JP6956371B2 - 判定システム、判定方法、及びプログラム - Google Patents
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Description
本発明の別の一態様に係る判定システムは、複数の電圧計測部と、少なくとも1つの電流計測部と、判定部と、を備える。前記複数の電圧計測部は、複数の電圧系統の各々における一対の基準電位点から抵抗成分を介した一対の計測点間の電圧を計測する。前記少なくとも1つの電流計測部は、前記複数の電圧系統のうち少なくとも1つの電圧系統に電気的に接続された特定回路を流れる電流を計測する。前記判定部は、前記少なくとも1つの電流計測部のうちの判定対象となる一の電流計測部が、前記複数の電圧計測部のうちのいずれの電圧計測部と対になるかを判定する。前記判定部は、前記複数の電圧計測部のうち、前記一の電流計測部の計測結果に基づく電流の変化と相関のある電圧の変化が生じている電圧計測部が、前記一の電流計測部と対であると判定する。前記判定部は、前記複数の電圧計測部の計測結果に基づく電圧の変化量の大きさの相対関係によって、前記複数の電圧計測部の計測結果に基づく電圧の変化と前記一の電流計測部の計測結果に基づく電流の変化との間に相関があるか否かを判定する。
本発明の別の一態様に係る判定方法は、電圧計測ステップと、電流計測ステップと、判定ステップと、を備える。前記電圧計測ステップは、複数の電圧系統の各々における一対の基準電位点から抵抗成分を介した一対の計測点間の電圧を複数の電圧計測部にて計測するステップである。前記電流計測ステップは、前記複数の電圧系統のうち少なくとも1つの電圧系統に電気的に接続された特定回路を流れる電流を少なくとも1つの電流計測部にて計測するステップである。前記判定ステップは、前記少なくとも1つの電流計測部のうちの判定対象となる一の電流計測部が、前記複数の電圧計測部のうちのいずれの電圧計測部と対になるかを判定するステップである。前記判定方法では、前記判定ステップにおいて、前記複数の電圧計測部のうち、前記一の電流計測部の計測結果に基づく電流の変化と相関のある電圧の変化が生じている電圧計測部が、前記一の電流計測部と対である判定する。前記判定ステップにおいて、前記複数の電圧計測部の計測結果に基づく電圧の変化量の大きさの相対関係によって、前記複数の電圧計測部の計測結果に基づく電圧の変化と前記一の電流計測部の計測結果に基づく電流の変化との間に相関があるか否かを判定する。
本発明の別の一態様に係るプログラムは、コンピュータに、電圧計測ステップと、電流計測ステップと、判定ステップと、を実行させる。前記電圧計測ステップは、複数の電圧系統の各々における一対の基準電位点から抵抗成分を介した一対の計測点間の電圧を複数の電圧計測部にて計測するステップである。前記電流計測ステップは、前記複数の電圧系統のうち少なくとも1つの電圧系統に電気的に接続された特定回路を流れる電流を少なくとも1つの電流計測部にて計測するステップである。前記判定ステップは、前記少なくとも1つの電流計測部のうちの判定対象となる一の電流計測部が、前記複数の電圧計測部のうちのいずれの電圧計測部と対になるかを判定するステップである。前記プログラムでは、前記判定ステップにおいて、前記複数の電圧計測部のうち、前記一の電流計測部の計測結果に基づく電流の変化と相関のある電圧の変化が生じている電圧計測部が、前記一の電流計測部と対であると判定する。前記判定ステップにおいて、前記複数の電圧計測部の計測結果に基づく電圧の変化量の大きさの相対関係によって、前記複数の電圧計測部の計測結果に基づく電圧の変化と前記一の電流計測部の計測結果に基づく電流の変化との間に相関があるか否かを判定する。
(1)判定システムの概要
本実施形態に係る判定システムは、分電盤に用いられ、少なくとも1つの電流計測部のうちの判定対象となる一の電流計測部が、複数の電圧計測部のうちのいずれの電圧計測部と対になるかを判定するためのシステムである。
