JP2013146115A - 自動検針システムを利用した停電検知システム - Google Patents

Abstract

【課題】低圧線についての停電の検知については、屋内の通電状態と家屋と柱上変圧器の間にある引込み線の通電状態を２つの監視装置を用いて監視することで、停電の発生を検知する技術が知られている。しかし、この監視装置は、停電時でも情報の送信を可能にするため、装置内に電池を備える必要がある。そのため、電力系統から直接電力を得て稼動するような電力メータに適用した場合、停電発生に伴いスマートメータへの通電が停止し、それにより情報の送信が不可能になるという課題がある。
【解決手段】本願発明は、停電発生時にスマートメータから情報が発信できなくなる事情を利用して、次のような方法で停電を検知する。この検針値データが取得できないスマートメータがある場合、データが送信できない要因を順次確認することで、他の要因が無い場合に、停電していると判定することで、停電検知を実現する。
【選択図】図１

Description

自動検針システムにおける停電検知に関する技術。特に、電力メータ（スマートメータ）から検針値のデータを無線による通信で行っている場合に対する停電を検知するための方法。

停電の検知方法については、高圧線と低圧線で技術が異なる。高圧線ではフィーダー単位で通電状況を定期的に確認をしており、配電自動化システムの監視制御という技術として知られている。他方、低圧線では個別の需要家に対して通電状況をシステムとして確認ができていない現状になっている。低圧線については、特に特許文献１では、屋内の通電状態と家屋と柱上変圧器の間にある引込み線の通電状態を２つの監視装置を用いて監視することで、停電の発生を検知する技術が開示されている。

特開2007-6656号公報

しかし、特許文献１では、通電状態を監視する監視装置は、停電時でも情報の送信を可能にするため、装置内に電池を備える必要がある。そのため、系統（例えば引込み線）から直接電力を得て稼動するような仕様のスマートメータ（電力メータ）については考慮されていない。そのため、特許文献１の技術を、系統から直接で電力を得るスマートメータに適用した場合、停電発生に伴いスマートメータへの通電が停止し、それにより情報の送信が不可能になるという課題がある。

本願発明は、停電発生時にスマートメータから情報が発信できなくなる事情を利用して、次のような方法で停電を検知する。

ネットワークを介してスマートメータと接続された自動検針システムが周期的にスマートメータから検針値データを取得する。この検針値データが取得できないスマートメータがある場合、データが送信できない要因を順次確認することで、他の要因が無い場合に、停電していると判定することで、停電検知を実現する。

本発明によれば、電池を備えないスマートメータであっても、停電を検知することが可能になる。

自動検針システムにおける停電検出管理処理部の全体概要 停電検出するための全体処理フロー図 未受信スマートメータ抽出処理部の処理フロー図 検針値データベース 設備情報データベース 未収集スマートメータデータベース 開閉器状態確認処理部の処理フロー図 開閉器データベース 計器異常有無確認処理部の処理フロー図 イベント情報データベース 通信状態異常確認処理部の処理フロー図 引込柱に対する収集状況確認処理部の処理フロー図 停電検知支援データベース アラーム処理通知部の処理フロー図

以下、図面を用いて本発明に関する実施の形態を説明する。

図１は、停電検知システムの全体構成図である。停電検知システムは、自動検針サーバ10と、電力メータ（スマートメータ）20と、自動検針サーバと電力メータを繋ぐネットワークと、を備える。

電力メータは、各戸やビル、マンションなどに設置されていて、それら箇所（施設）の電力使用量などを取得する。その取得した電力使用量を検針値データとして無線を用いて自動検針サーバに送信する。

自動検針サーバには検針情報を保持する記憶部（データベース）101〜106やそれらの情報に基づき停電検知を行なう停電検知処理部107やスマートメータとの通信を行う通信部114を備えている。この停電検知処理部は、各種プログラムを演算処理装置（CPU）を用いて実行することにより実現される。

図２は、本実施例の全体処理フロー図である。まず、検針値データベース108をスキャンすることで、検針値データを受信していないスマートメータ（未受信のスマートメータ）を抽出する（S101）。

次に、抽出した未受信のスマートメータについて、開閉器状態のチェック（S103）、スマートメータ異常のチェック（S104）、通信状態異常のチェック（S105）を実行することで、停電の可能性の高いスマートメータを抽出する。ここで、未受信のスマートメータが複数抽出された場合は、S103からS105の処理をスマートメータのID毎に実行する（S102、S106）。なお、このS103からS105の３つのステップは、全て実行しなくてもいずれかひとつのステップであったも停電箇所の推定はできる。S103,S104,S105の順番で処理を進めていくことによって絞込みの効率化を図ることができる。無線を利用したシステムにおいて、検針値データが取得できない場合がある。無線を用いたデータ送信は、自動車などの移動性遮蔽物の影響によって遮断される影響を受けることがある。すなわち通信状態に問題が発生することがある。ここでは通信状態の問題を深堀する前に、先行でチェック可能な項目を潰すことによって対象件数を減らすことで効率化の向上を図る。ところで、開閉器は電流の入／切を行うことのできる装置のことである。設置場所はスマートメータの内部に保持している。開閉器の入／切の状態は、スマートメータの中にある通信部を介して、自動検針サーバに送信する。本実施例では、より効率的に停電箇所の推定を行なうために、これら３つのステップを備えた処理を説明する。

