KR101351129B1 - 전력 계측 시스템, 전압 계측 장치, 전류 계측 장치, 및 전력 계측 방법 - Google Patents

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Abstract

전압 계측 장치는, 전압을 계측하고(S11), 계측한 전압의 데이터에 의거하여, 전압 정보를 작성한다. 여기서는, 전압 정보로서, 전압을 구하는 근사식을 산출한다(S12). 그리고, 전압 계측 장치는, 전류 계측 장치를 향하여, 산출한 근사식을 I/F부를 통하여 송신한다(S13). 그러면, 전류 계측 장치는, 전압 계측 장치로부터 송신된 근사식을 I/F부를 통하여 수신한다(S15). 그리고, 전류 계측 장치는, 전류를 계측한다(S18). 전류 계측 장치는, 전류를 계측한 시간을 근사식에 적용시켜서, 전류 계측 장치가 전류를 계측한 시간에서의 전압을 근사식으로부터 구한다(S19). 그리고, 구한 전압과 계측한 전류를 승산하여, 전력을 산출한다(S20).

Description

전력 계측 시스템, 전압 계측 장치, 전류 계측 장치, 및 전력 계측 방법{POWER MEASUREMENT SYSTEM, VOLTAGE MEASUREMENT DEVICE, CURRENT MEASUREMENT DEVICE, AND POWER MEASUREMENT METHOD}
본 발명은, 전력 계측 시스템, 전압 계측 장치, 전류 계측 장치, 및 전력 계측 방법에 관한 것으로, 특히, 기기에 공급하는 전력을 산출하는 전력 계측 시스템, 전력 계측 방법, 이와 같은 전력 계측 시스템에 이용되는 전압 계측 장치, 및 전류 계측 장치에 관한 것이다.
기기가 소비하는 전력을 산출하는 시스템이, 예를 들면, 일본 특개2001-281274호 공보(특허 문헌 1)에 개시되어 있다. 특허 문헌 1에 의하면, 시스템은, 기기에 흐르는 전류치만을 검출한다. 그리고, 검출한 전류치와, 조작자가 입력한 전압치와, 조작자가 입력한 역률을 이용하여, 기기가 소비하는 전력을 산출하는 것으로 하고 있다.
일본 특개2001-281274호 공보
특허 문헌 1에 의하면, 조작자가 입력한 전압치를 이용하여, 전력을 산출하는 것으로 하고 있다. 그러나, 이와 같은 방법에서는, 예를 들면 실제의 기기의 전압치와 조작자가 입력한 전압치가 다른 경우에 있어서, 정확한 전력을 산출하는 것이 곤란하게 된다.
또한, 종래, 전력을 산출하는 전력 계측 장치는, 일반적으로, 전압을 계측하는 전압 계측부와 전류를 계측하는 전류 계측부가, 하나의 장치로서 구성되어 있다. 따라서 예를 들면 하나의 분전반으로부터 복수의 기기에 공급되는 전력을 산출하는 경우, 공급되는 전압은 기기마다 일정함에도 불구하고, 전류의 계측을 위해, 기기마다 전력 계측 장치를 부착하여, 복수의 전력 계측 장치의 전압을 결선할 필요가 있다. 그러나, 전압의 결선은 위험이 수반하는 것이고, 용이하게 행할 수가 없는 것이다. 또한, 결선할 때에는, 기기의 전원을 떨어뜨릴 필요가 있고, 기기에 따라서는, 용이하게 전원을 떨어뜨릴 수가 없는 경우가 있다. 따라서 전압 계측부와 전류 계측부를 별개 장치로 하고, 전류에서는 기기마다 부착을 행하고, 전압에서는 부착 수를 적게 하고, 가능한 한 결선을 행하는 것이 적어지도록 하는 것이 바람직하다.
한편, 전압 계측부와 전류 계측부를 별개 장치로서 구성하면, 계측한 데이터를 한쪽측에 통지할 필요가 있다. 여기서, 정확하게 전력을 산출하려고 하면, 많은 계측한 데이터가 필요해지고, 통신에서의 데이터 수가 방대하게 되어 버린다.
본 발명의 목적은, 간이한 구성으로, 정확하게 전력을 산출할 수 있는 전력 계측 시스템, 전력 계측 방법, 이와 같은 전력 계측 시스템에 이용하는 전압 계측 장치, 및 전류 계측 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 관한 전력 계측 시스템은, 전압을 계측하는 전압 계측 장치와, 전류를 계측하는 전류 계측 장치를 구비하는 전력 계측 시스템이다. 전압 계측 장치는, 소정의 시간 간격으로, 전압을 계측하는 전압 계측 수단과, 전압 계측 수단에 의해 계측한 전압에 의거한 전압 정보를, 전류 계측 장치를 향하여 송신하는 송신 수단을 포함한다. 전류 계측 장치는, 전압 계측 장치와 별개로 마련되어 있고, 소정의 시간 간격으로, 전류를 계측하는 전류 계측 수단과, 전압 계측 장치로부터 전압 정보를 수신하는 수신 수단과, 수신 수단에 의해 수신한 전압 정보와 전류 계측 수단에 의해 계측한 전류에 의거하여, 전력을 산출하는 전력 산출 수단을 포함한다.
