(57)【要約】【課題】分散型電源の電力系統への電力供給の代金を管理するシステムに係り、電力の品質を反映した代金を算出することを課題とする。【解決手段】電力品質評価部３は、電気情報測定部２で測定された電気情報（分散型電源から供給される電力の電圧と電流）に基づいて、電力品質を評価する。そして、電力品質金額算出部４は、評価した電力品質に基づいて、電力品質（力率、不平衡率、ひずみ率）を考慮した電力の料金である電力品質金額を算出する。更に、電力品質情報告知部は、電力品質に関する情報を、分散型電源運用者の端末に送信する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の要素を有することを特徴とする電力品質代金システム
（１）分散型電源から供給される電力の電気情報を測定する電気情報測定部
（２）測定された電気情報に基づいて、電力品質を評価する電力品質評価部
（３）評価した電力品質に基づいて、電力品質を考慮した電力の料金である電力品質金額を算出する電力品質金額算出部。
【請求項２】
電力品質代金システムは、更に、
算出した電力品質金額を分散型電源運用者毎に記憶し、記憶した電力品質金額に基づいて支払代金を算出する代金処理部を特徴とする請求項１記載の電力品質代金システム。
【請求項３】
電力品質代金システムは、更に、
電力品質に関する情報を、分散型電源運用者の端末に送信する電力品質情報告知部を有することを特徴とする請求項１記載の電力品質代金システム。
【請求項４】
上記電力品質金額算出部は、力率を考慮した電力品質金額を算出することを特徴とする請求項１記載の電力品質代金システム。
【請求項５】
上記電力品質金額算出部は、不平衡率を考慮した電力品質金額を算出することを特徴とする請求項１記載の電力品質代金システム。
【請求項６】
上記電力品質金額算出部は、ひずみ率を考慮した電力品質金額を算出することを特徴とする請求項１記載の電力品質代金システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は分散型電源への電力系統への電力供給の品質を考慮した代金算出を行う電力品質代金システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば『電力系統連系技術要件ガイドライン‘９８』（資源エネルギー庁編）に記載されているように、予め定められた規定値以上の電力品質を持つ分散型電源の商用流通設備への連系もののみが可能であり、電力品質の代金評価は画一的に行われてきた。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１２３５７８号公報
【特許文献２】
特開２００２−１５２９７６号公報
【特許文献３】
特開平１１−３０８７７１号公報
【非特許文献１】
資源エネルギー庁編，「電力系統連系技術要件ガイドライン」，９８年版，株式会社エネルギーフォーラム，１９９８年７月２８日発行，ｐ．６７−８６
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の分散型電源の電力品質への評価は画一的に行われているため、電力系統の安定供給に寄与する、例えば運転力率は代金評価の対象ならず一定力率にて運転を行うことが一般的であり、分散型電源の電力系統の対する利点が活用できないといった問題があった。
【０００５】
この発明は、上述の問題を解決するためになされたもので、分散型電源の供給する電力の電力品質への代金化を行い分散型電源を流通設備運用に活用する電力品質代金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】
本発明に係る電力品質代金システムは、
以下の要素を有することを特徴とする
（１）分散型電源から供給される電力の電気情報を測定する電気情報測定部
（２）測定された電気情報に基づいて、電力品質を評価する電力品質評価部
（３）評価した電力品質に基づいて、電力品質を考慮した電力の料金である電力品質金額を算出する電力品質金額算出部。
