JP6215520B2 - Power usage management system - Google Patents

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Description

本発明は、オフィスビルや工場、或いは介護施設等の複数のフロアから成る施設において、電力使用量を管理する電力使用量管理システムに関する。   The present invention relates to a power usage management system that manages power usage in a facility including a plurality of floors such as an office building, a factory, or a nursing facility.

分岐ブレーカ毎に消費される電力を計測し、予め設定されたグループで分けられた分岐ブレーカ群の消費電力をディスプレイに表示して節電の意識を高めるよう工夫した電力使用量管理システムがある。例えば特許文献１では、多数の分岐ブレーカの個々に電流センサを設置すると共に、ブレーカ毎に消費される電力を計測して出力するサーバを分電盤内に設置し、別途外部に設置したディスプレイにサーバからのデータを送信して、電力の使用状況をグラフ等で表示する装置が開示されている。この装置を使用することで、例えば部屋毎に分岐ブレーカをグループ分けして電力使用量をディスプレイに表示すれば、家族それぞれの使用電力を把握でき、節電意識を高めることができた。   There is a power usage management system that measures power consumed for each branch breaker and displays the power consumption of a branch breaker group divided by a preset group on a display to raise awareness of power saving. For example, in Patent Document 1, a current sensor is installed in each of a number of branch breakers, and a server that measures and outputs the power consumed for each breaker is installed in a distribution board, and a display installed separately outside. An apparatus that transmits data from a server and displays a power usage state in a graph or the like is disclosed. By using this device, for example, if the branch breakers are grouped for each room and the amount of power used is displayed on the display, the power used by each family can be ascertained and awareness of power saving can be increased.

特開２０１１−１２０４２８号公報JP 2011-120428 A

しかしながら、分電盤が１つの戸建て住宅が対象であり、複数のフロアから成る施設や工場では分電盤が複数設置されるし、使用電力も単相に加えて三相もあるため、上記特許文献１の構成では多数のサーバが必要となるし、グループ分けも制限が発生した。
例えば、空調機器全体での消費電力を把握しようとした場合は、分電盤を跨いでグループ分けする必要があるが、複数の分電盤を跨いで分岐ブレーカをグループ分けするのが難しく、別途演算装置を必要とし、簡易に構成することができなかった。 However, it is intended for single-family houses with a distribution board, and multiple distribution boards are installed in facilities and factories consisting of multiple floors, and there are three phases in addition to single-phase power usage. The configuration of Document 1 requires a large number of servers, and grouping is limited.
For example, when trying to grasp the power consumption of the entire air conditioning equipment, it is necessary to group across the distribution boards, but it is difficult to group branch breakers across multiple distribution boards. An arithmetic unit is required and cannot be configured easily.

そこで、本発明はこのような問題点に鑑み、複数の分電盤を備えた工場や施設において、分電盤を跨いだ分岐ブレーカのグループ分けを容易に実施でき、グループ毎の電力使用量を演算して表示できる安価な電力使用量管理システムを提供することを目的としている。   Therefore, in view of such problems, the present invention can easily carry out grouping of branch breakers across a distribution board in a factory or facility equipped with a plurality of distribution boards, and can reduce the amount of power used for each group. The object is to provide an inexpensive power consumption management system that can be calculated and displayed.