이와 같은 전력 계측 시스템은, 전압 계측 장치와 전류 계측 장치를 별개로 마련하는 구성으로 하였기 때문에, 예를 들면, 용이하게 부착을 행할 수가 없는 전압 계측 장치에서는 부착 수를 적게 하고, 전류 계측 장치에서는 전력을 산출하고 싶은 기기에 임의로 부착하여, 전력을 산출할 수 있다. 즉, 전압 계측 장치와 전류 계측 장치를 각각의 사정에 응하여 부착할 수 있다. 구체적으로는, 전류의 계측은, 회로를 절단하는 일 없이, 예를 들면 전력을 공급하는 전력 공급선에 클램프를 끼우고, 전력 공급선의 주위에 유기되는 자계(磁界)를 검출함에 의해, 행할 수 있다. 따라서 전류만을 계측하는 것이면, 전압 계측 장치를 부착할 필요가 없다. 또한, 전압 계측 장치는, 계측한 전압에 의거한 전압 정보를 전류 계측 장치를 향하여 송신하기 때문에, 전류 계측 장치는, 계측한 전압 및 계측한 전류에 의거하여, 전력의 산출을 행할 수가 있다. 또한, 전압 계측 장치는, 전압 정보를 송신하는 것만으로 좋기 때문에, 계측한 전압의 많은 데이터를 송신할 필요가 없다. 그 결과, 간이한 구성으로, 정확하게 전력을 산출할 수 있다.
바람직하게는, 전압 정보는, 전압을 구하는 근사식이고, 수신 수단은, 전압 계측 장치로부터 근사식을 수신하고, 전력 산출 수단은, 수신 수단에 의해 수신한 근사식으로부터, 전압을 산출하는 전압 산출 수단을 포함하고, 전압 산출 수단에 의해 산출한 전압과, 전류 계측 수단에 의해 계측한 전류에 의거하여, 전력을 산출한다. 이렇게 함에 의해, 전압 계측 장치와 전류 계측 장치를 별개로 마련하는 구성으로 한 경우라도, 전압 정보로서, 근사식을 송수신하는 것만으로 좋다. 따라서 전압 계측 장치와 전류 계측 장치의 사이의 통신에 있어서, 데이터 수가 방대하게 되는 일이 없다.
한 실시 형태로서, 근사식은, 산출하는 전압을 V, 공칭 전압을 Va, 각속도를 ωt로 하면, V=Vacosωt이다.
더욱 바람직하게는, 전압 계측 장치는, 전류 계측 장치와 시각(時刻)을 맞추기 위한 신호를 송신하는 신호 송신 수단을 포함하고, 전류 계측 장치는, 전압 계측 장치로부터 시각을 맞추기 위한 신호를 수신하는 신호 수신 수단을 포함하고, 전압 산출 수단은, 신호 수신 수단에 의해 수신한 신호에 의거하여, 전류 계측 장치가 전류를 계측한 시간에서의 전압을 근사식으로부터 구한다. 이렇게 함에 의해, 전압 계측 장치의 시간과 전류 계측 장치의 시간에 어긋남이 생긴 경우라도, 전류 계측 장치에서, 전압 계측 장치의 시간과 맞출 수 있다. 따라서 전류를 계측한 시간에서의 전압을, 근사식으로부터 정확하게 산출할 수 있다.
본 발명의 다른 국면에서는, 전압을 계측하는 전압 계측 장치에 관한 것이다. 전압 계측 장치는, 소정의 시간 간격으로, 전압을 계측하는 전압 계측 수단과, 전압 계측 수단에 의해 계측한 전압에 의거한 전압 정보를, 전압 계측 장치와는 별개로 마련되고, 전류를 계측하여 전력을 산출하는 전류 계측 장치를 향하여 송신하는 송신 수단을 구비한다.
이와 같은 전압 계측 장치는, 전류 계측 장치와 별개로 마련하는 구성으로 하였기 때문에, 부착의 수를 적게 할 수 있다. 예를 들면, 복수의 전류 계측 장치를 부착한 경우라도, 전압 계측 장치에 대해서는 1개 부착하는 것만으로 좋다. 또한, 전압 계측 장치는, 계측한 전압에 의거한 전압 정보를 전류 계측 장치를 향하여 송신하기 때문에, 전류 계측 장치에서, 계측한 전압 및 계측한 전류에 의거하여, 전력을 산출시킬 수 있다. 또한, 전압 계측 장치는, 전압 정보를 송신하는 것만으로 좋기 때문에, 계측한 전압의 많은 데이터를 송신할 필요가 없다. 그 결과, 간이한 구성으로, 정확하게 전력을 산출시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 국면에서는, 전류를 계측하는 전류 계측 장치에 관한 것이다. 전류 계측 장치는, 전압을 계측하는 전압 계측 장치와 별개로 마련되어 있고, 소정의 시간 간격으로, 전류를 계측하는 전류 계측 수단과, 전압 계측 장치로부터, 계측한 전압에 의거한 전압 정보를 수신하는 수신 수단과, 수신 수단에 의해 수신한 전압 정보와 전류 계측 수단에 의해 계측한 전류에 의거하여, 전력을 산출하는 전력 산출 수단을 구비한다.
