CN1934761A - 多个电力需求者集合区域的电力系统 - Google Patents

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Abstract

提供了一种电力需求者集合区域的电力系统，其特别可以适用于由单个或多个建筑物构成的集合住宅，而作为尽可能地不切断供给优先级高的供给线路的电力系统，具有：从远程处的管理基地通过远程操作而单独地切断一个电力需求者分区内的多条配电线路的装置；以及利用因特网途径对作为能够向该一个电力需求者分区进行供给的最大电力以内的消费限制电量进行设定的装置；以及预先对上述多条配电线路设定配电优先级，当电力总消费量的远程计测值为消费限制电量的设定值以上时，发出用远程隔离装置从该配电优先级最低的通电中的配电线路开始顺次进行切断的指令的装置。

Description

多个电力需求者集合区域的电力系统
技术领域
本发明涉及适当地向由单个或多个建筑物构成的集合住宅供给电力并进行管理的系统，涉及尽可能地不切断供给集合住宅的居住者分别单独设定的优先级高的供给线路的电力系统。此外，在先的申请所记载的“电力的品质”，反应了上述居住者设定的“优先级”，因此居住者对应该级别而承认其价值，供应者根据这些价值来设定电力费用。
背景技术
作为提供能量的手段，电力是很重要的，由于过剩的电力消费，将出现由于供给不足而引起的停电的问题。例如，供应方不能应对用于夏季的空调的电力的巨大消费，而在特定地区停电等。提出有这样一种技术，即，利用驱动网络和计算机的IT(Information Technology：信息技术)，来纠正电力供需的不平衡，进而将包括电力的能量的一般的能量供需平衡最佳化。
尤其是近年来，由特定规模电力业者(PPS：Power Producer and Supplier)向任意的需求者售电的商业限制被废除，人们正在摸索一种在电力供应中附加了对需求者有魅力的新服务的商务。在这样的状况下，人们期望提出一种在对电力供需进行优化的同时，还不断提高需求者便利性的方案。
在这些方案中，公知在通用电源或家庭住宅中，尽可能地不切断管理者或居住者设定的优先级高的供给线路的电气设备或电力系统(参照专利文献1至专利文献8)。例如，在专利文献1中公开了一种从优先级最低的电气设备开始断开电源的防过载控制装置，在专利文献2中公开了一种当超过与电力公司间签订的合约中规定的电力时，按照能够预先设定的设备切断优先级顺序进行切断的控制装置。
但是，由单个或多个建筑物构成的集合住宅的电力系统或分散在多个建筑物内的、例如在数百m内的狭窄的住宅开发地区等的开发商区域的电力系统中，还没有提出尽可能地不切断供给上述优先级高的供给线路的适当的系统。即，例如在图4(用多条供给线路向由单个建筑物构成的集合住宅供给和管理电力的以往的系统)所示的以往系统中，在居住者的住房分区14的配电盘16上，为了过电流保护而仅仅配设了没有远程切断装置的配电线路的切断装置C，很难尽可能不切断供给优先级高的供给线路。虽然公知集合住宅居住者将专利文献1、专利文献2所记载的装置配设于住房分区的情况，但没有进一步提供在切断条件上具有自由度、可以用因特网自由地进行条件设定的方案。
同一申请人提出了一种适合于用多条供给线路向由单个或多个建筑物构成的集合住宅供给和管理电力的系统的电表。该电表适于驱动IT(Information Technology：信息技术)的电力供需平衡控制(参照专利文献9)。但是，对于将该电表应用于由单个或多个建筑物构成的集合住宅的电力系统、并尽可能不切断供给由居住者分别单独设定的优先级高的供给线路的具体的系统并没有提出。
专利文献1：JP实开昭57-130543“防过载控制装置”北谷电机工业株式会社。
专利文献2：JP特开平3-285518“家用电器用电力控制装置”日本电气株式会社。
专利文献3：JP特开平11-341707“远程自动电源开闭装置”罗尼克(ロニック)株式会社。
