JP2014045585A

JP2014045585A - 電力使用量管理システム

Info

Publication number: JP2014045585A
Application number: JP2012186722A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Motai; 弘友希馬渡
Original assignee: Kawamura Electric Inc
Current assignee: Kawamura Electric Inc
Priority date: 2012-08-27
Filing date: 2012-08-27
Publication date: 2014-03-13
Anticipated expiration: 2032-08-27
Also published as: JP6215520B2

Abstract

【課題】複数の分電盤を備えた工場や施設において、分電盤を跨いだ分岐ブレーカのグループ分けを容易に実施でき、グループ毎の電力使用量を演算して表示できる安価な電力使用量管理システムを提供する。
【解決手段】分電盤２内の分岐ブレーカ２２毎に設置した変流器２３から入手した電流情報を基に、分岐ブレーカ２２毎の電力を演算して出力する第１演算装置３を分電盤毎に設置し、各第１演算装置３から出力される電力データを基に、予めグループ分けされた分岐ブレーカ２２の群の消費電力及び電力使用量を演算する第２演算装置を別途設け、第２演算装置に接続したパーソナルコンピュータにグループ毎の電力使用量を表示させた。
【選択図】図１

Description

本発明は、オフィスビルや工場、或いは介護施設等の複数のフロアから成る施設において、電力使用量を管理する電力使用量管理システムに関する。

分岐ブレーカ毎に消費される電力を計測し、予め設定されたグループで分けられた分岐ブレーカ群の消費電力をディスプレイに表示して節電の意識を高めるよう工夫した電力使用量管理システムがある。例えば特許文献１では、多数の分岐ブレーカの個々に電流センサを設置すると共に、ブレーカ毎に消費される電力を計測して出力するサーバを分電盤内に設置し、別途外部に設置したディスプレイにサーバからのデータを送信して、電力の使用状況をグラフ等で表示する装置が開示されている。この装置を使用することで、例えば部屋毎に分岐ブレーカをグループ分けして電力使用量をディスプレイに表示すれば、家族それぞれの使用電力を把握でき、節電意識を高めることができた。

特開２０１１−１２０４２８号公報

しかしながら、分電盤が１つの戸建て住宅が対象であり、複数のフロアから成る施設や工場では分電盤が複数設置されるし、使用電力も単相に加えて三相もあるため、上記特許文献１の構成では多数のサーバが必要となるし、グループ分けも制限が発生した。
例えば、空調機器全体での消費電力を把握しようとした場合は、分電盤を跨いでグループ分けする必要があるが、複数の分電盤を跨いで分岐ブレーカをグループ分けするのが難しく、別途演算装置を必要とし、簡易に構成することができなかった。

そこで、本発明はこのような問題点に鑑み、複数の分電盤を備えた工場や施設において、分電盤を跨いだ分岐ブレーカのグループ分けを容易に実施でき、グループ毎の電力使用量を演算して表示できる安価な電力使用量管理システムを提供することを目的としている。

上記課題を解決する為に、請求項１の発明は、分電盤内の分岐ブレーカ毎に設置した分岐電路電流を計測する電流計測手段と、分電盤内の電路電圧を計測する電圧計測手段とから入手した電流情報及び電圧情報を基に、分岐ブレーカ毎の電力使用量を演算する電力演算手段と、演算結果を表示する表示手段とを有する電力使用量管理システムであって、前記電力演算手段は、分電盤毎に設置されて分電盤内の個々の分岐ブレーカを介して消費される電力を演算する第１演算装置と、各第１演算装置の演算データを基に、予めグループ分けされた分岐ブレーカ群の電力使用量を演算する第２演算装置とに分離されて成ることを特徴とする。
この構成によれば、電力演算手段が分岐ブレーカを介した個々の分岐電路の電力を演算する第１演算装置と、グループ分けした分岐ブレーカ群の電力使用量を演算する第２演算装置とに分離されているため、分電盤を複数備えた環境であっても、分電盤を跨いだ分岐ブレーカのグループ分けを簡易に実施でき、グループ分けした分岐ブレーカ群の電力使用量の管理がし易い。また、電力使用量を演算する第２演算装置は分電盤数に関わらず１つで済むため安価に構成できる。
尚、ここで言う電力使用量とは、消費電力に加えて時間量を加味した消費電力量も含むものである。