이와 같은 전류 계측 장치는, 전압 계측 장치와 별개로 마련하는 구성으로 하였기 때문에, 예를 들면, 용이하게 부착을 행할 수가 없는 전압 계측 장치에서는 부착 수를 적게 하고, 전류 계측 장치에서는 전력을 산출하고 싶은 기기에 임의로 부착하여, 전력을 산출할 수 있다. 또한, 전류 계측 장치는, 전압 계측 장치로부터, 계측한 전압에 의거한 전압 정보가 송신되기 때문에, 전류 계측 장치는, 계측한 전압 및 계측한 전류에 의거하여, 전력의 산출을 행할 수가 있다. 또한, 전압 계측 장치로부터는, 전압 정보가 송신되는 것만으로 좋기 때문에, 많은 계측한 전압의 데이터가 송신될 필요가 없다. 그 결과, 간이한 구성으로, 정확하게 전력을 산출할 수 있다.
본 발명의 또 다른 국면에서는, 전력 계측 방법에 관한 것이다. 전력 계측 방법은, 전압 계측 장치에서, 소정의 시간 간격으로, 전압을 계측하는 전압 계측 스텝과, 전압 계측 장치에서, 전압 계측 스텝에 의해 계측한 전압에 의거한 전압 정보를, 전압 계측 장치와 별개로 마련되어 있는 전류를 계측하는 전류 계측 장치를 향하여 송신하는 송신 스텝과, 전류 계측 장치에서, 소정의 시간 간격으로, 전류를 계측하는 전류 계측 스텝과, 전류 계측 장치에서, 전압 계측 장치로부터 전압 정보를 수신하는 수신 스텝과, 전류 계측 장치에서, 수신 스텝에 의해 전압 계측 장치로부터 수신한 전압 정보와 전류 계측 스텝에 의해 계측한 전류에 의거하여, 전력을 산출하는 전력 산출 스텝을 포함한다.
이와 같은 전력 계측 방법은, 전압 계측 장치와 전류 계측 장치를 별개로 마련하는 구성으로 하였기 때문에, 전압 계측 장치와 전류 계측 장치를 각각의 사정에 응하여 부착할 수 있다. 또한, 전압 계측 장치는, 계측한 전압에 의거한 전압 정보를 전류 계측 장치를 향하여 송신하기 때문에, 전류 계측 장치는, 계측한 전압 및 계측한 전류에 의거하여, 전력의 산출을 행할 수가 있다. 또한, 전압 계측 장치는, 전압 정보를 송신하는 것만으로 좋기 때문에, 계측한 전압의 많은 데이터를 송신할 필요가 없다. 그 결과, 간이한 구성으로, 정확하게 전력을 산출할 수 있다.
본 발명에 관한 전력 계측 시스템은, 전압 계측 장치와 전류 계측 장치를 별개로 마련하는 구성으로 하였기 때문에, 예를 들면, 용이하게 부착을 행할 수가 없는 전압 계측 장치에서는 부착 수를 적게 하고, 전류 계측 장치에서는 전력을 산출하고 싶은 기기에 임의로 부착하여, 전력을 산출할 수 있다. 즉, 전압 계측 장치와 전류 계측 장치를 각각의 사정에 응하여 부착할 수 있다. 구체적으로는, 전류의 계측은, 회로를 절단하는 일 없이, 예를 들면 전력을 공급하는 전력 공급선에 클램프를 끼우고, 전력 공급선의 주위에 유기되는 자계을 검출함에 의해, 행할 수 있다. 따라서 전류만을 계측하는 것이면, 전압 계측 장치를 부착할 필요가 없다. 또한, 전압 계측 장치는, 계측한 전압에 의거한 전압 정보를 전류 계측 장치를 향하여 송신하기 때문에, 전류 계측 장치는, 계측한 전압 및 계측한 전류에 의거하여, 전력의 산출을 행할 수가 있다. 또한, 전압 계측 장치는, 전압 정보를 송신하는 것만으로 좋기 때문에, 많은 계측한 전압의 데이터를 송신할 필요가 없다. 그 결과, 간이한 구성으로, 정확하게 전력을 산출할 수 있다.
