JP2010169567A - 電力消費量推定装置および電力消費量推定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電力消費量を測定するための測定器を負荷機器毎に設置することなく、負荷機器毎の電力消費量を容易に推定する。
【解決手段】電力系統から電力供給される負荷機器の電力消費量を推定する電力消費量推定装置３であって、電力消費量推定装置３は、負荷機器の稼働状態に応じた値を示す稼働状態信号１０１を受け付け、受け付けた稼働状態信号１０１が示す値に基づき、負荷機器が稼働状態にある稼働負荷機器かどうかを判定する。さらに、電力消費量推定装置３は、その稼働負荷機器が新たに稼働状態へ変化した新規稼働負荷機器かどうかを判定する。そして、新規稼働負荷機器の推定電力消費量として、その変化の前後の総電力消費量の変動量を割り当て、新規稼働負荷機器以外の稼働負荷機器の推定電力消費量としてその稼働負荷機器に前回割り当てた推定電力消費量を割り当てる。
【選択図】図２

Description

本発明は、負荷機器の電力消費量を推定する電力消費量推定装置および電力消費量推定方法に関する。

家庭における消費エネルギーの低減を図るためには、電力消費量を例とした場合、まず電力消費量の構成を把握することが重要である。電力消費量の構成を把握するとは、負荷機器毎または類似する負荷機器群毎の電力消費量を明らかにすることである。なお、類似する負荷機器群とは例えば、複数の照明器具のことである。

電力消費量の構成を把握するためには、通常、電力消費量を測定するための測定器を負荷機器毎に設置する必要がある。しかし、負荷機器に測定器を設置するスペースがない場合や、美観や安全上の問題から負荷機器に測定器を設置できない場合が多い。

このような場合、負荷機器の給電線に測定器を設置することが考えられるが、例えば照明器具においては、給電線が照明器具の支持体を兼ねている場合があり、給電線に測定器を設置することは難しい。また、埋め込み照明やシーリング照明においては、給電線が露出しておらず、測定器を固定する場所を見出すことでさえも極めて難しい。つまり、給電線に測定器を設置することは事実上困難である場合が多い。

そこで、それぞれの負荷機器やそれぞれの負荷機器の給電線に測定器を設置するのではなく、電力系統の給電点付近の一箇所に測定器を設置することにより、負荷機器毎の稼働状況を推定するための技術が例えば、非特許文献１に開示されている。

非特許文献１に開示されている技術では、測定器によって測定された消費電流に含まれる高調波成分の分布を求め、求めた高調波成分の分布と負荷機器毎に予め求めておいた高調波成分の分布とを照合することにより、負荷機器毎の稼働状況を推定する。なお、高調波とは、負荷機器の種類や運転状態に応じた固有のひずみのことをいう。

電中研レビュー第41号，P.38 非侵入型電気機器モニタリングシステムの開発

上述した非特許文献１に開示されている技術では、負荷機器の種類や運転状態によって消費電流に含まれる高調波成分の分布が異なることを利用し、負荷機器毎の稼働状況を推定している。

ここで、以前はエアコン等の一部の大型家電にしか搭載されていなかったインバータが、最近では小型の家電にも広く搭載されるようになってきている。そのため、類似の高調波成分の分布を持つ負荷機器が増えてきている。

また、高調波に対する規制の強化から、１機種の負荷機器から発生する高調波の絶対量や基本波に対する高調波の占める割合が以前よりも減少してきている。

このような状況から、非特許文献１に開示されている技術を利用しても負荷機器毎の稼働状況を推定するための特徴を抽出することが難しく、負荷機器毎の稼働状態を推定することができないという問題点がある。

