JP2017034988A - 電力測定システムおよびこれを用いた負荷電力モニタリングシステム、並びに負荷電力モニタリング方法 - Google Patents

電力測定システムおよびこれを用いた負荷電力モニタリングシステム、並びに負荷電力モニタリング方法 Download PDF

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Abstract

【課題】電力測定システムおよびこれを用いた負荷電力モニタリングシステム、並びに負荷電力モニタリング方法を提供する。
【解決手段】外部電力供給源１１０と電力を充放電する第１新・再生可能エネルギー源１４０と、発電する第２新・再生可能エネルギー源１５０と、外部電力供給源１１０又は第１新・再生可能エネルギー源１４０の電力を電子機器１３０に分配する分電盤１２０と外部電力供給源１１０又は第１新・再生可能エネルギー源１４０から供給される電力量を情報として含む電力量データを取得する電力測定装置１６１と、電子機器１３０に分配される電力量データを取得する第２電力測定装置１６２と、第２新・再生可能エネルギー源１５０が発電する電力量データを取得する第３電力測定装置１６３と、それぞれの電力量データを収集し、収集された電力量データに基づいて負荷電力をモニタリングするモニタリングサーバ１０とを含む。
【選択図】図２

Description

本発明は、電力測定システムおよびこれを用いた負荷電力モニタリングシステム、並びに負荷電力モニタリング方法に関する。
デジタル技術およびネットワーク技術の発展に伴い、生活家電および情報家電機器もまた、技術の複合化に応じて様々な機能を備えた形態に開発されている。また、各家庭および事務所では、このようなデジタル複合機器が広く普及されている。しかしながら、機能の複合化およびネットワーキング機能のサポートによって、このような情報家電機器などの電子機器は、ユーザの要請による電力消費およびユーザの意図とは異なり、ユーザが認識しない間に待機電力が消費される。
しかしながら、ユーザは、自分のいかなる機器がいかなる特定期間の間にどれだけの電力を消費するのか知ることができず、電気エネルギーの節約の必要性を感じることができない。
このような問題点を解決するために、電子機器別のエネルギー消費モニタリング機能と関連して、家庭および建物の単位別に消費される電力量の総量を取得する計量器によって電子機器別に特定の期間を定め、電力消費量および電力消費状態を分析およびモニタリングできる技術がある。
図１は従来の負荷電力モニタリングシステムのブロック構成図である。
図１を参照すると、従来の負荷電力モニタリングシステムにおいて、外部電力供給源１から各家庭３に供給される電力は、各家庭３に設けられる分電盤２を介してコンセントに接続された電子機器に供給され得る。特に、分電盤２には、外部電力供給源１から供給される電力が家庭３内の電子機器においてどのように使用されるか、電力の使用状態および使用電力量を確認するための電力測定装置４が接続されている。
上述の電力測定装置４は、電子機器の電力使用量および使用パターン情報を用いて遠隔地のサーバを介して個別モニタリングを行うことができる。
このような従来の負荷モニタリングのためのシステムおよび方法は、外部電力供給源１以外の発電源またはエネルギー源からさらに供給される電力量の検知もしくは取得は不可能である。また、さらに供給される電力量を取得するために高精度を要する従来の測定装置を加えてシステムを設計する場合、過剰なシステム設計費用および不要な装置の構成によるシステム大型化のような問題点をもたらす場合がある。
本発明は、上述の問題点を解決するためのものであり、従来の外部電力供給源の他にも新・再生可能エネルギー源を加えて負荷にエネルギーを供給し、前記負荷に供給されるエネルギーに対する消費状態をモニタリングできる電力測定システムおよびこれを用いた負荷電力モニタリングシステム、並びにその動作方法を提供する。
また、本発明は、負荷および前記負荷に供給される電力供給装置に対する電力消費電力量および状態を把握するために、最小の費用で効果的なシステムを構成して負荷電力をモニタリングできるようにするための電力測定システムおよびこれを用いた負荷電力モニタリングシステム、並びにその動作方法を提供する。
また、本発明は、負荷および前記負荷に供給される電力供給装置に対する電力消費電力量および状態を把握できる高信頼性および高効率の電力測定システムおよびこれを用いた負荷電力モニタリングシステム、並びにその動作方法を提供する。
上記目的を達成するための本発明に係る負荷電力モニタリングシステムは、外部電力供給源と、電力を充電または放電する第１新・再生可能エネルギー源と、電力を生成（発電）する第２新・再生可能エネルギー源と、前記外部電力供給源または前記第１新・再生可能エネルギー源から供給される電力を電子機器に分配する分電盤と、前記外部電力供給源または前記第１新・再生可能エネルギー源の少なくともいずれか一つから供給される電力量を情報として含む電力量データを取得する少なくとも一つの電力測定装置と、前記電力測定装置に含まれ、前記電子機器に分配される電力量を情報として含む電力量データを取得する第２電力測定装置と、前記電力測定装置に含まれ、前記第２新・再生可能エネルギー源が発電する電力量を情報として含む電力量データを取得する第３電力測定装置と、前記それぞれの電力測定装置で取得された電力量データを収集し、当該収集された電力量データに基づいて前記負荷電力をモニタリングするモニタリングサーバと、を含み、前記第２電力測定装置は、前記電子機器に供給される電力量および前記電子機器で消費される電力消費パターンを含む電力量データを取得する。