또한, 본 발명에 관한 전압 계측 장치는, 전류 계측 장치와 별개로 마련하는 구성으로 하였기 때문에, 부착의 수를 적게 할 수 있다. 예를 들면, 복수의 전류 계측 장치를 부착한 경우라도, 전압 계측 장치에서는 1개 부착하는 것만으로 좋다. 또한, 전압 계측 장치는, 계측한 전압에 의거한 전압 정보를 전류 계측 장치를 향하여 송신하기 때문에, 전류 계측 장치에서, 계측한 전압 및 계측한 전류에 의거하여, 전력을 산출시킬 수 있다. 또한, 전압 계측 장치는, 전압 정보를 송신하는 것만으로 좋기 때문에, 많은 계측한 전압의 데이터를 송신할 필요가 없다. 그 결과, 간이한 구성으로, 정확하게 전력을 산출시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 관한 전류 계측 장치는, 전압 계측 장치와 별개로 마련하는 구성으로 하였기 때문에, 예를 들면, 용이하게 부착을 행할 수가 없는 전압 계측 장치에서는 부착 수를 적게 하고, 전류 계측 장치에서는 전력을 산출하고 싶은 기기에 임의로 부착하여, 전력을 산출할 수 있다. 또한, 전류 계측 장치는, 전압 계측 장치로부터, 계측한 전압에 의거한 전압 정보가 송신되기 때문에, 전류 계측 장치는, 계측한 전압 및 계측한 전류에 의거하여, 전력의 산출을 행할 수가 있다. 또한, 전압 계측 장치로부터는, 전압 정보가 송신되는 것만으로 좋기 때문에, 많은 계측한 전압의 데이터가 송신될 필요가 없다. 그 결과, 간이한 구성으로, 정확하게 전력을 산출할 수 있다.
또한, 본 발명에 관한 전력 계측 방법은, 전압 계측 장치와 전류 계측 장치를 별개로 마련하는 구성으로 하였기 때문에, 전압 계측 장치와 전류 계측 장치를 각각의 사정에 응하여 부착할 수 있다. 또한, 전압 계측 장치는, 계측한 전압에 의거한 전압 정보를 전류 계측 장치를 향하여 송신하기 때문에, 전류 계측 장치는, 계측한 전압 및 계측한 전류에 의거하여, 전력의 산출을 행할 수가 있다. 또한, 전압 계측 장치는, 전압 정보를 송신하는 것만으로 좋기 때문에, 많은 계측한 전압의 데이터를 송신할 필요가 없다. 그 결과, 간이한 구성으로, 정확하게 전력을 산출할 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시 형태에 관한 전력 계측 시스템의 구성을 도시하는 블록도.
도 2는 도 1에 도시하는 전력 계측 시스템을 공장 내의 기기에 적용한 경우를 도시하는 블록도.
도 3은 전력 계측 시스템이 제 2의 기기에 공급되는 전력을 산출하는 경우에 관해 도시하는 플로 차트.
도 4는 계측한 전압의 데이터를 도시하는 그래프.
도 5는 계측한 전류의 데이터를 도시하는 그래프.
도 6은 전류 계측 장치를 복수 부착한 경우를 도시하는 블록도.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 한 실시 형태에 관한 전력 계측 시스템, 전압 계측 장치, 및 전류 계측 장치에 관해 설명한다. 도 1은, 본 발명의 한 실시 형태에 관한 전력 계측 시스템(10)의 구성을 도시하는 블록도이다. 도 1을 참조하면, 전력 계측 시스템(10)은, 전압을 계측하는 전압 계측 장치(11)와, 전압 계측 장치(11)와는 별개로 마련되어 있고, 전류를 계측하는 전류 계측 장치(12)를 구비한다. 그리고, 전압 계측 장치(11)에서 계측된 전압과, 전류 계측 장치(12)에서 계측된 전류를 이용하여, 전력을 산출한다. 또한, 여기서 말하는 전력이란, 순시(瞬時) 전력을 가리킨다.
전압 계측 장치(11)는, 전압 계측 장치(11) 전체를 제어하는 제어부(11c)와, 전압을 계측하는 계측부(11b)와, 계측부(11b)에서 계측한 전압을 기억하는 기억부(11a)와, 전류 계측 장치(12)와 시각을 맞추기 위한 신호를 전류 계측 장치(12)를 향하여 송신하는 신호 발생부(11d)와, 외부 장치와 접속하기 위한 인터페이스가 되는 I/F(인터페이스)부(11e)를 구비한다.
전류 계측 장치(12)는, 전류 계측 장치(12) 전체를 제어하는 제어부(12c)와, 전류를 계측하는 계측부(12b)와, 계측부(12b)에서 계측한 전류를 기억하는 기억부(12a)와, 신호를 수신하는 신호 수신부(12d)와, 외부 장치와 접속하기 위한 인터페이스가 되는 I/F부(12e)를 구비한다.