本発明は、電力消費量を測定するための測定器を負荷機器毎に設置することなく、負荷機器毎の電力消費量を容易に推定することができる電力消費量推定装置および電力消費量推定方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、
電力系統から電力供給される負荷機器の電力消費量を推定する電力消費量推定装置であって、
前記電力系統の総電力消費量を逐次計測して出力する電力消費量計測部と、
前記負荷機器の稼働状態に応じた値を示す稼働状態信号を受け付け、該受け付けた稼働状態信号が示す値に基づき、前記負荷機器が稼働状態にある稼働負荷機器かどうかを判定する稼働判定を行い、該稼働判定の結果を出力する稼働判定部と、
前記稼働判定部にて前記負荷機器が前記稼働負荷機器であると判定された場合、当該稼働負荷機器が新たに稼働状態へ変化した新規稼働負荷機器かどうかを判定する新規稼働判定を行い、該新規稼働判定の結果を出力する新規稼働判定部と、
前記新規稼働判定部から出力された新規稼働判定の結果を受け付けると、前記電力消費量計測部から出力された総電力消費量に基づき、前記変化の前後の前記総電力消費量の変動量を抽出し、該抽出された変動量を出力する電力消費量変動抽出部と、
前記負荷機器の電力消費量を推定するための推定電力消費量を前記負荷機器に割り当てる負荷別電力消費量割当部と、を有し、
前記負荷別電力消費量割当部は、前記電力消費量変動抽出部から出力された前記変動量と、前記稼働判定部から出力された稼働判定の結果と、前記新規稼働判定部から出力された新規稼働判定の結果と、を受け付けると、前記新規稼働負荷機器の前記推定電力消費量として前記変動量を割り当て、前記新規稼働負荷機器以外の稼働負荷機器の前記推定電力消費量として当該稼働負荷機器に前回割り当てた前記推定電力消費量を割り当てる。

また、電力系統から電力供給される負荷機器の電力消費量を推定する電力消費量推定装置における電力消費量推定方法であって、
前記電力系統の総電力消費量を逐次計測する処理と、
前記負荷機器の稼働状態に応じた値を示す稼働状態信号を受け付け、該受け付けた稼働状態信号が示す値に基づき、前記負荷機器が稼働状態にある稼働負荷機器かどうかを判定する稼働判定処理と、
前記負荷機器が前記稼働負荷機器であると判定された場合、当該稼働負荷機器が新たに稼働状態へ変化した新規稼働負荷機器かどうかを判定する新規稼働判定処理と、
前記計測された総電力消費量に基づき、前記変化の前後の前記総電力消費量の変動量を抽出する処理と、
前記稼働負荷機器が前記新規稼働負荷機器である場合、当該稼働負荷機器に対して、該稼働負荷機器の電力消費量を推定するための推定電力消費量として前記変動量を割り当てる割当処理と、
前記稼働負荷機器が前記新規稼働負荷機器でない場合、当該稼働負荷機器に対して、該稼働負荷機器の前記推定電力消費量として当該稼働負荷機器に前回割り当てた前記推定電力消費量を割り当てる処理と、を有する。

本発明によれば、電力消費量推定装置は、稼働状態信号が示す値に基づき、負荷機器が稼働状態にある稼働負荷機器かどうかを判定し、さらに、その稼働負荷機器が新たに稼働状態へ変化した新規稼働負荷機器かどうかを判定する。そして、新規稼働負荷機器の推定電力消費量として総電力消費量の変動量を割り当て、新規稼働負荷機器以外の稼働負荷機器の推定電力消費量としてその稼働負荷機器に前回割り当てた推定電力消費量を割り当てる。

そのため、電力消費量を測定するための測定器を負荷機器毎に設置することなく、負荷機器毎の電力消費量を容易に推定することができる。

本発明の電力消費量推定装置を用いた電力消費量推定システムの実施の一形態を示す図である。 図１に示した電力消費量推定装置の構成の一例を示すブロック図である。 図１及び図２に示した電力消費量推定装置内の信号の変化の一例を示すタイムチャートであり、（ａ）は稼働状態信号の変化の一例を示すタイムチャート、（ｂ）は稼働判定結果情報の変化の一例を示すタイムチャート、（ｃ）は総電力消費量情報の変化の一例を示すタイムチャート、（ｄ）は推定電力消費量情報の変化の一例を示すタイムチャートである。 図１及び図２に示した電力消費量推定装置において負荷機器毎の電力消費量を推定する動作を説明するためのフローチャートである。

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の電力消費量推定装置を用いた電力消費量推定システムの実施の一形態を示す図である。

本実施形態の電力消費量推定装置３は図１に示すように、電力系統１からの電力を負荷機器５−１〜５−ｎへ供給するための配電設備２と接続されており、また、負荷稼働監視部６−１〜６−ｎと通信線４を介して接続されている。

また、負荷稼働監視部６−１〜６−ｎのそれぞれは、負荷機器５−１~５−ｎのそれぞれの近傍に設けられている。なお、負荷稼働監視部６−１〜６−ｎのそれぞれは、負荷機器５−１〜５−ｎのそれぞれに直接取り付けられていてもよい。