专利文献4：JP特开2000-83323“电力管理系统”宫本工程(ミャモトェンジニァリンゲ)株式会社。
专利文献5：JP特开2000-13933“控制配电盘”日本电气工程(日本電気ェンジニァリンゲ)株式会社。
专利文献6：JP特开2003-319572“室内设备电力控制系统”日本电信电话株式会社。
专利文献7：JP特开2004-320849“电源管理系统”NEC非鲁迪克(NECフィ一ルディンゲ)株式会社。
专利文献8：JP特开2004-129477“负载限制装置株式会社”大日制作所。
专利文献9：JP特愿2004-293336“电力使用量计测方法及电力管理系统”I·P·B(ァィ·ピ一·ビ一)株式会社。
发明的公开
发明要解决的课题
针对如专利文献1至专利文献8所记载的、尽可能地不切断供给优先级高的供给线路的电力系统技术，以具体地提出可以特别地适用于由单个或多个建筑物构成的集合住宅的方案为课题。
用于解决课题的手段
本申请(权利要求1)是一种电力需求者集合区域的电力系统，具有通过因特网途径等将在多个电力需求者集合区域的一个电力需求者分区内配置的电力需求者分区单独的电表与远程处的管理基地连接、而远程计测该一个电力需求者分区的电力总消费量的装置，该电力系统具有：根据经由因特网的控制信号，从远程处的管理基地通过远程操作，单独地远程切断一个电力需求者分区内的多条配电线路的装置；以及通过因特网途径等对作为能够向该一个电力需求者分区供给的最大电力以内的消费限制电量进行设定的装置；以及通过因特网途径等对上述一个电力需求者分区内的多个配电线路预先设定配电优先级(具有设定的装置)，当该一个电力需求者分区的电力总消费量的远程计测值为所设定的消费限制电量以上时，发出通过远程切断装置而从该配电优先级的最低的通电中的配电线路开始按顺序进行切断的指令的装置。
并且，本申请(权利要求2)，适用于从电源通过多条供电线路对多个电力需求者集合区域的一个电力需求者分区进行电力供给的情况。即，一种电力需求者集合区域的电力系统，其具有：通过因特网途径等对多条供电线路预先设定供电优先级(具有设定的机构)，当电力总消费量的远程计测值为所设定的消费限制电量以上时，发出通过远程切断装置而从该供电优先级最低的通电中的配电线路开始按顺序进行切断的指令的装置。
并且，本申请还可以具有发出通过远程切断装置对配电·供电的优先级低的通电中的配电线路或供电线路选择性进行切断的指令的装置。即(权利要求3)，一种电力需求者集合区域的电力系统，其具有：从远程处的管理基地通过远程操作而单独地切断对一个电力需求者分区供电的多条供电线路的装置；以及从远程处的管理基地通过远程操作而单独地切断一个电力需求者分区内的多条配电线路的装置；以及通过因特网途径等对作为能够向该一个电力需求者分区进行供给的最大电力以内的消费限制电量进行设定的装置；以及通过因特网途径等对上述的多条供电线路预先设定供电优先级，并且对上述多条配电线路预先设定配电优先级(具有设定的装置)，进而通过因特网途径等对上述设定的供电优先最低级别和配电优先最低级别中的任意一个进行选择性切断的供电·配电的切断顺序进行设定的装置；并具有：当电力总消费量的远程计测值为消费限制电量的设定值以上时，发出通过远程切断装置对该配电优先级最低的通电中的配电线路、或该供电优先级最低的通电中的供电线路中任意一条线路选择性且按顺序地进行切断的指令的装置。
特别是本申请(权利要求4)可以兼备有：为了将集合区域的统观性的电力消费状况告知电力需求者，而求得被远程计测的电力需求者分区的电力总消费量的总和的装置；求得被设定的电力需求者分区的消费限制电量的总和的装置；和将该电力总消费的总和量及该消费限制电力的总和量发送至因特网的装置。电力需求者能够通过移动电话等简便地把握集合区域的统观性的电力消费状况，这对提高电力需求者的节能意识是很重要的。
