JP5914854B2

JP5914854B2 - 管理装置および管理システム

Info

Publication number: JP5914854B2
Application number: JP2012109470A
Authority: JP
Inventors: 鈴木　淳一; 淳一鈴木; 隆之新居; 秀樹武長
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2012-05-11
Filing date: 2012-05-11
Publication date: 2016-05-11
Anticipated expiration: 2032-05-11
Also published as: JP2013240131A; WO2013168415A1; TWI514303B; TW201403527A

Description

本発明は、供給会社から供給される供給媒体の需要家での使用を管理する管理装置、およびこの管理装置を用いた管理システムに関する。

従来から、需要家での電力使用量を計測するシステムが知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１に記載されたシステムは、需要家での電力使用量として、主幹ブレーカを介して供給されている主幹電力量と、各分岐ブレーカを介して供給されている分岐電力量とを計測し、計測結果としての各電力量を表示装置に表示させている。

一方、需要家には、上記のようなシステムとは別に、電力会社が需要家から電力料金を徴集するために、需要家での電力使用量を計測する電力メータが設置されている。

特開２００９−１３０９８３号公報

ところで、近年、特許文献１に記載されたシステムと電力メータとの間を通信可能にする技術が開発されている。これにより、上記システムが電力メータの計測値を取得することが可能になる。

しかしながら、特許文献１に記載された従来のシステムおよび電力メータの各々の計測精度などにより、上記システムと電力メータとの間で電力使用量の計測値が一致しないことがあった。このため、特許文献１に記載された従来のシステムが自システムの計測値と電力メータの計測値とを表示装置に表示させた際に、表示内容を見たユーザが混乱するという問題があった。

本発明は上記の点に鑑みて為された発明であり、本発明の目的は、ユーザの混乱を低減させることができる管理装置、およびこの管理装置を用いた管理システムを提供することにある。

本発明の管理装置は、供給会社から供給される供給媒体の需要家での総使用量を計測し当該総使用量を上位装置に送信するメータ、および前記メータから負荷側に引き込まれた配電線で前記総使用量を計測する計測装置とともに用いられ、前記需要家での前記供給媒体の使用を管理する管理装置であって、前記計測装置から当該計測装置の計測値を取得する取得部と、前記メータと通信して当該メータから当該メータの計測値を受け取る通信部と、前記取得部が取得した計測値と前記通信部が受け取った計測値とを一致させるように補正する補正部と、前記補正部で補正された後の総使用量を出力する出力部とを備えることを特徴とする。

この管理装置において、前記取得部は、前記需要家の分電盤で分岐された分岐回路ごとに、当該分岐回路に接続された負荷による使用量を計測する第２の計測装置から当該第２の計測装置の計測値を取得し、前記補正部は、前記総使用量に対する補正量に合わせて、前記取得部が取得した前記第２の計測装置の計測値を補正し、前記出力部は、前記補正部で補正された後の各分岐回路の使用量を出力することが好ましい。

この管理装置において、前記出力部は、前記補正部で補正された後の値を表示装置に表示させることが好ましい。

この管理装置において、前記取得部が取得した計測値と前記通信部が受け取った計測値との差の絶対値が予め決められたしきい値よりも大きい場合に異常と判断する異常判断部を備えることが好ましい。

本発明の管理システムは、前記管理装置と、前記補正部で補正された後の値を表示する表示装置とを備えることを特徴とする。

本発明の管理装置および管理システムによれば、需要家での使用量について異なる値が存在することによるユーザの混乱を低減させることができる。

実施形態に係る管理システムの構成を示すブロック図である。実施形態の全体を示す概略図である。

本実施形態は、図１に示すように、需要家７での電力（供給媒体・資源）の使用を管理する管理装置１が電力メータ２および計測装置３とともに用いられている形態である。管理装置１には、表示装置４が接続されている。また、需要家７には分電盤５が設置されており、この分電盤５には複数の負荷機器６が接続されている。本実施形態では、管理装置１と電力メータ２と計測装置３と表示装置４と分電盤５とで管理システムを構成する。また、管理装置１と複数の負荷機器６とで、需要家７側のネットワークとしてのＨＥＭＳ（Home Energy Management System）ネットワーク９１（図２参照）を構築している。なお、本実施形態では、需要家７が戸建住宅である場合について説明するが、需要家７は、戸建住宅に限らず、例えば集合住宅の各住戸や事務所、工場などであってもよい。

