JP3869648B2 - 高圧一括受電低圧配電方法及びそれを用いた集合住宅 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、集合住宅用電力配電に用いられる高圧一括受電低圧配電方法に関し、各戸の電力使用傾向等を考慮し、最適な配電を行う方法およびその方法を用いた集合住宅に関する。
【０００２】
【従来の技術】
マンションなどの集合住宅においては、ほとんど、各戸別に電気事業者と従量電灯契約を行い、低圧の電気（例えば、２００Ｖ／１００Ｖ）の供給（以下、この受電タイプを低圧個別受電方法という。）を受けている。一方、業務用電力契約によって高圧の電気（例えば、６０００Ｖ）で受電し、各戸に低圧（例えば、１００Ｖ／２００Ｖ）で配電、供給する（以下、この受電タイプを高圧一括受電低圧配電方法という。）方法もある。低圧個別受電方法と高圧一括受電低圧配電方法とは、以下のような差異がある。
【０００３】
図１は、一戸建ての家庭に電力を供給する例を示した模式図であり、低圧（１００Ｖ／２００Ｖ）で電気事業者から電力系統２００を通して家庭２０１内に電流制限器（以下、ブレーカという）を介して配電される。
【０００４】
なお、ブレーカを介さずに配電される電力の契約もあるが、ブレーカを設置するか、設置しないかは電気事業者によって決められている。以下の説明では、ブレーカを設置する電気事業者の例に従い説明する。
【０００５】
このような一戸建ての家庭に低圧で電気を供給する契約は「電灯契約」といわれ、この場合は、電圧が１００Ｖと一定なので、契約した電力の容量を電流値で表現し、「契約電流」という。この契約電流は最大需要電流に基づいて決定される。
【０００６】
最大需要電流は、限定された区域、図１の例では、１つの家庭で消費される需要電流のある期間中の最大値で、家庭内負荷（テレビ、エアコンディショナー、炊飯器、洗濯機、冷蔵庫など）を同時に使用した場合に必要な電流がこれに相当する。各家庭では、最大需要電流を満足する契約電流で電気事業者と契約しており、契約電流を管理するためにブレーカが電気事業者により取り付けられる。この契約電流の範囲において、家庭（需要家）が契約上使用できる電力の最大値のことを「最大電流容量」と呼び、これは上記した電灯契約においては、契約電流と等しい。
【０００７】
図２は、集合住宅、マンション或いは一戸建ての住宅を複数軒で１つの住宅団地としたものにおいて、高圧一括受電低圧配電方法を用いて配電する例を示した模式図である。電気事業者より、高圧、例えば、６０００Ｖで配電装置３００に一括受電し、配電装置３００から各戸１３ａ…に低圧（１００Ｖ／２００Ｖ）で配電される。従量電灯契約では、契約電流に応じて基本料金が決まるが、業務用電力契約では、契約電力に応じて基本料金が決まる。契約電力は、「需要家が契約上一度に使用できる最大需要電力」（以下、最大電力容量という。）を基準として設定することが決められている。なお、実際には、過去１２ヶ月の最大需要電力を契約電力としている。
【０００８】
図３は、この高圧一括受電低圧配電方式の電気的な構成例を模式的に示したものである。配電装置３００には、高圧トランス３００ａ、高圧交流負荷開閉器３００ｂ等が含まれる。配電装置３００から各戸１３ａ…に低圧（１００Ｖ／２００Ｖ）でブレーカ１３０を介して配電される。このときの集合住宅等における全体の契約容量は、必ずしも１戸当たりの最大容量を戸数分積算したものとはならない。これは全戸が同時に最大容量一杯まで電気を使用するとは考えにくいため、需要率という考えがなされることによる。従って、高圧一括受電低圧配電方法を用いた集合住宅の全体の契約電力は、以下のようになる。
【０００９】
集合住宅全体の契約電力（Ｗ）＝一戸あたりの最大電流容量（例えば３０Ａ）×１００Ｖ×戸数×需要率（％）
となる。
【００１０】
ここで、需要率は
需要率（％）＝（最大需要電力（ｋＷ））／（Σ設備の定格容量（ｋＷ））×１００
で算出される。
【００１１】
上記した需要率は、２０軒以上の集合住宅では、経験的に４０％が想定されている。
【００１２】
図４は、高圧一括受電定圧「配電方法と低圧個別受電方法とを、アンペア料金制（例えば、東京電力、東北電力などの料金体系）の電気事業者管内で入居戸数５０軒の集合住宅に導入したと仮定した場合、一家庭当たりの月間使用電力量と使用料金とで比較した図である。図４に示すように、低圧個別受電方法の最低料金は高圧一括受電低圧配電方法の基本料金に比べて小さい。一方、高圧一括受電低圧配電方式の基本料金は契約電流が少ないほど安くなる。図４のケース１では、約２０００円、ケース２では約１３００円となる。
【００１３】
トータルの電気料金は、両方とも「基本料金（又は最低料金）＋従量制の使用料金」となる。しかし、低圧個別受電方法の方が、従量制部分のｋＷｈ当たりの単価が大きい。また、低圧個別受電方法の場合は一定の使用量を超えると単価が増えるような料金体系がとられている。
【００１４】
一方、高圧一括受電低圧配電方法の場合は、ｋＷｈ当たりの単価は低圧個別受電方法の場合より小さく、しかも使用量が増えても低圧個別受電方法の場合とは異なり、電力単価は変化しない。
【００１５】
高圧一括受電低圧配電方法（ケース１）と低圧個別受電方法の１家庭当たりの電気料金は図４に示すように、Ａ点でバランスする。この点が損得分岐点である。平均的な家庭の電気使用量はＡ点よりも増加側のＢ点であるので、高圧一括受電低圧配電方法の方が経済的である。ケース１の場合は、その差額は、１，２３１円となる。
【００１６】
次に、高圧一括受電低圧配電方法における各家庭一軒当たりの契約電流を３０Ａ（ケース１）から２０Ａ（ケース２）に下げたとする。この場合、損得分岐点はＡ点から低電力量側のＡ’点にシフトする。Ｂ点は変わらないので、高圧一括受電低圧配電方法と低圧個別受電方法との差額が大きくなる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、月間使用電力量が損得分岐点より少なくならない限り、高圧一括受電低圧配電方法の方が低圧個別受電方法の場合よりも電気料金が割安となる。このため、集合住宅等においては、低圧個別受電方法より高圧一括受電低圧配電方法を採用する方が電気料金の点からメリットが大きい。
【００１８】
また、上記したように、高圧一括受電低圧配電方法においても契約電流を低くする方がより電気料金を安くすることができる。
【００１９】
しかし、集合住宅においては、各戸で使用する電力形態が異なり、電力消費量にばらつきが多い。このため、契約電流を一律に低くすると、電力使用に障害が生じる家庭が発生することがある。このため、契約電流に余裕を持たせて契約をせざるを得ないのが実状である。
【００２０】
この発明は、上記の事情を鑑み、集合住宅等において、高圧一括受電低圧配電方法を各家庭において最適に利用することができる方法を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
この発明は、高圧一括して受電し、低圧で複数のユーザに配電する高圧一括受電低圧配電方法において、各ユーザで使用する必要な最大電流容量を把握し、把握した最大電流容量に応じて各ユーザの契約電流を決定し、各ユーザに配電することを特徴とする。
【００２２】
また、この発明は、ユーザが不要とする余剰電流容量を必要とする他のユーザに配分するように構成するとよい。即ち、契約電流の一部分をあるユーザ（最大需要電流が契約電流に達しないユーザ）から別のユーザ（最大需要電流が現状の契約電流を上回るユーザ）に配分できるように構成するとよい。上記の「契約電流の一部分」をこの特許における説明では、「電流容量」という。
【００２３】
さらに、この発明は、各ユーザが必要とする電流容量の希望を要求し、この要求に基づいて各ユーザに電流容量を配分し、各ユーザに配電する契約電流を変更できるように構成することができる。
【００２４】
また、この発明は、各ユーザが希望する電流容量の総和が配電される契約電流の総和より多い場合に、オークションにより電流容量が追加されるユーザを決定するように構成するとよい。
【００２５】
また、この発明は、ユーザに配分された契約電流を超過したユーザに対して、違約金を請求するように構成できる。
【００２６】
この発明の高圧一括受電低圧配電を行う集合住宅は、高圧一括受電し低圧で配電する配電部と、各ユーザの配電状況を制御するサーバと、を備え、このサーバと各ユーザがネットワークで連結され、サーバに与えられた各ユーザの情報にも基づきサーバは各戸の契約電流を決定し、各ユーザに配電することを特徴とする。
【００２７】
また、この発明は、各ユーザに使用電力に関する情報を表示もしくはコントロールする制御装置が備えられ、この制御装置と前記サーバがネットワークで連結されていることを特徴とする。
【００２８】
さらに、各ユーザに電流制限器が設けられ、この電流制限器がサーバからの情報により制御されるように構成するとよい。
【００２９】
また、この発明は、前記サーバにユーザが不要とする余剰電流容量が与えられると共に、契約電流の増加を希望するユーザの情報が与えられ、前記サーバはこれら情報に基づいて、余剰電流容量を他のユーザに配分するように構成するとよい。
【００３０】
また、前記サーバに各ユーザが必要とする最大電流容量の希望を示す情報が与えられ、この情報に基づいて各ユーザの契約電流を決定し、各ユーザに配電するように構成することができる。
【００３１】
また、この発明は、各ユーザが希望する最大電流容量が配電される契約電流より多い場合に、前記サーバは各ユーザから与えられるオークション情報に基づき電流容量が追加されるユーザを決定するように構成することができる。
【００３２】
上記したように構成することで、各ユーザで使用する最大電流容量を容易にかつ適切に配分することができる。また、各家庭の契約電流が小さい方が特になるような仕組みを導入することで、集合住宅全体の最大電流容量を小さくすれば、さらに基本料金を安くすることができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
上記したように、高圧一括受電低圧配電方法において、各戸（各ユーザ）で使用する契約電流を各戸の希望する最大需要電流に応じて適正に配分できれば、集合住宅全体の契約電流の総和を小さくでき、電気事業業者との電力契約（高圧）の基本料金を小さくできる。各戸の契約電流を適正に配分するためには、余剰な電流容量が生じるユーザから大きな契約電流を希望するユーザに電流容量を融通するシステムができればよい。
【００３４】
