JP6599737B2 - 電力計測システム、電力計測装置、及び外部装置 - Google Patents

Description

本発明は、電力計測システム、電力計測装置、及び外部装置に関する。

従来より、住宅等における消費電力や発電量を計測し、計測結果をモニタに表示する等して電力を監視する技術が普及しているが、電力を計測するために用いる各種機器の誤配線によって電力が正しく計測されない場合がある。そのため、誤配線が生じても正しく電力を計測するための様々な技術が提案されている。例えば、下記特許文献１では、太陽電池の発電量を計測して出力するパワーコンディショナが電力計測装置に接続されていない場合には、電流センサで検出される電流値と、電圧入力端子の電圧入力値とから太陽電池の発電量を演算し、パワーコンディショナが電力計測装置に接続されている場合には、電流センサの検出結果を無視して発電量の演算を行わないようにしている。このようにすることで、パワーコンディショナと電流センサとが誤って接続されている場合であっても、太陽電池の発電量が二重に計測されないようにしている。

特開２０１３−２１０２８９号公報

商用電源から負荷に供給される電力を計測する際、分電盤から負荷に流れる電流を検出するための電流センサが設置される。電流センサは、電流センサの取り付け方向が予め設定されており、検出する電流の方向と取り付け方向とが一致していない場合、本来検出すべき電流の方向と逆方向を示す電流値が検出され、電力が誤って計測される。電流センサの取り付けや取り外しは、電気工事士が行う必要があり、誤って取り付けられた電流センサを設置し直すには手間やコストがかかる。

本発明は、電流を検出する機器が誤って設置されている場合であっても、機器を設置し直す作業を行うことなく、電力を適切に計測しうる技術を提供することを目的とする。

本発明に係る電力計測システムは、系統と分電盤を介して接続された配線における電流を検出する電流検出部と、前記配線における電圧を検出する電圧検出部と、検出された前記電流及び前記電圧と、前記電流と前記電圧とに基づく力率とを用いて電力を算出する算出部と、算出された前記電力を用い、前記配線において検出すべき電流の方向に対し、前記電流検出部における前記電流の検出方向が逆であるか否かを判定する判定部と、前記電流の検出方向が逆であると判定された場合、前記電力の補正を指示する補正指示信号を出力する補正指示部と、を備え、前記算出部は、前記補正指示信号が出力された場合、検出された前記電流の位相又は前記力率の符号を反転して前記電力を算出する。

この構成によれば、電流検出部と電圧検出部によって、系統と分電盤を介して接続された配線における電流と電圧とが検出され、算出部によって、検出された電流及び電圧と、当該電流及び電圧に基づく力率とを用いて電力が算出される。判定部により、算出された電力を用い、配線において検出すべき電流の方向に対して電流の検出方向が逆であるか否か判定され、電流の検出方向が逆であると判定された場合に補正指示信号が出力される。算出部は、補正指示信号が出力されると、検出される電流の位相又は力率の符号を反転して電力を算出する。従って、電流の検出方向が逆であっても、電流を検出する機器を設置し直すことなく、電力を適切に自動補正することができる。

また、上記電力計測システムは、電力計測装置と、前記電力計測装置と通信接続可能な外部装置とを備え、前記電力計測装置は、前記電流検出部と、前記電圧検出部と、前記算出部と、前記算出部で算出された前記電力を示す電力情報を前記外部装置へ出力する出力部と、を有し、前記外部装置は、前記電力計測装置から前記電力情報を取得する取得部と、前記判定部と、前記補正指示部と、を有することとしてもよい。

この構成によれば、電力計測装置において、電流検出部と電圧検出部により、系統に接続された配線における電流と電圧とを検出し、算出部により、電流と電圧と当該電流及び電圧に基づく力率とを用いて電力を算出し、出力部により、算出された電力を示す電力情報を外部装置に出力する。外部装置において、取得部により電力情報を取得し、判定部により、取得された電力情報に基づいて、配線において検出すべき電流の方向に対して電流の検出方向が逆であるか否か判定する。そして、電流の検出方向が逆であると判定された場合、補正指示部により外部装置から電力計測装置に対して補正指示信号を出力する。電力計測装置の算出部は、補正指示信号が出力されると、検出される電流の位相又は力率の符号を反転して電力を算出する。従って、電力計測装置における電流の検出方向が逆であっても、電流を検出する機器を設置し直す作業を行うことなく、外部装置によって遠隔で電力を自動補正することができるので、本構成を備えていない場合と比べ、作業コストや手間を軽減することができる。

また、上記電力計測システムは、電力計測装置と、前記電力計測装置と通信接続可能な外部装置とを備え、前記電力計測装置は、前記電流検出部と、前記電圧検出部と、前記電流検出部で検出された電流値と前記電圧検出部で検出された電圧値とを前記外部装置へ出力する出力部と、を有し、前記外部装置は、前記電力計測装置から前記電流値と前記電圧値とを取得する取得部と、前記算出部と、前記判定部と、前記補正指示部と、前記算出部で算出された電力値を前記電力計測装置へ送信する送信部と、を有することとしてもよい。