另外，在作为本申请的对象的集合区域中(权利要求5)，其特征在于具有多个电力需求者分担电力使用费的集合区域内的共有部分。虽然在高级公寓中其为入口·楼梯·电梯等的电源，但这些向共有部分的供电并非最重要。在紧急状态下，可以向电力需求者提供上述的电力总消费的总和量及消费限制电力的总和量，迅速切断对共有部分的供电，则可救济向其它的重要电源的供电，因此很方便。即，当具有从远程处的管理基地通过远程操作而切断向多个电力需求者分担电力使用费的集合区域内的共有部分进行供电的供电线路的装置；以及具有基于电力总消费总和量和消费限制电力总和量而发出通过远程切断装置切断向上述共有部分进行供电的供电线路的指令的装置时，会很方便。
通过将上述的电力总消费的总和量及该消费限制电力的总和量发送至因特网的装置，使电力需求者能够简便地把握集合区域的统观性的电力消费状况，这是切断向共有部分的供电的重要条件。如果没有这样的构造，电力需求者将难以把握因何种状况而切断向共有部分的供电的情况而不方便。
本申请(权利要求6)优选，多个电力需求者的集合区域是由单个或多个的建筑物构成的集合住宅，就是所谓的高级公寓·公寓房，多个电力需求者是集合住宅的居住者，电力需求者分区是上述居住者的一个住房分区。
其中，电力需求者可以是集合店铺的经营者，集合区域可以是集合店铺。集合区域可以不是单个建筑物，而是分散在多个的建筑物内。在这种情况下，在供电成本和管理上，期望以规定的距离相接近，例如，为数百m内的狭窄住宅开发地区等的开发区域。
发明的效果
在用多条供给线路向由单个或多个的建筑物构成的集合住宅供给并管理电力的系统中，能够尽可能地不切断供给居住者所设定的优先级高的供给线路。
另外，现在没有广域且统一地管制电力供求的规则。但是，期望策划一种能够应对近来的广域停电的事故等的电力供求的管制规则。在本申请中，假定施行这些管制规则而实现执行管制的上位系统。
即，在上位系统通过气温预测等推定因夏季空调造成的电力需求在短时间内增加的情况下，可通过因特网等发送按需要量尽可能对消费电力进行抑制的节电指令。本申请系统接受该节电指令，切断以优先级低的低廉价格进行供给的供给线路，从而能够限制并减少本系统供电目标的电力消费量。如果采取此种应对方式，可以对广泛区域大停电防患于未然。此处，所谓“以优先级低的低廉价格供给的供电线路”，是与在先的申请所记载的“电力品质”相关联的观点，由居住者设定的“优先级”反映价值，居住者对应其级别识别价值，供给者设定对应相关价值的电力费用，因此，优先级低的线路上的配电·供电电力呈低廉价格。
另外，对于本系统供电目标的居住者，若重要的电气设备(个人电脑等)使用优先级高的高价的供电线路，则即使在有可能发生紧急停电的状况下，由于先行切断非优先线路，而尽可能地不切断优先线路，则可以减少个人风险。由于以往不采取这样的对应方法，所以对个人电脑等的重要电气设备也如同其它非重要的电气一样切断供电。此种不适宜的情况将被消除。
实施发明的最佳方式
图1是适用于对配电线路附以优先级的集合住宅13的本发明实施例的说明图(权利要求1)，图2是相对图1进一步对供电线路附以优先级的本发明实施例的说明图(权利要求2)。即，多个电力需求者的集合区域为集合住宅13，一个电力需求者分区为集合住宅的一个住房分区14，电力需求者分区个自的电表为电力计测设备21，21通过用计测通信线22而与计测管理装置23连接的计测管理装置23，连接到因特网(广域通信网)25。
在集合住宅的一个住房分区14内，J(1)为第一优先的电气设备，J(2)为第二优先的电气设备，J(3)为第三优先的电气设备，J(N-1)为第N-1优先的电气设备，J(N)为第N优先的电气设备(优先级最低的电气设备)，C(1)至C(N)为将通向J(1)至J(N)的100V配电线路远程切断的装置，是从远程处的管理基地通过远程操作而单独切断一个电力需求者分区内的多条配电线路的装置。略去其它符号的单独说明(参照附图标记说明)。
