JP2025041227A - 電子式電力量計に記憶された変成器関連設定情報の誤り検出コンピュータプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 電子式電力量計に記憶された変成器関連設定情報を入力して、その情報に誤りがあるかを検出するコンピュータプログラムを提供する。
【解決手段】 コンピュータプログラムは、計器用変成器の二次側で電力量を計量する電子式電力量計２に記憶されている、計器用変成器の一次側定格電圧、一次側定格電流、変成比定数および乗率についての変成器関連設定情報を電子式電力量計２から入力する情報入力手段２１と、入力した変成器関連設定情報のいずれかの値に誤りがあるかを、ＶＴ比、ＣＴ比、変成比定数および乗率間の関係に基づいて判定する判定手段２２と、判定手段２２の判定結果を出力する出力手段２３として、ＰＣ１を機能させる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、計器用変成器の二次側で電力量を計量する電子式電力量計に記憶された変成器関連設定情報を入力して、その情報に誤りがあるかを検出するコンピュータプログラムに関するものである。

従来、計器用変成器の二次側に接続される電子式電力量計には、一般的に、その計器用変成器を構成する変圧器の一次側定格電圧、変流器の一次側定格電流、計器用変成器の変成比定数および乗率が、変成器関連設定情報として内部メモリに記憶される。

特許文献１に開示された電子式電力量計では、変圧器の変圧比（以下、ＶＴ比と記す）および変流器の変流比（以下、ＣＴ比と記す）が変成比設定スイッチによって電子式電力量計の外部からコードとして設定される。電子式電力量計は、内部メモリに記憶される変圧器の一次側定格電圧および変流器の一次側定格電流から、分周比演算部において、力率１の変成器の一次側定格電力、つまり、全負荷[ｋＷ]を算出する。

そして、算出した全負荷から、日本工業規格ＪＩＳＣ１２１０における乗率の区分の表に基づき、電子式電力量計の乗率を決定する。電子式電力量計は、さらに、分周比演算部において、変成比設定スイッチによって設定されるＶＴ比およびＣＴ比、並びに決定した乗率から、計器用変成器の二次側で計測される電力量を一次側における電力量に換算するための換算値（変成比定数）を、次式から計算する。
換算値（変成比定数）＝ＶＴ比×ＣＴ比／乗率

算出された換算値（変成比定数）は、一般的に、乗率、一次側定格電圧および一次側定格電流と共に、電子式電力量計の設定情報としてその内部メモリに記憶される。

特開平８－５６７８

変成比定数と乗率の設定情報は、電子式電力量計の計量法にしたがう検定において使用されるため、その検定前に電子式電力量計に設定され、その後封印される。しかし、検定では、変成比定数と乗率の各設定情報は個別には判別されず、変成比定数と乗率との積から求まる合成変成比（ＶＣＴ比）の誤りだけしか判別されない。したがって、変成比定数と乗率の各値に誤りがあっても、ＶＣＴ比に誤りが無ければ、検定を通ってしまう。このため、乗率の値は日本工業規格に規定されるが、日本工業規格に合っていなくても、検定合格してしまう。変成比定数と乗率は計量値に関係する情報であるため、検定後に変更することはできない。しかし、乗率の値は、日本工業規格に合っていることの要望が存在する。

また、変圧器の一次側定格電圧および変流器の一次側定格電流の設定情報は、検定に必要とされず、検定後でも設定が可能であることから、誤設定をしてしまうことがある。また、この設定情報は電子式電力量計がデータとして持つ必要が無く、未設定でも、電子式電力量計の製造検査工程をすり抜けてしまうことが考えられる。

一方で、電子式電力量計の内部メモリに記憶される、変成比定数、乗率、一次側定格電圧および一次側定格電流の変成器関連設定情報は、計器用変成器の二次側で計測される電力量を一次側における電力量に換算する際の基礎的な情報で、必要な情報であり、正確である必要がある。

そのために本発明は、電子式電力量計に記憶された変成器関連設定情報に誤りがあるかの合否判定をして、設定ミスを防止するべく、電子式電力量計に記憶された変成器関連設定情報を入力して、その情報に誤りがあるかを検出するコンピュータプログラムを提供することを目的とする。

このために、本発明は、
コンピュータを、
計器用変成器の二次側で電力量を計量する電子式電力量計に記憶されている、計器用変成器の一次側定格電圧、一次側定格電流、変成比定数および乗率についての設定情報を電子式電力量計から入力する情報入力手段と、
情報入力手段で入力した設定情報のいずれかの値に誤りがあるかを、計器用変成器を構成する変圧器の変圧比、計器用変成器を構成する変流器の変流比、変成比定数および乗率間の関係に基づいて判定する判定手段と、
判定手段の判定結果を出力する出力手段と
して機能させるためのプログラムを構成した。