上記課題を解決する為に、請求項１の発明は、分電盤内の分岐ブレーカ毎に設置した分岐電路電流を計測する電流計測手段と、分電盤内の電路電圧を計測する電圧計測手段とから入手した電流情報及び電圧情報を基に、分岐ブレーカ毎の電力使用量を演算する電力演算手段と、演算結果を表示する表示手段とを有する電力使用量管理システムであって、前記電力演算手段は、分電盤毎に設置されて分電盤内の個々の分岐ブレーカを介して消費される電力を演算し、分岐電路を判別するための識別子を付して出力する第１演算装置と、各第１演算装置が演算した分岐ブレーカ毎の電力使用量情報と、当該データに付されている前記識別子の情報とを基に、前記分電盤を跨いで予めグループ分けされた分岐ブレーカ群の電力使用量を演算する第２演算装置とに分離されて成ることを特徴とする。
この構成によれば、電力演算手段が分岐ブレーカを介した個々の分岐電路の電力を演算する第１演算装置と、グループ分けした分岐ブレーカ群の電力使用量を演算する第２演算装置とに分離されているため、分電盤を複数備えた環境であっても、分電盤を跨いだ分岐ブレーカのグループ分けを簡易に実施でき、グループ分けした分岐ブレーカ群の電力使用量の管理がし易い。また、電力使用量を演算する第２演算装置は分電盤数に関わらず１つで済むため安価に構成できる。
尚、ここで言う電力使用量とは、消費電力に加えて時間量を加味した消費電力量も含むものである。 In order to solve the above-mentioned problems, the invention of claim 1 is characterized in that a current measuring means for measuring a branch circuit current installed for each branch breaker in the distribution board, and a voltage measurement means for measuring a circuit voltage in the distribution board. A power usage management system having power calculation means for calculating the power usage for each branch breaker based on the current information and voltage information obtained from and a display means for displaying the calculation result, the power calculation The means is installed for each distribution board, calculates power consumed via each branch breaker in the distribution board, and outputs a first calculation device with an identifier for determining the branch circuit The branch breaker groups previously grouped across the distribution board based on the power usage information for each branch breaker calculated by each first arithmetic unit and the information of the identifier attached to the data Second to calculate the power consumption of Separated into a calculation unit, characterized by comprising.
According to this configuration, the power calculation means is separated into the first calculation device that calculates the power of each branch circuit via the branch breaker and the second calculation device that calculates the power usage of the grouped branch breaker group. Therefore, even in an environment with multiple distribution boards, grouping of branch breakers across distribution boards can be easily performed, and the power usage of the grouped branch breakers can be easily managed. . Further, since only one second computing device for computing the power consumption is required regardless of the number of distribution boards, it can be configured at low cost.
Note that the amount of power used here includes the amount of power consumed in consideration of the amount of time in addition to the amount of power consumed.

本発明によれば、分電盤を複数備えた環境であっても、分電盤を跨いだ分岐ブレーカのグループ分けを簡易に実施でき、グループ分けした分岐ブレーカ群の電力使用量の管理がし易い。また、電力使用量を演算する第２演算装置は分電盤数に関わらず１つで済むため安価に構成できる。   According to the present invention, even in an environment having a plurality of distribution boards, grouping of branch breakers across the distribution boards can be easily performed, and the power usage of the grouped branch breakers can be managed. easy. Further, since only one second computing device for computing the power consumption is required regardless of the number of distribution boards, it can be configured at low cost.

本発明に係る電力使用量管理システムの一例を示す構成説明図である。It is a configuration explanatory view showing an example of a power usage management system according to the present invention. 第１演算装置のブロック図である。It is a block diagram of a 1st arithmetic unit. 第２演算装置のブロック図である。It is a block diagram of a 2nd arithmetic unit.

以下、本発明を具体化した実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明に係る電力使用量管理システムの一例を示す構成図であり、受電設備を含む構成を示している。図１において、１は電力会社の高圧配電網から高圧線を引き込んで低圧に変換し、各分電盤に電力を送出するためのキュービクル、２は施設内の各フロア等適宜位置に設置されて電力を個々の負荷に供給するための分電盤（第１分電盤２ａ、第２分電盤２ｂ）、３は電力使用量管理システムの一部を成す第１演算装置、４は電力使用量管理システムの一部を成す第２演算装置、５はデータを中継するルータ、６は表示手段としてのディスプレイ６ａを有するパーソナルコンピュータである。   DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments embodying the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of a power usage management system according to the present invention, showing a configuration including power receiving equipment. In FIG. 1, 1 is a cubicle for drawing a high voltage line from a high voltage distribution network of an electric power company and converting it into a low voltage, and sending power to each distribution board. 2 is installed at an appropriate position such as each floor in the facility Distribution boards (first distribution board 2a, second distribution board 2b) for supplying power to individual loads, 3 is a first arithmetic unit that forms part of a power usage management system, and 4 is power usage A second arithmetic unit 5 constituting a part of the quantity management system, 5 is a router for relaying data, and 6 is a personal computer having a display 6a as display means.

キュービクル１には変圧器（第１変圧器１０ａ、第２変圧器１０ｂ）１０が設置されており、電力会社の高圧配電網から引き込まれた電圧は、単相３線式２００Ｖ／１００Ｖ、或いは三相２００Ｖに変換されて個々の分電盤２に出力される。以下、説明のため第１変圧器１０ａが三相２００Ｖに変圧して出力し、第２変圧器１０ｂが単相２００Ｖ（単相３線）に変圧して出力するものとする。   The cubicle 1 is provided with transformers (first transformer 10a, second transformer 10b) 10, and the voltage drawn from the high voltage distribution network of the electric power company is a single-phase three-wire system 200V / 100V, or three The phase is converted to 200 V and output to each distribution board 2. Hereinafter, for the sake of explanation, it is assumed that the first transformer 10a transforms to three-phase 200V and outputs, and the second transformer 10b transforms to single-phase 200V (single-phase three-wire) and outputs.