集合住宅的一个住房分区14的电力计测控制设备J兼备电量的计测、远程发送信息以及规定的配电线路的远程切断功能。16可以优选应用同一申请人在专利文献9中公开的电表。其由图3(用于本申请的电力计测控制设备16的示例的整体结构图)、图5(图3的示例中151的部分结构图)、图6(图3的示例中152的部分结构图)所例示。
但是，图3、图5、图6的结构并非保持原样16不变。对应16的计测控制的型式进行再构成，而实现上述所示的电量的计测和远程发送信息以及规定的配电线路的远程切断功能是容易的。也可以一体化构成151(具有100V系统的电流电压计测和总电力显示器的部分)与152(具有远程切断配电·供电线路的远程切断装置RB的部分)。省略图3、图5、图6所记载的其他附图标记的单独说明(参照附图标记说明)。
在向集合住宅13提供电力的供电上游部，用图1的电量计测装置26来计测电力需求者分区的电力总消费量的总合，通过计测管理装置23与因特网(广域通信网)25相连接。在图1的结构中，当集合住宅的一个住房分区14的电力总消费量远程计测值达到消费限制电量的设定值以上时，能够从作为该配电优先级最低的通电中的配电线路开始顺次进行远程切除。优先级和消费限制电量只要由一个住房分区居住者通过互联网进行设定即可。
图2是从电源用多条供电线路对多个电力需求者的集合区域的一个电力需求者分区进行电力供给，并且，具有从远程处的管理基地用远程操作来单独切断向一个电力需求者分区提供电力的多条供电线路的装置的实施例。31为优先的(高品质的)100V供电线路，32为非优先的(低品质的)100V供电线路，BX为200V的供电线路的远程切断装置，CX为31的供电线路的远程切断装置，DX为32的供电线路的远程切断装置，27为非优先的(低品质的)100V供电线路在线路最上游的远程切断装置。对这些BX、CX、DX、27可以取舍选择性的采用。省略其它附图标记的单独说明(参照附图标记说明)。
在图2的结构中，可以根据权利要求2所述的预先设定的对供电线路赋予的优先级(在图2中优先31与非优先32的两线路)，而先行远程切断非优先32的线路。此外，虽然在图2中，作为与图1的结构的组合，记载了也从远程处的管理基地用远程操作从而单独切断一个电力需求者分区内的多条配电线路的装置(从C(1)到C(N)及从D(1)到D(N))，但这些装置也可以取舍选择性的采用。
多条供电线路也可以仅为100V系统供电和200V系统供电。例如，若供电优先级为100V优先、200V非优先，则当电力总消费量的远程计测值达到消费限制电量的设定值以上时，远程切断图2的BX(200V的供电线路的远程切断装置)。
在本发明实施时，需要应对因特网上的恶作剧或干扰引起的计测误差导致的切断的误操作的问题。例如，期望发出切断配电线路或供电线路的指令的装置这样构成，即，具有可以在发出切断指令前利用因特网途径在切断前发送切断确认信号的装置，再次接收来自供电目标的信号，从而能够从供电目标再次接收·再次确认是否确实是应该切断的状态，并能够使独立住宅的房屋的居民或管理者进行再次确认。该再次确认是在事前将切断信息发送至移动电话，并只是在机械系统上不切断而在等待居民或管理者的确认回信之后切断等。
并且，也设想了因特网的发送接收线路因灾害等而不能发送接收的情况。优选在该情况下兼备将电表的数据在一定时间内以覆盖方式记录的存储装置。即，为在非常时期对多个电力需求者信息进行备份的功能。该数据记录装置在因灾害等因特网的发送接收线路不能发送接收的紧急情况下，能够保存灾害发生前一定时间内的电力数据，作为其效果，因为可起到在灾害分析中也用到的、使用户的电力消费信息不消失的黑匣子的功能，因此是有效的。(此处，所谓黑匣子为搭载于航空器等、保持事故发生时的操作·通信记录的记录装置。)
此外，与多个电力需求者的电力计测控制设备间的数据的交换，不直接与因特网相连，而是在集合住宅内的服务器内进行汇总处理，将此作为途径是适宜的。在图1、图2中虽不明确，但23为配设于集合住宅内的安全分区内、对数据的交换进行汇总处理的服务器。