도 2는, 도 1에 도시하는 전력 계측 시스템(10)을 공장(16) 내의 기기에 적용한 경우를 도시하는 블록도이다. 도 2를 참조하면, 공장(16) 내에는, 분전반(17)과, 분전반(17)을 통하여 전력이 공급되는 제 1 내지 제 3의 기기(15a 내지 15c)가 마련되어 있다. 분전반(17)에는, 복수의 브레이커가 마련되어 있고, 복수의 브레이커는, 주(主) 브레이커(13)와, 제 1 내지 제 3의 브레이커(14a 내지 14c)를 포함한다. 주 브레이커(13)는, 공장(16) 내에서 일정 이상의 전류가 흐르면 회로를 차단한다. 제 1의 브레이커(14a)는, 제 1의 기기(15a)와 접속하고, 제 1의 기기(15a)를 향하여 일정 이상의 전류가 흐르면 회로를 차단한다. 제 2 및 제 3의 브레이커(14b, 14c)에서도 마찬가지로, 제 2의 브레이커(14b)는, 제 2의 기기(15b)와 접속하고, 제 2의 기기(15)를 향하여 일정 이상의 전류가 흐르면 회로를 차단한다. 또한, 제 3의 브레이커(14c)는, 제 3의 기기(15c)와 접속하고, 제 3의 기기(15c)를 향하여 일정 이상의 전류가 흐르면 회로를 차단한다.
전압 계측 장치(11)는, 주 브레이커(13)에 부착되고, 공장(16) 내에 공급되는 전압을 계측한다. 분전반(17)을 통하여 공급되는 전압은, 주 브레이커(13), 및 제 1 내지 제 3의 브레이커(14a 내지 14c)에서 일정하다. 즉, 하나의 분전반(17)으로부터 공급되는 전압은, 일정하다. 전류 계측 장치(12)는, 제 2의 브레이커(14b)와 제 2의 기기(15b)와의 사이에 부착되어, 제 2의 기기(15b)에 공급되는 전류를 계측한다.
여기서, 전력 계측 시스템(10)이 제 2의 기기(15b)에 공급되는 전력을 산출하는 경우에 관해 설명한다. 도 3은, 전력 계측 시스템(10)이 제 2의 기기(15b)에 공급되는 전력을 산출하는 경우에 관해 도시하는 플로 차트이다. 도 2 내지 도 3을 참조하여, 설명한다.
우선, 전압 계측 장치(11)는, 소정의 시간 간격으로서 예를 들면 1밀리초(㎳)마다 전압을 계측한다(도 3에서, 스텝 S11, 이하 스텝을 생략한다). 전압의 계측은, 예를 들면 1초간 계속해서 행한다. 여기서, 계측부(11b)는, 전압 계측 수단(18a)으로서 작동한다. 그리고, 1초간의 계측이 종료되면, 계측한 전압의 데이터에 의거하여, 전압 정보를 작성한다. 여기서는, 전압 정보로서, 전압을 구하는 근사식을 산출한다(S12).
도 4는, 계측한 전압의 데이터를 도시하는 그래프이다. 횡축으로 시간을 나타내고, 종축에서 전압을 나타내고 있다. 근사식은, 도 4에 도시하는 전압의 데이터로부터, 점선으로 도시하는 그래프의 식을 산출한다. 즉, 전압의 데이터를 근사식으로 변환한다. 여기서, 근사식은, 식으로부터 산출하는 전압을 V, 공칭(公稱) 전압을 Va, 각속도를 ωt로 하여, V=Vacosωt로 산출한다. 그리고, 공칭 전압(Va)은, 100볼트나 200볼트이다.
그리고, 전압 계측 장치(11)는, 전류 계측 장치(12)를 향하여, 산출한 근사식을 I/F부(11e)를 통하여 송신한다(S13). 여기서, 제어부(11c)는, 송신 수단(18b)으로서 작동한다. 또한, 전압 계측 장치(11)는, 전류 계측 장치(12)를 향하여, 신호 발생부(11d)로부터 시각을 맞추기 위한 신호를 송신한다(S14). 예를 들면, 전압의 계측을 시작한 시간이고, 도 4 중의 시간(t0)을 송신한다. 여기서, 신호 발생부(11d)는, 신호 송신 수단(18c)으로서 작동한다.
그러면, 전류 계측 장치(12)는, 전압 계측 장치(11)로부터 송신된 근사식을 I/F부(12e)를 통하여 수신한다(S15). 여기서, 제어부(12c)는, 수신 수단(19b)으로서 작동한다. 또한, 전류 계측 장치(12)는, 신호 수신부(12d)에서, 전압 계측 장치(11)로부터 시각을 맞추기 위한 신호를 수신한다(S16). 여기서, 신호 수신부(12d)는, 신호 수신 수단(19e)으로서 작동한다.