また、本発明に係る負荷電力モニタリング方法は、外部電力供給源から供給される電力量を情報として含む第１電力量データ、電子機器に供給される電力量を情報として含む第２電力量データ、第１新・再生可能エネルギー源から供給される電力量を情報として含む第３電力量データまたは第２新・再生可能エネルギー源から供給される電力量を情報として含む第４電力量データのうち少なくとも二つの電力量データを収集するステップと、前記収集された電力量データを確認するステップと、前記収集された電力量データに基づいて収集されていない電力量データおよび前記第１または第２新・再生可能エネルギー源の電力量データを推定して確認するステップと、を含み、前記第２電力量データは、前記外部電力供給源から供給される電力量および前記第１または第２新・再生可能エネルギー源から分電盤を介して前記電子機器に供給される電力量および前記電子機器で消費される電力量に関する情報を含む。
また、本発明に係る電力測定システムは、外部電力供給源と、複数の新・再生可能エネルギー源と、前記外部電力供給源または前記複数の新・再生可能エネルギー源から電力の供給を受け、前記電力を電子機器に分配する分電盤と、前記外部電力供給源または前記複数の新・再生可能エネルギー源から供給される電力量を情報として含む電力量データを取得する第１電力測定装置と、前記電子機器に分配される電力量を情報として含む電力量データを取得する第２電力測定装置と、を含む。
上述のように、本発明に係る電力測定システムおよびこれを用いた負荷電力モニタリングシステム、並びにその動作方法は、最小の費用で高信頼性および高性能のシステムを構成し、それによる負荷電力量を効率よくモニタリングできるようにする効果を有する。
従来の負荷電力モニタリングシステムのブロック構成図 本実施形態の負荷電力モニタリングシステムのブロック構成図 第１動作例の、第１新・再生可能エネルギー源が充電モードで動作する場合の負荷電力モニタリング動作のフローチャート 第２動作例の、第１新・再生可能エネルギー源が充電モードで動作する場合の負荷電力モニタリング動作のフローチャート 第１動作例の、第１新・再生可能エネルギー源が放電モードで動作し、第２新・再生可能エネルギー源が発電していない場合の負荷電力モニタリング動作のフローチャート 第２動作例の、第１新・再生可能エネルギー源が放電モードで動作し、第２新・再生可能エネルギー源が発電していない場合の負荷電力モニタリング動作のフローチャート 本実施形態のモニタリングサーバのブロック構成図 本実施形態の負荷電力モニタリング結果出力動作のフローチャート 本実施形態の負荷電力モニタリング結果出力の例示図
以下、添付の図面を参照して本発明に係る好適な実施形態の電力測定システムおよびこれを用いた負荷電力モニタリングシステム、並びに負荷電力モニタリング方法について詳細に説明する。
図２は本実施形態の負荷電力モニタリングシステムのブロック構成図である。
図２を参照すると、本実施形態の負荷電力モニタリングシステムは、外部電力供給源１１０と、電力を充放電する第１新・再生可能エネルギー源１４０と、発電する第２新・再生可能エネルギー源１５０と、外部電力供給源１１０または第１新・再生可能エネルギー源１４０の電力を電子機器１３０に分配する分電盤１２０と、外部電力供給源１１０または第１新・再生可能エネルギー源１４０から供給される電力量を情報として含む電力量データを取得（検知、測定）する第１電力測定装置１６１と、電子機器１３０に分配される電力量データを取得する第２電力測定装置１６２と、第２新・再生可能エネルギー源１５０が発電する電力量データを取得する第３電力測定装置１６３と、それぞれの電力測定装置で取得された電力量データを収集し、収集された電力量データに基づいて負荷電力をモニタリングするモニタリングサーバ１０と、を含みうる。
第１新・再生可能エネルギー源１４０と第２新・再生可能エネルギー源１５０との間には、第２新・再生可能エネルギー源１５０が発電して第１新・再生可能エネルギー源１４０に供給される電力量を情報として含む電力量データを取得する第４電力測定装置１６４を接続することができる。
以下では、第１電力測定装置１６１、第２電力測定装置１６２、第３電力測定装置１６３、第４電力測定装置１６４を総称する時は、電力装置１６１、１６２、１６３、１６４と称する。
本実施形態では、新・再生可能エネルギー源を複数で構成することを例として説明し、新・再生可能エネルギー源のうち第１新・再生可能エネルギー源１４０はエネルギー貯蔵装置、第２新・再生可能エネルギー源１５０は太陽光発電装置として例に挙げて説明する。新・再生可能エネルギー源としては、この例に限定されず、電力を発電、充電または放電できる装置が適用可能である。
モニタリングサーバ１０は、電力測定装置１６１、１６２、１６３、１６４により取得（測定）された負荷および電力源の電力消費量、供給量や流入量または電力消費パターンを含む電力量データを取得することができる。モニタリングサーバ１０は、取得されたデータに基づいて負荷の電力をモニタリングおよび出力することができる。
図７は本実施形態のモニタリングサーバのブロック構成図である。
図７を参照すると、本実施形態のモニタリングサーバ１０は、通信部１１と、制御部１２と、記憶部１３と、出力部１４と、を含んでなることができる。
