JP2000350385A - 電力監視装置 - Google Patents
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
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- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S40/00—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
- Y04S40/12—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment
- Y04S40/124—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment using wired telecommunication networks or data transmission busses
Landscapes
- Selective Calling Equipment (AREA)
- Transformers For Measuring Instruments (AREA)
- Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 測定した電力データを送信する専用の通信線
を敷設する必要があった。 【解決手段】 電力線１に設置されたPT２およびCT３
と、PT２の出力をレベル変換する第１のレベル変換器４
と、CT３の出力をレベル変換する第２のレベル変換器５
と、第１のレベル変換器４および第２のレベル変換器５
の出力を用いて電力値を計測する電力計測手段６と、計
測された電力値を送信データに変換する変換手段７と、
PT２に接続されて、変換された送信データを変調して電
力線１に重畳して入力する変調装置８とから構成する。
を敷設する必要があった。 【解決手段】 電力線１に設置されたPT２およびCT３
と、PT２の出力をレベル変換する第１のレベル変換器４
と、CT３の出力をレベル変換する第２のレベル変換器５
と、第１のレベル変換器４および第２のレベル変換器５
の出力を用いて電力値を計測する電力計測手段６と、計
測された電力値を送信データに変換する変換手段７と、
PT２に接続されて、変換された送信データを変調して電
力線１に重畳して入力する変調装置８とから構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、工場または一般
家庭で使用する商用周波数電源の電力消費を監視するた
めの電力監視装置に関する。
家庭で使用する商用周波数電源の電力消費を監視するた
めの電力監視装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、測定した電力のデータをセンタが
収集する場合は、専用の通信線を敷設していた。図４
は、その例を示す。図において、１は電力線、２はPT、
３はCT、４,５はレベル変換器、６は電力計測手段、７
は変換手段、８は変調装置、９は通信線であり、レベル
変換器４,５、電力計測手段６、変換手段７、変調装置
８により、電力監視装置10が構成される。図５は、これ
らの構成の電力監視装置10を配電系統に設置した場合を
示し、電力線１から分岐された各負荷11について測定さ
れたデータが通信線９を介して、センタであるところの
コントローラ12へ送られる。
収集する場合は、専用の通信線を敷設していた。図４
は、その例を示す。図において、１は電力線、２はPT、
３はCT、４,５はレベル変換器、６は電力計測手段、７
は変換手段、８は変調装置、９は通信線であり、レベル
変換器４,５、電力計測手段６、変換手段７、変調装置
８により、電力監視装置10が構成される。図５は、これ
らの構成の電力監視装置10を配電系統に設置した場合を
示し、電力線１から分岐された各負荷11について測定さ
れたデータが通信線９を介して、センタであるところの
コントローラ12へ送られる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このように従来は、測
定した電力のデータを送信する場合に、データ通信専用
の通信線が必要であるため、信号線の敷設費用、維持費
用が余分にかかるという課題があった。
定した電力のデータを送信する場合に、データ通信専用
の通信線が必要であるため、信号線の敷設費用、維持費
用が余分にかかるという課題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで上記課題を解決す
るために、本発明は、図１に示されるように、電力線１
に設置されたPT２およびCT３と、PT２の出力をレベル変
換する第１のレベル変換器４と、CT３の出力をレベル変
換する第２のレベル変換器５と、第１のレベル変換器４
および第２のレベル変換器５の出力を用いて電力値を計
測する電力計測手段６と、計測された電力値を送信デー
タに変換する変換手段７と、PT２に接続されて、変換さ
れた送信データを変調して電力線１に重畳して入力する
変調装置８とから構成される。
るために、本発明は、図１に示されるように、電力線１
に設置されたPT２およびCT３と、PT２の出力をレベル変
換する第１のレベル変換器４と、CT３の出力をレベル変
換する第２のレベル変換器５と、第１のレベル変換器４
および第２のレベル変換器５の出力を用いて電力値を計
測する電力計測手段６と、計測された電力値を送信デー
タに変換する変換手段７と、PT２に接続されて、変換さ
れた送信データを変調して電力線１に重畳して入力する
変調装置８とから構成される。
