JP2005348541A - 電力または電力量の計測データの妥当性判定方法および電力または電力量の計測システム - Google Patents

電力または電力量の計測データの妥当性判定方法および電力または電力量の計測システム Download PDF

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Abstract

【課題】 電力売買に係る電力または電力量の計測データの妥当性を判定する手法を確立する。
【解決手段】 電力系統の分岐部または合流部を構成する各電力線に設けられた電力計または電力量計の計測データと、前記分岐部または合流部の前記各電力線の潮流関係式とに基づいて、前記各電力線における前記計測データの妥当性を判定することを特徴とする。
【選択図】 図1

Description

本発明は、電力系統に設けられた電力計または電力量計により計測される電力または電力量などの計測データの妥当性判定方法およびその判定方法を用いた電力または電力量の計測システムに関する。
わが国における電力自由化がさらに進むと、電力の需要家の規模や範囲が拡大し、多くの売電会社(売電家)が市場に参入すると考えられる。従来は、いわゆる電力会社の高い信頼性を有する電力量計の読取り数値に基づいて需要家は安心して電気を購入できたが、新規売電家が売電事業に参入しても、これまでと同じように高い信頼性の電力計測データに基づいて売買が行われることが望まれる。しかし、電力または電力量を計測する電力計または電力量計の信頼性を高めるのは当然であるが、広範にわたる需要家の計測地点に設けた電力計または電力量計を管理して、その計測データの妥当性を管理、維持するのは困難が伴う。
従来、電力量の計測データの妥当性をチェックする方法として、特許文献1には、ビル等におけるテナントのガス、水道、電気等の使用料を算出する集中検針装置に関し、各メータにおける過去1年分の日付別の使用量を日付別使用料ファイルに保存しておき、各メータの1日分の使用料を前記ファイルから取り出した同月同日の1日分使用料と比べて、許容率内にあるか否かの妥当性の判定を行い、許容率範囲外の場合はメータ異常と判定することが提案されている。
特開平08−304120号公報
しかし、特許文献1に記載の方法は、過去の同月同日の1日分使用料と現在の1日分使用料がほぼ等しいと推察できる場合には適用できるが、そうでない場合は信頼性に問題がある。
また、規模の大小を問わず、多くの売電家が広範にわたる需要家の計測地点に電力計または電力量計を設置すると共に、その計測データの妥当性を管理、維持するのは困難が伴う。
そこで、本発明は、電力売買に係る電力計または電力量計により計測されたデータの妥当性を判定する電力または電力量の計測データの妥当性判定方法を確立することを課題とする。
また、本発明は、電力売買に係る電力または電力量の計測データの妥当性を判定する機能を備えた電力または電力量の計測システムを提供し、適正な電力売買が行われる仕組みを確立することを課題とする。
上記の課題を解決するため、本発明の電力または電力量の計測データの妥当性判定方法は、電力系統の分岐部または合流部を構成する各電力線に設けられた電力計または電力量計の計測データと、前記分岐部または合流部の前記各電力線の潮流関係式とに基づいて、前記各電力線における前記計測データの妥当性を判定することを特徴とする。つまり、電力系統の分岐部または合流部の各電力線に流れる潮流を合計するとゼロになることから、一の分岐部または合流部の各電力計または各電力量計の計測データが潮流関係式を満足していれば、各電力計または各電力量計は正常であり、その計測データは妥当性があることになる。
また、一般に、各電力線は電力損失を有することから、予め各電力線の損失を設定しておき、潮流計算においてその損失分を考慮することが望ましい。
上記課題を解決する本発明の電力または電力量の計測システムは、電力系統の分岐部または合流部を構成する各電力線に設けられた電力計または電力量計の計測データおよび前記電力計または電力量計の計測異常時の計測異常状況データを送信する送信手段と、前記送信手段から送信された前記計測データおよび前記計測異常状況データを受信する受信手段と、該受信手段により受信された前記計測データが格納される計測データテーブルと、該受信手段により受信された前記計測異常状況データが格納される計測異常状況データテーブルと、前記分岐部または合流部の各電力線の潮流関係式が格納されたデータベースと、該データベースから読み出した前記潮流関係式に基づいて前記計測データテーブルに格納された前記計測データの妥当性を判定する判定手段と、前記計測異常状況データテーブルに格納された前記計測異常状況データの妥当性を判定する判定手段を備えて構成することができる。