【０００７】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。図１は、電力品質代金システムの構成例を示す図である。
分散型電源供給者側装置として、分散型電源１、電気情報測定部２、電力品質評価部３があり、商用流通設備運用者側装置として、電力品質金額算出部４、代金処理部５がある。分散型電源１は、商用流通設備に連係されている。電気情報測定部２は、分散型電源１から常時電圧と電流（電力の電気情報の例）を測定するように構成されている。ＰＴは、計測用変成器であって、電圧（値）を測定する。また、ＣＴは、計測用変流器であって、電流（値）を測定する。
電力品質評価部３と電力品質金額算出部４は、ネットワークを介して情報を転送できるように構成されている。但し、この例に拠らず、電力品質評価部３を商用流通設備運用者側装置に含め、電気情報測定部２と電力品質評価部３の間をネットワークで接続するように構成してもよい。
電力品質評価部３は、測定された電気情報に基づいて、電力品質を評価するように構成されている。電力品質金額算出部４は、評価した電力品質に基づいて、電力品質を考慮した電力の料金である電力品質金額を算出するように構成されている。代金処理部５は、算出した電力品質金額を分散型電源運用者毎に記憶し、記憶した電力品質金額に基づいて支払代金を算出するように構成されている。
尚、商用流通設備運用者とは、分散型電源供給者から電力を購入する者（例えば、電力会社）である。
【０００８】
図２は、電力品質評価部の構成を示す図である。電気情報測定部２は、電気情報入力部２１、有効電力量算出部２２、無効電力量算出部２３、不平衡率算出部２４、ひずみ率算出部２５、及び電力品質パラメータ出力部２６から構成されている。電気情報入力部２１は、分散型電源１から常に電力情報（電圧と電流）を取得するように構成されている。
【０００９】
有効電力量算出部２２は、電圧と電流から有効電力量を算出するように構成されている。図３は、有効電力量算出処理フローを示す図である。
有効電力は、以下の式により定義されている。
有効電力＝電圧（Ｖ）×電流（Ｉ）ｃｏｓθ
このため、電圧と電流から位相差（θ）を求め、更にｃｏｓθを求める（Ｓ３０１，Ｓ３０２）。また、電圧と電流を乗じ、更に、ｃｏｓθを乗じることにより有効電力を求める（Ｓ３０３，Ｓ３０４）。
【００１０】
有効電力量算出部２３は、電圧と電流から無効電力量を算出するように構成されている。図４は、無効電力量算出処理フローを示す図である。
無効電力は、以下の式により定義されている。
無効電力＝電圧（Ｖ）×電流（Ｉ）ｓｉｎθ
このため、電圧と電流から位相差（θ）を求め、更にｓｉｎθを求める（Ｓ４０１，Ｓ４０２）。また、電圧と電流を乗じ、更に、ｓｉｎθを乗じることにより無効電力を求める（Ｓ４０３，Ｓ４０４）。
【００１１】
無効電力量算出部２３は、３相交流の各位相電流（ａ位相電流、ｂ位相電流、ｃ位相電流）に基づいて、不平衡率を算出するように構成されている。図５は、不平衡率算出処理フローを示す図である。
不平衡率は、以下の式により定義されている。
不平衡率＝（最大の位相電流−最小の位相電流）／平均電流
各位相電流を比較し、最大の位相電流と、最小の位相電流を判定する（Ｓ５０１、Ｓ５０２）。次に、３つの位相電流の平均を求める（Ｓ５０３）。最大の位相電流から最小の位相電流を差し引き、差を求め（Ｓ５０４）、差を平均電流で割ることにより（Ｓ５０５）、不平衡率を求める。
【００１２】
図６は、ひずみ率算出処理フローを示す図である。
重畳されている周波数を測定し（Ｓ６０１）、その比率を求めることにより（Ｓ６０２）、ひずむ率を算出する。
【００１３】
電力品質パラメータ出力部２６は、電力品質パラメータとして、有効電力量、無効電力量、不平衡率、ひずみ率を出力（送信）するように構成されている。これらの電力品質パラメータは、測定及び評価と同時に送信し、あるいは、測定時刻を付して後に送信することにより、電力品質金額算出部４で電力品質パラメータの測定時間を特定されるように構成されている。
【００１４】
