(57)【要約】【課題】安価でしかも簡単且つ容易な操作性を有する電力省エネ制御システムとそれに係わる装置を提供することを目的とするものである。【解決手段】電力量を計測・取得する電力計測装置（ＷＨＭ）と、制御信号を出力して該当する電気機器の制御を行う制御用機器アダプタと、前記ＷＨＭで取得した電力量を基に演算を実行する制御端末装置とを有し、前記ＷＨＭ、前記制御用機器アダプタおよび前記制御端末装置とを電灯線を介して通信を行ない、前記ＷＨＭで取得した電力量から前記制御用機器アダプタを制御するよう構成したものである。【選択図】図１ 
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源系統部の電力量を取得し、外部へ送信する電力計測装置と、前記電力計測装置から受信した電力量による演算結果から、接続する電気機器の制御を行なう制御出力部を有する制御用機器アダプタとを備え、前記電力計測装置と前記制御用機器アダプタとを電灯線を介して通信を行なう電力省エネ制御システム。
【請求項２】
電源系統部の電力量を取得し、送信する電力計測装置と、前記電力計測装置から受信した電力量による演算結果から、接続する電気機器の制御を行なう制御出力部を有する制御用機器アダプタと、前記電力計測装置で取得した電力量を表示する表示部を有する制御端末装置とを備え、前記電力計測装置、前記制御用機器アダプタおよび前記制御端末装置とを電灯線を介して通信を行なう電力省エネ制御システム。
【請求項３】
制御端末装置の表示部は、積算電力量と現在電力との少なくとも１つをリアルタイムに表示する請求項２記載の電力省エネ制御システム。
【請求項４】
制御端末装置の表示部は、時間毎もしくは単位時間毎の積算電力量から求める日負荷曲線、月積算電力量および月最大需要電力のグラフのうち少なくとも１つを表示する請求項２または３に記載の電力省エネ制御システム。
【請求項５】
制御端末装置の表示部は、前年同月以降の月積算電力量を棒グラフで且つ色別表示する請求項２から４のいずれかに記載の電力省エネ制御システム。
【請求項６】
制御端末装置は、接続する電気機器の出力の大きさを切替えるように単位時間ごとに予め運転パターンを設定する制御状態設定部を有する請求項２から５のいずれかに記載の電力省エネ制御システム。
【請求項７】
制御端末装置の制御状態設定部は、毎時、予め設定した運転パターンで制御する強制パターンと、予め設定した時間帯のみ予め設定した運転パターンで制御する任意パターンとを切替えるパターン切替え手段を有する請求項６記載の電力省エネ制御システム。
【請求項８】
制御端末装置の制御状態設定部は、制御用機器アダプタに接続する電気機器毎のアドレスを予め記憶し、前記電気機器毎に設定する運転パターンを個別に設定するようにした請求項６または７記載の電力省エネ制御システム。
【請求項９】
制御端末装置は、電力計測部で計測した電力量より予測電力を算出し、前記予測電力が予め設定した目標電力を超過する危険があると判断した場合に、制御用機器アダプタに接続する電気機器を遮断させる制御信号を出力する手段を有する請求項２から８のいずれかに記載の電力省エネ制御システム。
【請求項１０】
制御端末装置は、予測電力が予め設定した目標電力を超過する危険があると判断した場合に警報表示する手段を有する請求項９記載の電力省エネ制御システム。
【請求項１１】
制御端末装置は、予測電力が予め設定した目標電力を前記予測電力が設定した前記目標電力を超過する危険がなくなったと判断した場合に、制御用機器アダプタに接続する電気機器を復帰する制御信号を出力する手段を有する請求項９または１０に記載の電力省エネ制御システム。
【請求項１２】
制御端末装置の制御状態設定部は、接続する電気機器毎のアドレスを予め記憶し、前記アドレスを設定することで制御用機器アダプタに接続する電気機器を遮断または復帰させる電気機器を個別に設定するようにした請求項９から１１のいずれかに記載の電力省エネ制御システム。
【請求項１３】
制御端末装置の制御状態設定部は、遮断または復帰させる電気機器の優先順位を記憶し、前記優先順位にしたがって制御用機器アダプタに接続する電気機器の遮断または復帰させるようにした請求項９から１２のいずれかに記載の電力省エネ制御システム。
【請求項１４】
制御端末装置は、運転制御状態中であっても制御を中断し、その状態及び同状態の残り時間を表示するヘルプ機能を有した請求項２から１３のいずれかに記載の電力省エネ制御システム。
【請求項１５】
制御用機器アダプタは、接続する電気機器の出力の大きさを切替えるように単位時間ごとに予め運転パターンを制御する制御状態設定部を有する請求項１記載の電力省エネ制御システム。
【請求項１６】
