JP2010256098A - 電力使用状況監視システム - Google Patents

Abstract

【課題】
ユーザの電力使用量のように、日々変化する値を基準値として予めデータベースに登録しておき、電力供給開始時に、その時点のユーザの電力使用量を取得し、予め登録された基準値と比較する。
【解決手段】
恒常的、定期的にユーザの電力使用量を取得し、データベースに登録しておき、登録されたデータのうち、データ取得日から直近の規定日数分のデータを用いて待機電力基準値を算出する。また、ユーザへの電力供給が停止された以降の日に取得されたデータを待機電力基準値算出に用いるデータ対象から除外するため、メータから検針される電力使用量がゼロの場合、待機電力基準値の算出は行わない。電力供給開始時には、本格的な供給開始前に電力供給テストを実施し、ユーザの電力使用状況と待機電力の基準値から「安全な状態」であるかを判定し、判定結果によって本格供給を実施するか否かを決定する。
【選択図】図１

Description

この発明は、電力供給開始時にユーザの電力使用状況を遠隔地から把握し、予め登録されたユーザの待機電力量と比較することにより、電力供給先が安全な状態であることを判定する技術に関するものである。

現状では、電気料金未払いのために電力供給を停止させられているユーザが、電気料金を支払ったことによって電力供給停止が解除となった場合、電力会社の作業員がユーザ宅まで出向いて、電力供給開始のための作業を行っている。作業員が出向くことで、ユーザが在宅であることを確認し、また、ユーザ立会いの下で作業を行うことで、電力供給停止を解除した際に、ユーザが認識していない状況下で電気機器が動作していないことが確認できていた。

自動検針システムの運用下においては、メータに搭載された通信機能を利用して、ユーザの電力使用量をメータから電力供給側（電力会社）で自動的に把握することが可能となる（特開2000-232527）。また、電力供給側（電力会社）で遠隔地から電力供給の制御が可能となるため、電力供給開始や電力供給停止の際に、電力会社の作業員がユーザ宅まで出向く必要がない。

しかし、ユーザが電力供給停止期間中に何らかの理由で所有する電気機器の電源を入れ、そのままの状態で電力供給停止が解除された場合、電力会社の作業員がユーザ宅まで出向かないので、ユーザの在宅・不在を確認することができず、従ってユーザの認識しない状況下で電気機器が動作する可能性がある。これらの電気機器がストーブやアイロンのような電気機器である場合、火災などの事故につながる可能性がある。

このような事態を回避するためには、電力供給先に作業員が出向かなくても、電力供給先が安全な状態であると判定した上で、電力供給を開始することが必要である。ここで「安全な状態」とは、電力供給先で供給開始前に電力使用がない、つまり、メータから検針される電力使用量がゼロであること、または、電力使用はあるが、日常生活における待機電力であることである。

電力供給先が安全な状態であるかの判定を行うためには、ユーザの日常生活における待機電力を把握し、予めサーバのデータベースに保持しておき、電力供給開始時は、本格的な供給開始前に電力供給テストを実施し、予め保持された待機電力量と比較すればよい。

従来提案されていた発明としては、複数の負荷が接続された電源系統における消費電気量の所定時間毎の変化量の変化パターンを予め設定しておき、実際の消費電気量における所定時間毎の変化量とを比較し、電源系統の負荷運用状況の異常を検知する方法が知られている（特開2006-155200）。

特開2000-232527号公報 特開2006-155200号公報

しかし、従来の提案では、異常検知処理の開始から一定期間を学習期間として設定し、その間にパターンを「学習」させる必要がある。このパターンが日々変わるような場合、処理開始時に学習期間を設定してパターンを取得するような方法では、実情に合わないパターンしか得ることができない。特に、電力使用量は、ユーザの日々の行動、生活スタイル、所有する電化製品の増加等により、日々、待機電力は変動することが容易に想定される。

また、電気料金未払いのために電力供給を停止させられる場合、電力供給が停止されたタイミング以降、メータから検針される電力使用量はゼロとなるため、ユーザの電力使用状況を電力供給側では把握できなくなる。

そこで、本発明では、恒常的、定期的にユーザの電力使用量を取得し、データベースに登録しておき、登録されたデータのうち、データ取得日から直近の規定日数分のデータを用いて待機電力基準値を算出する。また、ユーザへの電力供給が停止された以降の日に取得されたデータを待機電力基準値算出に用いるデータ対象から除外するため、メータから検針される電力使用量がゼロの場合、待機電力基準値の算出は行わない。

