(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定系統への電圧値および電流値に基づいてこの被測定系統における実消費電力量を算出する実消費電力量算出手段と、
前記被測定系統への電流値からこの被測定系統における負荷の運転状態を判断する運転状態判断手段と、
この運転状態判断手段によって運転中の状態にあると判断された時間を積算し運転時間とする運転時間積算手段と、
この運転時間積算手段によって求められた運転時間と事前に登録されている基本電力とに基づいて前記被測定系統における負荷を一定の能力で運転したと想定したときの推定電力量を算出する推定電力量算出手段と、
この推定電力量算出手段により算出された推定電力量と前記実消費電力量算出手段により算出された実消費電力量との差として削減電力量を算出する削減電力量算出手段と、
この削減電力量算出手段によって算出された削減電力量および前記実消費電力量算出手段によって算出された実消費電力量を表示する表示手段とを備え、
前記被測定系統に対して個別に設けられることを特徴とする電力量削減実績計量装置。
【請求項２】
請求項１に記載された電力量削減実績計量装置において、
所定のスイッチ操作に応じてその時の前記被測定系統への電圧値および電流値から求められる電力を前記基本電力として登録する基本電力登録手段
を備えたことを特徴とする電力量削減実績計量装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、被測定系統における負荷の実消費電力量および削減電力量を装置単体で計量し表示する電力量削減実績計量装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
昨今、「環境問題」が社会問題としてクローズアップされ、省エネルギー法の改正、リサイクル法など多方面から環境負荷削減に対する取り組みが実施されている。最近では、業務用建物（オフィスビル）事業者に対して、環境負荷削減努力の情報開示が求められるようになってきている。
【０００３】
このため、従来においては、ビル内の各種データを自動収集し、中央の監視室に設けられたコンピュータ（以下、管理コンピュータと呼ぶ）において省エネルギーの実績を算出するようにしている。例えば、高層冷水ポンプ群を負荷とする動力系を被測定系統とした場合、この被測定系統における負荷への電力の積算値を実消費電力量（インバータ制御や台数制御など可変能力で運転した実際の電力量）ＰR として求め、またこの被測定系統における負荷の運転状態データが「運転中」であるときの時間を積算して運転時間Ｔｔを求め、またこの被測定系統における負荷を全負荷運転したときの電力を基本電力ＷB とし、この基本電力ＷB に運転時間Ｔｔを乗じて定格能力で運転したときの推定電力量ＰE を求め、この求めた推定電力量ＰE から実消費電力量ＰR を差し引いて削減電力量ΔＰ（ΔＰ＝ＰE −ＰR ）を求めるようにしている。
【０００４】
〔省エネルギー効果の演算例１〕
図６に、被測定系統における負荷をインバータ制御される４台の高層冷水ポンプとし、これらポンプの運転時間を個別に計量するようにした場合の削減電力量ΔＰの算出例を示す。現場には電力量計が設置されている。この電力量計により、被測定系統における実消費電力量ＰR がＰR ＝７０００ｋＷｈ（▲１▼）として計量され、管理コンピュータに与えられる。管理コンピュータは、各高層冷水ポンプの基本電力ＷB を１７ｋＷとし、この基本電力ＷB に高層冷水ポンプ毎の運転時間Ｔｔを乗じて個々の推定電力量を求める。そして、これら推定電力量を加算して推定電力量ＰE ＝９６１５．２ｋＷｈ（▲２▼）を求め、この求めた推定電力量ＰE ≒９６１５ｋＷｈから実消費電力量ＰR ＝７０００ｋＷｈを差し引いて削減電力量ΔＰ＝２６１５ｋＷｈを求め、画面上に表示したり、帳票として出力する。なお、各高層冷水ポンプの基本電力ＷB は、この各高層冷水ポンプを全負荷運転状態としたときの電力を前もって計測器で測定しておき、この測定した値を管理コンピュータに与えておく。
【０００５】
〔省エネルギー効果の演算例２〕