本構成によれば、電子式電力量計に記憶されている計器用変成器の一次側定格電圧、一次側定格電流、変成比定数および乗率が、コンピュータプログラムの情報入力手段によって電子式電力量計からコンピュータに事前に入力される。入力された変成器関連のこれら各設定情報は、各設定情報間の関係に基づいて、判定手段により、いずれかの値に誤りがあるかが判定される。そして、その判定結果が出力手段により出力される。

このため、電子式電力量計に記憶されている変成器関連の設定情報は、それが活用される前に、本コンピュータプログラムによってそのいずれかの値に誤りが有るかが判定されて、誤活用されるのが事前に防止される。

また、本発明は、判定手段が、変圧比および変流比の積と、変成比定数および乗率の積とが等しくない場合に設定情報のいずれかの値に誤りがあると判定することを特徴とする。

本構成によれば、電子式電力量計から入力された設定情報のいずれかの値に誤りがあるか否かは、変圧比および変流比の積と、変成比定数および乗率の積とが等しくないか否かによって、簡単に判定される。

また、本発明は、判定手段が、変成比定数および乗率の組み合わせの各値が日本工業規格に規定される値と一致するかを判定することを特徴とする。

本構成によれば、電子式電力量計に記憶されている変成比定数および乗率の組み合わせの各値が、日本工業規格に規定される値と照らし合わされて、日本工業規格に沿ったものであるか否かを容易に知ることができる。

本発明によれば、計器用変成器の二次側で電力量を計量する電子式電力量計に記憶された変成器関連設定情報を入力して、その情報に誤りがあるかを検出するコンピュータプログラムを提供することができる。

本発明の一実施の形態による、電子式電力量計に記憶された変成器関連設定情報の誤り検出コンピュータプログラムが適用されるパーソナルコンピュータと電子式電力量計とが無線接続されている状態を示す図である。 合成変成比および乗率の組み合わせの各値を規定する、日本工業規格における乗率表を示す表図である。 図１に示すパーソナルコンピュータの概略構成を表わすブロック図である。 一実施の形態のコンピュータプログラムによる情報処理の流れを示すフローチャートである。 図１に示すパーソナルコンピュータに電子式電力量計から入力される変成器関連設定情報の各例を示す図である。

次に、本発明による、電子式電力量計に記憶された変成器関連設定情報の誤り検出コンピュータプログラムを実施するための形態について説明する。

図１は、本発明の一実施の形態による、電子式電力量計に記憶された変成器関連設定情報の誤り検出コンピュータプログラムがアプリケーションとして適用されるパーソナルコンピュータ（以下、ＰＣと記す）１と、電子式電力量計２とが無線接続されている状態を示す図である。

電子式電力量計２は、筐体に電子回路基板等の部品が内蔵されて構成されている。電子式電力量計２は、その正面に計測値を表示する表示部２ａを備え、その下方に各配線が接続される端子部２ｂを備える。本実施の形態における電子式電力量計２は三相３線式で、計器用変成器の二次側で電力量を計量する。このため、三相電源の１相、２相および３相の電源配線から、計器用変成器を構成するＶＴ（変圧器）を介して、端子部２ｂのＰ１端子、Ｐ２端子およびＰ３端子の各電源端子に電源電圧が印加される。

Ｐ１端子はＶＴの出力端子１ｕに接続され、Ｐ２端子は接地される出力端子１ｖ，３ｕ、Ｐ３端子は出力端子３ｖに接続される。ＶＴの出力端子１ｕ、１ｖ間には三相電源の１相、２相間の電圧が現れ、出力端子３ｕ、３ｖ間には三相電源の２相、３相間の電圧が現れる。したがって、Ｐ１端子、Ｐ２端子間には三相電源の１相、２相間の電圧が印加され、Ｐ３端子、Ｐ２端子間には三相電源の３相、２相間の電圧が印加される。

三相電源には負荷３が接続される。負荷３の接続により三相電源の１相、３相には負荷３の負荷容量に応じた相電流が流れる。三相電源の１相に流れる相電流は、１相の電源配線から、計器用変成器を構成するＣＴ（変流器）の出力端子１Ｋ、１Ｌを介して、端子部２ｂの１Ｓ端子、１Ｌ端子間に検出され、３相に流れる相電流は、３相の電源配線からＣＴの出力端子３Ｋ、３Ｌを介して、端子部２ｂの３Ｓ、３Ｌ端子間に検出される。１Ｌ端子、３Ｌ端子はＰ２端子と共に接地される。

