JP3493520B2 - 負荷管理システム - Google Patents

負荷管理システム

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JP3493520B2
JP3493520B2 JP2001269461A JP2001269461A JP3493520B2 JP 3493520 B2 JP3493520 B2 JP 3493520B2 JP 2001269461 A JP2001269461 A JP 2001269461A JP 2001269461 A JP2001269461 A JP 2001269461A JP 3493520 B2 JP3493520 B2 JP 3493520B2
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    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/50Systems or methods supporting the power network operation or management, involving a certain degree of interaction with the load-side end user applications

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電源幹線から分岐
された分岐線に接続されている負荷の状態を管理する負
荷管理システムに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば図5に示した電源供給回路
において、3相電源幹線aから分岐された分岐線b1〜
b8に接続されている各負荷c1〜c8の状態を管理す
るために図6に示した負荷測定装置50が用いられる。
この負荷測定装置50の場合、3相電源幹線aの例えば
R相とT相に二つの電流測定用クランプセンサ51,5
2をセットするとともに、電圧測定用端子53及び54
(R相とS相間電圧測定用)と、55及び56(S相と
T相間電圧測定用)を接続する。更に、それぞれの分岐
線b1〜b8の例えばR相とT相に電流測定用クランプ
センサ61,62,63,64,65,66,67,6
8,69,70,71,72,73,74,75,76
をセットする。そして、電流測定用クランプセンサ5
1,52により検出された電源幹線電流をデジタル信号
に変換するA/Dコンバータ81,82と、電圧測定用
端子53,54間の電圧、及び、電圧測定用端子55,
56間の電圧をデジタル信号に変換するA/Dコンバー
タ83,84と、電流測定用クランプセンサ61,6
2,63,64,65,66,67,68,69,7
0,71,72,73,74,75,76により検出さ
れた分岐線電流をデジタル信号に変換するA/Dコンバ
ータ85,86,87,88,89,90,91,92
とが測定器80の中に設けられている。また、測定器8
0の中に、上記それぞれのA/Dコンバータから出力さ
れたデジタル信号を演算処理するCPU93や、CPU
93により演算処理された電流、電圧データを記憶する
メモリ94が設けられている。
【0003】上記負荷測定装置50の場合、図5のp点
で3相電源幹線aの電圧と電流とを測定するとともに、
それぞれの分岐線b1〜b8に2個づつセットされた電
流測定用クランプセンサにより各分岐線に流れる負荷電
流を測定することによって、それぞれの負荷c1〜c8
の状態を測定、管理するものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の負荷測定装置50は、それぞれの分岐線b1〜b8
に流れる電流を測定し、安いコストで波形データを分析
することは困難である。その理由は、3相電源幹線aの
電圧と電流とを測定するとともに、分岐線b1〜b8に
流れる負荷電流を測定することによって波形データを分
析するためには、CPU93が多くの演算を超高速で行
うことができる非常に高価な波形分析手段を用いること
が必要となって現実的でないためである。従って、上記
従来の負荷測定装置50は、波形データの分析を必要と
しない電力測定に限定される。そのため、負荷c1〜c
8の状態を正確に把握することが困難である。また、負
荷c1〜c8の電力を測定する場合でも、電圧との位相
差がCPU93の演算精度に重要な影響を及ぼすので、
それぞれの分岐線b1〜b8に2個づつセットされた電
流測定用クランプセンサは高価な高精度のものを用いる
必要がある。
【0005】そこで本発明では、電源幹線から分岐され
たそれぞれの分岐線に接続されている負荷の状態を、安
価に波形データを分析して管理することが可能な負荷管
理システムを提供することを解決すべき課題とするもの
である。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題は、特許請求の