図７に、被測定系統における負荷を台数制御およびインバータ制御される高層冷水ポンプ群とし、これらポンプの運転時間を一括して計量するようにした場合の削減電力量ΔＰの算出例を示す。現場には電力量計が設置されている。この電力量計により被測定系統における実消費電力量ＰR がＰR ＝７０００ｋＷｈ（▲１▼）として計量され、管理コンピュータに与えられる。管理コンピュータは、高層冷水ポンプ群の基本電力ＷB を６８ｋＷとし、この基本電力ＷB に高層冷水ポンプ群の運転時間Ｔｔを乗じて推定電力量ＰE ＝３８３３８．４ｋＷｈを求め、この求めた推定電力量ＰE ≒３８３３８ｋＷｈから実消費電力量ＰR ＝７０００ｋＷｈを差し引いて削減電力量ΔＰ＝３１３３８ｋＷｈを求め、画面上に表示したり、帳票として出力する。なお、高層冷水ポンプ群の基本電力ＷB は、この高層冷水ポンプ群を全負荷運転状態としたときの電力を前もって計測器で測定しておき、この測定した値を管理コンピュータに与えておく。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような方法では、中央の監視室に設けられた管理コンピュータの画面上あるいは帳票出力でしか削減電力量を知ることができず、削減電力量を知り得る人もビル管理者など一部の人に限られている。また、画面上での操作が煩わしく、また管理コンピュータ内で編集や演算を行わなければならず、即座に所望の系統の削減電力量を知ることができない。このため、省エネルギー効果計量の意識がそれほど高まらず、エネルギー管理活動のより一層の活性化を妨げている。
【０００７】
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、省エネルギー効果計量の意識を高め、エネルギー管理活動の活性化を促進することの可能な電力量削減実績計量装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために本発明は、電力削減実績計量装置を被測定系統に対して個別に設けるようにし、電力削減実績計量装置単体において被測定系統における負荷の実消費電力量および削減電力量を算出し、表示させるようにしたものである。
【０００９】
このために、本願の第１発明（請求項１に係る発明）では、電力削減実績計量装置に、被測定系統への電圧値および電流値に基づいてこの被測定系統における実消費電力量を算出する実消費電力量算出手段と、被測定系統への電流値からこの被測定系統における負荷の運転状態を判断する運転状態判断手段と、運転中の状態にあると判断された時間を積算し運転時間とする運転時間積算手段と、この運転時間と事前に登録されている基本電力とに基づいて被測定系統における負荷を一定の電力で運転したと想定したときの推定電力量を算出する推定電力量算出手段と、この推定電力量と実消費電力量との差として削減電力量を算出する削減電力量算出手段と、算出された削減電力量および実消費電力量を表示する表示手段とを設けている。
【００１０】
この発明によれば、被測定系統への電圧値および電流値からこの被測定系統における実消費電力量ＰR が算出され、また被測定系統への電流値からこの被測定系統における負荷の運転状態が判断され、運転中の状態にあると判断された時間が積算されて運転時間Ｔｔが求められ、この運転時間Ｔｔと事前に登録されている基本電力（例えば、被測定系統における負荷を全負荷運転状態としたときの電力）ＷB とから負荷を一定の能力（例えば、全負荷運転時の能力）で運転したと想定したときの推定電力量ＰE が算出され、ＰE −ＰR ＝ΔＰとして削減電力量ΔＰが算出され、算出された削減電力量ΔＰおよび実消費電力量ＰR が表示される。
【００１１】
また、本願の第２発明（請求項２に係る発明）は、第１発明の電力削減実績計量装置に、さらに、所定のスイッチ操作に応じてその時の被測定系統への電圧値および電流値から求められる電力を基本電力として登録する基本電力登録手段を設けたものでる。この発明によれば、被測定系統における負荷を全負荷運転状態とし、所定のスイッチを操作すると、その時の被測定系統への電圧値および電流値から求められる電力（全負荷状態としたときの電力）が基本電力ＷB として登録される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る電力量削減実績計量装置の一実施の形態の要部を示すブロック図である。
同図において、Ｐ１は電圧端子、Ｐ２は電流端子、Ｐ３は装置内部において算出した実消費電力量ＰR を出力する第１の出力端子、Ｐ４は装置内部において算出した削減電力量ΔＰを出力する第２の出力端子である。電圧端子Ｐ１には被測定系統における負荷への電圧値ＶINが与えられ、電流端子Ｐ２には被測定系統における負荷への電流値ＩINが与えられる。
【００１３】
この電力量削減実績計量装置１００は、電圧端子Ｐ１から入力される電圧値ＶINを変圧してＶinとする変圧器１と、電流端子Ｐ２から入力される電流値ＩINを変流してＩinとする変流器２と、変圧器１からの電圧値Ｖinと変流器２からの電流値Ｉinを乗算して被測定系統における負荷への電力ＷR を求める乗算器３と、乗算器３からの電力ＷR を積分して実消費電力量ＰR を求める積分器４とを備えている。