電子式電力量計２は、Ｐ１端子、Ｐ２端子間に印加される１側電圧Ｖ１と１Ｓ端子、１Ｌ端子間に検出される１側電流とを乗算することで、１側有効電力Ｗ１および１側無効電力ｖａｒ１を演算する。また、Ｐ３端子、Ｐ２端子間に印加される３側電圧Ｖ３と３Ｓ端子、３Ｌ端子間に検出される３側電流とを乗算することで、３側有効電力Ｗ３および３側無効電力ｖａｒ３を演算する。そして、１側有効電力Ｗ１および３側有効電力Ｗ３の合算有効電力ΣＷ、並びに、１側無効電力ｖａｒ１および３側無効電力ｖａｒ３の合算無効電力Σｖａｒを演算し、表示部２ａに表示する。また、電子式電力量計２は、１側電圧Ｖ１と３側電圧Ｖ３との間の電圧位相差θp1-p3を演算する。

電子式電力量計２は、その正面に図示しない赤外線通信ポートおよび計量パルス出力ポートを持っている。この赤外線通信ポートからは、電子式電力量計２で計測される各種の計測データが電子式電力量計２の外部へ赤外線で出力される。本実施の形態では、この計測データとして、有効電力量、無効電力量、有効電力（合算有効電力ΣＷ）、および無効電力（合算無効電力Σｖａｒ）等が出力される。

また、赤外線通信ポートからは、電子式電力量計２に設定される各種の設定情報が出力される。本実施の形態では、この設定情報として、電子式電力量計２の製造番号および製造年を識別する計器ＩＤ（識別情報）、電子式電力量計２の相線式、定格電圧および定格電流が出力される。また、計器用変成器に関連する設定情報として、表示部２ａの表示値に対する乗率、計器用変成器の変成比定数、ＶＴの一次側定格電圧、ＣＴの一次側定格電流が出力される。

合成変成比（ＶＣＴ比）および乗率の組み合わせの各値は日本工業規格（ＪＩＳ）に規定されている。例えば、二次側定格電流が５ＡのＣＴを使用する三相３線式および三相４線式の電子式電力量計については、これら組み合わせの各値は、図２の表図に示すように、ＶＴの一次側定格電圧およびＣＴの一次側定格電流に応じて規定されている。

例えば、定格電圧１１０Ｖ、定格電流５Ａの三相３線式電子式電力量計を、ＶＴの一次側定格電圧が６，６００Ｖ、ＣＴの一次側定格電流が１００Ａの計器用変成器の二次側に接続する場合、ＶＴ比とＣＴ比とを掛け合わせたＶＣＴ比は、図２の表図から、１，２００と読み取れる。また、次式の計算式からも、同様に１，２００と算出される。
ＶＣＴ比＝ＶＴ比×ＣＴ比＝（６，６００Ｖ／１１０Ｖ）×（１００Ａ／５Ａ）
＝６０×２０＝１，２００

また、この場合の乗率は、図２の表図から、×１００と読み取れる。したがって、変成比定数は、次式から１２と算出される。
変成比定数＝ＶＣＴ比／乗率＝１，２００／１００＝１２

したがって、電子式電力量計２が、例えば、定格電圧１１０Ｖ、定格電流５Ａの三相３線式電子式電力量計で、ＶＴの一次側定格電圧が６，６００Ｖ、ＣＴの一次側定格電流が１００Ａの計器用変成器の二次側に接続する場合、電子式電力量計２の内部メモリには、変成比定数１２、乗率１００、一次側定格電圧６，６００Ｖ、一次側定格電流１００Ａの変成器関連設定情報が記憶される。

さらに、電子式電力量計２が使用電力量に応じたパルスを出力するパルス計器の場合、計量パルス出力ポートから出力される計量パルスのパルス種類、パルス定数およびパルス幅が出力される。また、電子式電力量計２がＲＳ４８５のシリアル通信で通信を行うＲＳ４８５計器の場合、その計器の端末アドレスや、通信速度、パリティなどが出力される。

ＰＣ１は、電子式電力量計２の赤外線通信ポートから出力される赤外線を赤外線通信機器であるセンサ４で検出し、ブルートゥース（Bluetooth：登録商標）通信による無線通信方式で、電子式電力量計２で計測される各種の計測データを上記の設定情報と共に入力する。なお、本実施の形態では、電子式電力量計２およびＰＣ１間の通信を赤外線通信で行っているが、ＲＳ４８５通信方式やカレントループ通信方式、ケーブルを介する有線通信方式といったその他の通信方式によっても、同様に行うことができる。