通信部１１は、ＷＬＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＬＡＮ）（Ｗｉ‐Ｆｉ）、Ｗｉｂｒｏ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｂｒｏａｄｂａｎｄ）（登録商標）、Ｗｉｍａｘ（Ｗｏｒｌｄ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ）（登録商標）、ＨＳＤＰＡ（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ）が用いられる無線インターネットモジュールからなることができる。また、通信部１１は、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）（登録商標）、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）、赤外線通信（ＩｒＤＡ、ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｄａｔａ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）、ＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ Ｗｉｄｅｂａｎｄ）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）が用いられる近距離通信モジュール、有線通信モジュールなど、様々な形態からなることができる。通信部１１は、電力測定装置１６１、１６１、１６３、１６４から電力量データを受信して収集することができる。
制御部１２は、通信部１１を介して受信（収集）する電力測定装置１６１、１６２、１６３、１６４の電力量データを確認し、分析することができる。制御部１２は、受信（収集）する電力測定装置１６１、１６２、１６３、１６４の電力量データに応じて電力量または電力使用パターンに関するデータを抽出および処理することができる。一例として、電力使用パターンを分析するためには、ＮＩＬＭ（Ｎｏｎ‐ｉｎｔｒｕｓｉｖｅ Ｌｏａｄ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ）アルゴリズムにより行われ得る。また、制御部１２は、電力量データおよび当該電力測定装置に関する情報を記憶部１３に記憶したり出力部１４に出力したりするように制御することができる。
記憶部１３は、通信部１１を介して受信（収集）する電力量データを記憶することができる。記憶部１３は、制御部１２で行われる電力使用パターンの分析のためのアルゴリズムを記憶することができる。記憶部１３の例としては、フラッシュメモリタイプ（ｆｌａｓｈ ｍｅｍｏｒｙ ｔｙｐｅ）、ハードディスクタイプ（ｈａｒｄ ｄｉｓｋ ｔｙｐｅ）、マルチメディアカードマイクロタイプ（ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ ｃａｒｄ ｍｉｃｒｏ ｔｙｐｅ）、カードタイプのメモリ（例えば、ＳＤまたはＸＤメモリなど）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ‐Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ‐Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＰＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ‐Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、磁気メモリ、磁気ディスク、光ディスクのうち少なくとも一つのタイプの記憶媒体を含み得る。
出力部１４は、制御部１２の制御に基づいて電力測定装置１６１、１６２、１６３、１６４から受信（収集）し処理された電力量データおよび分析データを映像またはオーディオなどの様々な形態に出力することができる。出力部１４の例としては、ディスプレイ部、音響出力部などが含まれ得る。
その他にも、ユーザ入力部（図示せず）を構成することができ、ユーザ入力部の入力に基づいてモニタリングサーバ１０を制御したり、モニタリングされた負荷の電力量データを出力したりすることができる。
上述のように、モニタリングサーバ１０で処理される電力量データを取得するための構成としては、外部電力供給源１１０と、分電盤１２０と、電子機器１３０と、複数の新・再生可能エネルギー源１４０、１５０と、を含むことができる（図２参照）。
外部電力供給源１１０は、発電所のような外部電力発電源としての外部電力供給源１１０から供給される電力は、分電盤１２０を介して宅内の電子機器１３０を含む様々な負荷に供給され得る。また、外部電力供給源１１０の電力は、第１新・再生可能エネルギー源１４０に供給され得る。すなわち、第１新・再生可能エネルギー源１４０は、エネルギー貯蔵装置として、外部電力供給源１１０から供給される電力を貯蔵（充電）することができる。
分電盤１２０は、外部電力供給源１１０から供給される電力を宅内の電子機器１３０のような様々な負荷に供給されるように分配することができる。
第１新・再生可能エネルギー源１４０は、エネルギー貯蔵装置（ＥＳＳ：Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｔｏｒａｇｅ）からなり、第１新・再生可能エネルギー源１４０は、外部電力供給源１１０から供給される電力を貯蔵することができる。また、第１新・再生可能エネルギー源１４０に接続される第２新・再生可能エネルギー源１５０から供給される電力を貯蔵することができる。第１新・再生可能エネルギー源１４０は、外部電力供給源１１０または第２新・再生可能エネルギー源１５０から供給される電力を貯蔵し、貯蔵された電力を、分電盤１２０を介して所定時点またはユーザ要請時点で電子機器１３０に供給するようにすることができる。例えば、深夜時間のように電力消費が少なかったり電力使用料金が安い時間帯に第１新・再生可能エネルギー源１４０に電力を貯蔵し、電力需要量が急増したり電力使用料金が高い時間帯に貯蔵された電力を電子機器１３０に放電することができる。