負荷機器５−１〜５−ｎは例えば、照明器具や冷蔵庫、電子レンジ等の電気機器であり、それぞれの近傍にある負荷稼働監視部６−１〜６−ｎによってその稼働状態が監視される。

負荷稼働監視部６−１〜６−ｎは例えば、照度センサや漏洩磁場センサ、振動センサ、音響センサ等のセンサ類である。センサ類は、電力消費量を測定する測定器に比べて簡易かつ小型であるため、設置する上での困難性が小さい。なお、漏洩磁場センサとは、負荷機器５−１〜５−ｎから漏洩する電磁波の量を検出するためのセンサである。負荷稼働監視部６−１〜６−ｎは、それぞれの近傍にある負荷機器５−１〜５−ｎの稼働状態を監視する。稼働状態を監視するとは、監視する負荷機器５−１〜５−ｎが例えば、照明器具の場合には照度値を検出することであり、電気毛布やテレビ、計算機、電子レンジの場合にはそれらから漏洩する電磁波の量を検出することであり、冷蔵庫やガス給湯器の場合には振動値や気圧の変化値である音圧値を検出することである。このとき、複数の種類の値を検出し、例えばそれらの論理和をとることも可能である。これによって後述する電力消費量推定装置３による判定の精度を高めることも可能である。また、負荷稼働監視部６−１〜６−ｎは、負荷機器５−１〜５−ｎの稼働状態を監視することによって検出され、稼働状態に応じた値を示す稼働状態信号を通信線４を介して電力消費量推定装置３へ送信する。なお、稼働状態信号は、負荷稼働監視部６−１〜６−ｎが例えば、照度センサである場合には照度値を示す信号であり、漏洩磁場センサである場合には電磁波の量を示す信号であり、振動センサの場合には振動の振幅や加速度を示す信号であり、音響センサの場合には音圧値を示す信号である。また、負荷稼働監視部６−１〜６−ｎは、稼働状態信号を常時送信し続けるのではなく、所定の時間間隔で電力消費量推定装置３へ送信する。

図２は、図１に示した電力消費量推定装置３の構成の一例を示すブロック図である。

図１に示した電力消費量推定装置３は図２に示すように、電力消費量計測部３１と、電力消費量変動抽出部３２と、負荷別電力消費量割当部３３と、負荷稼働判定部３４と、データ格納部３５と、を備えている。また、負荷稼働判定部３４は、稼働判定部３４−１と、新規稼働判定部３４−２と、を備えている。

電力消費量計測部３１は、電力系統１の総電力消費量を逐次計測する。そして、計測した総電力消費量を示す総電力消費量情報１０６をデータ格納部３５に記憶させる。

負荷稼働判定部３４の稼働判定部３４−１は、負荷稼働監視部６−１〜６−ｎのそれぞれから送信される稼働状態信号１０１を受信する。そして、受信した稼働状態信号１０１が示す値と、負荷機器５−１〜５−ｎ毎に予め決められ、負荷機器５−１〜５−ｎが稼働状態にあるか停止状態にあるかを判定するための閾値と、を比較する。以降、この閾値を稼働判定閾値という。稼働判定部３４−１は、この比較により、負荷機器５−１〜５−ｎのそれぞれが稼働状態にある稼働負荷機器であるかどうかを判定する。以降、この判定のことを稼働判定という。また、負荷稼働判定部３４は、負荷機器５−１〜５−ｎ毎の稼働判定の結果を示す稼働判定結果情報１０３を負荷別電力消費量割当部３３へ出力するとともにデータ格納部３５に記憶させる。なお、稼働判定は、稼働状態信号１０１が示す値の時間変化率と予め決められた時間変化率の閾値とを比較することによって行ってもよい。また、稼働状態信号１０１が示す値及びその時間変化率と、予め決められたそれぞれの閾値とを比較することによって行ってもよい。