次に、停電の可能性の高いスマートメータの近隣にあるスマートメータをチェックし（S1207）、その数をカウントする（S108）。

各処理の詳細については図３、図７、図９、図１１、図１２、図１４を用いて後述する。

図３は、図２のS101に該当し、未受信スマートメータ抽出に関する処理フロー図である。この処理は未受信スマートメータ抽出処理部（101）が実行する。各スマートメータの検針値データは検針値データベースに保存されている。検針値は30分などの決められたタイムスケジュールでデータ収集する。たとえば30分といった定義された周期によって、このフローは起動する（S201）。周期については任意で設定をすることができる。未受信スマートメータ抽出処理部（101）は、まず、検針値データベースを検索することで、検針対象のスマートメータを特定する。その後、設備情報データベースを検索することで、当該スマートメータの設置場所の情報を付加し、未受信のスマートメータを抽出する（S202）。

ここで、未受信であるか否かは、前回の受信から所定の時間を過ぎているものや、予め規定された受信間隔を超えているものを未受信であると判定し、抽出する。抽出後、そのスマートメータの識別し（スマートメータID）と設備情報データベースから取得する設置場所についての情報とを未受信スマートメータデータベースに格納する（S203）。格納後、SMID（スマートメータＩＤ）をキーとして、1件ずつ図７の処理に移る。SMIDとは、スマートメータにユニークに振られるIDである。

図４は、検針値データベースのデータ構造である。再収集可否の項目については、当該スマートメータから定期通りに検針値を取得できない場合、あらかじめ設定をしている時刻（30分後）に、再収集を行う。その再収集後、再収集したスマートメータを特定するためのフラグである再収集実施フラグ（×：再収集ではなかったもの（定期自動検針によって検針値データを取得済）、○：再収集したもの（定期自動検針によって検針値データを未取得であり、その後再収集で取得））を立てる。

図５は、設備情報データベースのデータ構造である。引込柱IDは、主に地上に設置される引込柱に対するユニークのIDである。図１の引込柱30には、複数のスマートメータを傘下にしていることを示している。１つの引込柱に対するスマートメータの管理する範囲は、概ね20〜30台程度と推定される。なお、このデータベースは予め作成され自動検針サーバに格納されているものとする。

図６は、未収集スマートメータデータベースのデータ構造である。このデータベースでは、スマートメータID（SMID）、引込柱ID、データを取得できなかった日付、停電フラグを備える。停電フラグについては、再収集率が一定以上であれば当該スマートメータについて規則的な問題があると想定可能である。一方、再収集率が一定未満であれば当該スマートメータについて規則的な問題がないため、停電をしている可能性を推定できる。

図７は、図２のS103に該当し、開閉器の状態を検索するための処理フロー図である。この処理は開閉器状態確認処理部（102）が実行する。まず、当該SMIDをキーとして開閉器データベースを検索する（S301）。検索後、開閉器が入になっているかをチェックする（S302）。入ならば図９の処理へ移行する。切の状態ならば、問題なしとして当該SMIDに対するループ処理(S106)を終了する。次のSMIDについてこれらループ処理（S102）を実行する。この処理では、別の部署が当該スマートメータの開閉器を切にしているかどうかを確認することができる。

図８は、開閉器データベースのデータ構造である。

図９は、図２のS104に該当し、計器の異常有無を検索するための処理フロー図である。この処理は、スマートメータ異常確認処理部（103）が実行する。まず、SMIDに対して、異常があるかどうかをチェックする（S401）。無しならば、図１１の処理に移る。有りならば、問題なしとして当該SMIDに対するループ処理（S106）を終了する。次のSMIDについてこれらループ処理（S102）を実行する。この処理では、当該スマートメータから検針値データがアップされない理由として、計器そのものに問題があるかどうかを確認することができる。

図１０は、イベント情報データベースのデータ構造である。イベントとはスマートメータに何かしらの問題が発生した場合にスマートメータが自動検針システムにイベントを送信する。

図１１は、図２のS105に該当し、通信状態異常チェックを行うための処理フロー図である。この処理は通信状態異常確認処理部が実行する。まず、当該SMIDが、今回未収集であった時刻と同じ時間帯に検針値データを出力していたかを調べるために、このSMIDについて検針値データベースから複数のデータ（再収集可否のデータを含む）を抽出する（S501）。

抽出後、再収集率を計算する。計算後、再収集率が8割以上かどうかをチェックする（S502）。8割未満ならば、未収集スマートメータデータベースに停電フラグ＝１を書き込み（S503）、このSMIDにおける一連のループ処理（S102〜S106）が終了する。この場合、次のSMIDについてこれらループ処理を実行する。8割以上ならば、未収集スマートメータデータベースに停電フラグ＝０を書き込み（S504）、このSMIDにおける一連のループ処理（S102〜S106）が終了する。この場合、次のSMIDについてこれらループ処理を実行する。なお、この8割の数値は任意に設定をすることができる。

