JP6757272B2 - Power measuring device, power measuring method and power measuring program - Google Patents

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Description

本発明は、単相3線式の配電線間の電力を計測する電力計測技術に関する。 The present invention relates to a power measurement technique for measuring power between single-phase, three-wire distribution lines.

特許文献1は、分電盤等における単相3線式の主幹回路の電力を計測する電力計測装置を開示している。この電力計測装置は、2つの配電線のうちの一方の配電線と中性線との間の電圧V11と、他方の配電線と中性線との間の電圧V12と、各配電線を流れる電流I11,I12とを計測し、電圧V11と電流I11により計算した電力と、電圧V12と電流I12により計算した電力とを合算することにより、主幹回路の電力を計測している(特許文献1の段落0025)。 Patent Document 1 discloses a power measuring device that measures the power of a single-phase three-wire main circuit in a distribution board or the like. This power measuring device flows through each distribution line with a voltage V11 between one distribution line and the neutral wire of the two distribution lines and a voltage V12 between the other distribution line and the neutral line. The currents I11 and I12 are measured, and the power calculated by the voltage V11 and the current I11 is added up with the power calculated by the voltage V12 and the current I12 to measure the power of the main circuit (Patent Document 1). Paragraph 0025).

上記の電力計測装置は、相毎に電圧と電流を計測しているので、精度良く電力を計測することができる。 Since the above-mentioned power measuring device measures voltage and current for each phase, it is possible to measure power with high accuracy.

特開2006−337193号公報(2006年12月14日公開)Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-337193 (published on December 14, 2006)

しかしながら、上述の電力計測装置は、電圧V11,V12をそれぞれ検出するための電圧検出用トランスが2つ必要である。また、電圧検出用トランスの2次側電圧をデジタル値に変換するA/Dコンバータのチャンネルも2つ必要となるため、高価格化しやすい。また、電圧検出用トランスは大型であり、基板上における占有面積が大きい。このため、電力計測器を実装する基板が大型化する。 However, the above-mentioned power measuring device requires two voltage detection transformers for detecting the voltages V11 and V12, respectively. Further, since two channels of the A / D converter for converting the secondary side voltage of the voltage detection transformer into a digital value are required, the price can be easily increased. Further, the voltage detection transformer is large and occupies a large area on the substrate. Therefore, the size of the board on which the power measuring instrument is mounted becomes large.

また、他の電力計測装置は、2つの配電線の間の電圧Vと、2つの配電線に流れる上記の電流I1,I2とを計測して電力を計測している。具体的には、この電力計測装置は、一方の配電線と中性線との間の電圧V11、および、他方の配電線と中性線との間の電圧V12をそれぞれ1/2*Vと仮定する。電圧V11と電流I11を乗算して得た第1電力と、電圧V12と電流I12を乗算して得た第2電力とを合算することにより、単相3線式の電力を計測している。 Further, another power measuring device measures the voltage V between the two distribution lines and the above-mentioned currents I1 and I2 flowing through the two distribution lines to measure the power. Specifically, this power measuring device sets the voltage V11 between one distribution line and the neutral wire and the voltage V12 between the other distribution line and the neutral wire to 1/2 * V, respectively. Assume. The single-phase three-wire system power is measured by adding up the first power obtained by multiplying the voltage V11 and the current I11 and the second power obtained by multiplying the voltage V12 and the current I12.

しかしながら、この電力計測装置では、V11=V12と仮定しているが、常にこの仮定が成り立つ訳ではない。特に、電流I11,I12との間に差があると、電力計測の誤差が大きくなる。これは、電流I11,I12の値は各相の負荷の接続状況によって定まるが、各相に接続される負荷がバランスされるとは限らないためである。 However, although this power measuring device assumes that V11 = V12, this assumption does not always hold. In particular, if there is a difference between the currents I11 and I12, the error in power measurement becomes large. This is because the values of the currents I11 and I12 are determined by the connection status of the loads of each phase, but the loads connected to each phase are not always balanced.

本発明の一態様は、低廉化および小型化が可能であり、かつ、単相3線式の主幹回路における2つの配電線を流れる電流の間に差があっても計測精度の誤差が少ない電力計測装置を実現することを目的とする。 One aspect of the present invention is an electric power that can be reduced in cost and size, and has a small error in measurement accuracy even if there is a difference between the currents flowing through the two distribution lines in the single-phase three-wire main circuit. The purpose is to realize a measuring device.

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る電力計測装置は、単相3線を構成する第1配電線、第2配電線および中性線のうち、前記第1配電線と前記第2配電線との間の電圧を測定する電圧測定回路と、前記第1配電線に流れる第1電流および前記第2配電線に流れる第2電流を測定する電流測定回路と、前記単相3線の電力を計測する電力計測プロセッサとを備え、前記電力計測プロセッサは、仮定した電源電圧から、前記中性線、前記第1配電線および前記第2配電線の予め設定された抵抗値による電圧降下分を減じた値となるように、測定された前記電圧を、前記第1配電線と前記中性線との間の第1負荷に印加される第1負荷電圧と、前記第2配電線と前記中性線との間の第2負荷に印加される第2負荷電圧と、に分割し、前記第1負荷電圧と測定された前記第1電流との積と、前記第2負荷電圧と測定された前記第2電流との積とを合計することにより前記電力を算出する。 In order to solve the above problems, the power measuring device according to one aspect of the present invention includes the first distribution wire, the second distribution wire, and the neutral wire constituting the single-phase three-wire. A voltage measuring circuit that measures the voltage between the second distribution line, a current measuring circuit that measures the first current flowing through the first distribution line, and a second current flowing through the second distribution line, and the single phase. It includes a power measurement processor that measures the power of three wires, and the power measurement processor uses preset resistance values of the neutral wire, the first distribution wire, and the second distribution wire from the assumed power supply voltage. The measured voltage is applied to the first load between the first distribution wire and the neutral wire so as to be a value obtained by subtracting the voltage drop, and the first load voltage and the second distribution. The second load voltage applied to the second load between the electric power and the neutral wire is divided into, and the product of the first load voltage and the measured first current and the second load voltage. The electric power is calculated by summing the product of the measured second current and the measured second current.

また、上記の課題を解決するために、本発明の他の態様に係る電力計測装置は、単相3線を構成する第1配電線、第2配電線および中性線のうち、前記第1配電線と前記第2配電線との間の電圧を測定する電圧測定回路と、前記第1配電線に流れる第1電流および前記第2配電線に流れる第2電流を測定する電流測定回路と、前記単相3線の電力を計測する電力計測プロセッサとを備え、前記電力計測プロセッサは、前記電圧の瞬時値の正の半周期の値と前記第1電流との積を所定期間で加算して平均した第1有効電力と、前記電圧の瞬時値の負の半周期の値と前記第2電流との積を前記所定期間で平均した第2有効電力とを加算することにより有効電力を算出し、前記電圧の瞬時値の正の半周期または負の半周期の値の実効電圧を算出し、前記第1有効電力と前記第2有効電力との差の二乗に予め設定された抵抗値を乗じた値を前記実効電圧の二乗で除した値を得るとともに、当該値に前記有効電力を加算することにより前記電力を算出する。 Further, in order to solve the above problem, the power measuring device according to another aspect of the present invention is the first of the first distribution wire, the second distribution wire and the neutral wire constituting the single-phase three-wire. A voltage measuring circuit that measures the voltage between the distribution line and the second distribution line, a current measuring circuit that measures the first current flowing through the first distribution line, and a second current flowing through the second distribution line. A power measuring processor for measuring the power of the single-phase three-wire is provided, and the power measuring processor adds the product of a positive half-cycle value of the instantaneous value of the voltage and the first current in a predetermined period. The active power is calculated by adding the averaged first active power, the product of the negative half-cycle value of the instantaneous value of the voltage and the second current, and the second active power averaged in the predetermined period. , Calculate the effective voltage of the positive half cycle or negative half cycle value of the instantaneous value of the voltage, and multiply the square of the difference between the first active power and the second active power by a preset resistance value. The value is obtained by dividing the value obtained by the square of the effective voltage, and the active power is added to the value to calculate the power.

本発明のいずれの態様によっても、低廉化および小型化が可能であり、かつ、単相3線式の主幹回路における2つの配電線を流れる電流の間に差があっても計測精度の誤差を少なくすることができるという効果を奏する。 According to any aspect of the present invention, it is possible to reduce the cost and size, and even if there is a difference between the currents flowing through the two distribution lines in the single-phase three-wire main circuit, an error in measurement accuracy can be obtained. It has the effect of being able to reduce it.

本発明の実施形態1〜3に係る電力計測システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the electric power measurement system which concerns on Embodiments 1 to 3 of this invention. 上記電力計測システムにおける電力計測装置および分電盤の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the power measuring device and a distribution board in the said power measuring system. (a)は上記電力計測装置における電圧検出回路の構成を示す回路図であり、(b)は上記電力計測装置における第1電流検出回路の構成を示す回路図であり、(c)は上記電力計測装置における第2電流検出回路の構成を示す回路図である。(A) is a circuit diagram showing the configuration of the voltage detection circuit in the power measurement device, (b) is a circuit diagram showing the configuration of the first current detection circuit in the power measurement device, and (c) is the circuit diagram showing the configuration of the first current detection circuit in the power measurement device. It is a circuit diagram which shows the structure of the 2nd current detection circuit in a measuring apparatus. 上記分電盤による配電系統の等価回路を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the equivalent circuit of the distribution system by the said distribution board. 上記分電盤の分岐回路に接続される負荷の動作状態に応じて上記主幹回路における電圧および電流の変化を示す波形図である。It is a waveform diagram which shows the change of voltage and current in the main circuit according to the operation state of the load connected to the branch circuit of the distribution board. 上記主幹回路の2つの電源電圧が等しい場合の電力の誤差を示すグラフであって、(a)は比較例の電力算出方法によって算出された電力の誤差および上記電力計測装置の電力算出方法によって算出された電力の絶対誤差を示すグラフであり、(b)は比較例の電力算出方法によって算出された電力の誤差および上記電力計測装置の電力算出方法によって算出された電力の相対誤差を百分率で示すグラフである。It is a graph which shows the electric power error when two power supply voltages of the main circuit are equal, and (a) is calculated by the electric power error calculated by the electric power calculation method of the comparative example, and by the electric power calculation method of the electric power measuring apparatus. It is a graph showing the absolute error of the electric power, and (b) shows the electric power error calculated by the electric power calculation method of the comparative example and the relative error of the electric power calculated by the electric power calculation method of the electric power measuring device as a percentage. It is a graph. 上記主幹回路の2つの電源電圧の一方が大きい場合の電力の誤差を示すグラフであって、(a)は比較例の電力算出方法によって算出された電力の誤差および上記電力計測装置の電力算出方法によって算出された電力の絶対誤差を示すグラフであり、(b)は比較例の電力算出方法によって算出された電力の誤差および上記電力計測装置の電力算出方法によって算出された電力の相対誤差を百分率で示すグラフである。It is a graph which shows the electric power error when one of the two power supply voltages of the main circuit is large, (a) is the electric power error calculated by the electric power calculation method of the comparative example, and the electric power calculation method of the electric power measuring apparatus. It is a graph showing the absolute error of the electric power calculated by the above, and (b) is a percentage of the electric power error calculated by the electric power calculation method of the comparative example and the relative error of the electric power calculated by the electric power calculation method of the electric power measuring device. It is a graph shown by. 上記主幹回路の2つの電源電圧の他方が大きい場合の電力の誤差を示すグラフであって、(a)は比較例の電力算出方法によって算出された電力の誤差および上記電力計測装置の電力算出方法によって算出された電力の絶対誤差を示すグラフであり、(b)は比較例の電力算出方法によって算出された電力の誤差および上記電力計測装置の電力算出方法によって算出された電力の相対誤差を百分率で示すグラフである。It is a graph which shows the electric power error when the other of the two power supply voltages of the main circuit is large, (a) is the electric power error calculated by the electric power calculation method of the comparative example, and the electric power calculation method of the electric power measuring apparatus. It is a graph which shows the absolute error of the electric power calculated by, (b) is the electric power error calculated by the electric power calculation method of the comparative example, and the relative error of electric power calculated by the electric power calculation method of the said electric power measuring apparatus as a percentage It is a graph shown by. 上記実施形態1の変形例に係る電力算出方法によって計測された電力の誤差および比較例の電力算出方法によって算出された電力の誤差を示すグラフである。It is a graph which shows the electric power error measured by the electric power calculation method which concerns on the modification of Embodiment 1 and the electric power error calculated by the electric power calculation method of the comparative example. 本発明の実施形態2に係る、配電線の抵抗値をユーザにより設定する画面を示す図である。It is a figure which shows the screen which sets the resistance value of a distribution line by a user which concerns on Embodiment 2 of this invention. (a)は本発明の実施形態2に係る、配電線の抵抗値を自動設定する画面を示す図であり、(b)は算出された抵抗値の設定画面を示す図であり、(c)は抵抗値の算出の再試行を促す画面を示す図である。(A) is a diagram showing a screen for automatically setting a resistance value of a distribution line according to the second embodiment of the present invention, (b) is a diagram showing a screen for setting a calculated resistance value, and (c). Is a diagram showing a screen prompting a retry of calculation of the resistance value.

〔実施形態1〕
本発明の一実施の形態について図1〜図9に基づいて説明すれば、以下の通りである。
[Embodiment 1]
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 9.

図1は、本実施形態に係る電力計測システムの構成を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a power measurement system according to the present embodiment.

図1に示すように、電力計測システムは、一般家屋などの電力需要のある建屋100に設けられた、電力計測装置101と、分電盤102と、太陽光発電モジュール103と、蓄電池104と、パワーコンディショナ105と、HEMS(Home Energy Management System)コントローラ106と、無線LANルータ107と、表示端末108とを備えている。また、電力計測システムは、建屋100の領域外に設けられた、インターネット200およびクラウドサーバ201を備えている。なお、電力計測システムは、インターネット200の代わりに公衆無線回路網を備えていてもよい。 As shown in FIG. 1, the power measurement system includes a power measurement device 101, a distribution board 102, a photovoltaic power generation module 103, a storage battery 104, and the like, which are provided in a building 100 having a power demand such as a general house. It includes a power conditioner 105, a HEMS (Home Energy Management System) controller 106, a wireless LAN router 107, and a display terminal 108. Further, the power measurement system includes an Internet 200 and a cloud server 201 provided outside the area of the building 100. The power measurement system may include a public wireless network instead of the Internet 200.

電力計測装置101は、分電盤102における主幹回路の電力を計測する装置である。また、電力計測装置101は、計測した電力を電力情報としてHEMSコントローラ106へ無線通信(IEEE 802.15.4)で通知する。また、HEMSコントローラ106から電力情報を取得する要求を受信すれば、その要求に応じて電力情報を送信する。また、電力計測装置101は、パワーコンディショナ105と通信可能に接続されており、パワーコンディショナ105と通信することにより、太陽光発電モジュール103や蓄電池104の状態を取得し、または、これらを制御できる。電力計測装置101については、後に詳しく説明する。 The power measuring device 101 is a device that measures the power of the main circuit in the distribution board 102. Further, the power measuring device 101 notifies the HEMS controller 106 of the measured power as power information by wireless communication (IEEE 802.15.4). When a request for acquiring power information is received from the HEMS controller 106, the power information is transmitted in response to the request. Further, the power measuring device 101 is communicably connected to the power conditioner 105, and by communicating with the power conditioner 105, the state of the photovoltaic power generation module 103 and the storage battery 104 is acquired or controlled. it can. The power measuring device 101 will be described in detail later.

分電盤102は、パワーコンディショナ105または電力系統に設けられた柱上トランス109からの交流電力を建屋100の各所に分岐させる装置であり、各種のブレーカを有している。分電盤102については、後に詳しく説明する。 The distribution board 102 is a device that branches the AC power from the power conditioner 105 or the pole transformer 109 provided in the power system to various parts of the building 100, and has various breakers. The distribution board 102 will be described in detail later.

蓄電池104は、太陽光発電モジュール103から出力された電力を蓄える電池であり、必要に応じて放電してパワーコンディショナ105に電力を出力する。 The storage battery 104 is a battery that stores the electric power output from the photovoltaic power generation module 103, and discharges the electric power as necessary to output the electric power to the power conditioner 105.