第２新・再生可能エネルギー源１５０は、太陽光発電装置からなり、太陽光発電装置は、太陽光発電装置に入射される太陽光を電力に変換して第１新・再生可能エネルギー源１４０に変換された電力を供給されることができる。
外部電力供給源１１０、分電盤１２０、第１新・再生可能エネルギー源１４０および第２新・再生可能エネルギー源１５０には、それぞれ電力測定装置１６１、１６２、１６３、１６４を接続して構成することができる。
外部電力供給源１１０の出力端に接続される第１電力測定装置１６１は、外部電力供給源１１０から供給される電力量を取得できる少なくとも一つのモジュールからなることができる。
分電盤１２０の入力端に接続される第２電力測定装置１６２は、外部電力供給源１１０または第１新・再生可能エネルギー源１４０から供給される電力を宅内の電子機器１３０のような様々な負荷に供給する場合に使用される電力量を取得できる少なくとも一つのモジュールからなることができる。特に、第２電力測定装置１６２は、負荷の消費電力量の測定以外に負荷の電力量使用パターンの測定を行うことができる。すなわち、第２電力測定装置１６２は、負荷が消費する電力量の他に、負荷の動作状態情報および電力消費パターン情報を含んで電力量データを取得することができる。
第１新・再生可能エネルギー源１４０の一端（外部電力供給源１１０から供給される電力の入力端）に接続される第３電力測定装置１６３は、外部電力供給源１１０から供給される電力量データと、第１新・再生可能エネルギー源１４０に貯蔵（充電）された電力が分電盤１２０に放電する電力量データを取得できる少なくとも一つのモジュールからなることができる。
第２新・再生可能エネルギー源１５０に接続される第４電力測定装置１６４は、第２新・再生可能エネルギー源１５０で発電する電力に対する電力量データを取得できる少なくとも一つのモジュールからなることができる。
第１新・再生可能エネルギー源１４０には、第２新・再生可能エネルギー源１５０が接続され得る。特に、第１新・再生可能エネルギー源１４０と第２新・再生可能エネルギー源１５０との間には第４電力測定装置１６４が接続されて、第２新・再生可能エネルギー源１５０から第１新・再生可能エネルギー源１４０に供給される電力量データを確認することができる。
上述のような電力測定装置１６１、１６２、１６３、１６４を含む負荷電力モニタリングシステムの構成に基づいて、図３から図６を参照して本実施形態の負荷電力モニタリングシステムが適用される負荷電力モニタリング方法について詳細に説明する。以下、負荷電力モニタリング方法は、データが収集される順序を限定して説明しているが、これは、データ収集順序とは無関係に各電力測定装置からデータが収集され得る。
図３から図６は本実施形態の負荷電力モニタリングシステムが適用される負荷電力モニタリング動作のステップを説明するフローチャートである。
図３はモニタリングサーバ１０において第１新・再生可能エネルギー源１４０が充電モードで動作する場合における負荷電力モニタリング動作の第１動作例による動作のフローチャートである。
図３を参照すると、モニタリングサーバ１０は、通信部１１を介して電力測定装置１６１、１６２、１６３、１６４から電力量データを収集することができる（Ｓ３０５）。
モニタリングサーバ１０の制御部１２は、通信部１１を介して収集された第１電力測定装置１６１の電力量データを確認することができる（Ｓ３１０）。詳述すると、制御部１２は、外部電力供給源１１０から供給される電力量を情報として含む第１電力量データを確認することができる。
制御部１２は、第１電力量データが確認されると、第２電力測定装置１６２から受信（収集）した電力量データを確認することができる（Ｓ３１５）。詳述すると、制御部１２は、分電盤１２０を介して電力が供給される電子機器１３０において使用される電力消費量および電力消費パターンに関する情報を含む第２電力量データを確認することができる。この際、電力消費パターンに関する情報は、ＮＩＬＭ（Ｎｏｎ‐ｉｎｔｒｕｓｉｖｅ Ｌｏａｄ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ）アルゴリズムにより取得することができる。ＮＩＬＭアルゴリズムは、分電盤１２０に接続される第２電力測定装置１６２から分電盤１２０に接続される電子機器１３０それぞれが消費する電力量および電力使用パターンを分析することができる。
モニタリングサーバ１０の制御部１２は、第２電力量データが確認されると、第１電力量データと第２電力量データに基づいて第１新・再生可能エネルギー源１４０の動作モードを推定することができる（Ｓ３２０）。詳述すると、制御部１２は、第１電力量データと第２電力量データとを比較することができる。
制御部１２は、比較結果に応じて、第１新・再生可能エネルギー源１４０の動作モードが充電モードであるか否かを確認することができる（Ｓ３２５）。詳述すると、第１電力量データと第２電力量データのうち第２電力量データが０である場合、外部電力供給源１１０から供給される電力が分電盤１２０に供給されることなく、第１新・再生可能エネルギー源１４０に供給されると推定することができる。したがって、第１電力量データと第２電力量データを確認して、第２電力量データが０である場合、第１新・再生可能エネルギー源１４０は充電モードであると推定することができる。