この場合において、各電力計または各電力量計に、その指示値を読み取る読取装置を設けることにより、既設の電力計または電力量計または電力会社の電力計または電力量計であっても、それらの計測データを得ることができる。
ここで、電力または電力量の計測サービスを専門に行う機関(以下、データ提供会社という。)を創設する場合は、そのデータ提供会社に本発明の電力または電力量の計測システムを設けることができる。この場合の計測システムは、電力系統の分岐部または合流部を構成する各電力線に設けられた電力計または電力量計により計測されデータ伝送路(例えば、インターネットなどの通信網)を介して伝送される計測データおよび前記電力計または電力量計において検出され前記データ伝送路を介して伝送される前記計測異常状況データを受信する受信手段と、該受信手段により受信された前記計測データが格納される計測データテーブルと、該受信手段により受信された前記計測異常状況データが格納される計測異常状況データテーブルと、前記分岐部または合流部の各電力線の潮流関係式が格納されたデータベースと、該データベースから読み出した前記潮流関係式に基づいて前記計測データテーブルに格納された前記計測データの妥当性を判定する判定手段と、前記計測異常状況データテーブルに格納された前記計測異常状況データの妥当性を判定する判定手段を備えて構成することが好ましい。
また、上記のいずれの電力または電力量の計測システムにおいても、データベースに各電力線の損失データを格納しておき、判定手段は、データベースから読み出した各電力線の前記損失データを考慮して妥当性を判定することができる。
また、判定手段は、分岐部または合流部の各電力線の計測データが妥当でないと判定したときは、当該分岐部または合流部の各電力線に設けられた電力計または電力量計の異常を表示部に出力表示するようにすることができる。これにより、異常な電力計または電力量計を特定することができる。
また、複数の潮流関係式において妥当でないと判断された電力計または電力量計がある場合には、それに係る前記計測データテーブルの計測データを、前記潮流関係式に基づいて算出した算出データに書き換えるようにすることができる。
また、判定手段は、前記電力計または電力量計において検出され前記データ伝送路を介して伝送される前記計測異常状況データに基づいて、当該特定の電力計または電力量計に係る前記計測データテーブルの計測データを、前記潮流関係式に基づいて算出した算出データに書き換えるようにすることができる。これによれば、その異常な電力計または電力量計が復旧するまで、潮流関係式に基づいて算出した妥当性がある算出データを計測データすることから、計測データの欠落を回避することができる。
電力または電力量データの計測サービス機関に設ける計測システムの場合は、計測データテーブルに格納された計測データに基づいて、電力料金の課金テーブルを作成する課金手段を備えることが好ましい。
本発明の電力または電力量の計測データの妥当性判定方法によれば、電力売買に係る電力計または電力量計により計測されたデータの妥当性を判定することができる。
また、本発明の電力または電力量の計測システムによれば、電力売買に係る電力計または電力量計の計測データの妥当性を判定する機能を備え、適正な電力売買が行われる仕組みを構成することができる。
以下、本発明を実施形態に基づいて説明する。図1に、本発明の電力または電力量の計測データの妥当性判定方法を適用してなる一実施の形態の計測システムの全体図を示す。図3に、図1のデータ提供会社のサーバの構成図を示す。
図1に示すように、本実施形態の電力または電力量の計測システムの対象の売電家は、発電所を保有する売電家Aおよび売電家B、発電所を保有しない売電家Cであり、それぞれサーバSA〜SCが設けられている。売電家Cは、発電設備を保有せず、発電設備を保有する会社から電気を購入して需要家に販売するものである。図示の電力系統は、いわゆる電力会社が保有する電力系統である。本電力計測システムは、需要家U、V、W、X、Y、Zの電力または電力量を計測する例である。例えば、需要家Uと需要家Vと需要家Xは売電家Aと契約し、需要家Wと需要家Yは売電家Bと契約し、需要家Zは売電家Cと契約しているものとする。売電家A、Bの発電所で発電された電気は、送電線を介して需要家に送られる。