この構成によれば、電力計測装置の電流検出部と電圧検出部において、系統に接続された配線における電流と電圧とを検出し、出力部により、検出された電流値と電圧値を外部装置に出力する。そして、外部装置の取得部で電力計測装置から出力された電流値と電圧値を取得し、算出部において、取得された電流値及び電圧値と、当該電流値と電圧値とに基づく力率とを用いて電力を算出する。外部装置の判定部は、算出された電力値に基づき、配線において検出すべき電流の方向に対し、電流の検出方向が逆であるか否か判定し、電流の検出方向が逆であると判定した場合、補正指示信号が補正指示部から算出部に出力される。そして、算出部において、電力計測装置から取得した電流の位相又は力率の符号を反転して電力を算出する。従って、電力計測装置における電流の検出方向が逆であっても、電流を検出する機器を設置し直す作業を行うことなく、外部装置によって遠隔で電力を自動補正することができる。また、外部装置において電力を算出し、電力計測装置は、検出した電流値と電圧値とを外部装置に出力するだけでよいため、電力計測装置における電力算出の処理負荷を軽減することができる。

また、上記電力計測システムにおける前記配線は、任意の期間、前記系統からの電力を受けることができない設備に設けられていることとしてもよい。

この構成によれば、電流を検出する機器が誤って設置されている場合、任意の期間を除き、配線が設けられた設備に作業者が出向くことなく、電力を自動補正することができる。そのため、系統から電力が供給されない期間が例えば新築住宅等における未入居の期間である場合において、電流を検出する機器が誤って設置されていたとしても、当該住宅の入居後に作業者が出向いて機器を設置し直すことなく、適切な電力を提示することが可能であり、作業者に要するコストを低減することができる。

また、上記電力計測システムにおいて、前記配線は、交流負荷及び太陽光発電装置と接続され、前記太陽光発電装置から前記分電盤を介して前記系統に電力を供給可能に構成され、前記外部装置は、インターネット網を介してＮＴＰ（Network Time Protocol）サーバから時刻を示す時刻情報を取得する時刻情報取得部を備え、前記判定部は、取得した前記時刻情報が示す時刻が予め定めた夜間の時間帯である場合において、前記算出された電力の符号が、前記系統への電力供給に対応する符号である場合、前記電流の検出方向が逆であると判定することとしてもよい。

この構成によれば、ＮＴＰサーバからの時刻情報を用いることで、太陽光発電装置を用いて系統連系を行うシステムにおいて、電流検出方向が逆であるか否かの判定を精度良く行うことができる。

また、上記電力計測システムにおいて、前記配線は、交流負荷及び発電装置と接続され、前記発電装置から前記分電盤を介して前記系統に電力を供給可能に構成され、前記出力部は、さらに、電力会社によって計測された、前記系統から供給された電力及び前記系統へ供給された電力を示す計測電力情報を取得し、当該計測電力情報を前記外部装置へ出力し、前記取得部は、さらに、前記計測電力情報を取得し、前記判定部は、さらに、取得した前記計測電力情報を用いて、前記電流の検出方向が逆であるか否かを判定することとしてもよい。

この構成によれば、電力会社で計測された計測電力情報を用いることで、発電装置を用いて系統連系を行うシステムにおいて、電流検出方向が逆であるか否かの判定を精度良く行うことができる。

また、上記電力計測システムにおいて、前記電力計測装置は、前記電力計測装置が配置された所定エリアにおけるエネルギーを管理するエネルギー管理システムに接続されていることとしてもよい。

この構成によれば、電力計測装置で計測された電力を、系統から供給される電力又は系統に供給する電力を示す情報としてエネルギー管理システムで利用することができる。

本発明に係る電力計測装置は、外部装置と通信接続可能な電力計測装置であって、系統と接続された配線における電流を検出する電流検出部と、前記配線における電圧を検出する電圧検出部と、検出された前記電流及び前記電圧と、前記電流と前記電圧とに基づく力率とを用いて電力を算出する算出部と、算出された前記電力を示す電力情報を前記外部装置へ送信する送信部と、を備え、前記算出部は、前記外部装置からの指示に応じて、検出される前記電流の位相、又は前記力率の符号を反転して前記電力を算出する。

この構成によれば、電流の検出方向が逆であっても、電流を検出する機器を設置し直す作業を行うことなく、電力を自動補正することができるので、本構成を備えていない場合と比べ、作業コストや手間を軽減することができる。