本実施形態では、判定システムは、需要家施設において消費電力と消費電力量との少なくとも一方を計測するための電力計測システムに適用される。ここでいう「需要家施設」は、電力の需要家の施設を意味しており、電力会社等の電気事業者から電力の供給を受ける施設だけでなく、太陽光発電設備等の自家発電設備から電力の供給を受ける施設も含む。本実施形態では、戸建住宅を需要家施設の一例として説明する。
ここではまず、判定システム2が適用される電力計測システム1の基本構成について、図1を参照して説明する。
次に、分電盤6の構成について説明する。
ところで、上述した従来の回路判定システムを電力計測システムに適用した場合に、各分岐回路の電圧と電流との組み合わせが誤っていると、計測装置の計測結果に誤差が生じたり、異常値になったりする可能性があった。例えば、分岐回路51を流れる電流を計測する電流計測部201と第3電圧計測部113とが対になっている場合には、分岐回路51の計測値(消費電力量)が2倍程度になってしまう。そのため、分岐回路の電圧と電流との組み合わせを判定可能なシステムが望まれている。
VL2=V2+r3×I1 ・・・(2)
なお、第1電圧線41、第2電圧線42及び中性線43は、同じ電力線4に含まれているため、抵抗R1〜R3の抵抗値r1〜r3は同じであるとみなすことができる。したがって、第1電圧VL1の変化量ΔVL1の絶対値は第2電圧VL2の変化量ΔVL2の絶対値の2倍程度になる。また、第1電圧VL1は低下し、第2電圧VL2は上昇しているため、第1電圧VL1の変化量ΔVL1の符号はマイナス(負)であり、第2電圧VL2の変化量ΔVL2はプラス(正)である。ここで、本実施形態では、第1電流I1の変化量、第1電圧VL1の変化量ΔVL1、及び第2電圧VL2の変化量ΔVL2は、それぞれ、瞬時値ではなく、実効値である。
VL2=V2−(r2+r3)×I2 ・・・(4)
したがって、この場合には、第2電圧VL2の変化量ΔVL2の絶対値は第1電圧VL1の変化量ΔLVL1の絶対値の2倍程度になる。また、第2電圧VL2は低下し、第1電圧VL1は上昇しているため、第1電圧VL1の変化量ΔVL1の符号はプラス(正)であり、第2電圧VL2の変化量ΔVL2はマイナス(負)である。
VL2=V2−r2×I2 ・・・(6)
ここで、r1とr2とは同じであり、かつ第1電流I1及び第2電流I2は分岐電流I13と同じであるため、第1電圧VL1の変化量ΔVL1と第2電圧VL2の変化量ΔVL2は同じである。また、第1電圧VL1及び第2電圧VL2は共に低下しているため、第1電圧VL1の変化量ΔVL1の符号及び第2電圧VL2の変化量ΔVL2の符号は共にマイナス(負)である。
以下の判定方法を採用することで、専用の計測ユニット63等を用いなくても、本実施形態に係る判定システム2と同等の機能を実現できる。
本実施形態では、判定部13の判定処理において、第1電圧計測部111の計測結果と第2電圧計測部112の計測結果とを用いているが、例えば、第1電圧計測部111の計測結果と第3電圧計測部113の計測結果とを用いてもよい。この場合、第3電圧計測部113の計測結果から第1電圧計測部111の計測結果を減算することによって、第2電圧計測部112にて計測される第2電圧VL2を求めることができる。
以下、判定システム2の実施形態2について、図6A、図6B及び図7を参照して説明する。本実施形態では、第1系統電源31及び第2系統電源32に系統連系する分散電源7が設けられている点で実施形態1と異なっている。分散電源7は、例えば主幹ブレーカ61の二次側端子に接続された連系ブレーカに電気的に接続される。分散電源7は、例えば太陽光発電装置及びパワーコンディショナである。分散電源7の出力電流I7は、電流計測部27にて計測される。電流計測部27は、電流計測部21,22と同じ電流センサである。なお、図6A及び図6Bでは、電力計測システム1を構成する電圧計測部11、取得部12、判定部13、電力演算部14、及び記憶部15の図示を省略している。