パワーコンディショナ105は、太陽光発電モジュール103の発電電力が常に最大となるように太陽光発電モジュール103の動作電圧を制御し、太陽光発電モジュール103または蓄電池104から出力される直流電力を交流電力に変換して、分電盤102に供給する。また、パワーコンディショナ105は、発電電力から、蓄電池104に蓄えられる電力および分電盤102に接続された負荷(図示せず)に供給する電力を差し引いて残る余剰電力を電力系統に逆潮流させる。 The power conditioner 105 controls the operating voltage of the photovoltaic power generation module 103 so that the generated power of the photovoltaic power generation module 103 is always maximized, and uses the DC power output from the photovoltaic power generation module 103 or the storage battery 104 as AC power. Is converted to and supplied to the distribution board 102. Further, the power conditioner 105 subtracts the power stored in the storage battery 104 and the power supplied to the load (not shown) connected to the distribution board 102 from the generated power, and causes the remaining surplus power to flow back to the power system. ..

HEMSコントローラ106は、建屋100のエネルギー(電力)の情報を集約したり、各種の機器の操作を一元化したりするなどの機能を有する装置である。HEMSコントローラ106は、電力情報を収集するために、電力計測装置101から受信した電力情報を内部の記憶装置に保存する。また、HEMSコントローラ106は、無線LANルータ107を介して建屋100内の表示端末108と無線LAN通信することにより、電力情報を表示端末108に送信する。また、HEMSコントローラ106は、インターネット200を介して、クラウドサーバ201に電力情報をアップロードする。 The HEMS controller 106 is a device having functions such as aggregating energy (electric power) information of the building 100 and unifying the operation of various devices. The HEMS controller 106 stores the power information received from the power measuring device 101 in an internal storage device in order to collect the power information. Further, the HEMS controller 106 transmits power information to the display terminal 108 by performing wireless LAN communication with the display terminal 108 in the building 100 via the wireless LAN router 107. Further, the HEMS controller 106 uploads power information to the cloud server 201 via the Internet 200.

表示端末108は、無線LANあるいは公衆無線網の通信機能を備えた、スマートフォン、タブレット端末、あるいは、ノートパソコンなどの携帯型の機器である。また、表示端末108は、表示機能を実現するために表示パネル108a(表示部)を有するとともに、操作機能を実現するためにタッチパネル108bを有している。表示端末108は、建屋100の内外での使用が可能である。表示端末108は、建屋100の内で使用される際には、無線LANの通信機能を使って、無線LANルータ107を経由して直接HEMSコントローラ106と通信して、あるいは、クラウドサーバ201と通信して、電力情報を表示する。また、表示端末108は、建屋100の外で使用される際には、公衆無線網の通信機能を使って、クラウドサーバ201と通信して、電力情報を表示する。 The display terminal 108 is a portable device such as a smartphone, a tablet terminal, or a laptop computer, which has a communication function of a wireless LAN or a public wireless network. Further, the display terminal 108 has a display panel 108a (display unit) for realizing the display function, and has a touch panel 108b for realizing the operation function. The display terminal 108 can be used inside and outside the building 100. When the display terminal 108 is used in the building 100, it communicates directly with the HEMS controller 106 via the wireless LAN router 107 or with the cloud server 201 by using the communication function of the wireless LAN. And display the power information. Further, when the display terminal 108 is used outside the building 100, it communicates with the cloud server 201 by using the communication function of the public wireless network to display the power information.

無線LANルータ107は、建屋100内に存在する表示端末108などの無線LAN機器との無線LAN通信を中継するブロードバンドのルータである。また、無線LANルータ107は、HEMSコントローラ106とLANケーブルを介して接続されており、HEMSコントローラ106との間で有線LAN通信を行なう。また、無線LANルータ107はインターネット200と接続されている。 The wireless LAN router 107 is a broadband router that relays wireless LAN communication with wireless LAN devices such as a display terminal 108 existing in the building 100. Further, the wireless LAN router 107 is connected to the HEMS controller 106 via a LAN cable, and performs wired LAN communication with the HEMS controller 106. Further, the wireless LAN router 107 is connected to the Internet 200.

続いて、電力計測装置101の詳細について説明する。図2は、電力計測装置101および分電盤102の構成を示すブロック図である。図3の(a)は電力計測装置101における電圧検出回路2の構成を示す回路図である。図3の(b)は、電力計測装置101における第1電流検出回路3の構成を示す回路図である。図3の(c)は、電力計測装置101における第2電流検出回路4の構成を示す回路図である。まず、分電盤102について説明する。 Subsequently, the details of the power measuring device 101 will be described. FIG. 2 is a block diagram showing the configurations of the power measuring device 101 and the distribution board 102. FIG. 3A is a circuit diagram showing the configuration of the voltage detection circuit 2 in the power measuring device 101. FIG. 3B is a circuit diagram showing the configuration of the first current detection circuit 3 in the power measuring device 101. FIG. 3C is a circuit diagram showing the configuration of the second current detection circuit 4 in the power measuring device 101. First, the distribution board 102 will be described.

図2に示すように、分電盤102は、2つの配電線L1,L2と中性線Nとからなる単相3線式の主幹回路と、主幹回路から分岐された分岐回路とを有する。 As shown in FIG. 2, the distribution board 102 has a single-phase three-wire main circuit composed of two distribution lines L1 and L2 and a neutral wire N, and a branch circuit branched from the main circuit.

主幹回路には、主幹ブレーカ21が設けられている。 A main breaker 21 is provided in the main circuit.

分岐回路は、主幹回路における配電線L1(第1配電線)および中性線Nの2線、および主幹回路における配電線L2(第2配電線)および中性線Nの2線から分岐した回路であり、それぞれに分岐ブレーカ22,23が設けられている。また、配電線L1にはクランプ電流計24が装着され、配電線L2にはクランプ電流計25が装着されている。クランプ電流計24,25は、変流器(Current Transformer)などからなる電流検出器であり、それぞれ配電線L1,L2に流れる電流を検出する。 The branch circuit is a circuit branched from two distribution lines L1 (first distribution line) and neutral line N in the main circuit, and two distribution lines L2 (second distribution line) and neutral line N in the main circuit. The branch breakers 22 and 23 are provided for each. Further, a clamp ammeter 24 is attached to the distribution line L1, and a clamp ammeter 25 is attached to the distribution line L2. The clamp ammeters 24 and 25 are current detectors including current transformers and the like, and detect currents flowing through the distribution lines L1 and L2, respectively.

電力計測装置101は、電力計測部1と、電圧検出回路2(電圧測定回路)と、第1電流検出回路3(電流測定回路)と、第2電流検出回路4(電流測定回路)と、無線通信モジュール5と、アンテナ6とを備えている。電力計測装置101は、電力計測部1、電圧検出回路2、第1電流検出回路3、第2電流検出回路4、無線通信モジュール5およびアンテナ6が電子部品として基板上に実装されることにより構成されている。 The power measuring device 101 includes a power measuring unit 1, a voltage detecting circuit 2 (voltage measuring circuit), a first current detecting circuit 3 (current measuring circuit), a second current detecting circuit 4 (current measuring circuit), and wireless. It includes a communication module 5 and an antenna 6. The power measurement device 101 is configured by mounting a power measurement unit 1, a voltage detection circuit 2, a first current detection circuit 3, a second current detection circuit 4, a wireless communication module 5, and an antenna 6 on a substrate as electronic components. Has been done.

電圧検出回路2は、分電盤102の配電線L1,L2に接続されて、配電線L1,L2間の電圧Vを検出する。電圧検出回路2は、一例として、図3の(a)に示すように、電圧検出トランスTと、抵抗R1とを有している。 The voltage detection circuit 2 is connected to the distribution lines L1 and L2 of the distribution board 102 and detects the voltage V between the distribution lines L1 and L2. As an example, the voltage detection circuit 2 has a voltage detection transformer T and a resistor R1 as shown in FIG. 3A.

配電線L1,L2は、電圧検出トランスTの一次巻線の両端に接続されている。電圧検出トランスTの二次巻線の両端の間には、抵抗R1が接続されており、抵抗R1の両端に電圧Vが出力される。電圧検出トランスTの一次側は、基板上で他の電子部品と電気的に絶縁されている。 The distribution lines L1 and L2 are connected to both ends of the primary winding of the voltage detection transformer T. A resistor R1 is connected between both ends of the secondary winding of the voltage detection transformer T, and a voltage V is output to both ends of the resistor R1. The primary side of the voltage detection transformer T is electrically isolated from other electronic components on the substrate.

第1電流検出回路3は、クランプ電流計24に接続されており、配電線L1を流れる電流I1(第1電流)を検出する回路である。図3の(b)に示すように、第1電流検出回路3は、抵抗R2を有している。 The first current detection circuit 3 is a circuit connected to the clamp ammeter 24 and detects the current I1 (first current) flowing through the distribution line L1. As shown in FIG. 3B, the first current detection circuit 3 has a resistor R2.

第2電流検出回路4は、クランプ電流計25に接続されており、配電線L2を流れる電流I2(第2電流)を検出する回路である。図3の(c)に示すように、第2電流検出回路4は、抵抗R3を有している。 The second current detection circuit 4 is a circuit connected to the clamp ammeter 25 and detects the current I2 (second current) flowing through the distribution line L2. As shown in FIG. 3C, the second current detection circuit 4 has a resistor R3.

無線通信モジュール5は、アンテナ6を介したHEMSコントローラ106との無線通信を行なうための通信処理回路である。 The wireless communication module 5 is a communication processing circuit for performing wireless communication with the HEMS controller 106 via the antenna 6.

電力計測部1は、電圧検出回路2によって検出された電圧Vと、第1電流検出回路3によって検出された電流I1と、第2電流検出回路4によって検出された電流I2とに基づいて、主幹回路の電力を計測する。電力計測部1は、IC(Integrated Circuit)で構成されており、電力を計測するために、A/D変換器11(図2中「ADC」にて示される)と、電力計測プロセッサ12とを有している。 The power measurement unit 1 is based on the voltage V detected by the voltage detection circuit 2, the current I1 detected by the first current detection circuit 3, and the current I2 detected by the second current detection circuit 4. Measure the power of the circuit. The power measurement unit 1 is composed of an IC (Integrated Circuit), and in order to measure power, an A / D converter 11 (indicated by “ADC” in FIG. 2) and a power measurement processor 12 are used. Have.

A/D変換器11は、電圧検出回路2、第1電流検出回路3および第2電流検出回路4からそれぞれ出力される差動電圧をアナログ値からデジタル値に変換する回路である。A/D変換器11は、少なくとも独立した3チャンネル分のA/D変換器を持つものとする。 The A / D converter 11 is a circuit that converts the differential voltage output from each of the voltage detection circuit 2, the first current detection circuit 3, and the second current detection circuit 4 from an analog value to a digital value. It is assumed that the A / D converter 11 has at least three independent A / D converters.

電力計測プロセッサ12は、A/D変換器11から出力されたデジタル値の電圧Vおよび電流I1,I2に基づいて、分電盤102の主幹回路の電力を算出することにより当該電力を計測するプロセッサである。電力計測プロセッサ12は、主幹回路の電力を算出するために、コントローラ121と、プログラムメモリ122と、データメモリ123と、抵抗算出部124と、電源電圧算出部125と、負荷電圧算出部126と、電力算出部127とを有している。 The power measurement processor 12 is a processor that measures the power by calculating the power of the main circuit of the distribution board 102 based on the digital voltage V and the currents I1 and I2 output from the A / D converter 11. Is. In order to calculate the power of the main circuit, the power measurement processor 12 includes a controller 121, a program memory 122, a data memory 123, a resistance calculation unit 124, a power supply voltage calculation unit 125, a load voltage calculation unit 126, and the like. It has a power calculation unit 127.

プログラムメモリ122は、電力を計測する手順を規定した電力計測プログラムを記憶するメモリであり、ROM(Read Only Memory)によって構成される。データメモリ123は、コントローラ121が各種のデータを記憶するために設けられたメモリであり、RAM(Random Access Memory)によって構成される。 The program memory 122 is a memory for storing a power measurement program that defines a procedure for measuring power, and is composed of a ROM (Read Only Memory). The data memory 123 is a memory provided for the controller 121 to store various types of data, and is composed of a RAM (Random Access Memory).

コントローラ121は、プログラムメモリ122に記憶されたプログラムの手順に従って、電力計測機能を実現する。 The controller 121 realizes the power measurement function according to the procedure of the program stored in the program memory 122.

抵抗算出部124は、柱上トランス109から建屋100までの配電線の抵抗値Rを算出するものである。本実施形態を含む各実施形態では、抵抗値Rを算出しているが、あらかじめ固定値として設定されている場合、または、手動で設定される場合もある。抵抗値Rによる電圧降下分を考慮して電力を計算することが本発明の特徴である。 The resistance calculation unit 124 calculates the resistance value R of the distribution line from the pole transformer 109 to the building 100. In each embodiment including the present embodiment, the resistance value R is calculated, but it may be set as a fixed value in advance or may be set manually. It is a feature of the present invention that the electric power is calculated in consideration of the voltage drop due to the resistance value R.

電源電圧算出部125は、柱上トランス109における、配電線L1と中性線Nとの間の電源電圧E1と、中性線Nと配電線L2との間の電源電圧E2とを算出する。本実施形態では、柱上トランス109における電圧を電源電圧と呼ぶこととする。電源電圧算出部125は、測定された電圧V、電流I1,I2および抵抗値Rに基づいて電源電圧E1,E2を算出する。 The power supply voltage calculation unit 125 calculates the power supply voltage E1 between the distribution line L1 and the neutral line N and the power supply voltage E2 between the neutral line N and the distribution line L2 in the pole transformer 109. In the present embodiment, the voltage in the pole transformer 109 is referred to as a power supply voltage. The power supply voltage calculation unit 125 calculates the power supply voltages E1 and E2 based on the measured voltages V, currents I1 and I2, and resistance value R.

負荷電圧算出部126は、分電盤102における、配電線L1と中性線Nとの間の負荷電圧V1(第1負荷電圧)と、中性線Nと配電線L2との間の負荷電圧V2(第2負荷電圧)とを算出する。本実施形態では、分電盤102における電圧を負荷電圧と呼ぶこととする。負荷電圧は、電源電圧E1,E2から配電線L1,L2の抵抗Rによる電圧降下分を差し引いたものとなる。どれだけの電圧降下があるかは、配電線L1,L2の抵抗Rと、配電線L1に流れる電流I1、配電線L2に流れる電流I2との関係により決まる。電流I1は、配電線L1と中性線Nとの間の負荷LD1(第1負荷)に依存する。同様に、電流I2は、中性線Nと配電線L2との間の負荷LD2(第2負荷)に依存する。 The load voltage calculation unit 126 describes the load voltage V1 (first load voltage) between the distribution line L1 and the neutral line N and the load voltage between the neutral line N and the distribution line L2 in the distribution board 102. Calculate V2 (second load voltage). In the present embodiment, the voltage in the distribution board 102 is referred to as a load voltage. The load voltage is obtained by subtracting the voltage drop due to the resistors R of the distribution lines L1 and L2 from the power supply voltages E1 and E2. How much voltage drop there is is determined by the relationship between the resistors R of the distribution lines L1 and L2, the current I1 flowing through the distribution line L1, and the current I2 flowing through the distribution line L2. The current I1 depends on the load LD1 (first load) between the distribution line L1 and the neutral wire N. Similarly, the current I2 depends on the load LD2 (second load) between the neutral wire N and the distribution line L2.

電力算出部127は、負荷電圧V1,V2および電流I1,I2に基づいて、分電盤102における主幹回路の電力を算出する。 The power calculation unit 127 calculates the power of the main circuit in the distribution board 102 based on the load voltages V1 and V2 and the currents I1 and I2.

以上のように構成される電力計測装置101による電力計測の動作(電力計測方法)について説明する。 The operation (power measurement method) of power measurement by the power measurement device 101 configured as described above will be described.