【００１４】
また、この電力量削減実績計量装置１００は、変流器２からの電流値Ｉinより被測定系統における負荷の運転状態を判断する運転状態判断部５と、運転状態判断部５によって運転中の状態にあると判断された時間すなわち運転中の時間を積算し運転時間Ｔｔとする運転時間積算部６と、基本電力登録スイッチ７と、基本電力登録スイッチ７がオンとされたときの乗算器３からの出力ＷR を基本電力ＷB として登録する基本電力登録部８と、基本電力登録部８に登録されている基本電力ＷB に運転時間積算部６からの運転時間Ｔｔを乗じて推定電力量ＰE を算出する乗算器９と、乗算器９からの推定電力量ＰE と積分器４からの実消費電力量ＰR との差を削減電力量ΔＰとして求める差分演算部１１と、積分器４からの実消費電力量ＰR および差分演算部１１からの削減電力量ΔＰを表示する表示部１２とを備えている。
【００１５】
図２はこの電力量削減実績計量装置１００の被測定系統（動力系統）への設置例を示す図である。この例では、冷水ポンプＰＣ−１，ＰＣ−２およびＰＣ−３を負荷とする第１の動力系統２００Ａに対して電力量削減実績計量装置１００Ａが設けられ、温水ポンプＰＨ−１，ＰＨ−２およびＰＨ−３を負荷とする第２の動力系統２００Ｂに対して電力量削減実績計量装置１００Ｂが設けられている。これら電力量削減実績計量装置１００Ａ，１００Ｂは、動力系統２００Ａ，２００Ｂに対して、電力量計と同じ要領で取り付ける。
【００１６】
動力系統２００Ａにおいて、冷水ポンプＰＣ−１，ＰＣ−２およびＰＣ−３は、図示されていないコントローラによって台数制御およびインバータ制御される。同様に、動力系統２００Ｂにおいて、温水ポンプＰＨ−１，ＰＨ−２およびＰＨ−３は、図示されていないコントローラによって台数制御およびインバータ制御される。図２において、ＩＮＶはインバータを示し、このインバータＩＮＶによってポンプの回転数が調整される。
【００１７】
〔実消費電力量および削減電力量の計量開始前の設定作業〕
電力量削減実績計量装置１００Ａを現場に設置した後、実消費電力量ＰR および削減電力量ΔＰの計量を開始させる前に、基本電力ＷB の登録を行う。この場合、動力系統２００Ａに接続されている冷水ポンプＰＣ−１，ＰＣ−２およびＰＣ−３を全負荷状態とし、基本電力登録スイッチ７をオンとする（図３に示すステップ３０１）。
【００１８】
すると、電力量削減実績計量装置１００Ａの基本電力登録部８は、この時の乗算器３からの電力ＷR 、すなわち動力系統２００Ａへの電圧値ＶINおよび電流値ＩINから求められる電力（冷水ポンプＰＣ−１，ＰＣ−２およびＰＣ−３を全負荷状態とした時の電力）を基本電力ＷB として登録する（ステップ３０２）。これにより、他の計測器を用いることなく自己機能だけで基本電力ＷB を測定し登録することができ、実消費電力量ＰR および削減電力量ΔＰの計量開始前の設定作業の手間を大幅に削減することができる。
【００１９】
なお、この基本電力ＷB の登録は計量開始前に１回のみ行えばよい。本実施の形態では、基本電力登録部８にロック機能を設け、計量中の勝手な登録値変更を禁止するようにしている。
【００２０】
〔実消費電力量および削減電力量の計量〕
基本電力ＷB の登録後、運用開始を電力量削減実績計量装置１００Ａに対して指示すると（ステップ３０３のＹＥＳ）、積分器４は乗算器３からの電力ＷR の積分を開始して実消費電力量ＰR を求める（ステップ３０４）。
【００２１】
また、運転状態判断部５は、電流値Ｉinから電力系統２００Ａにおける負荷（冷水ポンプＰＣ−１，ＰＣ−２，ＰＣ−３）の運転状態を判断する。すなわち、電流値Ｉinに基づいて動力系統２００Ａの負荷へ電流が供給されている状態にあるか否かを確認し、供給されていれば運転中であると判断する。このように、実際に流れている負荷への電流から運転状態を自己判断させることにより、運転状態を知らせる接点からの配線などを省略することができる。
【００２２】
運転時間積算部６は、運転状態判断部５によって運転中の状態にあると判断された時間、すなわち運転中の時間を積算し、運転時間Ｔｔを求める。乗算器９は、基本電力登録部８に登録されている基本電力ＷB に運転時間積算部６からの運転時間Ｔｔを乗じて電力系統２００Ａにおける負荷（冷水ポンプＰＣ−１，ＰＣ−２，ＰＣ−３）を一定の能力（全負荷運転時の能力）で運転したと想定したときの推定電力量ＰE を求める（ステップ３０５）。
【００２３】
