JP4979736B2 - 電力負荷調整システム、電力負荷調整装置、及び電力負荷調整方法 - Google Patents

Description

本発明は、負荷ごとに投入及び遮断が可能な電力負荷調整システムに関する。

負荷が使用する電力の平準化を図るため、深夜時間帯の電力を割安で提供する方法がある。一方、電気温水器等の深夜時間帯に稼動する負荷は、タイムスイッチやマイコンを用いることにより、予め設定された時刻に投入するように制御される。特許文献１には、電力供給を停止及び再開するための開閉器ユニットを有する電力量計が開示されている。

特開２００６−１７０７８７号公報

今後、電気自動車等の普及により深夜時間帯の電力需要が増加すると、配電設備の仕様（変圧器容量・送電容量）により、深夜時間帯の負荷調整を行うことが必要になると予想される。しかしながら、特許文献１の開閉器ユニット付きの電力量計では、特定の負荷のみを遮断する回路がなく、負荷調整を行うことが困難である。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、需要家の負荷ごとに投入及び遮断を可能とすることにある。

上記課題を解決するために、本発明は、電力負荷調整システムであって、配電系統から受けた電力を降圧して下位系統に供給し、当該下位系統で使用される電力量を合計した合計電力量を計測する変圧器と、各需要家宅に設置され、前記変圧器から供給される電力を使用する負荷と、前記負荷の使用する電力量を計測する電力量計と、前記負荷の投入及び遮断を行う遮断器と、前記遮断器に前記負荷の投入及び遮断を指示する電力負荷調整装置と、を備え、前記電力負荷調整装置が、予め各負荷の使用する電力量を予測した予測電力量を記憶する手段と、前記時間帯が経過するごとに、前記電力量計から各負荷の使用する電力量を計測した計測電力量を取得し、当該計測電力量の累計を前記予測電力量で除算することにより各負荷の達成率を算出し、記憶する手段と、前記変圧器から当該時間帯の前記合計電力量のデータを取得する手段と、前記合計電力量が第１の所定値より小さい場合、前記予測電力量の大きい前記負荷又は前記達成率の低い前記負荷の投入を前記遮断器に指示する手段と、前記合計電力量が第２の所定値より大きい場合、前記達成率の高い前記負荷の遮断を前記遮断器に指示する手段と、を備えることを特徴とする。
この構成によれば、遮断器により、負荷ごとに投入及び遮断を行うことができる。次に、時間帯ごとに変圧器の下位系統の負荷の合計電力量と、第１の所定値及び第２の所定値との大小関係に応じて負荷の投入及び遮断を行うことにより、当該時間帯の合計電力量が第１の所定値〜第２の所定値の間になるように各負荷の電力量を平準化することができる。そして、予測電力量や達成率に基づく順序に従うことにより、その時点で遮断及び投入すべき負荷を適切に選択することができる。

また、本発明は、電力負荷調整システムであって、前記電力負荷調整装置が、前記時間帯が経過する前には、前記予測電力量の大きい前記負荷の投入を前記遮断器に指示し、前記時間帯が経過した後には、前記達成率の低い前記負荷の投入を前記遮断器に指示することを特徴とする。
この構成によれば、負荷を投入していない当初は、事前に予測した電力量の大きい負荷を優先して投入し、当初から時間が経過した後は、予測した電力量に対する達成率の低い負荷を優先して投入する。これによれば、時間の経過に応じて適切な負荷を投入することができる。

また、本発明は、電力負荷調整システムであって、前記第１の所定値が、前記予測電力量の当該日における単位時間あたりの平均値であり、前記第２の所定値が、過剰と判断される前記合計電力量の下限値であることを特徴とする。
この構成によれば、変圧器の下位系統にある負荷の合計電力量が予測値に達していない場合には負荷を投入し、その合計電力量が過剰と判断される下限値を超えている場合には負荷を遮断する。これによれば、合計電力量が予測値〜過剰の下限値の間になるように各負荷の電力量を平準化することができる。