附图的简单说明
图1是适用于集合住宅13的本发明实施例的说明图(附以配电的优先级：权利要求1)。
图2是适用于集合住宅13的本发明实施例的说明图(附以供电的优先级：权利要求2)。
图3是用于本申请的电力计测控制设备16的示例的整体结构图(专利文献9)。
图4是面向集合住宅的以往的电力系统。
图5是图3的示例中151的部分结构图(专利文献9)。
图6是图3的示例中152的部分结构图(专利文献9)。
附图标记说明
11 广域配电网
12 变电装置
13 集合住宅
14 居住者的住房分区
16 电力计测控制设备
21 电力计测设备
22 计测通信线
23 计测管理装置
25 因特网(广域通信网)
26 电量计测装置
27 非优先的(低品质的)100V供电线路在线路最上游的远程切断装置
31 优先的(高品质的)100V供电线路
32 非优先的(低品质的)100V供电线路
90 电力公司或特定规模电力业者(PPS：Power Producer and Supplier)
91 高压·特别高压送电线
101 来自电力供给方的火线(T相(チップ相)：T)
102 来自电力供给方的零线：N
103 来自电力供给方的火线(R相(リンゲ相)：R)
104 连接151与152的火线(T相))
105 连接151与152的零线
106 连接151与152的火线(R相)
107 电量显示面板
110 CPU-1·CPU-2间的数据发送接收总线
117 连向负载的火线(T相)
118 连向负载的零线117和118为100V配电线路，119和118为第二100V配电线路
119 连向负载的火线(R相)
120 连向负载的火线(T相)
121 连向负载的火线(R相)120和121为200V配电线路
141 动作确认显示装置
142 费用未缴等的管理信息的显示装置
143 电力总消费量的远程计测值为消费限制电量的设定值以上时的显示装置
151 具有100V系统的电流电压计测和总电力显示器的部分的结构图
152 具有远程切断配电(供电)线路的远程切断装置RB的部分的结构图
160 200V系统的负载
ADC-1 模数转换机(T相电流电压计测用)
ADC-2 模数转换机(R相电流电压计测用)
B 200V的配电线路的远程切断装置
BX 200V的供电线路的远程切断装置
C 以往的(无远程切断装置)的配电线路的切断装置
C(1) 从31供电并向J(1)配电的线路的远程切断装置
C(2) 从31供电并向J(2)配电的线路的远程切断装置
C(3) 从31供电并向J(3)配电的线路的远程切断装置
C(N-1) 从31供电并向J(N-1)配电的线路的远程切断装置
C(N) 从31供电并向J(N)配电的线路的远程切断装置
CPU-1 用于运算总电量的第一运算单元
CPU-2 用于运算总电量的第二运算单元
CT1 电流转换器(用于T相电流计测)
CT2 电流转换器(用于R相电流计测)
CT3 电流转换器(用于200V系统的电流计测)
CX 31的供电线路的远程切断装置
D(1) 从32供电并向K(1)配电的线路的远程切断装置
D(2) 从32供电并向K(2)配电的线路的远程切断装置
D(3) 从32供电并向K(3)配电的线路的远程切断装置
D(N-1) 从32供电并向K(N-1)配电的线路的远程切断装置
D(N) 从32供电并向K(N)配电的线路的远程切断装置
DX 32的供电线路的远程切断装置
J(1) 第一优先的电气设备
J(2) 第二优先的电气设备
J(3 )第三优先的电气设备
J(N-1) 第N-1优先的电气设备
J(N) 第N优先的电气设备(优先级最低的电气设备)
K(1) 第一优先的电气设备
K(2) 第二优先的电气设备
K(3) 第三优先的电气设备
K(N-1) 第N-1优先的电气设备
K(N) 第N优先的电气设备(优先级最低的电气设备)
L RB的切断·接通动作的动作检测器(限位开关)