負荷稼働判定部３４の新規稼働判定部３４−２は、稼働判定部３４−１による稼働判定の結果、負荷機器５−１〜５−ｎが稼働負荷機器である場合、その稼働負荷機器が新たに停止状態から稼働状態へ変化した新規稼働負荷機器であるかどうかを判定する。以降、この判定のことを新規稼働判定という。なお、新規稼働判定を行う際、新規稼働判定部３４−２は、稼働負荷機器の前回の稼働判定の結果を示す前回の稼働判定結果情報１０２をデータ格納部３５から取得する。そして、取得した前回の稼働判定結果情報１０２が示す稼働判定の結果が停止状態である場合、その稼働負荷機器が新規稼働負荷機器であると判定する。また、新規稼働判定部３４−２は、負荷機器５−１〜５−ｎ毎の新規稼働判定の結果を示す新規稼働判定結果情報１０８を電力消費量変動抽出部３２及び負荷別電力消費量割当部３３へ出力する。

電力消費量変動抽出部３２は、負荷稼働判定部３４から出力された新規稼働判定結果情報１０８を受け付ける。そして、新規稼働負荷機器が停止状態から稼働状態へ変化した時刻を含む総電力消費量を示す変化前後の総電力消費量情報１０４をデータ格納部３５から取得する。そして、電力消費量変動抽出部３２は、取得した変化前後の総電力消費量情報１０４からその変化前後の総電力消費量の変動量を抽出する。そして、抽出した総電力消費量の変動量を示す変動量情報１０７を負荷別電力消費量割当部３３へ出力する。

負荷別電力消費量割当部３３は、負荷稼働判定部３４から出力された稼働判定結果情報１０３及び新規稼働判定結果情報１０８と、電力消費量変動抽出部３２から出力された変動量情報１０７と、を受け付ける。そして、受け付けた変動量情報１０７が示す変動量を新規稼働負荷機器の電力消費量とみなして割り当てる。また、負荷別電力消費量割当部３３は、新規稼働負荷機器以外の稼働負荷機器に対しては、その稼働負荷機器の稼働状態に変化がなかったものとみなし、その稼働負荷機器に前回割り当てた電力消費量と同じ電力消費量を割り当てる。以降、新規稼働負荷機器及び新規稼働負荷機器以外の稼働負荷機器のそれぞれに割り当てられる電力消費量のことを推定電力消費量という。また、負荷別電力消費量割当部３３は、推定電力消費量を示す推定電力消費量情報１０５をデータ格納部３５に記憶させる。なお、負荷別電力消費量割当部３３は、複数の新規稼働負荷機器が存在する場合、データ格納部３５に記憶されている過去の推定電力消費量情報、または予め決められた割合に基づいて変動量を按分する。そして、按分された変動量を複数の新規稼働負荷機器のそれぞれの推定電力消費量として割り当てる。

データ格納部３５は、電力消費量計測部３１が計測した総電力消費量を示す総電力消費量情報１０６と、負荷別電力消費量割当部３３が割り当てた推定電力消費量を示す推定電力消費量情報１０５と、負荷稼働判定部３４が行った稼働判定の結果を示す稼働判定結果情報１０３と、を記憶する。

以下に、上記のように構成された電力消費量推定装置３内の信号の変化について説明する。

図３は、図１及び図２に示した電力消費量推定装置３内の信号の変化の一例を示すタイムチャートであり、（ａ）は稼働状態信号１０１の変化の一例を示すタイムチャート、（ｂ）は稼働判定結果情報１０３の変化の一例を示すタイムチャート、（ｃ）は総電力消費量情報１０６の変化の一例を示すタイムチャート、（ｄ）は推定電力消費量情報１０５の変化の一例を示すタイムチャートである。なお、ここでは電力消費量推定装置３が、負荷機器５−１の稼働状態を示す稼働状態信号１０１を負荷稼働監視部６−１から受信した場合を一例として説明する。

時刻Ｔ１において負荷稼働判定部３４は、負荷稼働監視部６−１から受信した稼働状態信号１０１が示す値と、図３（ａ）に示すような稼働判定閾値と、を比較する。

次に、負荷稼働判定部３４の稼働判定部３４−１は、負荷機器５−１が稼働負荷機器かどうかを判定する稼働判定を行う。例えば図３（ａ）に示すように時刻Ｔ１において、稼働状態信号１０１が示す値が稼働判定閾値よりも大きな場合、稼働判定部３４−１は、負荷機器５−１が稼働負荷機器であると判定する。

そして、稼働判定部３４−１は、図３（ｂ）に示すような稼働判定結果情報１０３を負荷別電力消費量割当部３３へ出力するとともにデータ格納部３５に記憶させる。なお、図３（ｂ）に示すように稼働判定結果情報１０３は、負荷機器５−１が時刻Ｔ１において稼働状態にあることが判別できる情報である。