差分演算部１１は、乗算器９からの推定電力量ＰE と積分器４からの実消費電力量ＰR とを入力とし、推定電力量ＰE から実消費電力量ＰR を差し引いて削減電力量ΔＰ（ΔＰ＝ＰE −ＰR ）を求める（ステップ３０６）。差分演算部１１において算出された削減電力量ΔＰは、出力端子Ｐ４から出力されるとともに表示部１２へ与えられる。また、積分器４において求められた実消費電力量ＰR は、出力端子Ｐ３から出力されるとともに表示部１２へ与えられる。
【００２４】
これにより、表示部１２には、装置単体で計量された実消費電力量ＰR と削減電力量ΔＰとが表示される（ステップ３０７）。図４に表示部１２での表示例を示す。この場合の削減電力量ΔＰは、電力系統２００Ａにおける負荷（冷水ポンプＰＣ−１，ＰＣ−２およびＰＣ−３）を台数制御およびインバータ制御したことによる可変能力の効果を示している。
【００２５】
なお、上述においては、電力系統２００Ａに対して設けられた電力量削減実績計量装置１００Ａでの処理動作について説明したが、電力系統２００Ｂに対して設けられた電力量削減実績計量装置１００Ｂにおいても全く同様の処理動作が行われる。
【００２６】
また、上述においては、被測定系統を動力系統としたが、照明系統などとしてもよい。図５に間引き点灯制御および調光制御される照明系統３００に対して電力量削減実績計量装置１００を設置した例を示す。この場合、電力量削減実績計量装置１００は、照明系統３００における実消費電力量ＰR および削減電力量ΔＰを算出し、表示部１２に表示する。この場合の削減電力量ΔＰは、照明系統３００における負荷（エントランス照明，ＥＬＶホール照明および廊下照明）を間引き点灯制御および調光制御したことによる可変能力の効果を示している。
【００２７】
このように、本実施の形態によれば、被測定系統に対して個別に電力量削減実績計量装置１００を電力量計と同じ要領で取り付けるだけで、実消費電力量ＰR と同時に削減電力量ΔＰが計量され、表示部１２に表示されるものとなる。この場合、従来の電力量計と同じ感覚で、実消費電力量ＰR に加えて削減電力量ΔＰを知ることができる。これにより、ビル管理者など限られた人だけではなく、多くの人に省エネルギー効果を知るせることが可能となり、省エネルギー効果計量の意識を高め、エネルギー管理活動の活性化を促進することができるようになる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように本発明によれば、被測定系統に対して個別に設けられる電力削減実績計量装置において、被測定系統における負荷の実消費電力量および削減電力量が算出され表示されるものとなり、ビル管理者など限られた人だけではなく、多くの人に省エネルギー効果を知るせることが可能となり、省エネルギー効果計量の意識を高め、エネルギー管理活動の活性化を促進することができるようになる。
また、所定のスイッチ操作に応じてその時の被測定系統への電圧値および電力値から求められる電力を基本電力として登録する基本電力登録手段を設けることにより、他の計測器を用いることなく自己機能だけで基本電力を測定し登録することができ、実消費電力量および削減電力量の計量開始前の設定作業の手間を大幅に削減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る電力量削減実績計量装置の一実施の形態の要部を示すブロック図である。
【図２】  この電力量削減実績計量装置の被測定系統（動力系統）への設置例を示す図である。
【図３】  この電力量削減実績計量装置での処理動作を示すフローチャートである。
【図４】  この電力量削減実績計量装置での実消費電力量および削減電力量の表示例を示す図である。
【図５】  この電力量削減実績計量装置の被測定系統（照明系統）への設置例を示す図である。
【図６】  従来の管理コンピュータでの省エネルギー効果の演算例１を説明する図である。
【図７】  従来の管理コンピュータでの省エネルギー効果の演算例２を説明する図である。
【符号の説明】
１…変圧器、２…変流器、３…乗算器、４…積分器、５…運転状態判断部、６…運転時間積算部、７…基本電力登録スイッチ、８…基本電力登録部、９…乗算器、１１…差分演算部、１２…表示部、Ｐ１…電圧端子、Ｐ２…電流端子、Ｐ３…第１の出力端子、Ｐ４…第２の出力端子、１００（１００Ａ，１００Ｂ）…電力量削減実績計量装置、２００（２００Ａ，２００Ｂ）…動力系統、３００…照明系統。
【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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