그리고, 전류 계측 장치(12)는, 수신한 신호에 의거하여, 전류 계측 장치(12)에서의 시간을 전압 계측 장치(11)에서의 시간과 맞춘다(S17). 이것은, 전압 계측 장치(11)와 전류 계측 장치(12)가 별개로 마련되어 있기 때문에, 근사식을 산출한 전압 계측 장치(11)의 시간과 전류 계측 장치(12)의 시간에 어긋남이 생기고 있는 경우가 있고, 그 어긋남을 조정하는 것이다. 또한, 시간을 맞출 때에는, 종래의 수법을 적절히 이용한다.
그리고, 전류 계측 장치(12)는, 전압 계측 장치(11)와 마찬가지로, 1㎳마다 전류를 계측한다(S18). 도 5는, 계측한 전류의 데이터를 도시하는 그래프이다. 횡축에서 시간을 나타내고, 종축에서 전류를 나타내고 있다. 여기서, 계측부(12b)는, 전류 계측 수단(19a)으로서 작동한다.
그리고, 전류 계측 장치(12)는, 전류를 계측한 시간을 근사식에 적용시켜서, 전류 계측 장치(12)가 전류를 계측한 시간에서의 전압을 근사식으로부터 구한다(S19). 여기서, 제어부(12c)는, 전압 산출 수단(19d)으로서 작동한다. 그리고, 구한 전압과 계측한 전류를 승산하여, 전력을 산출한다(S20). 즉, 계측한 전류를 I로 하고, 전력을 W로 하면, W=Vacosωt×I가 된다. 여기서, 제어부(12c)는, 전력 산출 수단(19c)으로서 작동한다.
이와 같이, 전력 계측 시스템(10)은, 전압 계측 장치(11)와 전류 계측 장치(12)를 별개로 마련하는 구성으로 하였기 때문에, 전압 계측 장치(11)와 전류 계측 장치(12)를 각각의 사정에 응하여 부착할 수 있다. 또한, 전압 계측 장치(11)는, 계측한 전압에 의거한 전압 정보를 전류 계측 장치(12)를 향하여 송신하기 때문에, 전류 계측 장치(12)는, 계측한 전압 및 계측한 전류에 의거하여, 전력의 산출을 행할 수가 있다. 또한, 전압 계측 장치(11)는, 전압 정보를 송신하는 것만으로 좋기 때문에, 계측한 전압의 많은 데이터를 송신할 필요가 없다. 그 결과, 간이한 구성으로, 정확하게 전력을 산출할 수 있다.
또한, 이 실시 형태에서는, 전압 정보로서, 근사식을 송수신하는 것만으로 좋다. 따라서 전압 계측 장치(11)와 전류 계측 장치(12) 사이의 통신에 있어서, 데이터 수가 방대하게 되는 일이 없다.
또한, 이와 같은 전압 계측 장치(11)는, 계측한 전압에 의거한 전압 정보를 전류 계측 장치(12)를 향하여 송신하기 때문에, 전류 계측 장치(12)는, 계측한 전압 및 계측한 전류에 의거하여, 전력을 산출시킬 수 있다. 또한, 전압 계측 장치(11)로부터는, 전압 정보를 송신하는 것만으로 좋기 때문에, 많은 계측한 전압의 데이터를 송신할 필요가 없다. 그 결과, 간이한 구성으로, 정확하게 전력을 산출시킬 수 있다.
또한, 이와 같은 전류 계측 장치(12)는, 전압 계측 장치(11)로부터, 계측한 전압에 의거한 전압 정보가 송신되기 때문에, 전류 계측 장치(12)는, 계측한 전압 및 계측한 전류에 의거하여, 전력의 산출을 행할 수가 있다. 또한, 전압 계측 장치(11)로부터는, 전압 정보가 송신되는 것만으로 좋기 때문에, 계측한 전압의 많은 데이터가 송신될 필요가 없다. 그 결과, 간이한 구성으로, 정확하게 전력을 산출할 수 있다.
또한, 상기한 실시의 형태에서는, 전류 계측 장치(12)를 하나 부착하는 예에 관해 설명하였지만, 이것으로 한정되는 일 없이, 도 6에 도시하는 바와 같이, 전류 계측 장치(22, 23)를 복수 부착하는 경우에도 적용할 수 있다. 도 6은, 도 2에 도시하는 실시 형태의 공장(16) 내에서, 전류 계측 장치(22, 23)를 복수 부착한 경우를 도시하는 블록도이다. 도 6을 참조하면, 전류 계측 장치(22)는, 제 2의 브레이커(14b)와 제 2의 기기(15b)와의 사이에 부착되어 있고, 전류 계측 장치(23)는, 제 3의 브레이커(14c)와 제 3의 기기(15c)와의 사이에 부착되어 있다. 그리고, 상기한 바와 같이 전압은 일정하기 위해, 전압 계측 장치(21)는, 하나 부착하는 것만으로 좋다. 이 경우, 전압 계측 장치(21)는, 계측한 전압에 의거하여 근사식을 산출하고, 산출한 근사식을 각 전류 계측 장치(22, 23)를 향하여 송신한다. 그리고, 각 전류 계측 장치(22, 23)에서, 수신한 근사식에 의거하여, 전류를 계측한 시간에서의 전압을 산출하고, 산출한 전압과 계측한 각 기기의 전류를 승산하여, 각 기기의 전력을 산출한다.