本発明に係る外部装置は、系統と接続された配線における電流と電圧とを検出し、検出した前記電流と前記電圧とに基づいて電力を計測する電力計測装置と通信接続可能な外部装置であって、前記電力計測装置から前記電力を示す電力情報を取得する取得部と、取得した前記電力情報を用い、前記配線において検出すべき電流の方向に対し、前記電流の検出方向が逆であるか否かを判定する判定部と、前記電流の検出方向が逆であると判定された場合、前記電力の補正を指示する補正指示信号を前記電力計測装置へ送信する補正指示部と、を備える。

この構成によれば、電流の検出方向が逆の場合、電力の補正指示を遠隔で指示することができるので、電力計測装置の設置場所に作業者が出向き、電流の検出方向を確認したり、機器を設置し直したりする作業を必要としない。

本発明の構成によれば、電流を検出する機器が誤って設置されている場合であっても、機器を設置し直す作業を行うことなく、電力を適切に計測することができる。

図１は、第１実施形態に係る電力計測装置が接続されたエネルギー管理システムの概略構成例を示す模式図である。 図２は、図１に示す電力計測装置とサーバの機能ブロック図である。 図３の（ａ）は、電流センサが正しく取り付けられている場合の交流電流、交流電圧、及び電力の波形例を示す図である。図３の（ｂ）は、電流センサが誤って取り付けられている場合の交流電流、交流電圧、及び電力の波形例を示す図である。 図４は、図１に示す電力計測装置とサーバの動作フロー図である。 図５は、第２実施形態に係る電力計測装置が接続されたエネルギー管理システムの概略構成例を示す模式図である。 図６は、第３実施形態に係る電力計測装置が接続されたエネルギー管理システムの概略構成例を示す模式図である。

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態に係る電力計測システムは、ＨＥＭＳ（Home Energy Management System）等のエネルギー管理システムに接続されて利用される。図１は、本実施形態に係る電力計測システムが接続されたエネルギー管理システムの概略構成を示す模式図である。

図１に示すように、エネルギー管理システム１は、系統１１と接続された分電盤１２に接続された配線Ｌに、交流負荷１３、エネルギー管理装置１４、電力計測装置１５、パワーコンディショナー１６が接続され、さらに、インターネット網２０を介して電力計測装置１５とサーバ３０とが接続されている。そして、パワーコンディショナー１６は、太陽電池１７と蓄電池１８とにそれぞれ接続されている。本実施形態における電力計測システムは、電力計測装置１５とサーバ３０（外部装置）とによって構成される。

交流負荷１３は、例えば、宅内に設置されたパーソナルコンピュータやサーバ等のＯＡ機器、テレビ、冷蔵庫、照明等、交流電力の供給によって動作する電気機器である。

太陽電池１７は、複数のセルが直列又は並列に接続された太陽電池モジュールを備え、光起電力効果によって太陽光を直流電力に変換する。

蓄電池１８は、繰り返し充放電可能な二次電池であり、例えば、リチウムイオン電池が用いられる。蓄電池１８は、パワーコンディショナー１６の制御の下、直流電力を蓄電したり放電したりする。

パワーコンディショナー１６は、ＤＣ／ＤＣコンバータと、双方向インバータとを備える（いずれも図示略）。パワーコンディショナー１６は、ＤＣ／ＤＣコンバータにより、太陽電池１７で生成された直流電力を蓄電池１８の電圧に応じた所定の電圧に変換して蓄電池１８に充電する。また、パワーコンディショナー１６は、双方向インバータにより、太陽電池１７で生成された直流電力、蓄電池１８から放電された直流電力を所定電圧の交流電力に変換したり、分電盤１２を介して系統１１から供給される交流電力を、蓄電池１８の電圧に応じた所定の電圧の直流電力に変換したりする。

エネルギー管理装置１４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）及びメモリ（ＲＯＭ(Read Only Memory)及びＲＡＭ(Random Access Memory)）と、ディスプレイとを備える（いずれも図示略）。エネルギー管理装置１４は、電力計測装置１５で計測された電力、太陽電池１７の発電量、蓄電池１８の電池残量等をディスプレイに表示する。

電力計測装置１５は、電流センサ１５ａと計測ユニット１５ｂとを含み、系統１１から分電盤１２を介して交流負荷１３に対して供給された電力を計測する。

電流センサ１５ａは、分電盤１２と交流負荷１３との間の配線Ｌに接続され、分電盤１２と交流負荷１３との間における交流電流値を逐次検出し、検出した交流電流値を計測ユニット１５ｂに出力する。

ここで、図２に、電力計測装置１５とサーバ３０の機能ブロック図を示す。図２に示すように、計測ユニット１５ｂは、電圧計測部１５１、算出部１５２、及び出力部１５３を有する。計測ユニット１５ｂは、ＣＰＵと、ＲＯＭ及びＲＡＭ等のメモリと、インターネット網２０を介してサーバ３０と接続するための通信インタフェースとを備える（いずれも図示略）。計測ユニット１５ｂは、ＣＰＵがＲＯＭに記憶された制御プログラムを実行することで、電圧計測部１５１、算出部１５２、及び出力部１５３の各機能を実現する。