図７は、電力品質金額算出部の構成を示す図である。電力品質金額算出部４は、電力品質パラメータ入力部７０１、有効電力換算金額算出部７０２、時間帯別有効電力単価テーブル７０３、力率による加算額算出部７０４、力率別加算率テーブル７０５、不平衡率による減算額算出部７０６、不平衡率別減算率テーブル７０７、ひずみ率による減算額算出部７０８、ひずみ率別減算率テーブル７０９、及び加減算部７１０から構成されている。
電力品質パラメータ入力部７０１は、電力品質パラメータを入力（受信）するように構成されている。このとき、電力品質パラメータの測定時間を特定する。例えば、受信した時刻を測定時刻として扱う方法や、測定時刻を電力品質パラメータに付して受信する方法により処理される。
【００１５】
有効電力換算金額算出部７０２は、時間帯別有効電力単価テーブル７０３を用いて、有効電力換算金額を算出するように構成されている。図８は、有効電力換算金額算出処理フローを示す図である。図９は、時間帯別有効電力単価テーブルの例を示す図である。
時間帯別有効電力単価テーブル７０３は、時間帯に対応付けて有効電力単価を記憶している。
【００１６】
図１０は、有効電力換算金額算出過程を表として示す図である。この表のとおりの構成データを内部的に記憶してもよいが、この図は、算出の過程を説明するために便宜的に用いるものであり、必ずしもこの表のとおりの構成でデータを記憶する必要はない。
この表に示すように、時間帯毎の有効電力量に、時間帯毎に設定されている有効電力単価を乗じて有効電力換算金額を求め、その合計を求める。
【００１７】
その為、図８に示すように処理する。時間帯毎に、以下の処理を繰り返す（Ｓ８０１）。有効電力量を特定し（Ｓ８０２）、有効電力量に、時間帯毎に設定されている有効電力単価を乗じ（Ｓ８０３）、結果を時間帯毎の有効電力換算金額とする（Ｓ８０４）。最後に、時間帯毎の有効電力換算金額を合計する（Ｓ８０６）。これにより、１日全体としての有効電力換算金額を得る。
【００１８】
力率による加算額算出部７０４は、力率別加算率テーブル７０５を用いて、力率による加算額を算出するように構成されている。図１１は、力率による加算額算出処理フローを示す図である。図１２は、力率別加算率テーブルの例を示す図である。
力率別加算率テーブル７０５は、力率の範囲に対応付けて加算率を記憶している。
【００１９】
図１３は、力率加算額算出過程を表として示す図である。この表のとおりの構成データを内部的に記憶してもよいが、この図は、算出の過程を説明するために便宜的に用いるものであり、必ずしもこの表のとおりの構成でデータを記憶する必要はない。
この表に示すように、時間帯毎の有効電力量に、時間帯毎を代表する力率（例えば、平均、あるいは最も品質の悪い値等）に対して設定されている加算率を乗じて、力率加算額を求め、その合計を求める。
【００２０】
その為、図１１に示すように処理する。時間帯毎に以下の処理を繰り返す（Ｓ１１０１）。時間帯毎に力率を算出する（Ｓ１１０２）。力率は、測定時間に対応する有効電力量（Ｐ）と無効電量量（Ｑ）から算出される。力率は、以下の式により定義されている。
力率＝有効電力量（Ｐ）／√（Ｐの二乗）＋（Ｑの二乗）
そのため、有効電力量（Ｐ）の二乗と、無効電力量（Ｑ）の二乗を算出し、これらの和を算出し、その二乗根を求める。そして、有効電力量（Ｐ）をその二乗根で割る。力率による加算率を、力率別加算率テーブル７０５から取得する（Ｓ１１０３）。また、時間帯毎の有効電力量を取得して（Ｓ１１０４）、有効電力量に、力率による加算率を乗ずる（Ｓ１１０５）。この結果を時間帯毎の力率加算額とする（Ｓ１１０６）。最後に、時間帯毎の力率加算額を合計し、これにより、１日全体としての力率加算額を得る。（Ｓ１１０８）
【００２１】
不平衡率による減算額算出部７０６は、不平衡率別減算率テーブル７０７を用いて、不平衡率による減算額を算出するように構成されている。図１４は、不平衡率による減算額算出処理フローを示す図である。図１５は、不平衡率減算率テーブルの例を示す図である。
不平衡率別減算率テーブル７０７は、不平衡率の範囲に対応付けて減算率を記憶している。
【００２２】
図１６は、不平衡率減算額算出過程を表として示す図である。この表のとおりの構成データを内部的に記憶してもよいが、この図は、算出の過程を説明するために便宜的に用いるものであり、必ずしもこの表のとおりの構成でデータを記憶する必要はない。