負荷機器６は、電力を消費して動作する電気機器である。負荷機器６としては、例えば、空調装置や照明装置や住宅情報盤等の設備機器、テレビや冷蔵庫等の家電機器がある。

本実施形態の管理装置１は、電力メータ２の計測値を通信によって電力メータ２から受け取り、計測装置３の計測値を計測装置３から取得し、計測装置３の計測値と電力メータ２の計測値とを一致させるように補正し、補正後の値を出力する。以下、管理装置１、電力メータ２、計測装置３、表示装置４および分電盤５の詳細について説明する。

まず、電力メータ２について説明する。電力メータ２は、通信機能を有する電子式電力メータいわゆるスマートメータである。この電力メータ２は、電力会社（供給会社・資源供給事業者）８が電力料金を徴集するために需要家７に設置されており、電力会社８（図２参照）から供給される電力の需要家７での総電力使用量を計測し、上記総電力使用量を含む検針情報を上位装置８１（図２参照）に送信する。電力メータ２は、他の機器と通信する通信機能を有する通信ユニット２１と、電力使用量を計測する計測機能を有する計測ユニット２２とを備えている。通信ユニット２１および電力会社８の上位装置８１は、通信ユニット２１で取得された電力使用量に対して遠隔検針を行うための通信ネットワーク９２を構築している。

図２に示す通信ネットワーク９２では、複数の通信ユニット２１および上位装置８１は、通信ユニット２１が他の通信ユニット２１を通信の中継に用いることによって、図示しない親機との通信を可能にするマルチホップ通信により無線信号を送受している。すなわち、通信ネットワーク９２では、各通信ユニット２１と親機との間で直接または間接に通信が行われ、親機と直接通信できない通信ユニット２１は、通信可能な距離にある他の通信ユニット２１が通信パケットを順次中継することで、親機との間で通信を行っている。親機と直接通信できない通信ユニット２１の場合、通信ユニット２１と親機との間の通信ルートは、複数の候補の中から、直接通信を行う通信ユニット２１間での通信品質などを考慮して決定される。

上位装置８１は、例えば、電力会社８、または電力会社８から委託されたサービス提供会社が運営する管理サーバである。上位装置８１は、各需要家７の検針情報を集約する。なお、上位装置８１は、検針情報だけではなく、検針情報以外の情報も各通信ユニット２１から取得することができる。

図１に示す計測ユニット２２は、需要家７での総電力使用量を計測する電力量計測部２３と、電力会社８（図２参照）から需要家７への配電線９３に挿入された開閉器としてのリレー２４とを備えている。電力量計測部２３は、電力会社８から需要家７への配電線９３に挿入されており、電力会社８から需要家７側に供給される電力量すなわち需要家７での総電力使用量を、電圧と電流との瞬時値を演算して求めている。すなわち、電力量計測部２３は、電圧と電流の瞬時値を積算して使用電力を求め、求めた使用電力を積算することによって所定時間（例えば３０分）ごとの電力使用量を求め、求めた電力使用量を検針結果として通信ユニット２１に出力する。なお、計測ユニット２２内の配電線９３は、供給側においては柱上トランス（図示せず）に接続され、需要側においては分電盤５に接続されている。リレー２４は、例えば電力会社８の上位装置８１の指示に従って、電力会社８から需要家７側への配電線９３を開閉する。

通信ユニット２１は、管理装置１と通信を行う通信部２５と、電力メータ２の各部を制御する制御部２６とを備えている。また、図示しないが、通信ユニット２１は、他の通信ユニット２１と無線通信を行う第２の通信部と、路上検針用の保守端末（図示せず）と無線通信を行う第３の通信部とを備えている。通信部２５は、検針情報を含む種々の情報を管理装置１に送信したり、管理装置１が所持している情報を管理装置１から受信したりする。第２の通信部は、検針情報を他の通信ユニット２１に送信したり、他の通信ユニット２１からの検針情報を中継したりする。第３の通信部は、路上検針の際に、検針情報を保守端末に送信する。