図３は、ＰＣ１の概略構成を表わすブロック図である。ＰＣ１では、内部メモリ１１に記憶されたプログラム１１ａにしたがい、ＣＰＵ（中央演算処理装置）１２が種々の演算を行う。内部メモリ１１に記憶されたプログラム１１ａにしたがうこの演算により、ＣＰＵ１２は、コンピュータであるＰＣ１を、情報入力手段２１、判定手段２２および出力手段２３として、機能させる。内部メモリ１１には図２の表図に示す乗率テーブル１１ｂが記憶されている。

図４は、一実施の形態のコンピュータプログラムによる情報処理の流れを示すフローチャートである。

最初に、ステップ１０１において、情報入力手段２１は、電子式電力量計２の内部メモリ１１に記憶されている、計器ＩＤや、電子式電力量計２の相線式、定格電圧および定格電流等を始めとする各種の設定情報を電子式電力量計２から入力する。この設定情報には、計器用変成器の一次側定格電圧、一次側定格電流、変成比定数および乗率についての変成器関連設定情報が含まれている。電子式電力量計２からＰＣ１へのこの情報入力は、上記のように、電子式電力量計２の赤外線通信ポートからセンサ４によって行われる。

判定手段２２は、ステップ１０２において、情報入力手段２１で入力した変成器関連設定情報のいずれかの値に誤りがあるかを、ＶＴ比、ＣＴ比、変成比定数および乗率間の関係に基づいて判定する。本実施の形態では、判定手段２２は、ＶＴ比およびＣＴ比の積と、変成比定数および乗率の積との以下の等式（１）を用いて、その両辺に示される各値が等しくない場合に、変成器関連設定情報のいずれかの値に誤りがあると判定する。
ＶＴ比×ＣＴ比＝変成比定数×乗率 …（１）

判定手段２２は、本実施の形態ではさらに、ステップ１０３において、内部メモリ１１に記憶された乗率テーブル１１ｂを参照して、変成比定数および乗率の組み合わせの各値が、ＪＩＳに規定される値と一致するかを判定する。

そして、判定手段２２は、ステップ１０２における等式（１）についての判定結果、および、ステップ１０３における変成比定数および乗率の各値についての判定結果に基づき、電子式電力量計２から入力した変成器関連設定情報の合否判定を行う。すなわち、判定手段２２は、等式（１）の両辺に示される各値がステップ１０２において一致し、しかも、変成比定数および乗率の組み合わせの各値がＪＩＳで規定される値にステップ１０３において一致すると判定した場合、ステップ１０４において、電子式電力量計２から入力した変成器関連設定情報は合格と判定する。

例えば、ステップ１０１において電子式電力量計２から入力した変成器関連設定情報が図５（ａ）に示される各値である場合、ＶＴ比は６０（＝６，６００／１１０）、ＣＴ比は２０（＝１００／５）と、ＣＰＵ１２によって算出される。この算出には、変成器関連設定情報と共に電子式電力量計２から入力した計器関連設定情報である、電子式電力量計２の定格電圧が１１０Ｖ、定格電流が５Ａの設定情報が用いられる。

したがって、この場合、等式（１）の左辺における、ＶＴ比およびＣＴ比の積１，２００と、等式（１）の右辺における、電子式電力量計２から入力した変成比定数１２および乗率１００の積１，２００との各値は、ステップ１０２において一致すると判定される。しかも、変成比定数１２および乗率１００の組み合わせの各値は、乗率テーブル１１ｂ（図２参照）に規定される値に、ステップ１０３において一致すると判定される。このため、電子式電力量計２から入力した図５（ａ）に示される各値の変成器関連設定情報は、ステップ１０４において、判定手段２２によって合格と判定される。

一方、判定手段２２は、等式（１）の両辺に示される各値がステップ１０２において一致しないと判定し、または、変成比定数および乗率の組み合わせの各値がＪＩＳで規定される値にステップ１０３において一致しないと判定した場合、ステップ１０５において、電子式電力量計２から入力した変成器関連設定情報は不合格と判定する。

例えば、ステップ１０１において電子式電力量計２から入力した変成器関連設定情報の各値が図５（ｂ）に示され、ＶＴの一次側定格電圧が本来６，６００Ｖであるところ３，３００Ｖになっている場合、ＶＴ比は３０（＝３，３００／１１０）、ＣＴ比は２０（＝１００／５）とＣＰＵ１２によって算出される。したがって、等式（１）の左辺における、このＶＴ比およびＣＴ比の積６００と、等式（１）の右辺における、電子式電力量計２から入力した変成比定数１２および乗率１００の積１，２００との各値は、ステップ１０２において一致しないと判定される。このため、電子式電力量計２から入力した図５（ｂ）に示される各値の変成器関連設定情報は、ステップ１０５において、判定手段２２によって不合格と判定される。