図4は、分電盤102による配電系統の等価回路を示す回路図である。図5は、分電盤102の分岐回路に接続される負荷LD2の動作状態に応じて主幹回路における負荷電圧V1,V2および電流I1,I2の変化を示す波形図である。 FIG. 4 is a circuit diagram showing an equivalent circuit of the distribution system by the distribution board 102. FIG. 5 is a waveform diagram showing changes in load voltages V1 and V2 and currents I1 and I2 in the main circuit according to the operating state of the load LD2 connected to the branch circuit of the distribution board 102.

図4に示すように、配電線L1と中性線Nとの間には主幹電源として電源電圧E1が印加され、中性線Nと配電線L2との間には主幹電源として電源電圧E2が印加されている。また、配電線L1と中性線Nとの間には負荷LD1が接続され、中性線Nと配電線L2との間には負荷LD2が接続されている。負荷LD1には負荷電圧V1が印加され、負荷LD2には負荷電圧V2が印加されている。 As shown in FIG. 4, a power supply voltage E1 is applied as a main power source between the distribution line L1 and the neutral line N, and a power supply voltage E2 is applied as a main power source between the neutral line N and the distribution line L2. It has been applied. Further, a load LD1 is connected between the distribution line L1 and the neutral line N, and a load LD2 is connected between the neutral line N and the distribution line L2. A load voltage V1 is applied to the load LD1, and a load voltage V2 is applied to the load LD2.

ここで、柱上トランス109から建屋100までの配電線の抵抗成分を抵抗Rとする。また、以降の説明において、Rは抵抗Rの抵抗値をも表すものとする。 Here, the resistance component of the distribution line from the pole transformer 109 to the building 100 is defined as the resistance R. Further, in the following description, R also represents the resistance value of the resistor R.

まず、図4に示す配電系統において、電流I1は、電源電圧E1を出力する交流電源から、配電線L1および負荷LD1を経て中性線Nへと流れて当該交流電源に戻る。また、電流I2は、電源電圧E2を出力する交流電源から、中性線Nおよび負荷LD2を経て配電線L2へと流れて当該交流電源へ戻る。 First, in the distribution system shown in FIG. 4, the current I1 flows from the AC power source that outputs the power supply voltage E1 to the neutral line N via the distribution line L1 and the load LD1 and returns to the AC power source. Further, the current I2 flows from the AC power source that outputs the power supply voltage E2 to the distribution line L2 via the neutral wire N and the load LD2, and returns to the AC power source.

中性線Nにおいて、電流I1,I2は流れる方向が逆である。このため、電流I1,I2が互いに等しい場合、電流I1,I2が相殺されて、中性線Nには電流が流れない。また、電流I1が電流I2よりも大きい場合、図4において破線に示す方向(左向き)に電流が流れる。また、電流I1が電流I2よりも小さい場合、図4において一点鎖線に示す方向(右向き)に電流が流れる。 On the neutral line N, the currents I1 and I2 flow in opposite directions. Therefore, when the currents I1 and I2 are equal to each other, the currents I1 and I2 cancel each other out, and no current flows through the neutral wire N. When the current I1 is larger than the current I2, the current flows in the direction (leftward) shown by the broken line in FIG. When the current I1 is smaller than the current I2, the current flows in the direction (rightward) shown by the alternate long and short dash line in FIG.

上記のいずれの場合であっても、式(1)および式(2)が成り立つ。 In any of the above cases, equations (1) and (2) hold.

V1=E1−(2*I1−I2)*R …(1)
V2=E2−(2*I2−I1)*R …(2)
電源電圧E1,E2は必ずしも等しいとは限らないが、ここでは、以降の計算を進めるために、電源電圧E1,E2が等しいものと仮定する。後に、電源電圧E1,Eが等しくない場合のシミュレーション結果も説明する。また、電源電圧E1,E2をまとめて電源電圧Eと称する。
V1 = E1- (2 * I1-I2) * R ... (1)
V2 = E2- (2 * I2-I1) * R ... (2)
The power supply voltages E1 and E2 are not always equal, but here, in order to proceed with the subsequent calculations, it is assumed that the power supply voltages E1 and E2 are equal. Later, a simulation result when the power supply voltages E1 and E are not equal will be described. Further, the power supply voltages E1 and E2 are collectively referred to as a power supply voltage E.

式(1),(2)の両辺同士を加算すると、式(3)のように表される。 When both sides of the equations (1) and (2) are added together, it is expressed as the equation (3).

V1+V2=E1+E2−(I1+I2)*R
V=2E−(I1+I2)*R …(3)
式(3)における電圧Vは、分電盤102における、配電線L1と配電線L2との間の電圧であり、負荷電圧V1,V2の合計に等しい。本実施形態では、負荷電圧V1,V2を個別に計測することはない。計測するのは、電圧Vと電流I1,I2のみである。
V1 + V2 = E1 + E2- (I1 + I2) * R
V = 2E- (I1 + I2) * R ... (3)
The voltage V in the formula (3) is the voltage between the distribution line L1 and the distribution line L2 in the distribution board 102, and is equal to the sum of the load voltages V1 and V2. In this embodiment, the load voltages V1 and V2 are not measured individually. Only the voltage V and the currents I1 and I2 are measured.

ここで、抵抗値Rの算出について説明する。負荷LD1または負荷LD2のいずれか一方に、ドライヤなどの瞬時に大電流が流れる機器を接続する。例えば、負荷LD2に大電流が流れる機器を接続して、機器が電源投入されていない状態(電源OFF状態)の電圧Vを電圧Voffとし、機器が電源投入された状態(電源ON状態)の電圧Vを電圧Vonとする。また、機器の電源OFF状態の電流I1,I2をそれぞれI1off,I2offとし、機器の電源ON状態の電流I1,I2をそれぞれI1on,I2onとする。 Here, the calculation of the resistance value R will be described. A device such as a dryer through which a large current flows instantaneously is connected to either the load LD1 or the load LD2. For example, a device in which a large current flows is connected to the load LD2, the voltage V in the state where the device is not turned on (power OFF state) is set to voltage Voff, and the voltage in the state where the device is turned on (power ON state). Let V be the voltage Von. Further, the currents I1 and I2 in the power-off state of the device are set to I1off and I2off, respectively, and the currents I1 and I2 in the power-on state of the device are set to I1on and I2on, respectively.

電源OFF状態では、式(3)は式(4)のように表され、電源ON状態では、式(3)は式(5)のように表される。 In the power-off state, the equation (3) is expressed as the equation (4), and in the power-on state, the equation (3) is expressed as the equation (5).

Voff=2E−(I1off+I2off)*R …(4)
Von=2E−(I1on+I2on)*R …(5)
そこで、両式(4),(5)の両辺同士を減算して整理すると、抵抗値Rは式(6)のように表される。
Voff = 2E- (I1off + I2off) * R ... (4)
Von = 2E- (I1on + I2on) * R ... (5)
Therefore, when both sides of both equations (4) and (5) are subtracted and arranged, the resistance value R is expressed as in equation (6).

Voff−Von=(I1on+I2on−I1off−I2off)*R
R=(Voff−Von)/(I1on+I2on−I1off−I2off)
…(6)
例えば、上記の機器としてドライヤを用いた場合、図5に示すように、電源OFF状態から電源ON状態に切り替わると、瞬時に大きい電流I2onが流れ、これに伴い、負荷電圧V2は負荷電圧V2offから負荷電圧V2onに降下するが、他方の負荷電圧V1は負荷電圧V1offから負荷電圧V1onに上昇する。一例としては、電源OFF状態では、V1off=101.5V、V2off=100.4V、I1off=0.4A、I2off=0.8Aである。また、電源ON状態では、V1on=101.9V、V2on=99.6V、I1on=0.4A、I2on=11.8Aである。なお、図5に示す、負荷電圧V1off,V2off,V1on,V2onは、式(6)によって抵抗値Rが求められることを実証するための実測値である。本実施形態で実際に計測するのは、V1+V2である。また、V1+V2を計測する間に変化したのは、負荷LD2のみであって、負荷LD1に変化はないものとする。
Voff-Von = (I1on + I2on-I1off-I2off) * R
R = (Voff-Von) / (I1on + I2on-I1off-I2off)
… (6)
For example, when a dryer is used as the above device, as shown in FIG. 5, when the power is switched from the power off state to the power on state, a large current I2on flows instantaneously, and the load voltage V2 is changed from the load voltage V2off. The load voltage V2on drops, but the other load voltage V1 rises from the load voltage V1off to the load voltage V1on. As an example, when the power is off, V1off = 101.5V, V2off = 100.4V, I1off = 0.4A, and I2off = 0.8A. Further, in the power-on state, V1on = 101.9V, V2on = 99.6V, I1on = 0.4A, and I2on = 11.8A. The load voltages V1off, V2off, V1on, and V2on shown in FIG. 5 are actually measured values for demonstrating that the resistance value R can be obtained by the equation (6). What is actually measured in this embodiment is V1 + V2. Further, it is assumed that only the load LD2 changes during the measurement of V1 + V2, and the load LD1 does not change.

Voff=V1off+V2offであり、Von=V1on+V2onであるので、上記の各値を式(6)に代入すると、以下のようにRが求められる。 Since Voff = V1off + V2off and Von = V1on + V2on, substituting each of the above values into the equation (6), R can be obtained as follows.

R=(201.9−201.5)/(0.4+11.8−0.4−0.8)
=0.4/11=0.0363636[Ω]
従って、電源OFF状態および電源ON状態の電圧Vおよび電流I1,I2を計測すれば、これらの値を用いて式(6)の演算を行なうことにより、柱上トランス109から建屋100までの外部配電線の抵抗値Rを求めることができる。抵抗値Rは、柱上トランス109から建屋100までの外部配電線の距離に比例すると考えられるため、図4に示すように、配電線L1,L2および中性線Nのそれぞれで同じ抵抗値Rを持っていると考えられる。抵抗値Rは、実際に電力計測装置101を設置した環境で、事前に一度だけ実施して算出しておけばよい。前述の抵抗算出部124は、式(6)の演算を行なうことで抵抗値Rを算出する。
R = (201.9-201.5) / (0.4 + 11.8-0.4-0.8)
= 0.4 / 11 = 0.0363636 [Ω]
Therefore, if the voltage V and the currents I1 and I2 in the power-off state and the power-on state are measured, the external distribution from the pole transformer 109 to the building 100 can be performed by performing the calculation of the equation (6) using these values. The resistance value R of the electric wire can be obtained. Since the resistance value R is considered to be proportional to the distance of the external distribution line from the pole transformer 109 to the building 100, the same resistance value R is used for each of the distribution lines L1 and L2 and the neutral line N as shown in FIG. Is considered to have. The resistance value R may be calculated by performing it only once in advance in the environment where the power measuring device 101 is actually installed. The resistance calculation unit 124 described above calculates the resistance value R by performing the calculation of the equation (6).

なお、上記の例では、負荷LD2に大電流機器を接続したが、負荷LD1に大電流機器を接続してもよい。 In the above example, the large current device is connected to the load LD2, but the large current device may be connected to the load LD1.

次に、電圧降下を考慮した電力計算法を説明する。 Next, a power calculation method considering the voltage drop will be described.

前述の式(3)より、電源電圧Eは式(7)のように表される。前述の電源電圧算出部125は、式(7)の演算を行なうことで電源電圧Eを算出する。 From the above equation (3), the power supply voltage E is expressed as the equation (7). The power supply voltage calculation unit 125 described above calculates the power supply voltage E by performing the calculation of the equation (7).

E={V+(I1+I2)*R}/2 …(7)
また、電源電圧Eが求められることにより、式(1),(2)から式(8),(9)のように負荷電圧V1,V2を算出することができる。前述の負荷電圧算出部126は、式(8),(9)の演算を行なうことで負荷電圧V1,V2を算出する。
E = {V + (I1 + I2) * R} / 2 ... (7)
Further, since the power supply voltage E is obtained, the load voltages V1 and V2 can be calculated from the equations (1) and (2) as in the equations (8) and (9). The load voltage calculation unit 126 described above calculates the load voltages V1 and V2 by performing the calculations of the equations (8) and (9).

V1=E−(2*I1−I2)*R …(8)
V2=E−(2*I2−I1)*R …(9)
そして、負荷電圧V1,V2が求められることにより、電力Pは式(10)に示すように算出することができる。
V1 = E- (2 * I1-I2) * R ... (8)
V2 = E- (2 * I2-I1) * R ... (9)
Then, by obtaining the load voltages V1 and V2, the power P can be calculated as shown in the equation (10).

P=V1*I1+V2*I2 …(10)
前述の電力算出部127は、式(10)の演算を行なうことで負荷電圧V1,V2および電力Pを算出する。
P = V1 * I1 + V2 * I2 ... (10)
The power calculation unit 127 described above calculates the load voltages V1 and V2 and the power P by performing the calculation of the equation (10).

引き続き、電力計測部1によって計測された電力の誤差について説明する。ここでは、本実施形態における電力計測の方法を、抵抗値Rによる電圧降下を考慮していることから、電圧降下法と称する。比較として、単純法によって計測された電力の誤差について説明する。単純法は、次式のように単純に電圧Vの1/2が負荷電圧V1’,V2’であると仮定して電力Pを算出する方法である。この単純法でも、電力Pの算出については式(10)を用いる。 Subsequently, the error of the power measured by the power measuring unit 1 will be described. Here, the method of power measurement in the present embodiment is referred to as a voltage drop method because the voltage drop due to the resistance value R is taken into consideration. As a comparison, the error of the power measured by the simple method will be described. The simple method is a method of calculating the power P by simply assuming that 1/2 of the voltage V is the load voltage V1'and V2' as in the following equation. Even in this simple method, the equation (10) is used for the calculation of the electric power P.

V1’=V2’=V/2=(V1+V2)/2
まず、真の電力Prは以下のようになる。なお、V1、V2は真の値とする。計測可能であるのはV(=V1+V2)、I1、I2の3つであるが、これらは正しく計測できるものとする。
V1'= V2'= V / 2 = (V1 + V2) / 2
First, the true power Pr is as follows. Note that V1 and V2 are true values. There are three measurables, V (= V1 + V2), I1 and I2, but these can be measured correctly.

Pr=V1*I1+V2*I2
単純法で求める電力Psは以下のようになる。
Pr = V1 * I1 + V2 * I2
The electric power Ps obtained by the simple method is as follows.

Ps=V1’*I1+V2’*I2
=V/2*(I1+I2)=(V1+V2)*(I1+I2)/2
従って、単純法の誤差ERRsは、以下のようになる。
Ps = V1'* I1 + V2'* I2
= V / 2 * (I1 + I2) = (V1 + V2) * (I1 + I2) / 2
Therefore, the error ERRs of the simple method are as follows.

ERRs=Ps−Pr
=V/2*(I1+I2)−V1*I1−V2*I2
=−1/2*(V1−V2)*(I1−I2) …(11)
電圧降下法で求める電力Pdは以下のようになる。ここで、式(1),(2),(7)より、E1とE2がともに同じ値であるEであると仮定する。
ERRs = Ps-Pr
= V / 2 * (I1 + I2) -V1 * I1-V2 * I2
= -1 / 2 * (V1-V2) * (I1-I2) ... (11)
The power Pd obtained by the voltage drop method is as follows. Here, from equations (1), (2), and (7), it is assumed that E1 and E2 are both E having the same value.

V1’’=E−(2*I1−I2)*R
={V+(I1+I2)*R}/2−(2*I1−I2)*R
=1/2*V+3/2*(I2−I1)*R
V2’’=E−(2*I2−I1)*R
={V+(I1+I2)*R}/2−(2*I2−I1)*R
=1/2*V+3/2*(I1−I2)*R
従って、電圧降下法によって計測された電力Pdは、式(10)より、式(12)のように表される。
V1'' = E- (2 * I1-I2) * R
= {V + (I1 + I2) * R} / 2- (2 * I1-I2) * R
= 1/2 * V + 3/2 * (I2-I1) * R
V2'' = E- (2 * I2-I1) * R
= {V + (I1 + I2) * R} / 2- (2 * I2-I1) * R
= 1/2 * V + 3/2 * (I1-I2) * R
Therefore, the power Pd measured by the voltage drop method is expressed by the equation (12) from the equation (10).