電圧計測部１５１は、分電盤１２と交流負荷１３との間の交流電圧を逐次検出し、検出した交流電圧値を算出部１５２に出力する。

算出部１５２は、電流センサ１５ａから出力された交流電流の実効値（電流実効値）を算出するとともに、電圧計測部１５１から出力された交流電圧の実効値（電圧実効値）を算出する。そして、算出部１５２は、電流実効値と、電圧実効値と、電流実効値と電圧実効値の位相差に基づく力率とを乗算することにより電力を算出し、その電力値を出力部１５３へ出力する。また、算出部１５２は、後述するサーバ３０から補正指示信号が送信された場合、電流センサ１５ａから出力された交流電流値の位相を反転させて電流実効値を算出し、その電流実効値を用いて電力を算出する。

出力部１５３は、算出部１５２から出力された電力値を示す電力情報を、一定時間ごとにサーバ３０へ出力する。また、出力部１５３は、算出部１５２から出力された電力値をエネルギー管理装置１４に出力する。

図２に示すように、サーバ３０は、取得部３１、判定部３２、及び補正指示部３３を有する。サーバ３０は、ＣＰＵと、ＲＯＭ及びＲＡＭ等のメモリと、ハードディスクと、インターネット網２０を介して電力計測装置１５と接続するための通信インタフェースとを備える（いずれも図示略）。サーバ３０は、ＣＰＵがＲＯＭに記憶された制御プログラムを実行することで、取得部３１、判定部３２、及び補正指示部３３の各機能を実現する。

取得部３１は、電力計測装置１５から出力された電力情報を取得し、判定部３２に出力する。

判定部３２は、取得部３１から出力された電力情報が示す電力値に基づいて、電流センサ１５ａの電流検出方向が逆であるか否かを判定する。系統１１から交流負荷１３に対して電力が供給されている状況において、電流センサ１５ａが誤って取り付けられていれば、正しく取り付けられている場合に検出される交流電流と逆位相の交流電流が検出され、算出される電力値はマイナス値となる。

図３の（ａ）は、電流センサ１５ａが正しく取り付けられている場合、すなわち、電流センサ１５ａの電流検出方向と分電盤１２から交流負荷１３に電流が流れる方向とが同じである場合の交流電流及び交流電圧と、そのときの電力の波形イメージを示している。図３の（ａ）に示すように、電流センサ１５ａが正しく取り付けられている場合、交流電流Ｌ２と交流電圧Ｌ１の極性が同じであり、そのときの電力Ｌ３はプラスの値となる。

一方、図３の（ｂ）は、電流センサ１５ａが誤って取り付けられている場合、すなわち、電流センサ１５ａの電流検出方向と分電盤１２から交流負荷１３に電流が流れる方向とが逆である場合の交流電流及び交流電圧と、そのときの電力の波形イメージを示している。この場合、交流電圧Ｌ１’は、図３の（ａ）に示す交流電圧Ｌ１と同位相であるが、交流電流Ｌ２’の位相は、図３の（ａ）に示す交流電流Ｌ２と逆位相となり、この場合の電力Ｌ３’はマイナスの値となる。そのため、実際には、系統１１から分電盤１２を介して交流負荷１３に電力が供給されているにも関わらず、系統１１に対して電力を供給しているような結果となる。本実施形態では、判定部３２は、電力計測装置１５から取得した電力がマイナスの値である場合に、電流センサ１５ａの電流検出方向が逆であると判定し、その判定結果を補正指示部３３に出力する。

補正指示部３３は、判定部３２から、電流センサ１５ａの電流検出方向が逆であることを示す判定結果を受け取ると、電力の補正を指示する補正指示信号を電力計測装置１５に送信する。

（動作）
図４は、電力計測装置１５とサーバ３０とによる電力計測処理の動作フローを示す図である。電力計測装置１５において、分電盤１２を介した系統１１と交流負荷１３との間の交流電流が電流センサ１５ａによって常時検出され、分電盤１２を介した系統１１と交流負荷１３との間の交流電圧が計測ユニット１５ｂによって常時検出される（ステップＳ１１）。そして、計測ユニット１５ｂは、検出された交流電流と交流電圧とに基づいて電力を算出して出力する（ステップＳ１２）。具体的には、算出した電力値は、エネルギー管理装置１４に出力されるとともに、インターネット網２０を介して、電力値を示す電力情報がサーバ３０へ出力される。

サーバ３０は、電力計測装置１５から電力情報を取得し（ステップＳ２１）、取得した電力情報が示す電力値に基づいて、電流センサ１５ａの電流検出方向が逆であるか否かを判定する（ステップＳ２２）。この例では、系統１１から交流負荷１３に対して電力が供給されているため、サーバ３０は、取得した電力値がマイナス値である場合には、電流センサ１５ａの電流検出方向が逆であると判定し（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、電力計測装置１５に対して補正指示信号を出力する（ステップＳ２３）。一方、サーバ３０は、取得した電力値がプラスの値である場合には、電流センサ１５ａの電流検出方向が逆ではないと判定し（ステップＳ２２：Ｎｏ）、処理を終了する。