이와 같이, 전력 계측 시스템(20)은, 용이하게 부착을 행할 수가 없는 전압 계측 장치(21)에서는 부착 수를 적게 하고, 전류 계측 장치(22, 23)에서는 전력을 산출하고 싶은 기기에 임의로 부착하여, 전력을 산출할 수 있다. 또한, 복수의 전류 계측 장치(22, 23)를 부착한 경우라도, 전압 계측 장치(21)에서는 1개 부착하는 것만으로 좋다.
또한, 상기한 실시의 형태에서는, 전력 계측 시스템(10)을 공장(16) 내의 기기에 적용시키는 예에 관해 설명하였지만, 이것으로 한정되는 일 없이, 예를 들면, 가정 내의 전기 기기에서도 적용시킬 수 있다.
또한, 상기한 실시의 형태에서는, 전력 계측 시스템(10)은, 전압 계측 장치(11)와, 전류 계측 장치(12)를 구비하는 구성의 예에 관해 설명하였지만, 이것으로 한정되는 일 없이, 전력 계측 시스템은, 전압 계측 장치와, 전류 계측 장치와, 전력 계측 장치를 구비하는 구성이라도 좋다. 전력 계측 장치는, 예를 들면, 컴퓨터로서, 전류 계측 장치로부터 산출한 전력을 통지시킴에 의해, 전력을 디스플레이 등에 표시하여도 좋다.
또한, 상기한 실시의 형태에서는, 전압 계측 장치(11)는, 전압 정보로서, 계측한 전압에 의거하여 근사식을 산출함에 의해, 산출한 근사식을 전류 계측 장치(12)를 향하여 송신하는 예에 관해 설명하였지만, 이것으로 한정되는 일 없이, 전압 계측 장치(11)는, 계측한 전압이 0이 되는 타이밍에, 펄스 신호를 전류 계측 장치(12)를 향하여 송신하여도 좋다. 즉, 전압 정보는, 계측한 전압이 0인 것을 나타내는 정보라도 좋다. 그리고, 전류 계측 장치(12)는, 펄스 신호를 수신하고, 수신한 펄스 신호와 미리 정해진 진폭에 의거하여, 전압을 구하는 근사식의 산출을 행하여도 좋다.
또한, 예를 들면, 전압 정보는, 계측한 전압의 데이터 중, 소정의 타이밍에서의 전압의 데이터라도 좋고, 근사식 이외로서, 계측한 전압에 의거한 정보라면 좋다.
또한, 상기한 실시의 형태에서는, 전압 계측 장치(11)를 주 브레이커(13)에 부착하는 예에 관해 설명하였지만, 이것으로 한정되는 일 없이, 예를 들면 제 3의 브레이커(14c)에 부착하여도 좋고, 같은 분전반(17)에 설치되는 다른 브레이커 등에 부착하여도 좋다.
또한, 상기한 실시의 형태에서는, 전압 계측 장치(11)는, 시각을 맞추기 위한 신호를 송신하는 신호 발생부(11d)를 구비하는 예에 관해 설명하였지만, 이것으로 한정되는 일 없이, 전압 계측 장치(11) 밖의 다른 외부 장치로서 마련하여도 좋다.
또한, 상기한 실시의 형태에서는, 전압 계측 장치(11)에서의 시간과 전류 계측 장치(12)에서의 시간에 어긋남이 생기고 있는 경우에 관해, 신호를 이용하여, 그 어긋남을 조정하는 예에 관해 설명하였지만, 이것으로 한정되는 일 없이, 어긋남이 생기지 않은 경우에는, 이와 같은 처리를 행하지 않아도 좋다.
또한, 상기한 실시의 형태에서는, 전력으로서, 순시 전력을 가리키는 예에 관해 설명하였지만, 이것으로 한정되는 일 없이, 적산 전력에 적용할 수도 있다.
이상, 도면을 참조해 본 발명의 실시 형태를 설명하였지만, 본 발명은, 도시한 실시 형태의 것으로 한정되지 않는다. 도시된 실시 형태에 대해, 본 발명과 동일한 범위 내에서, 또는 균등한 범위 내에서, 여러 가지의 수정이나 변형을 가하는 것이 가능하다.
[산업상의 이용 가능성]
본 발명은, 전력의 산출이 필요한 경우에, 유효하게 이용된다.