制御用機器アダプタは、毎時、予め設定した運転パターンで制御する強制パターンと、予め設定した時間帯のみ予め設定した運転パターンで制御する任意パターンより構成した制御状態設定部を有する請求項１５記載の電力省エネ制御システム。
【請求項１７】
電力計測装置で電力量を計測する電源系統部の電力線に、通信信号が外部へ漏洩することを防御するブロッキングフィルタを設けた請求項１から１６のいずれかに記載の電力省エネ制御システム。
【請求項１８】
電力計測装置と接続し、前記電力計測装置から受信する電力量を電灯線通信仕様にして外部に送信する接続用アダプタを備えた請求項１から１７のいずれかに記載の電力省エネ制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中・小工場やテナントビル等において、施設内の電力運転状態・状況を遠隔にて監視制御・操作することができる電力管理装置及びそのシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
中・小工場やテナントビル及び各施設向けに電力監視・制御を実施するシステム・装置が多く導入され、省エネを中心とした電力管理に効果を上げている。
【０００３】
また、このような監視制御システム・装置の多くはコンピュータを用い各種制御を設定・実行することで、不要な装置運転を停止させ消費エネルギーの節減・または需要電力の管理を行なう役割を持っている。
【０００４】
さらに空調機に関しては、電力需要を平準化するために、日中ピーク時に限り、室温設定を数度上げる（夏季）とか、または下げる（冬季）とかすることは省エネルギーの観点からも望ましいものとされており、空調温度を季節ごと、さらには日単位・時間単位で予め設定できる設定値スケジュール管理機能を有したものもある（例えば特許文献１）。
【０００５】
しかしながら、このような電力管理システム・装置を構築する場合は、一般に各機器をＲＳ４８５や各種通信プロトコルに準拠させシステム化する必要が有り、いずれにしても通信媒体として２・４芯シールドケーブルや光ケーブル等による通信媒体の構築・敷設を必要としている。
【０００６】
また、前述のようなスケジュール管理を行うための設定値制御を行なうことは、制御設定が煩雑であり、特にコンピュータ等を用い設定する場合は設定操作が複雑であり、限られた設定者にのみ設定が行なわれる。もしくは、煩雑であるため利用されない等の課題が有る。
【特許文献１】特開２００１−５４１７６号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記したように、従来の技術により電力管理システム・装置を構築する場合は、一般に通信媒体として２・４芯シールドケーブルや光ケーブル等による新規通信媒体の敷設工事を必要とし、よって同システム・装置を構築するに当たっては、機器代のほか工事費を考慮すると非常に高価なシステム・装置になってしまう。
【０００８】
また、電力管理システム・装置の運用は、前述の如く省エネ・需要電力の平準化効果において非常に大きな効果を有するものであり、よって電力管理・制御システム並びに同装置を簡単且つ容易な操作により運用が行なえる電力管理システム及び電力省エネ制御システムの開発が求められている。
【０００９】
本発明は、このような背景に基づいてなされたものであり、電力管理システム・装置を構築する上で必要な通信媒体として既設電灯線を用いたこと。また同システム構築に必要な要素機器においては、電灯線通信可能な機能を構成しシステム構築したこと。更にシステム構成上、制御端末装置を有し本装置に簡単操作により表示・設定が行なえる手段を構成することで、安価でしかも簡単且つ容易な操作性を有する電力省エネ制御システムとそれに係わる装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明の電力省エネ制御システムは、電源系統部の電力量を取得し、外部へ送信する電力計測装置と、電力計測装置から受信した電力量による演算結果から、接続する電気機器の制御を行なう制御出力部を有する制御用機器アダプタとを備え、電力計測装置と制御用機器アダプタとを電灯線を介して通信を行なうものである。
【００１１】