電力計測装置１５において、サーバ３０から補正指示信号を取得すると（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、計測ユニット１５ｂにより、電流センサ１５ａで検出された交流電流の位相を反転させた交流電流と、計測ユニット１５ｂで検出した交流電圧とに基づいて電力を算出し、エネルギー管理装置１４及びサーバ３０へ出力する（ステップＳ１４）。また、電力計測装置１５は、ステップＳ１３において、サーバ３０から補正指示信号を取得しなければ（ステップＳ１３：Ｎｏ）、ステップＳ１２の処理に移行し、電流センサ１５ａで検出された交流電流値をそのまま用いて電力を算出する。

このように、サーバ３０によって、電力計測装置１５で計測された電力量から電流センサ１５ａの電流検出方向が逆であると判定された場合、電力計測装置１５に補正指示信号が出力されることにより、それ以降に電流センサ１５ａで検出される交流電流の位相が反転されて電力が算出される。そのため、電流センサ１５ａが誤って取り付けられている場合であっても、電流センサ１５ａを取り付け直す必要がなく、系統１１から供給された電力を適切に計測して利用者に提示することができる。また、配線Ｌが新築住宅等に設置され、配線Ｌに電流センサ１５ａと計測ユニット１５ｂが取り付けられる場合、入居までの期間は配線Ｌに電流を流すことができないため、この期間は、電流センサ１５ａの電流検出方向が逆であるか否かを判定することができない。そのため、計測ユニット１５ｂがサーバ３０と接続されていない構成では、入居後、電力が使用され、その電力値が表示される等して提示されなければ電流センサ１５ａが誤って設置されているか否か分からない。一方、本実施形態のように、サーバ３０に電力計測装置１５が接続されている構成では、電力の使用が開始されてから迅速にサーバ３０によって電流検出方向の判定を行い、電力の自動補正が可能である。よって、本実施形態に係る電力計測システムは、任意の期間、系統からの電力を受けることができない設備に設けられた配線の電力を計測する際に特に有用である。

なお、上述した実施形態では、サーバ３０は、１つの電力計測装置１５とインターネット網２０を介して接続されている例を説明したが、複数のエネルギー管理システムのそれぞれに設けられた複数の電力計測装置１５とインターネット網２０を介して接続されていてもよい。この場合には、複数の電力計測装置１５は、それぞれを識別するための識別情報を記憶し、サーバ３０は、複数の電力計測装置１５のそれぞれから、対応する識別情報と電力情報を取得し、取得した各電力情報に基づいて各電力計測装置１５における電流センサ１５ａの電流検出方向が逆であるか否かを判定する。そして、サーバ３０は、電流センサ１５ａの電流検出方向が逆であると判定された電力計測装置１５の識別情報と補正指示信号とを送信する。各電力計測装置１５は、サーバ３０から送信された識別情報と、記憶されている識別情報とが一致する場合に、当該電力計測装置１５において検出される交流電流の位相を反転して電力を算出する。

また、上述した実施形態では、電力計測装置１５は、インターネット網２０を介してサーバ３０と接続され、一定時間ごとに、サーバ３０に電力値を出力したが、電流センサ１５ａで検出した交流電流値と計測ユニット１５ｂで検出した交流電圧値とを出力してもよい。サーバ３０は、出力された交流電流値と交流電圧値とに基づいて電力を算出し、算出した電力値に基づいて電流センサ１５ａの電流検出方向が逆であると判定してもよい。

＜第２実施形態＞
本実施形態では、太陽電池１７で発電された電力を系統１１に供給（逆潮流）する系統連系可能なエネルギー管理システムに電力計測システムが接続されている例について説明する。

図５は、本実施形態に係る電力計測システムが接続されたエネルギー管理システムの概略構成を示す模式図である。図５において、第１実施形態と同様の構成には第１実施形態と同じ符号が付されている。以下、第１実施形態と異なる構成について説明する。

図５に示すように、電力計測システムは、電力計測装置１５０と、電力計測装置１５０とインターネット網２０を介して接続されたサーバ１３０とを備え、サーバ１３０は、インターネット網２０を介してＮＴＰ（Network Time Protocol）サーバ４０に接続されている。

電力計測装置１５０は、電流センサ１５ａと計測ユニット１５０ｂとを有する。計測ユニット１５０ｂは、配線Ｌにおける電圧を検出し、検出した電圧値と、電流センサ１５ａで検出される電流値とに基づいて電力を算出する。