各需要家U〜Zの引込み電力線には、電力または電力量の計測器の一例として電力量計F〜Kが取り付けられ、それぞれ電力量WhF〜WhKを計測するようになっている。また、送電線の分岐部または合流部を構成する電力線にもそれぞれ電力量計A〜Eが取り付けられ、それぞれ電力量WhA〜WhEを計測するようになっている。それらの電力量計には、図示していないが、それぞれ電力量計の値を読み取る読取装置が設けられている。この読取装置によって読み取られた電力量WhA〜WhKの計測データは、インターネット等のデータ伝送路INTを介してデータ提供会社のサーバSDに送信されるようになっている。また、電力量計A〜Kにおいて、計測異常を示す計測異常状況データも、インターネット等のデータ伝送路INTを介してデータ提供会社のサーバSDに送信されるようになっている。
データ提供会社のサーバSDは、図3に示すように構成されている。すなわち、データ伝送路INTを介して伝送された電力量WhA〜WhJの計測データおよび電力量計A〜Kの計測異常状況データを取り込む通信部1と、取り込んだ電力量WhA〜WhJの計測データを格納する計測データファイル2と、電力量計A〜Kの計測異常状況データ格納する計測異常状況データファイル12と、計測データファイル2に格納された電力量WhA〜WhJおよび計測異常状況データファイル12に格納されている電力量計A〜Kの計測異常状況データを読み出して、それらの計測データが正確か否かを判定する妥当性判定部3を備えて構成されている。妥当性判定部3は、電力量間接データ算出部4と、電力量間接データファイル5と、判定・計測データ確定部6を含んで構成されている。また、妥当性判定部3において用いる情報が格納されたデータベース7が設けられている。データベース7には、潮流関係式ファイル8と、送電線ロス情報ファイル9と、許容値ファイル10とが格納されている。妥当性判定部3には、表示部11が接続されている。さらに、妥当性判定部3で確定された各電力量計の確定計測データが格納される確定計測データファイル13と、確定計測データに基づいて課金すべき電力料金を計算する電力料金算出部14と、算出した電気料金を格納する電気料金ファイル17とを有して構成されている。電力料金算出部14は、需要家契約情報ファイル15と、料金体系ファイル16の内容に従って、電力料金を計算するようになっている。
以下、データ提供会社のサーバSDが実行する計測データの妥当性判定の具体的な処理手順について例を挙げて説明する。図1、図2において、売電家A、Bから需要家U〜Zまで送電線を介して送電されている。そして、各電力量計A〜Jにより計測された電力量WhA〜WhJは、図4に例示するように、図3の計測データファイル2に格納される。いま、電力量計Nでの電力量をWhN、電力量計Mと電力量計Lの間の送電ロスをloss(M,L)とする。例えば電力量計Dでの電力量WhD、電力量計Fでの電力量WhF、電力量計Gでの電力量WhG、電力量計Hでの電力量WhH、電力量計Dと電力量計Fの間の送電線ロスloss(D,F)、電力量計Dと電力量計Gの間の送電ロスloss(D,G)、電力量計Dと電力量計Hの間の送電ロスloss(D,H)の相互関係は、次式(1)が成立する。
WhD=WhF+WhG+WhH+loss(D,F)+loss(D,G)+loss(D,H) (1)
同様に、図2のネットワーク構成においては、次の式(2)〜(4)も成立する。
WhE=WhI+WhJ+WhK+loss(E,I)+loss(E,J)+loss(E,K) (2)
WhC=WhD+WhE+loss(C,D)+loss(C,E) (3)
WhA+WhB=WhC+loss(A,C)+loss(B,C) (4)
これらの式(1)〜(4)を、図3の電力系統の潮流関係式ファイル8としてデータベース7に格納しておく。また、各送電線ロスloss(M,L)の値は、図3の送電線ロス情報ファイル9に格納しておく。送電線ロス情報ファイル9の内容は、図5に示すようになっている。