本発明によれば、分電盤を複数備えた環境であっても、分電盤を跨いだ分岐ブレーカのグループ分けを簡易に実施でき、グループ分けした分岐ブレーカ群の電力使用量の管理がし易い。また、電力使用量を演算する第２演算装置は分電盤数に関わらず１つで済むため安価に構成できる。

本発明に係る電力使用量管理システムの一例を示す構成説明図である。第１演算装置のブロック図である。第２演算装置のブロック図である。

以下、本発明を具体化した実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明に係る電力使用量管理システムの一例を示す構成図であり、受電設備を含む構成を示している。図１において、１は電力会社の高圧配電網から高圧線を引き込んで低圧に変換し、各分電盤に電力を送出するためのキュービクル、２は施設内の各フロア等適宜位置に設置されて電力を個々の負荷に供給するための分電盤（第１分電盤２ａ、第２分電盤２ｂ）、３は電力使用量管理システムの一部を成す第１演算装置、４は電力使用量管理システムの一部を成す第２演算装置、５はデータを中継するルータ、６は表示手段としてのディスプレイ６ａを有するパーソナルコンピュータである。

キュービクル１には変圧器（第１変圧器１０ａ、第２変圧器１０ｂ）１０が設置されており、電力会社の高圧配電網から引き込まれた電圧は、単相３線式２００Ｖ／１００Ｖ、或いは三相２００Ｖに変換されて個々の分電盤２に出力される。以下、説明のため第１変圧器１０ａが三相２００Ｖに変圧して出力し、第２変圧器１０ｂが単相２００Ｖ（単相３線）に変圧して出力するものとする。

分電盤２には、主幹ブレーカ２１、主幹ブレーカ２１の２次側電路から複数の分岐電路を形成するための複数の分岐ブレーカ２２、分岐ブレーカ２２毎に分岐電路の電流を計測する電流計測手段としての複数の変流器２３が設置され、第１演算装置３は分電盤２毎に設置されている。
この複数の第１演算装置３と第２演算装置４とパーソナルコンピュータ６とで、本発明の電力使用量管理システムを構成し、第１演算装置３と第２演算装置４とパーソナルコンピュータ６との間はＬＡＮ接続されている。

尚、図１では説明の都合上、分電盤２には３台の分岐ブレーカ（第１分電盤２ａには第１〜第３ブレーカ２２ａ〜２２ｃ、第２分電盤２ｂには第１〜第３ブレーカ２２ｄ〜２２ｆ）を設置した状態を示している。また、第１分電盤２ａの第１ブレーカ２２ａを介した分岐電路には動力機器が接続され、第２ブレーカ２２ｂ及び第３ブレーカ２２ｃを介した分岐電路には空調機器が接続された場合を示し、第２分電盤２ｂの第１ブレーカ２２ｄを介した分岐電路には空調機器が接続され、第２ブレーカ２２ｅ及び第３ブレーカ２２ｆを介した分岐電路には照明機器が接続された場合を示している。

図２は第１演算装置３のブロック図を示している。図２に示すように、第１演算装置３は、電圧情報入力部３１、電流情報入力部３２、電力計測処理部３３、第１演算処理部３４、演算結果を記憶する記憶部３５、第２演算装置４と通信するための第１ＬＡＮインターフェース（第１ＬＡＮＩＦ）３６等を備えている。
電圧情報入力部３１には、分電盤２内の電路が接続されて電圧情報が入力される。電流情報入力部３２には、分岐ブレーカ２２の数に応じた接続端子が設けられ、複数設置された変流器２３の全てが接続されている。電力計測処理部３３では、入力された電圧情報、及び各変流器２３から伝送された分岐電路の電流情報を基に電力が演算される。
第１演算処理部３４は、電力計測処理部３３、記憶部３５を制御すると共に、第２演算装置４との通信を制御する。

電路が三相で構成される第１分電盤２ａでは、相間電圧が計測され、三相の何れか１相の電流が変流器２３により計測されて第１演算装置３に入力される。また、電力計測処理部３３では、電圧波形及び電流波形から位相差が算出され、位相を加味した実効電力が演算される。
演算された電力データは、分岐電路を判別するための識別子が第１演算処理部３４において添付されて順次第１ＬＡＮインターフェース３６から出力される。また、同時に記憶部３５に記憶される。