また、本発明は、電力負荷調整システムであって、前記電力量計が、複数の前記負荷の電力量を計測し、前記遮断器を内蔵することを特徴とする。
この構成によれば、需要家宅に設置される１の電力量計が複数の負荷に対応するので、需要家は、例えば、電気料金の安い深夜時間帯に複数の負荷を稼働させることができる。また、電力量計が遮断器を内蔵するので、需要家宅において電力量計とは別に遮断器を設置する必要がなくなり、また、電力負荷調整装置は遮断器と通信することなく、電力量計及び変圧器と通信すればよいため、便利である。

なお、本発明は、電力負荷調整装置及び電力負荷調整方法を含む。その他、本願が開示する課題及びその解決方法は、発明を実施するための形態の欄、及び図面により明らかにされる。

本発明によれば、需要家の負荷ごとに投入及び遮断を行うことができる。

電力負荷調整システムＳの構成を示す図である。 電力量計２の構成及び原理を示す図であり、（ａ）は電力量計２の構成を示し、（ｂ）は電子式電力量計の基本構成を示し、（ｃ）は電力量計のブロック図を示す。 電力負荷調整装置４のハードウェア構成を示す図である。 電力負荷調整装置４の記憶部４５に記憶されるデータの構成を示す図であり、（ａ）は予測電力量データ４５Ａの構成を示し、（ｂ）は計測電力量データ４５Ｂの構成を示し、（ｃ）は投入リスト４５Ｃの構成を示す 電力負荷調整装置４の処理を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態を説明する。本発明の実施の形態に係る電力負荷調整システムにおいて、一律に電力供給を停止及び開始する開閉装置ではなく、通常の負荷回路とは別に負荷調整が可能な回路を電力量計に設置する。その回路を用いて、例えば、電気温水器等に代表される２００Ｖの負荷だけを随時投入したり、遮断したりする。これによれば、特定の負荷の投入及び遮断を調整することができる。

≪システムの構成と概要≫
図１は、電力負荷調整システムＳの構成を示す図である。負荷調整システムＳは、配電系統Ｌ１、変圧器１、電線Ｌ２、電力量計２、負荷３及び電力負荷調整装置４を備える。配電系統Ｌ１は、変電所からの電力を送電し、連系点ごとにつながる変圧器１に電力を供給する。変圧器１は、例えば、柱上変圧器であり、配電系統Ｌ１に連係し、連係した配電系統Ｌ１から受けた電力を降圧して電力を電線Ｌ２に供給する。電線Ｌ２は、変圧器１ごとに設けられる引込み線であり、当該変圧器１の管轄地域にある需要家宅の各負荷３に電力を配電する。

電力量計２は、各需要家宅に設けられ、電線Ｌ２から負荷３に供給され、消費される電力量を計測するとともに、電力負荷調整装置４からの指示に従って、調整可能な負荷３の投入及び遮断を行う。負荷３は、各需要家宅に設けられ、電線Ｌ２及び電力量計２を通じて電力の供給を受け、稼働するものであり、照明機器や空調機器等のようにいつ使用されるか分からないので、常時投入状態になっているものと、電気温水器等のように深夜時間帯に稼働することが分かっており、投入や遮断の調整が可能なものとに分けられる。

電力負荷調整装置４は、電力会社に設置され、変圧器１及び電力量計２とネットワーク（通信回線）を介して通信可能であり、変圧器１の下位系統の電力量及び電力量計２ごとに計測された電力量を取得する。そして、変圧器１の下位系統における各需要家で消費される電力量が平準化するように、各電力量計２に対して、調整可能な負荷３の投入又は遮断を指示する。なお、電力負荷調整装置４は、１の変圧器１及びその下位系統の複数の電力量計２に対して１台設置してもよいし、複数の変圧器１及び各変圧器１の下位系統の電力量計２に対して１台設置してもよい。複数の変圧器１等を対象にする際に、電力負荷調整装置４は、取得するデータ及びその処理を変圧器１ごとに分ける。