サーバ１３０は、ＮＴＰサーバ４０に一定時間ごとにアクセスし、ＮＴＰサーバ４０から時刻情報を取得する。サーバ１３０は、取得した時刻情報で示される時刻が、予め定めた夜間の時間帯である場合において、計測ユニット１５０ｂから取得した電力値がマイナス値であれば、電流センサ１５ａの電流検出方向が逆であると判定する。つまり、夜間の時間帯に太陽電池１７が発電することはないため、この時間帯に算出される電力値がマイナス値となることはない。従って、夜間の時間帯に算出された電力値がマイナス値である場合には、電流センサ１５ａの電流検出方向が本来検出すべき電流の方向と逆であると判定する。そして、この場合、サーバ１３０は、計測ユニット１５０ｂに対して補正指示信号を出力する。計測ユニット１５０ｂは、サーバ１３０から補正指示信号を取得すると、電流センサ１５ａから出力される電流の位相を反転して電力を算出する。

本実施形態では、サーバ１３０がＮＴＰサーバ４０から取得した時刻情報と、電力計測装置１５０で算出した電力値とに基づいて、電流センサ１５ａの電流検出方向が逆であるか否か判定され、電流電検出方向が逆であると判定された場合、電流センサ１５ａで検出される電流の位相を反転して電力が算出される。そのため、本実施形態における電力計測システムは、系統連系可能なシステムに適用可能であり、電流センサ１５ａが誤って取り付けられているか否かの判定を精度良く行うことができる。

＜第３実施形態＞
本実施形態では、太陽電池１７等の発電装置で発電された電力を系統１１に供給（逆潮流）する系統連系可能なエネルギー管理システムに電力計測システムが接続されている例について説明する。

図６は、本実施形態における電力計測システムの構成例を示す模式図である。図６において、第１実施形態と同様の構成には第１実施形態と同じ符号が付されている。以下、第１実施形態と異なる構成について説明する。

電力計測装置２５０は、電流センサ１５ａと計測ユニット２５０ｂとを備え、計測ユニット２５０ｂは、スマートメータ５０と接続されている。

スマートメータ５０は、電力会社のネットワーク網（図示略）に接続されている。スマートメータ５０は、電力会社によって一定時間ごとに計測される、系統１１から供給された電力及び系統１１に供給した電力をそれぞれ示す買電データ及び売電データを、ネットワーク網を介して取得する。スマートメータ５０は、取得した買電データ及び売電データと、買電データ及び売電データを取得した取得時間とを計測ユニット２５０ｂに出力する。

計測ユニット２５０ｂは、配線Ｌの電圧を検出し、検出した電圧値と、電流センサ１５ａで検出された電流値とに基づいて電力を算出する。また、計測ユニット２５０ｂは、スマートメータ５０から取得した買電データ、売電データ、及び取得時間をサーバ２３０に出力するとともに、算出した電力値を示す算出電力データとその算出時間とをサーバ２３０に出力する。

サーバ２３０は、計測ユニット２５０ｂから出力された買電データと売電データの各電力値の合計値を算出する。また、サーバ２３０は、買電データ及び売電データの取得時間と算出電力データの算出時間とに基づき、計測ユニット２５０ｂから出力された算出電力データのうち、買電データと売電データに対応する算出電力データを積算する。そして、サーバ２３０は、買電データ（例えばプラス値）と売電データ（例えばマイナス値）の合計値と、算出電力データの積算値とを照合し、買電データと売電データの合計値の符号と、積算値の符号とが一致しない場合、電流センサ１５ａの電流検出方向が逆であると判定し、計測ユニット２５０ｂに補正指示信号を出力する。計測ユニット２５０ｂは、サーバ２３０から補正指示信号を取得すると、電流センサ１５ａで検出される電流の位相を反転して電力を算出する。

本実施形態では、計測ユニット２５０ｂがスマートメータ５０に接続され、電力会社で計測された買電データと売電データとをスマートメータ５０から取得し、サーバ２３０は、その買電データ及び売電データと、計測ユニット２５０ｂで算出された電力値とに基づいて電流センサ１５ａの電流検出方向が逆であるか否かを判定する。そのため、本実施形態における電力計測システムは、系統連系可能なシステムに対して適用可能であり、電流センサ１５ａが誤って取り付けられているか否かの判定を精度良く行うことができる。

＜変形例＞
以上、本発明の実施形態を説明したが、上述した実施形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施形態を適宜変形して実施することが可能である。以下、本発明の変形例について説明する。

（１）上述した第１実施形態では、電力計測装置１５とサーバ３０とが常時接続され、電力計測装置１５から一定時間ごとに出力される電力に基づいて電流センサ１５ａの電流検出方向が逆であるか否かをサーバ３０において判定し、電流検出方向が逆である場合に、サーバ３０から電力計測装置１５に電力の補正を指示する補正指示信号を出力するようにしたが、以下のように構成してもよい。例えば、ＰＣ（Personal Computer）等の外部装置を任意のタイミングで電力計測装置１５と通信接続させたときに、電力計測装置１５から外部装置に対して電力値を出力し、外部装置において、電流センサ１５ａの電流検出方向が逆であると判定した場合、電力計測装置１５に補正指示信号を送信してもよい。

