JP2005204479A

JP2005204479A - 電力量情報集計システム及び方法

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Publication number: JP2005204479A
Application number: JP2004010809A
Authority: JP
Inventors: Haruhiko Hirata; 東彦平田; Tadashi Nakamaru; 正中丸; Norio Koseki; 典夫小関; Naoyuki Adachi; 直之安達
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2004-01-19
Filing date: 2004-01-19
Publication date: 2005-07-28
Anticipated expiration: 2024-01-19
Also published as: JP4068573B2

Abstract

【課題】複数とくに多数の小規模需要家が売電事業者からの買電を行う場合、同時同量の制約満足を容易に行うことを可能にするシステムの提供。
【解決手段】高圧受電装置１−１，１ａ−１，１ｂ−１によって高圧電力の供給を受け、低圧電力として消費する複数の需要家８，８ａ，８ｂの消費電力量のうち少なくとも一つ以上の測定を、高圧受電装置１−１，１ａ−１，１ｂ−１の低圧側の電力消費を測定する低圧電力計測手段によって行い、消費電力量情報を通信手段を通じて集計し、複数の需要家８，８ａ，８ｂへの電力供給を行う売電事業者に伝達することにより電力託送における需要電力と供給電力とのバランスを取る。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の電力需要家の売電事業者からの買電に係わり、電力託送における需要電力と供給電力とのバランスを容易に取ることを可能とした電力量情報集計システム及び方法に関する。

従来、一般家庭、個人商店、コンビニエンスストア、小規模スーパー、小工場等の電力デマンドが５０ｋＷ程度に満たない小規模需要家については、買電は電力会社からに限られていた。

しかし、２００５年４月に予定されている電力自由化によって、５０ｋＷ程度を越える需要家は電力会社のみならず、特定規模電気事業者（ＰＰＳ）のような売電事業者からの電力購入が可能になる。

このような状況下、小口電力の相対取引のための方法、配電方法が例えば特許文献１等で提示されている。このような手法が提案されているのは、電力会社からの買電とＰＰＳからの買電では、一般にＰＰＳからの買電が安くなると考えられ、需要家にとってはメリットが高いことによる。

一般に、小規模需要家の利用する電力は低圧電力で、交流単相１００Ｖあるいは２００Ｖの電灯と、交流三相２００Ｖの動力とに分けられる。

５０ｋＷ程度を越える需要家は６６００Ｖの高圧での電力供給を受ける必要があり、需要家は高圧受電装置でこれを電灯、低圧動力に降圧して利用する。

また、ＰＰＳは電力会社の送配電線を利用して電力託送をするため、ＰＰＳの供給電力と需要家の消費電力間で電力会社の課す同時同量の制約を満足する必要がある。これは、特別高圧需要家のような少数の需要家に対応することは容易であったが、複数とくに多数の小規模需要家に対応するのは困難であった。
特開２００２−７８２０３号公報

本発明は上記従来の問題点を解決するためになされたもので、複数とくに多数の小規模需要家が売電事業者からの買電を行う場合、売電事業者における同時同量を容易に達成することが可能な電力量情報集計システム及び方法を提供することにある。

上記課題を解決するために本発明は、複数の需要家の消費電力量情報を集計する通信手段と、この通信手段で集計した前記複数の需要家の消費電力量情報に基づいて同時同量のための措置を実行する手段とを具備することを特徴とする電力量情報集計システムであり、また高圧受電装置が設置された複数の需要家の消費電力量情報を集計し、この集計した前記複数の需要家の消費電力量情報に基づいて同時同量のための措置を実行することを特徴とする電力量情報集計方法である。

本発明によれば、複数とくに多数の需要家の消費電力を適時に収集、蓄積、合算、蓄積し、あたかも、一つの需要家の消費電力のようにして、消費電力量を把握することができるので、例えば売電事業者は調整用電源への出力制御を容易に行うことができ、３０分同時同量の制約を容易に満足しつつ電力会社の送配電網を利用した電力託送を行うことができ、このため、従来では困難であった、複数とくに中小規模の多数の需要家がＰＰＳのような売電事業者から買電することを可能にできる。