≪装置の構成≫
図２は、電力量計２の構成及び原理を示す図である。図２（ａ）は、電力量計２の構成を示す。電力量計２は、外部に系統側端子１１及び負荷側端子１２を備え、内部に開閉操作部（遮断器）２０及び計量部３０を備える。

系統側端子１１は、電線Ｌ２に接続される系統側端子１１１、１１２及び１１３からなる。負荷側端子１２は、負荷３が接続される負荷側端子１２１、１２２、１２３及び１２４からなる。負荷側端子１２１、１２２及び１２３には、需要家宅の負荷配線を用いる通常の負荷３Ａが接続される。端子１２１−１２２間及び端子１２２−１２３間には１００Ｖの負荷３Ａが接続され、端子１２１−１２３間には２００Ｖの負荷３Ａが接続される。負荷側端子１２１−１２４間には、投入や遮断が調整可能な２００Ｖの負荷３Ｂが接続される。調整可能な負荷３Ｂとは、例えば、電気温水器等である。

開閉操作部２０は、開閉スイッチＳＷ１、ＳＷ２及びＳＷ３を備え、電力負荷調整装置４からの開閉指示に従って、以下の３つのモードによる負荷調整を行う。すなわち、停止モードにおいては、開閉スイッチＳＷ１、ＳＷ２及びＳＷ３を全て遮断する（開とする）。通常使用モードにおいては、開閉スイッチＳＷ１、ＳＷ２及びＳＷ３を全て投入する（閉とする）。負荷調整モードにおいては、開閉スイッチＳＷ１及びＳＷ２を投入し、開閉スイッチＳＷ３を遮断する。なお、開閉スイッチＳＷ１、ＳＷ２及びＳＷ３の投入及び遮断は、当該開閉スイッチＳＷ１、ＳＷ２及びＳＷ３につながる負荷側端子１２１、１２３及び１２４にそれぞれ接続された負荷３を投入及び遮断することを意味する。なお、遮断信号受信部（図示せず）が電力負荷調整装置４から開閉指示（遮断信号）を受信し、その開閉指示に従って開閉スイッチＳＷ１、ＳＷ２及びＳＷ３の投入及び遮断が行われる。

計量部３０は、計量電子回路３１、配線Ｗ１〜Ｗ７及び電流センサＣＴ１〜ＣＴ３を備える。計量電子回路３１は、配線Ｗ１、Ｗ２及びＷ３の間で電圧値を計測し、電流センサＣＴ１、ＣＴ２及びＣＴ３から電流値を取得し、計測した電圧値及び取得した電流値から電力量を計算する。配線Ｗ１、Ｗ２及びＷ３は、系統側端子１１１、１１２及び１１３をそれぞれ計量電子回路３１に接続する。配線Ｗ４は、配線Ｗ１を開閉スイッチＳＷ２に接続する。配線Ｗ５は、配線Ｗ２を負荷側端子１２２に接続する。配線Ｗ６は、配線Ｗ３を開閉スイッチＳＷ１に接続する。配線Ｗ７は、配線Ｗ４を開閉スイッチＳＷ３に接続する。電流センサＣＴ１、ＣＴ２及びＣＴ３は、交流電流を計測する変流器（ＣＴ：Current Transformer）であり、配線Ｗ４、Ｗ６及びＷ７の電流をそれぞれ計測する。

負荷側端子１２１、１２２及び１２３の間に接続される常時投入状態にある負荷３Ａの消費電力量である通常計量Ｐ_１及び負荷側端子１２１及び１２４の間に接続される投入や遮断の調整が可能な負荷３Ｂの消費電力量である負荷調整計量Ｐ_２は、次の式１及び式２により算出される。