（２）また、上述した第１実施形態において、系統１１から交流負荷１３へ電力を供給するとともに、太陽電池１７で発電された余剰電力を系統１１へ供給する系統連系を行う場合には、保守メンテナンスを行う作業者がＰＣ等の外部装置を電力計測装置１５に接続し、作業者によって電流検出方向が逆であるか否か判断してもよい。この場合、外部装置が電力計測装置１５に接続されたとき、電力計測装置１５から外部装置に電力値を出力し、作業者によって、外部装置に出力された電力値を確認する。例えば、夜間等、太陽電池１７が発電していない状況において、電力計測装置１５から出力された電力値がマイナス値である場合、電流センサ１５ａの電流検出方向が逆であると判断してもよい。また、晴天時の昼間等、太陽電池１７が発電した電力がパワーコンディショナー１６によって交流負荷１３や蓄電池１８に供給され、その余剰電力が系統１１へ供給されている状況において、電力計測装置１５から出力された電力値がプラス値である場合、電流センサ１５ａの電流検出方向が逆であると判断してもよい。この場合、例えば、外部装置は、作業者による所定操作に応じて、電力計測装置１５に対する補正指示の入力を受け付けるための保守画面を表示し、作業者の補正指示の入力操作を受け付ける。作業者による補正指示の入力操作がなされた場合、外部装置から電力計測装置１５に対して補正指示信号を出力し、計測ユニット１５ｂにおいて、電流センサ１５ａの交流電流の位相を反転して電力値を算出するようにする。

（３）上述した第１実施形態における電力計測システムは、電力計測装置１５の計測ユニット１５ｂにおいて電力を算出する例であったが、以下のように構成してもよい。例えば、計測ユニット１５ｂでは電力を算出せず、計測ユニット１５ｂで検出した交流電圧と、電流センサ１５ａで検出された交流電流とをサーバ３０に出力し、サーバ３０において、計測ユニット１５ｂから出力された交流電圧と交流電流とを用いて電力を算出する。そして、サーバ３０において、算出した電力値に基づいて電流検出方向が逆であるか否かを判定し、電流検出方向が逆であると判定した場合、第１実施形態と同様にその電力値を補正して電力計測装置１５ａに出力してもよい。つまり、電力計測システムは、系統と分電盤を介して接続された配線の電流を検出する電流検出部と、当該配線の電圧を検出する電圧検出部と、検出された電流と電圧とに基づいて電力を算出する算出部と、算出された電力を用いて電流検出方向が逆であるか否かを判定する判定部と、電流検出方向が逆であると判定した場合に、前記電力の補正を指示する補正指示信号を出力する出力部と、を備え、算出部は、補正指示信号が出力された場合、検出された電流の位相を反転して電力を算出するものであればよい。

（４）上述した第１実施形態では、計測ユニット１５ｂにおける電力値の補正は、サーバ３０からの補正指示信号により電流の位相を反転して電力を算出したが、サーバ３０から、計測ユニット１５ｂに予め記憶されている電力値の計算プログラムの一部を書き換えてもよい。つまり、検出された電流値及び電圧値に対応する電流実効値及び電圧実効値と、電流実効値と電圧実効値の位相差に基づく力率とを乗算して電力値を算出する計算プログラムにおいて、電流値の符号を反転した電流実効値、電圧実効値、及び力率を乗算して電力値を算出するように計算プログラムを書き換えてもよい。

（５）上述した実施形態及び変形例では、計測ユニット１５ｂ、１５０ｂ、２５０ｂにおいて電力値の補正を行う際、検出される電流値の位相を反転して電力を算出する例を説明したが、検出される電流値と電圧値とに基づく力率の符号を反転して電力を算出するようにしてもよい。

（６）上述した第１実施形態及び第３実施形態では、エネルギー管理システムに太陽電池１７が接続されている例を説明したが、太陽電池に限らず、風力を用いた発電装置や燃料電池等を発電装置として用いてもよい。

（７）上述した第１から第３実施形態では、パワーコンディショナー１６に蓄電池１８が接続されている例を説明したが、蓄電池１８が接続されていなくてもよい。

１・・・エネルギー管理システム、１１・・・系統、１２・・・分電盤、１３・・・交流負荷、１４・・・エネルギー管理装置、１５，１５０，２５０・・・電力計測装置、１５ａ・・・電流センサ、１５ｂ，１５０ｂ，２５０ｂ・・・計測ユニット、１６・・・パワーコンディショナー、１７・・・太陽電池、１８・・・蓄電池、２０・・・インターネット網、３０，１３０，２３０・・・サーバ、３１・・・取得部、３２・・・判定部、３３・・・補正指示部、４０・・・ＮＴＰサーバ、５０・・・スマートメータ、１５１・・・電圧計測部、１５２・・・算出部、１５３・・・出力部