10, 20 : 전력 계측 시스템
11, 21 : 전압 계측 장치
11a, 12a, 21a, 22a, 23a : 기억부
11b, 12b, 21b, 22b, 23b : 계측부
11c, 12c, 21c, 22c, 23c : 제어부
11d, 21d : 신호 발생부
12d, 22d, 23d : 신호 수신부
11e, 12e, 21e, 22e, 23e : I/F부
12, 22, 23 : 전류 계측 장치
13 : 주 브레이커
14a : 제 1의 브레이커
14b : 제 2의 브레이커
14c : 제 3의 브레이커
15a : 제 1의 기기
15b : 제 2의 기기
15c : 제 3의 기기
16 : 공장
17 : 분전반
18a, 25a : 전압 계측 수단
18b, 25b : 송신 수단
18c, 25c : 신호 송신 수단
19a, 26a, 27a : 전류 계측 수단
19b, 26b, 27b : 수신 수단
19c, 26c, 27c : 전력 산출 수단
19d, 26d, 27d : 전압 산출 수단
19e, 26e, 27e : 신호 수신 수단

Claims (7)

  1. 전압을 계측하는 전압 계측 장치와, 전류를 계측하는 전류 계측 장치를 구비하는 전력 계측 시스템으로서,
    상기 전압 계측 장치는,
    소정의 시간 간격으로, 전압을 계측하는 전압 계측 수단과,
    상기 전압 계측 수단에 의해 계측한 전압에 의거한 전압 정보를, 상기 전류 계측 장치를 향하여 송신하는 송신 수단을 포함하고,
    상기 전류 계측 장치는,
    상기 전압 계측 장치와 별개로 마련되어 있고,
    소정의 시간 간격으로, 전류를 계측하는 전류 계측 수단과,
    상기 전압 계측 장치로부터 상기 전압 정보를 수신하는 수신 수단과,
    상기 수신 수단에 의해 수신한 상기 전압 정보와 상기 전류 계측 수단에 의해 계측한 전류에 의거하여, 전력을 산출하는 전력 산출 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 계측 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 전압 정보는, 전압을 구하는 근사식이고,
    상기 수신 수단은, 상기 전압 계측 장치로부터 상기 근사식을 수신하고,
    상기 전력 산출 수단은, 상기 수신 수단에 의해 수신한 상기 근사식으로부터, 전압을 산출하는 전압 산출 수단을 포함하고, 상기 전압 산출 수단에 의해 산출한 전압과, 상기 전류 계측 수단에 의해 계측한 전류에 의거하여, 전력을 산출하는 것을 특징으로 하는 전력 계측 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 근사식은, 산출하는 전압을 V, 공칭 전압을 Va, 각속도를 ωt로 하면, V=Vacosωt인 것을 특징으로 하는 전력 계측 시스템.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 전압 계측 장치는, 상기 전류 계측 장치와 시각을 맞추기 위한 신호를 송신하는 신호 송신 수단을 포함하고,
    상기 전류 계측 장치는, 상기 전압 계측 장치로부터 상기 시각을 맞추기 위한 신호를 수신하는 신호 수신 수단을 포함하고,
    상기 전압 산출 수단은, 상기 신호 수신 수단에 의해 수신한 상기 신호에 의거하여, 상기 전류 계측 장치가 전류를 계측한 시간에서의 전압을 상기 근사식으로부터 구하는 것을 특징으로 하는 전력 계측 시스템.
  5. 전압을 계측하는 전압 계측 장치로서,
    소정의 시간 간격으로, 전압을 계측하는 전압 계측 수단과,
    상기 전압 계측 수단에 의해 계측한 전압에 의거한 전압 정보를, 상기 전압 계측 장치와는 별개로 마련되고, 전류를 계측하여 전력을 산출하는 전류 계측 장치를 향하여 송신하는 송신 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 전압 계측 장치.
  6. 전류를 계측하는 전류 계측 장치로서,
    전압을 계측하는 전압 계측 장치와 별개로 마련되어 있고,
    소정의 시간 간격으로, 전류를 계측하는 전류 계측 수단과,
    상기 전압 계측 장치로부터, 계측한 전압에 의거한 전압 정보를 수신하는 수신 수단과,
    상기 수신 수단에 의해 수신한 상기 전압 정보와 상기 전류 계측 수단에 의해 계측한 전류에 의거하여, 전력을 산출하는 전력 산출 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 전류 계측 장치.
  7. 전압 계측 장치에서, 소정의 시간 간격으로, 전압을 계측하는 전압 계측 스텝과,
    전압 계측 장치에서, 상기 전압 계측 스텝에 의해 계측한 전압에 의거한 전압 정보를, 전압 계측 장치와 별개로 마련되어 있는 전류를 계측하는 전류 계측 장치를 향하여 송신하는 송신 스텝과,
    전류 계측 장치에서, 소정의 시간 간격으로, 전류를 계측하는 전류 계측 스텝과,
    전류 계측 장치에서, 전압 계측 장치로부터 전압 정보를 수신하는 수신 스텝과,
    전류 계측 장치에서, 상기 수신 스텝에 의해 전압 계측 장치로부터 수신한 전압 정보와 상기 전류 계측 스텝에 의해 계측한 전류에 의거하여, 전력을 산출하는 전력 산출 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 계측 방법.
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