したがって、制御部１２は、第１新・再生可能エネルギー源１４０の動作モードが充電モードであると確認されると（Ｓ３２５の、はい）、第１電力量データを第１新・再生可能エネルギー源１４０の第１充電量として推定することができる（Ｓ３３０）。
一方、制御部１２は、第１電力量データと第２電力量データを確認し、第１新・再生可能エネルギー源１４０の動作モードが充電モードではない場合（Ｓ３２５の、いいえ）、推定された動作モードによる情報および当該電力量データを推定することができる（Ｓ３３５）。
モニタリングサーバ１０の制御部１２は、第１新・再生可能エネルギー源１４０の第１充電量が推定されると、第４電力測定装置１６４から受信（収集）した電力量データに基づいて第１新・再生可能エネルギー源１４０の第２充電量を算出して推定することができる（Ｓ３４０）。詳述すると、制御部１２は、第１新・再生可能エネルギー源１４０に接続される第２新・再生可能エネルギー源１５０が生成（発電）する電力の供給を受けて貯蔵する場合、第２新・再生可能エネルギー源１５０から供給される電力量データ、すなわち、第２充電量を第４電力測定装置１６４から受信（収集）した電力量データ（第４電力量データ）に基づいて算出して推定することができる。
モニタリングサーバ１０の制御部１２は、上述の動作により確認された電力量データに関する情報を記憶部１３に記憶することができる（Ｓ３４５）。
上述のように第１新・再生可能エネルギー源１４０に充電された総充電量は、第１充電量と第２充電量との合算により推定され得る。また、第４電力測定装置１６４から受信（収集）した第４電力量データにより、第２新・再生可能エネルギー源１５０が生成（発電）した電力量を推定することができる。すなわち、第３電力測定装置１６３が省略された場合にも、第１新・再生可能エネルギー源１４０の充電量および第２新・再生可能エネルギー源１５０のエネルギー生産量は推定および確認が可能である。
図４はモニタリングサーバ１０において、第１新・再生可能エネルギー源１４０が充電モードで動作する場合における、負荷電力モニタリング動作の第２動作例による動作のフローチャートである。
図４を参照すると、モニタリングサーバ１０は、通信部１１を介して電力測定装置１６１、１６２、１６３、１６４から電力量データを収集することができる（Ｓ４０５）。
モニタリングサーバ１０の制御部１２は、通信部１１を介して収集された第２電力測定装置１６２から受信（収集）した電力量データに基づいて外部電力供給源１１０から供給される電力量データを確認することができる（Ｓ４１０）。詳述すると、制御部１２は、分電盤１２０を介して電力が供給される電子機器１３０において使用される電力消費量および電力消費パターンに関する情報を含む第２電力量データを確認することができる。この際、電力消費パターンに関する情報は、ＮＩＬＭ（Ｎｏｎ‐ｉｎｔｒｕｓｉｖｅ Ｌｏａｄ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ）アルゴリズムにより取得することができる。ＮＩＬＭアルゴリズムは、分電盤１２０に接続される電力測定装置から分電盤１２０に接続される電子機器１３０それぞれが使用する電力消費量および電力消費パターンを分析することができる。
モニタリングサーバ１０の制御部１２は、通信部１１を介して収集された第３電力測定装置１６３から収集された電力量データを確認することができる（Ｓ４１５）。
モニタリングサーバ１０の制御部１２は、第２電力量データと第３電力量データが確認されると、第２電力量データと第３電力量データとの合算により外部電力供給源１１０から供給される電力量データ（第１電力量データ）を推定することができる（Ｓ４２０）。
モニタリングサーバ１０の制御部１２は、推定された第１電力量データ、第２電力量データおよび第３電力量データに基づいて第１新・再生可能エネルギー源１４０の動作モードを推定することができる（Ｓ４２５）。詳述すると、制御部１２は、推定された第１電力量データと第３電力量データが一致する場合、外部電力供給源１１０から供給される電力が分電盤１２０に供給されることなく、第１新・再生可能エネルギー源１４０に供給されると推定することができる。したがって、制御部１２は、第１電力量データと第３電力量データが一致する場合、充電モードであると判断し（Ｓ４３０の、はい）、第１電力量データを第１新・再生可能エネルギー源１４０の第１充電量として推定することができる（Ｓ４３５）。
一方、制御部１２は、推定された第１新・再生可能エネルギー源１４０の動作モードが充電モードではない場合（Ｓ４３０の、いいえ）、推定された動作モードに該当する情報および電力量データを推定することができる（Ｓ４４０）。
また、モニタリングサーバ１０の制御部１２は、第４電力測定装置１６４で受信（収集）した電力量データに基づいて第１新・再生可能エネルギー源１４０の第２充電量を算出して推定することができる（Ｓ４４５）。詳述すると、制御部１２は、第１新・再生可能エネルギー源１４０に接続される第２新・再生可能エネルギー源１５０が生成（発電）する電力の供給を受けて貯蔵する場合、第２新・再生可能エネルギー源１５０から供給される電力量データ、すなわち、第２充電量を第４電力測定装置１６４から受信（収集）した電力量データ（第４電力量データ）に基づいて算出して推定することができる。
モニタリングサーバ１０の制御部１２は、上述の動作により確認された電力量データに関する情報を記憶部１３に記憶することができる（Ｓ４５０）。
上述のように、第１新・再生可能エネルギー源１４０に充電された総充電量は、第１充電量と第２充電量との合算により推定され得る。また、第４電力測定装置１６４から受信（収集）した第４電力量データにより第２新・再生可能エネルギー源１５０が生成（発電）した電力量を推定することができる。すなわち、第１電力測定装置１６１が省略された場合にも、第１新・再生可能エネルギー源１４０の充電量および第２新・再生可能エネルギー源１５０のエネルギー生産量は推定および確認が可能である。