また本発明の電力省エネ制御システムは、電源系統部の電力量を取得し、送信する電力計測装置と、電力計測装置から受信した電力量による演算結果から、接続する電気機器の制御を行なう制御出力部を有する制御用機器アダプタと、電力計測装置で取得した電力量を表示する表示部を有する制御端末装置とを備え、電力計測装置、制御用機器アダプタおよび制御端末装置とを電灯線を介して通信を行なうものである。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、本発明は通信媒体として既設電灯線を用いたこと。且つ本電力計測装置を構成する電力計測装置と制御用機器アダプタ及び制御端末装置を電灯線通信仕様に対応させることで、電力省エネ制御システムを安価に提供することが可能になる他、容易に同装置を構築することが可能である。更に制御端末装置においては複数の表示パターンと簡単な操作・設定部。またその設定に基づく制御機能を持たせたこと。且つ、その制御機能に関しては制御用機器アダプタ毎及び制御出力端子毎に電力省エネ制御が可能な構成としたことで、簡単な操作設定で最適制御を実現し、監視制御対象全体の省エネ・電力監視及び電力制御によるピークカットに伴う負荷の平準化を容易に実行するシステム・装置を提供することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図１及び図２〜４を用いて説明する。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は本実施の形態１を示す構成図であり、１は計測すべき電源系統部２０の種々電力情報を計測・表示する電力計測装置（以下ＷＨＭとよぶ）、２はＷＨＭ１からの制御信号に基づき負荷制御を実行する制御用機器アダプタ、３は電灯線上を伝搬する伝送信号の外部への漏洩を防止するブロッキングフィルタ、１００ｂは今回通信媒体として使用する電灯線（電力系統）である。
【００１５】
また図２はＷＨＭ１の構成図であり、その構成は、電力回路に設置され同回路の消費電流を計測する変流器（ＣＴ）１ａと、同回路の電圧を計測する変圧器（ＰＴ）１ｂと、前記ＣＴ１ａ及びＰＴ１ｂからの計測信号をそれぞれ回路信号レベルに変換する電流信号処理部１ｃと電圧信号処理部１ｄとを備えている。またＷＨＭ１は、電流および電圧の計測信号に基づき、予め設定された演算式に基づき種々の電力情報を演算する演算処理部１ｆと、各種設定値を設定する設定部１ｉと、前述の演算処理部１ｆにより得られた各種電力情報や設定部１ｉにより設定された設定情報を保存するメモリ部１ｇとを備えている。さらにＷＨＭ１は、演算処理部１ｆにより得られた電力情報を、電灯線通信仕様のプロトコルに制御信号を変換し、通信部１ｅにより図１で示す制御用機器アダプタ２に通信出力する。
【００１６】
なお図２において、表示部１ｈは演算処理部１ｆにより得られた各種電力情報を表示するためのものであり、電源部１ｊはＷＨＭ１を動作させる回路に電源供給するためのものである。
【００１７】
一方、図３は前述の制御用機器アダプタ２の構成図であり、ＷＨＭ１から出力された電灯線通信仕様による伝送信号を通信部２ａで受信し、さらにその信号を電灯線通信仕様から本装置が持つ通信プロトコルに変換し、演算部２ｂに出力させている。
【００１８】
また制御用機器アダプタ２は、機器を特定するための固有アドレス、及び制御対象となる負荷が接続された制御出力端子を示す出力チャンネルを設定する設定部２ｃと、それら設定情報を記憶するメモリ部２ｄとを備えている。
【００１９】
さらに制御用機器アダプタ２は、通信部２ａからのデータを解読し該当信号である場合は制御信号を出力する演算部２ｂと、演算部２ｂからの制御信号に基づき制御信号を出力する例えばフォトカプラ等により構成された制御出力端子を複数設けた制御出力部２ｅを備えている。なお、本実施例においては、制御用機器アダプタ２が保有する制御出力端子を２回路出力端子とし、２つの負荷を制御する場合を示しているが、２回路出力の固執するものではない。
【００２０】
以上のように構成された本実施の形態における電力省エネ制御システムについて、主な構成機器の機能・動作を含め説明する。
【００２１】
図１において、ＷＨＭ１は、前述の構成により該当する電力系統部の種々電力情報を演算算出すると共に、予め設定された各種設定情報と比較演算することにより制御信号を該当する制御用機器アダプタ２に出力する。なお前述の電力情報とは、単位時間当りの電力量とそれに基づく現在電力（現在デマンド）・予測電力（予測デマンド）である。
【００２２】
ここで、ＷＨＭ１で設定される設定情報について説明する。図２において、ＷＨＭ１の設定部１ｉで設定される設定情報は、省エネ制御・電力制御時に制御すべき対象となる制御用機器アダプタ２の固有アドレスと制御出力端子毎に設定される出力チャンネル、及び同端子毎に設定を行う情報、例えば遮断制御や復帰制御の制御順位と同制御を実行するために設けられた目標電力（目標デマン）等の設定値が設定されている。そしてＷＨＭ１は、演算処理部１ｆにより計測・演算算出された電力情報、例えば予測デマンドが目標デマンドを超過する恐れが有る場合、設定部１ｉに予め設定された各種設定情報に基づき、該当する制御負荷が接続された制御用機器アダプタ２に対し、アドレス・制御指令を含む制御信号を通信部１ｅより電灯線１００ｂを通って出力する。
【００２３】
この時、電灯線１００ｂ上では、図１に示すように、電力系統の送り出し部に設置されたブロッキングフィルタ３により、制御信号の外部への漏洩を防止し、かつ他電力系統への干渉影響を防止している。