電力供給開始時には、本格的な供給開始前に電力供給テストを実施し、ユーザの電力使用状況と待機電力の基準値から「安全な状態」であるかを判定し、判定結果によって本格供給を実施するか否かを決定すればよい。

ユーザの待機電力基準値を算出するときに、直近のデータを用いて待機電力基準値を算出するため、ユーザの生活スタイルの変化を反映した基準値を保持することができる。また、電力供給が停止された以降の日に取得されたデータを待機電力基準値算出に用いるデータの対象外とすることで、ユーザへの電力供給が停止となる直前のユーザの電力使用パターンを保持しておくことができる。

また、電力会社は、電力供給開始時に電力供給先の安全状態を判定できるため、安全な方法で人手を介さずに電力供給を開始できる。

また、ユーザにとっては、所有する電気機器の電源を誤って入れっぱなしにしていた場合でも、電気機器が引き起こす事故を未然に回避することができる。

システム構成図 システムサーバの有する機能一覧 自動検針メータの有する機能一覧 待機電力基準値算出の処理フロー図 電力供給開始テスト時の処理フロー図 電力使用量登録データベースのデータ構成図 待機電力基準値登録データベースのデータ構成図 電力使用状況判定結果データベースのデータ構成図 検針値データのデータ構成図 電力供給制御メッセージのデータ構成図

上記の課題を解決するには、システムサーバ、自動検針メータ、システムサーバが持つ電力使用量登録データベース、待機電力基準値登録データベース、電力使用状況判定結果登録データベース、システムサーバに備える検針値データ受信機能、電力使用量登録機能、待機電力基準値算出機能、電力供給制御機能、電力使用状況判定機能、電力使用状況判定結果登録機能、自動検針メータが持つ検針値データ転送機能、電力供給制御命令受信機能から構成されるコンピュータシステムを用いればよい。なお、使用量登録データベース、待機電力基準値登録データベース、電力使用状況判定結果登録データベースは、データを記憶しておくファイルである。

以下、本発明の実施の形態について図面により詳細に説明する。

図１は、本発明を適用したシステムサーバおよび自動検針メータのシステムイメージを示したものである。

図１において、１００はシステムサーバである。

システムサーバは、いわゆるコンピュータであり、処理装置（ＣＰＵ）と、記憶装置（メモリ、ハードディスクドライブ）、外部のネットワークと通信可能な通信装置と、これらを接続するバスまたは内部ネットワークを備える。システムサーバは、入力装置や表示装置を備えるのが好ましい。システムサーバ１００は、電力使用量登録データベース１１０、待機電力基準値登録データベース１２０、電力使用状況判定結果登録データベース１３０を有する。

図６に電力使用量登録データベースの構成を示す。使用量登録データベース１１０は、「お客さま番号」「処理実施日」「０：００データ１」「０：００データ２」・・・「２３：００データ９０」を保持する。なお、「０：００データ１」以降「２３：００データ９０」までの項目には、初期値として０を設定するものとする。

図７に待機電力基準値登録データベースの構成を示す。待機電力基準値登録データベース１２０は、「お客さま番号」「０：００平均値」「１：００平均値」・・・「２３：００平均値」「待機電力基準値」を保持する。なお、「０：００平均値」以降「２３：００平均値」までの項目、および「待機電力基準値」は初期値として０を設定するものとする。

図８に電力使用状況判定結果登録データベースの構成を示す。電力使用状況判定結果登録データベース１３０は、「お客さま番号」「電力供給テスト実施日」「判定結果」を保持する。なお、「判定結果」には初期値として０を設定するものとする。

電力使用量登録データベース、待機電力基準値登録データベース、電力使用状況判定結果登録データベースは記憶装置（主にハードディスクドライブ）上に構築（記憶）される。

また、２００は自動検針メータである。

図２は、システムサーバが備える機能を示したものである。図２において、システムサーバは、検針値データ受信機能１４０、電力使用量登録機能１５０、待機電力基準値算出機能１６０、電力供給制御機能１７０、電力使用状況判定機能１８０、電力使用状況判定結果登録機能１９０を有する。

検針値データ受信機能１４０は、各自動検針メータから収集した検針値データが、待機電力基準値算出のために収集された検針値データか、電力供給テストのために収集された検針値データかを判定し、待機電力基準値算出のために収集された検針値データの場合、収集した検針値データを電力使用量登録機能１５０に引き渡し、電力供給テストのために収集された検針値データの場合、収集した検針値データを電力使用状況判定機能１８０に引き渡す。