以下に図面を参照して本発明による電力量情報集計システム及び方法について説明する。

（第１実施形態）
図１は、本発明に係わる第１実施形態の電力量情報集計システムの構成を示す図である。

高圧受電装置１−１は、電力会社に係る系統である６６００Ｖ本線２と電力需要家１１との間に設けられ、受電した高圧電力を電力需要家１１に供するために低圧電力に降圧すると共に低圧２次側電力計測値を求める。すなわち、高圧受電装置１−１は、６６００Ｖ本線２から区分開閉器３を介して、６６００Ｖの高圧電力供給を受ける。６６００Ｖ本線２へは電力会社の配線網４を介して電力が供給される。供給された高圧電力は負荷遮断器を介して動灯トランス５に導かれ、単相１００Ｖ、２００Ｖおよび三相２００Ｖに降圧される。単相１００Ｖ、２００Ｖはブレーカー，低圧電力量計１０を介してケーブル１１により需要家建屋８内の単相負荷１２に導かれる。三相２００Ｖはブレーカー，低圧電力量計６を介してケーブル７により需要家建屋８内の三相負荷９に導かれる。

低圧電力量計６および１０で計測された三相２００Ｖおよび単相１００Ｖ、２００Ｖの電力使用量信号は計測通信手段１３に伝達され、さらに、回線１４を介してインターネット１５につながり、回線１６を介し、通信手段１８を介して事業者に係る計算センタ１７の有する計算手段１９に伝えられる。需要家８の使用低圧電力量は計算手段３０を用いて適時読みとり、蓄積される。

同様に他の需要家８ａおよび８ｂについても、高圧受電装置１−１と同様の構成である高圧受電装置１a−１および１b−１で、６６００Ｖ本線２aおよび２bから区分開閉器３aおよび３ｂを介して、６６００Ｖの高圧電力供給を受ける。６６００Ｖ本線２aおよび２bへは電力会社の配線網４を介して電力が供給され、負荷遮断器を介して動灯トランス５aおよび５bに導かれ、単相１００Ｖ、２００Ｖおよび三相２００Ｖに降圧される。単相１００Ｖ、２００Ｖはブレーカー，低圧電力量計１０aおよび１０bを介してケーブル１１により需要家建屋８aおよび８b内の単相負荷１２aおよび１２bに導かれる。三相２００Ｖはブレーカー，低圧電力量計６aおよび６bを介してケーブル７aおよび７bにより需要家建屋８aおよび８b内の三相負荷９aおよび９bに導かれる。

低圧電力量計６a、６bおよび１０a、１０bで計測された三相２００Ｖおよび単相１００Ｖ、２００Ｖの電力使用量信号は計測通信手段１３aおよび１３bに伝達され、さらに、回線１４aおよび１４bを介してインターネット１５につながり、回線１６を介し、通信手段１８を介して事業者１７の有する計算手段１９に伝えられる。需要家８a、８bの使用低圧電力量は計算手段１９を用いて適時読みとり、蓄積される。

計算手段１９に蓄積された需要家８、８a、８bの使用低圧電力量は計算手段１９を用いて合算され、さらに蓄積される。

特高需要家への売電事業者の電力小売りについては、電力会社の送配電網を用いた電力託送に３０分同時同量の制約が売電事業者に課せられる。これは、需要家の消費した電力量と売電事業者が供給した電力量を３０分ごとに比較し、両者間が±３％以内の偏差におさまるようにするものである。このために売電事業者は需要家の消費電力量をほぼ１分から５分サイクルで収集し、３０分間の積算電力使用量を計算して、各３０分間での需要家の消費電力と売電事業者の供給電力が±３％以内の偏差で一致するように売電事業者の所有する調整用電源や、電力卸供給事業者（ＩＰＰ）の所有する電源に出力制御指令を送る。