負荷稼働判定部３４の新規稼働判定部３４−２は、負荷機器５−１が時刻Ｔ１において稼働負荷機器と判定された場合、負荷機器５−１が時刻Ｔ１において新たに停止状態から稼働状態へ変化した新規稼働負荷機器かどうかを判定する新規稼働判定を行う。ここでは、負荷機器５−１が新規稼働負荷機器であると判定されるものとする。

そして、新規稼働判定部３４−２は、負荷機器５−１が新規稼働負荷機器である旨を含む新規稼働判定結果情報１０８を電力消費量変動抽出部３２及び負荷別電力消費量割当部３３へ出力する。

電力消費量変動抽出部３２は、図３（ｃ）に示すような時刻Ｔ１を含む変化前後の総電力消費量情報１０４をデータ格納部３５から取得する。そして、取得した変化前後の総電力消費量情報１０４から時刻Ｔ１の前後の総電力消費量の変動量２０１を抽出する。

負荷別電力消費量割当部３３は、電力消費量変動抽出部３２が抽出した総電力消費量の変動量２０１を負荷機器５−１の推定電力消費量として割り当てる。そして、負荷別電力消費量割当部３３は、図３（ｄ）に示すように時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの間、負荷機器５−１の推定電力消費量として変動量２０１を割り当て続ける。なお、時刻Ｔ２は、負荷稼働判定部３４による稼働判定において負荷機器５−１が稼働負荷機器でないと判定される時刻である。

なお、図３を用いて説明した上記の各処理は、電力消費量推定装置３内の各部間において時刻を同期させながら行われる。

また、電力消費量推定装置３内の稼働状態信号１０１や総電力消費量情報１０６等は、リアルタイム値を示す信号または情報でもよいし、バッチ処理された値を示す信号または情報でもよい。なお、リアルタイム値とは、出力時間間隔内における平均値等の統計処理値や出力する時点での瞬時値のことである。また、バッチ処理とは、前回の出力以降に検出または計測された値を過去に遡って所定の間隔毎に出力する処理のことである。

以下に、上記のように構成された電力消費量推定装置３において負荷機器５−１〜５−ｎ毎の電力消費量を推定する動作について説明する。

図４は、図１及び図２に示した電力消費量推定装置３において負荷機器５−１〜５−ｎ毎の電力消費量を推定する動作を説明するためのフローチャートである。なお、ここでは負荷機器５−１の稼働状態を示す稼働状態信号１０１が負荷稼働監視部６−１から送信された場合を一例として説明する。

本動作の前提として電力消費量計測部３１は、電力系統１の総電力消費量を逐次計測し、計測した総電力消費量を示す総電力消費量情報１０６をデータ格納部３５に記憶させている。

まず、負荷稼働判定部３４の稼働判定部３４−１は、負荷稼働監視部６−１から送信された稼働状態信号１０１を受信する。

次に、稼働判定部３４−１は、受信した稼働状態信号１０１が示す値と、予め決められた稼働判定閾値と、を比較して負荷機器５−１が稼働負荷機器かどうかを判定する稼働判定を行う（ステップＳ１）。

そして、稼働判定部３４−１は、負荷機器５−１の稼働判定の結果を示す稼働判定結果情報１０３を負荷別電力消費量割当部３３へ出力するとともにデータ格納部３５に記憶させる。

ステップＳ１における稼働判定の結果、負荷機器５−１が稼働負荷機器である場合、負荷稼働判定部３４の新規稼働判定部３４−２は、データ格納部３５に記憶されている負荷機器５−１の前回の稼働判定結果情報１０２を取得する。

そして、新規稼働判定部３４−２は、取得した前回の稼働判定結果情報１０２から、負荷機器５−１が新規稼働負荷機器であるかどうかを判定する新規稼働判定を行う（ステップＳ２）。

そして、新規稼働判定部３４−２は、負荷機器５−１の新規稼働判定の結果を示す新規稼働判定結果情報１０８を電力消費量変動抽出部３２及び負荷別電力消費量割当部３３へ出力する。

ステップＳ２における新規稼働判定の結果、負荷機器５−１が新規稼働負荷機器である場合、新規稼働判定部３４−２から出力された新規稼働判定結果情報１０８を受け付けた電力消費量変動抽出部３２は、負荷機器５−１が停止状態から稼働状態へ変化した時刻を含む変化前後の総電力消費量情報１０４をデータ格納部３５から取得する。