【０００５】また本発明は、PT２と第１のレベル変換器
４との間およびCT３と第２のレベル変換器５との間にロ
ーパス・フィルタ13，14を接続することも可能である。
４との間およびCT３と第２のレベル変換器５との間にロ
ーパス・フィルタ13，14を接続することも可能である。
【０００６】さらに本発明は換言すると、電力線１に取
り付けられたPT２およびCT３と、PT２から取り込まれた
電圧成分とCT３から取り込まれた電流成分を用いて電力
計測を行い得られた計測値をデータ信号として出力する
電力計測手段６と、電力計測手段６から出力されたデー
タ信号を変調して電力線へ搬送波として注入する手段
と、センタにあって電力線の搬送波を復調してデータ信
号を取り出す手段とを備えたことを特徴とする。
り付けられたPT２およびCT３と、PT２から取り込まれた
電圧成分とCT３から取り込まれた電流成分を用いて電力
計測を行い得られた計測値をデータ信号として出力する
電力計測手段６と、電力計測手段６から出力されたデー
タ信号を変調して電力線へ搬送波として注入する手段
と、センタにあって電力線の搬送波を復調してデータ信
号を取り出す手段とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図２に
基づいて説明する。この実施形態では、電力線１から電
圧値を引き込むPT２と電流値を引き込むCT３を備える。
電力線１の周波数は、商用周波数の50Hz，60Hzと低い周
波数なので、PT２とCT３の信号をローパス・フィルタ1
3,14を介して、レベル変換器４,５に入力する。ローパ
ス・フィルタ13,14の特性は、電力線１に重畳する高周
波の伝送信号（例えば150kHz）を除去するように適切な
特性のものとする。
基づいて説明する。この実施形態では、電力線１から電
圧値を引き込むPT２と電流値を引き込むCT３を備える。
電力線１の周波数は、商用周波数の50Hz，60Hzと低い周
波数なので、PT２とCT３の信号をローパス・フィルタ1
3,14を介して、レベル変換器４,５に入力する。ローパ
ス・フィルタ13,14の特性は、電力線１に重畳する高周
波の伝送信号（例えば150kHz）を除去するように適切な
特性のものとする。
【０００８】レベル変換器４の出力をマイクロ・コンピ
ュータ16に内蔵のAD変換器に入力する。レベル変換器
４,５は、オペアンプで実現し、PT２とCT３の信号をAD
変換器でAD変換可能な電圧範囲Vp-p＝5Vに変換できるよ
うに調整する。ここでは、電力計測手段６を、マイクロ
・コンピュータ16の内部プログラムで実現している。す
なわち、AD変換器で取込んだ電圧と電流の値を掛け合わ
せると瞬時電力が計算できる。この瞬時電力の１周期分
の平均を取れば、電力実効値が計測できる。
ュータ16に内蔵のAD変換器に入力する。レベル変換器
４,５は、オペアンプで実現し、PT２とCT３の信号をAD
変換器でAD変換可能な電圧範囲Vp-p＝5Vに変換できるよ
うに調整する。ここでは、電力計測手段６を、マイクロ
・コンピュータ16の内部プログラムで実現している。す
なわち、AD変換器で取込んだ電圧と電流の値を掛け合わ
せると瞬時電力が計算できる。この瞬時電力の１周期分
の平均を取れば、電力実効値が計測できる。
【０００９】AD変換のタイミングは、マイクロ・コンピ
ュータ16内部のタイマ機能で一定周期（例えば10kHz）
に設定するものとする。瞬時電力の１周期分の平均を取
るためには、１周期のサンプリング回数が必要である。
この１周期のサンプリング回数を求めるには、信号のゼ
ロクロス点（AD変換した値の符号が「−」から「＋」に
変化する点）間のサンプリング回数を求める方法と、商
用周波数なのであらかじめ周波数が決まっていることか
らサンプリング回数を決める方法がある。
ュータ16内部のタイマ機能で一定周期（例えば10kHz）
に設定するものとする。瞬時電力の１周期分の平均を取
るためには、１周期のサンプリング回数が必要である。
この１周期のサンプリング回数を求めるには、信号のゼ
ロクロス点（AD変換した値の符号が「−」から「＋」に
変化する点）間のサンプリング回数を求める方法と、商
用周波数なのであらかじめ周波数が決まっていることか
らサンプリング回数を決める方法がある。
【００１０】この実施例では、50Hzの商用周波を10kHz
でサンプリングした場合を例に取り、１周期のサンプル
数を200回とする。すなわち、この例の場合、200サンプ
ル分の計算した瞬時電力の総和を求めて、200で割れ
ば、電力実効値を求めることができる。この計算値を測
定した電力実効値としてマイクロ・コンピュータ16上の
メモリに記憶しておく。次に、メモリに記憶されている
電力実効値を読み取り、送信信号として出力し、変調回
路17に送る。
でサンプリングした場合を例に取り、１周期のサンプル
数を200回とする。すなわち、この例の場合、200サンプ
ル分の計算した瞬時電力の総和を求めて、200で割れ
ば、電力実効値を求めることができる。この計算値を測
定した電力実効値としてマイクロ・コンピュータ16上の
メモリに記憶しておく。次に、メモリに記憶されている
電力実効値を読み取り、送信信号として出力し、変調回
路17に送る。
【００１１】変調回路17は、商用周波数よりも高い周波
数（例えば150kHz）の信号で伝送信号を変調し、保護の
ためのクランプ・ダイオード18とリミッタ抵抗19、およ
びトランス（図ではPT）を介して、電力線１に伝送信号
を重畳する。このトランスは、PTおよびCTと別個に用意
しても良いが、PTと共有化することでその分のコストを
抑えることができる。
数（例えば150kHz）の信号で伝送信号を変調し、保護の
ためのクランプ・ダイオード18とリミッタ抵抗19、およ