【００２４】
一方、制御用機器アダプタ２には、図３に示すように、省エネ制御・電力制御時に制御対象となる負荷１００ｃが接続されている。なお本実施例においては、制御負荷については電力制御端子が設けられた負荷とし、フォトカプラ等によるインタフェース構成としている。
【００２５】
なお、制御出力部２ｅの別の形態として、図４に示すような、パワーリレー２ｅ１を用い電源の直接(「入／切」)制御可能な負荷に対しては、制御信号に基づき負荷の直接電源制御を行なうことも可能である。
【００２６】
また、該当する制御用機器アダプタ２は予め設定部２ｃにより設定されたアドレスを、メモリ部２ｂにメモリしておくことで、受信したデータが、本制御用機器アダプタ２に対して制御を要求されたかどうかを判断することができる。
【００２７】
ここで図３における制御用機器アダプタ２の動作についてさらに詳細に説明する。演算部２ｂは通信部２ａで電灯線１００ｂを介して受信した伝送信号を解読し、自局アドレスの選択（メモリアドレスとの一致）かつ負荷制御指令がある場合は、該当する制御出力部２ｅを介し該当する負荷が接続された制御出力端子の状態を制御することで省エネかつ電力制御を実行する。制御対象負荷を空調機とした場合、例えば夏場の空調機稼動時においては空調機に設けられた電力制御（デマンド制御）端子を制御することで、予め空調機に設定された設定温度に対し＋２℃設定温度上昇制御を実行することになり省エネが可能となる。
【００２８】
本制御実行時においては一般的に空調機自体が消費する電力をおおよそ１０〜１５％の省エネを計ることが可能であると言われている。
【００２９】
以上のように、本実施の形態によれば、ＷＨＭ１と制御用機器アダプタ２とを既設電灯線を介し、通信・制御可能なシステム構成とすることで、新たな通信媒体を敷設することなく、工事費の削減さらに通信媒体の削減が可能になり安価、且つ容易にシステム構築を行うことができる構成を提供するものである。また、制御用機器アダプタ２毎、もしくは制御出力端子毎に制御負荷状態に合わせた出力制御パターンとすることで、最適な電力制御・省エネ制御を実行し、電力エネルギーの省エネ化及び負荷のピークカット等による電力の平準化を可能とさせるものである。
【００３０】
（実施の形態２)
本発明の実施の形態２について図５から図９を用いて説明する。図５において、４はＷＨＭ１により計測・演算された各種電力情報及び同電力情報に基づく演算結果を表示する制御端末装置であり、本実施の形態においては、実施の形態１と同様の箇所については図５および図６に同一の符号を付し、重複する詳細な説明を省略する。
【００３１】
本実施の形態で、実施の形態１と異なる点は、各種電力情報を表示する端末として電灯線通信可能な制御端末装置４を構成した点であり、これにより、電力制御機能に加え、電力監視・計測機能の向上を計った電力省エネ制御システムを提供することが可能になる。
【００３２】
以下、本実施の形態における電力省エネ制御システムについて、その動作・機能を説明する。
【００３３】
図６は、図５で示した制御端末装置４を示す構成図、図７は制御端末装置４の正面から見た外観図、図８は制御端末装置４の本実施の形態で用いた表示パターンの例である。図６において、３ａは電灯線通信仕様による伝送信号を受信し電灯線通信仕様から本装置が持つ通信プロトコルに変換し演算部３ｂとのインタフェースを司る通信部であり、演算部３ｂはＷＨＭ１から得られたデータより各種電力演算及び表示演算を行う。また３ｃは演算部３ｂにより演算された演算結果を保存するメモリ部、３ｄは演算部３ｂからの表示制御信号に基づき表示出力を行う表示部である。
【００３４】
また３ｅはデマンド（電力）計算に必要な３０分時限の時限カウント及び時刻演算を行なう時限をカウントする時限カウンタ部、３ｆは表示パターンを選択決定する操作・設定部である。なお、ＷＨＭ１から制御端末装置４へ送信する電力量情報の設定は、演算・計測された各種電力情報データを単位時間毎に出力する設定としている。本実施の形態においては、１分間毎にデータを通信出力する構成としており、本構成によるとＷＨＭ１より１分毎に通信出力された各種電力情報データを制御端末装置４で受信する。
【００３５】
また制御端末装置４においては、前述の構成に基づき受信データを通信部３ａにより電灯線通信仕様からプロトコル変換し、変換後の受信データを演算処理部３ｂで解読する。そして演算部３ｂにおいては予め設定された演算式及び３ｅから得られる時限データを基に各種電力情報の演算を行い、一旦、演算結果をメモリ部３ｃに保存すると共に操作・設定部３ｆにより選択設定された表示パターンに従い表示部３ｄに表示制御信号を出力し、表示の制御を行う。
【００３６】