図５はモニタリングサーバ１０において、第１新・再生可能エネルギー源１４０が放電モードで動作し、第２新・再生可能エネルギー源１５０が発電していない場合における、負荷電力モニタリング動作の第１動作例による動作のフローチャートである。
図５を参照すると、モニタリングサーバ１０は、通信部１１を介して電力測定装置１６１、１６２、１６３、１６４から電力量データを収集することができる（Ｓ５０５）。
モニタリングサーバ１０の制御部１２は、通信部１１を介して収集された第１電力測定装置１６１の電力量データを確認することができる（Ｓ５１０）。詳述すると、制御部１２は、外部電力供給源１１０から供給される電力量を情報として含む第１電力量データを確認することができる。
制御部１２は、第１電力量データが確認されると、第２電力測定装置１６２から受信（収集）した電力量データを確認することができる（Ｓ５１５）。詳述すると、制御部１２は、分電盤１２０を介して電力が供給される電子機器１３０において使用される電力消費量および電力消費パターンに関する情報を含む第２電力量データを確認することができる。この際、電力消費パターンに関する情報は、ＮＩＬＭ（Ｎｏｎ‐ｉｎｔｒｕｓｉｖｅ Ｌｏａｄ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ）アルゴリズムにより取得することができる。ＮＩＬＭアルゴリズムは、分電盤１２０に接続される電力測定装置から分電盤１２０に接続される電子機器１３０それぞれが消費する電力量および電力使用パターンを分析することができる。
モニタリングサーバ１０の制御部１２は、第２電力量データが確認されると、第１電力量データと第２電力量データに基づいて第１新・再生可能エネルギー源１４０の動作モードおよび動作モードによる電力量データを推定することができる（Ｓ５２０）。詳述すると、制御部１２は、確認された第２電力量データが第１電力量データを超える場合（第１電力量データ＜第２電力量データ）、第１新・再生可能エネルギー源１４０が電力を放電する放電モードで動作すると推定することができる。したがって、制御部１２は、第１新・再生可能エネルギー源が放電モードであると推定されると、第２電力量データと第１電力量データとの差分により第１新・再生可能エネルギー源１４０の放電量を推定することができる。
したがって、モニタリングサーバ１０の制御部１２は、上述の動作により確認された第１新・再生可能エネルギー源１４０の動作モードおよび放電量と、第１電力量データ、第２電力量データに関する情報を記憶部１３に記憶することができる（Ｓ５２５）。
図６はモニタリングサーバ１０において第１新・再生可能エネルギー源１４０が放電モードで動作し、第２新・再生可能エネルギー源が発電していない場合における、負荷電力モニタリング動作の第２動作例による動作のフローチャートである。
図６を参照すると、モニタリングサーバ１０は、通信部１１を介して電力測定装置１６１、１６２、１６３、１６４から電力量データを収集することができる（Ｓ６０５）。
モニタリングサーバ１０の制御部１２は、通信部１１を介して収集された第２電力測定装置１６２から受信（収集）した電力量データに基づいて外部電力供給源１１０から供給される電力量データを確認することができる（Ｓ６１０）。詳述すると、制御部１２は、分電盤１２０を介して電力が供給される電子機器１３０において使用される電力消費量および電力消費パターンに関する情報を含む第２電力量データを確認することができる。この際、電力消費パターンに関する情報は、ＮＩＬＭ（Ｎｏｎ‐ｉｎｔｒｕｓｉｖｅ Ｌｏａｄ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ）アルゴリズムにより取得することができる。ＮＩＬＭアルゴリズムは、分電盤１２０に接続される電力測定装置から分電盤１２０に接続される電子機器１３０それぞれが使用する電力消費量および電力消費パターンを分析することができる。
モニタリングサーバ１０の制御部１２は、第２電力量データを確認すると、第３電力測定装置１６３から受信（収集）した電力量データを確認することができる（Ｓ６１５）。
モニタリングサーバ１０の制御部１２は、第２電力量データと第３電力量データに基づいて外部電力供給源１１０から供給される電力量データを推定することができる（Ｓ６２０）。詳述すると、制御部１２は、第２電力量データと第３電力量データとの合算により外部電力供給源１１０から供給される電力量データ（第１電力量データ）を推定することができる。
モニタリングサーバ１０の制御部１２は、第１電力量データ、第２電力量データおよび第３電力量データに基づいて第１新・再生可能エネルギー源１４０の動作モードを推定し、それによる電力量データ（放電量）を推定することができる（Ｓ６２５）。詳述すると、制御部１２は、第２電力量データが、第２電力量データと第３電力量データとの合算により推定された第１電力量データより大きい場合（第２電力量データ＞第１電力量データ）、外部電力供給源１１０から供給される電力の他に、第１新・再生可能エネルギー源１４０から放電される電力量が存在すると判断することができる。したがって、制御部１２は、第１新・再生可能エネルギー源１４０を放電モードであると推定することができる。
したがって、制御部１２は、第１新・再生可能エネルギー源１４０が放電するに伴い、第３電力測定装置１６３の電力量データに基づいて第１新・再生可能エネルギー源１４０の放電量を推定することができる。