計算手段１９は、需要家８、８a、８bの使用低圧電力量をほぼ１分から５分サイクルで収集し、各需要家の電力使用量を合算し蓄積する。さらに、３０分間の積算電力使用量を計算して、各３０分間での需要家８、８a、８bの消費電力を売電事業者２１に通信手段２０を介して伝達し、売電事業者に係る制御センタ２１は供給電力が±３％以内の偏差で一致するように売電事業者２１の所有する調整用電源２３に出力制御指令を通信手段２２を介して送り、調整用電源２３は電力会社の配電網４に、各３０分間での需要家８、８a、８bの消費電力と売電事業者２１の供給電力が±３％以内の偏差で一致するよう電力を給電する。

本実施形態においては、複数の需要家の消費電力は計算手段１９によって適時に収集、蓄積、合算、蓄積がなされ、あたかも、一つの需要家の消費電力のように扱うことが可能となる。このため、複数とくに数千に及ぶような多数の需要家の消費電力を一つの消費電力として扱い、売電事業者に消費電力情報として伝達することにより、売電事業者は調整用電源への出力制御を容易に行うことができ、３０分同時同量の制約を容易に満足しつつ電力会社の送配電網を利用した電力託送を行うことができる。このため、従来では困難であった、複数とくに中小規模の多数の需要家がＰＰＳのような売電事業者から買電することを可能にする。

また計算手段１９には各需要家の消費電力量が個別に蓄積されるため、売電事業者から各需要家への電力料金請求はこの個別の消費電力量データに基づいて行うことができる。

なお、ここでは８，８a，８bの３つの需要家についての例を説明したが、本実施形態によれば、より多数、たとえば数千に及ぶ需要家に対応することも容易に可能である。

また、動灯トランスの高圧１次側と低圧２次側との間にはトランスの損失分の電力量差が生じるが、これはトランスの部分負荷特性を事前に把握することにより、容易に低圧電力量から高圧電力量を計算することができる。

また、本実施形態においては、高圧から低圧への降圧を行うトランスとして動灯トランス５を用いた例を説明したが、電灯トランスと動力トランスを別個に用いることによっても全く同様の効果を得ることができる。

（第２実施形態）
図２は、本発明に係わる第２実施形態の電力量情報集計システムの構成を示す図である。低圧電力量計６，６a，６bおよび低圧電力量計１０，１０a，１０bで計測された需要家８，８a，８bの低圧電力使用量信号は計測通信手段１３，１３a，１３bに伝達され、無線アンテナ２５，２５a，２５bを介して電波により無線アンテナ２６を通じ、通信手段１８を介して事業者に係る計算センタ１７の有する計算手段１９に伝えられる。

複数の需要家８，８a，８bの消費電力は計算手段１９によって適時に収集、蓄積、合算、蓄積がなされ、あたかも、一つの需要家の消費電力のように扱うことが可能となる。このため、複数とくに数千に及ぶような多数の需要家の消費電力を一つの消費電力として扱い、売電事業者に消費電力情報として伝達することにより、売電事業者は調整用電源への出力制御を容易に行うことができ、３０分同時同量の制約を容易に満足しつつ電力会社の送配電網を利用した電力託送を行うことができる。このため、従来では困難であった、複数とくに中小規模の多数の需要家がＰＰＳのような売電事業者から買電することを可能にする。

計算手段１９には各需要家の消費電力量が個別に蓄積されるため、売電事業者から各需要家への電力料金請求はこの個別の消費電力量データに基づいて行うことができる。

こ実施形態においては、需要家の使用低圧電力量の伝達に無線の通信手段を用いるため、第１実施形態に示したような、回線１４，１４a，１４b、回線１６を敷設することなく、安価に、かつより多数の需要家に対応することが可能となる。