分電盤２には、主幹ブレーカ２１、主幹ブレーカ２１の２次側電路から複数の分岐電路を形成するための複数の分岐ブレーカ２２、分岐ブレーカ２２毎に分岐電路の電流を計測する電流計測手段としての複数の変流器２３が設置され、第１演算装置３は分電盤２毎に設置されている。
この複数の第１演算装置３と第２演算装置４とパーソナルコンピュータ６とで、本発明の電力使用量管理システムを構成し、第１演算装置３と第２演算装置４とパーソナルコンピュータ６との間はＬＡＮ接続されている。 The distribution board 2 includes a main breaker 21, a plurality of branch breakers 22 for forming a plurality of branch circuits from the secondary circuit of the main breaker 21, and current measuring means for measuring the current of the branch circuit for each branch breaker 22. A plurality of current transformers 23 are installed, and the first arithmetic unit 3 is installed for each distribution board 2.
The plurality of first arithmetic devices 3, second arithmetic devices 4, and personal computers 6 constitute a power usage management system of the present invention, and the first arithmetic device 3, the second arithmetic device 4, and the personal computer 6 A LAN connection is established between them.

尚、図１では説明の都合上、分電盤２には３台の分岐ブレーカ（第１分電盤２ａには第１〜第３ブレーカ２２ａ〜２２ｃ、第２分電盤２ｂには第１〜第３ブレーカ２２ｄ〜２２ｆ）を設置した状態を示している。また、第１分電盤２ａの第１ブレーカ２２ａを介した分岐電路には動力機器が接続され、第２ブレーカ２２ｂ及び第３ブレーカ２２ｃを介した分岐電路には空調機器が接続された場合を示し、第２分電盤２ｂの第１ブレーカ２２ｄを介した分岐電路には空調機器が接続され、第２ブレーカ２２ｅ及び第３ブレーカ２２ｆを介した分岐電路には照明機器が接続された場合を示している。   For convenience of explanation in FIG. 1, the distribution board 2 has three branch breakers (the first distribution board 2a has the first to third breakers 22a to 22c, and the second distribution board 2b has the first. To third breakers 22d to 22f). Further, a case where a power device is connected to the branch circuit via the first breaker 22a of the first distribution board 2a and an air conditioner is connected to the branch circuit via the second breaker 22b and the third breaker 22c. In the second distribution board 2b, an air conditioner is connected to the branch circuit via the first breaker 22d, and a lighting device is connected to the branch circuit via the second breaker 22e and the third breaker 22f. Show.

図２は第１演算装置３のブロック図を示している。図２に示すように、第１演算装置３は、電圧情報入力部３１、電流情報入力部３２、電力計測処理部３３、第１演算処理部３４、演算結果を記憶する記憶部３５、第２演算装置４と通信するための第１ＬＡＮインターフェース（第１ＬＡＮＩＦ）３６等を備えている。
電圧情報入力部３１には、分電盤２内の電路が接続されて電圧情報が入力される。電流情報入力部３２には、分岐ブレーカ２２の数に応じた接続端子が設けられ、複数設置された変流器２３の全てが接続されている。電力計測処理部３３では、入力された電圧情報、及び各変流器２３から伝送された分岐電路の電流情報を基に電力が演算される。
第１演算処理部３４は、電力計測処理部３３、記憶部３５を制御すると共に、第２演算装置４との通信を制御する。 FIG. 2 shows a block diagram of the first arithmetic unit 3. As shown in FIG. 2, the first calculation device 3 includes a voltage information input unit 31, a current information input unit 32, a power measurement processing unit 33, a first calculation processing unit 34, a storage unit 35 for storing calculation results, a second A first LAN interface (first LANIF) 36 for communicating with the arithmetic device 4 is provided.
Voltage information is input to the voltage information input unit 31 by connecting an electric circuit in the distribution board 2. The current information input unit 32 is provided with connection terminals corresponding to the number of branch breakers 22, and all of the plurality of current transformers 23 are connected. In the power measurement processing unit 33, power is calculated based on the input voltage information and the current information of the branch circuit transmitted from each current transformer 23.
The first arithmetic processing unit 34 controls the power measurement processing unit 33 and the storage unit 35 and controls communication with the second arithmetic device 4.