次に、電力消費量変動抽出部３２は、取得した変化前後の総電力消費量情報１０４から負荷機器５−１が停止状態から稼働状態に変化した前後の総電力消費量の変動量を抽出する（ステップＳ３）。

そして、電力消費量変動抽出部３２は、抽出した変動量を示す変動量情報１０７を負荷別電力消費量割当部３３へ出力する。

電力消費量変動抽出部３２から出力された変動量情報１０７と、負荷稼働判定部３４から出力された稼働判定結果情報１０３及び新規稼働判定結果情報１０８と、を受け付けた負荷別電力消費量割当部３３は、受け付けた変動量情報１０７が示す総電力消費量の変動量を推定電力消費量として負荷機器５−１に割り当てる（ステップＳ４）。

一方、ステップＳ２における新規稼働判定の結果、負荷機器５−１が新規稼働負荷機器でない場合には、負荷別電力消費量割当部３３は、前回負荷機器５−１に割り当てた推定電力消費量を推定電力消費量として負荷機器５−１に割り当てる（ステップＳ５）。

ここで、ステップＳ１における稼働判定の結果、負荷機器５−１が稼働負荷機器でない場合には、負荷別電力消費量割当部３３は、推定電力消費量として０を負荷機器５−１に割り当てる（ステップＳ６）。これは、負荷機器５−１が稼働状態から停止状態へ変化した場合も同様である。

そして、負荷別電力消費量割当部３３は、上述したステップＳ４〜Ｓ６のいずれかにおいて負荷機器５−１に割り当てた推定電力消費量をデータ格納部３５に記憶させる（ステップＳ７）。

ここで、例えば、負荷稼働判定部３４が複数の負荷稼働監視部６−１，６−２から稼働状態信号１０１を受信した場合を考える。このとき、上述したステップＳ１において負荷機器５−１，５−２がともに稼働負荷機器であると判定され、かつ上述したステップＳ２において負荷機器５−２だけが新規稼働負荷機器と判定された場合、負荷機器５−１には前回割り当てられた推定電力消費量が推定電力消費量として割り当てられ、負荷機器５−２には総電力消費量の変動量が推定電力消費量として割り当てられる。この場合、負荷機器５−１，５−２に割り当てられた推定電力消費量の合計と計測された総電力消費量とが必ずしも一致しない場合がある。しかし、総電力消費量には稼働状態が監視されていない負荷機器による変動も含まれるため、これらが一致しなくても問題はない。但し、稼働状態が監視されている負荷機器と、稼働状態が監視されていない負荷機器と間で電力消費量が変動する時刻が重なると推定の精度が落ちる。これを避けるため、できるだけ多くの負荷機器の稼働状態を監視するようにする。

また、本実施形態においては、新規稼働負荷機器以外の稼働負荷機器には前回割り当てられた推定電力消費量が推定電力消費量として割り当てられ続ける。つまり、稼働状態に変化のない負荷機器の電力消費量は一定であるとみなされる。そのため、ある負荷機器が、「停止状態から稼働状態へ変化」したときの総電力消費量の変動量と推定電力消費量との差と、「稼働状態から停止状態へ変化」したときの総電力消費量の変動量と推定電力消費量との差と、が必ずしも一致しない場合がある。この場合は、どちらか一方のみを有効とすればよい。

このように本実施形態においては、電力消費量推定装置３は、稼働状態信号１０１が示す値に基づき、負荷機器５−１〜５−ｎが稼働状態にある稼働負荷機器かどうかを判定し、さらに、その稼働負荷機器が新たに稼働状態へ変化した新規稼働負荷機器かどうかを判定する。そして、新規稼働負荷機器の推定電力消費量として総電力消費量の変動量を割り当て、新規稼働負荷機器以外の稼働負荷機器の推定電力消費量としてその稼働負荷機器に前回割り当てた推定電力消費量を割り当てる。

そのため、電力消費量を測定するための測定器を負荷機器５−１〜５−ｎ毎に設置することなく、負荷機器５−１〜５−ｎ毎の電力消費量を容易に推定することができる。

また、センサ類である負荷稼働監視部６−１〜６−ｎは、測定器に比べて安価であるため、負荷機器５−１〜５−ｎ毎の電力消費量を低コストで推定することができる。

また、センサ類である負荷稼働監視部６−１〜６−ｎは、測定器に比べて耐候性に優れており、さらに電池による駆動も可能なため、屋外に設置されている負荷機器５−１〜５−ｎに設置することも可能である。従って、様々な種類の負荷機器の電力消費量を推定することができる。