Pd=V1’’*I1+V2’’*I2
=1/2*V*I1+3/2*(I2−I1)*I1*R
+1/2*V*I2+3/2*(I1−I2)*I2*R
=1/2*V*(I1+I2)−3/2*(I1−I2)*R
…(12)
従って、電圧降下法によって計測された電力Pdの誤差ERRdは、式(13)のように表される。
Pd = V1'' * I1 + V2'' * I2
= 1/2 * V * I1 + 3/2 * (I2-I1) * I1 * R
+ 1/2 * V * I2 + 3/2 * (I1-I2) * I2 * R
= 1/2 * V * (I1 + I2) -3/2 * (I1-I2) 2 * R
… (12)
Therefore, the error ERRd of the power Pd measured by the voltage drop method is expressed by the equation (13).

ERRd=Pd−Pr
=1/2*V*(I1+I2)−3/2*(I1−I2)*R
−(V1*I1+V2*I2)
=−3/2*(I1−I2)*R
−1/2*(V1−V2)*(I1−I2) …(13)
ここで、式(1)から式(2)を両辺について減算すると、式(14)のように表される。
ERRd = Pd-Pr
= 1/2 * V * (I1 + I2) -3/2 * (I1-I2) 2 * R
-(V1 * I1 + V2 * I2)
= -3/2 * (I1-I2) 2 * R
-1 / 2 * (V1-V2) * (I1-I2) ... (13)
Here, when the equation (2) is subtracted from the equation (1) for both sides, it is expressed as the equation (14).

V1−V2=E1−E2−3*(I1−I2)*R …(14)
式(14)をそれぞれ式(11),(13)に代入して(V1−V2)を消去すると、誤差ERRs,ERRdはそれぞれ式(15),(16)のように表される。
V1-V2 = E1-E2-3 * (I1-I2) * R ... (14)
Substituting equations (14) into equations (11) and (13) and eliminating (V1-V2), the errors ERRs and ERRd are expressed as equations (15) and (16), respectively.

ERRs=−1/2*{(E1−E2)−3*(I1−I2)*R}
*(I1−I2)
=3/2*(I1−I2)*R
−1/2*(E1−E2)*(I1−I2) …(15)
ERRd=−3/2*(I1−I2)*R−1/2*{(E1−E2)
−3*(I1−I2)*R}*(I1−I2)
=−1/2*(E1−E2)*(I1−I2) …(16)
ここで、ΔE≡E1−E2(定義)とし、χ≡I1−I2(定義)とすると、誤差ERRsは式(17)のようにχの2次関数で表され、誤差ERRdは式(18)のようにχの1次関数で表される。
ERRs = -1 / 2 * {(E1-E2) -3 * (I1-I2) * R}
* (I1-I2)
= 3/2 * (I1-I2) 2 * R
-1 / 2 * (E1-E2) * (I1-I2) ... (15)
ERRd = -3/2 * (I1-I2) 2 * R-1 / 2 * {(E1-E2)
-3 * (I1-I2) * R} * (I1-I2)
= -1 / 2 * (E1-E2) * (I1-I2) ... (16)
Here, if ΔE≡E1-E2 (definition) and χ≡I1-I2 (definition), the error ERRs are represented by a quadratic function of χ as in Eq. (17), and the error ERRd is Eq. (18). It is represented by a linear function of χ as in.

ERRs=3/2*R*χ−1/2*ΔE*χ
=3/2*R*χ*{χ−1/3*ΔE/R} …(17)
ERRd=−1/2*ΔE*χ …(18)
誤差ERRsは、式(17)から分かるように、χ=0、または、χ=1/3*ΔE/Rであるとき0となる。誤差ERRdは、式(18)から分かるように、χ=0であるとき0となる。
ERRs = 3/2 * R * χ 2 -1 / 2 * ΔE * χ
= 3/2 * R * χ * {χ-1 / 3 * ΔE / R}… (17)
ERRd = -1 / 2 * ΔE * χ ... (18)
As can be seen from the equation (17), the error ERRs are 0 when χ = 0 or χ = 1/3 * ΔE / R. As can be seen from the equation (18), the error ERRd becomes 0 when χ = 0.

続いて、電流I2の変化に対する誤差ERRs,ERRdの変化について説明する。 Subsequently, changes in errors ERRs and ERRd with respect to changes in current I2 will be described.

図6は、電源電圧E1,E2が等しい場合の電力の誤差を示すグラフである。図6の(a)は、単純法によって算出された電力の誤差および電圧降下法によって算出された電力の絶対誤差を示すグラフである。図6の(b)は、単純法によって算出された電力の誤差および電圧降下法によって算出された電力の相対誤差を百分率で示すグラフである。 FIG. 6 is a graph showing a power error when the power supply voltages E1 and E2 are equal. FIG. 6A is a graph showing the error of the electric power calculated by the simple method and the absolute error of the electric power calculated by the voltage drop method. FIG. 6B is a graph showing the error of the electric power calculated by the simple method and the relative error of the electric power calculated by the voltage drop method as a percentage.

図7は、電源電圧E1が電源電圧E2より大きい場合の電力の誤差を示すグラフである。図7の(a)は、単純法によって算出された電力の誤差および電圧降下法によって算出された電力の絶対誤差を示すグラフである。図7の(b)は、単純法によって算出された電力の誤差および電圧降下法によって算出された電力の相対誤差を百分率で示すグラフである。 FIG. 7 is a graph showing a power error when the power supply voltage E1 is larger than the power supply voltage E2. FIG. 7A is a graph showing the error of the electric power calculated by the simple method and the absolute error of the electric power calculated by the voltage drop method. FIG. 7B is a graph showing the error of the electric power calculated by the simple method and the relative error of the electric power calculated by the voltage drop method as a percentage.

図8は、電源電圧E2が電源電圧E1より大きい場合の電力の誤差を示すグラフである。図8の(a)は、単純法によって算出された電力の誤差および電圧降下法によって算出された電力の絶対誤差を示すグラフである。図8の(b)は、単純法によって算出された電力の誤差および電圧降下法によって算出された電力の相対誤差を百分率で示すグラフである。 FIG. 8 is a graph showing a power error when the power supply voltage E2 is larger than the power supply voltage E1. FIG. 8A is a graph showing the error of the electric power calculated by the simple method and the absolute error of the electric power calculated by the voltage drop method. FIG. 8B is a graph showing the error of the electric power calculated by the simple method and the relative error of the electric power calculated by the voltage drop method as a percentage.

図6〜図8の各(a)に示す例は、電流I1=20[A]で固定し、電流I2を−20.0[A]から+20.0[A]まで0.1[A]ステップで変化させたときの絶対誤差である誤差ERRs(=Ps−Pr),ERRd(=Pd−Pr)を比較している。図6〜図8の各(b)に示す例は、図6〜図8の各(a)に示す例と同じ条件における、相対誤差((Ps−Pr)/Prと(Pd−Pr)/Pr)を比較している。図6〜図8の(a)および(b)において、横軸は(I1−I2)[A]を表している。 In the example shown in each (a) of FIGS. 6 to 8, the current I1 is fixed at 20 [A], and the current I2 is 0.1 [A] from -20.0 [A] to +20.0 [A]. The errors ERRs (= Ps-Pr) and ERRd (= Pd-Pr), which are the absolute errors when changed in steps, are compared. The example shown in each (b) of FIGS. 6 to 8 shows the relative error ((Ps-Pr) / Pr and (Pd-Pr) / under the same conditions as the example shown in each (a) of FIGS. 6 to 8. Pr) is being compared. In FIGS. 6 to 8 (a) and (b), the horizontal axis represents (I1-I2) [A].

図6の(a)に示すように、E1=E2では、電圧降下法の絶対誤差は傾き0の1次式を示して式(18)と一致し、単純法の絶対誤差は2次曲線を示して式(17)と一致している。図6の(b)に示すように、E1=E2の場合、電圧降下法の相対誤差は、単純法の相対誤差より上回ることはない。 As shown in FIG. 6A, when E1 = E2, the absolute error of the voltage drop method shows a linear equation with a slope of 0 and agrees with equation (18), and the absolute error of the simple method has a quadratic curve. Shown and consistent with equation (17). As shown in FIG. 6B, when E1 = E2, the relative error of the voltage drop method does not exceed the relative error of the simple method.

図7の(a)に示すように、E1>E2では、電圧降下法の絶対誤差は、負の傾きを有する1次式を示して式(18)と一致し、単純法の絶対誤差は2次曲線を示して式(17)と一致している。図7の(b)に示すように、E1>E2の場合、電圧降下法の相対誤差は、単純法の相対誤差より、一部の範囲(0.0<I1−I2<15.0の範囲)で上回ることがあるものの、それ以外では下回っている。 As shown in FIG. 7A, when E1> E2, the absolute error of the voltage drop method shows a linear equation having a negative slope and matches the equation (18), and the absolute error of the simple method is 2. The next curve is shown and is consistent with equation (17). As shown in FIG. 7B, when E1> E2, the relative error of the voltage drop method is in a part range (range of 0.0 <I1-I2 <15.0) than the relative error of the simple method. ), But otherwise it is below.

図8の(a)に示すように、E1<E2では、電圧降下法の絶対誤差は、正の傾きを有する1次式を示して式(18)と一致し、単純法の絶対誤差は2次曲線を示して式(17)と一致している。図8の(b)に示すように、E1<E2の場合、電圧降下法の相対誤差は、単純法の相対誤差より、一部の範囲(−15.0<I1−I2<0.0の範囲)で上回ることがあるものの、それ以外では下回っている。 As shown in FIG. 8A, in E1 <E2, the absolute error of the voltage drop method shows a linear equation having a positive slope and matches the equation (18), and the absolute error of the simple method is 2. The next curve is shown and is consistent with equation (17). As shown in FIG. 8B, when E1 <E2, the relative error of the voltage drop method is in a part range (-15.0 <I1-I2 <0.0) from the relative error of the simple method. Although it may exceed in the range), it is below in other cases.

着目すべきは、式(17)および式(18)で示されるように、単純法の絶対誤差はχ(≡I1−I2)の2次関数で増大していくのに対して、電圧降下法の絶対誤差は、χ(≡I1−I2)の1次関数で抑えられることである。それゆえ、一部の範囲では、電圧降下法の相対誤差は単純法より悪化することがあるものの、総合して判断すれば、電圧降下法が単純法よりも誤差を少なくできると言える。 It should be noted that, as shown by equations (17) and (18), the absolute error of the simple method increases with the quadratic function of χ (≡I1-I2), whereas the voltage drop method The absolute error of is suppressed by the linear function of χ (≡I1-I2). Therefore, in some ranges, the relative error of the voltage drop method may be worse than that of the simple method, but it can be said that the voltage drop method can reduce the error compared to the simple method when judged comprehensively.

ところで、交流電力の計測においては、力率を考慮しなければならない。以下に、力率を考慮した電力計測について説明する。 By the way, in the measurement of AC power, the power factor must be taken into consideration. The power measurement considering the power factor will be described below.

ここでは、負荷電圧V1,V2がそれぞれ実効電圧であり、電流I1,I2がそれぞれ実効電流であるとする。また、電流I1の負荷電圧V1に対する位相差をθ1とし、電流I2の負荷電圧V2に対する位相差をθ2とする。 Here, it is assumed that the load voltages V1 and V2 are the effective voltages, and the currents I1 and I2 are the effective currents, respectively. Further, the phase difference of the current I1 with respect to the load voltage V1 is set to θ1, and the phase difference of the current I2 with respect to the load voltage V2 is set to θ2.

図4を参照して、力率を考慮した電圧降下の計算式は、それぞれ式(19),(20)のように表される。 With reference to FIG. 4, the calculation formulas of the voltage drop considering the power factor are expressed as the formulas (19) and (20), respectively.

V1=E1−(2*I1*cosθ1−I2*cosθ2)*R
−(2*I1*sinθ1−I2*sinθ2)*X …(19)
V2=E2−(2*I2*cosθ2−I1*cosθ1)*R
−(2*I2*sinθ2−I1*sinθ1)*X …(20)
式(19),(20)において、Rは柱上トランス109から建屋100までの配電線の抵抗値[Ω]を表し、Xは柱上トランス109から建屋100までの配電線のリアクタンス[Ω]を表す。
V1 = E1- (2 * I1 * cosθ1-I2 * cosθ2) * R
-(2 * I1 * sinθ1-I2 * sinθ2) * X ... (19)
V2 = E2- (2 * I2 * cosθ2-I1 * cosθ1) * R
-(2 * I2 * sinθ2-I1 * sinθ1) * X ... (20)
In equations (19) and (20), R represents the resistance value [Ω] of the distribution line from the pole transformer 109 to the building 100, and X represents the reactance [Ω] of the distribution line from the pole transformer 109 to the building 100. Represents.

抵抗値やリアクタンスは配電長に比例する。ただし、リアクタンスによる電圧降下はわずかなので無視してよい。すると、V1,V2は、それぞれ式(21),(22)のように表される。 The resistance value and reactance are proportional to the distribution length. However, the voltage drop due to reactance is slight and can be ignored. Then, V1 and V2 are expressed as equations (21) and (22), respectively.

V1=E1−(2*I1*cosθ1−I2*cosθ2)*R …(21)
V2=E2−(2*I2*cosθ2−I1*cosθ1)*R …(22)
式(21),(22)の両辺同士を加算すると、電圧Vは式(23)のように表される。
V1 = E1- (2 * I1 * cosθ1-I2 * cosθ2) * R ... (21)
V2 = E2- (2 * I2 * cosθ2-I1 * cosθ1) * R ... (22)
When both sides of the equations (21) and (22) are added together, the voltage V is expressed as the equation (23).

V=V1+V2
=E1+E2−(I1*cosθ1+I2*cosθ2)*R …(23)
また、式(21)から(22)を両辺について減算すると、その値は式(24)のように表される。
V = V1 + V2
= E1 + E2- (I1 * cosθ1 + I2 * cosθ2) * R ... (23)
Further, when (22) is subtracted from the equation (21) for both sides, the value is expressed as the equation (24).

V1−V2=E1−E2−3*(I1*cosθ1−I2*cosθ2)*R
=ΔE−3*(I1*cosθ1−I2*cosθ2)*R …(24)
ΔE≡E1−E2とする。
V1-V2 = E1-E2-3 * (I1 * cosθ1-I2 * cosθ2) * R
= ΔE-3 * (I1 * cosθ1-I2 * cosθ2) * R ... (24)
Let ΔE≡E1-E2.

ここで、力率を考慮した電力P1,P2はそれぞれ以下のようになる。 Here, the electric powers P1 and P2 in consideration of the power factor are as follows.

P1=V1*I1*cosθ1
P2=V2*I2*cosθ2
これらを合計すると、真の電力Prは次式のように表される。
P1 = V1 * I1 * cosθ1
P2 = V2 * I2 * cosθ2
Summing these up, the true power Pr is expressed as:

Pr=P1+P2
=V1*I1*cosθ1+V2*I2*cosθ2
単純法では、前述のように、V1’=V2’=V/2=(V1+V2)/2と仮定するので、電力Psは、式(25)のように表される。
Pr = P1 + P2
= V1 * I1 * cosθ1 + V2 * I2 * cosθ2
In the simple method, as described above, it is assumed that V1'= V2'= V / 2 = (V1 + V2) / 2, so the power Ps is expressed by the equation (25).

Ps=P1’+P2’
=V1’*I1*cosθ1+V2’*I2*cosθ2
=1/2*(V1+V2)*(I1*cosθ1+I2*cosθ2) …(25)
したがって、誤差ERRsは、式(26)のように表される。
Ps = P1'+ P2'
= V1'* I1 * cosθ1 + V2'* I2 * cosθ2
= 1/2 * (V1 + V2) * (I1 * cosθ1 + I2 * cosθ2) ... (25)
Therefore, the error ERRs are expressed by Eq. (26).

ERRs=Ps−Pr
=−1/2*(V1−V2)*(I1*cosθ1−I2*cosθ2)
…(26)
一方、電圧降下法では、負荷電圧V1,V2をそれぞれ次式のように仮定する。
ERRs = Ps-Pr
= -1 / 2 * (V1-V2) * (I1 * cosθ1-I2 * cosθ2)
… (26)
On the other hand, in the voltage drop method, the load voltages V1 and V2 are assumed as follows.