この表に示すように、時間帯毎の有効電力量に、時間帯毎を代表する不平衡率（例えば、平均、あるいは最も品質の悪い値等）に対して設定されている減算率を乗じて、不平衡率減算額を求め、その合計を求める。
【００２３】
その為、図１４に示すように処理する。時間帯毎に以下の処理を繰り返す（Ｓ１４０１）。測定時間に対応する不平衡率群を取得して、時間帯毎に代表する不平衡率を決定する（Ｓ１４０２）。例えば、平均値を算出し、あるいは最も理想値から遠い値を判定する。その代表する不平衡率による減算率を、不平衡率別減算率テーブル７０７から取得する（Ｓ１４０３）。また、時間帯毎の有効電力量を取得して（Ｓ１４０４）、有効電力量に、不平衡率による減算率を乗ずる（Ｓ１４０５）。この結果を時間帯毎の不平衡率減算額とする（Ｓ１４０６）。最後に、時間帯毎の不平衡率減算額を合計し、これにより、１日全体としての不平衡率減算額を得る（Ｓ１４０８）。
【００２４】
ひずみ率による減算額算出部７０８は、ひずみ率別減算率テーブル７０９を用いて、ひずみ率による減算額を算出するように構成されている。図１７は、ひずみ率による減算額算出処理フローを示す図である。図１８は、ひずみ率減算率テーブルの例を示す図である。
ひずみ率別減算率テーブル７０９は、ひずみ率の範囲に対応付けて減算率を記憶している。
【００２５】
図１９は、ひずみ率減算額算出過程を表として示す図である。この表のとおりの構成データを内部的に記憶してもよいが、この図は、算出の過程を説明するために便宜的に用いるものであり、必ずしもこの表のとおりの構成でデータを記憶する必要はない。
この表に示すように、時間帯毎の有効電力量に、時間帯毎を代表するひずみ率（例えば、平均、あるいは最も品質の悪い値等）に対して設定されている減算率を乗じて、ひずみ率減算額を求め、その合計を求める。
【００２６】
その為、図１７に示すように処理する。時間帯毎に以下の処理を繰り返す（Ｓ１７０１）。測定時間に対応するひずみ率群を取得して、時間帯毎に代表するひずみ率を決定する（Ｓ１７０２）。例えば、平均値を算出し、あるいは最も理想値から遠い値を判定する。その代表するひずみ率による減算率を、不平衡率別減算率テーブル７０７から取得する（Ｓ１７０３）。また、時間帯毎の有効電力量を取得して（Ｓ１７０４）、有効電力量に、ひずみ率による減算率を乗ずる（Ｓ１７０５）。この結果を時間帯毎のひずみ率減算額とする（Ｓ１７０６）。最後に、時間帯毎のひずみ率減算額を合計し、これにより、１日全体としてのひずみ率減算額を得る（Ｓ１７０８）。
【００２７】
加減算部７１０は、有効電力換算金額算出部７０２、力率による加算額算出部７０４、不平衡率による減算額算出部７０６、及びひずみ率による減算額算出部７０８の結果から電力品質金額を算出するように構成されている。図２０は、加減算処理フローを示す図である。
有効電力換算金額に、力率加算額を加える（Ｓ２００１）。更に、その結果から、不平衡率減算額を差し引く（Ｓ２００２）。更に、その結果から、ひずみ率減算額を差し引く（Ｓ２００３）。そして、その結果を、電力品質金額とする（Ｓ２００４）。最後に、電力品質金額が出力される。
【００２８】
代金処理部５は、分散型電源供給者毎に、日毎の電力品質金額を記憶し、支払期間（例えば、週、月、半期、年間）分の電力品質金額を合算し、支払期間の代金を算出するように構成されている。
【００２９】
実施の形態２．
本実施の形態では、商用流通設備運用者側装置から分散型電源供給者側装置へ電力品質に関する情報を告知する形態について説明する。
そのため、商用流通設備運用者側装置は、分散型電源運用者向けの電力品質に関する情報を出力する電力品質情報告知部を有する。例えば、分散型電源運用者が使用している端末（前述の分散型電源運用者側装置以外の装置であっても構わない）に、ネットワークを介して送信するなどの形態が考えられる。例えば、電子メールやＦＡＸメールなどが有効である。
【００３０】