なお、本実施形態においては、負荷機器５−１〜５−ｎへ推定電力消費量の割り当てを行う度に、総電力消費量の変動量を抽出している。しかし、必ずしもこのようにする必要はなく、例えば、負荷機器毎の電力消費量や、過去に抽出したある負荷機器の電力消費量の変動量を記憶しておき、必要に応じてそれらを利用するようにしてもよい。

また、本実施形態においては、総電力消費量の計測を行う電力消費量計測部３１を電力消費量推定装置３内に設けているが、電力消費量計測部３１を例えば、分電盤の近くに設置し、他の各部は別の場所に設置するようにしてもよい。

また、本実施形態においては、負荷稼働判定部３４を電力消費量推定装置３内に設けているが、負荷稼働監視部６−１〜６−ｎ内に負荷稼働判定部３４を設けることも可能である。この場合には、負荷機器５−１〜５−ｎの稼働状態が変化した場合のみ稼働状態信号を電力消費量推定装置へ送信するようにしてもよい。

また、本実施形態においては、電力消費量推定装置３と負荷稼働監視部６−１〜６−ｎとは有線の通信線４を介して接続されていたが、無線によって接続されていてもよい。また、電力消費量推定装置３と負荷稼働監視部６−１〜６−ｎとの間に専用の通信媒体を設けずに、例えば電力消費量推定装置３と負荷稼働監視部６−１〜６−ｎとの間の通信媒体として配電設備２を利用する電力線搬送の形態であってもよい。

また、本実施形態においては、電力消費量を推定する場合を一例として説明したが、電力消費量ではなくガスの消費量や水道の消費量を推定する場合にも本発明を適用することができる。例えばガスの消費量を推定する場合、電力消費量計測部３１の代わりにガス流量計またはガスメータ取り付け型のメータ読み取り装置を用い、負荷稼働監視部６−１〜６−ｎとして、振動センサや音響センサを用いればよい。また、水道の消費量を推定する場合も同様に、電力消費量計測部３１の代わりに水流量計または水道メータ取り付け型のメータ読み取り装置を用い、負荷稼働監視部６−１〜６−ｎとして、振動センサや音響センサを用いればよい。

１ 電力系統
２ 配電設備
３ 電力消費量推定装置
４ 通信線
５−１〜５−ｎ 負荷機器
６−１〜６−ｎ 負荷稼働監視部
３１ 電力消費量計測部
３２ 電力消費量変動抽出部
３３ 負荷別電力消費量割当部
３４ 負荷稼働判定部
３４−１ 稼働判定部
３４−２ 新規稼働判定部
３５ データ格納部
１０１ 稼働状態信号
１０２ 前回の稼働判定結果情報
１０３ 稼働判定結果情報
１０４ 変化前後の総電力消費量情報
１０５ 推定電力消費量情報
１０６ 総電力消費量情報
１０７ 変動量情報
１０８ 新規稼働判定結果情報

Claims (10)