したがって、モニタリングサーバ１０の制御部１２は、上述の動作により確認された第１新・再生可能エネルギー源１４０の動作モードおよび放電量と、推定および確認された電力量データに関する情報を記憶部１３に記憶することができる（Ｓ６３０）。
図８は本実施形態の負荷電力モニタリング結果出力動作のフローチャートであり、図９は本実施形態の負荷電力モニタリング結果出力の例示図である。
図８および図９を参照して本実施形態のモニタリングサーバ１０の記憶部１３に記憶された負荷電力モニタリング結果を出力するための動作について詳細に説明する。
図８および図９を参照すると、モニタリングサーバ１０の制御部１２は、本実施形態において測定および取得され、記憶部１３に記憶された電力量データの出力要請信号を取得することができる（Ｓ８１０）。出力要請信号は、ユーザ入力部（図示せず）を介して入力されたり遠隔地の端末などから有線または無線で受信（収集）したりすることができる。
モニタリングサーバ１０の制御部１２は、記憶部１３に記憶された電力量データを読み出し（Ｓ８２０）、図９と同様なグラフ、数値、テキストなどの様々な様相で電力量データを表示することができる（Ｓ９３０）。図９は、電子機器、新・再生可能エネルギー源の消費電力量または充電量に関する情報を図示化したものである。その例として、ＡからＣは、電子機器１３０の電力量データの例であり、Ｄは、新・再生可能エネルギー源１４０、１５０の電力量データの例である。電子機器１３０の電力量データの場合、ＮＩＬＭ分析に求められるデータが取得されるにつれて電力量データの周期が短く示され得る。
本実施形態では、外部電力供給源１１０、分電盤１２０に接続される電子機器１３０、第１新・再生可能エネルギー源１４０（エネルギー貯蔵装置）および第２新・再生可能エネルギー源１５０（太陽光発電装置）においてそれぞれ電力量データを測定したり推定するための動作を順に説明しているが、上述の電力量データを推定したり取得するための動作順序は限定されず、様々な形態に可変されて行われ得る。
上述のように本実施形態の電力測定システムおよびこれを用いた負荷電力モニタリングシステム、並びにその動作方法は、最小の費用で高信頼性および高性能のシステムを構成し、それによる負荷電力量を効率よくモニタリングできるようにする効果を有する。
以上、好ましい実施形態について図示しつつ説明したが、本発明の技術的思想は、上述の特定の実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で、これら発明が属する技術分野において通常の知識を有する者により様々な変形実施が可能であることは言うまでもなく、このような変形実施は、本発明の技術的思想や目的に含まれる。
本発明は、上述の問題点を解決するためのものであり、従来の外部電力供給源の他にも新・再生可能エネルギー源を加えて負荷にエネルギーを供給し、負荷に供給されるエネルギーに対する消費状態をモニタリングできる電力測定システムおよびこれを用いた負荷電力モニタリングシステム、並びにその動作方法に適用できる。
また、本発明は、負荷および負荷に供給される電力供給装置に対する電力消費電力量および状態を把握するために、最小の費用で効果的なシステムを構成して負荷電力をモニタリングできるようにするための電力測定システムおよびこれを用いた負荷電力モニタリングシステム、並びにその動作方法に適用できる。
また、本発明は、負荷および負荷に供給される電力供給装置に対する電力消費電力量および状態を把握できる高信頼性および高効率の電力測定システムおよびこれを用いた負荷電力モニタリングシステム、並びにその動作方法に適用できる。
１０ ：モニタリングサーバ
１１ ：通信部
１２ ：制御部
１３ ：記憶部
１４ ：出力部
１１０ ：外部電力供給源
１２０ ：分電盤
１３０ ：電子機器
１４０ ：第１新・再生可能エネルギー源
１５０ ：第２新・再生可能エネルギー源
１６１ ：第１電力測定装置（電力測定装置）
１６２ ：第２電力測定装置（電力測定装置）
１６３ ：第３電力測定装置（電力測定装置）
１６４ ：第４電力測定装置（電力測定装置）

Claims (17)

  1. 負荷電力をモニタリングする負荷電力モニタリングシステムであって、
    外部電力供給源と、
    電力を充電または放電する第１新・再生可能エネルギー源と、
    電力を生成する第２新・再生可能エネルギー源と、
    前記外部電力供給源または前記第１新・再生可能エネルギー源から供給される電力を電子機器に分配する分電盤と、
    前記外部電力供給源または前記第１新・再生可能エネルギー源の少なくともいずれか一つから供給される電力量を情報として含む電力量データを取得する少なくとも一つの電力測定装置と、
    前記電力測定装置に含まれ、前記電子機器に分配される電力量を情報として含む電力量データを取得する第２電力測定装置と、
    前記電力測定装置に含まれ、前記第２新・再生可能エネルギー源が発電する電力量を情報として含む電力量データを取得する第３電力測定装置と、
    それぞれの前記電力測定装置で取得された電力量データを収集し、当該収集された電力量データに基づいて前記負荷電力をモニタリングするモニタリングサーバと、を含み、
    前記第２電力測定装置は、
    前記電子機器に供給される電力量および前記電子機器で消費される電力消費パターンを含む電力量データを取得する、負荷電力モニタリングシステム。
  2. 前記第１新・再生可能エネルギー源はエネルギー貯蔵装置であり、
    前記第２新・再生可能エネルギー源は太陽光発電装置であることを特徴とする、請求項１に記載の負荷電力モニタリングシステム。