ここで本実施の形態による表示例について説明する。図７において３ｇ、３ｈは操作設定を行う操作釦で前述の操作・設定部３ｆを構成している。３ｈは更新、３ｇは決定の機能を有し、３ｉにより表示更新を行い３ｇで決定し本状態の表示パターンを表示・保持する。３ｉは表示部３ｄを示すものであり例えば液晶等で構成されている。
【００３７】
また図８（ａ）（ｂ）は、制御端末装置４の表示部において、リアルタイム表示を行なう表示パターンを示すものであり、図８（ａ）はデマンド情報を示している。ここで表示画面上の８１ａは現在時刻、８１ｂは目標デマンド、８１ｃは基準デマンド、８１ｄは現在デマンドであり、制御端末装置４の表示部で表示するものである。
【００３８】
また図８（ｂ）は電力量情報を示しており、８２ｅは当日０時から現在までの積算電力量、８２ｆは当月初めから現在までの積算電力量をリアルタイムで示すものである。
【００３９】
また現在デマンドと残り時間及び目標デマンドよりデマンド値が目標デマンドを超過する恐れがある場合、図８（ａ）に示すデマンド情報表示画面の背景色を、通常白色から赤色に表示を変更することで警報表示する構成としている。
【００４０】
以上に説明する表示パターンは受信タイミング毎、換言すると単位時間毎に表示を更新させリアルタイムに表示するよう構成している。本実施例によると１分毎の表示更新となり、時限内かつ日々の電力管理に対し一参考データを提供する。
【００４１】
次に図９（ａ）〜（ｃ）によりデータを相対・比較表示する表示パターンについて説明する。
【００４２】
まず図９（ａ）は、縦軸を積算電力量、横軸を時刻とし、１時間単位毎による積算電力量を表示することにより、日負荷曲線を示すものであり、図中９１ｂで示す面表示グラフは現在時刻の１時間前までの時間毎積算電力量データを示し、図中９１ｃは現在時限内の積算電力量データを示している。このように本実施の形態の制御端末装置４では、表示装置での表示により、時間毎の負荷状態を比較することが可能である。
【００４３】
また図９（ｂ）は縦軸に月間積算電力量、横軸に月度を用いて表した月積算電力量を示す棒グラフであり、図中９２ｄで示すグラフは当該年のこれまでの実績データを表示し、図中９２ｅは当月初めから現在までのデータを表示し、図中９２ｆは前年度の該当月のデータを参考表示する構成としている。そして、例えば棒グラフの色別によりデータ識別を行うことができる。
【００４４】
さらに図９（ｃ）はデマンド表示によるデマンド月報グラフであり、月最大デマンド値を現在日時を基準に過去１２ヶ月分のデータとして棒グラフ表示し、当月度のデータに関しては当月現在までの最大発生デマンド値を表示している。なお図中９３ｇは当月度の最大発生デマンド値をデジタル表示している。
【００４５】
このように本表示パターンによると、月毎の電力量推移を把握することが可能であり、更に前年同月以降のデータを参考表示することで、次月度以降の使用電力量の推移予測を行うことができ、次月度以降の電力量管理を行う上で一参考データを提供することができる。
【００４６】
以上のように、本実施の形態によれば、電灯線通信可能な制御端末装置４を構成し、また制御端末装置４の表示構成をリアルタイム表示もしくは相対比較可能な表示構成としたことで、電力制御機能に加え電力監視・計測機能の向上を計った電力省エネ制御システムの提供を可能としたほか、設置場所の自由度が広がるため例えば事務所等電力管理者の近くに監視・計測装置を設置することができる。同様に、電灯線通信のため制御端末装置の移動・移設が容易に行え、電力使用状態を広範囲で容易に監視することが可能になる。さらに前述のような表示構成とすることで電力管理に必要なデータを表示画面上で提供することが可能である。
【００４７】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３について図１０を用いて説明する。図１０において、１０は計測すべき電源系統部２０の種々電力情報を計測・表示する電力計測装置（ＷＨＭ１０）、１１はＷＨＭ１０の通信データを電灯線通信仕様にプロトコル変換し電灯線１００ｂ上に通信出力する接続用アダプタであり、本実施の形態において実施の形態１、２と同様の箇所については同一の符号を付し、重複する詳細な説明を省略する。
【００４８】
そして本実施の形態において、実施の形態２と異なる点は、本装置が持つ通信プロトコルを電灯線通信仕様にプロトコル変換しＷＨＭ１０とのインタフェースを司る接続用アダプタ１１を構成している点である。
【００４９】
ここで、本実施例におけるＷＨＭ１０の構成は特に図示はしていないが、電灯線通信非対応の通信部を有したもので、図２に示すＷＨＭ１の構成より通信部１ｅから電灯線通信機能を廃止して縮小したものであり、その他構成要素及び同要素機能については同一の機能を有する構成のものである。また接続用アダプタ１１は前述の通り電灯線通信へのプロトコル変換を司る機能を有するものであり、ＷＨＭ１０からの通信出力を受信し電灯線通信仕様にプロトコル変換を行い、電灯線１００ｂ上に接続された制御用機器アダプタ２及び制御端末装置４とのインタフェースを構成する機能を有している。