1. 電力系統から電力供給される負荷機器の電力消費量を推定する電力消費量推定装置であって、
   前記電力系統の総電力消費量を逐次計測して出力する電力消費量計測部と、
   前記負荷機器の稼働状態に応じた値を示す稼働状態信号を受け付け、該受け付けた稼働状態信号が示す値に基づき、前記負荷機器が稼働状態にある稼働負荷機器かどうかを判定する稼働判定を行い、該稼働判定の結果を出力する稼働判定部と、
   前記稼働判定部にて前記負荷機器が前記稼働負荷機器であると判定された場合、当該稼働負荷機器が新たに稼働状態へ変化した新規稼働負荷機器かどうかを判定する新規稼働判定を行い、該新規稼働判定の結果を出力する新規稼働判定部と、
   前記新規稼働判定部から出力された新規稼働判定の結果を受け付けると、前記新規稼働判定部にて前記稼働負荷機器が前記新規稼働負荷機器であると判定された場合、前記電力消費量計測部から出力された総電力消費量に基づき、前記変化の前後の前記総電力消費量の変動量を抽出し、該抽出された変動量を出力する電力消費量変動抽出部と、
   前記負荷機器の電力消費量を推定するための推定電力消費量を前記負荷機器に割り当てる負荷別電力消費量割当部と、を有し、
   前記負荷別電力消費量割当部は、前記電力消費量変動抽出部から出力された前記変動量と、前記稼働判定部から出力された稼働判定の結果と、前記新規稼働判定部から出力された新規稼働判定の結果と、を受け付けると、前記新規稼働負荷機器の前記推定電力消費量として前記変動量を割り当て、前記新規稼働負荷機器以外の稼働負荷機器の前記推定電力消費量として当該稼働負荷機器に前回割り当てた前記推定電力消費量を割り当てる電力消費量推定装置。
2. 請求項１に記載の電力消費量推定装置において、
   前記負荷別電力消費量割当部は、前記新規稼働負荷機器が複数存在する場合、予め決められた割合に応じて前記変動量を按分し、それぞれの前記新規稼働負荷機器の推定電力消費量として前記按分された変動量を割り当てる電力消費量推定装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の電力消費量推定装置において、
   データ格納部を有し、
   前記電力消費量計測部は、前記計測された総電力消費量を前記データ格納部に記憶させ、
   前記稼働判定部は、前記稼働判定の結果を前記データ格納部に記憶させ、
   前記負荷別電力消費量割当部は、前記負荷機器に割り当てられた前記推定電力消費量を前記データ格納部に記憶させる電力消費量推定装置。
4. 請求項３に記載の電力消費量推定装置において、
   前記新規稼働判定部は、前記データ格納部に記憶された前記稼働判定の結果に基づき、前記稼働負荷機器が前記新規稼働負荷機器かどうかを判定する電力消費量推定装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電力消費量推定装置において、
   前記稼働判定部は、前記稼働状態信号が示す値と所定の閾値とを比較することにより、前記負荷機器が前記稼働負荷機器かどうかを判定する電力消費量推定装置。
6. 電力系統から電力供給される負荷機器の電力消費量を推定する電力消費量推定装置における電力消費量推定方法であって、
   前記電力系統の総電力消費量を逐次計測する処理と、
   前記負荷機器の稼働状態に応じた値を示す稼働状態信号を受け付け、該受け付けた稼働状態信号が示す値に基づき、前記負荷機器が稼働状態にある稼働負荷機器かどうかを判定する稼働判定処理と、
   前記負荷機器が前記稼働負荷機器であると判定された場合、当該稼働負荷機器が新たに稼働状態へ変化した新規稼働負荷機器かどうかを判定する新規稼働判定処理と、
   前記計測された総電力消費量に基づき、前記変化の前後の前記総電力消費量の変動量を抽出する処理と、
   前記稼働負荷機器が前記新規稼働負荷機器である場合、当該稼働負荷機器に対して、該稼働負荷機器の電力消費量を推定するための推定電力消費量として前記変動量を割り当てる割当処理と、
   前記稼働負荷機器が前記新規稼働負荷機器でない場合、当該稼働負荷機器に対して、該稼働負荷機器の前記推定電力消費量として当該稼働負荷機器に前回割り当てた前記推定電力消費量を割り当てる処理と、を有する電力消費量推定方法。
7. 請求項６に記載の電力消費量推定方法において、
   前記割当処理は、前記新規稼働負荷機器が複数存在する場合、予め決められた割合に応じて前記変動量を按分し、それぞれの前記新規稼働負荷機器の推定電力消費量として前記按分された変動量を割り当てる電力消費量推定方法。
8. 請求項６または請求項７に記載の電力消費量推定方法において、
   前記計測された総電力消費量と、前記稼働判定処理の結果と、前記負荷機器に割り当てられた推定電力消費量と、を記憶する処理をさらに有する電力消費量推定方法。
9. 請求項８に記載の電力消費量推定方法において、
   前記新規稼働判定処理は、前記記憶された稼働判定処理の結果に基づき、前記稼働負荷機器が前記新規稼働負荷機器かどうかを判定する電力消費量推定方法。
10. 請求項６乃至９のいずれか１項に記載の電力消費量推定方法において、
    前記稼働判定処理は、前記稼働状態信号が示す値と所定の閾値とを比較することにより、前記負荷機器が前記稼働負荷機器かどうかを判定する電力消費量推定方法。

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