電力使用量登録機能１５０は、検針値データ受信機能から引き渡されたデータを、使用量登録データベースに登録する機能である。

待機電力基準値算出機能１６０は、ユーザごとに、データ取得日から直近の規定日数分のデータの、時刻ごとの平均値を算出し、平均値のうち最低の値のものを待機電力基準値とし、算出した平均値と待機電力基準値を待機電力基準値登録データベースに登録する機能である。

電力供給制御機能１７０は、ユーザに対して電力供給を開始する際に、電力供給開始命令を出力する機能である。図１０に電力供給制御メッセージフォーマットを示す。電力供給制御メッセージは「ヘッダ情報」「お客様番号」「電力供給パターン識別」を保持する。

電力使用状況判定機能１８０は、ユーザの使用電力量と、待機電力基準値登録データベースに予め登録されている待機電力基準値を比較し、電力供給の本格開始を判定する機能である。

電力使用状況判定結果登録機能１９０は、電力使用状況判定結果を、電力使用状況判定結果登録データベースに登録する機能である。

検針値データ受信機能、電力使用量登録機能、待機電力基準値算出機能、電力供給制御機能、電力使用状況判定機能、電力使用状況判定結果登録機能は、システムサーバの記憶装置（主にメモリ）上に展開（記憶）されたプログラムに従って、処理装置が動作（例えば、記憶装置（主にメモリ）上でデータを処理）することによって実現される。

図３は、自動検針メータが備える機能を示したものである。図３において、自動検針メータは、検針値データ取得・転送機能２１０、電力供給制御命令受信機能２２０を有する。

検針値データ取得・転送機能２１０は、収集した電力使用量を規定のフォーマットの検針値データとしてシステムサーバへ検針値データの転送を行う機能である。図９に検針値データのデータ構成を示す。検針値データは「ヘッダ情報」「お客さま番号」「日付」「時間帯(開始)」「時間帯(終了)」「電力使用量」「電力供給テストフラグ」を保持する。

電力供給制御命令受信機能２２０は、システムサーバの電力供給制御機能から電力供給テスト開始命令を受け取った場合、または、電力供給開始メッセージを受け取った場合に、ユーザに対して電力供給を開始する機能である。

次に、各機能を使用した処理の流れを図４、図５に従って説明する。

図４は待機電力基準値算出の処理フローを示す。待機電力基準値算出処理は、予め設定された起動時刻に起動される。ユーザの日々の生活スタイルは、電力供給側では把握することができず、従ってユーザがどの時間帯に電気機器を使用しているのか、または電気機器を動作させず、待機電力のみが使用電力量となるかを電力供給側では把握することができない。そこで、例えば、毎時０分といったように、一日のうちの複数回を予め起動時刻として設定しておき、そのタイミングで使用電力量を取得することにより、各ユーザの一日の電力使用量の変動を、より実態に近い形で取得することができる。

ステップＳ３０１では、自動検針メータの、検針値データ取得・転送機能２１０にて、各家庭の検針値データを転送する。このとき検針値データの「電力供給テストフラグ」には０（待機電力基準値算出用データ）を設定する。

ステップＳ３０２では、システムサーバの、検針値データ受信機能１４０にて、自動検針メータから転送されてきた検針値データが、電力供給テストのために収集された検針値データか、待機電力基準値算出のために収集された検針値データを判定する。自動検針メータから転送される検針値データの「電力供給テストフラグ」が１の場合、電力供給テストのために収集されたデータと判定し、「電力供給テストフラグ」が０の場合、待機電力基準値算出のために収集されたデータと判定する。

ステップＳ３０３では、待機電力基準値算出のために収集されたデータの場合、電力使用量登録機能１５０にて、各メータから転送された検針値データを使用量登録データベースに登録する。

ステップＳ３０４では、検針値データがゼロか否かの判定を行う。ここで検針値データがゼロ以外の場合は、ステップＳ３０５へ進み、検針値データがゼロの場合、ステップＳ３０５、ステップＳ３０６は実施しない。

ステップＳ３０５では、待機電力基準値算出機能１６０にて、使用量登録データベースから、ユーザごとに、当該起動時刻の９０日分のデータを取得してその平均値を算出し、待機電力基準値登録データベースの当該時刻平均値の項目を更新する。