びトランス（図ではPT）を介して、電力線１に伝送信号
を重畳する。このトランスは、PTおよびCTと別個に用意
しても良いが、PTと共有化することでその分のコストを
抑えることができる。
【００１２】次に、こうして計測された電力実効値を送
信する場合を、図３の電力監視システムについて説明す
る。図では、コントローラ12から各電力監視装置10にポ
ーリングを行い、測定値を要求することで、各負荷11の
電力を監視する。各電力監視装置10に、例えば＃0〜＃2
のような個別のアドレスを持たせておき、コントローラ
12から自局のアドレスに対してデータの要求がきた場合
に、測定した電力実効値を送信するようにする。
信する場合を、図３の電力監視システムについて説明す
る。図では、コントローラ12から各電力監視装置10にポ
ーリングを行い、測定値を要求することで、各負荷11の
電力を監視する。各電力監視装置10に、例えば＃0〜＃2
のような個別のアドレスを持たせておき、コントローラ
12から自局のアドレスに対してデータの要求がきた場合
に、測定した電力実効値を送信するようにする。
【００１３】そのため、通常は図２のマイクロ・コンピ
ュータ16における送信／受信選択信号を受信に設定して
おき、自局のアドレス（受信信号入力のポート）に対し
て要求がきた場合に、送信／受信選択信号を送信に切替
える。そして、マイクロ・コンピュータ16の送信信号出
力のポートから電力実効値のデータを送信する。ここで
は、この送信信号出力のポートと受信信号入力のポート
として、マイクロ・コンピュータ16に内蔵されているUA
RTポートを使用する。
ュータ16における送信／受信選択信号を受信に設定して
おき、自局のアドレス（受信信号入力のポート）に対し
て要求がきた場合に、送信／受信選択信号を送信に切替
える。そして、マイクロ・コンピュータ16の送信信号出
力のポートから電力実効値のデータを送信する。ここで
は、この送信信号出力のポートと受信信号入力のポート
として、マイクロ・コンピュータ16に内蔵されているUA
RTポートを使用する。
【００１４】また、変調回路17は、例えばナショナル・
セミコンダクタ社製のLM1893のような電力線通信を実現
するICを使用すれば、容易に実現できる。この場合、例
えば150kHzのFSK変調でデータを伝送し、伝送レートを3
60ボー程度の低レートで通信することが可能となる。
セミコンダクタ社製のLM1893のような電力線通信を実現
するICを使用すれば、容易に実現できる。この場合、例
えば150kHzのFSK変調でデータを伝送し、伝送レートを3
60ボー程度の低レートで通信することが可能となる。
【００１５】これらのことから、本発明では、電力監視
装置を構成する場合、監視する電力線に伝送信号を重畳
することで、電力データを伝送する通信線を省き、通信
線の敷設費用・維持費用をなくすことができるという効
果が得られる。また、伝送信号を重畳するためのトラン
スとして、電力計測用のトランスと兼ねることで、トラ
ンスのコストを軽減するという効果も得られる。
装置を構成する場合、監視する電力線に伝送信号を重畳
することで、電力データを伝送する通信線を省き、通信
線の敷設費用・維持費用をなくすことができるという効
果が得られる。また、伝送信号を重畳するためのトラン
スとして、電力計測用のトランスと兼ねることで、トラ
ンスのコストを軽減するという効果も得られる。
【００１６】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、電力
線を通信線として使用したことで、通信線の敷設費用お
よび通信線の維持費用が不要となる効果が得られる。
線を通信線として使用したことで、通信線の敷設費用お
よび通信線の維持費用が不要となる効果が得られる。
【図１】本発明の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態を示す図である。
【図３】本発明の実施形態を示す図である。
【図４】従来例の構成を示す図である。
【図５】従来例を示す図である。
１ 電力線 ２ PT ３ CT ４ 第１のレベル変換器 ５ 第２のレベル変換器 ６ 電力計測手段 ７ 変換手段 ８ 変調装置 10 電力監視装置 11 負荷 12 コントローラ 13,14 ローパス・フィルタ 16 マイクロ・コンピュータ 17 変調回路 18 クランプ・ダイオード 19 リミッタ抵抗
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｑ 9/00 ３１１ Ｈ０４Ｑ 9/00 ３１１Ｓ
Claims (3)
- 【請求項１】 電力線に設置されたPTと、 電力線に設置されたCTと、 PTの出力をレベル変換する第１のレベル変換器と、 CTの出力をレベル変換する第２のレベル変換器と、 第１のレベル変換器および第２のレベル変換器の出力を
用いて電力値を計測する電力計測手段と、 計測された電力値を送信データに変換する変換手段と、 PTに接続されて、変換された送信データを変調して電力
線に重畳して入力する変調装置と、 を備えたことを特徴とする電力監視装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の電力監視装置において、 PTと第１のレベル変換器との間およびCTと第２のレベル
変換器との間にローパス・フィルタを接続したことを特
徴とする電力監視装置。 - 【請求項３】 電力線に取り付けられたPTおよびCTと、 PTから取り込まれた電圧成分とCTから取り込まれた電流
成分を用いて電力計測を行い得られた計測値をデータ信
号として出力する電力計測手段と、 電力計測手段から出力されたデータ信号を変調して電力