LX 由不能附以优先级的以往系统供电的电气设备
M RB的切断操作的促动器(电流接触器驱动用电机)
RB 远程切断配电(供电)线路的远程切断装置
RBX 对RB的远程切断信号以及RB的状态信号(处于连接中还是断开中)的发送接收线路
VP1 电位差计测用的计测线路(用于T相电压计测)
VP2 电位差计测用的计测线路(用于R相电压计测)
VP3 电位差计测用的计测线路(用于基本电压负载单独的电压计测)

Claims (6)

1.一种电力需求者集合区域的电力系统，具有将在多个电力需求者的集合区域的一个电力需求者分区内配置的电力需求者分区单独的电表与远程处的管理基地连接、而远程计测该一个电力需求者分区的电力总消费量的装置，其特征在于，具有：
从远程处的管理基地通过远程操作而单独地切断一个电力需求者分区内的多条配电线路的装置；以及
对作为能够向该一个电力需求者分区进行供给的最大电力以内的消费限制电量进行设定的装置；及设定上述多条配电线路的配电优先级的装置；当电力总消费量的远程计测值为消费限制电量的设定值以上时，基于上述配电优先级设定，发出切断配电优先级最低的通电中的配电线路的指令的装置。
2.一种电力需求者集合区域的电力系统，具有从电源通过多条供电线路向多个电力需求者的集合区域的一个电力需求者分区进行电力供给，并且将在该一个电力需求者分区内配置的电力需求者分区单独的电表与远程处的管理基地连接，而远程计测该一个电力需求者分区的电力总消费量的装置，其特征在于，具有：
从远程处的管理基地通过远程操作而单独地切断对一个电力需求者分区供电的多条供电线路的装置；以及
对作为能够向该一个电力需求者分区进行供给的最大电力以内的消费限制电量进行设定的装置；及设定上述多条供电线路的供电优先级的装置；当电力总消费量的远程计测值为消费限制电量的设定值以上时，基于上述供电优先级设定，发出切断供电优先级最低的通电中的供电线路的指令的装置。
3.一种电力需求者集合区域的电力系统，具有从电源通过多条供电线路向多个电力需求者的集合区域的一个电力需求者分区进行电力供给，并且将在该一个电力需求者分区内配置的电力需求者分区单独的电表与远程处的管理基地连接，而远程计测该一个电力需求者分区的电力总消费量的装置，其特征在于，具有：
从远程处的管理基地通过远程操作而单独地切断对一个电力需求者分区供电的多条供电线路的装置；以及
从远程处的管理基地通过远程操作而单独地切断一个电力需求者分区内的多条配电线路的装置；以及
对作为能够向该一个电力需求者分区进行供给的最大电力以内的消费限制电量进行设定的装置；以及设定上述多条供电线路的供电优先级的装置；以及设定上述多个配电优先级的装置；以及设定选择性切断供电优先最低级别和配电优先最低级别中的任意一个的供电·配电的切断顺序的装置；
当电力总消费量的远程计测值为消费限制电量的设定值以上时，基于上述切断顺序设定，发出通过远程切断装置切断供电优先最低级别和配电优先最低级别中的任意一个的通电中的线路的指令的装置。
4.如权利要求1或2或3所述的电力系统，其特征在于，兼备有：
求得被远程计测的电力需求者分区的电力总消费量的总和的装置；
求得被设定的电力需求者分区的消费限制电量的总和的装置；
将该电力总消费的总和及该消费限制电力的总和发送至因特网的装置。
5.如权利要求4所述的电力系统，其特征在于，兼备有：
从远程处的管理基地通过远程操作而切断向多个电力需求者分担电力使用费的集合区域内的共有部分进行供电的供电线路的装置；
基于电力总消费总和和消费限制电力总和，发出通过远程切断装置切断向上述共有部分进行供电的供电线路的指令的装置。
6.如权利要求1至5所述的电力系统，其特征在于，
多个电力需求者的集合区域是由单个或多个建筑物构成的集合住宅，
多个电力需求者是集合住宅的居住者，电力需求者分区是上述居住者的一个住房分区。
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