V1’’=E−(2*I1*cosθ1−I2*cosθ2)*R
=1/2*V+3/2*(I2*cosθ2−I1*cosθ1)*R
V2’’=E−(2*I2*cosθ2−I1*cosθ1)*R
=1/2*V+3/2*(I1*cosθ1−I2*cosθ2)*R
従って、電力Pdは、式(27)のように表される。
V1'' = E- (2 * I1 * cosθ1-I2 * cosθ2) * R
= 1/2 * V + 3/2 * (I2 * cosθ2-I1 * cosθ1) * R
V2'' = E- (2 * I2 * cosθ2-I1 * cosθ1) * R
= 1/2 * V + 3/2 * (I1 * cosθ1-I2 * cosθ2) * R
Therefore, the power Pd is expressed by the equation (27).

Pd=V1’’*I1*cosθ1+V2’’*I2*cosθ2
=1/2*(V1+V2)*(I1*cosθ1+I2*cosθ2)
−3/2*(I1*cosθ1−I2*cosθ2)*R …(27)
式(27)における第1項は電力Psそのものである。式(27)における第2項を補正項と称する。
Pd = V1'' * I1 * cosθ1 + V2'' * I2 * cosθ2
= 1/2 * (V1 + V2) * (I1 * cosθ1 + I2 * cosθ2)
-3/2 * (I1 * cosθ1-I2 * cosθ2) 2 * R ... (27)
The first term in the equation (27) is the electric power Ps itself. The second term in the formula (27) is referred to as a correction term.

補正項=−3/2*(I1*cosθ1−I2*cosθ2)*R
すると、電力Pdは次式のように表される。
Correction term = -3/2 * (I1 * cosθ1-I2 * cosθ2) 2 * R
Then, the power Pd is expressed by the following equation.

Pd=Ps+補正項
これにより、誤差ERRdは、式(28)のように表される。
Pd = Ps + correction argument Thus, the error ERRd is expressed as in Eq. (28).

ERRd=Pd−Pr
=Ps+補正項−Pr=(Ps+補正項)−Pr
=ERRs+補正項
=−1/2*(V1−V2)
*(I1*cosθ1−I2*cosθ2)+補正項 …(28)
式(28)の(V1−V2)に式(24)を代入すると、誤差ERRdは式(29)のように表され、補正項がなくなる。
ERRd = Pd-Pr
= Ps + correction term-Pr = (Ps + correction term) -Pr
= ERRORs + correction argument
= -1 / 2 * (V1-V2)
* (I1 * cosθ1-I2 * cosθ2) + correction term ... (28)
Substituting equation (24) into (V1-V2) of equation (28), the error ERRd is expressed as in equation (29), and there is no correction term.

ERRd=−1/2*{ΔE−3*(I1*cosθ1−I2*cosθ2)
*R}*(I1*cosθ1−I2*cosθ2)+補正項
=−1/2*ΔE*(I1*cosθ1−I2*cosθ2) …(29)
同様に、式(26)についても(V1−V2)に式(24)を代入すると、誤差ERRsは、式(30)のように表され、誤差ERRdから補正項を減じた値となる。
ERRd = -1 / 2 * {ΔE-3 * (I1 * cosθ1-I2 * cosθ2)
* R} * (I1 * cosθ1-I2 * cosθ2) + correction term = −1 / 2 * ΔE * (I1 * cosθ1-I2 * cosθ2)… (29)
Similarly, when equation (24) is substituted into equation (V1-V2) for equation (26), the error ERRs are expressed as in equation (30), and the error ERRd is subtracted from the correction argument.

ERRs=−1/2*(ΔE−3*(I1*cosθ1−I2*cosθ2)
*R)*(I1*cosθ1−I2*cosθ2)
=−1/2*ΔE*(I1*cosθ1−I2*cosθ2)
+3/2*(I1*cosθ1−I2*cosθ2)*R
=ERRd−補正項 …(30)
そこで、χ≡I1*cosθ1−I2*cosθ2とすれば、誤差ERRs,ERRdは、それぞれ前述の式(17),(18)のように表される。
ERRs = -1 / 2 * (ΔE-3 * (I1 * cosθ1-I2 * cosθ2))
* R) * (I1 * cosθ1-I2 * cosθ2)
= -1 / 2 * ΔE * (I1 * cosθ1-I2 * cosθ2)
+ 3/2 * (I1 * cosθ1-I2 * cosθ2) 2 * R
= ERRd-correction term ... (30)
Therefore, if χ≡I1 * cosθ1-I2 * cosθ2, the errors ERRs and ERRd are expressed by the above equations (17) and (18), respectively.

上記の計算によれば、Pd=Ps+補正項であることから、電圧降下法で求める電力Pdは、単純法で求める電力Psから補正項の分だけ補正してやれば良い。従って、実際の計算では、まず単純法で電力Psを求めてから、別途補正項を計算して補正してやるのが良い。実際、単純法で計算するのは簡単である。 According to the above calculation, since Pd = Ps + correction term, the power Pd obtained by the voltage drop method may be corrected by the amount of the correction term from the power Ps obtained by the simple method. Therefore, in the actual calculation, it is better to first obtain the power Ps by a simple method and then separately calculate and correct the correction term. In fact, it's easy to calculate with the simple method.

補正項については以下のように考えると良い。補正項は次式のように表される。 The correction term should be considered as follows. The correction argument is expressed by the following equation.

補正項=−3/2*(I1*cosθ1−I2*cosθ2)*R
ここで、次の2式によって補正項は下記のように表される。
Correction term = -3/2 * (I1 * cosθ1-I2 * cosθ2) 2 * R
Here, the correction term is expressed as follows by the following two equations.

I1*cosθ1=P1/V1
I2*cosθ2=P2/V2
補正項=−3/2*(P1/V1−P2/V2)*R
上記の抵抗Rについては、別途算出されたもの、もしくは、設定されているものを使う。また、P1/V1、P2/V2ついては、それぞれ単純法で求めたものを使って差し支えない。なお、単純法では、V1やV2を正しく求められていないかもしれないが、たとえ、V1’が真値よりk倍ずれる値であったとしても、P1’も同様にk倍ずれることになる。よって、V1’およびP1’がずれる場合およびV1’およびP1’がずれない場合のいずれも、P1’/V1’としては同等な値になる。
I1 * cosθ1 = P1 / V1
I2 * cosθ2 = P2 / V2
Correction term = -3/2 * (P1 / V1-P2 / V2) 2 * R
For the above resistance R, a separately calculated one or a set one is used. Further, for P1 / V1 and P2 / V2, those obtained by the simple method may be used. In the simple method, V1 and V2 may not be obtained correctly, but even if V1'is a value k times deviated from the true value, P1'is also deviated k times. Therefore, both when V1'and P1'are displaced and when V1'and P1'are not displaced, the values are equivalent as P1'/ V1'.

V1’=V2’=1/2*(V1+V2)
従って、補正項は次式のように表される。
V1'= V2'= 1/2 * (V1 + V2)
Therefore, the correction argument is expressed as the following equation.

補正項=−3/2*((P1’−P2’)/V1’)*R
=−3/2*(P1’−P2’)/V1’*R
P1’、P2’、V1’はそれぞれ単純法で求めたものを使っても構わない。より詳細な計算方法については、後述する。
Correction term = -3/2 * ((P1'-P2') / V1') 2 * R
= -3/2 * (P1'-P2') 2 / V1' 2 * R
P1 ', P2', V1 ' 2 is not OK to use those obtained by the simple method, respectively. A more detailed calculation method will be described later.

以上のように、本実施形態に係る電力計測装置101は、電圧降下法により電力を計算する。電力計測装置101は、まず、単純法で電力を計算しつつ、さらに補正項を計算して補正することで、電圧降下法による電力を得る。これにより、単純法による電流計測と比べて、計測した電力の誤差が総体的に小さい。また、配電線L1,L2間の電圧Vを測定するので、電圧検出について、電圧検出トランスTおよびA/D変換器11を1つ設けるのみでよい。それゆえ、電力計測装置101の低廉化および小型化が可能となる。 As described above, the power measuring device 101 according to the present embodiment calculates the power by the voltage drop method. The power measuring device 101 first calculates the power by the simple method, and further calculates and corrects the correction term to obtain the power by the voltage drop method. As a result, the error of the measured power is generally smaller than that of the current measurement by the simple method. Further, since the voltage V between the distribution lines L1 and L2 is measured, it is only necessary to provide one voltage detection transformer T and one A / D converter 11 for voltage detection. Therefore, the power measuring device 101 can be reduced in cost and size.

続いて、本実施形態の変形例について、図9に基づいて説明すれば、以下のとおりである。 Subsequently, a modified example of the present embodiment will be described below with reference to FIG.

上述した本実施形態では、単純法で求められる電力Psに補正項を加算して電力Pdを算出する例について説明した。本変形例では、電力Pdの算出における計算量をより減少させる方法について説明する。 In the above-described embodiment, an example of calculating the power Pd by adding a correction term to the power Ps obtained by the simple method has been described. In this modification, a method of further reducing the amount of calculation in the calculation of the electric power Pd will be described.

ここで、一般的なデジタルサンプリング電力計の測定方式について簡単に説明する。デジタルサンプリング電力計では、有効電力Pを以下のように計算する。 Here, a measurement method of a general digital sampling wattmeter will be briefly described. In the digital sampling wattmeter, the active power P is calculated as follows.

時刻tにおける、瞬時電圧e(t)と瞬時電流i(t)とを次のように定める。 The instantaneous voltage e (t) and the instantaneous current i (t) at time t are defined as follows.

e(t)=sqrt(2)*E*sin(ω*t)
i(t)=sqrt(2)*I*sin(ω*t−θ)
上式において、Eは実効電圧、Iは実効電流、θは電圧と電流との位相差、ωは角速度、ω=2*PI*f、fは50Hzまたは60Hzの周波数である。
e (t) = sqrt (2) * E * sin (ω * t)
i (t) = sqrt (2) * I * sin (ω * t-θ)
In the above equation, E is the effective voltage, I is the effective current, θ is the phase difference between the voltage and the current, ω is the angular velocity, and ω = 2 * PI * f and f are the frequencies of 50 Hz or 60 Hz.

有効電力Pは、次式で計算できる。 The active power P can be calculated by the following equation.

k=N−1
P=1/N*Σe(k)*i(k)*Δt
k=0
上式において、Δtはサンプリング間隔である。
k = N-1
P = 1 / N * Σe (k) * i (k) * Δt
k = 0
In the above equation, Δt is the sampling interval.

上式にて計算された電力Pは、力率を考慮した次式の有効電力と同程度になることが知られている。 It is known that the electric power P calculated by the above equation is about the same as the active electric power of the following equation considering the power factor.

P=E*I*cosθ
また、実効電圧は、次式で計算できる。
P = E * I * cosθ
The effective voltage can be calculated by the following formula.

k=N−1
E=sqrt(1/N*Σe(k)^2*Δt)
k=0
本変形例も、基本的には一般的なデジタルサンプリング電力計と同様である。
k = N-1
E = sqrt (1 / N * Σe (k) ^ 2 * Δt)
k = 0
This modified example is basically the same as a general digital sampling wattmeter.

まず、電力算出部127は、有効電力である電力Psを算出するために、瞬時電圧(瞬時値)と瞬時電流(瞬時値)との積を平均化する。具体的には、電力算出部127は、サンプリング周期毎に得られた、瞬時電圧と瞬時電流の値から求められる瞬時電力を加算していき、1秒経過した時点で、1秒間(所定期間)のサンプリング回数で平均することによって有効電力が得られる。 First, the power calculation unit 127 averages the product of the instantaneous voltage (instantaneous value) and the instantaneous current (instantaneous value) in order to calculate the electric power Ps which is the active power. Specifically, the power calculation unit 127 adds the instantaneous power obtained from the values of the instantaneous voltage and the instantaneous current obtained for each sampling cycle, and when 1 second elapses, 1 second (predetermined period). The active power can be obtained by averaging the number of sampling times.

単純法では電力Ps(有効電力)だけを求めればよいが、電圧降下法では補正項を求めるために、実効電圧(正確には実効電圧の2乗)をも計算する必要がある。 In the simple method, only the power Ps (active power) needs to be obtained, but in the voltage drop method, the effective voltage (to be exact, the square of the effective voltage) also needs to be calculated in order to obtain the correction term.

補正項は前述のようにI*cosθを含む式で表され、また、電力はP=V*I*cosθの式で表されることから。I*cosθ=P/Vと表すことができる。このことから、補正項を求めるには、P(有効電力)とV(実効電圧)だけを計算すればよい。これにより、I(実効電流)を計算する必要がなくなるので、計算量を削減することができる。 This is because the correction term is expressed by the formula including I * cos θ as described above, and the power is expressed by the formula of P = V * I * cos θ. It can be expressed as I * cosθ = P / V. From this, in order to obtain the correction term, only P (active power) and V (effective voltage) need to be calculated. This eliminates the need to calculate I (effective current), so that the amount of calculation can be reduced.

具体的には、A/D変換器11は、電圧Vおよび電流I1,I2を1秒間に所定の回数だけサンプリングする。例えば、1秒間に3200回サンプリングする。また、A/D変換器11は、連続モードで動作する。連続モードは、切れ目なくA/D変換をし続ける動作モードである。 Specifically, the A / D converter 11 samples the voltage V and the currents I1 and I2 a predetermined number of times per second. For example, sampling 3200 times per second. Further, the A / D converter 11 operates in the continuous mode. The continuous mode is an operation mode in which A / D conversion is continuously performed without interruption.

ここで、電圧検出回路2は、配電線L1,L2間の瞬時電圧V(t)を検出する。第1電流検出回路3は、配電線L1を流れる瞬時電流I1(t)を検出する。第2電流検出回路4は、配電線L2を流れる瞬時電流I2(t)を検出する。 Here, the voltage detection circuit 2 detects the instantaneous voltage V (t) between the distribution lines L1 and L2. The first current detection circuit 3 detects the instantaneous current I1 (t) flowing through the distribution line L1. The second current detection circuit 4 detects the instantaneous current I2 (t) flowing through the distribution line L2.

A/D変換器11によってデジタル値に変換された、瞬時電圧V(t)、瞬時電流I1(t)および瞬時電流I2(t)は、16ビット符号あり整数(int16_t)であり、正負の値を取る。 The instantaneous voltage V (t), the instantaneous current I1 (t), and the instantaneous current I2 (t) converted into digital values by the A / D converter 11 are 16-bit signed integers (int16_t) and have positive and negative values. I take the.

コントローラ121は、A/D変換器11による1回のA/D変換が完了すると、割込みを実行する。割込みの期間では、A/D変換器11によるサンプリング結果をデータメモリ123へ蓄える。電力算出部127は、メインルーチンにおいて、データメモリ123に蓄えられた、瞬時電圧V(t)、瞬時電流I1(t)および瞬時電流I2(t)のデータがあれば、それらを取り出して、積和演算をする。電力算出部127は、まず、瞬時電圧V(t)を、以下のように、配電線L1と中性線Nとの間の正の半周期の瞬時電圧V1(t)と、中性線Nと配電線L2との間の負の半周期の瞬時電圧V2(t)とに単純に2分割する。瞬時電圧V1(t),V2(t)は、それぞれ位相が180度ずれているので符号が反転している。下記のsd16mem0は瞬時電圧V(t)のデータを表している。また、下記のsd16mem1は瞬時電流I1(t)のデータを表し、sd16mem2は瞬時電流I2(t)のデータを表している。 The controller 121 executes an interrupt when one A / D conversion by the A / D converter 11 is completed. During the interrupt period, the sampling result by the A / D converter 11 is stored in the data memory 123. In the main routine, the power calculation unit 127 takes out the data of the instantaneous voltage V (t), the instantaneous current I1 (t), and the instantaneous current I2 (t) stored in the data memory 123, and stacks them. Perform a sum operation. First, the power calculation unit 127 sets the instantaneous voltage V (t) to the positive half-cycle instantaneous voltage V1 (t) between the distribution line L1 and the neutral wire N and the neutral wire N as follows. It is simply divided into two with a negative half-cycle instantaneous voltage V2 (t) between the distribution line L2 and the distribution line L2. The instantaneous voltages V1 (t) and V2 (t) are 180 degrees out of phase with each other, so their codes are inverted. The following sd16mem0 represents the data of the instantaneous voltage V (t). Further, the following sd16mem1 represents the data of the instantaneous current I1 (t), and the sd16mem2 represents the data of the instantaneous current I2 (t).

V1(t)←+1/2*sd16mem0
V2(t)←−1/2*sd16mem0
電力算出部127は、配電線L1,L2の有効電力を求めるための瞬時電圧V1(t),V2(t)の積和演算を以下のようにして行なう。POWER_L1およびPOWERL2は、積和演算の結果を表している。
V1 (t) ← + 1/2 * sd16mem0
V2 (t) ← -1 / 2 * sd16mem0
The power calculation unit 127 performs the product-sum calculation of the instantaneous voltages V1 (t) and V2 (t) for obtaining the active power of the distribution lines L1 and L2 as follows. POWER_L1 and POWERL2 represent the result of the product-sum operation.

POWER_L1←POWER_L1+(int32_t)V1(t)*(int32_t)sd16mem1
POWER_L2←POWER_L2+(int32_t)V2(t)*(int32_t)sd16mem2
また、負荷電圧算出部126は、配電線L1と中性線Nとの間の実効電圧Ve1の積和演算を以下のようにして行なう。VOLT_L1は、実効電圧Ve1の積和演算の結果を表している。
POWER_L1 ← POWER_L1 + (int32_t) V1 (t) * (int32_t) sd16mem1
POWER_L2 ← POWER_L2 + (int32_t) V2 (t) * (int32_t) sd16mem2
Further, the load voltage calculation unit 126 performs a product-sum calculation of the effective voltage Ve1 between the distribution line L1 and the neutral line N as follows. VOLT_L1 represents the result of the product-sum calculation of the effective voltage Ve1.

VOLT_L1←VOLT_L1+(int32_t)V1(t)*(int32_t)V1(t)
ここで、中性線Nと配電線L2との間の実効電圧Ve2は、実効電圧Ve1と同じ値になるので省略できる。これにより、実効電圧Ve2の積和演算が不要になるため、計算量を減らすことができる。
VOLT_L1 ← VOLT_L1 + (int32_t) V1 (t) * (int32_t) V1 (t)
Here, the effective voltage Ve2 between the neutral wire N and the distribution line L2 has the same value as the effective voltage Ve1 and can be omitted. As a result, the product-sum calculation of the effective voltage Ve2 becomes unnecessary, and the amount of calculation can be reduced.

なお、POWER_L1、POWER_L2およびVOLT_L1は、桁あふれしないために、64ビット符号あり整数(int64_t)とする。初期値は、POWER_L1=POWER_L2=VOLT_L1=0である。また、乗算は32ビット同士で行なう。 Note that POWER_L1, POWER_L2, and VOLT_L1 are 64-bit signed integers (int64_t) so as not to overflow digits. The initial value is POWER_L1 = POWER_L2 = VOLT_L1 = 0. Further, the multiplication is performed by 32 bits.

続いて、電力算出部127が行なう電力の算出の詳細について説明する。 Subsequently, the details of the power calculation performed by the power calculation unit 127 will be described.

電力算出部127は、1秒毎に電力Ps(有効電力)と補正項とを計算する。A/D変換器11によるサンプリングが3200回に達すれば1秒経過したことになるので、電力算出部127は、3200回のサンプリング毎に以下の演算を行なう。 The power calculation unit 127 calculates the power Ps (active power) and the correction term every second. If the sampling by the A / D converter 11 reaches 3200 times, one second has elapsed. Therefore, the power calculation unit 127 performs the following calculation every 3200 sampling times.

lldiv関数は商と余りとを同時に求める関数である(符号あり64ビット整数版)。結果はlldiv_t構造体で返される。商はquotに代入され、余りはremに代入される。商と余りは、符号あり64ビット整数で返される。以下の演算におけるdiv_result1、div_result2、div_result3はいずれもlldiv_t構造体である。また、V_COFFおよびI_COFFは、それぞれ電圧および電流の係数であり、生産時に調整しておく必要がある。また、P1およびP2は、単純法で計算した、L1相およびL2相における直近1秒間の有効電力(第1有効電力および第2有効電力)である。Ve1は、単純法で計算した、L1相における直近1秒間の実効電圧である。電力P1,P2および電圧V2は、それぞれdouble型で求められる。 The lldiv function is a function that finds the quotient and the remainder at the same time (signed 64-bit integer version). The result is returned in the lldiv_t structure. The quotient is assigned to quat and the remainder is assigned to rem. The quotient and remainder are returned as signed 64-bit integers. Div_result1, div_result2, and div_result3 in the following operations are all lldiv_t structures. Further, V_COFF and I_COFF are coefficients of voltage and current, respectively, and need to be adjusted at the time of production. Further, P1 and P2 are active powers (first active power and second active power) for the most recent one second in the L1 phase and the L2 phase calculated by the simple method. Ve1 is the effective voltage for the last 1 second in the L1 phase calculated by the simple method. The electric power P1 and P2 and the voltage V2 are obtained in a double type, respectively.

div_result1←lldiv(POWER_L1,3200)
P1←div_result1.quot/(V_COFF*I_COFF)
POWER_L1←div_result1.rem
div_result2←lldiv(POWER_L2,3200)
P2←div_result2.quot/(V_COFF*I_COFF)
POWER_L2←div_result2.rem
div_result3←lldiv(VOLT_L1,3200)
Ve1←sqrt(div_result3.quot)/V_COFF…(31)
VOLT_L1←div_result3.rem
P1とP2とを合算した電力Ps(=P1+P2)が、単純法で計算した、直近1秒間の有効電力である。
div_result1 ← lldiv (POWER_L1,3200)
P1 ← div_result1. quat / (V_COFF * I_COFF)
POWER_L1 ← div_result1. rem
div_result2 ← lldiv (POWER_L2, 3200)
P2 ← div_result2. quat / (V_COFF * I_COFF)
POWER_L2 ← div_result2. rem
div_result3 ← lldiv (VOLT_L1,3200)
Ve1 ← sqrt (div_result3.quat) / V_COFF ... (31)
VOLT_L1 ← div_result 3. rem
The total power Ps (= P1 + P2) of P1 and P2 is the active power for the last 1 second calculated by the simple method.

電力算出部127は、さらに補正項を算出する。I1*cosθ1=P1/V1およびI2*cosθ2=P2/V1の関係を適用すると、補正項は、式(32)のように表される。抵抗値Rについては、データメモリ123に保存されているデータが用いられる。 The power calculation unit 127 further calculates a correction term. Applying the relationship of I1 * cosθ1 = P1 / V1 and I2 * cosθ2 = P2 / V1, the correction argument is expressed as in equation (32). For the resistance value R, the data stored in the data memory 123 is used.

補正項=−3/2*(I1*cosθ1−I2*cosθ2)*R
=−3/2*(P1/V1−P2/V1)*R …(32)
となる。
Correction term = -3/2 * (I1 * cosθ1-I2 * cosθ2) 2 * R
= -3/2 * (P1 / V1-P2 / V1) 2 * R ... (32)
Will be.

従って、配電線L1,L2における瞬時電力の合計は、式(33)のように表される。 Therefore, the total of the instantaneous powers of the distribution lines L1 and L2 is expressed by the equation (33).

Pd=Ps+補正項
=P1+P2−3/2*(P1/V1−P2/V1)*R
=P1+P2−3/2*(P1−P2)*R/V1 …(33)
実効電圧Ve1については式(31)で算出しているが、補正項を求めるために、実効電圧Ve1を必要とせず、その代わりにV1(実効電圧Ve1の二乗)があればよい。従って、式(31)のsqrt(平方根)の演算は実際には不要であり省略してもよい。これにより、計算量を削減することができる。
Pd = Ps + correction term = P1 + P2-3 / 2 * (P1 / V1-P2 / V1) 2 * R
= P1 + P2-3 / 2 * (P1-P2) 2 * R / V1 2 ... (33)
The effective voltage Ve1 is calculated by the equation (31), but the effective voltage Ve1 is not required to obtain the correction term, and V1 2 (the square of the effective voltage Ve1) may be used instead. Therefore, the calculation of the sqrt (square root) of the equation (31) is not actually necessary and may be omitted. As a result, the amount of calculation can be reduced.

さらに計算量を減らすために、積和演算のところを64ビット符号あり整数(int64_t)ではなく、32ビット符号あり整数(int32_t)としてもよい。ただし、そのまま乗算すると桁あふれしてしまうので、電圧および電流の下位数ビットを切り捨てて計算する。 In order to further reduce the amount of calculation, the product-sum operation may be a 32-bit signed integer (int32_t) instead of a 64-bit signed integer (int64_t). However, if the multiplication is performed as it is, the digits will overflow, so the lower few bits of voltage and current are truncated for calculation.

例えば、有効電力を計算する場合、電圧の下位8ビットを切り捨て、電流の下位1ビットを切り捨てる。実効電圧を計算する場合、電圧の下位5ビットを切り捨てる。電力算出部127は、電力算出部127は、前述のように、瞬時電圧V(t)を、瞬時電圧V1(t)と、瞬時電圧V2(t)とに2分割して、それぞれ以下のような積和演算を行なう。 For example, when calculating the active power, the lower 8 bits of the voltage are truncated and the lower 1 bit of the current is truncated. When calculating the effective voltage, the lower 5 bits of the voltage are truncated. As described above, the power calculation unit 127 divides the instantaneous voltage V (t) into the instantaneous voltage V1 (t) and the instantaneous voltage V2 (t), and each of them is as follows. Perform a product-sum operation.

V1(t)←+1/2*sd16mem0
V2(t)←−1/2*sd16mem0
POWER_L1←POWER_L1+(int32_t)(V1(t)>>8)*(int32_t)(sd16mem1>>1)
POWER_L2←POWER_L2+(int32_t)(V2(t)>>8)*(int32_t)(sd16mem1>>1)
上記の演算における>>は右シフト演算を表す。
V1 (t) ← + 1/2 * sd16mem0
V2 (t) ← -1 / 2 * sd16mem0
POWER_L1 ← POWER_L1 + (int32_t) (V1 (t) >> 8) * (int32_t) (sd16mem1 >> 1)
POWER_L2 ← POWER_L2 + (int32_t) (V2 (t) >> 8) * (int32_t) (sd16mem1 >> 1)
>> in the above operation represents a right shift operation.

また、負荷電圧算出部126は、配電線L1と中性線Nとの間の実効電圧Ve1の積和演算を以下のようにして行なう。電力P1,P2および電圧V2は、それぞれdouble型で求められる。 Further, the load voltage calculation unit 126 performs a product-sum calculation of the effective voltage Ve1 between the distribution line L1 and the neutral line N as follows. The electric power P1 and P2 and the voltage V2 are obtained in a double type, respectively.

VOLT_L1←VOLT_L1+(int32_t)(V1(t)>>5)*(int32_t)(V1(t)>>5)
電力算出部127は、1秒毎の演算を以下のようにして行なう。
VOLT_L1 ← VOLT_L1 + (int32_t) (V1 (t) >> 5) * (int32_t) (V1 (t) >> 5)
The power calculation unit 127 performs the calculation every second as follows.

ldiv関数は商と余りとを同時に求める関数である(符号あり32ビット整数版)。結果はldiv_t構造体で返される。商はquotに代入され、余りはremに代入される。商と余りは、符号あり32ビット整数で返される。以下の演算におけるdiv_result1、div_result2、div_result3はいずれもldiv_t構造体である。 The independent function is a function that obtains the quotient and the remainder at the same time (signed 32-bit integer version). The result is returned in the ldiv_t structure. The quotient is assigned to quat and the remainder is assigned to rem. The quotient and remainder are returned as signed 32-bit integers. Div_result1, div_result2, and div_result3 in the following operations are all liv_t structures.

div_result1←ldiv(POWER_L1,3200)
P1← div_result1.quot/(V_COFF*I_COFF/512)
POWER_L1←div_result1.rem
div_result2←ldiv(POWER_L2,3200)
P2←div_result2.quot/(V_COFF*I_COFF/512)
POWER_L2←div_result2.rem
div_result3←ldiv(VOLT_L1, 3200)
Ve1←sqrt(div_result3.quot)/(V_COFF/32)
VOLT_L1←div_result3.rem
もちろん、64ビット符号あり整数で計算した方がより正確になるが、32ビット符号あり整数で計算しても多少の精度の劣化が見られる程度であり、大きな差はなかった。以下に誤差のシミュレーション結果を示す。図9は、そのシミュレーション結果を示すグラフである。
div_result1 ← ldiv (POWER_L1,3200)
P1 ← div_result1. quat / (V_COFF * I_COFF / 512)
POWER_L1 ← div_result1. rem
div_result2 ← ldiv (POWER_L2,3200)
P2 ← div_result2. quat / (V_COFF * I_COFF / 512)
POWER_L2 ← div_result2. rem
div_result3 ← ldiv (VOLT_L1, 3200)
Ve1 ← sqrt (div_result3.quat) / (V_COFF / 32)
VOLT_L1 ← div_result 3. rem
Of course, it is more accurate to calculate with a 64-bit signed integer, but even if it is calculated with a 32-bit signed integer, there is only a slight deterioration in accuracy, and there is no big difference. The error simulation results are shown below. FIG. 9 is a graph showing the simulation result.

図9には、電力Ps(32ビット符号あり整数の積和演算)、電力Ps(64ビット符号あり整数の積和演算)、電力Pd(32ビット符号あり整数の積和演算)、および電力Pd(64ビット符号あり整数の積和演算)のそれぞれについての誤差を、電源電圧E1が電源電圧E2よりも大きい条件下でシミュレーションした結果を示している。 In FIG. 9, power Ps (product-sum operation of 32-bit signed integers), power Ps (product-sum operation of 64-bit signed integers), power Pd (product-sum operation of 32-bit signed integers), and power Pd. The result of simulating the error for each of (the product-sum operation of 64-bit signed integers) under the condition that the power supply voltage E1 is larger than the power supply voltage E2 is shown.

シミュレーション結果から分かるように、計算量を削減しても、32ビット符号あり整数で計算した場合と、64ビット符号あり整数で計算した場合とで大差はない。また、電圧降下法によって計測された電力Pdの誤差が、単純法によって計測された電力Psの誤差よりも小さい。なお、このシミュレーションでは、補正項の計算において、P1’、P2’、V1’はそれぞれ単純法で求めたものを使っている。このように計算したとしても、電圧降下法の絶対誤差が1次式を示しているので、理論的に計算された式(18)とよく一致していることが分かる。 As can be seen from the simulation results, even if the amount of calculation is reduced, there is no big difference between the case of calculating with a 32-bit signed integer and the case of calculating with a 64-bit signed integer. Further, the error of the power Pd measured by the voltage drop method is smaller than the error of the power Ps measured by the simple method. In this simulation, the calculation of the correction terms, P1 ', P2', V1 '2 is using those obtained in a simple method, respectively. Even if it is calculated in this way, since the absolute error of the voltage drop method shows a linear equation, it can be seen that it is in good agreement with the theoretically calculated equation (18).

以上のように、本実施形態によれば、式(33)に示すように、まず、単純法で電力を計算しつつ(Ps)、さらに補正項を計算して補正することで、電圧降下法による電力(Pd)を得ている。これにより、図9で示すように、電圧降下法によって計算された電力は、単純法によって計算された電力と比べて、総合的に誤差を少なくさせることができる。実際の電力計算にかかる計算量も、単純法で求める場合と比べて1.5倍程度増加するが、十分に実現可能な方法である。 As described above, according to the present embodiment, as shown in the equation (33), the voltage drop method is performed by first calculating the electric power by the simple method (Ps) and then calculating and correcting the correction term. Power (Pd) is obtained. As a result, as shown in FIG. 9, the power calculated by the voltage drop method can have an overall smaller error than the power calculated by the simple method. The amount of calculation required for the actual power calculation is also increased by about 1.5 times as compared with the case of obtaining by the simple method, but it is a sufficiently feasible method.

〔実施形態2〕
本発明の実施形態2について、図2、図10および図11に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、実施形態1にて説明した構成要素と同じ機能を有する構成要素については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。本実施形態は、実施形態1にも適用が可能である。
[Embodiment 2]
The second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 2, 10 and 11. For convenience of explanation, the same reference numerals will be added to the components having the same functions as the components described in the first embodiment, and the description thereof will be omitted. This embodiment can also be applied to the first embodiment.

図10は、実施形態2に係る、配電線の抵抗値をユーザにより設定する画面を示す図である。図11の(a)は、実施形態3に係る、配電線の抵抗値を自動設定する画面を示す図である。図11の(b)は算出された抵抗値の設定画面を示す図である。図11の(c)は抵抗値の算出の再試行を促す画面を示す図である。 FIG. 10 is a diagram showing a screen in which the resistance value of the distribution line according to the second embodiment is set by the user. FIG. 11A is a diagram showing a screen for automatically setting the resistance value of the distribution line according to the third embodiment. FIG. 11B is a diagram showing a calculated resistance value setting screen. FIG. 11C is a diagram showing a screen for prompting a retry of calculation of the resistance value.

本実施形態では、抵抗値Rの設定をユーザによる入力で行なうか自動的に行なうかを選択できるユーザインターフェースについて説明する。 In the present embodiment, a user interface that can select whether to set the resistance value R by input by the user or automatically will be described.

まず、電力計測プロセッサ12は、前述のように抵抗算出部124によって抵抗値Rを算出するが、それだけではなく、ユーザによる抵抗値Rの設定を受け付ける。電力計測プロセッサ12における操作表示インターフェース部128は、抵抗値Rの設定についてユーザ設定または自動設定を選択させる選択画面(図示せず)を表示端末108の表示パネル108aに表示させる。 First, the power measurement processor 12 calculates the resistance value R by the resistance calculation unit 124 as described above, but also accepts the user to set the resistance value R. The operation display interface unit 128 of the power measurement processor 12 causes the display panel 108a of the display terminal 108 to display a selection screen (not shown) for selecting user setting or automatic setting for setting the resistance value R.

ユーザが選択画面においてユーザ設定を選択すると、操作表示インターフェース部128は、図10に示す抵抗値設定画面300を表示パネル108aに表示させる。この抵抗値設定画面300は、抵抗値入力ボックス301と、設定ボタン302とを有している。ユーザが抵抗値入力ボックス301に抵抗値Rを入力して設定ボタン302を押すと、操作表示インターフェース部128は、入力された抵抗値Rをコントローラ121に渡す。コントローラ121は、抵抗値Rをデータメモリ123に記憶させる。 When the user selects a user setting on the selection screen, the operation display interface unit 128 causes the resistance value setting screen 300 shown in FIG. 10 to be displayed on the display panel 108a. The resistance value setting screen 300 has a resistance value input box 301 and a setting button 302. When the user inputs the resistance value R into the resistance value input box 301 and presses the setting button 302, the operation display interface unit 128 passes the input resistance value R to the controller 121. The controller 121 stores the resistance value R in the data memory 123.

ユーザが選択画面において自動設定を選択すると、操作表示インターフェース部128は、図11の(a)に示す自動設定指示画面400(インターフェース画面)を表示パネル108aに表示させる。この自動設定指示画面400は、抵抗値Rの算出の開始を指示する入力を受け付ける開始ボタン401を有するとともに、大電流機器をON/OFFすることなどの説明を含んでいる。ユーザが開始ボタン401を押すと、操作表示インターフェース部128は、入力された開始指示をコントローラ121に通知する。抵抗算出部124は、コントローラ121を介して開始指示を受けると、抵抗値Rを算出してデータメモリ123に記憶させるとともにコントローラ121に渡す。 When the user selects automatic setting on the selection screen, the operation display interface unit 128 causes the display panel 108a to display the automatic setting instruction screen 400 (interface screen) shown in FIG. 11A. The automatic setting instruction screen 400 has a start button 401 for receiving an input instructing the start of calculation of the resistance value R, and includes an explanation such as turning on / off a large current device. When the user presses the start button 401, the operation display interface unit 128 notifies the controller 121 of the input start instruction. When the resistance calculation unit 124 receives a start instruction via the controller 121, the resistance calculation unit 124 calculates the resistance value R, stores it in the data memory 123, and passes it to the controller 121.

操作表示インターフェース部128は、図11の(b)に示す抵抗値設定画面500(インターフェース画面)をコントローラ121から受けた抵抗値Rとともに表示パネル108aに表示させる。抵抗値設定画面500は、抵抗値Rの算出に成功したことの説明と、算出された抵抗値Rの設定を促す説明とを含んでいる。コントローラ121は、ユーザが抵抗値設定画面500におけるOKボタン501を押すと、抵抗値Rを確定し、ユーザが抵抗値設定画面500におけるキャンセルボタン502を押すと、データメモリ123の抵抗値Rを消去する。 The operation display interface unit 128 causes the resistance value setting screen 500 (interface screen) shown in FIG. 11B to be displayed on the display panel 108a together with the resistance value R received from the controller 121. The resistance value setting screen 500 includes an explanation that the resistance value R has been successfully calculated and an explanation that prompts the setting of the calculated resistance value R. The controller 121 confirms the resistance value R when the user presses the OK button 501 on the resistance value setting screen 500, and erases the resistance value R of the data memory 123 when the user presses the cancel button 502 on the resistance value setting screen 500. To do.

また、抵抗値設定画面500による抵抗値Rの算出が不調に終わった場合、操作表示インターフェース部128は、図11の(c)に示す再試行画面600を表示パネル108aに表示させる。再試行画面600は、抵抗値Rの算出に失敗したことの説明と、抵抗値Rの算出の再試行を促す説明とを含んでいる。ユーザが再試行画面600におけるOKボタン601を押すと、操作表示インターフェース部128は、入力された再試行指示をコントローラ121に通知する。抵抗算出部124は、コントローラ121を介して再試行指示を受けると、抵抗値Rを再度算出してデータメモリ123に記憶させるとともにコントローラ121に渡す。 Further, when the calculation of the resistance value R by the resistance value setting screen 500 is unsuccessful, the operation display interface unit 128 causes the display panel 108a to display the retry screen 600 shown in FIG. 11 (c). The retry screen 600 includes an explanation that the calculation of the resistance value R has failed and an explanation that prompts the retry of the calculation of the resistance value R. When the user presses the OK button 601 on the retry screen 600, the operation display interface unit 128 notifies the controller 121 of the input retry instruction. When the resistance calculation unit 124 receives a retry instruction via the controller 121, the resistance value R is calculated again, stored in the data memory 123, and passed to the controller 121.

このように、本実施形態では、抵抗値Rの設定をユーザ設定および自動設定のいずれかで行なうように選択することができる。それゆえ、抵抗値Rを、配電線の長さと導体抵抗とによって計算できる場合は、直接設定することができる。また、抵抗値Rを計算できない場合は、抵抗値Rを自動算出することで、必要な作業(大電流機器のON/OFF操作)などをユーザに的確に指示することができる。また、抵抗値Rの値を確認できる画面が提供されるので、ユーザは、抵抗値Rを確認しながら作業をすることができる。 As described above, in the present embodiment, the resistance value R can be selected to be set by either the user setting or the automatic setting. Therefore, if the resistance value R can be calculated from the length of the distribution line and the conductor resistance, it can be set directly. Further, when the resistance value R cannot be calculated, the necessary work (ON / OFF operation of the large current device) and the like can be accurately instructed to the user by automatically calculating the resistance value R. Further, since the screen for confirming the resistance value R is provided, the user can work while confirming the resistance value R.

〔ソフトウェアによる実現例〕
電力計測装置101の制御ブロック(特に、抵抗算出部124、電源電圧算出部125、負荷電圧算出部126、電力算出部127および操作表示インターフェース部128)は、前述のように電力計測プログラムによってしてもよいし、集積回路(ICチップ)等に形成された論理回路(ハードウェア)によって実現してもよい。
[Example of realization by software]
The control block of the power measurement device 101 (particularly, the resistance calculation unit 124, the power supply voltage calculation unit 125, the load voltage calculation unit 126, the power calculation unit 127, and the operation display interface unit 128) is subjected to the power measurement program as described above. Alternatively, it may be realized by a logic circuit (hardware) formed in an integrated circuit (IC chip) or the like.

前者の場合、電力計測装置101においてコンピュータとして機能する電力計測プロセッサ12は、電力計測プログラムの命令に基づく演算処理を実行するALU、電力計測プログラムがコントローラ121で読み取り可能に記録されたプログラムメモリ122(「記録媒体」と称する)などを備えている。そして、電力計測プロセッサ12が電力計測プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」であって、半導体メモリには限定されない、また、電力計測プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体(通信ネットワークや放送波等)を介して電力計測プロセッサ12に供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。 In the former case, the power measurement processor 12 that functions as a computer in the power measurement device 101 is an ALU that executes arithmetic processing based on the instructions of the power measurement program, and a program memory 122 in which the power measurement program is readable by the controller 121 ( It is equipped with a "recording medium"). Then, the power measurement processor 12 reads the power measurement program from the recording medium and executes it, thereby achieving the object of the present invention. The recording medium is a "non-temporary tangible medium" and is not limited to a semiconductor memory, and the power measurement program is an arbitrary transmission medium (communication network, broadcast wave, etc.) capable of transmitting the program. It may be supplied to the power measurement processor 12 via. It should be noted that one aspect of the present invention can also be realized in the form of a data signal embedded in a carrier wave, in which the above program is embodied by electronic transmission.

〔まとめ〕
本発明の態様1に係る電力計測装置は、単相3線を構成する第1配電線(配電線L1)、第2配電線(配電線L2)および中性線(N)のうち、前記第1配電線と前記第2配電線との間の電圧Vを測定する電圧測定回路(電圧検出回路2)と、前記第1配電線に流れる第1電流(電流I1)および前記第2配電線に流れる第2電流(電流I2)を測定する電流測定回路(第1電流検出回路3,第2電流検出回路4)と、前記単相3線の電力を計測する電力計測プロセッサ(12)とを備え、前記電力計測プロセッサは、仮定した電源電圧Eから、前記中性線、前記第1配電線および前記第2配電線の予め設定された抵抗値による電圧降下分を減じた値となるように、測定された前記電圧Vを、前記第1配電線と前記中性線との間の第1負荷に印加される第1負荷電圧(電圧V1)と、前記第2配電線と前記中性線との間の第2負荷に印加される第2負荷電圧(電圧V2)とに分割し、前記第1負荷電圧と測定された前記第1電流との積と、前記第2負荷電圧と測定された前記第2電流との積とを合計することにより前記電力を算出する。
[Summary]
The power measuring device according to the first aspect of the present invention is the first distribution line (distribution line L1), the second distribution line (distribution line L2), and the neutral line (N) constituting the single-phase three-wire. To the voltage measuring circuit (voltage detection circuit 2) that measures the voltage V between the 1 distribution wire and the 2nd distribution wire, the 1st current (current I1) flowing through the 1st distribution wire, and the 2nd distribution wire. A current measuring circuit (first current detecting circuit 3, second current detecting circuit 4) for measuring the flowing second current (current I2) and a power measuring processor (12) for measuring the power of the single-phase three-wire are provided. The power measuring processor is obtained by subtracting the voltage drop due to the preset resistance values of the neutral wire, the first distribution wire, and the second distribution wire from the assumed power supply voltage E. The measured voltage V is applied to the first load (voltage V1) between the first distribution wire and the neutral wire, and the second distribution wire and the neutral wire. It was divided into a second load voltage (voltage V2) applied to the second load between the two, and the product of the first load voltage and the measured first current was measured as the second load voltage. The power is calculated by summing the product with the second current.

上記の構成によれば、前述の式(8),(9)に示すように、抵抗値による電圧降下によって第1負荷電圧および第2負荷電圧を算出している。これにより、第1配電線と第2配電線との間の電圧を単純に1/2にする単純法による電流計測と比べて、計測した電力の誤差が総体的に小さい。また、配電線間の電圧を測定するので、電圧検出について、電圧検出トランスおよびA/D変換器を1つ設けるのみでよい。それゆえ、電力計測装置の低廉化および小型化が可能となる。 According to the above configuration, as shown in the above equations (8) and (9), the first load voltage and the second load voltage are calculated by the voltage drop due to the resistance value. As a result, the error of the measured power is generally smaller than that of the current measurement by the simple method in which the voltage between the first distribution line and the second distribution line is simply halved. Further, since the voltage between the distribution lines is measured, it is only necessary to provide one voltage detection transformer and one A / D converter for voltage detection. Therefore, it is possible to reduce the cost and size of the power measuring device.

本発明の態様2に係る電力計測装置は、単相3線を構成する第1配電線(配電線L1)、第2配電線(配電線L2)および中性線(N)のうち、前記第1配電線と前記第2配電線との間の電圧Vを測定する電圧測定回路(電圧検出回路2)と、前記第1配電線に流れる第1電流(電流I1)および前記第2配電線に流れる第2電流(電流I2)を測定する電流測定回路(第1電流検出回路3,第2電流検出回路4)と、前記単相3線の電力を計測する電力計測プロセッサ(12)とを備え、前記電力計測プロセッサは、前記電圧Vの瞬時値の正の半周期の値と前記第1電流との積を所定期間で加算して平均した第1有効電力と、前記電圧Vの瞬時値の負の半周期の値と前記第2電流との積を前記所定期間で平均した第2有効電力とを加算することにより有効電力を算出し、前記電圧Vの瞬時値の正の半周期または負の半周期の値の実効電圧を算出し、前記第1有効電力と前記第2有効電力との差の二乗に予め設定された抵抗値を乗じた値を前記実効電圧の二乗で除した値を得るとともに、当該値に前記有効電力を加算することにより前記電力を算出する。 The power measuring device according to the second aspect of the present invention is the first distribution line (distribution line L1), the second distribution line (distribution line L2), and the neutral line (N) constituting the single-phase three-wire. To the voltage measuring circuit (voltage detection circuit 2) that measures the voltage V between the 1st distribution wire and the 2nd distribution wire, the 1st current (current I1) flowing through the 1st distribution wire, and the 2nd distribution wire. A current measuring circuit (first current detection circuit 3, second current detection circuit 4) for measuring the flowing second current (current I2) and a power measuring processor (12) for measuring the power of the single-phase three-wire are provided. In the power measurement processor, the product of the positive half-cycle value of the instantaneous value of the voltage V and the first current is added over a predetermined period and averaged to obtain the first active power and the instantaneous value of the voltage V. The active power is calculated by adding the product of the negative half-cycle value and the second current to the second active power obtained by averaging the product over the predetermined period, and the positive half-cycle or negative of the instantaneous value of the voltage V is calculated. The effective voltage of the half-cycle value of is calculated, and the value obtained by multiplying the square of the difference between the first active power and the second active power by a preset resistance value is divided by the square of the effective voltage. At the same time, the power is calculated by adding the active power to the value.

上記の構成によれば、前述の式(33)に示すように、第1有効電力と第2有効電力との差の二乗に抵抗値を乗じた値を実効電圧の二乗で除した値に有効電力を加算することにより電力を算出する。これにより、第1配電線と第2配電線との間の電圧を単純に1/2にする単純法による電流計測と比べて、計測した電力の誤差が総体的に小さい。また、配電線間の電圧を測定するので、電圧検出について、電圧検出トランスおよびA/D変換器を1つ設けるのみでよい。それゆえ、電力計測装置の低廉化および小型化が可能となる。また、演算の工程数を削減することができるので、電力計測プロセッサの負担を軽減してリアルタイム処理に生じる支障を抑制することができる。 According to the above configuration, as shown in the above equation (33), it is effective for the value obtained by multiplying the square of the difference between the first active power and the second active power by the resistance value and dividing by the square of the effective voltage. The electric power is calculated by adding the electric power. As a result, the error of the measured power is generally smaller than that of the current measurement by the simple method in which the voltage between the first distribution line and the second distribution line is simply halved. Further, since the voltage between the distribution lines is measured, it is only necessary to provide one voltage detection transformer and one A / D converter for voltage detection. Therefore, it is possible to reduce the cost and size of the power measuring device. Further, since the number of calculation steps can be reduced, the load on the power measurement processor can be reduced and the trouble caused in real-time processing can be suppressed.

本発明の態様3に係る電力計測装置は、上記態様1または2において、前記電力計測プロセッサ(12)が、前記第1配電線と前記中性線(N)との間または前記第2配電線と前記中性線との間に接続された負荷が電源投入されていない状態と電源投入された状態とのそれぞれの、前記電圧Vと前記第1電流および前記第2電流とに基づいて前記抵抗値を算出して設定してもよい。 In the power measuring device according to the third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the power measuring processor (12) is placed between the first distribution line and the neutral line (N) or the second distribution line. The resistance based on the voltage V, the first current, and the second current, respectively, in the state in which the load connected between the and the neutral wire is not turned on and the state in which the power is turned on. The value may be calculated and set.

上記の構成によれば、抵抗値を自動的に算出することができる。これにより、前述の電力算出を容易に行なうことができる。 According to the above configuration, the resistance value can be calculated automatically. As a result, the above-mentioned power calculation can be easily performed.

本発明の態様4に係る電力計測装置は、上記態様3において、前記電力計測プロセッサ(12)が、前記抵抗値の算出の開始を指示する入力を受け付けるともに、算出した前記抵抗値を表示するインターフェース画面を表示部に表示させてもよい。 In the power measuring device according to the fourth aspect of the present invention, in the third aspect, the power measuring processor (12) receives an input instructing the start of calculation of the resistance value and displays the calculated resistance value. The screen may be displayed on the display unit.

上記の構成によれば、ユーザが抵抗値の算出の自動設定を指示することで、所望のときに抵抗値を得ることができる。従って、電気設備設置等の作業者が、抵抗値を確認しながら作業をすることができる。 According to the above configuration, the resistance value can be obtained at a desired time by instructing the user to automatically set the calculation of the resistance value. Therefore, a worker who installs electrical equipment can perform the work while checking the resistance value.

本発明の態様5に係る電力計測方法は、単相3線を構成する第1配電線(配電線L1)、第2配電線(配電線L2)および中性線(N)のうち、前記第1配電線と前記第2配電線との間の電圧Vを測定し、前記第1配電線に流れる第1電流(電流I1)および前記第2配電線に流れる第2電流(電流I2)を測定し、前記第1配電線に流れる第1電流および前記第2配電線に流れる第2電流を測定し、仮定した電源電圧から、前記中性線、前記第1配電線および前記第2配電線の予め設定された抵抗値による電圧降下分を減じた値となるように、測定された前記電圧Vを、前記第1配電線と前記中性線との間の第1負荷に印加される第1負荷電圧と、前記第2配電線と前記中性線との間の第2負荷に印加される第2負荷電圧と、に分割し、前記第1負荷電圧と測定された前記第1電流との積と、前記第2負荷電圧と測定された前記第2電流との積とを合計することにより前記単相3線の電力を算出する。 The power measurement method according to the fifth aspect of the present invention is the first distribution line (distribution line L1), the second distribution line (distribution line L2), and the neutral line (N) constituting the single-phase three-wire. The voltage V between the first distribution line and the second distribution line is measured, and the first current (current I1) flowing through the first distribution line and the second current (current I2) flowing through the second distribution line are measured. Then, the first current flowing through the first distribution line and the second current flowing through the second distribution line are measured, and from the assumed power supply voltage, the neutral wire, the first distribution line, and the second distribution line A first load in which the measured voltage V is applied to a first load between the first distribution wire and the neutral wire so as to be a value obtained by subtracting the voltage drop due to a preset resistance value. The load voltage and the second load voltage applied to the second load between the second distribution wire and the neutral wire are divided into the first load voltage and the measured first current. The power of the single-phase three-wire is calculated by summing the product and the product of the second load voltage and the measured second current.

上記の方法によれば、態様1に係る電力計測装置と同様の効果を奏する。 According to the above method, the same effect as that of the power measuring device according to the first aspect is obtained.

本発明の態様6に係る電力計測方法は、単相3線を構成する第1配電線(配電線L1)、第2配電線(配電線L2)および中性線(N)のうち、前記第1配電線と前記第2配電線との間の電圧Vを測定し、前記第1配電線に流れる第1電流(電流I1)および前記第2配電線に流れる第2電流(電流I2)を測定し、前記第1配電線に流れる第1電流および前記第2配電線に流れる第2電流を測定し、前記電圧Vの瞬時値の正の半周期の値と前記第1電流との積を所定期間で加算して平均した第1有効電力と、前記電圧Vの瞬時値の負の半周期の値と前記第2電流との積を所定期間で平均した第2有効電力とを加算することにより有効電力を算出し、前記電圧Vの瞬時値の正の半周期または負の半周期の値の実効電圧を算出し、前記第1有効電力と前記第2有効電力との差の二乗に予め設定された抵抗値を乗じた値を前記実効電圧の二乗で除した値を得るとともに、当該値に前記有効電力を加算することにより、前記単相3線の電力を算出する。 The power measurement method according to the sixth aspect of the present invention is the first distribution wire (distribution wire L1), the second distribution wire (distribution wire L2), and the neutral wire (N) constituting the single-phase three-wire. The voltage V between the first distribution line and the second distribution line is measured, and the first current (current I1) flowing through the first distribution line and the second current (current I2) flowing through the second distribution line are measured. Then, the first current flowing through the first distribution line and the second current flowing through the second distribution line are measured, and the product of the positive half-cycle value of the instantaneous value of the voltage V and the first current is determined. By adding the first active power that is added and averaged over a period, and the second active power that is the product of the negative half-cycle value of the instantaneous value of the voltage V and the second current over a predetermined period. The active power is calculated, the effective voltage of the positive half cycle or the negative half cycle value of the instantaneous value of the voltage V is calculated, and the square of the difference between the first active power and the second active power is preset. The power of the single-phase three-wire is calculated by dividing the value obtained by multiplying the resistance value by the square of the effective voltage and adding the active power to the value.

上記の方法によれば、態様2に係る電力計測装置と同様の効果を奏する。 According to the above method, the same effect as that of the power measuring device according to the second aspect is obtained.

本発明の態様7に係る電力計測プログラムは、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、上記態様5または6の電力計測方法をコンピュータに実行させる電力計測プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。 The power measurement program according to the seventh aspect of the present invention may be realized by a computer. In this case, the power measurement program that causes the computer to execute the power measurement method of the fifth or sixth aspect, and the computer reading that records the power measurement program. Possible recording media also fall within the scope of the present invention.

〔付記事項〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
[Additional notes]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims, and the embodiments obtained by appropriately combining the technical means disclosed in the different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention. Furthermore, new technical features can be formed by combining the technical means disclosed in each embodiment.

2 電圧検出回路(電圧測定回路)
3 第1電流検出回路(電流測定回路)
4 第2電流検出回路(電流測定回路)
12 電力計測プロセッサ
101 電力計測装置
108a 表示パネル(表示部)
121 コントローラ
124 抵抗算出部
125 電源電圧算出部
126 負荷電圧算出部
127 電力算出部
128 操作表示インターフェース部
400 自動設定指示画面(インターフェース画面)
500 抵抗値設定画面(インターフェース画面)
E 電源電圧
I1 電流(第1電流)
I2 電流(第2電流)
L1 配電線(第1配電線)
L2 配電線(第2配電線)
LD1 負荷(第1負荷)
LD2 負荷(第2負荷)
N 中性線
R 抵抗
V 電圧
V1,V2 負荷電圧
2 Voltage detection circuit (voltage measurement circuit)
3 First current detection circuit (current measurement circuit)
4 Second current detection circuit (current measurement circuit)
12 Power measurement processor 101 Power measurement device 108a Display panel (display unit)
121 Controller 124 Resistance calculation unit 125 Power supply voltage calculation unit 126 Load voltage calculation unit 127 Power calculation unit 128 Operation display Interface unit 400 Automatic setting instruction screen (interface screen)
500 Resistance value setting screen (interface screen)
E Power supply voltage I1 current (first current)
I2 current (second current)
L1 distribution line (1st distribution line)
L2 distribution line (second distribution line)
LD1 load (first load)
LD2 load (second load)
N Neutral wire R Resistance V Voltage V1, V2 Load voltage

Claims (7)

単相3線を構成する第1配電線、第2配電線および中性線のうち、前記第1配電線と前記第2配電線との間の電圧を測定する電圧測定回路と、
前記第1配電線に流れる第1電流および前記第2配電線に流れる第2電流を測定する電流測定回路と、
前記単相3線の電力を計測する電力計測プロセッサとを備え、
前記電力計測プロセッサは、
仮定した電源電圧から、前記中性線、前記第1配電線および前記第2配電線の予め設定された抵抗値による電圧降下分を減じた値となるように、
測定された前記電圧を、
前記第1配電線と前記中性線との間の第1負荷に印加される第1負荷電圧と、
前記第2配電線と前記中性線との間の第2負荷に印加される第2負荷電圧と、
に分割し、
前記第1負荷電圧と測定された前記第1電流との積と、前記第2負荷電圧と測定された前記第2電流との積とを合計することにより前記電力を算出することを特徴とする電力計測装置。
A voltage measuring circuit for measuring the voltage between the first distribution line and the second distribution line among the first distribution line, the second distribution line, and the neutral line constituting the single-phase three-wire system.
A current measuring circuit that measures the first current flowing through the first distribution line and the second current flowing through the second distribution line, and
It is equipped with a power measurement processor that measures the power of the single-phase three-wire system.
The power measurement processor
The value is obtained by subtracting the voltage drop due to the preset resistance values of the neutral wire, the first distribution line, and the second distribution line from the assumed power supply voltage.
The measured voltage
The first load voltage applied to the first load between the first distribution line and the neutral wire,
The second load voltage applied to the second load between the second distribution line and the neutral wire,
Divide into
The electric power is calculated by summing the product of the first load voltage and the measured first current and the product of the second load voltage and the measured second current. Power measuring device.
単相3線を構成する第1配電線、第2配電線および中性線のうち、前記第1配電線と前記第2配電線との間の電圧を測定する電圧測定回路と、
前記第1配電線に流れる第1電流および前記第2配電線に流れる第2電流を測定する電流測定回路と、
前記単相3線の電力を計測する電力計測プロセッサとを備え、
前記電力計測プロセッサは、
前記電圧の瞬時値の正の半周期の値と前記第1電流との積を所定期間で加算して平均した第1有効電力と、前記電圧の瞬時値の負の半周期の値と前記第2電流との積を前記所定期間で平均した第2有効電力とを加算することにより有効電力を算出し、
前記電圧の瞬時値の正の半周期または負の半周期の値の実効電圧を算出し、
前記第1有効電力と前記第2有効電力との差の二乗に予め設定された抵抗値を乗じた値を前記実効電圧の二乗で除した値を得るとともに、当該値に前記有効電力を加算することにより前記電力を算出することを特徴とする電力計測装置。
A voltage measuring circuit for measuring the voltage between the first distribution line and the second distribution line among the first distribution line, the second distribution line, and the neutral line constituting the single-phase three-wire system.
A current measuring circuit that measures the first current flowing through the first distribution line and the second current flowing through the second distribution line, and
It is equipped with a power measurement processor that measures the power of the single-phase three-wire system.
The power measurement processor
The first active power obtained by adding and averaging the product of the positive half-cycle value of the instantaneous value of the voltage and the first current over a predetermined period, the negative half-cycle value of the instantaneous value of the voltage, and the first The active power is calculated by adding the product of the two currents to the second active power averaged over the predetermined period.
The effective voltage of the positive half cycle or negative half cycle value of the instantaneous value of the voltage is calculated.
A value obtained by multiplying the square of the difference between the first active power and the second active power by a preset resistance value is divided by the square of the effective voltage, and the active power is added to the value. A power measuring device, characterized in that the power is calculated accordingly.
前記電力計測プロセッサは、前記第1配電線と前記中性線との間または前記第2配電線と前記中性線との間に接続された負荷が電源投入されていない状態と電源投入された状態とのそれぞれの、前記電圧と前記第1電流および前記第2電流とに基づいて前記抵抗値を算出して設定することを特徴とする請求項1または2に記載の電力計測装置。 The power measurement processor is powered on when the load connected between the first distribution line and the neutral line or between the second distribution line and the neutral line is not turned on. The power measuring device according to claim 1 or 2, wherein the resistance value is calculated and set based on the voltage, the first current, and the second current, respectively, of the states. 前記電力計測プロセッサは、前記抵抗値の算出の開始を指示する入力を受け付けるともに、算出した前記抵抗値を表示するインターフェース画面を表示部に表示させことを特徴とする請求項3に記載の電力計測装置。 The power measurement according to claim 3, wherein the power measurement processor receives an input instructing the start of calculation of the resistance value, and displays an interface screen for displaying the calculated resistance value on the display unit. apparatus. 単相3線を構成する第1配電線、第2配電線および中性線のうち、前記第1配電線と前記第2配電線との間の電圧を測定し、
前記第1配電線に流れる第1電流および前記第2配電線に流れる第2電流を測定し、
仮定した電源電圧から、前記中性線、前記第1配電線および前記第2配電線の予め設定された抵抗値による電圧降下分を減じた値となるように、
測定された前記電圧を、
前記第1配電線と前記中性線との間の第1負荷に印加される第1負荷電圧と、
前記第2配電線と前記中性線との間の第2負荷に印加される第2負荷電圧と、
に分割し、
前記第1負荷電圧と測定された前記第1電流との積と、前記第2負荷電圧と測定された前記第2電流との積とを合計することにより前記単相3線の電力を算出することを特徴とする電力計測方法。
Of the first distribution line, the second distribution line, and the neutral wire constituting the single-phase three-wire system, the voltage between the first distribution line and the second distribution line is measured.
The first current flowing through the first distribution line and the second current flowing through the second distribution line were measured.
The value is obtained by subtracting the voltage drop due to the preset resistance values of the neutral wire, the first distribution line, and the second distribution line from the assumed power supply voltage.
The measured voltage
The first load voltage applied to the first load between the first distribution line and the neutral wire,
The second load voltage applied to the second load between the second distribution line and the neutral wire,
Divide into
The power of the single-phase three-wire is calculated by summing the product of the first load voltage and the measured first current and the product of the second load voltage and the measured second current. A power measurement method characterized by this.
単相3線を構成する第1配電線、第2配電線および中性線のうち、前記第1配電線と前記第2配電線との間の電圧を測定し、
前記第1配電線に流れる第1電流および前記第2配電線に流れる第2電流を測定し、
前記中性線、前記第1配電線および前記第2配電線の予め設定された抵抗値による電圧降下を前記電圧に加算することにより電源電圧を算出し、
前記電圧の瞬時値の正の半周期の値と前記第1電流との積を所定期間で加算して平均した第1有効電力と、前記電圧の瞬時値の負の半周期の値と前記第2電流との積を前記所定期間で平均した第2有効電力とを加算することにより有効電力を算出し、
前記電圧の瞬時値の正の半周期または負の半周期の値の実効電圧を算出し、
前記第1有効電力と前記第2有効電力との差の二乗に予め設定された抵抗値を乗じた値を前記実効電圧の二乗で除した値を得るとともに、当該値に前記有効電力を加算することにより、前記単相3線の電力を算出することを特徴とする電力計測方法。
Of the first distribution line, the second distribution line, and the neutral wire constituting the single-phase three-wire system, the voltage between the first distribution line and the second distribution line is measured.
The first current flowing through the first distribution line and the second current flowing through the second distribution line were measured.
The power supply voltage is calculated by adding the voltage drop due to the preset resistance value of the neutral wire, the first distribution line and the second distribution line to the voltage.
The first active power obtained by adding and averaging the product of the positive half-cycle value of the instantaneous value of the voltage and the first current over a predetermined period, the negative half-cycle value of the instantaneous value of the voltage, and the first The active power is calculated by adding the product of the two currents to the second active power averaged over the predetermined period.
The effective voltage of the positive half cycle or negative half cycle value of the instantaneous value of the voltage is calculated.
A value obtained by multiplying the square of the difference between the first active power and the second active power by a preset resistance value is divided by the square of the effective voltage, and the active power is added to the value. A power measurement method characterized by calculating the power of the single-phase three-wire system.
請求項5または6に記載の電力計測方法をコンピュータに実行させるための電力計測プログラム。 A power measurement program for causing a computer to execute the power measurement method according to claim 5 or 6.
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