【００５０】
以上のように、本実施の形態によれば接続用アダプタ１１を構成することで、電灯線通信仕様に未対応の電力計測装置にても、電灯線を通信媒体とする電力省エネ制御システムを提供することが可能となり、既設・既存の電力計測装置を有効活用することが可能となり、本電力省エネ装置を構成する上で安価に装置構成が可能となる。
【００５１】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４について図１１を用いて説明する。図１１において、１３は計測すべき電力回路（電源系統）の電力情報を計測する電力計測装置（ＷＨＭ１３）、１２は制御端末装置であり、本実施の形態において実施の形態１、２と同様の箇所については同一の符号を付し、重複する詳細な説明を省略する。
【００５２】
本実施の形態において実施の形態２と異なる点は、制御端末装置１２において、実施の形態２における電力省エネ制御システム構成に用いた制御端末装置４の機能拡張を図り、省エネ制御・電力制御を実行するよう構成した点である。
【００５３】
ここで、特に図示及び詳細説明は省くが、本実施の形態に用いた電力計測装置（ＷＨＭ１３）は計測すべき電力回路（電源系統）の電力量を計測し１分間毎に通信出力するよう機能縮小を図っているが、それに関わる構成要素の機能・動作は実施の形態１の図２で説明した通りである。
【００５４】
次に、本実施の形態における制御端末装置１２について図１２および図１３を用いて説明する。
【００５５】
図１２は本実施の形態に用いた制御端末装置１２の構成図、図１３はその正面から見た外観図を示すものである。
【００５６】
図１２において、１２ａは通信データのプロトコル変換を行い、送受信を司る通信部１２ａであり、双方向の通信を実施している。また１２ｈは負荷の運転制御パターンを構成する制御状態設定部であり、運転制御パターンを構成する運転パターンと運転モードの各制御ロジックが設定されている。１２ｂはＷＨＭ１３からの電力量データを基に各種電力量演算及び表示演算を実行する演算部であり、同演算部１２ｂは前述の電力量演算結果を基に２種類の演算制御を実行すると共に、実施の形態２で示す表示機能を併せ持った構成としている。１２ｆは各種条件制御や制御に必要な情報を設定する操作・設定部である。１２ｇは通信部１２ａを介し制御信号を出力できるよう構成した信号制御部であり、その他表示部３ｄ、メモリ部３ｃ、時限カウンタ部３ｅは実施の形態２と同様な機能を有する。
【００５７】
以下、本実施の形態における電力省エネ制御システムについて、その動作概要を説明する。ＷＨＭ１３により計測・通信出力された単位時間当たりの電力量情報は、一旦端末制御装置１２にて受信し、同端末装置１２の演算処理部１２ｂにより時限カウンタ部３ｅのカウンタデータを基に各種電力情報の演算を実行する。そして制御端末装置１２は、演算処理部１２ｂによる演算結果を、実施の形態２に示すと同様に各種電力量情報を設定された表示パターンに基づき表示部３ｄに表示する。
【００５８】
一方、制御端末装置１２において、制御用機器アダプタ２に対しては、２種類の演算制御結果に基づき、制御信号を出力する。すなわち、本演算制御の一つは、電力演算結果を用い予め操作・設定部１２ｆにより操作され制御状態設定部１２ｈにより設定された運転制御パターンの制御ロジックに準じた制御信号を信号制御部１２ｇ及び通信部１２ａを介し出力する。もう一つの演算制御は、制御負荷の遮断・復帰の演算制御を行なうものであり、現在デマンド及び時限カウンタ部３ｅより得られる残り時限データから３０分デマンドを予測し、予測デマンドが目標デマンドを超過する恐れが有る場合は、予め設定された制御負荷順に負荷を遮断する制御信号を出力する。また反対に、予測電力が目標電力を超過する危険がなくなったと判断した場合は、遮断制御順とは反対に制御負荷の復帰を行なうよう制御信号を出力する。
【００５９】
ここで、図１３〜図１６を基に操作・設定部及び運転制御パターンについて説明する。図１３中の１３ａ〜１３ｄは、制御端末装置１２の操作・設定部１２ｆを構成する操作機能の一要素を示すものであり、主に画面上の操作対象ポイント移動及び数値選択機能を有しているものであり、１３ａは上方移動かつ数値カウントアップ釦、１３ｂは右方移動釦、１３ｃは下方移動かつ数値カウントダウン釦、１３ｄは左方移動釦を示す。また１３ｅはヘルプ釦を示し、その機能については後述する。なお決定釦３ｇ及び更新釦３ｆは実施の形態２と同機能を有する。
【００６０】