この発明では、高圧一括受電低圧配電方法において、余剰の電流容量を融通する仕組みとして、変動契約容量制を用いる。ここで、変動契約容量制とは、集合住宅において、各戸（各ユーザ）間で過不足する契約電流を希望する値に再設定する仕組みのことであり、電流容量を集合住宅内部でやり取りすることにより、各戸（各ユーザ）の契約電流を決定する。
【００３５】
さらに、各戸（各ユーザ）が契約電流を小さく抑える方が特になるようにやり取りの方法を工夫すれば集合住宅全体の契約電流の総和を小さくでき、基本料金が低下するために管理会社にもメリットが生じる。
【００３６】
図５は、この発明の方法を用いた集合住宅の構成を示すブロック図であり上記した変動契約容量制を適用したものである。
【００３７】
この図５に示すシステムおいては、サーバ１２により各戸の契約電流等を設定する。図５に示すように、電力系統２から集合住宅１に高圧電力が一括して与えられる。電力系統２から電力が受電及び配電機１１に与えられる。この受電及び配電機１１は、各戸に電力を配電する。各家庭１３ａから１３ｎにはブレーカ１３０を介して電力が与えられる。各戸には、それぞれ端末としてのコントローラ１３１を備え、コントローラ１３１とサーバ１２間はＬＡＮ等で接続され、使用予定、現状の情報、配電状況等がやり取りされる。前記ブレーカ１３０は後述するように、コントローラ１３１に与えられるサーバ１２から与えられる指示信号に基づいて、ブレーカ１３０がトリップする電流値（以下、過電流値という。）の設定電流値が変更されるように構成されている。
【００３８】
なお、高圧一括受電低圧配電方法を用いた場合には、電力計の検針、電力料金の徴収、電力計のメンテナンスなどは集合住宅側で行わなければならない。この管理は、管理会社もしくは管理組合などが行うことになる。
【００３９】
上記システムにおいては、各戸の家庭１３ａ…のコントローラ１３１はサーバ１２に接続されている。そこで、このコントローラ１３１から各戸の電力使用量をサーバ１２に与えるように構成し、電力計の検針作業等はサーバ１２により行うように構成している。このため、サーバ１２から各種情報を得て、管理会社等が電力料金の徴収作業を行うことができる。
【００４０】
例えば、各戸のコントローラ１３１には、図６に示すような、液晶パネル等からなるモニタ１３２が設けられ、このモニタ１３２には、表示部１３２ａとタッチパネルなどで構成された入力部１３２ｂとを備える。表示部１３２ａには、図に示すように、現状の契約電流、現時点で取り得る時間帯別電力料金もしくは季節別電力料金、電力料金の差額、（電力購入先リスト）、（購入電力単価）などが表示される。この表示部１３２ｂに、これらの表示を行うことにより、どの様に、選択すればどのぐらいお金が得なのか損なのかが理解しやすく、節電の目安になる。これらの情報を参考にして、入力部１３２ｂより、希望する電力の使用形態等をサーバ１２に通知することができる。
【００４１】
なお、図６において、（）の分は将来の電力自由化の場合に表示される。
【００４２】
また、タッチパネルからなる入力部１３２ｂは、電力使用予定の入力、（電力購入先）の入力などを行う。すなわち、各戸の入居者は、このコントローラ１３１を用い、電力の使用予定等を入力する。そして、後述する変動契約容量制を採用した場合には、取り引きする電流容量等を入力部１３２ｂから入力する。
【００４３】
サーバ１２は各戸より与えられた情報に基づき、電気事業者とどの様な契約体系をとるのが最適であるかを判断し、その結果を各家庭１３ａ…のコントローラ１３１に与える。各戸では与えられた情報がコントローラ１３１からモニタ１３２に表示される。居住者はその結果を参考にして、さらに、条件等を再度サーバ１２に通知し、何回かのフィードバックにより、管理会社等は電気事業者との契約体系を決める。このように構成することで、各家庭１３ａ…間の調整を行いつつ、料金の安い契約体系で電気事業者と契約できる。
【００４４】
そして、サーバ１２は各戸の契約電流に基づき受電及び配電機１１から各戸に電力を配電する。各ブレーカ１３０は、サーバ１２より与えられた契約電流に基づいて過電流値が設定される。
【００４５】
ところで、ブレーカ１３０の過電流値を変更するためには、通常ブレーカを交換して対応しているが、契約電流を変えるごとにブレーカ１３０を交換するのは手間がかかるとともに、コストも嵩む。そこで、このシステムにおけるブレーカ１３０は、過電流値が変更可能に構成している。
【００４６】
そこで、ブレーカ１３０に予め複数の過電流値に対応することができるように、過電流値を変更できるように構成している。この過電流値の変更は、手動で変更するように構成しても良いが、この発明では、サーバ１２から与えられる指示信号によりブレーカ１３０の過電流値を変更できるように構成している。このように構成したブレーカ１３０の例を図７に示す。
【００４７】
このブレーカ１３０は、電力線からの電流を検出する電流検出部１１０、この電流検出部１１０から信号に基づいて電力線の遮断を決定する遮断判定回路１１１、この遮断判定回路の与えられるトリップ信号により電力線からの電力を遮断する遮断回路１１２と、遮断判定回路１１１への過電流値を変更するため信号を与える制御回路１１３と、を備える。
【００４８】
遮断判定回路１１１は、瞬時回路１１１ｅ、短時限回路１１１ｄ、長時限回路１１１ｆを備える。これら回路にはそれぞれ過電流値が設定されており、この過電流値がこの発明においては、変更可能に構成されている。負荷側端子から整流回路１１０ａで負荷側の電流が検出され、その値が、ピーク変換及び最大値選択回路１１１ａ、実効値変換及び最大相選択回路１１ｂに与えられる。ピーク変換及び最大値選択回路からの出力は瞬時回路１１１ｅ、短時限回路１１１ｄに与えられ、これら回路で過電流値と比較され、検出した電流値が大きい場合はトリガ信号をオア回路１１１ｇに与える。
【００４９】
また、実効値変換及び最大相選択回路１１１ｂからは長時限回路１１ｆに信号が与えられ、この回路で過電流値と比較され、検出した電流値が大きい場合はトリガ信号をオア回路１１１ｇに与える。オア回路１１１ｇからはどれかの信号がハイ（過電流値を超えたとき）になったとき、トリガ回路１１１ｈに出力を与える。この結果、トリガ回路１１１ｈは、過電流値になったときに遮断信号をトリップ回路１１２に与え、トリップ回路１１２にて電力線からの電力が遮断される。
【００５０】
さて、この回路においては、瞬時回路１１１ｅ、短時限回路１１１ｄ、長時限回路１１１ｆ、ＣＰＵ１１３ａからなる制御回路から過電流値の指令信号が与えられる。この指令信号により、それぞれの回路の過電流値が変更される。ＣＰＵ１１３ａはボリュームなどからなる操作部１１３ｂからの指示、又はサーバ１２から与えられる指示信号に応じて、それぞれ設定すべく過電流値を算出し、その算出値に応じた指令信号をからの信号を瞬時回路１１１ｅ、短時限回路１１１ｄ、長時限回路１１ｆに与える。また、これらの設定値等は表示部１１３ｃに表示される。
【００５１】
次に、図７のブレーカ１３０の動作につき説明する。主回路に負荷電流が流れると、それに比例した２次電流がＣＴ（カレントトランス）の２次側へ流れる。各相の２次側の交流２次電流を整流回路１１０ａでそれぞれ整流され、ＤＣ信号として出力される。
【００５２】
各相のＤＣ信号の内最大相のＤＣ信号が選択される。実効値変換及び最大相選択回路１１１ｂでは、各相のＤＣ信号の内の最大相の実効値のＤＣ信号を選択して出力する。ピーク変換及び最大値選択回路１１１ａでは、各相のＤＣ信号の内の最大相のピーク変換されたＤＣ信号が出力される。
【００５３】
最大相瞬時及び短時限領域では、ピーク変換されたＤＣ信号が基準となる。また、長限時領域では実効値変換されたＤＣ信号が基準となる。それぞれのＤＣ信号が瞬時回路１１１ｅ、短限時回路１１１ｄ又は長限時回路１１１ｆに与えられる。そして、与えられたＤＣ信号の値に応じて、瞬時回路１１１ｅ、短限時回路１１１ｄ又は長限時回路１１１ｆで設定された過電流値と比較され、過電流値以上の場合には、所定時間後に遮断するためのトリガ信号（ハイ）を出力し、オア回路１１１ｇからトリガ回路１１１ｈに出力が与えられ、トリガ回路１１１ｈがオンする。トリガ回路１１１ｈがオンすると可動コイルからの電流がトリップ回路１１２のトリップコイルに流れ、電流が遮断される。
【００５４】
このように、このブレーカ１３０は内部に制御回路１１３と、過電流値を変更する操作部１１３ｂ等の手段と、過電流値を表示する表示部１１３ｃとを備える。これによって、ユーザは自由にブレーカ１３０が回路を遮断する過電流値を変更できる。但し、サーバ側から過電流値を設定した場合には、操作部１１３ｂによって設定した過電流値より大きくは設定できないように構成している。
【００５５】
なお、上記したブレーカ１３０においては、ブレーカ１３０内に制御回路１１３を設けているが、この制御回路を各戸のコントローラ１３１で兼用することも可能である。
【００５６】
そして、ブレーカ１３０に通信機能を持たせて、コントロールセンタのサーバ１２からの信号によって、過電流値を可変できるように構成している。ブレーカ１３０からは電流遮断器の動作状態を示す信号を与え、サーバ１３０からは最大電流容量値のデータがブレーカ１３０に与えられる。
【００５７】
このようにして、各家庭１３ａ…が契約電流に応じた最大電流容量で動作するブレーカ１３０を備えることになる。
【００５８】
さて、変動契約容量制を行うためには、まず各戸の家庭で本当に必要な最大電流容量がいくらなのか把握する必要がある。現状では、集合住宅全体の最大電力容量の変更は電気事業者との契約から１年経ってからでないとできない。そこで、この期間を各戸の家庭における電力使用量の現状把握のために用いる。
【００５９】
高圧一括受電低圧配電方法を用いた集合住宅（あるいはマンション）への初めての入居者には標準的な契約電流、例えば、３０Ａがそれぞれ与えられる。サーバ１２は、受電及び配電機１１に対して、各戸に標準的な契約電流を割り当て配電する。電気事業者との契約もはじめは標準的な最大電力容量で契約している。最初の１年間で入居者は自宅で使う最大電流容量を把握するようにする。
【００６０】
各家庭１３ａ…からは、電力使用量がコントローラ１３１からサーバ１２に与えられ、サーバ１２は各家庭１３ａ…ごとの使用量を蓄積してゆく。このサーバ１２は、少なくとも１年間の各家庭の電力使用量等のデータが格納される。
【００６１】
入居者は、各家庭１３ａ…のコントローラ１３１からサーバ１２をアクセスすることで、自宅のデータを呼び出し、自己の電力使用量を把握することができる。また、コントローラ１３１にて、電力使用量をシミュレーションできるように構成するようにすればより便利である。例えば、負荷（エアコン、炊飯器、ＴＶなど）と使用時間を入力すると必要な最大電流容量が求めることができるように構成すれば、契約電流決定の目安になる。このシミュレーションが容易にできるように、入力が容易になるように工夫すると良い。例えば、何日間留守、何時から何時までエアコンを使用する、使用する電気機器の種類、等を会話形式で表示部１３２ｂに表示しながら、これに応じて入力部１３２ａから入力することで、電力使用量及び必要な契約電流を推定できるようにする。
【００６２】
このようにして、入居者が最大電流容量の過不足を把握した段階で変動契約容量制の下地ができる。そして、所定期間毎に各戸の契約電流を変更できるようにシステムを構築する。期間は１ヶ月毎、３ヶ月毎、半年毎などその集合住宅によって適宜決定すればよい。
【００６３】
集合住宅全体の基本料金は各戸の契約電流に応じて配分する。上記したように、契約電流が低い方が基本料金を低くすることができるので、集合住宅全体で契約電流を抑える方向に進むようにインセンティブをつけて、集合住宅全体の契約電流が低くなるように、居住者に電力消費の節約の意識を持たせる。例えば、各戸から売り出された電流容量の部分の単価を各戸に残ったものより高くするなどして、契約電流を低くする方向になるよう進める。
【００６４】
次に、変動契約容量制の具体例につき以下に説明する。
図８に従い説明する。標準とする契約電流として３０Ａが各戸に与えられている。各戸の電力使用量を把握したところＡ及びＥは２０Ａの契約電流で十分であることが分かった。そこで、Ａ及びＥは余剰な電流容量１０Ａを集合住宅の管理会社（又は管理組合）に買い取って貰うように、コントローラ１３１からサーバ１２へその旨通知する。サーバ１２は、この通知に従って、Ａ及びＥへ配電する契約電流を２０Ａになるようにブレーカ１３０の設定変更を指示する。Ａ及びＥのブレーカ１３０は、契約電流２０Ａに対する過電流値に設定される。また、サーバ１２内には買い取った余剰電流容量が追加販売可能枠として登録される。管理会社はサーバ１２から各戸に追加電力枠があることを通知する。例えば、Ｂ及びＤは、使用する契約電流の増加を希望しており、Ｂ及びＤは、コントローラ１３１からサーバ１２へその旨通知する。そして、Ｂ及びＤは、管理会社より登録された追加販売可能枠より、それぞれ電流容量１０Ａを購入することが決まると、サーバ１２は、この通知に従って、Ｂ及びＤへ配電する契約電流を４０Ａにするように、ブレーカ１３０の設定変更を指示する。Ｂ及びＤのブレーカ１３０は、契約電流４０Ａに対する過電流値に設定される。そして、各戸の基本料金が決定された希望する契約電流により配分される。上記のサーバ１２からブレーカ１３０の設定変更の信号は、ブレーカ１３０内にコントローラを含む場合には、サーバ１２から受電及び配電機１１を介してブレーカ１３０への経路と、サーバ１２からコントローラ１３１を経てブレーカ１３０への経路と２通りの経路が考えられる。
【００６５】
図８の例では、Ａ及びＥは２０Ａ、Ｃは３０Ａ、Ｂ及びＤは４０Ａとそれぞれの希望する契約電流に応じて配分する。例えば、３０Ａを標準とした場合には、Ｃは標準の基本料金、Ａ及びＥは標準の基本料金の２／３、Ｂ及びＤは標準の基本料金の４／３に配分する。
【００６６】
上記の例のように、追加販売可能枠と購入希望者が一致した場合には、単に契約電流に応じて基本料金を配分すればよいが、購入希望者が追加販売枠を越える場合がある。この場合には、オークションで購入者を決定すればよい。
【００６７】
また、居住者に電力消費の節約の意識を持たせる。例えば、各戸から売り出された電流容量の部分の単価を各戸に残ったものより高くする。このときには、追加販売枠を購入したもの、上記例においては、Ｂ及びＤは標準の基本料金の４／３以上の基本料に設定する。
【００６８】
常時殆どの全戸が買い上げを希望する時には、電気事業者との契約を変更し、集合住宅全体の契約電流を引き下げればよい。
【００６９】
上記した方式を図９のサーバの制御に基づくフロー図に従い説明する。
【００７０】
サーバ１２は、最初は標準（デフォルト）とする契約電流として３０Ａを各戸に与える（ステップＳ１）。各戸の端末としてのコントローラ１３１から余剰電流容量の販売並びに買い上げのリクエストを受け付ける（ステップＳ２）。サーバ１２は、各戸に設けられたコントローラ１３１より与えられる要求が、余剰電流容量の販売か買い上げかを判定する（ステップＳ３）。ここで、買い上げは管理会社が余剰電流容量を買い取ること、販売は管理会社が各戸に電流容量を販売することを意味する。
【００７１】
端末１３１からの要求が余剰電流容量を管理会社に買い取って貰う買い上げ要求の場合には、予め定められた販売可能枠内か否か判断する（ステップＳ４）。ここで、販売可能枠に上限を設ける理由は、各戸が使用する電流容量の合計が一括受電する契約電流を大幅に下回った場合に、管理会社に大幅な損失を与えないようにするためである。このように上限を設けた場合、買い上げ要求に対して、どのように希望者からの買い上げを受け付けるかは色々な方法が考えられる。例えば、買い上げ希望者の速い順に買い上げ枠まで申し込みを受け付ける方法、ある時期まで申し込みを受け付け、枠を越える希望があった場合には抽選又は入札で決定する方法などがある。
【００７２】
買い上げ希望者の要求が販売可能枠内にある場合には、サーバ１２内に販売可能枠を設定し、買い上げ希望者の契約電流を減らして新たな契約電流に更新する（ステップＳ５）。そして、サーバ１２は各戸のブレーカ１３０の過電流値の設定を変更するように通知する（ステップＳ６）。各戸のブレーカ１３０はサーバ１２より通知された新たな過電流値に設定される。図８の例では、Ａ及びＥが余剰な電流容量１０Ａを集合住宅の管理会社（又は管理組合）に買い取って貰うように、コントローラ１３１からサーバ１２へその旨通知する。サーバ１２は、この通知に従って、販売可能枠が上限を越えないときには、Ａ及びＥへ配電する契約電流を２０Ａにするようにブレーカ１３０に指示し、ブレーカ１３０の過電流値を新たな値に設定する。また、サーバ１２内には買い取った余剰電流容量が追加販売可能枠として登録する。なお、販売可能枠が上限を越えた場合には、買い取りする電流容量はない旨、要求のあった家庭のコントローラ１３１に通知する。
【００７３】
図８の例のように、最大電流容量が足りない家庭Ｂ、Ｄは余剰電流容量を購入するために、管理会社に対して販売要求をコントローラ１３１からサーバ１２へその旨通知する。サーバ１２は販売要求があると（ステップＳ３）、サーバ１２内に登録されている販売可能枠があるか否か判断し（ステップＳ７）、販売可能枠がない即ち、０の場合には、販売する電流容量はない旨、要求のあった家庭のコントローラ１３１に通知する。販売可能枠がある場合には購入希望合計と残存枠とが比較され（ステップＳ８）、残存枠の方が大きい場合には、販売希望者の契約電流を増やして新たな契約電流に更新する（ステップＳ５）。そして、サーバ１２は各戸のブレーカ１３０の過電流値を契約電流に応じた値に設定変更するように通知する（ステップＳ６）。各戸のブレーカ１３０はサーバ１２より通知された新たな契約電流に応じた過電流値に設定される。図８の例では、Ｂ及びＤが販売可能枠に登録された容量１０Ａを集合住宅の管理会社（又は管理組合）から買い取る。サーバ１２は、この通知に従って、Ｂ及びＤへ配電する契約電流を４０Ａにするようにブレーカ１３０を新たな契約電流に応じた過電流値に設定する。
【００７４】
購入希望合計額が残存枠より大きい場合には、オークションによるルーチンにはいる。サーバ１２はオークションにはいることを電流容量を購入希望者へ通知する（ステップＳ９）。オークションが開始すると、電流容量購入希望者は購入単価をサーバ１２に通知する。サーバ１２は電流容量の購入単価を受け付け、その購入単価を更新する（ステップＳ１０）。そして、一番購入単価が高い希望者に電流容量を割り当て、その希望者に購入希望又は購入断念するかを問い合わせる（ステップＳ１１）。
【００７５】
購入希望者は購入希望か或いは断念するかをサーバ１２に通知する。サーバ１２はこれら情報に基づき、電流容量の購入者を割り当てる。そして、各戸の購入希望の合計を算出する（ステップＳ１２）。続いて、購入希望の合計が残存枠より多い場合には、残存枠があるか否か判断し（ステップＳ１４）、残存枠がある場合にはステップＳ９に戻り、オークションを再開する。購入希望合計が残存枠より少ない、或いは残存枠がなくなるとオークションを終了する（ステップＳ１５）。そして、各戸に購入決定及びオークションの終了を通知した後、オークションで決定した購入者の契約電流を増やして新たな契約電流に更新する（ステップＳ５）。そして、サーバ１２は各戸のブレーカ１３０の設定を新たな契約電流に基づく過電流値に変更するように通知する（ステップＳ６）。各戸のブレーカ１３０はサーバ１２より通知された新たな過電流値に設定される。
【００７６】
次に、変動契約容量制の他の具体例につき以下に説明する。図１０に従い説明する。標準とする電力容量を予め低く設定しておく。この例では２５Ａが各戸に与えられている。そして、追加販売可能枠として、いくらかの電流容量を管理会社がプールしておく。管理会社はサーバ１２から各戸に追加販売枠があることを通知する。
【００７７】
この図１０に示す例では、ＢとＥが電流容量１０Ａの追加を集合住宅の管理会社（又は管理組合）に希望する場合、ＢとＥは、コントローラ１３１からサーバ１２へその旨通知する。Ｂ及びＥは、管理会社より登録された追加販売可能枠より、それぞれ電流容量１０Ａを購入することが決まると、サーバ１２は、この通知に従って、Ｂ及びＥへ配電する契約電流を３５Ａにするようにブレーカ１３０を新たな契約電流に応じた過電流値に設定する。そして、Ｂ及びＤには変更された契約電流に応じて基本料金が決定される。
【００７８】
上記の例のように、追加販売可能枠内に購入希望者の数がある場合にその分を配分すればよいが、購入希望者が追加販売枠を越える場合がある。この場合には、オークションで購入者を決定すればよい。
【００７９】
また、居住者に電力消費の節約の意識を持たせるため、追加の電流容量の部分の単価を高くするように設定する。
【００８０】
この例においても常時殆どの全戸が追加の希望がない場合には、電気事業者との契約を変更し、集合住宅全体の契約電力容量を引き下げればよい。
【００８１】
上記した方式を図１１のサーバの制御に基づくフロー図に従い説明する。
【００８２】
サーバ１２は、最初は標準（デフォルト）とする契約電流として２５Ａを各戸に与える（ステップＳ２１）。各戸の端末としてのコントローラ１３１から追加電流容量の購入（電力の販売）のリクエストを受け付ける（ステップＳ２２）。
【００８３】
図１０の例のように、追加電流容量を希望する家庭Ｂ、Ｅは追加電流容量を購入するために、管理会社に対して販売要求をコントローラ１３１からサーバ１２へその旨通知する。サーバ１２は販売要求があると（ステップＳ２２）、サーバ内に登録されている販売可能枠があるか否か判断し（ステップＳ２３）、販売可能枠がない即ち、０の場合には、販売する電流容量はない旨、要求のあった家庭のコントローラ１３１に通知する。販売可能枠がある場合には購入希望合計と残存枠とが比較され（ステップＳ２４）、残存枠の方が大きい場合には、販売希望者の契約電流を増やして新たな契約電流に更新する（ステップＳ２５）。そして、サーバ１２は各戸のブレーカ１３０の設定を新たな契約電流に応じた過電流値に変更するように通知する（ステップＳ２６）。各戸のブレーカ１３０はサーバ１２より通知された新たな過電流値に設定される。図１０の例では、Ｂ及びＥが販売可能枠に登録された電流容量１０Ａを集合住宅の管理会社（又は管理組合）から買い取る。サーバ１２は、この通知に従って、Ｂ及びＥへ配電する契約電流を３５Ａになるように、ブレーカ１３０の過電流値を変更する。
【００８４】
購入希望合計額が残存枠より大きい場合には、オークションによるルーチンにはいる。サーバ１２はオークションにはいることを購入希望者へ通知する（ステップＳ２７）。オークションが開始すると、電流容量購入希望者は購入単価をサーバ１２に通知する。サーバ１２は電流容量の購入単価を受け付け、その購入単価を更新する（ステップＳ２８）。そして、一番単価が高い希望者に電流容量を割り当て、その希望者に購入希望又は購入断念するかを問い合わせる（ステップＳ２９）。
【００８５】
購入希望者は購入希望か或いは断念するかをサーバ１２に通知する。サーバ１２はこれら情報に基づき、電流容量の購入者を割り当てる。そして、各戸の購入希望の合計を算出する（ステップＳ３０）。続いて、購入希望の合計が残存枠より多い場合には、残存枠があるか否か判断し（ステップＳ３１）、残存枠がある場合にはステップＳ２７戻り、オークションを再開する。購入希望合計が残存枠より少ない、或いは残存枠がなくなるとオークションを終了する（ステップＳ３３）。そして、各戸に購入決定及びオークションの終了を通知した後、オークションで決定した購入者の契約電流を増やして新たな契約電流に更新する（ステップＳ２５）。そして、サーバ１２は各戸のブレーカ１３０の過電流値の設定を変更するように通知する（ステップＳ２６）。各戸のブレーカ１３０はサーバ１２より通知された新たな過電流値に設定される。
【００８６】
次に、変動契約容量制の更に他の具体例につき以下に説明する。図１２に従い説明する。
【００８７】
この例においては、集合住宅の共用部分以外の電流容量を最初に全て販売可能枠にプールする。各戸の契約電流をゼロからスタートし、各戸で希望を出す。そして、契約電流に応じて基本料金は重み付けを行う。各戸には希望した契約電流を割り当てる。
【００８８】
この例では、Ａが４０Ａ、Ｂが３５Ａ、Ｃが２０Ａ、Ｄが３０Ａ、Ｅが２５Ａである。
【００８９】
各戸が上記した希望をコントローラ１３１からサーバ１２へその旨通知する。管理会社より登録された販売可能枠より、それぞれの契約電流が決まると、サーバ１２は、この通知に従って、ブレーカ１３０を新たな契約電流に基づいた過電流値に設定する。そして、契約電流に電力に応じて基本料金が決定される。
【００９０】
販売要求に対して、追加販売枠にある電流容量が小さい場合は、オークションによって販売先を決定する。つまり、各戸が電流容量の単価をつり上げて、高い値を付けた方が獲得する。各戸のコントローラ１３１とサーバ１２によりこの煩雑なやり取りも簡単に行える。
【００９１】
そして、常に追加販売枠に余剰がでるような場合には、電気事業者との契約を変更して、安い契約に切り替えればよい。
【００９２】
上記した方式を図１３のサーバの制御に基づくフロー図に従い説明する。
【００９３】
サーバ１２は契約電流をリセットし、ゼロの状態から希望する契約電流を受け付けるようにする（ステップＳ４１）。各戸の端末としてのコントローラ１３１から契約電流の購入（電力の販売）のリクエストを受け付け、各戸の契約電流を集計する（ステップＳ４２）。
【００９４】
販売可能枠と希望する契約電流の合計とが比較され（ステップＳ４３）、販売可能枠の方が大きい場合には、各戸の契約電流を更新し販売可能枠の残存量を更新する（ステップＳ４４）。そして、サーバ１２は各戸のブレーカ１３０の過電流値の設定を変更するように通知する（ステップＳ４５）。各戸のブレーカ１３０はサーバ１２より通知された新たな契約電流に応じた過電流値に設定される。サーバ１２は、この通知に従って、Ａが４０Ａ、Ｂが３５Ａ、Ｃが２０Ａ、Ｄが３０Ａ、Ｅが２５Ａになるように、ブレーカ１３０の過電流値を新しい値に設定する。
【００９５】
希望する契約電流の合計が販売可能枠より大きい場合には、オークションによるルーチンにはいる。サーバ１２はオークションにはいることを購入希望者へ通知する（ステップＳ４６）。オークションが開始すると、購入希望者は購入単価をサーバ１２に通知する。サーバ１２は電流容量の単価を受け付け、その単価を更新する（ステップ４７）。そして、一番単価が高い希望者に電流容量を割り当て、その希望者に購入希望又は購入断念するかを問い合わせる（ステップＳ４８）。
【００９６】
購入希望者は購入希望か或いは断念するかをサーバ１２に通知する。サーバ１２はこれら情報に基づき、電流容量の購入者を割り当てる。そして、各戸の購入希望の合計を算出する（ステップＳ４９）。続いて、購入希望の合計が残存枠より多い場合には、残存枠があるか否か判断し（ステップＳ５１）、残存枠がある場合にはステップＳ４６戻り、オークションを再開する。購入希望合計が残存枠より少ない、或いは残存枠がなくなるとオークションを終了する（ステップＳ５２）。そして、各戸に購入決定及びオークションの終了を通知した後、オークションで決定した購入者の契約電流を新たな契約電流に更新する（ステップＳ４４）。そして、サーバ１２は各戸のブレーカ１３０の設定を変更するように通知する（ステップＳ４５）。各戸のブレーカ１３０はサーバ１２より通知された新たな契約電流に基づいた過電流値に設定される。
【００９７】
これまで説明したシステムでは、各戸１３ａ…に割り当てられた契約電流に基づいた過電流値がブレーカ１３０に設定され、この電流値を超えた場合は、ブレーカ１３０がトリップし、住宅への配電が停止する例を説明してきた。これ以外に、ブレーカ１３０を可変型とせずに、割り当てられた過電流値を超過した場合に割増料金を徴収する方法で運用することも可能である。この方法によれば、ブレーカのトリップによる停電を回避することができる。なお、この際の過電流値の超過の実体はサーバ１２により容易に把握することができる。
【００９８】
上記したシステムによると、更に、各戸１３ａ…はサーバ１２がネットワークで接続されているので、各戸に配電した電力量の情報をサーバ１２に蓄えることができる。従って、従来各戸の使用電力は電力メータを各戸に配置し、それを検針する必要があったが、上記方法では、検針しなくても使用電力量を簡単に調べることができる。このため、検針の手間とコストを下げることもできる。
【００９９】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、各ユーザで使用する電力量を容易にかつ適切に配分することができる。このため、集合住宅全体の契約電流を小さくでき、基本料金を安くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一戸建ての家庭に電力を供給する例を示した模式図である。
【図２】集合住宅、マンション或いは一戸建ての住宅を複数軒で１つの住宅団地としたものにおいて、高圧一括受電低圧配電方法を用いて配電する例を示した模式図である。
【図３】高圧一括受電低圧配電方法の電気的な構成例を模式的に示したものである。
【図４】高圧一括受電配電方法と低圧個別受電方法とを、最低料金制の電気事業者館内で入居戸数５０軒の集合住宅に導入したと仮定した場合、一家庭当たりの月間使用電力量と使用料金とで比較した図である。
【図５】この発明の方法の実施形態を示すブロック図である。
【図６】各戸のモニタに表示される内容を示す模式図である。
【図７】この発明に用いて好適なブレーカを示すブロック図である。
【図８】この発明の方法の変動契約容量制の具体例を示す説明図である。
【図９】図８に示す動作を説明するフロー図である。
【図１０】この発明の方法の変動契約容量制の他の具体例を示す説明図である。
【図１１】図１０に示す動作を説明するフロー図である。
【図１２】この発明の方法の変動契約容量制の他の具体例を示す説明図である。
【図１３】図１２に示す動作を説明するフロー図である。
【符号の説明】
１ 集合住宅
２ 電力系統
１１ 受電及び配電機
１２ サーバ
１３ａ〜１３ｎ 各戸
１３０ ブレーカ
１３１ コントローラ
【発明の属する技術分野】
この発明は、集合住宅用電力配電に用いられる高圧一括受電低圧配電方法に関し、各戸の電力使用傾向等を考慮し、最適な配電を行う方法およびその方法を用いた集合住宅に関する。
【０００２】
【従来の技術】
マンションなどの集合住宅においては、ほとんど、各戸別に電気事業者と従量電灯契約を行い、低圧の電気（例えば、２００Ｖ／１００Ｖ）の供給（以下、この受電タイプを低圧個別受電方法という。）を受けている。一方、業務用電力契約によって高圧の電気（例えば、６０００Ｖ）で受電し、各戸に低圧（例えば、１００Ｖ／２００Ｖ）で配電、供給する（以下、この受電タイプを高圧一括受電低圧配電方法という。）方法もある。低圧個別受電方法と高圧一括受電低圧配電方法とは、以下のような差異がある。
【０００３】
図１は、一戸建ての家庭に電力を供給する例を示した模式図であり、低圧（１００Ｖ／２００Ｖ）で電気事業者から電力系統２００を通して家庭２０１内に電流制限器（以下、ブレーカという）を介して配電される。
【０００４】
なお、ブレーカを介さずに配電される電力の契約もあるが、ブレーカを設置するか、設置しないかは電気事業者によって決められている。以下の説明では、ブレーカを設置する電気事業者の例に従い説明する。
【０００５】
このような一戸建ての家庭に低圧で電気を供給する契約は「電灯契約」といわれ、この場合は、電圧が１００Ｖと一定なので、契約した電力の容量を電流値で表現し、「契約電流」という。この契約電流は最大需要電流に基づいて決定される。
【０００６】
最大需要電流は、限定された区域、図１の例では、１つの家庭で消費される需要電流のある期間中の最大値で、家庭内負荷（テレビ、エアコンディショナー、炊飯器、洗濯機、冷蔵庫など）を同時に使用した場合に必要な電流がこれに相当する。各家庭では、最大需要電流を満足する契約電流で電気事業者と契約しており、契約電流を管理するためにブレーカが電気事業者により取り付けられる。この契約電流の範囲において、家庭（需要家）が契約上使用できる電力の最大値のことを「最大電流容量」と呼び、これは上記した電灯契約においては、契約電流と等しい。
【０００７】
図２は、集合住宅、マンション或いは一戸建ての住宅を複数軒で１つの住宅団地としたものにおいて、高圧一括受電低圧配電方法を用いて配電する例を示した模式図である。電気事業者より、高圧、例えば、６０００Ｖで配電装置３００に一括受電し、配電装置３００から各戸１３ａ…に低圧（１００Ｖ／２００Ｖ）で配電される。従量電灯契約では、契約電流に応じて基本料金が決まるが、業務用電力契約では、契約電力に応じて基本料金が決まる。契約電力は、「需要家が契約上一度に使用できる最大需要電力」（以下、最大電力容量という。）を基準として設定することが決められている。なお、実際には、過去１２ヶ月の最大需要電力を契約電力としている。
【０００８】
図３は、この高圧一括受電低圧配電方式の電気的な構成例を模式的に示したものである。配電装置３００には、高圧トランス３００ａ、高圧交流負荷開閉器３００ｂ等が含まれる。配電装置３００から各戸１３ａ…に低圧（１００Ｖ／２００Ｖ）でブレーカ１３０を介して配電される。このときの集合住宅等における全体の契約容量は、必ずしも１戸当たりの最大容量を戸数分積算したものとはならない。これは全戸が同時に最大容量一杯まで電気を使用するとは考えにくいため、需要率という考えがなされることによる。従って、高圧一括受電低圧配電方法を用いた集合住宅の全体の契約電力は、以下のようになる。
【０００９】
集合住宅全体の契約電力（Ｗ）＝一戸あたりの最大電流容量（例えば３０Ａ）×１００Ｖ×戸数×需要率（％）
となる。
【００１０】
ここで、需要率は
需要率（％）＝（最大需要電力（ｋＷ））／（Σ設備の定格容量（ｋＷ））×１００
で算出される。
【００１１】
上記した需要率は、２０軒以上の集合住宅では、経験的に４０％が想定されている。
【００１２】
図４は、高圧一括受電定圧「配電方法と低圧個別受電方法とを、アンペア料金制（例えば、東京電力、東北電力などの料金体系）の電気事業者管内で入居戸数５０軒の集合住宅に導入したと仮定した場合、一家庭当たりの月間使用電力量と使用料金とで比較した図である。図４に示すように、低圧個別受電方法の最低料金は高圧一括受電低圧配電方法の基本料金に比べて小さい。一方、高圧一括受電低圧配電方式の基本料金は契約電流が少ないほど安くなる。図４のケース１では、約２０００円、ケース２では約１３００円となる。
【００１３】
トータルの電気料金は、両方とも「基本料金（又は最低料金）＋従量制の使用料金」となる。しかし、低圧個別受電方法の方が、従量制部分のｋＷｈ当たりの単価が大きい。また、低圧個別受電方法の場合は一定の使用量を超えると単価が増えるような料金体系がとられている。
【００１４】
一方、高圧一括受電低圧配電方法の場合は、ｋＷｈ当たりの単価は低圧個別受電方法の場合より小さく、しかも使用量が増えても低圧個別受電方法の場合とは異なり、電力単価は変化しない。
【００１５】
高圧一括受電低圧配電方法（ケース１）と低圧個別受電方法の１家庭当たりの電気料金は図４に示すように、Ａ点でバランスする。この点が損得分岐点である。平均的な家庭の電気使用量はＡ点よりも増加側のＢ点であるので、高圧一括受電低圧配電方法の方が経済的である。ケース１の場合は、その差額は、１，２３１円となる。
【００１６】
次に、高圧一括受電低圧配電方法における各家庭一軒当たりの契約電流を３０Ａ（ケース１）から２０Ａ（ケース２）に下げたとする。この場合、損得分岐点はＡ点から低電力量側のＡ’点にシフトする。Ｂ点は変わらないので、高圧一括受電低圧配電方法と低圧個別受電方法との差額が大きくなる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、月間使用電力量が損得分岐点より少なくならない限り、高圧一括受電低圧配電方法の方が低圧個別受電方法の場合よりも電気料金が割安となる。このため、集合住宅等においては、低圧個別受電方法より高圧一括受電低圧配電方法を採用する方が電気料金の点からメリットが大きい。
【００１８】
また、上記したように、高圧一括受電低圧配電方法においても契約電流を低くする方がより電気料金を安くすることができる。
【００１９】
しかし、集合住宅においては、各戸で使用する電力形態が異なり、電力消費量にばらつきが多い。このため、契約電流を一律に低くすると、電力使用に障害が生じる家庭が発生することがある。このため、契約電流に余裕を持たせて契約をせざるを得ないのが実状である。
【００２０】
この発明は、上記の事情を鑑み、集合住宅等において、高圧一括受電低圧配電方法を各家庭において最適に利用することができる方法を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
この発明は、高圧一括して受電し、低圧で複数のユーザに配電する高圧一括受電低圧配電方法において、各ユーザで使用する必要な最大電流容量を把握し、把握した最大電流容量に応じて各ユーザの契約電流を決定し、各ユーザに配電することを特徴とする。
【００２２】
また、この発明は、ユーザが不要とする余剰電流容量を必要とする他のユーザに配分するように構成するとよい。即ち、契約電流の一部分をあるユーザ（最大需要電流が契約電流に達しないユーザ）から別のユーザ（最大需要電流が現状の契約電流を上回るユーザ）に配分できるように構成するとよい。上記の「契約電流の一部分」をこの特許における説明では、「電流容量」という。
【００２３】
さらに、この発明は、各ユーザが必要とする電流容量の希望を要求し、この要求に基づいて各ユーザに電流容量を配分し、各ユーザに配電する契約電流を変更できるように構成することができる。
【００２４】
また、この発明は、各ユーザが希望する電流容量の総和が配電される契約電流の総和より多い場合に、オークションにより電流容量が追加されるユーザを決定するように構成するとよい。
【００２５】
また、この発明は、ユーザに配分された契約電流を超過したユーザに対して、違約金を請求するように構成できる。
【００２６】
この発明の高圧一括受電低圧配電を行う集合住宅は、高圧一括受電し低圧で配電する配電部と、各ユーザの配電状況を制御するサーバと、を備え、このサーバと各ユーザがネットワークで連結され、サーバに与えられた各ユーザの情報にも基づきサーバは各戸の契約電流を決定し、各ユーザに配電することを特徴とする。
【００２７】
また、この発明は、各ユーザに使用電力に関する情報を表示もしくはコントロールする制御装置が備えられ、この制御装置と前記サーバがネットワークで連結されていることを特徴とする。
【００２８】
さらに、各ユーザに電流制限器が設けられ、この電流制限器がサーバからの情報により制御されるように構成するとよい。
【００２９】
また、この発明は、前記サーバにユーザが不要とする余剰電流容量が与えられると共に、契約電流の増加を希望するユーザの情報が与えられ、前記サーバはこれら情報に基づいて、余剰電流容量を他のユーザに配分するように構成するとよい。
【００３０】
また、前記サーバに各ユーザが必要とする最大電流容量の希望を示す情報が与えられ、この情報に基づいて各ユーザの契約電流を決定し、各ユーザに配電するように構成することができる。
【００３１】
また、この発明は、各ユーザが希望する最大電流容量が配電される契約電流より多い場合に、前記サーバは各ユーザから与えられるオークション情報に基づき電流容量が追加されるユーザを決定するように構成することができる。
【００３２】
上記したように構成することで、各ユーザで使用する最大電流容量を容易にかつ適切に配分することができる。また、各家庭の契約電流が小さい方が特になるような仕組みを導入することで、集合住宅全体の最大電流容量を小さくすれば、さらに基本料金を安くすることができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
上記したように、高圧一括受電低圧配電方法において、各戸（各ユーザ）で使用する契約電流を各戸の希望する最大需要電流に応じて適正に配分できれば、集合住宅全体の契約電流の総和を小さくでき、電気事業業者との電力契約（高圧）の基本料金を小さくできる。各戸の契約電流を適正に配分するためには、余剰な電流容量が生じるユーザから大きな契約電流を希望するユーザに電流容量を融通するシステムができればよい。
【００３４】
この発明では、高圧一括受電低圧配電方法において、余剰の電流容量を融通する仕組みとして、変動契約容量制を用いる。ここで、変動契約容量制とは、集合住宅において、各戸（各ユーザ）間で過不足する契約電流を希望する値に再設定する仕組みのことであり、電流容量を集合住宅内部でやり取りすることにより、各戸（各ユーザ）の契約電流を決定する。
【００３５】
さらに、各戸（各ユーザ）が契約電流を小さく抑える方が特になるようにやり取りの方法を工夫すれば集合住宅全体の契約電流の総和を小さくでき、基本料金が低下するために管理会社にもメリットが生じる。
【００３６】
図５は、この発明の方法を用いた集合住宅の構成を示すブロック図であり上記した変動契約容量制を適用したものである。
【００３７】
この図５に示すシステムおいては、サーバ１２により各戸の契約電流等を設定する。図５に示すように、電力系統２から集合住宅１に高圧電力が一括して与えられる。電力系統２から電力が受電及び配電機１１に与えられる。この受電及び配電機１１は、各戸に電力を配電する。各家庭１３ａから１３ｎにはブレーカ１３０を介して電力が与えられる。各戸には、それぞれ端末としてのコントローラ１３１を備え、コントローラ１３１とサーバ１２間はＬＡＮ等で接続され、使用予定、現状の情報、配電状況等がやり取りされる。前記ブレーカ１３０は後述するように、コントローラ１３１に与えられるサーバ１２から与えられる指示信号に基づいて、ブレーカ１３０がトリップする電流値（以下、過電流値という。）の設定電流値が変更されるように構成されている。
【００３８】
なお、高圧一括受電低圧配電方法を用いた場合には、電力計の検針、電力料金の徴収、電力計のメンテナンスなどは集合住宅側で行わなければならない。この管理は、管理会社もしくは管理組合などが行うことになる。
【００３９】
上記システムにおいては、各戸の家庭１３ａ…のコントローラ１３１はサーバ１２に接続されている。そこで、このコントローラ１３１から各戸の電力使用量をサーバ１２に与えるように構成し、電力計の検針作業等はサーバ１２により行うように構成している。このため、サーバ１２から各種情報を得て、管理会社等が電力料金の徴収作業を行うことができる。
【００４０】
例えば、各戸のコントローラ１３１には、図６に示すような、液晶パネル等からなるモニタ１３２が設けられ、このモニタ１３２には、表示部１３２ａとタッチパネルなどで構成された入力部１３２ｂとを備える。表示部１３２ａには、図に示すように、現状の契約電流、現時点で取り得る時間帯別電力料金もしくは季節別電力料金、電力料金の差額、（電力購入先リスト）、（購入電力単価）などが表示される。この表示部１３２ｂに、これらの表示を行うことにより、どの様に、選択すればどのぐらいお金が得なのか損なのかが理解しやすく、節電の目安になる。これらの情報を参考にして、入力部１３２ｂより、希望する電力の使用形態等をサーバ１２に通知することができる。
【００４１】
なお、図６において、（）の分は将来の電力自由化の場合に表示される。
【００４２】
また、タッチパネルからなる入力部１３２ｂは、電力使用予定の入力、（電力購入先）の入力などを行う。すなわち、各戸の入居者は、このコントローラ１３１を用い、電力の使用予定等を入力する。そして、後述する変動契約容量制を採用した場合には、取り引きする電流容量等を入力部１３２ｂから入力する。
【００４３】
サーバ１２は各戸より与えられた情報に基づき、電気事業者とどの様な契約体系をとるのが最適であるかを判断し、その結果を各家庭１３ａ…のコントローラ１３１に与える。各戸では与えられた情報がコントローラ１３１からモニタ１３２に表示される。居住者はその結果を参考にして、さらに、条件等を再度サーバ１２に通知し、何回かのフィードバックにより、管理会社等は電気事業者との契約体系を決める。このように構成することで、各家庭１３ａ…間の調整を行いつつ、料金の安い契約体系で電気事業者と契約できる。
【００４４】
そして、サーバ１２は各戸の契約電流に基づき受電及び配電機１１から各戸に電力を配電する。各ブレーカ１３０は、サーバ１２より与えられた契約電流に基づいて過電流値が設定される。
【００４５】
ところで、ブレーカ１３０の過電流値を変更するためには、通常ブレーカを交換して対応しているが、契約電流を変えるごとにブレーカ１３０を交換するのは手間がかかるとともに、コストも嵩む。そこで、このシステムにおけるブレーカ１３０は、過電流値が変更可能に構成している。
【００４６】
そこで、ブレーカ１３０に予め複数の過電流値に対応することができるように、過電流値を変更できるように構成している。この過電流値の変更は、手動で変更するように構成しても良いが、この発明では、サーバ１２から与えられる指示信号によりブレーカ１３０の過電流値を変更できるように構成している。このように構成したブレーカ１３０の例を図７に示す。
【００４７】
このブレーカ１３０は、電力線からの電流を検出する電流検出部１１０、この電流検出部１１０から信号に基づいて電力線の遮断を決定する遮断判定回路１１１、この遮断判定回路の与えられるトリップ信号により電力線からの電力を遮断する遮断回路１１２と、遮断判定回路１１１への過電流値を変更するため信号を与える制御回路１１３と、を備える。
【００４８】
遮断判定回路１１１は、瞬時回路１１１ｅ、短時限回路１１１ｄ、長時限回路１１１ｆを備える。これら回路にはそれぞれ過電流値が設定されており、この過電流値がこの発明においては、変更可能に構成されている。負荷側端子から整流回路１１０ａで負荷側の電流が検出され、その値が、ピーク変換及び最大値選択回路１１１ａ、実効値変換及び最大相選択回路１１ｂに与えられる。ピーク変換及び最大値選択回路からの出力は瞬時回路１１１ｅ、短時限回路１１１ｄに与えられ、これら回路で過電流値と比較され、検出した電流値が大きい場合はトリガ信号をオア回路１１１ｇに与える。
【００４９】
また、実効値変換及び最大相選択回路１１１ｂからは長時限回路１１ｆに信号が与えられ、この回路で過電流値と比較され、検出した電流値が大きい場合はトリガ信号をオア回路１１１ｇに与える。オア回路１１１ｇからはどれかの信号がハイ（過電流値を超えたとき）になったとき、トリガ回路１１１ｈに出力を与える。この結果、トリガ回路１１１ｈは、過電流値になったときに遮断信号をトリップ回路１１２に与え、トリップ回路１１２にて電力線からの電力が遮断される。
【００５０】
さて、この回路においては、瞬時回路１１１ｅ、短時限回路１１１ｄ、長時限回路１１１ｆ、ＣＰＵ１１３ａからなる制御回路から過電流値の指令信号が与えられる。この指令信号により、それぞれの回路の過電流値が変更される。ＣＰＵ１１３ａはボリュームなどからなる操作部１１３ｂからの指示、又はサーバ１２から与えられる指示信号に応じて、それぞれ設定すべく過電流値を算出し、その算出値に応じた指令信号をからの信号を瞬時回路１１１ｅ、短時限回路１１１ｄ、長時限回路１１ｆに与える。また、これらの設定値等は表示部１１３ｃに表示される。
【００５１】
次に、図７のブレーカ１３０の動作につき説明する。主回路に負荷電流が流れると、それに比例した２次電流がＣＴ（カレントトランス）の２次側へ流れる。各相の２次側の交流２次電流を整流回路１１０ａでそれぞれ整流され、ＤＣ信号として出力される。
【００５２】
各相のＤＣ信号の内最大相のＤＣ信号が選択される。実効値変換及び最大相選択回路１１１ｂでは、各相のＤＣ信号の内の最大相の実効値のＤＣ信号を選択して出力する。ピーク変換及び最大値選択回路１１１ａでは、各相のＤＣ信号の内の最大相のピーク変換されたＤＣ信号が出力される。
【００５３】
最大相瞬時及び短時限領域では、ピーク変換されたＤＣ信号が基準となる。また、長限時領域では実効値変換されたＤＣ信号が基準となる。それぞれのＤＣ信号が瞬時回路１１１ｅ、短限時回路１１１ｄ又は長限時回路１１１ｆに与えられる。そして、与えられたＤＣ信号の値に応じて、瞬時回路１１１ｅ、短限時回路１１１ｄ又は長限時回路１１１ｆで設定された過電流値と比較され、過電流値以上の場合には、所定時間後に遮断するためのトリガ信号（ハイ）を出力し、オア回路１１１ｇからトリガ回路１１１ｈに出力が与えられ、トリガ回路１１１ｈがオンする。トリガ回路１１１ｈがオンすると可動コイルからの電流がトリップ回路１１２のトリップコイルに流れ、電流が遮断される。
【００５４】
このように、このブレーカ１３０は内部に制御回路１１３と、過電流値を変更する操作部１１３ｂ等の手段と、過電流値を表示する表示部１１３ｃとを備える。これによって、ユーザは自由にブレーカ１３０が回路を遮断する過電流値を変更できる。但し、サーバ側から過電流値を設定した場合には、操作部１１３ｂによって設定した過電流値より大きくは設定できないように構成している。
【００５５】
なお、上記したブレーカ１３０においては、ブレーカ１３０内に制御回路１１３を設けているが、この制御回路を各戸のコントローラ１３１で兼用することも可能である。
【００５６】
そして、ブレーカ１３０に通信機能を持たせて、コントロールセンタのサーバ１２からの信号によって、過電流値を可変できるように構成している。ブレーカ１３０からは電流遮断器の動作状態を示す信号を与え、サーバ１３０からは最大電流容量値のデータがブレーカ１３０に与えられる。
【００５７】
このようにして、各家庭１３ａ…が契約電流に応じた最大電流容量で動作するブレーカ１３０を備えることになる。
【００５８】
さて、変動契約容量制を行うためには、まず各戸の家庭で本当に必要な最大電流容量がいくらなのか把握する必要がある。現状では、集合住宅全体の最大電力容量の変更は電気事業者との契約から１年経ってからでないとできない。そこで、この期間を各戸の家庭における電力使用量の現状把握のために用いる。
【００５９】
高圧一括受電低圧配電方法を用いた集合住宅（あるいはマンション）への初めての入居者には標準的な契約電流、例えば、３０Ａがそれぞれ与えられる。サーバ１２は、受電及び配電機１１に対して、各戸に標準的な契約電流を割り当て配電する。電気事業者との契約もはじめは標準的な最大電力容量で契約している。最初の１年間で入居者は自宅で使う最大電流容量を把握するようにする。
【００６０】
各家庭１３ａ…からは、電力使用量がコントローラ１３１からサーバ１２に与えられ、サーバ１２は各家庭１３ａ…ごとの使用量を蓄積してゆく。このサーバ１２は、少なくとも１年間の各家庭の電力使用量等のデータが格納される。
【００６１】
入居者は、各家庭１３ａ…のコントローラ１３１からサーバ１２をアクセスすることで、自宅のデータを呼び出し、自己の電力使用量を把握することができる。また、コントローラ１３１にて、電力使用量をシミュレーションできるように構成するようにすればより便利である。例えば、負荷（エアコン、炊飯器、ＴＶなど）と使用時間を入力すると必要な最大電流容量が求めることができるように構成すれば、契約電流決定の目安になる。このシミュレーションが容易にできるように、入力が容易になるように工夫すると良い。例えば、何日間留守、何時から何時までエアコンを使用する、使用する電気機器の種類、等を会話形式で表示部１３２ｂに表示しながら、これに応じて入力部１３２ａから入力することで、電力使用量及び必要な契約電流を推定できるようにする。
【００６２】
このようにして、入居者が最大電流容量の過不足を把握した段階で変動契約容量制の下地ができる。そして、所定期間毎に各戸の契約電流を変更できるようにシステムを構築する。期間は１ヶ月毎、３ヶ月毎、半年毎などその集合住宅によって適宜決定すればよい。
【００６３】
集合住宅全体の基本料金は各戸の契約電流に応じて配分する。上記したように、契約電流が低い方が基本料金を低くすることができるので、集合住宅全体で契約電流を抑える方向に進むようにインセンティブをつけて、集合住宅全体の契約電流が低くなるように、居住者に電力消費の節約の意識を持たせる。例えば、各戸から売り出された電流容量の部分の単価を各戸に残ったものより高くするなどして、契約電流を低くする方向になるよう進める。
【００６４】
次に、変動契約容量制の具体例につき以下に説明する。
図８に従い説明する。標準とする契約電流として３０Ａが各戸に与えられている。各戸の電力使用量を把握したところＡ及びＥは２０Ａの契約電流で十分であることが分かった。そこで、Ａ及びＥは余剰な電流容量１０Ａを集合住宅の管理会社（又は管理組合）に買い取って貰うように、コントローラ１３１からサーバ１２へその旨通知する。サーバ１２は、この通知に従って、Ａ及びＥへ配電する契約電流を２０Ａになるようにブレーカ１３０の設定変更を指示する。Ａ及びＥのブレーカ１３０は、契約電流２０Ａに対する過電流値に設定される。また、サーバ１２内には買い取った余剰電流容量が追加販売可能枠として登録される。管理会社はサーバ１２から各戸に追加電力枠があることを通知する。例えば、Ｂ及びＤは、使用する契約電流の増加を希望しており、Ｂ及びＤは、コントローラ１３１からサーバ１２へその旨通知する。そして、Ｂ及びＤは、管理会社より登録された追加販売可能枠より、それぞれ電流容量１０Ａを購入することが決まると、サーバ１２は、この通知に従って、Ｂ及びＤへ配電する契約電流を４０Ａにするように、ブレーカ１３０の設定変更を指示する。Ｂ及びＤのブレーカ１３０は、契約電流４０Ａに対する過電流値に設定される。そして、各戸の基本料金が決定された希望する契約電流により配分される。上記のサーバ１２からブレーカ１３０の設定変更の信号は、ブレーカ１３０内にコントローラを含む場合には、サーバ１２から受電及び配電機１１を介してブレーカ１３０への経路と、サーバ１２からコントローラ１３１を経てブレーカ１３０への経路と２通りの経路が考えられる。
【００６５】
図８の例では、Ａ及びＥは２０Ａ、Ｃは３０Ａ、Ｂ及びＤは４０Ａとそれぞれの希望する契約電流に応じて配分する。例えば、３０Ａを標準とした場合には、Ｃは標準の基本料金、Ａ及びＥは標準の基本料金の２／３、Ｂ及びＤは標準の基本料金の４／３に配分する。
【００６６】
上記の例のように、追加販売可能枠と購入希望者が一致した場合には、単に契約電流に応じて基本料金を配分すればよいが、購入希望者が追加販売枠を越える場合がある。この場合には、オークションで購入者を決定すればよい。
【００６７】
また、居住者に電力消費の節約の意識を持たせる。例えば、各戸から売り出された電流容量の部分の単価を各戸に残ったものより高くする。このときには、追加販売枠を購入したもの、上記例においては、Ｂ及びＤは標準の基本料金の４／３以上の基本料に設定する。
【００６８】
常時殆どの全戸が買い上げを希望する時には、電気事業者との契約を変更し、集合住宅全体の契約電流を引き下げればよい。
【００６９】
上記した方式を図９のサーバの制御に基づくフロー図に従い説明する。
【００７０】
サーバ１２は、最初は標準（デフォルト）とする契約電流として３０Ａを各戸に与える（ステップＳ１）。各戸の端末としてのコントローラ１３１から余剰電流容量の販売並びに買い上げのリクエストを受け付ける（ステップＳ２）。サーバ１２は、各戸に設けられたコントローラ１３１より与えられる要求が、余剰電流容量の販売か買い上げかを判定する（ステップＳ３）。ここで、買い上げは管理会社が余剰電流容量を買い取ること、販売は管理会社が各戸に電流容量を販売することを意味する。
【００７１】
端末１３１からの要求が余剰電流容量を管理会社に買い取って貰う買い上げ要求の場合には、予め定められた販売可能枠内か否か判断する（ステップＳ４）。ここで、販売可能枠に上限を設ける理由は、各戸が使用する電流容量の合計が一括受電する契約電流を大幅に下回った場合に、管理会社に大幅な損失を与えないようにするためである。このように上限を設けた場合、買い上げ要求に対して、どのように希望者からの買い上げを受け付けるかは色々な方法が考えられる。例えば、買い上げ希望者の速い順に買い上げ枠まで申し込みを受け付ける方法、ある時期まで申し込みを受け付け、枠を越える希望があった場合には抽選又は入札で決定する方法などがある。
【００７２】
買い上げ希望者の要求が販売可能枠内にある場合には、サーバ１２内に販売可能枠を設定し、買い上げ希望者の契約電流を減らして新たな契約電流に更新する（ステップＳ５）。そして、サーバ１２は各戸のブレーカ１３０の過電流値の設定を変更するように通知する（ステップＳ６）。各戸のブレーカ１３０はサーバ１２より通知された新たな過電流値に設定される。図８の例では、Ａ及びＥが余剰な電流容量１０Ａを集合住宅の管理会社（又は管理組合）に買い取って貰うように、コントローラ１３１からサーバ１２へその旨通知する。サーバ１２は、この通知に従って、販売可能枠が上限を越えないときには、Ａ及びＥへ配電する契約電流を２０Ａにするようにブレーカ１３０に指示し、ブレーカ１３０の過電流値を新たな値に設定する。また、サーバ１２内には買い取った余剰電流容量が追加販売可能枠として登録する。なお、販売可能枠が上限を越えた場合には、買い取りする電流容量はない旨、要求のあった家庭のコントローラ１３１に通知する。
【００７３】
図８の例のように、最大電流容量が足りない家庭Ｂ、Ｄは余剰電流容量を購入するために、管理会社に対して販売要求をコントローラ１３１からサーバ１２へその旨通知する。サーバ１２は販売要求があると（ステップＳ３）、サーバ１２内に登録されている販売可能枠があるか否か判断し（ステップＳ７）、販売可能枠がない即ち、０の場合には、販売する電流容量はない旨、要求のあった家庭のコントローラ１３１に通知する。販売可能枠がある場合には購入希望合計と残存枠とが比較され（ステップＳ８）、残存枠の方が大きい場合には、販売希望者の契約電流を増やして新たな契約電流に更新する（ステップＳ５）。そして、サーバ１２は各戸のブレーカ１３０の過電流値を契約電流に応じた値に設定変更するように通知する（ステップＳ６）。各戸のブレーカ１３０はサーバ１２より通知された新たな契約電流に応じた過電流値に設定される。図８の例では、Ｂ及びＤが販売可能枠に登録された容量１０Ａを集合住宅の管理会社（又は管理組合）から買い取る。サーバ１２は、この通知に従って、Ｂ及びＤへ配電する契約電流を４０Ａにするようにブレーカ１３０を新たな契約電流に応じた過電流値に設定する。
【００７４】
購入希望合計額が残存枠より大きい場合には、オークションによるルーチンにはいる。サーバ１２はオークションにはいることを電流容量を購入希望者へ通知する（ステップＳ９）。オークションが開始すると、電流容量購入希望者は購入単価をサーバ１２に通知する。サーバ１２は電流容量の購入単価を受け付け、その購入単価を更新する（ステップＳ１０）。そして、一番購入単価が高い希望者に電流容量を割り当て、その希望者に購入希望又は購入断念するかを問い合わせる（ステップＳ１１）。
【００７５】
購入希望者は購入希望か或いは断念するかをサーバ１２に通知する。サーバ１２はこれら情報に基づき、電流容量の購入者を割り当てる。そして、各戸の購入希望の合計を算出する（ステップＳ１２）。続いて、購入希望の合計が残存枠より多い場合には、残存枠があるか否か判断し（ステップＳ１４）、残存枠がある場合にはステップＳ９に戻り、オークションを再開する。購入希望合計が残存枠より少ない、或いは残存枠がなくなるとオークションを終了する（ステップＳ１５）。そして、各戸に購入決定及びオークションの終了を通知した後、オークションで決定した購入者の契約電流を増やして新たな契約電流に更新する（ステップＳ５）。そして、サーバ１２は各戸のブレーカ１３０の設定を新たな契約電流に基づく過電流値に変更するように通知する（ステップＳ６）。各戸のブレーカ１３０はサーバ１２より通知された新たな過電流値に設定される。
【００７６】
次に、変動契約容量制の他の具体例につき以下に説明する。図１０に従い説明する。標準とする電力容量を予め低く設定しておく。この例では２５Ａが各戸に与えられている。そして、追加販売可能枠として、いくらかの電流容量を管理会社がプールしておく。管理会社はサーバ１２から各戸に追加販売枠があることを通知する。
【００７７】
この図１０に示す例では、ＢとＥが電流容量１０Ａの追加を集合住宅の管理会社（又は管理組合）に希望する場合、ＢとＥは、コントローラ１３１からサーバ１２へその旨通知する。Ｂ及びＥは、管理会社より登録された追加販売可能枠より、それぞれ電流容量１０Ａを購入することが決まると、サーバ１２は、この通知に従って、Ｂ及びＥへ配電する契約電流を３５Ａにするようにブレーカ１３０を新たな契約電流に応じた過電流値に設定する。そして、Ｂ及びＤには変更された契約電流に応じて基本料金が決定される。
【００７８】
上記の例のように、追加販売可能枠内に購入希望者の数がある場合にその分を配分すればよいが、購入希望者が追加販売枠を越える場合がある。この場合には、オークションで購入者を決定すればよい。
【００７９】
また、居住者に電力消費の節約の意識を持たせるため、追加の電流容量の部分の単価を高くするように設定する。
【００８０】
この例においても常時殆どの全戸が追加の希望がない場合には、電気事業者との契約を変更し、集合住宅全体の契約電力容量を引き下げればよい。
【００８１】
上記した方式を図１１のサーバの制御に基づくフロー図に従い説明する。
【００８２】
サーバ１２は、最初は標準（デフォルト）とする契約電流として２５Ａを各戸に与える（ステップＳ２１）。各戸の端末としてのコントローラ１３１から追加電流容量の購入（電力の販売）のリクエストを受け付ける（ステップＳ２２）。
【００８３】
図１０の例のように、追加電流容量を希望する家庭Ｂ、Ｅは追加電流容量を購入するために、管理会社に対して販売要求をコントローラ１３１からサーバ１２へその旨通知する。サーバ１２は販売要求があると（ステップＳ２２）、サーバ内に登録されている販売可能枠があるか否か判断し（ステップＳ２３）、販売可能枠がない即ち、０の場合には、販売する電流容量はない旨、要求のあった家庭のコントローラ１３１に通知する。販売可能枠がある場合には購入希望合計と残存枠とが比較され（ステップＳ２４）、残存枠の方が大きい場合には、販売希望者の契約電流を増やして新たな契約電流に更新する（ステップＳ２５）。そして、サーバ１２は各戸のブレーカ１３０の設定を新たな契約電流に応じた過電流値に変更するように通知する（ステップＳ２６）。各戸のブレーカ１３０はサーバ１２より通知された新たな過電流値に設定される。図１０の例では、Ｂ及びＥが販売可能枠に登録された電流容量１０Ａを集合住宅の管理会社（又は管理組合）から買い取る。サーバ１２は、この通知に従って、Ｂ及びＥへ配電する契約電流を３５Ａになるように、ブレーカ１３０の過電流値を変更する。
【００８４】