線へ搬送波として注入する手段と、 センタにあって電力線の搬送波を復調してデータ信号を
取り出す手段と、 を備えたことを特徴とする電力監視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15759099A JP3871100B2 (ja) | 1999-06-04 | 1999-06-04 | 電力監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15759099A JP3871100B2 (ja) | 1999-06-04 | 1999-06-04 | 電力監視装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000350385A true JP2000350385A (ja) | 2000-12-15 |
| JP3871100B2 JP3871100B2 (ja) | 2007-01-24 |
Family
ID=15653043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15759099A Expired - Fee Related JP3871100B2 (ja) | 1999-06-04 | 1999-06-04 | 電力監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3871100B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007135265A (ja) * | 2005-11-08 | 2007-05-31 | Hanshin Electric Co Ltd | 使用電力監視方法および使用電力監視システム |
| JP2010527571A (ja) * | 2007-05-17 | 2010-08-12 | エンフェイズ エナジー インコーポレイテッド | 太陽光発電モジュール取付ａｃインバータ |
| JP2013048529A (ja) * | 2011-08-29 | 2013-03-07 | Hitachi Ltd | ディジタル保護リレー |
| JP2013096825A (ja) * | 2011-10-31 | 2013-05-20 | Mitsubishi Electric Corp | 電力測定装置、電力測定システム、及び電力測定方法 |
| WO2015155941A1 (ja) * | 2014-04-07 | 2015-10-15 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電力計測器、分電盤用電力計測器及びそれを用いた分電盤 |
| CN108291928A (zh) * | 2015-11-24 | 2018-07-17 | 菲尼克斯电气公司 | 感应式电流互感器 |
-
1999
- 1999-06-04 JP JP15759099A patent/JP3871100B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007135265A (ja) * | 2005-11-08 | 2007-05-31 | Hanshin Electric Co Ltd | 使用電力監視方法および使用電力監視システム |
| JP2010527571A (ja) * | 2007-05-17 | 2010-08-12 | エンフェイズ エナジー インコーポレイテッド | 太陽光発電モジュール取付ａｃインバータ |
| US8659922B2 (en) | 2007-05-17 | 2014-02-25 | Enphase Energy, Inc. | Photovoltaic module-mounted AC inverter |
| US10468993B2 (en) | 2007-05-17 | 2019-11-05 | Enphase Energy, Inc. | Inverter for use in photovoltaic module |
| JP2013048529A (ja) * | 2011-08-29 | 2013-03-07 | Hitachi Ltd | ディジタル保護リレー |
| JP2013096825A (ja) * | 2011-10-31 | 2013-05-20 | Mitsubishi Electric Corp | 電力測定装置、電力測定システム、及び電力測定方法 |
| WO2015155941A1 (ja) * | 2014-04-07 | 2015-10-15 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電力計測器、分電盤用電力計測器及びそれを用いた分電盤 |
| JP2015200535A (ja) * | 2014-04-07 | 2015-11-12 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電力計測器、分電盤用電力計測器及びそれを用いた分電盤 |
| CN108291928A (zh) * | 2015-11-24 | 2018-07-17 | 菲尼克斯电气公司 | 感应式电流互感器 |
| CN108291928B (zh) * | 2015-11-24 | 2021-09-10 | 菲尼克斯电气公司 | 感应式电流互感器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3871100B2 (ja) | 2007-01-24 |
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