  3. 前記第１新・再生可能エネルギー源には、
    前記電力測定装置に含まれ、前記外部電力供給源から供給される電力量を情報として含む電力量データ及び、前記分電盤に放電する電力量を情報として含む電力量データを取得する前記第３電力測定装置と、
    前記第２新・再生可能エネルギー源とが接続される、請求項１または２に記載の負荷電力モニタリングシステム。
  4. 前記第１新・再生可能エネルギー源および前記第２新・再生可能エネルギー源には、前記第２新・再生可能エネルギー源が発電して前記第１新・再生可能エネルギー源に供給する電力量を情報として含む電力量データを取得する第４電力測定装置が接続される、請求項３に記載の負荷電力モニタリングシステム。
  5. 前記モニタリングサーバは、
    ＮＩＬＭアルゴリズムにより前記第２電力測定装置から取得された電力量データから電力消費パターンを取得する、請求項１から４のいずれか１項に記載の負荷電力モニタリングシステム。
  6. 前記モニタリングサーバは、
    それぞれの前記電力測定装置から電力量データを収集する通信部と、
    前記収集された電力量データを確認する制御部と、
    前記確認された電力量データを記憶する記憶部と、
    前記記憶部に記憶された電力量データを出力する出力部と、を含む、請求項１から５のいずれか１項に記載の負荷電力モニタリングシステム。
  7. 前記モニタリングサーバは、
    前記収集された電力量データのうち少なくとも二つの電力量データに基づいて少なくとも一つの電力量データを推定する、請求項６に記載の負荷電力モニタリングシステム。
  8. 前記モニタリングサーバは、
    前記第１新・再生可能エネルギー源の動作モードを確認し、前記推定された電力量データまたは前記確認された電力量データに基づいて前記第１新・再生可能エネルギー源の充電量および放電量を推定する、請求項７に記載の負荷電力モニタリングシステム。
  9. 前記モニタリングサーバは、
    前記第１新・再生可能エネルギー源の充電量のうち、前記外部電力供給源からの電力による充電量を第１充電量とし、前記第２新・再生可能エネルギー源からの電力による充電量を第２充電量とした場合に、
    前記第１新・再生可能エネルギー源の動作モードに応じて複数の前記電力量データに基づいて前記第１新・再生可能エネルギー源の前記第１充電量および前記第２充電量を算出する、請求項８に記載の負荷電力モニタリングシステム。
  10. 負荷電力をモニタリングする負荷電力モニタリング方法であって、
    外部電力供給源から供給する電力量を情報として含む第１電力量データ、電子機器に供給される電力量を情報として含む第２電力量データ、第１新・再生可能エネルギー源から供給される電力量を情報として含む第３電力量データまたは第２新・再生可能エネルギー源から供給される電力量を情報として含む第４電力量データのうち少なくとも二つの電力量データを収集するステップと、
    前記収集された電力量データを確認するステップと、
    前記収集された電力量データに基づいて収集されていない電力量データおよび前記第１または第２新・再生可能エネルギー源の電力量データを推定して確認するステップと、を含み、
    前記第２電力量データは、
    前記外部電力供給源から供給される電力量および前記第１または第２新・再生可能エネルギー源から分電盤を介して前記電子機器に供給される電力量および前記電子機器で消費される電力量に関する情報を含む、負荷電力モニタリング方法。
  11. 前記第２電力量データは、
    前記電子機器の電力消費パターン情報を含む、請求項１０に記載の負荷電力モニタリング方法。
  12. 前記第１新・再生可能エネルギー源の前記第３電力量データのうち前記第１新・再生可能エネルギー源の充電量は、前記外部電力供給源または前記第２新・再生可能エネルギー源から供給される前記第１または第２電力量データにより推定される、請求項１０または１１に記載の負荷電力モニタリング方法。
  13. 前記第１電力量データは、
    前記第２電力量データと前記第３電力量データとの合算により推定される、請求項１０から１２のいずれか１項に記載の負荷電力モニタリング方法。
  14. 前記第１新・再生可能エネルギー源の前記第３電力量データのうち前記第１新・再生可能エネルギー源の放電量は、前記第１電力量データと前記第２電力量データとの差分により推定される、請求項１０から１３のいずれか１項に記載の負荷電力モニタリング方法。
  15. 外部電力供給源と、
    複数の新・再生可能エネルギー源と、
    前記外部電力供給源または前記複数の新・再生可能エネルギー源から電力の供給を受け、前記電力を電子機器に分配する分電盤と、
    前記外部電力供給源または前記複数の新・再生可能エネルギー源から供給される電力量を情報として含む電力量データを取得する第１電力測定装置と、
    前記電子機器に分配される電力量を情報として含む電力量データを取得する第２電力測定装置と、を含む、電力測定システム。
  16. 前記複数の新・再生可能エネルギー源は、エネルギー貯蔵装置および太陽光発電装置であることを特徴とする、請求項１５に記載の電力測定システム。
  17. 前記エネルギー貯蔵装置と前記太陽光発電装置とが接続され、前記エネルギー貯蔵装置と前記太陽光発電装置との間には前記太陽光発電装置で生成された電力を前記エネルギー貯蔵装置に供給する電力量を情報として含む電力量データを取得する第４電力測定装置が接続される、請求項１６に記載の電力測定システム。
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