通信ユニット２１は、所定時間（例えば３０分）おきに計測ユニット２２の検針結果を取得する。この通信ユニット２１は、計測ユニット２２から取得した検針結果すなわち需要家７での電力使用量を検針情報として電力会社８の上位装置８１へ送信する。検針情報は、直接または上位側の通信ユニット２１を経由してマルチホップ通信により、上位装置８１へ送信される。

管理装置１と通信ユニット２１とは、ＨＥＭＳネットワーク９１（図２参照）と通信ネットワーク９２（図２参照）とのいずれにも属さない通信路９４を用いて通信を行う。管理装置１と通信ユニット２１との間では、通信ユニット２１が取得した電力使用量、上位装置８１から通信ユニット２１に通知された電力使用量の削減目標、管理装置１と通信ユニット２１とが共有すべき情報などの通信を行う。なお、通信路９４は、無線通信路と有線通信路とのどちらでもよい。有線通信路を通信路９４に採用する場合は、需要家７に給電する配電線９３を通信路９４に兼用する電力線搬送通信（ＰＬＣ：Power Line Communications）を行うことが好ましい。

無線通信に用いられる無線チャネルは、予め決められた範囲の周波数帯に複数個設定されており、通信ユニット２１は、少なくともいずれかの無線チャネルを用いて無線通信を行う。管理装置１と通信ユニット２１とが無線通信を行う場合、管理装置１と通信ユニット２１との間の無線通信で用いられる無線チャネルは、ＨＥＭＳネットワーク９１で用いられる無線チャネルまたは通信ネットワーク９２で用いられる無線チャネルのいずれかと同一であってもよいし、両方と異なっていてもよい。

続いて、分電盤５について説明する。分電盤５は、需要家７の負荷機器６に交流電力を分配する。この分電盤５は、主幹ブレーカ５１と、複数の分岐ブレーカ５２とを備えている。主幹ブレーカ５１は、電力会社８（図２参照）からの交流電力を各分岐ブレーカ５２に出力する。分岐ブレーカ５２は、主幹ブレーカ５１からの電力を負荷機器６へ供給する。

続いて、計測装置３について説明する。計測装置３は、電力メータ２とは別に需要家７での総電力使用量を計測する第１の計測部３１と、計測装置３全体を制御する制御部３３とを備えている。第１の計測部３１は、主幹ブレーカ５１の入力側の主幹回路に流れる電流を検出する電流トランスを用いて、需要家７での総電力使用量を計測する。すなわち、第１の計測部３１は、電力メータ２から負荷機器６側に引き込まれた配電線９３において総電力使用量を計測する。制御部３３は、第１の計測部３１の計測値を管理装置１に出力する。なお、図１の例では、計測装置３は分電盤５と別体に設けられているが、計測装置３は、分電盤５と一体に設けられていてもよい。また、計測装置３は、管理装置１と一体に設けられていてもよいし、別体に設けられていてもよい。

続いて、管理装置１について説明する。管理装置１は、負荷機器６の電力使用量を管理する。この管理装置１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit：中央処理装置）およびメモリが搭載されたコンピュータ（マイクロコンピュータを含む）を主構成要素とし、取得部１１と、通信部１２と、補正部１３と、出力部１４とを備えている。

取得部１１は、計測装置３から情報を受け取るためのインタフェース部を有しており、計測装置３の計測値（需要家７での総電力使用量）を計測装置３から取得する。

通信部１２は、電力メータ２と通信するインタフェース部を有しており、通信によって電力メータ２から検針情報を受信する。すなわち、通信部１２は、電力メータ２の計測値を電力メータ２から受け取る。

