量の上限値と、及び購入電力量が上限値を超えた場合の配線路遮断器の遮断順位の設定が可能となり、その購入電力量が自ら設定した上限値を越えた場合には、自ら設定した遮断順位に従って複数の配線路遮断器を遮断駆動させることが出来る。この結果、電力需要家は、月日と時間帯に応じて、好みの発電業者の選定と、使用電力量の設定が可能となり、且つ、電力使用時の安全性も確保できる。
【００４８】
【発明の効果】
本発明の使用電力制御装置は、電力使用許可上限値を超えて電力使用した際に、複数の電力負荷に接続された複数の配線路遮断器を生活に障害が生じない配線路遮断器から遮断制御することで、生活維持に必要な最低限度の電力の確保が可能となると共に、電力需要家の好みに応じて複数の配線路遮断器の遮断順位の設定が可能で、電力需要家は計画的電力の使用と使用電力コスト削減とが可能となる効果を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る使用電力制御装置の一実施形態の構成を示すブロック図。
【図２】本発明に係る使用電力制御装置の他の実施形態の構成を示すブロック図。
【符号の説明】
１１…電力供給設備
１２…電力計
１３…入力端子
１４…出力端子
１５…電力演算部
１６…比較部
１７…基準値部
１８…遮断制御部
１９…入力部
２１…分電盤
２２…アンペア・ブレーカ
２３…配線路遮断器
２４…配線路の負荷
【図１】
2004088848.tif 000003
【図２】
2004088848.tif 000004