図7は、分散電源7からの電力の逆潮流の有無に応じた電流波形及び電圧波形を概念的に表した波形図である。実線a7は、電流計測部21にて計測した第1電流I1を表し、破線a8は、電流計測部22にて計測した第2電流I2を表している。また、実線b7は、第1電圧計測部111にて計測した第1電圧VL1(一対の計測点P1,P3間の電圧)を表し、破線b8は、第2電圧計測部112にて計測した第2電圧VL2(一対の計測点P2,P3間の電圧)を表している。なお、図7では、第1電流I1及び第2電流I2を上下方向にずらして図示し、かつ第1電圧VL1及び第2電圧VL2を上下方向にずらして図示しているが、区別できるようにずらしただけであり、実際には上下方向に重なっている。
VL2=V2+r2×I7 ・・・(8)
ここで、r1とr2とは同じであり、かつ第1電流I1及び第2電流I2は出力電流I7と同じであるため、第1電圧VL1の変化量ΔVL1と第2電圧VL2の変化量ΔVL2は同じである。また、第1電圧VL1及び第2電圧VL2は共に上昇しているため、第1電圧VL1の変化量ΔVL1の符号及び第2電圧VL2の変化量ΔVL2の符号は共にプラス(正)である。
VL2=V2+r2×I2+r3×I11 ・・・(10)
ここで、第1電圧計測部111にて計測される第1電圧VL1は、分岐電流I11が中性線43を流れることで生じた電圧降下(r3×I11)によって低下する。また、第2電圧計測部112にて計測される第2電圧VL2は、分岐電流I11が中性線43を流れることによって上昇する。したがって、判定部13は、分岐電流I11の変化と第1電圧VL1の変化との間に相関があると判定し、第1電圧計測部111が電流計測部21と対であると判定する。
本実施形態では、分岐回路51の通電状態がオンになった場合を例として説明しているが、分岐回路52又は分岐回路53の通電状態がオンになっている場合についても同様である。例えば、分岐回路52の通電状態がオンになっている場合には、特定回路は分岐回路52であり、判定対象は電流計測部202である。また、分岐回路53の通電状態がオンになっている場合には、特定回路は分岐回路53であり、判定対象は電流計測部203である。
以上述べた実施形態から明らかなように、第1の態様に係る判定システム(2)は、複数の電圧計測部(111、112、113)と、少なくとも1つの電流計測部(20、21、22)と、判定部(13)と、を備える。複数の電圧計測部は、複数の電圧系統(81、82、83)の各々における一対の基準電位点(P11、P12、P13)から抵抗成分(R1、R2、R3)を介した一対の計測点(P1、P2、P3)間の電圧(VL1、VL2)を計測する。少なくとも1つの電流計測部は、複数の電圧系統のうち少なくとも1つの電圧系統に電気的に接続された特定回路(主幹回路9、分岐回路5)を流れる電流(I1、I2、I11〜I13)を計測する。判定部13は、少なくとも1つの電流計測部のうちの判定対象となる一の電流計測部が、複数の電圧計測部のうちのいずれの電圧計測部と対になるかを判定する。判定部13は、複数の電圧計測部のうち、一の電流計測部の計測結果に基づく電流の変化と相関のある電圧の変化が生じている電圧計測部が、一の電流計測部と対になると判定する。
5 分岐回路
9 主幹回路
111 第1電圧計測部(複数の電圧計測部)
112 第2電圧計測部(複数の電圧計測部)
113 第3電圧計測部(複数の電圧計測部)
13 判定部
14 電力演算部
20、21、22 電流計測部
41 第1電圧線(電圧線)
42 第2電圧線(電圧線)
43 中性線(電圧線)
81 第1電圧系統(複数の電圧系統)
82 第2電圧系統(複数の電圧系統)
83 第3電圧系統(複数の電圧系統)
P1、P2、P3 計測点
P11、P12、P13 基準電位点
R1、R2、R3 抵抗(抵抗成分)
VL1 第1電圧(電圧)
VL2 第2電圧(電圧)
I1 第1電流(電流)
I2 第2電流(電流)
I11〜I13 分岐電流(電流)
Claims (11)
- 複数の電圧系統の各々における一対の基準電位点から抵抗成分を介した一対の計測点間の電圧を計測する複数の電圧計測部と、