補正部１３は、取得部１１が取得した計測値と通信部１２が受け取った計測値とを一致させるように補正する。すなわち、補正部１３は、需要家７での総電力使用量について計測装置３の計測値と電力メータ２の計測値との差分がなくなるような補正を行う。例えば、計測装置３の計測値と電力メータ２の計測値とが一致しない場合、補正部１３は、計測装置３の計測値を電力メータ２の計測値に置き換える。これにより、電力メータ２が自己の計測値をそのまま表示する機能を有する場合に、補正部１３で補正された値と、電力メータ２に表示される値とを一致させることができる。

出力部１４は、補正部１３で補正された後の総電力使用量を表示装置４に表示させるために、上記総電力使用量を含む使用情報を表示装置４に出力する。

表示装置４は、例えばコントロールビューワであり、管理装置１の出力部１４から使用情報を取得し、この使用情報に含まれている総電力使用量を表示する。すなわち、表示装置４は、補正部１３で補正された後の総電力使用量を表示する。計測装置３の計測値が電力メータ２の計測値に置き換えられた場合、表示装置４が表示する総電力使用量を、電力メータ２が表示する総電力使用量と一致させることができる。コントロールビューワは、需要家７に設置されており、需要家７の負荷機器６の状態などを表示する機器である。

ところで、計測装置３は、分電盤５で分岐された分岐回路ごとに、上記分岐回路に接続された負荷機器６による電力使用量を計測する第２の計測部３２を備えている。第２の計測部３２は、分岐ブレーカ５２に一対一で対応付けられて設けられており、対応する分岐ブレーカ５２の出力側の分岐回路に流れる電流を検出する電流トランスを用いて、上記分岐回路に接続されている負荷機器６による電力使用量を計測する。制御部３３は、各第２の計測部３２の計測値を管理装置１に出力する。

管理装置１において、取得部１１は、計測装置３の計測値（各分岐回路の電力使用量）を計測装置３から取得する。

補正部１３は、需要家７での総電力使用量に対する補正量に合わせて、取得部１１が取得した各分岐回路の電力使用量を補正する。すなわち、総電力使用量について電力メータ２の計測値が計測装置３の計測値に対してａ％大きい場合（電力メータ２の計測値＝計測装置３の計測値×（１００＋ａ）／１００の場合）、補正部１３は、各分岐回路の電力使用量をａ％だけ大きくする。例えば、総電力使用量について電力メータ２の計測値が計測装置３の計測値に対して４％大きい場合（電力メータ２の計測値＝計測装置３の計測値×１．０４の場合）、補正部１３は、各分岐回路の電力使用量を４％だけ大きくする。

出力部１４は、補正部１３で補正された後の各分岐回路の電力使用量を表示装置４に表示させるように、各分岐回路の電力使用量を含む使用情報を表示装置４に出力する。

また、管理装置１は、総電力使用量について取得部１１が取得した計測値と通信部１２が受け取った計測値との差の絶対値がしきい値よりも大きい場合に異常と判断する異常判断部１５をさらに備えている。すなわち、総電力使用量について計測装置３の計測値と電力メータ２の計測値との差の絶対値がしきい値よりも大きい場合、異常判断部１５は、異常が発生していると判断する。しきい値は、電力メータ２と計測装置３との計測ばらつきよりも大きな値に予め決められている。異常判断部１５が判断する異常としては、計測装置３の異常、電力メータ２の異常、管理装置１の異常などがある。

次に、本実施形態に係る管理システムの動作について説明する。まず、電力メータ２が需要家７での総電力使用量を計測し、管理装置１が電力メータ２の計測値（総電力使用量）を通信によって受け取る。上記とは別に、管理装置１は計測装置３の計測値（総電力使用量、各分岐回路の使用電力量）を取得する。その後、管理装置１は、総電力使用量について計測装置３の計測値と電力メータ２の計測値とを一致させるように補正する。また、管理装置１は、総電力使用量の補正量に合わせて、各分岐回路の電力使用量である計測値を補正する。その後、管理装置１は、補正後の電力使用量（総電力使用量、各分岐回路の電力使用量）を含む使用情報を表示装置４に出力する。表示装置４は、管理装置１から使用情報を取得し、この使用情報に含まれている電力使用量を表示する。