なお、ここでは８，８a，８bの３つの需要家についての例を説明したが、本発明においては、より多数、たとえば数千に及ぶ需要家に対応することも容易に可能である。

（第３実施形態）
一般に電力会社からの買電と比べて、売電事業者からの買電では電力料金が安くなることが期待できる。これを示したのが図３で、電力会社の電力料金２７に比べ売電事業者の電力料金２８が低くなる。その差額は、需要家のメリット３０と高圧受電装置１を所有し、かつ、各需要家の消費電力を収集し、需要家に売電事業者からの買電を可能とするサービスを提供する事業者に係る計算センタ１７のサービス料２９とに利用される。サービス料２９は事業者が支払う高圧受電装置１、計算センタ１７及び計算手段１９の初期コストのための借入金に対する元利払い、高圧受電装置１、計算センタ１７及び計算手段１９のメンテナンスコスト、事業者の人件費、諸経費、税、事業者利益等に供される。事業者は高圧受電装置１、計算手段１９を所有し、売電事業者からの買電サービスを複数年にわたって需要家に提供することにより、高圧受電装置１、計算手段１９の初期コストの回収を行うと共に、需要家にメリット２０を提供し続ける。

このように、本実施形態によれば、複数とくに多数の需要家の消費電力を適時に収集、蓄積、合算、蓄積し、あたかも、一つの需要家の消費電力のようにして、売電事業者に消費電力量を伝達することにより、売電事業者は調整用電源への出力制御を容易に行うことができ、３０分同時同量の制約を容易に満足しつつ電力会社の送配電網を利用した電力託送を行うことができる。このため、従来では困難であった、複数とくに中小規模の多数の需要家がＰＰＳのような売電事業者から買電することを可能にし、かつ、需要家は自身で高圧受電装置１を所有することなく売電事業者からの買電によるメリット３０を享受できると共に、事業者はサービス料２９から事業者利益を受けることができる。

（第４実施形態）
図４は、本発明に係わる第４実施形態の電力量情報集計システムの構成を示す図であり、図２に示す構成の下で、事業者に係る計算センタ１７から複数の需要家８，８a，８bに対し、電力料金差および需要家メリットの提示３１，３１ａ，３１ｂとして伝達される。この電力料金差および需要家メリット等の経済指標の提示としては、図５に示すような請求書のフォームを採用することができる。

（第５実施形態）
図６は、本発明に係わる第５実施形態の電力量情報集計システムの構成を示す図である。低圧電力量計６および低圧電力量計１０で計測された低圧電力使用量信号とともに接地線３３について零相電流センサ３２によって計測された零相電流信号が計測通信手段１３に伝達され、無線アンテナ２５を介して電波により無線アンテナ２６を通じ、通信手段１８を介して事業者に係る計算センタ１７の有する計算手段１９に伝えられる。

こ実施形態においては、零相電流の監視により、高圧受電装置１の常時絶縁監視を行うことが可能で、これによって高圧受電装置１の目視点検の頻度を大幅に少なくすることができるとともに、絶縁に異常が生じた場合には、迅速にこれに対応することができ、高圧受電装置のメンテナンスに係わるコストを削減することができる。

なお、上記各実施形態に記載した手法は、コンピュータに実行させることのできるプログラムとして、磁気ディスク（フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスクなど）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤなど）、光磁気ディスク（ＭＯ）、半導体メモリなどの記憶媒体に格納して頒布することもできる。この記憶媒体としては、プログラムを記憶でき、かつコンピュータが読み取り可能な記憶媒体であれば、その記憶形式は何れの形態であっても良い。また、記憶媒体からコンピュータにインストールされたプログラムの指示に基づきコンaピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）や、データベース管理ソフト、ネットワークソフト等のＭＷ（ミドルウェア）等が本実施形態を実現するための各処理の一部を実行しても良い。上記記憶媒体は、コンピュータと独立した媒体に限らず、ＬＡＮやインターネット等により伝送されたプログラムをダウンロードして記憶または一時記憶した記憶媒体も含まれる。記憶媒体は１つに限らず、複数の媒体から本実施形態における処理が実行される場合も本発明における記憶媒体に含まれ、媒体構成は何れの構成であっても良い。

また本発明におけるコンピュータは、記憶媒体に記憶されたプログラムに基づき、本実施形態における各処理を実行するものであって、パソコン等の１つからなる装置、複数の装置がネットワーク接続されたシステム等の何れの構成であっても良い。この場合、コンピュータとは、パソコンに限らず、情報処理機器に含まれる演算処理装置、マイコン等も含み、プログラムによって本発明の機能を実現することが可能な機器、装置を総称している。