未収集スマートメータデータベースのSMIDに対して全レコードをチェックしたら、図１２の処理に移る。

このように無線通信によって当該スマートメータの検針値データを自動検針システムに送信するには、過去の履歴データを用いることによって、無線の特性によって生じる原因を取り除くことを可能とする。

図１２は、図２のS107に該当し、近隣スマートメータをチェックするための停電検知支援データベースを作成するための処理フロー図である。ここでは、１つの引込柱IDについて、傘下にあるSMIDのスマートメータ群を近隣と定義している。この処理は引込柱に対する収集状況確認処理部（105）が実行する。

まず、未収集スマートメータデータベースから停電フラグ：１のSMIDを抽出する（S601）。 抽出したデータを停電検知支援データベースに書き込む（S602）。引込柱IDに対して、該当するSMIDをカウントし、停電検知支援データベースに書き込み（S603）、処理を終了する。

図１３は、停電検知支援データベースのデータ構造である。需要家の停電推定概況という項目は、引込柱IDに対して1軒もしくは複数軒数で停電が発生している可能性を示す内容である。

図１４は、図２のS108に該当し、近隣スマートメータをカウントしてアラーム処理をするための処理フロー図である。この処理は、アラーム通知処理部(106)が実行する。停電検知支援データベースに格納されている全レコードのうち、１件ずつ（S701）、カウント数が１件かをチェックする（S702）。１件の場合、１軒の需要家で停電が発生している可能性有りと停電検知支援データベースに書き込む（S704）。２件以上の場合、複数の需要家で停電が発生している可能性有りと停電検知支援データベースに書き込む(S703)。全レコードのチェックを完了したら、担当部署にアラーム通知を行う（S706）。このように、停電の可能性のある需要家を1軒もしくは複数に切り分けることによって、停電トラブルの可能性の優先度の向上、特定場所の検出などの対応をすることができる。

１０：自動検針サーバ
１０１：検針値データベース
１０２：設備情報データベース
１０３：イベント情報データベース
１０４：未収集スマートメータデータベース
１０５：開閉器データベース
１０６：停電検知支援データベース
１０７：停電検出処理部、
１１４：通信部
２０：電力メータ

Claims (8)

1. 検針機器を用いた停電検出方法であって、
   前記各検針機器から送信された検針値を格納するデータベースを備え、
   前記各検針機器のうち、検針サーバに前記検針値が送信されていない前記検針機器である未受信機器を抽出する、未受信機器抽出ステップと、
   前記未受信機器が送信できなかった理由を推定する推定ステップと、
   前記推定ステップの結果に基いて停電を検出する検出ステップと、
   を備えることを特徴とする停電検出方法。
2. 請求項１に記載の停電検出方法において、
   前記推定ステップは、
   前記検針機器から前記検針値が送信されなかった時間帯についての、当該検針機器の過去の通信状態情報に基づき、前記未受信機器が送信できなかった理由を推定することを特徴とする停電検出方法。
3. 請求項２に記載の停電検出方法において、
   前記推定ステップは、
   前記取得した過去の通信状態情報に基づき、検針値が送信されなかった割合を算出し、当該割合が規定値以下であれば、送信できなかった理由を通信異常ではないと推定し、
   前記検出ステップは、前記推定に基き、前記検針機器を停電発生箇所として停電を検出することを特徴とする停電検出方法。
4. 請求項３に記載の停電検出方法において、
   前記推定ステップは、更に、配電網の開閉器の状態についての情報に基づく推定、前記検針機器の異常に基く推定、を行なうことを特徴とする停電検出方法。
5. 請求項４に記載の停電検出方法において、
   前記推定ステップは、
   開閉器の状態についての情報に基づく推定、前記検針機器の異常に基く推定、検針値が送信されなかった割合に基く推定、の順番で推定を行なうことを特徴とする停電検出方法。
6. 検針機器からの情報に基づき停電を検出する停電検出サーバであって、
   前記各検針機器から送信された検針値を格納するデータベースと、
   前記各検針機器のうち、検針サーバに前記検針値が送信されていない前記検針機器である未受信機器を抽出する、未受信機器抽出処理部と、
   前記未受信機器が送信できなかった理由を推定する推定処理部と、
   前記推定ステップの結果に基いて停電を検出する検出処理部と、
   を備えることを特徴とする停電検出サーバ。
7. 請求項６に記載の停電検出サーバにおいて、
   前記推定処理部は、
   前記検針機器から前記検針値が送信されなかった時間帯についての、当該検針機器の過去の通信状態情報に基づき、前記未受信機器が送信できなかった理由を推定することを特徴とする停電検出サーバ。
8. 請求項６又は７に記載の停電検出サーバと、前記検針機器と、を備えた停電検出システム。

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