電路が三相で構成される第１分電盤２ａでは、相間電圧が計測され、三相の何れか１相の電流が変流器２３により計測されて第１演算装置３に入力される。また、電力計測処理部３３では、電圧波形及び電流波形から位相差が算出され、位相を加味した実効電力が演算される。
演算された電力データは、分岐電路を判別するための識別子が第１演算処理部３４において添付されて順次第１ＬＡＮインターフェース３６から出力される。また、同時に記憶部３５に記憶される。 In the first distribution board 2a having a three-phase electric circuit, the interphase voltage is measured, and the current of any one of the three phases is measured by the current transformer 23 and input to the first arithmetic unit 3. Further, in the power measurement processing unit 33, a phase difference is calculated from the voltage waveform and the current waveform, and effective power taking the phase into account is calculated.
The calculated power data is sequentially output from the first LAN interface 36 with an identifier for discriminating the branch electric circuit attached in the first calculation processing unit 34. At the same time, it is stored in the storage unit 35.

電路が単相３線で構成される第２分電盤２ｂでは、中性線と２本の電圧線の間の双方の電圧が計測されて第１演算装置３に入力されるし、各分岐電路の電流が計測されて入力される。そして、電力計測処理部３３では、分岐電路の電圧（電圧線−中性線間の電圧或いは電圧線−電圧線間の電圧）に応じた電圧情報が選択されて電力が演算される。
演算された電力データは、分岐電路を判別するための識別子が第１演算処理部３４において添付されて順次出力される。また同時に記憶部３５に記憶される。 In the second distribution board 2b in which the electric circuit is composed of single-phase three wires, both voltages between the neutral wire and the two voltage wires are measured and input to the first arithmetic unit 3, and each branch The current in the electric circuit is measured and input. In the power measurement processing unit 33, voltage information corresponding to the voltage of the branch circuit (voltage between the voltage line and the neutral line or voltage between the voltage line and the voltage line) is selected to calculate the power.
The calculated power data is sequentially output with an identifier for discriminating the branch electric circuit attached in the first calculation processing unit 34. At the same time, it is stored in the storage unit 35.

図３は第２演算装置４のブロック図を示している。図３に示すように、第２演算装置４は、第１演算装置３及びパーソナルコンピュータ６と通信するための第２ＬＡＮインターフェース（第２ＬＡＮＩＦ）４１、電力使用量を演算する第２演算処理部４２、演算結果を記憶する記憶部４３等を備えている。第２演算処理部４２は、個々の分岐電路に対して電力使用量を演算すると共に、予め設定された分岐電路のグループ毎（予め設定した分岐ブレーカ群毎）の電力使用量を求めて出力する。具体的に、グループ毎の現在の消費電力、及びグループ毎の消費電力量が演算されて出力される。尚、第２演算処理部４２はＷＥＢページ作成機能を有し、電力使用量データがＷＥＢページデータとして出力される。   FIG. 3 shows a block diagram of the second arithmetic unit 4. As shown in FIG. 3, the second arithmetic unit 4 includes a second LAN interface (second LANIF) 41 for communicating with the first arithmetic unit 3 and the personal computer 6, a second arithmetic processing unit 42 for calculating power consumption, A storage unit 43 and the like for storing the calculation results are provided. The second arithmetic processing unit 42 calculates the power usage amount for each branch electric circuit, and obtains and outputs the power usage amount for each group of preset branch electric circuits (for each preset branch breaker group). . Specifically, the current power consumption for each group and the power consumption for each group are calculated and output. The second arithmetic processing unit 42 has a WEB page creation function, and power usage data is output as WEB page data.

ここで、グループの設定について説明する。表示手段として設置されてるパーソナルコンピュータ６の操作でグループ分けは実施され、第１演算装置３が出力する電力データに添付されている識別子情報を基にグループ分けが実施される。この際、例えば空調機器のグループ、照明のグループのように複数の分電盤２を跨いで負荷の種類別にグループ分けすることができる。   Here, the group setting will be described. Grouping is performed by operating a personal computer 6 installed as a display means, and grouping is performed based on identifier information attached to power data output from the first arithmetic unit 3. At this time, for example, a group of air conditioners and a group of lighting can be grouped according to the type of load across a plurality of distribution boards 2.

演算結果は第２ＬＡＮインターフェース４１から、ルータ５を介して適宜パーソナルコンピュータ６に伝送される。演算された電力使用量データは、パーソナルコンピュータ６からのアクセスにより、ＷＥＢページデータとして入手し、ディスプレイ６ａにグラフ等で表示される。また、継続して表示される場合は、定期的に現在の電力データにより書き換えが実施される。   The calculation result is appropriately transmitted from the second LAN interface 41 to the personal computer 6 via the router 5. The calculated power consumption data is obtained as WEB page data by access from the personal computer 6, and is displayed on the display 6a as a graph or the like. In addition, when continuously displayed, rewriting is periodically performed with the current power data.