以上説明した本実施形態によれば、管理装置１は、計測装置３で計測された総電力使用量と電力メータ２で計測された総電力使用量とを一致させるように補正し、補正後の総電力使用量を出力する。これにより、本実施形態の管理装置１は、需要家７での総電力使用量について異なる値が存在する場合に比べて、ユーザの混乱を低減させることができる。

また、本実施形態によれば、管理装置１は、補正部１３において、総電力使用量に対する補正量に合わせて、各分岐回路の電力使用量を補正する。これにより、本実施形態の管理装置１は、各分岐回路の電力使用量を総電力使用量に整合させることができるので、総電力使用量と各分岐回路の電力使用量との間で矛盾が生じない。

さらに、本実施形態によれば、管理装置１は、補正部１３で補正された後の値（総電力使用量、各分岐回路の電力使用量）を表示装置４に表示させる。これにより、本実施形態の管理装置１は、未補正の値を表示装置４に表示させる場合に比べて、表示内容を見たユーザの混乱を低減させることができる。

また、本実施形態によれば、本来同じ値でなければならない２つの計測値（総電力使用量）が電力メータ２および計測装置３の計測精度のばらつき以上に異なる場合、例えば電力メータ２や計測装置３などが異常であることを簡単かつ早期に検出することができる。

なお、電力メータ２の計測値を変更することが許容されるならば、計測装置３の計測値と電力メータ２の計測値とを一致させる補正の一例として、補正部１３は、電力メータ２の計測値を計測装置３の計測値に置き換えてもよい。また、上記補正の他の例として、補正部１３は、計測装置３の計測値と電力メータ２の計測値との平均値を新たな総電力使用量としてもよい。

表示装置４は、コントロールビューワに限らず、携帯情報端末であってもよいし、管理装置１と通信可能なテレビであってもよい。表示装置４が携帯情報端末である場合、管理装置１は、補正後の電力使用量を含む使用情報を、ネットワークを介して携帯情報端末に送信すればよい。

また、本実施形態では、供給会社が電力会社８であって供給媒体が電力である場合について説明したが、電力以外にガスや水、熱などを供給媒体とする場合でも本実施形態と同様の技術を適用可能である。供給媒体が供給される需要家７には、供給媒体の使用量を計測する計測装置としてのメータが設置される。

１管理装置
１１取得部
１２通信部
１３補正部
１４出力部
１５異常判断部
２電力メータ
３計測装置
４表示装置
７需要家
８電力会社（供給会社）
８１上位装置
９３配電線

Claims

供給会社から供給される供給媒体の需要家での総使用量を計測し当該総使用量を上位装置に送信するメータ、および前記メータから負荷側に引き込まれた配電線で前記総使用量を計測する計測装置とともに用いられ、前記需要家での前記供給媒体の使用を管理する管理装置であって、
前記計測装置から当該計測装置の計測値を取得する取得部と、
前記メータと通信して当該メータから当該メータの計測値を受け取る通信部と、
前記取得部が取得した計測値と前記通信部が受け取った計測値とを一致させるように補正する補正部と、
前記補正部で補正された後の総使用量を出力する出力部と
を備えることを特徴とする管理装置。
前記取得部は、前記需要家の分電盤で分岐された分岐回路ごとに、当該分岐回路に接続された負荷による使用量を計測する第２の計測装置から当該第２の計測装置の計測値を取得し、
前記補正部は、前記総使用量に対する補正量に合わせて、前記取得部が取得した前記第２の計測装置の計測値を補正し、
前記出力部は、前記補正部で補正された後の各分岐回路の使用量を出力する
ことを特徴とする請求項１記載の管理装置。
前記出力部は、前記補正部で補正された後の値を表示装置に表示させることを特徴とする請求項１または２記載の管理装置。
前記取得部が取得した計測値と前記通信部が受け取った計測値との差の絶対値が予め決められたしきい値よりも大きい場合に異常と判断する異常判断部を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の管理装置。
請求項３記載の管理装置と、
前記補正部で補正された後の値を表示する表示装置と
を備えることを特徴とする管理システム。