前記複数の電圧系統のうち少なくとも1つの電圧系統に電気的に接続された特定回路を流れる電流を計測する少なくとも1つの電流計測部と、
前記少なくとも1つの電流計測部のうちの判定対象となる一の電流計測部が、前記複数の電圧計測部のうちのいずれの電圧計測部と対になるかを判定する判定部と、を備え、
前記判定部は、前記複数の電圧計測部のうち、前記一の電流計測部の計測結果に基づく電流の変化と相関のある電圧の変化が生じている電圧計測部が、前記一の電流計測部と対であると判定し、
前記判定部は、前記複数の電圧計測部の計測結果に基づく電圧の変化量の正負によって、前記複数の電圧計測部の計測結果に基づく電圧の変化と前記一の電流計測部の計測結果に基づく電流の変化との間に相関があるか否かを判定する
判定システム。 - 複数の電圧系統の各々における一対の基準電位点から抵抗成分を介した一対の計測点間の電圧を計測する複数の電圧計測部と、
前記複数の電圧系統のうち少なくとも1つの電圧系統に電気的に接続された特定回路を流れる電流を計測する少なくとも1つの電流計測部と、
前記少なくとも1つの電流計測部のうちの判定対象となる一の電流計測部が、前記複数の電圧計測部のうちのいずれの電圧計測部と対になるかを判定する判定部と、を備え、
前記判定部は、前記複数の電圧計測部のうち、前記一の電流計測部の計測結果に基づく電流の変化と相関のある電圧の変化が生じている電圧計測部が、前記一の電流計測部と対であると判定し、
前記判定部は、前記複数の電圧計測部の計測結果に基づく電圧の変化量の大きさの相対関係によって、前記複数の電圧計測部の計測結果に基づく電圧の変化と前記一の電流計測部の計測結果に基づく電流の変化との間に相関があるか否かを判定する
判定システム。 - 前記特定回路は、前記複数の電圧系統に電気的に接続され、前記複数の電圧系統から供給される電力を複数の分岐回路に分配する主幹回路である
請求項1又は2に記載の判定システム。 - 前記複数の電圧計測部の計測結果に基づく電圧の変化量、及び前記一の電流計測部の計測結果に基づく電流の変化量は、それぞれ、実効値又は絶対値の平均値である
請求項1〜3のいずれか1項に記載の判定システム。 - 前記一の電流計測部の計測結果、及び前記複数の電圧計測部のうち前記一の電流計測部と対になる電圧計測部の計測結果に基づいて前記特定回路の消費電力と消費電力量との少なくとも一方を演算する電力演算部を更に備え、
前記一の電流計測部は電流センサであり、
前記判定部は、前記電力演算部の演算結果の正負によって前記電流センサの極性を判定する
請求項1〜4のいずれか1項に記載の判定システム。 - 前記複数の電圧系統は、
第1電圧線及び中性線が電気的に接続される第1電圧系統と、
第2電圧線及び前記中性線が電気的に接続される第2電圧系統と、
前記第1電圧線及び前記第2電圧線が電気的に接続される第3電圧系統と、を含み、
前記複数の電圧計測部は、
前記第1電圧系統の第1電圧を計測する第1電圧計測部と、
前記第2電圧系統の第2電圧を計測する第2電圧計測部と、
前記第3電圧系統の第3電圧を計測する第3電圧計測部と、を含み、
前記特定回路は、前記第1電圧系統と前記第2電圧系統と前記第3電圧系統とのいずれかから電力が供給される分岐回路であり、
前記判定部は、前記一の電流計測部の計測結果に基づく電流の変化と前記第1電圧の変
化との間に相関があり、かつ前記一の電流計測部の計測結果に基づく電流の変化と前記第2電圧の変化との間に相関がある場合に、前記一の電流計測部と前記第3電圧計測部とが対になると判定する
請求項1〜5のいずれか1項に記載の判定システム。 - 前記抵抗成分は、前記複数の電圧系統の各々に電気的に接続された電圧線の抵抗である
請求項1〜6のいずれか1項に記載の判定システム。 - 複数の電圧系統の各々における一対の基準電位点から抵抗成分を介した一対の計測点間の電圧を複数の電圧計測部にて計測する電圧計測ステップと、
前記複数の電圧系統のうち少なくとも1つの電圧系統に電気的に接続された特定回路を流れる電流を少なくとも1つの電流計測部にて計測する電流計測ステップと、