このように、電力演算手段が分岐ブレーカ２２を介した個々の分岐電路の電力を演算する第１演算装置３と、グループ分けした分岐ブレーカ２２の群の電力使用量を演算する第２演算装置４とに分離されているため、分電盤２を複数備えた環境であっても、グループ分けした分岐ブレーカ２２の群の電力使用量を演算する第２演算装置４は１つで済み安価に構成できる。そして、分電盤２を跨いだグループ分けであっても簡易に実施でき、電力使用量の管理をし易い。   As described above, the first calculation device 3 for calculating the power of each branch circuit via the branch breaker 22 by the power calculation means, and the second calculation device 4 for calculating the power usage amount of the grouped branch breakers 22. Therefore, even in an environment having a plurality of distribution boards 2, only one second arithmetic unit 4 for calculating the power consumption of the group of branch breakers 22 divided into groups is required, and the configuration is inexpensive. it can. And even if it is grouping across the distribution board 2, it can carry out easily and it is easy to manage electric power consumption.

尚、上記実施形態では、分電盤２を変圧器１０毎に１台設置した場合を説明したが、通常１台の変圧器１０には複数の分電盤２が接続されるもので、接続された分電盤２毎に第１演算装置３を設置すれば良く、第２演算装置４は引き続き１台で良い。また、パーソナルコンピュータ６を表示手段として使用しているが、ＷＥＢブラウザを備えた機器であれば表示手段として使用することができる。   In the above-described embodiment, the case where one distribution board 2 is installed for each transformer 10 has been described. Usually, a plurality of distribution boards 2 are connected to one transformer 10. It is only necessary to install the first arithmetic device 3 for each of the distribution boards 2, and only one second arithmetic device 4 is required. Moreover, although the personal computer 6 is used as a display means, if it is an apparatus provided with the WEB browser, it can be used as a display means.

２・・分電盤、３・・第１演算装置、４・・第２演算装置、６・・パーソナルコンピュータ（表示手段）、２２・・分岐ブレーカ、２３・・変流器（電流計測手段）、３１・・電圧情報入力部（電圧計測手段）、３２・・電流情報入力部、３３・・電力計測処理部、３４・・第１演算処理部、３５・・記憶部、４２・・第２演算処理部、４３・・記憶部。   2 .... distribution panel, 3 .... first arithmetic unit, 4 .... second arithmetic unit, 6 .... personal computer (display means), 22 .... branch breaker, 23 ... current transformer (current measuring means) , 31... Voltage information input unit (voltage measuring means), 32... Current information input unit, 33... Power measurement processing unit, 34... First calculation processing unit, 35. Arithmetic processing unit, 43... Storage unit.

Claims (1)

分電盤内の分岐ブレーカ毎に設置した分岐電路電流を計測する電流計測手段と、分電盤内の電路電圧を計測する電圧計測手段とから入手した電流情報及び電圧情報を基に、分岐ブレーカ毎の電力使用量を演算する電力演算手段と、演算結果を表示する表示手段とを有する電力使用量管理システムであって、
前記電力演算手段は、分電盤毎に設置されて分電盤内の個々の分岐ブレーカを介して消費される電力を演算し、分岐電路を判別するための識別子を付して出力する第１演算装置と、
各第１演算装置が演算した分岐ブレーカ毎の電力使用量情報と、当該データに付されている前記識別子の情報とを基に、前記分電盤を跨いで予めグループ分けされた分岐ブレーカ群の電力使用量を演算する第２演算装置とに分離されて成ることを特徴とする電力使用量管理システム。 Based on the current information and voltage information obtained from the current measurement means that measures the branch circuit current installed for each branch breaker in the distribution board and the voltage measurement means that measures the circuit voltage in the distribution board, the branch breaker A power usage management system having a power calculation means for calculating the power consumption for each and a display means for displaying a calculation result,
The power calculating means is installed for each distribution board, calculates the power consumed through each branch breaker in the distribution board, and outputs an output with an identifier for determining the branch circuit . An arithmetic unit;
Based on the power usage information for each branch breaker calculated by each first arithmetic unit and the information of the identifier attached to the data, the branch breaker group grouped in advance across the distribution board A power usage management system, wherein the power usage management system is separated from a second arithmetic unit that calculates power usage.
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