ステップＳ３０６では、待機電力基準値登録データベースの各時刻平均値を取得し、そのうちの最低値を待機電力基準値として更新する。

図５は電力供給開始テスト時の処理フローを示す。

ステップＳ４０１では、電力供給テスト開始命令により、電力供給制御機能１７０にて、電力供給制御メッセージを編集し送信する。このとき「電力供給パターン識別」に０（電力供給テスト開始）を設定する。

ステップＳ４０２では、自動検針メータの、電力供給制御命令受信機能２２０にて電力供給制御メッセージを受信し、ユーザへの電力供給テストを開始する。
ステップＳ４０３では、検針値データ取得・転送機能２１０にて検針値データを転送する。このとき検針値データの「電力供給テストフラグ」には１（電力供給テスト用データ）を設定する。

ステップＳ４０４では、システムサーバの、検針値データ受信機能１４０にて、自動検針メータから転送されてきた検針値データが、電力供給テストのために収集された検針値データか、待機電力基準値算出のために収集された検針値データを判定する。自動検針メータから転送される検針値データの「電力供給テストフラグ」が１の場合、電力供給テストのために収集されたデータと判定し、「電力供給テストフラグ」が０の場合、待機電力基準値算出のために収集されたデータと判定する。

ステップＳ４０５では、電力供給テストのために収集されたデータの場合、電力使用状況判定機能１８０にて、検針値データ受信機能から引き渡されたデータと、待機電力基準値登録データベースから取得した待機電力基準値を比較し、電力供給の本格開始を判定する。検針値データが待機電力基準値以下の場合、ユーザ側の電力使用状況は「安全な状態」であると判定し、検針値データが待機電力基準値を超える場合、ユーザの電力使用状況は「安全な状態」ではないと判定する。

ステップＳ４０７では、ステップＳ４０６でユーザの電力使用状況が「安全な状態」と判定された場合に、電力供給制御機能１７０にて、電力供給制御メッセージを編集して送信する。このとき「電力供給パターン識別」に１（電力供給本格開始）を設定する。

ステップＳ４０８では、電力供給制御命令受信機能２２０にて、電力供給制御メッセージを受信し、電力供給制御メッセージの「電力供給パターン識別」が１の場合、ユーザへの電力供給を本格開始する。

ステップＳ４０９では、システムサーバの電力使用状況判定結果登録機能１９０にて、電力使用状況判定結果を電力使用状況判定結果登録データベースに登録する。ステップＳ４０５で、ユーザの電力使用状況は「安全な状態」と判定された場合は、電力使用状況判定結果登録データベースの「判定結果」に１（電力供給開始）を設定し、ユーザの電力使用状況は「安全な状態」でないと判定された場合は、「判定結果」に０（供給停止中）を設定する。

１００・・システムサーバ
１１０・・使用量登録データベース
１２０・・待機電力基準値登録データベース
１３０・・電力使用状況判定結果登録データベース
１４０・・検針値データ受信機能
１５０・・電力使用量登録機能
１６０・・待機電力基準値算出機能
１７０・・電力供給制御機能
１８０・・電力使用状況判定機能
１９０・・電力使用状況判定結果登録機能
２００・・自動検針メータ
２１０・・検針値データ取得・転送機能
２２０・・電力供給制御命令受信機能

Claims (4)

1. 電力の使用状況を監視する電力使用状況監視システムにおいて、
   恒常的又は定期的にユーザの電力使用量を取得する通信部と、
   当該取得した電力使用量を格納する記憶部と、
   前記格納された電力使用量のうち、前記電力使用量を取得した取得日から直近の規定日数分のデータを用いて、当該ユーザの最低電力使用量を待機電力基準値として算出する処理部と、
   を有することを特徴とする電力使用状況監視システム。
2. 請求項１に記載の電力使用状況監視システムにおいて、
   メータから検針される電力使用量がゼロの場合、待機電力基準値の算出は行わないことを特徴とする電力使用状況監視システム。
3. 請求項１に記載の電力使用状況監視システムにおいて、
   前記ユーザの電力使用量と前記待機電力基準値とを比較し、電力供給が可能か判定することを特徴とする電力使用状況監視システム。
4. 請求項３に記載の電力使用状況監視システムにおいて、
   前記判定は、前記電力使用量が前記待機電力基準値以下である場合に、電力供給が可能であると判定することを特徴とする電力使用状況監視システム。

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