範囲の欄に記載した負荷管理システムにより解決するこ
とができる。
【0007】請求項1記載の負荷管理システムによれ
ば、電源幹線の電圧及び電流の波形データと稼動してい
る負荷との対応によって得られた負荷波形データが順次
記録されるとともに、記録される負荷波形データが自動
的に更新される。そして、ある期間、更新された負荷波
形データが所定の変動範囲に収束した状態の負荷基準波
形データが生成されると、この負荷基準波形データに対
する最新の負荷波形データを分析することにより、各負
荷の状態を正確に管理することができる。
【0008】請求項2記載の負荷管理システムによれ
ば、負荷基準波形データに対する最新の負荷波形データ
の変化率が所定値を超えた場合、もしくは負荷基準波形
データが所定範囲を超えた場合に警報を出力することが
できるため、異常検知が可能となる。
【0009】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て説明する。図1は、前述の図5に示した電源供給回路
に適用される負荷管理システム1の構成を説明するため
のシステム系統図である。図5に示した電源供給回路
は、前述のように3相電源幹線aから分岐線b1〜b8
が分岐されており、分岐線b1〜b8のそれぞれに負荷
c1〜c8が接続されている。
【0010】図1に示した負荷管理システム1は、3相
電源幹線aのp点で例えばR相とT相にセットされる二
つの電流測定用クランプセンサ2,3と、R−S相間の
電圧を測定するための電圧測定用端子4,5と、S−T
相間の電圧を測定するための電圧測定用端子6,7とを
有している。また、前記負荷c1〜c8のうち、稼動し
ている負荷を検知するために各3相分岐線b1〜b8の
一つの相のみにセットされる電流検出用クランプセンサ
8,9,10,11,12,13,14,15を有して
いる。更に、上記電流測定用クランプセンサ2,3によ
り検出された電源幹線電流をデジタル信号に変換するA
/Dコンバータ16,17と、電圧測定用端子4、5間
の電圧、及び、電圧測定用端子6、7間の電圧をデジタ
ル信号に変換するA/Dコンバータ18,19と、電流
検出用クランプセンサ8,9,10,11,12,1
3,14,15により検出された分岐線電流をデジタル
信号に変換するA/Dコンバータ20,21,22,2
3,24,25,26,27とが測定器30に設けられ
ている。また、測定器30には、上記それぞれのA/D
コンバータから出力されたデジタル信号を演算処理する
CPU28や、CPU28により演算処理されたデータ
を記憶するメモリ29が設けられている。尚、上記CP
U28には、各種の設定操作をするための操作手段が接
続されている。
【0011】次に、負荷管理システム1の動作について
説明する。 (1)初期設定 この初期設定では、前述の負荷c1〜c8の名称、容
量、運転時間など予め分かっている情報を前述の操作手
段を操作することにより、オフラインでメモリ29に記
憶させ、次に説明する初期学習に移る。
【0012】(2)初期学習 この初期学習モードにおいて、前述のCPU28は、前
述の二つの電流測定用クランプセンサ2,3により検知
された3相電源幹線aの幹線電流、及び、電圧測定用端
子4,5,6,7で検知された3相電源幹線aの相間電
圧の波形データを生成するとともに、電流検出用クラン
プセンサ8,9,10,11,12,13,14,15
により検知された負荷電流により稼動負荷を特定する。
そして、上記のように生成された波形データの中から、
特定された稼動負荷のものと推定される波形データを選
んで前述のメモリ29に保存し、次の学習モードに移
る。
【0013】(3)学習モード この学習モードにおいて、CPU28は、前述の二つの
電流測定用クランプセンサ2,3により検知された3相
電源幹線aの幹線電流の波形データ、及び、電圧測定用
端子4,5,6,7で検知された3相電源幹線aの相間
電圧の波形データが、電流検出用クランプセンサ8,
9,10,11,12,13,14,15の検出により
特定された稼動負荷の波形データのものと推定される毎
に、当該波形データをメモリ29に保存する。これによ
ってメモリ29に保存する波形データを更新していく。
このようにCPU28がメモリ29に保存する波形デー
タの更新を一定期間、繰り返すと、メモリ29に保存さ
れる波形データは、それぞれの負荷の負荷率等に対応し
た真の波形データに収束していくため、この真の波形デ
ータを、それぞれの負荷の基準波形データとして認識し
たあと、次の監視モードに移る。尚、一般に、電源系統
のインピーダンスの変動があるため、メモリ29に保存
されるそれぞれの負荷の基準波形データは、図2に示す
ような誤差幅を有する。
【0014】(4)監視モード 上記学習モードにおいて、上述のように各負荷の基準波
形データが生成されると、CPU28は各負荷の基準波
形データに対する前述の3相電源幹線aの幹線電流と相
間電圧の最新の波形データを分析することによって、そ