妥当性判定部3の電力量間接データ算出部4は、計測データの電力量WhA〜WhJと、データベース7の電力系統の潮流関係式(1)〜(4)に基づいて、次のように、任意の電力量計が設置された地点の電力量を、それ以外の電力量計の計測データ及び送電線ロス情報から間接的に求める。例えば、電力量計Dにおける電力量は、図1において電力量計Dが設けられた電力線の分岐部を構成する他の電力線に設けられた電力量計F、G、Hの電力量WhF、WhG、WhH、および送電線ロスloss(D,F)、loss(D,G)、loss(D,H)を用いて、潮流関係式1に基づいて間接的に求める。このようにして、電力量間接データ算出部4は、電力量計A〜Jが設置された地点の電力量間接データを求めて、図6の例に示すように、電力量間接データファイル5に格納する。
妥当性判定部3の判定・計測データ確定部6は、各電力量計の計測データと電力量間接データとを比較し、各差が許容値の範囲内か否かを判定する。この許容値は、図7の例に示すように、許容値ファイル10に格納されている。その差が許容電力量(例えば、±3〜5kWh)の範囲内であれば、各電力量計から得られた計測データが実際の電力量を正確に表していると判定する。そして、確定計測データとして確定計測データファイル13に格納する。
一方、各電力量計の計測データと電力量間接データの差が許容値ファイル6に格納されている許容値の範囲内でない場合は、その電力量計に異常がある可能性があると判定し、表示部11に表示して、その電力量計を知らせる。また、故障の可能性があると判定された電力量計においては、判定・計測データ確定部6は、電力量間接データを確定計測データとして確定計測データファイル13に格納する。
また、電力量計A〜Kにおいて、計測異常状況データにて計測異常を示している電力量計においても、判定・計測データ確定部6は、電力量間接データを確定計測データとして確定計測データファイル13に格納する。
ここで、具体例を挙げて説明する。図8に、電力量計が全て正常な場合と、電力量計Hが故障した場合、または電力量計Dが故障した場合の計測データ例を対比して示す。電力量計Hが故障した場合、または電力量計Dが故障した場合、その計測データが正常時より5kWh低くなっている。この計測データをもとに、電力量計が全て正常な場合と、電力量計Hが故障している場合についてそれぞれ算出した電力量間接データの例を、潮流関係式ごとに分けて図6に示す。図6に示す電力量間接データから、図8に示す計測データを引いた差を図9に示す。図9に示す差と、図7に示す許容値を比較すると、電力量計が全て正常な場合では電力量計A〜Kの電力量間接データと計測データの差は許容値の範囲内に入っている。したがって、確定計測データファイル13には、計測データが格納される。一方、電力量計Hが故障している場合は、電力量計A、電力量計B、電力量計C、電力量計E、電力量計I、電力量計J、電力量計Kの電力量間接データと計測データの差は許容値の範囲内に入っているから、それらの計測データは確定計測データファイル13に格納できる。しかし、電力量計D、電力量計F、電力量計G、電力量計Hの電力量間接データと計測データの差は、許容値の範囲内に入っていない。ただし、このうち電力量計Dに関しては、式3を用いて電力量間接データを計算した場合は許容値内に入っており正常だと判断できるため、この計測データは確定計測データファイル13に格納できる。つまり、電力量計F、電力量計G、電力量計Hのどれかが故障している可能性がある。
ここで、図15に、電力量計が全て正常な場合と、電力量計Hが故障した場合、または電力量計Dが故障した場合の計測異常状況データ例を対比して示す。前述のように故障している電力量計を特定できない場合には、図15に示す計測異常状況データを用いて故障している電力量計を特定し、表示部11に表示する。また、その電力量計の電力量間接データを確定計測データファイル13に格納する。
上述の例では、確定計測データファイル13に格納される確定計測データは、図10に示す例のようになる。この図10からわかるように、電力量計Hが故障している場合でも、電力量計がすべて正常な時とほぼ同じ精度で電力量を求めることができる。
また、一方、電力量計Dが故障している場合は、式1を用いたときに電力量計D、電力量計F、電力量計G、電力量計H、式3を用いたときに電力量計C、電力量計D、電力量計Eの電力量間接データと計測データの差が許容値内に入っていない。このことから、式1および式3の両方で許容値の範囲から逸脱している電力量計Dが故障していると判定できる。よって、電力量計A、電力量計B、電力量計C、電力量計E、電力量計F、電力量計G、電力量計H、電力量計I、電力量計J、電力量計Kの計測データを確定計測データファイル13に格納し、電力量計Dの電力量間接データを確定計測データファイル13に格納するので、確定計測データは図10に示す例のようになる。この図10からわかるように、電力量系Dが故障している場合でも、電力量計が全て正常なときとほぼ同じ精度で電力量を求めることができる。
このように、本実施形態では、一の電力計が故障をしていても、故障の電力計を特定できれば、その故障している電力計の計測データとして潮流関係式から求めた電力量間接データを、計測データとして確定するようにしているから、電力計測の信頼性を向上することができる。
また、本実施形態によれば、信頼性が高い確定計測データが得られることから、売電家A〜Cに対して課金データ作成のサービスを提供することができる。本実施形態では、需要家契約情報ファイル15に、各電力需要家が契約している売電家と、各需要家の使用電力を計測する電力量計の情報が格納されている。その一例を、図11に示す。また、料金体系ファイル16に、各売電家の料金体系が格納されている。その一例を、図12に示す。電気料金算出部14は、需要家契約情報ファイル15と、料金体系ファイル16と、確定計測データファイル13に格納されている情報に基づいて、各需要家に課する電気料金を算出し、電気料金ファイル17に格納する。その一例を、図13に示す。
このようにして求めた確定計測データや電気料金データは、インターネットなどの通信網INTを介して売電家のサーバSA〜SCに送信サービスされる。このサービスに対して、売電家から一定のサービス料を受けることができる。また、確定計測データや電気料金データを需要家に情報として送ることができる。
図14に、本発明の電力または電力量の計測システムを用いたサービス事業に係るビジネスモデルの概念図を示す。図示のように、売電家A〜Cは電気を需要家A〜Fに販売することによって利益を得ることができる。需要家A〜Fは、売電家A〜Cの競争によって低価格化した電気を買うことができる。データ提供会社は、妥当性および正当性を付加した電力量の計測データを売電家A〜Cに提供して利益を得ることができる。送電線を保有する電力会社は、データ提供会社に電力計設置権などを販売し、売電家A〜Cに送電線使用権を販売することによって、利益を得ることができる。
本発明の電力または電力量の計測データの妥当性判定方法を適用してなる一実施の形態の電力または電力量の計測システムの全体図を示す。 電力量計と潮流関係式の適用範囲を説明する図である。 図1のデータ提供会社の一実施の形態のサーバの構成図を示す。 計測データファイルの一例を示す図である。 送電線ロス情報ファイルの一例を示す図である。 電力量間接データファイルの一例を示す図である。 許容値ファイルの一例を示す図である。 故障電力計が含まれる場合の計測データファイルの一例を示す図である。 計測データと電力量間接データ差を説明する一例図である。 確定計測データファイルの内容の一例図である。 需要家契約情報ファイルの内容の一例図である。 料金体系ファイルの内容の一例図である。 電気料金ファイルの内容の一例図である。 本発明の電力または電力量の計測システムを用いたサービス事業に係るビジネスモデルの概念図である。 計測異常状況データファイルの内容の一例図である。
符号の説明
WhA〜WhK 電力量
INT 通信網
SA〜SD サーバ
1 通信部
2 計測データファイル
3 妥当性判定部
4 電力量間接データ算出部
5 電力量間接データファイル
6 判定・計測データ確定部
7 データベース
8 潮流関係式ファイル
9 送電線ロス情報ファイル
10 許容値ファイル
11 表示部
12 入力部
13 確定計測データファイル
14 電気料金算出部
15 需要家契約情報ファイル
16 料金体系ファイル
17 電気料金ファイル

Claims (14)

  1. 電力系統の分岐部または合流部を構成する各電力線に設けられた電力計または電力量計の計測データと、前記分岐部または合流部の前記各電力線の潮流関係式とに基づいて、前記各電力線における前記計測データの妥当性を判定する電力または電力量の計測データの妥当性判定方法。
  2. 前記潮流関係式と、前記各電力または電力量計の計測データを比較し、許容値の範囲内にあるか否かにより、前記各電力または電力量計の計測データの妥当性を判定する請求項1に記載の電力または電力量の計測データの妥当性判定方法。
  3. 前記潮流関係式は、前記各電力線の損失分を考慮してなることを特徴とする請求項1に記載の電力または電力量の計測データの妥当性判定方法。
  4. 電力系統の分岐部または合流部を構成する各電力線に設けられた電力計または電力量計の計測データおよび前記電力計または電力量計の計測異常時の計測異常状況データを送信する送信手段と、前記送信手段から送信された前記計測データおよび前記計測異常状況データを受信する受信手段と、該受信手段により受信された前記計測データが格納される計測データテーブルおよび前記計測異常状況データが格納される計測異常状況データテーブルと、前記分岐部または合流部の各電力線の潮流関係式が格納されたデータベースと、該データベースから読み出した前記潮流関係式に基づいて前記計測データテーブルに格納された前記計測データの妥当性を判定する判定手段と、前記計測異常状況データテーブルに格納された前記計測異常状況データの妥当性を判定する判定手段を備えてなる電力または電力量の計測システム。
  5. 電力系統の分岐部または合流部を構成する各電力線に設けられた電力計または電力量計により計測されデータ伝送路を介して伝送される電力または電力量の計測データおよび前記電力計または電力量計において検出され前記データ伝送路を介して伝送される計測異常状況データを受信する受信手段と、該受信手段により受信された前記計測データが格納される計測データテーブルおよび前記計測異常状況データが格納される計測異常状況データテーブルと、前記分岐部または合流部の各電力線の潮流関係式が格納されたデータベースと、該データベースから読み出した前記潮流関係式に基づいて前記計測データテーブルに格納された前記計測データの妥当性を判定する判定手段と、前記計測異常状況データテーブルに格納された前記計測異常状況データの妥当性を判定する判定手段を備えてなる電力または電力量の計測システム。
  6. 前記データベースは、前記各電力線の損失データが格納されてなり、
    前記判定手段は、前記データベースから読み出した前記各電力線の前記損失データを考慮して前記妥当性を判定することを特徴とする請求項4または5に記載の電力または電力量の計測システム。
  7. 前記判定手段は、前記分岐部または前記合流部の各電力線の計測データが妥当でないと判断したときは、当該分岐部または合流部の各電力線に設けられた電力計または電力量計の異常を表示部に出力表示することを特徴とする請求項4または5に記載の電力または電力量の計測システム。
  8. 前記判定手段は、前記分岐部または前記合流部の各電力線の計測データが妥当でないと判断したときは、複数の潮流関係式において妥当でないと判断された電力計または電力量計に係る前記計測データテーブルの計測データを、前記潮流関係式に基づいて算出した算出データに書き換えることを特徴とする請求項7に記載の電力または電力量の計測システム。
  9. 前記判定手段は、前記電力計または電力量計の前記計測異常状況データ各電力線の計測データが妥当でないと判定したときは、当該分岐部または合流部の各電力線に設けられた電力計または電力量計の異常を表示部に出力表示することを特徴とする請求項4または5に記載の電力または電力量の計測システム。
  10. 前記判定手段は、前記電力計または電力量計の前記計測異常状況データが入力されたとき、当該電力計または電力量計に係る前記計測データテーブルの計測データを、前記潮流関係式に基づいて算出した算出データに書き換えることを特徴とする請求項9に記載の電力または電力量の計測システム。
  11. 前記計測データは、前記電力計または電力量計の指示値を読み取る読取装置の読取値を前記伝送路を介して前記受信手段に取り込まれることを特徴とする請求項4乃至10のいずれか1項に記載の電力または電力量の計測システム。
  12. 前記電力計または電力量計で、電力量計の場合には、外部から内部回転体の回転を非接触で検出することが可能なスピードセンサを用いて前記電力量データを読み取ることを特徴とする請求項11に記載の電力または電力量の計測システム。
  13. 前記計測データテーブルに格納された前記計測データに基づいて、電力料金のファイルを作成する料金算出手段を備えてなることを特徴とする請求項4乃至10のいずれか1項に記載の電力または電力量の計測システム。
  14. 前記料金算出手段は、電力需要家が契約している売電家を示す情報と、売電家の料金体系の情報から各電力需要家に課する電気料金を算出することを特徴とする請求項13に記載の電力または電力量の計測システム。
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