電路が単相３線で構成される第２分電盤２ｂでは、中性線と２本の電圧線の間の双方の電圧が計測されて第１演算装置３に入力されるし、各分岐電路の電流が計測されて入力される。そして、電力計測処理部３３では、分岐電路の電圧（電圧線−中性線間の電圧或いは電圧線−電圧線間の電圧）に応じた電圧情報が選択されて電力が演算される。
演算された電力データは、分岐電路を判別するための識別子が第１演算処理部３４において添付されて順次出力される。また同時に記憶部３５に記憶される。

図３は第２演算装置４のブロック図を示している。図３に示すように、第２演算装置４は、第１演算装置３及びパーソナルコンピュータ６と通信するための第２ＬＡＮインターフェース（第２ＬＡＮＩＦ）４１、電力使用量を演算する第２演算処理部４２、演算結果を記憶する記憶部４３等を備えている。第２演算処理部４２は、個々の分岐電路に対して電力使用量を演算すると共に、予め設定された分岐電路のグループ毎（予め設定した分岐ブレーカ群毎）の電力使用量を求めて出力する。具体的に、グループ毎の現在の消費電力、及びグループ毎の消費電力量が演算されて出力される。尚、第２演算処理部４２はＷＥＢページ作成機能を有し、電力使用量データがＷＥＢページデータとして出力される。

ここで、グループの設定について説明する。表示手段として設置されてるパーソナルコンピュータ６の操作でグループ分けは実施され、第１演算装置３が出力する電力データに添付されている識別子情報を基にグループ分けが実施される。この際、例えば空調機器のグループ、照明のグループのように複数の分電盤２を跨いで負荷の種類別にグループ分けすることができる。

演算結果は第２ＬＡＮインターフェース４１から、ルータ５を介して適宜パーソナルコンピュータ６に伝送される。演算された電力使用量データは、パーソナルコンピュータ６からのアクセスにより、ＷＥＢページデータとして入手し、ディスプレイ６ａにグラフ等で表示される。また、継続して表示される場合は、定期的に現在の電力データにより書き換えが実施される。

このように、電力演算手段が分岐ブレーカ２２を介した個々の分岐電路の電力を演算する第１演算装置３と、グループ分けした分岐ブレーカ２２の群の電力使用量を演算する第２演算装置４とに分離されているため、分電盤２を複数備えた環境であっても、グループ分けした分岐ブレーカ２２の群の電力使用量を演算する第２演算装置４は１つで済み安価に構成できる。そして、分電盤２を跨いだグループ分けであっても簡易に実施でき、電力使用量の管理をし易い。

尚、上記実施形態では、分電盤２を変圧器１０毎に１台設置した場合を説明したが、通常１台の変圧器１０には複数の分電盤２が接続されるもので、接続された分電盤２毎に第１演算装置３を設置すれば良く、第２演算装置４は引き続き１台で良い。また、パーソナルコンピュータ６を表示手段として使用しているが、ＷＥＢブラウザを備えた機器であれば表示手段として使用することができる。

２・・分電盤、３・・第１演算装置、４・・第２演算装置、６・・パーソナルコンピュータ（表示手段）、２２・・分岐ブレーカ、２３・・変流器（電流計測手段）、３１・・電圧情報入力部（電圧計測手段）、３２・・電流情報入力部、３３・・電力計測処理部、３４・・第１演算処理部、３５・・記憶部、４２・・第２演算処理部、４３・・記憶部。

Claims

分電盤内の分岐ブレーカ毎に設置した分岐電路電流を計測する電流計測手段と、分電盤内の電路電圧を計測する電圧計測手段とから入手した電流情報及び電圧情報を基に、分岐ブレーカ毎の電力使用量を演算する電力演算手段と、演算結果を表示する表示手段とを有する電力使用量管理システムであって、
前記電力演算手段は、分電盤毎に設置されて分電盤内の個々の分岐ブレーカを介して消費される電力を演算する第１演算装置と、各第１演算装置の演算データを基に予めグループ分けされた分岐ブレーカ群の電力使用量を演算する第２演算装置とに分離されて成ることを特徴とする電力使用量管理システム。