また、例えば、ステップ１０１において電子式電力量計２から入力した変成器関連設定情報の各値が図５（ｃ）に示され、変成比定数が本来１２であるところ１２０、乗率が本来１００であるところ１０になっている場合、変成比定数１２０および乗率１０の組み合わせの各値は、乗率テーブル１１ｂに規定される値と、ステップ１０３において一致しないと判定される。このため、電子式電力量計２から入力した図５（ｃ）に示される各値の変成器関連設定情報も、ステップ１０５において、判定手段２２によって不合格と判定される。

出力手段２３は、ステップ１０６において、判定手段２２の判定結果を出力する。例えば、判定結果をディスプレイ１３に表示したり、プリンタ１４へ出力して紙に印字する。

このような本実施の形態による、電子式電力量計２に記憶された変成器関連設定情報の誤り検出コンピュータプログラムによれば、電子式電力量計２に記憶されている計器用変成器の一次側定格電圧、一次側定格電流、変成比定数および乗率が、情報入力手段２１によって電子式電力量計２からＰＣ１に事前に入力される。入力された変成器関連のこれら各設定情報は、各設定情報間の関係に基づいて、判定手段２２により、いずれかの値に誤りがあるかが判定される。そして、その判定結果が出力手段２３により出力される。

このため、電子式電力量計２に記憶されている変成器関連の設定情報は、電子式電力量計２の上位装置等においてそれが活用される前に、本コンピュータプログラムによってそのいずれかの値に誤りが有るかが判定されて、誤活用されるのが事前に防止される。

また、本実施の形態による、電子式電力量計２に記憶された変成器関連設定情報の誤り検出コンピュータプログラムによれば、電子式電力量計２からＰＣ１入力された変成器関連設定情報のいずれかの値に誤りがあるか否かは、ＶＴ比およびＣＴ比の積と、変成比定数および乗率の積とで示される等式（１）における両辺が等しくないか否かによって、簡単に判定される。

また、本実施の形態による、電子式電力量計２に記憶された変成器関連設定情報の誤り検出コンピュータプログラムによれば、電子式電力量計２に記憶されている変成比定数および乗率の組み合わせの各値が、ＪＩＳに規定される値と照らし合わされて、ＪＩＳに沿ったものであるか否かを容易に知ることができる。

１…パーソナルコンピュータ（ＰＣ）
２…電子式電力量計
２ａ…表示部
２ｂ…端子部
３…負荷
４…センサ
１１…内部メモリ
１１ａ…プログラム
１１ｂ…乗率テーブル
１２…ＣＰＵ
１３…ディスプレイ
１４…プリンタ
２１…情報入力手段
２２…判定手段
２３…出力手段

このために、本発明は、
コンピュータを、
計器用変成器の二次側で電力量を計量する電子式電力量計に記憶されている、計器用変成器の一次側定格電圧、一次側定格電流、変成比定数および乗率についての設定情報を電子式電力量計から入力する情報入力手段と、
情報入力手段で入力した設定情報のいずれかの値に誤りがあるかを、計器用変成器を構成する変圧器の変圧比および計器用変成器を構成する変流器の変流比の積である合成変成比と、変成比定数および乗率の積との等否関係、並びに、合成変成比および乗率の組み合わせの各値の規定値との一致関係に基づいて判定する判定手段と、
判定手段の判定結果を出力する出力手段と
して機能させるためのプログラムを構成した。

Claims (3)

1. コンピュータを、
   計器用変成器の二次側で電力量を計量する電子式電力量計に記憶されている、前記計器用変成器の一次側定格電圧、一次側定格電流、変成比定数および乗率についての設定情報を前記電子式電力量計から入力する情報入力手段と、
   前記情報入力手段で入力した前記設定情報のいずれかの値に誤りがあるかを、前記計器用変成器を構成する変圧器の変圧比、前記計器用変成器を構成する変流器の変流比、前記変成比定数および前記乗率間の関係に基づいて判定する判定手段と、
   前記判定手段の判定結果を出力する出力手段と
   して機能させるためのプログラム。
2. 前記判定手段は、前記変圧比および前記変流比の積と、前記変成比定数および前記乗率の積とが等しくない場合に前記設定情報のいずれかの値に誤りがあると判定することを特徴とする請求項１に記載のプログラム。
3. 前記判定手段は、前記変成比定数および前記乗率の組み合わせの各値が日本工業規格に規定される値と一致するかを判定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプログラム。