JP5075618B2 - 開閉器制御システム及びその開閉制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、配電系統に設置される開閉器の開閉制御を行う開閉器制御システム及びその開閉制御方法に関する。

通常、商用電力送電系統からの引き込み線と電力需要家の屋内配線系統との間には、両系統の遮断又は接続を行うための開閉器が設置される。該開閉器は、電力需要家の転居等の際に開閉される他、電力料金の未払い等の特別事情が生じたときにも操作される。前記特別事情による電力供給停止の場合は、電力需要家が現に電力を使用している状態での切操作が必要となる場合が少なくないが、この場合、作業者は電力量計の動作状況から電力使用状況を確認しつつ、開閉器を切操作している。

近年、各電力需要家に通信端局を設置し、これらを電力事業者が保有する収集サーバと通信可能に接続し、各電力需要家における電力量計の検針データを定期的に収集する自動検針システムが一部運用されている。そして、前記通信端局に開閉器の開閉動作を制御する機能を具備させ、例えば上記特別事情が生じたときに、収集サーバの側から開閉器を切操作する制御信号を該当する通信端局へ送信し、遠隔的に切操作を実行させることも行われている。

ところで、例えば深夜電力契約のように、電力料金の契約種別によっては電力需要家に電力供給するための通電時間帯を限定しなければならない場合がある。この場合、上記の遠隔自動検針用の通信端局に自立的に開閉器の開閉制御を行う機能を持たせることが必要となる。通信端局が自立的に開閉制御を行う手段として例えば、通信端局にタイマスイッチ機能を付加することが挙げられる（例えば特許文献１）。特許文献１に開示された電源遮断装置は、スケジュール運転のためのＯＮ／ＯＦＦ信号を出力するタイマが設けられている。タイマにはあらかじめ開閉器の入り時間と切れ時間が設定されており、電源遮断装置は、タイマに設定された時間割に従って開閉器の開閉制御を行っている。
特開平６−５１７８号公報

電力事業者と電力需要家との間で結ばれる電力料金の契約の種別は多様であり、その種別によって通電時間帯が異なるのが通常である。このため、電力需要家が電力料金の契約種別の変更を希望した場合、新たな契約種別に応じた通電時間帯となるようにタイマの設定変更が必要となる。しかしながら、このような契約変更に伴うタイマの設定変更は、電力料金の契約の変更を希望する電力需要家に個別連絡を取る手間を電力事業者に発生させることになり、膨大な数の電力需要家を抱える電力事業者にとって、このような手間は看過できない作業量となる。

さらに、タイマの付加により通信端局の装置サイズは必然的に大きくなり、その結果、通信端局の設置スペースを増大させてしまう。このことは、通信端局の設置場所の選択の自由度を小さくしてしまい、電力需要家によっては通信端局の設置が困難となってしまう場合もあり得る。

上記問題点に鑑み、本発明の目的は、手間を掛けず、また、タイマ等の計器類を設けることなく電力料金の契約種別の変更等に応じて通電時間帯を設定し、開閉器の開閉制御を自立的に行うことができる開閉器制御システム及びその開閉制御方法を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明の一の局面に係る開閉器制御システムは、負荷に対して給電を行う配線系統を電力送電系統に対して遮断又は接続する開閉器と、前記負荷に対して給電を行なう時間に応じて前記開閉器の開閉状態の時間帯を定義する開閉時間帯フラグを記憶する開閉時間帯フラグ記憶部と、前記開閉時間帯フラグにより定義された時間帯に従って前記開閉器の開閉動作を制御する第１の制御状態と、前記開閉器の開閉動作を求める制御信号に基づいて前記開閉器の開閉動作を制御する第２の制御状態と、を切り替えて実行する第１の制御部と、前記第１及び第２の制御状態間の切り替えを求める制御信号に基づいて前記第１の制御部が実行すべき制御状態が前記第１及び第２の制御状態のいずれであるかを定義する制御状態フラグを記憶する制御状態フラグ記憶部とを備え、前記第１の制御部は、前記第１及び第２の制御状態のうちの前記制御状態フラグにより定義された制御状態を実行する。

上記の開閉器制御システムでは、第１及び第２の制御状態間の切り替えを求める制御信号に基づいて第１の制御部が実行すべき制御状態を定義する制御状態フラグが記憶される。このため、開閉時間帯フラグにより予め定義された時間帯に従って開閉器の開閉動作を制御する第１の制御状態と、開閉器の開閉動作を求める制御信号に基づいて開閉器の開閉動作を制御する第２の制御状態とを切り替えながら実行することができる。

さらに、上記の開閉器制御システムでは、負荷に対して給電を行なう時間に応じて開閉器の開閉状態の時間帯を定義する開閉時間帯フラグが記憶される。このため、負荷に対して給電を行なう時間に変更があった場合でも、その変更に応じて開閉器の開閉状態の時間帯を開閉時間帯フラグで定義することで、変更後の時間帯に従って開閉器の開閉動作を制御することができる。

前記第１の制御部による前記第１の制御状態の実行中における前記第１の制御状態の停止を定義する停止フラグを記憶する停止フラグ記憶部をさらに備え、前記停止フラグは、前記第１の制御部が前記第１の制御状態の実行中に与えられる前記開閉器の開動作を求める制御信号に基づいて設定され、当該設定後に与えられる前記開閉器の閉動作を求める制御信号に基づいて解除されるものであり、前記第１の制御部は、前記第１の制御状態の実行中に前記停止フラグが設定されると前記第１の制御状態の実行を停止し、当該停止後に前記停止フラグが解除されると前記第１の制御状態の実行を再開することが好ましい。

この場合、第１の制御部による第１の制御状態が実行中でかつ前記停止フラグが設定されていないときに、開閉器の開閉動作を求める制御信号が与えられた場合でも、制御状態フラグにより定義された制御状態の切り替えを行うことなく、開閉時間帯フラグにより定義された時間帯に従う開閉器の開閉動作を停止し、開閉器の開閉動作を求める制御信号に従う開閉器の開閉動作を実行することができる。このため、開閉時間帯フラグにより定義された時間帯と開閉器の開閉動作を求める制御信号との間の整合性を持たせることができる。

前記第１の制御部は、前記第１の制御状態の実行中でかつ前記停止フラグが設定されていないときに、前記開閉器の閉動作を求める制御信号が与えられると、前記開閉時間帯フラグにより定義された時間帯の如何にかかわらず、前記開閉器の閉動作を実行する一方、前記開閉器の開動作を求める制御信号が与えられると、前記開閉時間帯フラグにより定義された時間帯の如何にかかわらず、前記開閉器の開動作を実行することが好ましい。

この場合、第１の制御状態の実行中でかつ前記停止フラグが設定されていないときに、開閉器の閉動作を求める制御信号を与えることにより、開閉時間帯フラグにより定義された時間帯の如何にかかわらず、開閉器の閉動作を実行することができると共に、開閉器の開動作を求める制御信号を与えることにより、開閉時間帯フラグにより定義された時間帯の如何にかかわらず、開閉器の開動作を実行することができる。

前記第１の制御部に、前記開閉器の開閉動作を求める制御信号及び前記第１及び第２の制御状態間の切り替えを求める制御信号を与える第２の制御部をさらに備え、前記第２の制御部は、前記第１及び第２の制御状態間の切り替えを求める制御信号を前記第１の制御部に与えて前記第２の制御状態を実行させると共に、前記開閉器の開閉動作を求める制御信号を前記第２の制御状態を実行する前記第１の制御部に与えて前記開閉器を開閉動作させることが好ましい。

この場合、第２の制御部が第１の制御部による第１及び第２の制御状態間の切り替えを制御することができる。

本発明の他の一局面に従う開閉制御方法は、負荷に対して給電を行う配線系統を電力送電系統に対して遮断又は接続する開閉器の開閉制御を行う開閉器制御システムの開閉制御方法であって、前記負荷に対して給電を行なう時間に応じて前記開閉器の開閉状態の時間帯を設定する第１の工程と、前記第１の工程により設定された時間帯に従って前記開閉器の開閉動作を制御する第１の制御状態と、前記開閉器の開閉動作を求める制御信号に基づいて前記開閉器の開閉動作を制御する第２の制御状態と、を切り替えて実行する第２の工程とを備え、前記第２の工程は、前記第１及び第２の制御状態間の切り替えを求める制御信号に基づいて前記第１及び第２の制御状態間の切り替えを実行する第３の工程を含む。

上記の開閉制御方法では、第１及び第２の制御状態間の切り替えを求める制御信号に基づいて実行すべき制御状態の切り替えが行われる。このため、予め設定された時間帯に従って開閉器の開閉動作を制御する第１の制御状態と、開閉器の開閉動作を求める制御信号に基づいて開閉器の開閉動作を制御する第２の制御状態とを切り替えながら実行することができる。

さらに、上記の開閉制御方法では、負荷に対して給電を行なう時間に応じて開閉器の開閉状態の時間帯が設定される。このため、負荷に対して給電を行なう時間に変更があった場合でも、その変更に応じて開閉器の開閉状態の時間帯を設定することで、変更後の時間帯に従って開閉器の開閉動作を制御することができる。

本発明によれば、端局を保有する電力需要家に電話連絡を取るような手間を掛けず、また、タイマ等の計器類を設けることなく、遠隔地から与える制御信号により開閉器を開閉させると共に、端局が自立的に開閉器を開閉させることもできる。従って、電力料金の契約種別の変更等に応じて通電時間帯を容易に設定し直すことができ、タイマ等の計器類を設置するためのスペースやコストを省くことができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同じ要素または類似する要素には同じまたは類似の符号を付しており、説明を省略する場合がある。

図１は、本発明の実施形態に係る開閉器制御システムの全体構成を示す模式図である。本実施の形態に係る開閉器制御システムは、多数の電力需要家から電力使用量の検針データを自動的に収集するものであって、収集サーバＳＶ及びゲートウエイＧＷと、多数の端局Ａ、Ｂ、Ｃ・・・とで構成されている。

端局Ａ、Ｂ、Ｃ・・・は、ゲートウエイＧＷ及び他の端局と無線通信が可能とされた無線通信端局であって、各々の電力需要家に設置され、電力使用量の検針データを含むデータをゲートウエイＧＷに向けて定期的に送信する。本実施の形態では、各端局Ａ、Ｂ、Ｃ・・・はＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）トランシーバモードで無線通信を行う。また、端局Ａ、Ｂ、Ｃ・・・は、複数の階層を備えたツリー状にネットワーク接続されている。

収集サーバＳＶは、例えば電力会社の営業所などに設置され、各電力需要家の電力料金等を算出するために、前記検針データを各端局から収集する。収集サーバＳＶは、図略の他の業務サーバ、管理サーバ、制御サーバ等にネットワーク接続され、他の業務と連携した運用がなされる。収集サーバＳＶは、端局Ａ、Ｂ、Ｃ・・・がどのように配列されているかを示すルートテーブルを保持しており、端局Ａ、Ｂ、Ｃ・・・の各々と個別にデータ通信が可能とされている。

ゲートウエイＧＷは、収集サーバＳＶと社内光ファイバ網などのネットワークを介して接続され、端局Ａ、Ｂ、Ｃ・・・により構成されているＰＨＳ無線通信網と、収集サーバＳＶが接続されている光ファイバ通信ネットワークとを相互接続する機器である。前記ルートテーブルに従って、１つのゲートウエイＧＷの下層には端局Ａ、Ｈが配列され、端局Ａの下層には端局Ｂ、Ｃが配列され、端局Ｂ及び端局Ｃの下層には各々、端局Ｄ、Ｅ及び端局Ｆ、Ｇが配列されるというように、ツリー状のＰＨＳ無線通信網が形成されている。

端局Ａ、Ｂ、Ｃ・・・の側から収集サーバＳＶに向けては、上述の通り検針データが定期的に送信される。一方、収集サーバＳＶから端局Ａ、Ｂ、Ｃ・・・の側に向けては、受信していない検針データの要求信号等の他、本実施の形態では開閉器２８（図３）の開閉を要求する開閉制御信号が送信される。収集サーバＳＶは、端局Ａ、Ｂ、Ｃ・・・に開閉制御信号を送信することで、端局Ａ、Ｂ、Ｃ・・・の開閉器２８の開閉を遠隔的に制御する。

本実施の形態ではさらに、上記の開閉制御信号に加えて、端局Ａ、Ｂ、Ｃ・・・が自立的に開閉器２８の開閉を制御するために用いられる自立制御信号が収集サーバＳＶから端局Ａ、Ｂ、Ｃ・・・に送信される。端局Ａ、Ｂ、Ｃ・・・は、収集サーバＳＶからの自立制御信号を受信することにより、開閉器２８の開閉を遠隔的に制御される端局（以下、「通常端局（Ｎ端局）」という）である状態から、開閉器２８の開閉を自立的に制御する端局（以下、「タイムスイッチ端局（ＴＳ端局）」という）である状態に遷移する。もちろん、逆の遷移も前記自立制御信号の受信により行われる。なお、この自立制御信号については後述する。

図２は、収集サーバＳＶ（ゲートウエイＧＷ）と、１つのツリーを構成する端局Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇとの間における、データ及び制御信号の送受信状態を示すタイムチャートである。収集サーバＳＶが検針データを受信する場合、最下層の端局Ｄ、Ｅが、所定の送信タイミングが到来すると、自身の検針データを中層の端局Ｂへそれぞれ送信する。同様に、他の最下層の端局Ｆ、Ｇは、自身の検針データを、端局Ｃへ送信する。次に、端局Ｂは、自身の検針データと、先に受信した端局Ｄ、Ｅの検針データとを、上層の端局Ａに送信する。同様に、端局Ｃも、自身の検針データと、先に受信した端局Ｆ、Ｇの検針データとを、上層の端局Ａに送信する。しかる後、端局Ａは、自身の検針データと、先に受信した端局Ｂ〜Ｇの検針データとを、ゲートウエイＧＷを介して収集サーバＳＶに送信する。

一方、収集サーバＳＶから制御信号が送信されるときは、受信のときの逆のルートで前記開閉制御信号や前記自立制御信号等の制御信号が送信される。例えば、収集サーバＳＶから端局Ｅへ前記開閉制御信号が送信される場合は、ゲートウエイＧＷ、端局Ａ及び端局Ｂを順次経由する無線通信路が用いられる。

このように、多数の端局Ａ、Ｂ、Ｃ・・・を、複数の階層を備えたツリー状にネットワーク接続し、所謂バケツリレー式にデータや制御信号の送受信を行うことで、収集サーバＳＶ（ゲートウエイＧＷ）から個別に各端局へポーリングする場合と比べて、短時間でデータ収集や制御信号の送信が可能となる。なお、データや制御信号の送受信を、このようなバケツリレー式に固定化しなくとも良く、必要に応じて階層をスキップして端局間で無線通信を行わせたり、ゲートウエイＧＷと下層端局との間で直接無線通信を行わせたり、あるいは他のゲートウエイＧＷに属する端局との間で直接無線通信を行わせたりしても良い。

続いて、収集サーバＳＶ、及び１つの端局Ａの機能構成を、図３に示すブロック図に基づいて説明する。収集サーバＳＶは、機能的に、送受信部１１、制御部１２及びデータ記憶部１３を備えている。また、端局Ａは、送受信部２１、制御部２２、バックアップメモリ２３、ＯＮ時間帯フラグ記憶部２４、タイムスイッチ（ＴＳ）端局フラグ記憶部２５及びタイムスイッチ（ＴＳ）動作フラグ記憶部２６を備えている。なお、端局Ａは、当該端局Ａが配置される電力需要家における電力使用量を計測する電力量計２７と、商用電力送電系統から当該電力需要家への給電のＯＮ／ＯＦＦを切り換える開閉器２８とが組み合わされた端局ユニットＵＴとして、電力需要家に配置されている。他の端局Ｂ、Ｃ・・・についても同様である。

収集サーバＳＶの送受信部１１は、ゲートウエイＧＷを介して多数の端局Ａ、Ｂ、Ｃ・・・とデータや制御信号の送受信を行う機能部である。送受信部１１は、端局Ａ、Ｂ、Ｃ・・・から定期的に送信されてくる電力量計２７の検針データを受信する一方で、端局Ａ、Ｂ、Ｃ・・・に向かって、バックアップ検針データの要求信号や開閉器２８の開閉制御信号等の制御信号を送信する。

制御部１２は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、制御プログラムを記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＰＵの作業領域として使用されるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等から構成され、ＣＰＵが制御プログラムを実行することにより収集サーバＳＶの各部の動作を司る。制御部１２は、送受信部１１の送受信処理、データ記憶部１３への記憶処理などを制御する。

さらに、制御部１２は、前記開閉制御信号を生成する遠隔用制御部１２１及び前記自立制御信号を生成する自立用制御部１２２を機能的に含む。遠隔用制御部１２１は、開閉器２８を閉（入）から開（切）の状態へ動作させ電力需要家の屋内配線系統を商用電力送電系統から遮断するための制御（以下、「切制御」という）信号、及び、開閉器２８を開（切）から閉（入）の状態へ動作させ電力需要家の屋内配線系統を商用電力送電系統へ接続するための制御（以下、「入制御」という）信号を生成する。前記開閉制御信号は、上記の切制御信号及び入制御信号からなり、遠隔用制御部１２１は、これら切制御信号及び入制御信号を端局Ａ、Ｂ、Ｃ・・・に送信することにより、端局Ａ、Ｂ、Ｃ・・・の各開閉器２８の開閉制御を遠隔的に実行することができる。

ここで、切制御信号は、例えば電力需要家の転出や、特別事情に基づく電力供給停止理由が生じたときに当該電力需要家の端局へ送信される。一方、入制御信号は、例えば電力需要家の転入や、電力供給停止理由が解消したときに当該電力需要家の端局へ送信される。これら切制御信号及び入制御信号は、収集サーバＳＶに相互接続されている管理サーバ（図略）等から指示が与えられたタイミングで生成され、端局Ａ、Ｂ、Ｃ・・・に送信される。

一方、自立用制御部１２２は、前記自立制御信号として次の制御信号を生成する。すなわち、自立用制御部１２２は、端局Ａ、Ｂ、Ｃ・・・を通常端局（Ｎ端局）の状態からタイムスイッチ端局（ＴＳ端局）の状態へ遷移させ、開閉器２８の開閉制御を各端局に自立的に実行させるためのＴＳ端局設定信号、及び、端局Ａ、Ｂ、Ｃ・・・をタイムスイッチ端局（ＴＳ端局）の状態から通常端局（Ｎ端局）の状態へ遷移させ、各端局による開閉器２８の自立的な開閉制御を停止させるためのＴＳ端局解除信号を生成する。さらに、自立用制御部１２２は、開閉器２８を閉状態（ＯＮ状態）にする時間帯（ＯＮ時間帯）を設定するためのＯＮ時間帯設定信号を生成する。各端局Ａ、Ｂ、Ｃ・・・は、通常、このＯＮ時間帯設定信号に基づいて設定されるＯＮ時間帯に従って開閉器２８の開閉制御を自立的に実行する。

データ記憶部１３は、各端局Ａ、Ｂ、Ｃ・・・から定期的に送信され、送受信部１１で受信された検針データを記憶する。図４は、この検針データの一例を示すデータ構成図である。検針データは、「計器ＩＤ」、「検針日時」、「指示値」及び「データフラグ」を含む。「計器ＩＤ」は、電力需要家毎の電力量計２７に付与されている固有のＩＤ番号である。「検針日時」は、当該検針データが取得された日時を示す時刻データである。「指示値」は、電力量計２７がカウントしている電力使用量の積算値（カウント値）である。「データフラグ」は、指示値が適正に読み取られたか否か等の情報をフラグ形式で示すデータである。このような検針データが、予め定める所定の検針周期、例えば３０分毎に、各端局Ａ、Ｂ、Ｃ・・・から収集サーバＳＶへ送信される。

端局Ａの送受信部２１は、上層のゲートウエイＧＷ、若しくは下層の端局Ｂ、Ｃと無線のデータ通信を行うための機能部である。送受信部２１は、端局Ｂ、Ｃ・・・から定期的に送信されてくる電力量計２７の検針データと自身の検針データとを、収集サーバＳＶに向けて所定の送信タイミング毎に送信する一方、収集サーバＳＶから送信される前記開閉制御信号等の制御信号を受信する。

制御部２２は、端局Ａの各部の動作を司ると共に、電力量計２７の検針データを所定の検針周期で定期的に読み取る処理、該検針データを収集サーバＳＶへ送信する処理、及び該検針データをバックアップメモリ２３に記憶させる処理等を制御する。

さらに、制御部２２は、収集サーバＳＶによる開閉器２８の遠隔制御を実行するための遠隔用制御部２２１及び端局Ａによる開閉器２８の自立制御を実行するための自立用制御部２２２を機能的に含む。遠隔用制御部２２１は、端局ＡがＮ端局の状態にあるときに開閉器２８の開閉制御を行うものであり、自立用制御部２２２は、端局ＡがＴＳ端局の状態にあるときに開閉器２８の開閉制御を実行する。具体的には、遠隔用制御部２２１は、前記開閉制御信号が収集サーバＳＶの側から与えられたときに上記「切制御」又は「入制御」を行う。一方、自立用制御部２２２は、収集サーバＳＶからの前記ＯＮ時間帯設定信号に基づいてＯＮ時間帯フラグ記憶部２４にＯＮ時間帯を設定し、ＯＮ時間帯フラグ記憶部２４に設定されたＯＮ時間帯に従って上記「切制御」又は「入制御」を自立的に実行する。

バックアップメモリ２３は、電力量計２７から読み取られた検針データを、バックアップ用に記録するメモリである。メモリオーバーを抑止するために、検針時刻から所定の期間（例えば１ヶ月）が経過したものにつき、制御部２２がバックアップメモリ２３のデータを自動消去するルーティンを具備させるようにしても良い。

ＯＮ時間帯フラグ記憶部２４は、収集サーバＳＶからの前記ＯＮ時間帯設定信号に基づき開閉器２８のＯＮ時間帯が設定される記憶部である。図５（ａ）に、ＯＮ時間帯フラグ記憶部２１の模式図を示す。ＯＮ時間帯フラグ記憶部２４は、開閉器２８の１日の入り切り時間帯を４８ビットのビット列により設定可能としている。各０〜４７ビットに立てられるフラグは、１日の３０分刻み毎の時間帯に対応しており、フラグが立っていれば（ＯＮ時間帯フラグ＝１）、開閉器２８をＯＮ（閉）の状態にする時間帯であり、フラグが立っていなければ（ＯＮ時間帯フラグ＝０）、開閉器２８をＯＦＦ（開）の状態にする時間帯である。自立用制御部２２２は、内蔵時計が００分、３０分の定時にてＯＮ時間帯フラグ記憶部２４を参照し、現在の時間帯に対応するビットにフラグが立っていれば、ＯＮ時間帯であると判断し、上記の「入制御」を行う。一方、現在の時間帯に対応するビットにフラグが立っていなければ、ＯＮ時間帯ではないと判断し、上記の「切制御」を行う。

ＴＳ端局フラグ記憶部２５は、収集サーバＳＶからの前記ＴＳ端局設定信号及び前記ＴＳ端局解除信号に基づき端局ＡをＮ端局の状態にすべきかＴＳ端局の状態にすべきかが設定される記憶部である。図５（ｂ）に、ＴＳ端局フラグ記憶部２５の模式図を示す。ＴＳ端局フラグ記憶部２５は、１ビットのフラグで構成されており、フラグが立っていれば（ＴＳ端局フラグ＝１）、端局ＡはＴＳ端局の状態であり、フラグが立っていなければ（ＴＳ端局フラグ＝０）、端局ＡはＮ端局の状態である。端局Ａは、前記ＴＳ端局設定信号に基づいてＴＳ端局フラグ記憶部２５にフラグが立てられると、Ｎ端局の状態からＴＳ端局の状態に遷移し、一方、前記ＴＳ端局解除信号に基づいてＴＳ端局フラグ記憶部２５のフラグがリセットされると、ＴＳ端局の状態からＮ端局の状態に遷移する。

ＴＳ動作フラグ記憶部２６は、端局ＡがＴＳ端局の状態でタイムスイッチ動作中であるか否かが設定される記憶部である。図５（ｃ）に、ＴＳ動作フラグ記憶部２６の模式図を示す。ＴＳ動作フラグ記憶部２６は、１ビットのフラグで構成されており、フラグが立っていれば（ＴＳ動作フラグ＝１）、ＴＳ端局の状態で動作中であり、フラグが立っていなければ（ＴＳ動作フラグ＝０）、ＴＳ端局の状態で停止中、または、Ｎ端局の状態である。

電力量計２７は、電力需要家が保有する電力負荷に対して給電を行う屋内配線系統に接続され、該屋内配線系統における電力使用量を計測する。

開閉器２８は、上記「切制御」又は「入制御」に応じて、電力需要家の屋内配線系統を商用電力送電系統から遮断又は接続する。

次に、図６〜図８に基づき、本実施の形態に係る開閉器制御システムの開閉制御方法について説明する。図６は、本実施の形態に係る開閉器制御システムの開閉制御方法の処理手順を示すタイミングチャートである。ここでは、収集サーバＳＶからのＯＮ時間帯設定信号に基づき開閉器２８のＯＮ時間帯がＯＮ時間帯フラグ記憶部２５に既に設定済みである。具体的には、時刻２：３０〜４：３０、及び、時刻２０：００〜２２：３０、の時間帯が開閉器２８のＯＮ時間帯となるように設定されている。図６のタイミングチャートは、収集サーバＳＶからＴＳ端局設定信号が端局に送信されて端局がＮ端局の状態からＴＳ端局の状態へ遷移した後、収集サーバＳＶからＴＳ端局解除信号が端局に送信されて端局がＴＳ端局の状態からＮ端局の状態へ遷移した場合における処理手順を説明するものである。

図６に示すように、時刻０：００〜ｔ_１１の時間帯においては、端局はＮ端局の状態である。したがって、開閉器２８の開閉は収集サーバＳＶによる遠隔制御の管理下にあり、端局は収集サーバＳＶから開閉制御信号が送信されない限り、開閉器２８の開の状態または閉の状態を維持する。ここでは、開閉器２８は開の状態を維持している。

時刻ｔ_１１において収集サーバＳＶから端局にＴＳ端局設定信号が送信されると、ＴＳ端局フラグ記憶部２５にフラグが立てられ、端局はＮ端の状態からＴＳ端局の状態に遷移する。その遷移に伴って、ＴＳ動作フラグ記憶部２６にもフラグが立てられ、端局はＴＳ端局の状態で動作中となる。すなわち、開閉器２８の開閉は、収集サーバＳＶによる遠隔制御の管理下を離れ、端局による自立制御の管理下に入る。

端局がＴＳ端局の状態で動作中になると、自立用制御部２２２は、ＯＮ時間帯フラグ記憶部２４を参照し、現在の時間がＯＮ時間帯であれば上記の「入制御」を行い、ＯＮ時間帯でなければ上記の「切制御」を行う。図６では、ＯＮ時間帯フラグ記憶部２５の時刻ｔ_１２（２：３０）〜ｔ_１３（４：３０）の時間帯にフラグが立てられており、自立用制御部２２２は、この時間帯において、上記の「入制御」を行い、時刻ｔ_１３以降、上記の「切制御」を行う。

続いて、ＯＮ時間帯フラグ記憶部２５の時刻ｔ_１４（２０：００）〜２２：３０の時間帯にフラグが立てられており、自立用制御部２２２は再び、この時間帯において上記の「入制御」を行う。ただし、ここでは、時刻２２：３０に至る以前の時刻ｔ_１５において収集サーバＳＶからＴＳ端局解除信号が送信されている。この場合、ＴＳ端局解除信号に基づいてＴＳ端局フラグ記憶部２５のフラグがリセットされ、端局はＴＳ端局の状態からＮ端局の状態に遷移する。その遷移に伴って、ＴＳ動作フラグ記憶部２６のフラグもリセットされる。すなわち、開閉器２８の開閉は再び収集サーバＳＶによる遠隔制御の管理下に入る。ただし、図６では、時刻ｔ_１５においては、開閉器２８は閉の状態にあるため、時刻ｔ_１５以降は、収集サーバＳＶからの開閉制御信号の送信がない限り、開閉器２８の閉の状態が維持されている。

次に、本実施の形態に係る開閉器制御システムの開閉制御方法の他の処理手順を説明する。図７は、本実施の形態に係る開閉器制御システムの開閉制御方法の他の処理手順を示すタイミングチャートである。ここでも、収集サーバＳＶからのＯＮ時間帯設定信号に基づき開閉器２８のＯＮ時間帯がＯＮ時間帯フラグ記憶部２５に既に設定済みである。具体的には、１：００〜４：３０、及び、２０：００〜２２：３０、の時間帯が開閉器２８のＯＮ時間帯となるように設定されている。図７のタイミングチャートは、端局がＴＳ端局の状態で動作中のときに、収集サーバＳＶから開閉制御信号が端局に送信される場合における処理手順を説明するものである。

図７に示すように、時刻０：００以前において、収集サーバＳＶからＴＳ端局設定信号が送信され、ＴＳ端局フラグ記憶部２５にフラグが立てられ、端局はＮ端局の状態からＴＳ端局の状態に遷移済みである。その遷移に伴って、ＴＳ動作フラグ記憶部２６にもフラグが立てられており、端局はＴＳ端局の状態で動作中となっている。すなわち、時刻０：００では、開閉器２８の開閉は端局による自立制御の管理下にある。

時刻０：００以降、自立用制御部２２２は、ＯＮ時間帯フラグ記憶部２４を参照し、現在の時間がＯＮ時間帯であれば上記の「入制御」を行い、ＯＮ時間帯でなければ上記の「切制御」を行う。ここでは、ＯＮ時間帯フラグ記憶部２５の時刻ｔ_２１（１：００）〜４：３０の時間帯にフラグが立っており、自立制御部２２２は、時刻ｔ_２１以降、上記の「入制御」を実行する。

ＯＮ時間帯フラグ記憶部２５にフラグが立っている時間帯の時刻ｔ_２２において、収集サーバＳＶから切制御信号が送信されると、ＴＳ動作フラグ記憶部２６のフラグはリセットされ、端局はＴＳ端局の状態で停止中となる。その結果、自立用制御部２２２は、ＯＮ時間帯フラグ記憶部２４を参照することを止め、収集サーバＳＶからの切制御信号に従って上記の「切制御」を実行し、開閉器２８の開の状態を維持する。

その後、時刻ｔ_２３において収集サーバＳＶから入制御信号が送信されると、再び、ＴＳ動作フラグ記憶部２６にフラグが立てられ、端局はＴＳ端局の状態で動作中となる。その結果、自立制御部２２２は、ＯＮ時間帯フラグ記憶部２４を参照し、現在の時間がＯＮ時間帯であれば上記の「入制御」を行い、ＯＮ時間帯でなければ上記の「切制御」を行う。図７では、時刻ｔ_２４（２０：００）〜ｔ_２５（２２：３０）の時間帯にフラグが立っている。従って、自立制御部２２２は、時刻ｔ_２４〜ｔ_２５の時間帯において上記の「入制御」を実行する。

次に、本実施の形態に係る開閉器制御システムの開閉制御方法のさらに他の処理手順を説明する。図８は、本実施の形態に係る開閉器制御システムの開閉制御方法のさらに他の処理手順を示すタイミングチャートである。ここでも、収集サーバＳＶからのＯＮ時間帯設定信号に基づき開閉器２８のＯＮ時間帯がＯＮ時間帯フラグ記憶部２５に既に設定済みである。具体的には、時刻３：００〜４：３０、及び、時刻２１：００〜２２：３０、の時間帯が開閉器２８のＯＮ時間帯となるように設定されている。図８のタイミングチャートは、端局がＴＳ端局の状態で動作中のときに、収集サーバＳＶから開閉制御信号が端局に送信される場合における他の処理手順を説明するものである。

図８に示すように、時刻０：００以前において、収集サーバＳＶからＴＳ端局設定信号が送信され、ＴＳ端局フラグ記憶部２５にフラグが立てられ、端局はＮ端局の状態からＴＳ端局の状態に遷移済みである。その遷移に伴って、ＴＳ動作フラグ記憶部２６にもフラグが立てられており、端局はＴＳ端局の状態で動作中となっている。すなわち、時刻０：００では、開閉器２８の開閉は端局による自立制御の管理下にある。

時刻０：００以降、自立用制御部２２２は、ＯＮ時間帯フラグ記憶部２４を参照し、現在の時間がＯＮ時間帯であれば上記の「入制御」を行い、ＯＮ時間帯でなければ上記の「切制御」を行う。ここでは、ＯＮ時間帯フラグ記憶部２５の時刻ｔ_３２（３：００）〜ｔ_３３（４：３０）の時間帯にフラグが立っており、自立制御部２２２は、時刻０：００以降、時刻ｔ_３２に至るまで、収集サーバＳＶから開閉制御信号が送信されない限り、上記の「切制御」を実行することになる。

ただし、図８においては、時刻ｔ_３２に至る以前の時刻ｔ_３１において、収集サーバＳＶから入制御信号が端局に送信されている。この場合、ＯＮ時間帯フラグ記憶部２５にフラグが立っていない時間帯であっても、自立用制御部２２２は、収集サーバＳＶからの入制御信号に従って上記の「入制御」を強制的に実行する。

続いて、ＯＮ時間帯フラグ記憶部２４の時刻ｔ_３２〜ｔ_３３の時間帯にフラグが立てられているので、自立用制御部２２２は上記の「入制御」を継続することになる。そして、時刻ｔ_３３に至ると、自立用制御部２２２は、ＯＮ時間帯フラグ記憶部２５を参照し、上記の「切制御」を実行する。

時刻ｔ_３４において、収集サーバＳＶから切制御信号が送信されると、ＴＳ動作フラグ記憶部２６のフラグはリセットされ、端局はＴＳ端局の状態で停止中となる。そして、自立用制御部２２２は、収集サーバＳＶからの切制御信号に従って上記の「切制御」を実行する。

その後、時刻ｔ_３５において収集サーバＳＶから入制御信号が送信されると、再び、ＴＳ動作フラグ記憶部２６にフラグが立てられ、端局はＴＳ端局の状態で動作中となる。その結果、時刻ｔ_３５以降、自立用制御部２２２は再び、ＯＮ時間帯フラグ記憶部２４を参照し、現在の時間がＯＮ時間帯であれば上記の「入制御」を行い、ＯＮ時間帯でなければ上記の「切制御」を行う。ここでは、ＯＮ時間帯フラグ記憶部２４の時刻ｔ_３６（２１：００）〜ｔ_３７（２２：３０）の時間帯にフラグが立っており、自立制御部２２２は、時刻ｔ_３６〜ｔ_３７の時間帯において上記の「入制御」を実行する。

図９は、端局及び開閉器の各状態遷移を説明するための図であり、図６〜８を用いて説明した本実施の形態に係る開閉器制御システムの開閉制御方法において実現される端局及び開閉器の各状態遷移のすべての類型を示すものである。以下では、図９を用いて各状態遷移について個別に説明する。

（１）状態ａと状態ｂ間の遷移
状態ａは、端局がＮ端局の状態で、開閉器２８がＯＮ状態（閉状態）である。一方、状態ｂは、端局がＮ端局の状態で、開閉器２８がＯＦＦ状態（開状態）である。端局は共にＮ端局の状態であることから、開閉器２８の開閉は収集サーバＳＶの管理下にある。このため、これら２つの状態間の遷移は、収集サーバＳＶから端局に開閉制御信号（切制御信号、入制御信号）が送信されることで実現される。

（２）状態ａと状態ｃ間の遷移
状態ｃは、端局がＴＳ端局の状態で動作中であり、開閉器２８がＯＮ状態である。状態ａでは端局はＮ端局の状態であることから、状態ａから状態ｃへの遷移は、収集サーバＳＶから端局にＴＳ端局設定信号が送信され、ＴＳ端局フラグ記憶部２５にフラグが立つことで実現される。この際、開閉器２８のＯＮ状態が維持されるようにＯＮ状態フラグ記憶部２５のフラグは立っている。一方、状態ｃから状態ａへの遷移は、収集サーバＳＶから端局にＴＳ端局解除信号が送信され、ＴＳ端局フラグ記憶部２５のフラグがリセットされることで実現される。

（３）状態ａと状態ｄ間の遷移
状態ｄは、端局がＴＳ端局の状態で動作中であり、開閉器２８がＯＦＦ状態である。状態ａでは端局はＮ端局の状態であることから、状態ａから状態ｄへの遷移は、収集サーバＳＶから端局にＴＳ端局設定信号が送信され、ＴＳ端局フラグ記憶部２５にフラグが立つことで実現される。この際、開閉器２８がＯＦＦ状態となるようにＯＮ時間帯フラグ記憶部２４のフラグが設定されている。一方、収集サーバＳＶから端局にＴＳ端局解除信号が送信されても、開閉器２８のＯＦＦ状態が維持されるので、状態ｄから状態ａへの遷移は起らない。

（４）状態ｂと状態ｃ間の遷移
状態ｂから状態ｃへの遷移は、収集サーバＳＶから端局にＴＳ端局設定信号が送信され、ＴＳ端局フラグ記憶部２５にフラグが立つことで実現される。この際、開閉器２８がＯＮ状態となるようにＯＮ時間帯フラグ記憶部２４が設定されている。一方、収集サーバＳＶから端局にＴＳ端局解除信号が送信されても、開閉器２８のＯＮ状態が維持されるので、状態ｃから状態ｂへの遷移は起らない。

（５）状態ｂと状態ｄ間の遷移
状態ｂから状態ｄへの遷移は、収集サーバＳＶから端局にＴＳ端局設定信号が送信され、ＴＳ端局フラグ記憶部２５にフラグが立つことで実現される。この際、開閉器２８のＯＦＦ状態が維持されるようにＯＮ時間帯フラグ記憶部２４が設定されている。一方、状態ｄから状態ｂへの遷移は、収集サーバＳＶから端局にＴＳ端局解除信号が送信され、ＴＳ端局フラグ記憶部２５のフラグがリセットされることで実現される。

（６）状態ｃと状態ｄ間の遷移
端局は共にＴＳ端局の状態で動作中あることから、開閉器２８の開閉は端局の管理下にある。このため、これら２つの状態間の遷移は、ＯＮ時間帯フラグ記憶部２４に設定されたＯＮ時間帯に従って開閉器２８の開閉が制御されることで実行される。

（７）状態ｃと状態ｅ間の遷移
状態ｅは、端局がＴＳ端局の状態で停止中であり、開閉器２８がＯＦＦ状態である。状態ｃから状態ｅへの遷移は、収集サーバＳＶから端局に切制御信号が送信され、ＴＳ動作フラグ２６のフラグがリセットされることで実現される。一方、状態ｅから状態ｃへの遷移は、収集サーバＳＶから端局に入制御信号が送信され、ＴＳ動作フラグ２６にフラグが立つことで実現される。この際、開閉器２８がＯＮ状態となるようにＯＮ時間帯フラグ記憶部２４が設定されている。

（８）状態ｄと状態ｅ間の遷移
状態ｄから状態ｅへの遷移は、収集サーバＳＶから端局に切制御信号が送信され、ＴＳ動作フラグ記憶部２６のフラグがリセットされることで実現される。一方、状態ｅから状態ｄへの遷移は、収集サーバＳＶから端局に入制御信号が送信され、ＴＳ動作フラグ記憶部２６にフラグが立つことで実現される。この際、開閉器２８がＯＦＦ状態となるようにＯＮ時間帯フラグ記憶部２４のフラグが設定されている。

（９）状態ｄと状態ｆ間の遷移
状態ｆでは、端局がＴＳ端局の状態で動作中で、ＯＮ時間帯フラグ記憶部２４にフラグが立っていない時間帯に、開閉器２８が強制的にＯＮされた状態である。状態ｄから状態ｆへの遷移は、収集サーバＳＶから端局に入制御信号が送信されることで実現される。一方、状態ｆから状態ｄへの遷移は、収集サーバＳＶから端局に切制御信号が送信されることで実現される。なお、この際ＯＮ時間帯フラグ記憶部２４にフラグは立っていない状態である。

（１０）状態ｃと状態ｆ間の遷移
状態ｆから状態ｃへの遷移は、ＯＮ時間帯フラグ記憶部２４にフラグが立つことで実行される。一方、状態ｃでは、開閉器２８がＯＮ状態であるので、開閉器２８が強制的にＯＮされることは無く、このため、状態ｃから状態ｆへの遷移は起らない。

以上説明した、本実施形態に係る開閉器制御システム及びその開閉制御方法によれば、端局Ａ、Ｂ、Ｃ・・・を保有する電力需要家に電話連絡を取るような手間を掛けず、また、タイマ等の計器類を設けることなく、電力需要家の端局ユニットＵＴにおいて、遠隔地から与える制御信号により開閉器２８を開閉させると共に、自立的に開閉器２８を開閉させることもできる。従って、電力料金の契約種別の変更等に応じて通電時間帯を容易に設定し直すことができ、タイマ等の計器類を設置するためのスペースやコストを省くことができる。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、下記に示すような変形実施形態を取ることができる。
［１］上記実施形態では、集約装置が、収集サーバＳＶとゲートウエイＧＷとからなる例を示した。これは、集約装置の一例であり、複数のサーバを備えている集約装置、ゲートウエイＧＷを使用していない集約装置等であっても良い。また、端局間の無線通信方式としてＰＨＳ方式を例示したが、他の無線通信方式を採用することもできる。例えば、無線ＬＡＮを構成しているサーバとクライアントに、本発明を適用することも可能である。さらに、無線通信方式ではなく、有線通信方式を採用しても良い。
［２］上記実施形態では、端局Ａ、Ｂ、Ｃ・・・が複数の階層を備えたツリー状にネットワーク接続されている例を示した。これに代えて、各端局Ａ、Ｂ、Ｃ・・・が個別に収集サーバＳＶへ接続されるようにしても良い。

本発明の実施形態に係る開閉器制御システムの全体構成を示す模式図である。 収集サーバと端局との間における、データの送受信状態を示すタイムチャートである。 収集サーバ、及び１つの端局の機能構成を示すブロック図である。 端局から送信される検針データのデータ構成図である。 （ａ）は、ＯＮ時間帯フラグ記憶部の模式図、（ｂ）は、ＴＳ端局フラグ記憶部の模式図、（ｃ）は、ＴＳ動作フラグ記憶部の模式図である。 本発明の実施形態に係る開閉器制御システムの開閉制御方法を説明するためのタイミングチャートである。 本発明の実施形態に係る開閉器制御システムの開閉制御方法を説明するための他のタイミングチャートである。 本発明の実施形態に係る開閉器制御システムの開閉制御方法を説明するためのさらに他のタイミングチャートである。 端局及び開閉器の各状態遷移を説明するための図である。

符号の説明

ＳＶ 収集サーバ
ＧＷ ゲートウエイ
Ａ、Ｂ、Ｃ・・・ 端局
１１ 送受信部
１２ 制御部
１２１ 遠隔用制御部
１２２ 自立用制御部
１３ データ記憶部
２１ 送受信部
２２ 制御部
２２１ 遠隔用制御部
２２２ 自立用制御部
２３ バックアップメモリ
２４ ＯＮ時間帯フラグ記憶部
２５ ＴＳ端局フラグ記憶部
２６ ＴＳ動作フラグ記憶部
２７ 電力量計
２８ 開閉器

Claims (5)

1. 負荷に対して給電を行う配線系統を電力送電系統に対して遮断又は接続する開閉器と、
   前記負荷に対して給電を行なう時間に応じて前記開閉器の開閉状態の時間帯を定義する開閉時間帯フラグを記憶する開閉時間帯フラグ記憶部と、
   前記開閉時間帯フラグにより定義された時間帯に従って前記開閉器の開閉動作を制御する第１の制御状態と、前記開閉器の開閉動作を求める制御信号に基づいて前記開閉器の開閉動作を制御する第２の制御状態と、を切り替えて実行する第１の制御部と、
   前記第１及び第２の制御状態間の切り替えを求める制御信号に基づいて前記第１の制御部が実行すべき制御状態が前記第１及び第２の制御状態のいずれであるかを定義する制御状態フラグを記憶する制御状態フラグ記憶部と
   を備え、
   前記第１の制御部は、前記第１及び第２の制御状態のうちの前記制御状態フラグにより定義された制御状態を実行することを特徴とする開閉器制御システム。
2. 前記第１の制御部による前記第１の制御状態の実行中における前記第１の制御状態の停止を定義する停止フラグを記憶する停止フラグ記憶部をさらに備え、
   前記停止フラグは、前記第１の制御部が前記第１の制御状態の実行中に与えられる前記開閉器の開動作を求める制御信号に基づいて設定され、当該設定後に与えられる前記開閉器の閉動作を求める制御信号に基づいて解除されるものであり、
   前記第１の制御部は、前記第１の制御状態の実行中に前記停止フラグが設定されると前記第１の制御状態の実行を停止し、当該停止後に前記停止フラグが解除されると前記第１の制御状態の実行を再開することを特徴とする請求項１に記載の開閉器制御システム。
3. 前記第１の制御部は、前記第１の制御状態の実行中でかつ前記停止フラグが設定されていないときに、前記開閉器の閉動作を求める制御信号が与えられると、前記開閉時間帯フラグにより定義された時間帯の如何にかかわらず、前記開閉器の閉動作を実行する一方、前記開閉器の開動作を求める制御信号が与えられると、前記開閉時間帯フラグにより定義された時間帯の如何にかかわらず、前記開閉器の開動作を実行することを特徴とする請求項１または２に記載の開閉器制御システム。
4. 前記第１の制御部に、前記開閉器の開閉動作を求める制御信号及び前記第１及び第２の制御状態間の切り替えを求める制御信号を与える第２の制御部をさらに備え、
   前記第２の制御部は、前記第１及び第２の制御状態間の切り替えを求める制御信号を前記第１の制御部に与えて前記第２の制御状態を実行させると共に、前記開閉器の開閉動作を求める制御信号を前記第２の制御状態を実行する前記第１の制御部に与えて前記開閉器を開閉動作させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の開閉器制御システム。
5. 負荷に対して給電を行う配線系統を電力送電系統に対して遮断又は接続する開閉器の開閉制御を行う開閉器制御システムの開閉制御方法であって、
   前記負荷に対して給電を行なう時間に応じて前記開閉器の開閉状態の時間帯を設定する第１の工程と、
   前記第１の工程により設定された時間帯に従って前記開閉器の開閉動作を制御する第１の制御状態と、前記開閉器の開閉動作を求める制御信号に基づいて前記開閉器の開閉動作を制御する第２の制御状態と、を切り替えて実行する第２の工程と
   を備え、
   前記第２の工程は、前記第１及び第２の制御状態間の切り替えを求める制御信号に基づいて前記第１及び第２の制御状態間の切り替えを実行する第３の工程を含むことを特徴とする開閉制御方法。

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