れぞれの負荷の状態を監視する。但し、この監視モード
においても前述の学習モードは継続される。
【0015】上記監視モードにおいて、CPU28は、
各負荷の基準波形データに対する3相電源幹線aの最新
の波形データを分析することによって各負荷の状態を監
視する際、上記最新の波形データが急激に基準波形デー
タの誤差幅を外れた場合や、それぞれの負荷の基準波形
データが一定の基準から外れて負荷の状態が危険状態に
近づいている場合に当該負荷の異常を検知し、即座に警
報を出力する。
【0016】以上説明したように、負荷管理システム1
は、3相電源幹線の1点での波形データを分析すること
によって、それぞれの分岐線に接続されている各負荷の
状態を正確に認識し、管理することができる。このよう
に各負荷の状態を管理するために必要な前述の電流検出
用クランプセンサ8,9,10,11,12,13,1
4,15は、各負荷のオン/オフ、あるいは、およその
負荷率が分かればよいので、精度が低い安価なものを用
いることができる。尚、各電流検出用クランプセンサ
は、将来的に安価で高精度のものが開発された場合、そ
れを用いることは構わない。また、各電流検出用クラン
プセンサは各分岐線の1相のみにセットすればよいた
め、負荷管理システム1を安価に構成することができ
る。
【0017】尚、図3、図4は、上記電流検出用クラン
プセンサの代わりに、各負荷のオン/オフを検知するた
めの回路を示したものである。図3に示した回路は、分
岐線b1〜b8に接続されているブレーカd1〜d8に
情報出力機構が設けられている場合、それぞれの負荷が
稼動したときに当該ブレーカから測定器30に上記情報
を出力するように構成されたものである。この回路によ
り、測定器30のCPU28は、各負荷のオン/オフを
認識することができる。
【0018】また、図4に示した回路は、3相電源幹線
aに電力線信号搬送装置の親機40を接続するととも
に、分岐線b1〜b8に電力線信号搬送装置の子機e1
〜e8を接続し、それぞれの負荷が稼動したときに当該
子機から当該分岐線と3相電源幹線aとを介して親機4
0に信号を出力するように構成されたものである。この
回路により、それぞれの子機e1〜e8から親機40に
信号が伝送されると、親機40は、その信号を測定器3
0に出力するため、測定器30のCPU28は各負荷の
オン/オフを認識することができる。
【0019】
【発明の効果】本発明によれば、電源幹線から分岐され
たそれぞれの分岐線に接続されている負荷の状態を管理
する場合、安価に波形データを分析することが可能とな
って各負荷の状態を正確に認識し、管理することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】負荷管理システムの全体的な構成を示したシス
テム系統図である。
【図2】負荷基準波形データの誤差幅を示した説明図で
ある。
【図3】電流検出用クランプセンサの代わりに、各負荷
のオン/オフを検知するための回路である。
【図4】電流検出用クランプセンサの代わりに、各負荷
のオン/オフを検知するための別の回路である。
【図5】電源供給回路である。
【図6】従来の負荷測定装置の構成を示した系統図であ
る。
【符号の説明】
1 負荷管理システム 2,3 電流測定用クランプセンサ 4,5,6,7 電圧測定用端子 8〜15 電流検出用クランプセンサ 16〜27 A/Dコンバータ 28 CPU 29 メモリ 30 測定器 a 電源幹線 b1〜b8 分岐線 c1〜c8 負荷
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02J 13/00 - 13/00 311 G01R 31/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電源幹線から分岐されたそれぞれの分岐
    線に接続されている負荷の状態を管理する負荷管理シス
    テムであって、 前記電源幹線の電圧及び電流を測定する手段と、稼動し
    ている負荷を特定する手段と、前記電源幹線の電圧及び
    電流の波形データと稼動している負荷との対応によって
    得られた負荷波形データを記録する手段と、記録された
    負荷波形データを自動的に更新する手段と、更新された
    負荷波形データが所定の変動範囲に収束した状態の負荷
    基準波形データに対する最新の負荷波形データを分析す
    ることによって各負荷の状態を管理する負荷管理手段と
    を備えたことを特徴とする負荷管理システム。
  2. 【請求項2】 前記負荷基準波形データに対する前記最
    新の負荷波形データの変化率が所定値を超えた場合、も
    しくは前記負荷基準波形データが所定範囲を超えた場合
    に警報を出力する警報手段を備えたことを特徴とする請
    求項1記載の負荷管理システム。
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