Claims (7)

1. 系統と分電盤を介して接続された配線における電流を検出する電流検出部と、
   前記配線における電圧を検出する電圧検出部と、
   検出された前記電流及び前記電圧と、前記電流と前記電圧とに基づく力率とを用いて電力を算出する算出部と、
   算出された前記電力を用い、前記配線において検出すべき電流の方向に対し、前記電流検出部における前記電流の検出方向が逆であるか否かを判定する判定部と、
   前記電流の検出方向が逆であると判定された場合、前記電力の補正を指示する補正指示信号を出力する補正指示部と、を備え、
   前記算出部は、前記補正指示信号が出力された場合、検出された前記電流の位相又は前記力率の符号を反転して前記電力を算出する、電力計測システムであって、
   前記電力計測システムは、電力計測装置と、前記電力計測装置と通信接続可能な外部装置とを備え、
   前記電力計測装置は、
   前記電流検出部と、前記電圧検出部と、前記算出部と、前記算出部で算出された前記電力を示す電力情報を前記外部装置へ出力する出力部と、を有し、
   前記外部装置は、
   前記電力計測装置から前記電力情報を取得する取得部と、前記判定部と、前記補正指示部と、を有する、電力計測システム。
2. 系統と分電盤を介して接続された配線における電流を検出する電流検出部と、
   前記配線における電圧を検出する電圧検出部と、
   検出された前記電流及び前記電圧と、前記電流と前記電圧とに基づく力率とを用いて電力を算出する算出部と、
   算出された前記電力を用い、前記配線において検出すべき電流の方向に対し、前記電流検出部における前記電流の検出方向が逆であるか否かを判定する判定部と、
   前記電流の検出方向が逆であると判定された場合、前記電力の補正を指示する補正指示信号を出力する補正指示部と、を備え、
   前記算出部は、前記補正指示信号が出力された場合、検出された前記電流の位相又は前記力率の符号を反転して前記電力を算出する、電力計測システムであって、
   前記電力計測システムは、電力計測装置と、前記電力計測装置と通信接続可能な外部装置とを備え、
   前記電力計測装置は、
   前記電流検出部と、前記電圧検出部と、前記電流検出部で検出された電流値と前記電圧検出部で検出された電圧値とを前記外部装置へ出力する出力部と、を有し、
   前記外部装置は、
   前記電力計測装置から前記電流値と前記電圧値とを取得する取得部と、前記算出部と、前記判定部と、前記補正指示部と、前記算出部で算出された電力値を前記電力計測装置へ送信する送信部と、を有する、電力計測システム。
3. 前記配線は、任意の期間、前記系統からの電力を受けることができない設備に設けられている、請求項１又は２に記載の電力計測システム。
4. 前記配線は、交流負荷及び太陽光発電装置と接続され、前記太陽光発電装置から前記分電盤を介して前記系統に電力を供給可能に構成され、
   前記外部装置は、インターネット網を介してＮＴＰ（Network Time Protocol）サーバ
   から時刻を示す時刻情報を取得する時刻情報取得部を備え、
   前記判定部は、取得した前記時刻情報が示す時刻が予め定めた夜間の時間帯である場合において、前記算出された電力の符号が、前記系統への電力供給に対応する符号である場合、前記電流の検出方向が逆であると判定する、請求項１から３のいずれか一項に記載の電力計測システム。
5. 前記配線は、交流負荷及び発電装置と接続され、前記発電装置から前記分電盤を介して前記系統に電力を供給可能に構成され、
   前記出力部は、さらに、電力会社によって計測された、前記系統から供給された電力及び前記系統へ供給された電力を示す計測電力情報を取得し、当該計測電力情報を前記外部装置へ出力し、
   前記取得部は、さらに、前記計測電力情報を取得し、
   前記判定部は、さらに、取得した前記計測電力情報を用いて、前記電流の検出方向が逆であるか否かを判定する、請求項１から３のいずれか一項に記載の電力計測システム。
6. 前記電力計測装置は、前記電力計測装置が配置された所定エリアにおけるエネルギーを管理するエネルギー管理システムに接続されている、請求項１から５のいずれか一項に記載の電力計測システム。
7. 外部装置と通信接続可能な電力計測装置であって、
   系統と接続された配線における電流を検出する電流検出部と、
   前記配線における電圧を検出する電圧検出部と、
   検出された前記電流及び前記電圧と、前記電流と前記電圧とに基づく力率とを用いて電力を算出する算出部と、
   算出された前記電力を示す電力情報を前記外部装置へ送信する送信部と、を備え、
   前記算出部は、前記外部装置からの指示に応じて、検出される前記電流の位相、又は前記力率の符号を反転して前記電力を算出する、電力計測装置。

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