また図１４は制御状態設定Ｉを示す設定画面パターン図であり、制御用機器アダプタ２及び同機器アダプタ２が有する制御出力端子毎に運転制御パターンを設定するための設定画面である。そして１４ａは制御対象の制御用機器アダプタ２に設定された固有アドレスを設定するポイントであり、１４ｂは制御用機器アダプタ２が有する制御出力端子毎に設定された出力チャンネルを、１４ｃ、１４ｄはそれぞれ運転制御パターンを構成する運転モードと運転パターンを設定するポイント、１４ｅは対象となる出力チャンネルに接続された負荷の遮断・復帰制御の実効有無を設定するものであり、制御実行設定時は遮断制御順に数値入力する構成としている。なお未設定時は同制御は未実施となるよう構成しているものであり、いずれも図１３に示す１３ａ〜１３ｄ及び３ｇ，３ｆの操作釦にて決定する。
【００６１】
さらに、制御端末装置において、予測電力が予め設定した目標電力を超過すると判断した場合に遮断する電気機器の遮断する順序、あるいは復帰させるときの順序、すなわち優先順位を記憶させ、その順序で電気機器の遮断、復帰させることもできる。これにより、使用者の使用実態に応じた電力省エネ制御が行なわれる。
【００６２】
ここで、図１５に示す制御状態設定IIの設定画面パターン図、および図１６（ａ）（ｂ）を参考にしながら運転制御パターンを構成する運転パターンについて説明する。図１４で示す１４ｄの運転パターンを選択後決定すると、図１５に示す運転パターン設定画面に移行する。図１５に示すように運転パターンは強制パターンと任意パターンの２パターンより構成されている。図１５中の１５ａは強制パターンを１５ｂは任意パターンを設定するためのポイントであり、図１６（ａ）の強制パターンで示すように、予め設定された運転モードを毎時実行するパターンとして設定されている。これに対し図１６（ｂ）に示す任意パターンでは、使用者が制御必要時の時間帯を３パターン設定し、同設定時間帯のみ運転モードを実行するよう構成している。なお参考のために、図１８（ａ）に任意パターンにおける設定時の設定表示画面を示しておく。
【００６３】
このように、制御用アダプタ毎かつ同機器２が保有する制御出力端子毎に簡単・容易な操作にて運転制御状態を設定することが可能である。尚前述の運転モードとは、単位時間当たりの制御出力時間を示すものであり、本実施の形態においては、図１７に示すように１時間当たりの制御出力時間を表すものであり同図からも解るように１時間当たり、連続ｔ分間制御出力するよう構成したＬモードと、連続ｔ分間の制御出力を３０分毎に出力するよう構成したＭモードと、連続ｔ分間の制御出力を２０分毎に出力するよう構成したＨモードの３モードの出力モードを用意している。勿論運転パターン及び運転モードについては効果に応じ構成すればよいものであり、本実施の形態の如くパターン数を限る必要はなくパターンを複数用意・構成することも可能である。
【００６４】
また本実施の形態においては、本装置の外観図である図１３の１３ｅに示すように省エネ制御・電力制御中であっても同制御を中止するヘルプ機能を有したヘルプ釦を構成している。本ヘルプ機能実行時は、一旦制御停止し１時間後に自動復帰する機能を有し、且つヘルプ釦の連続２度実行でヘルプ状態から強制復帰できる構成としている。図１８にヘルプ実行時のヘルプ表示画面を示す。図１８（ａ）が示すポイントは状態表示を示しておりヘルプ実行時は「制御停止中」の表示を行う。１８（ｂ）はヘルプの残り時間を表示するよう構成しており、通常ヘルプ実行時から４０分経過した場合は残り時間２０分を表示するよう構成している。
【００６５】
以上のように、本実施の形態によれば電灯線通信可能な制御端末装置を構成したこと、また表示機能の他、電力演算制御機能を構成をすることで、容易に電力・省エネ制御設定が可能になり、必要に応じ設定・監視を行うことが可能になる。更に電力計測装置（ＷＨＭ）をより小型に構成することが可能なため設置場所の自由度が広がり取扱性等を向上させることが可能である。
【００６６】
（実施の形態５）
本実施の形態について図１９を用いて説明する。図１９において１４は制御用機器アダプタ、１９ｂは制御状態設定部、１９ｄは演算部を示し、実施の形態１、２、４と同様の箇所については同一の符号を付し重複する詳細な説明を省略する。
【００６７】
図１９は本実施の形態に用いた制御用機器アダプタ１４を示す構成図であり、実施の形態４における制御端末装置１２に構成する制御状態設定部１２ｈ機能を制御用機器アダプタ１４の１９ｂに構成した点が異なるところである。
【００６８】
図１９において、１９ｂは負荷の運転制御状態を構成する運転パターン・運転モードの各制御ロジックが設定されている制御状態設定部であり、１９ｄは制御端末装置からの信号に基づき負荷制御状態を構成・決定する演算部である。その他、制御端末装置と演算部１９ｄとのインタフェースを構成する通信部２ａと、主にアドレスを設定する設定部２ｃと、同アドレスを記憶するメモリ部２ｂと、演算部１９ｄからの制御信号に基づき制御信号を出力する例えばフォトカプラ等により構成された制御出力端子を複数設けた制御出力部２ｅより構成される。