前記少なくとも1つの電流計測部のうちの判定対象となる一の電流計測部が、前記複数の電圧計測部のうちのいずれの電圧計測部と対になるかを判定する判定ステップと、を備え、
前記判定ステップにおいて、前記複数の電圧計測部のうち、前記一の電流計測部の計測結果に基づく電流の変化と相関のある電圧の変化が生じている電圧計測部が、前記一の電流計測部と対である判定し、
前記判定ステップにおいて、前記複数の電圧計測部の計測結果に基づく電圧の変化量の正負によって、前記複数の電圧計測部の計測結果に基づく電圧の変化と前記一の電流計測部の計測結果に基づく電流の変化との間に相関があるか否かを判定する
判定方法。 - 複数の電圧系統の各々における一対の基準電位点から抵抗成分を介した一対の計測点間の電圧を複数の電圧計測部にて計測する電圧計測ステップと、
前記複数の電圧系統のうち少なくとも1つの電圧系統に電気的に接続された特定回路を流れる電流を少なくとも1つの電流計測部にて計測する電流計測ステップと、
前記少なくとも1つの電流計測部のうちの判定対象となる一の電流計測部が、前記複数の電圧計測部のうちのいずれの電圧計測部と対になるかを判定する判定ステップと、を備え、
前記判定ステップにおいて、前記複数の電圧計測部のうち、前記一の電流計測部の計測結果に基づく電流の変化と相関のある電圧の変化が生じている電圧計測部が、前記一の電流計測部と対である判定し、
前記判定ステップにおいて、前記複数の電圧計測部の計測結果に基づく電圧の変化量の大きさの相対関係によって、前記複数の電圧計測部の計測結果に基づく電圧の変化と前記一の電流計測部の計測結果に基づく電流の変化との間に相関があるか否かを判定する
判定方法。 - コンピュータに、
複数の電圧系統の各々における一対の基準電位点から抵抗成分を介した一対の計測点間の電圧を複数の電圧計測部にて計測する電圧計測ステップと、
前記複数の電圧系統のうち少なくとも1つの電圧系統に電気的に接続された特定回路を流れる電流を少なくとも1つの電流計測部にて計測する電流計測ステップと、
前記少なくとも1つの電流計測部のうちの判定対象となる一の電流計測部が、前記複数の電圧計測部のうちのいずれの電圧計測部と対になるかを判定する判定ステップと、を実行させるためのプログラムであって、
前記判定ステップにおいて、前記複数の電圧計測部のうち、前記一の電流計測部の計測結果に基づく電流の変化と相関のある電圧の変化が生じている電圧計測部が、前記一の電流計測部と対であると判定し、
前記判定ステップにおいて、前記複数の電圧計測部の計測結果に基づく電圧の変化量の正負によって、前記複数の電圧計測部の計測結果に基づく電圧の変化と前記一の電流計測部の計測結果に基づく電流の変化との間に相関があるか否かを判定する
プログラム。 - コンピュータに、
複数の電圧系統の各々における一対の基準電位点から抵抗成分を介した一対の計測点間の電圧を複数の電圧計測部にて計測する電圧計測ステップと、
前記複数の電圧系統のうち少なくとも1つの電圧系統に電気的に接続された特定回路を流れる電流を少なくとも1つの電流計測部にて計測する電流計測ステップと、
前記少なくとも1つの電流計測部のうちの判定対象となる一の電流計測部が、前記複数の電圧計測部のうちのいずれの電圧計測部と対になるかを判定する判定ステップと、を実行させるためのプログラムであって、
前記判定ステップにおいて、前記複数の電圧計測部のうち、前記一の電流計測部の計測結果に基づく電流の変化と相関のある電圧の変化が生じている電圧計測部が、前記一の電流計測部と対であると判定し、
前記判定ステップにおいて、前記複数の電圧計測部の計測結果に基づく電圧の変化量の大きさの相対関係によって、前記複数の電圧計測部の計測結果に基づく電圧の変化と前記一の電流計測部の計測結果に基づく電流の変化との間に相関があるか否かを判定する
プログラム。
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