この他、本願発明は、上記各実施形態に限定されるものでなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は可能な限り適宜組み合わせて実施してもよく、その場合、組み合わされた効果が得られる。さらに、上記各実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が省略されることで発明が抽出された場合には、その抽出された発明を実施する場合には省略部分が周知慣用技術で適宜補われるものである。

本発明の第１の実施形態に係わる電力量情報集計システムの構成図。本発明の第２の実施形態に係わる電力量情報集計システムの構成図。本発明の第３の実施形態に係わる売電事業者からの買電による電力料金削減を示すグラフ。本発明の第４の実施形態に係わる電力量情報集計システムの構成図。同実施形態における請求書を示す図。本発明の第５の実施形態に係わる電力量情報集計システムの構成図。

符号の説明

１−１，１a−１，１b−１，１−２，１a−２，１b−２，１−３…高圧受電装置、２，２a，２b…６６００Ｖ本線、３，３a，３b…区分開閉器、４…電力会社の配電網、５，５a，５b…動灯トランス、６，６a，６b…低圧電力量計、７，７a，７b…ケーブル、８，８a，８b…需要家建屋、９，９a，９b…三相負荷、１０，１０a，１０b…低圧電力量計、１１，１１a，１１b…ケーブル１２，１２a，１２b…単相負荷、１３，１３a，１３b…計測通信手段、１４，１４a，１４b…回線、１５…インターネット、１６…回線、１７…事業者に係る計算センタ、１８…通信手段、１９…計算手段、２０…通信手段、２１…売電事業者、２２…通信手段、２３…調整用電源、２４…調整電力、２５、２５，２５…アンテナ、２６…アンテナ、２７…電力会社の電力料金、２８…売電事業者の電力料金、２９…サービス料、３０…需要家メリット、３１，３１ａ，３１b…需要家メリットの提示、零相電流センサ、３２…零相電流センサ、３３…接地線。

Claims

複数の需要家の消費電力量情報を集計する通信手段と、
この通信手段で集計した前記複数の需要家の消費電力量情報に基づいて同時同量のための措置を実行する手段と
を具備することを特徴とする電力量情報集計システム。
前記複数の需要家には、高圧受電装置が設置されることを特徴とする請求項１に記載の電力量情報集計システム。
前記複数の需要家は、前記高圧受電装置によって高圧電力の供給を受け、低圧電力として消費することを特徴とする請求項２に記載の電力量情報集計システム。
前記複数の需要家のうち少なくとも一つの消費電力量を、前記高圧受電装置の低圧側の電力消費に基づいて算出する手段を具備することを特徴とする請求項３に記載の電力量情報集計システム。
前記高圧受電装置の設置に係わる費用が、前記需要家が電力会社から買電する場合と比較して前記高圧受電装置を設置した売電事業者から買電することによって生じる買電コストメリットによって賄えることを示す経済指標を前記需要家に提示する手段を更に具備する請求項３に記載の電力量情報集計システム。
前記高圧受電装置の絶縁を計測し該計測結果を前記通信手段によって集約して前記高圧受電装置の絶縁監視をする手段を具備することを特徴とする請求項３に記載の電力量情報集計システム。
高圧受電装置が設置された複数の需要家の消費電力量情報を集計し、この集計した前記複数の需要家の消費電力量情報に基づいて同時同量のための措置を実行することを特徴とする電力量情報集計方法。
前記複数の需要家のうち少なくとも一つの消費電力量を、前記高圧受電装置の低圧側の電力消費に基づいて算出することを特徴とする請求項７に記載の電力量情報集計方法。
前記高圧受電装置の設置に係わる費用が、前記需要家が電力会社から買電する場合と比較して前記高圧受電装置を設置した売電事業者から買電することによって生じる買電コストメリットによって賄えることを示す経済指標を前記需要家に提示することを特徴とする請求項７又は８に記載の電力量情報集計方法。
前記高圧受電装置の絶縁を計測し該計測結果を集約して前記高圧受電装置の絶縁監視をする手段を具備することを特徴とする請求項７乃至９のいずれか一項に記載の電力量情報集計方法。