【００６９】
また特に図示及び詳細説明は省くが、本実施の形態に用いる制御端末装置は、実施の形態４に示す図１２の制御端末装置１２の構成より操作・設定部１２ｆにより操作・設定された負荷の運転制御状態を示す各パラメータを制御用機器アダプタ１４に出力するよう構成したものであり、その他機能については実施の形態４に示す制御端末装置１２の構成・機能と同じである。
【００７０】
以上のように構成された電力省エネ制御システムについて、その動作を説明する。
【００７１】
制御用機器アダプタ１４は、制御端末装置より受信した負荷の運転制御状態を示す各パラメータ値及び制御状態設定部１９ｂに基づき演算部１９ｄにより各制御端子毎の運転制御状態を決定する。演算部１９ｄは決定した運転状態に基づき、制御信号を制御出力部２ｅに出力することで負荷制御を実行する。このように制御用機器アダプタ１４に制御状態設定部１９ｂを設けることで、通信媒体となる電灯線１００ｂ上の通信量を抑制することができ、よって、負荷制御を実行する制御用機器アダプタをより多数設置した電力省エネ制御システムを構成することが可能となる。
【００７２】
尚本実施の形態で記載した各デマンド及び電力量の各値は、各実施の形態で示す演算部により現在受信データの演算結果及びメモリ部に保存されたメモリデータ、更には時限カウンタ部からの残り時限データと時間データを基に演算算出するものであり、下記演算式により算出されているものであるが、原理等は既に公知の技術であり、本願説明では省略する。
【００７３】
〇積算電力量Ｗ(ｋＷｈ)＝電力計測装置（ＷＨＭ）からの受信データ
〇現在電力Ｐｔ(ｋＷ)  ＝２×（Ｗｔ−Ｗｏ）
Ｗｔ：現在積算電力量，    Ｗｏ：デマンド時限開始時積算電力量
〇予測電力Ｐｆ(ｋＷ)＝Ｐｔ＋（３０−Ｔｔ）×ΔＰ
ΔＰ：単位時間ΔＴ当りの電力量増加分
ΔＴ：サンプリング時限
本実施の形態においては通信タイミングである１分とした。
【００７４】
Ｔｔ：デマンド経過時限
〇基準電力Ｘ(ｋＷ)＝Ｐａ×Ｔｔ÷３０
Ｐa：目標電力(設定値)
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の実施の形態１における電力省エネ制御システムの構成図
【図２】実施の形態１における電力計測装置の構成図
【図３】実施の形態１における制御用機器アダプタ構成図
【図４】実施の形態１における別構成の制御出力部の構成図
【図５】本発明の実施の形態２における電力省エネ制御システムの構成図
【図６】実施の形態２における制御端末装置の構成図
【図７】実施の形態２における制御端末装置の正面から見た外観図
【図８】（ａ）デマンド情報の表示パターン図（ｂ）各種電力量情報の表示パターン図
【図９】（ａ）日負荷曲線情報の表示パターン図（ｂ）月積算電力量情報の表示パターン図（ｃ）デマンド月報情報の表示パターン図
【図１０】本発明の実施の形態３における電力省エネ制御システムの構成図
【図１１】本発明の実施の形態４における電力省エネ制御システムの構成図
【図１２】実施の形態４における制御端末装置の構成図
【図１３】実施の形態４における正面から見た制御端末装置の外観図
【図１４】制御状態設定Ｉを行なうための設定画面パターン図
【図１５】制御状態設定IIを行なうための設定画面パターン図
【図１６】（ａ）強制パターン時の制御出力状態を示す出力パターン図（ｂ）任意パターン時の制御出力状態を示す出力パターン図
【図１７】任意パターン時の制御出力状態の設定を行なうための設定画面パターン図
【図１８】（ａ）任意パターン時の制御出力状態を示す出力パターン図（ｂ）ヘルプ状態を示すヘルプ状態パターン図
【図１９】本発明の実施の形態５における電力省エネ制御システムに用いた制御端末装置の構成図
【符号の説明】
【００７６】
１、１０、１３  電力計測装置（ＷＨＭ）
２、１４  制御用機器アダプタ
２ｅ  制御出力部
３  ブロッキングフィルタ
３ｄ  表示部
４、１２  制御端末装置
１１  接続用アダプタ
１２ｈ、１９ｂ  制御状態設定部
２０  電力系統部
１００ｂ  電灯線
１００ｃ  電気機器（負荷）
【図１】
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【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】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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