購入希望合計額が残存枠より大きい場合には、オークションによるルーチンにはいる。サーバ１２はオークションにはいることを購入希望者へ通知する（ステップＳ２７）。オークションが開始すると、電流容量購入希望者は購入単価をサーバ１２に通知する。サーバ１２は電流容量の購入単価を受け付け、その購入単価を更新する（ステップＳ２８）。そして、一番単価が高い希望者に電流容量を割り当て、その希望者に購入希望又は購入断念するかを問い合わせる（ステップＳ２９）。
【００８５】
購入希望者は購入希望か或いは断念するかをサーバ１２に通知する。サーバ１２はこれら情報に基づき、電流容量の購入者を割り当てる。そして、各戸の購入希望の合計を算出する（ステップＳ３０）。続いて、購入希望の合計が残存枠より多い場合には、残存枠があるか否か判断し（ステップＳ３１）、残存枠がある場合にはステップＳ２７戻り、オークションを再開する。購入希望合計が残存枠より少ない、或いは残存枠がなくなるとオークションを終了する（ステップＳ３３）。そして、各戸に購入決定及びオークションの終了を通知した後、オークションで決定した購入者の契約電流を増やして新たな契約電流に更新する（ステップＳ２５）。そして、サーバ１２は各戸のブレーカ１３０の過電流値の設定を変更するように通知する（ステップＳ２６）。各戸のブレーカ１３０はサーバ１２より通知された新たな過電流値に設定される。
【００８６】
次に、変動契約容量制の更に他の具体例につき以下に説明する。図１２に従い説明する。
【００８７】
この例においては、集合住宅の共用部分以外の電流容量を最初に全て販売可能枠にプールする。各戸の契約電流をゼロからスタートし、各戸で希望を出す。そして、契約電流に応じて基本料金は重み付けを行う。各戸には希望した契約電流を割り当てる。
【００８８】
この例では、Ａが４０Ａ、Ｂが３５Ａ、Ｃが２０Ａ、Ｄが３０Ａ、Ｅが２５Ａである。
【００８９】
各戸が上記した希望をコントローラ１３１からサーバ１２へその旨通知する。管理会社より登録された販売可能枠より、それぞれの契約電流が決まると、サーバ１２は、この通知に従って、ブレーカ１３０を新たな契約電流に基づいた過電流値に設定する。そして、契約電流に電力に応じて基本料金が決定される。
【００９０】
販売要求に対して、追加販売枠にある電流容量が小さい場合は、オークションによって販売先を決定する。つまり、各戸が電流容量の単価をつり上げて、高い値を付けた方が獲得する。各戸のコントローラ１３１とサーバ１２によりこの煩雑なやり取りも簡単に行える。
【００９１】
そして、常に追加販売枠に余剰がでるような場合には、電気事業者との契約を変更して、安い契約に切り替えればよい。
【００９２】
上記した方式を図１３のサーバの制御に基づくフロー図に従い説明する。
【００９３】
サーバ１２は契約電流をリセットし、ゼロの状態から希望する契約電流を受け付けるようにする（ステップＳ４１）。各戸の端末としてのコントローラ１３１から契約電流の購入（電力の販売）のリクエストを受け付け、各戸の契約電流を集計する（ステップＳ４２）。
【００９４】
販売可能枠と希望する契約電流の合計とが比較され（ステップＳ４３）、販売可能枠の方が大きい場合には、各戸の契約電流を更新し販売可能枠の残存量を更新する（ステップＳ４４）。そして、サーバ１２は各戸のブレーカ１３０の過電流値の設定を変更するように通知する（ステップＳ４５）。各戸のブレーカ１３０はサーバ１２より通知された新たな契約電流に応じた過電流値に設定される。サーバ１２は、この通知に従って、Ａが４０Ａ、Ｂが３５Ａ、Ｃが２０Ａ、Ｄが３０Ａ、Ｅが２５Ａになるように、ブレーカ１３０の過電流値を新しい値に設定する。
【００９５】
希望する契約電流の合計が販売可能枠より大きい場合には、オークションによるルーチンにはいる。サーバ１２はオークションにはいることを購入希望者へ通知する（ステップＳ４６）。オークションが開始すると、購入希望者は購入単価をサーバ１２に通知する。サーバ１２は電流容量の単価を受け付け、その単価を更新する（ステップ４７）。そして、一番単価が高い希望者に電流容量を割り当て、その希望者に購入希望又は購入断念するかを問い合わせる（ステップＳ４８）。
【００９６】
購入希望者は購入希望か或いは断念するかをサーバ１２に通知する。サーバ１２はこれら情報に基づき、電流容量の購入者を割り当てる。そして、各戸の購入希望の合計を算出する（ステップＳ４９）。続いて、購入希望の合計が残存枠より多い場合には、残存枠があるか否か判断し（ステップＳ５１）、残存枠がある場合にはステップＳ４６戻り、オークションを再開する。購入希望合計が残存枠より少ない、或いは残存枠がなくなるとオークションを終了する（ステップＳ５２）。そして、各戸に購入決定及びオークションの終了を通知した後、オークションで決定した購入者の契約電流を新たな契約電流に更新する（ステップＳ４４）。そして、サーバ１２は各戸のブレーカ１３０の設定を変更するように通知する（ステップＳ４５）。各戸のブレーカ１３０はサーバ１２より通知された新たな契約電流に基づいた過電流値に設定される。
【００９７】
これまで説明したシステムでは、各戸１３ａ…に割り当てられた契約電流に基づいた過電流値がブレーカ１３０に設定され、この電流値を超えた場合は、ブレーカ１３０がトリップし、住宅への配電が停止する例を説明してきた。これ以外に、ブレーカ１３０を可変型とせずに、割り当てられた過電流値を超過した場合に割増料金を徴収する方法で運用することも可能である。この方法によれば、ブレーカのトリップによる停電を回避することができる。なお、この際の過電流値の超過の実体はサーバ１２により容易に把握することができる。
【００９８】
上記したシステムによると、更に、各戸１３ａ…はサーバ１２がネットワークで接続されているので、各戸に配電した電力量の情報をサーバ１２に蓄えることができる。従って、従来各戸の使用電力は電力メータを各戸に配置し、それを検針する必要があったが、上記方法では、検針しなくても使用電力量を簡単に調べることができる。このため、検針の手間とコストを下げることもできる。
【００９９】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、各ユーザで使用する電力量を容易にかつ適切に配分することができる。このため、集合住宅全体の契約電流を小さくでき、基本料金を安くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一戸建ての家庭に電力を供給する例を示した模式図である。
【図２】集合住宅、マンション或いは一戸建ての住宅を複数軒で１つの住宅団地としたものにおいて、高圧一括受電低圧配電方法を用いて配電する例を示した模式図である。
【図３】高圧一括受電低圧配電方法の電気的な構成例を模式的に示したものである。
【図４】高圧一括受電配電方法と低圧個別受電方法とを、最低料金制の電気事業者館内で入居戸数５０軒の集合住宅に導入したと仮定した場合、一家庭当たりの月間使用電力量と使用料金とで比較した図である。
【図５】この発明の方法の実施形態を示すブロック図である。
【図６】各戸のモニタに表示される内容を示す模式図である。
【図７】この発明に用いて好適なブレーカを示すブロック図である。
【図８】この発明の方法の変動契約容量制の具体例を示す説明図である。
【図９】図８に示す動作を説明するフロー図である。
【図１０】この発明の方法の変動契約容量制の他の具体例を示す説明図である。
【図１１】図１０に示す動作を説明するフロー図である。
【図１２】この発明の方法の変動契約容量制の他の具体例を示す説明図である。
【図１３】図１２に示す動作を説明するフロー図である。
【符号の説明】
１ 集合住宅
２ 電力系統
１１ 受電及び配電機
１２ サーバ
１３ａ〜１３ｎ 各戸
１３０ ブレーカ
１３１ コントローラ
Claims (11)
- 高圧一括して受電し、低圧で複数のユーザに配電する高圧一括受電低圧配電方法において、各ユーザで使用する必要な最大電流容量を把握し、把握した最大電流容量に応じて各ユーザの契約電流を決定し、各ユーザに配電することを特徴とする高圧一括受電低圧配電方法。
- ユーザが不要とする余剰電流容量を必要とする他のユーザに配分することを特徴とする請求項１に記載の高圧一括受電低圧配電方法。
- 各ユーザが必要とする電流容量の希望を要求し、この要求に基づいて各ユーザに電流容量を配分し、各ユーザに配電する契約電流を変更できることを特徴とする請求項１に記載の高圧一括受電低圧配電方法。
- 各ユーザが希望する電流容量の総和が配電される契約電流の総和より多い場合に、オークションにより電流容量が追加されるユーザを決定することを特徴とする請求項３に記載の高圧一括受電低圧配電方法。
- ユーザに配分された契約電流を超過したユーザに対して、違約金を請求することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の高圧一括受電低圧配電方法。
- 高圧一括受電し低圧で配電する配電部と、各ユーザの配電状況を制御するサーバと、を備え、このサーバと各ユーザがネットワークで連結され、サーバに与えられた各ユーザの情報にも基づきサーバは各戸の契約電流を決定し、各ユーザに配電することを特徴とする高圧一括受電低圧配電を行う集合住宅。
- 各ユーザに使用電力に関する情報を表示もしくはコントロールする制御装置が備えられ、この制御装置と前記サーバがネットワークで連結されていることを特徴とする請求項６に記載の高圧一括受電低圧配電を行う集合住宅。
- 各ユーザに電流制限器が設けられ、この電流制限器がサーバからの情報により制御されることを特徴とする請求項７に記載の高圧一括受電低圧配電を行う集合住宅。
- 前記サーバにユーザが不要とする余剰電流容量が与えられると共に、契約電流の増加を希望するユーザの情報が与えられ、前記サーバはこれら情報に基づいて、余剰電流容量を他のユーザに配分することを特徴とする請求項６乃至８のいずれかに記載の高圧一括受電低圧配電を行う集合住宅。
- 前記サーバに各ユーザが必要とする最大電流容量の希望を示す情報が与えられ、この情報に基づいて各ユーザの契約電流を決定し、各ユーザに配電することを特徴とする請求項６乃至８のいずれかに記載の高圧一括受電低圧配電を行う集合住宅。
- 各ユーザが希望する電流容量の総和が配電される契約電流の総和より多い場合に、前記サーバは各ユーザから与えられるオークション情報に基づき電流容量が追加されるユーザを決定することを請求項６乃至１０のいずれかに記載の高圧一括受電低圧配電を行う集合住宅。
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