電力品質に関する情報として、第一に、時間帯別有効電力単価テーブル７０３、力率別加算率テーブル７０５、不平衡率別減算率テーブル７０７、又はひずみ率別減算率テーブル７０９の内容が考えられる。特に、時間帯別有効電力単価テーブル７０３と力率別加算率テーブル７０５は、随時更新される場合が多いので、その都度開示する意義が大きい。
【００３１】
電力品質に関する情報として、第二に、有効電力換算金額、力率加算額、不平衡率減算額、又はひずみ率減算額が考えられる。
【００３２】
電力品質に関する情報として、第三に、有効電力換算金額、力率加算額、不平衡率減算額、又はひずみ率減算額の算出過程の情報が考えられる。例えば、図１０、図１３、図１６、又は図１９の表のような情報が有効である。
【００３３】
【発明の効果】
本発明においては、電力品質を測定し、評価し、さらに、所定の規則に従ってその評価を有効電力換算金額に反映させるので、電力品質を考慮した代金を算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電力品質代金システムの構成例を示す図である。
【図２】電力品質評価部の構成を示す図である。
【図３】有効電力量算出処理フローを示す図である。
【図４】無効電力量算出処理フローを示す図である。
【図５】不平衡率算出処理フローを示す図である。
【図６】ひずみ率算出処理フローを示す図である。
【図７】電力品質金額算出部の構成を示す図である。
【図８】有効電力換算金額算出処理フローを示す図である。
【図９】時間帯別有効電力単価テーブルの例を示す図である。
【図１０】有効電力換算金額算出過程を表として示す図である。
【図１１】力率による加算額算出処理フローを示す図である。
【図１２】力率別加算率テーブルの例を示す図である。
【図１３】力率加算額算出過程を表として示す図である。
【図１４】不平衡率による減算額算出処理フローを示す図である。
【図１５】不平衡率減算率テーブルの例を示す図である。
【図１６】不平衡率減算額算出過程を表として示す図である。
【図１７】ひずみ率による減算額算出処理フローを示す図である。
【図１８】ひずみ率減算率テーブルの例を示す図である。
【図１９】ひずみ率減算額算出過程を表として示す図である。
【図２０】加減算処理フローを示す図である。
【符号の説明】
１  分散型電源、２  電気情報測定部、３  電力品質評価部、４  電力品質金額算出部、５  代金処理部、２１  電気情報入力部、２２  有効電力量算出部、２３  無効電力量算出部、２４  不平衡率算出部、２５  ひずみ率算出部、２６電力品質パラメータ出力部、７０１  電力品質パラメータ入力部、７０２  有効電力換算金額算出部、７０３  時間帯別有効電力単価テーブル、７０４  力率による加算額算出部、７０５  力率別加算率テーブル、７０６  不平衡率による減算額算出部、７０７  不平衡率別減算率テーブル、７０８  ひずみ率による減算額算出部、７０９  ひずみ率別減算率テーブル、７１０  加減算部。
【図１】
2004279303.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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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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【図１２】
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【図１３】
2004279303.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2004279303.tif 000017
【図１６】
2004279303.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
2004279303.tif 000020
【図１９】
2004279303.tif 000021
【図２０】
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