ここで、電力量計の計量原理について説明する。電力量計は、配電線の負荷電圧の瞬時値ｖ（t）と、消費電流の瞬時値ｉ（t）との積の積分を行う計測器である。図２（ｂ）は、電子式電力量計の基本構成を示す。図２（ｂ）に示すように、瞬時電圧ｖ（ｔ）及び瞬時電流ｉ（ｔ）は、乗算器で乗算されたｖ（ｔ）×ｉ（ｔ）（瞬時電力）に比例した信号に変換される。次に、この信号は積分され電力量に比例した信号に変換されて、表示器によって電力量が積算表示される。電力量Ｐを、次の式３で示す。

図２（ｃ）は、電力量計のブロック図を示す。負荷電圧に比例した信号をＰＴ（Potential Transformer）によって検出し、他方、消費電流に比例した信号をＣＴ（Current Transformer）によって検出し、これら２つの信号を電力−電圧（電力−電流）変換器に送る。ここで、電圧及び電流の積すなわち電力に比例した電圧（電流）に変換され、次に、電圧−周波数（電流−周波数）変換器によって電力量に比例したパルス周波数に変換される。すなわち、アナログ量である瞬時電力がディジタル量である電力量に比例したパルス数に変換される。この結果、積分器からの出力パルスのパルス定数は、１０００ｐｕｌｓｅ／ｋＷｓのようにある単位電力量当りのパルス数で表される。すなわち、この場合は、１Ｗｓ当り１パルスのパルスが積分器から出力されることになる。このパルスは１パルス当りの電力量の“時間幅”が小さいため（１０００ｐｕ１ｓｅ／ｋＷｓでは１パルス当り１Ｗｓ）、このままのパルスではｋＷｈ単位で電力量を記録するレジスタを駆動することができない。そこで、このパルス周波数は、分周器によって適当な周波数に分周され（周波数が下がって１パルスの時間幅が長くなり）、表示装置によって表示される。なお、レジスタにおいて実際の電力量に換算するための乗率は、この分周器の分周数に基づいて設定される。

図３は、電力負荷調整装置４のハードウェア構成を示す図である。電力負荷調整装置４は、通信部４１、表示部４２、入力部４３、処理部４４及び記憶部４５を備える。通信部４１は、通信線を介して変圧器１及び各電力量計２と通信を行う部分であり、例えば、ＮＩＣ（Network Interface Card）等によって実現される。表示部４２は、処理部４４からの指示によりデータを表示する部分であり、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）等によって実現される。入力部４３は、オペレータがデータ（例えば、需要家ごと、時間ごとの使用電力量の予測値のデータ）を入力する部分であり、例えば、キーボードやマウス等によって実現される。処理部４４は、各部間のデータの受け渡しを行うととともに、電力負荷調整装置４全体の制御を行うものであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）が所定のメモリに格納されたプログラムを実行することによって実現される。記憶部４５は、処理部４４からデータを記憶したり、記憶したデータを読み出したりするものであり、例えば、フラッシュメモリやハードディスク装置等の不揮発性記憶装置によって実現される。

≪データの構成≫
図４は、電力負荷調整装置４の記憶部４５に記憶されるデータの構成を示す図である。図４（ａ）は、予測電力量データ４５Ａの構成を示す。予測電力量データ４５Ａは、深夜時間帯（例えば、２３時〜翌日の８時）について、ある変圧器１の下位系統の需要家（電力使用契約の契約者）ごとに予測される、通常の負荷３Ａ及び調整可能な負荷３Ｂによる使用電力量を示すものであり、需要家ＩＤ４５Ａ１、予測電力量４５Ａ２及び合計値４５Ａ３を含む需要家ごとのレコードからなる。需要家ＩＤ４５Ａ１は、需要家に固有の識別情報であり、電力使用契約の識別情報であってもよいが、需要家宅にある通常の負荷３Ａ及び調整可能な負荷３Ｂに対応する情報である。従って、需要家ＩＤ４５Ａ１は、負荷３Ｂに固有の識別情報で代用してもよい。これは、需要家ＩＤ４５Ｂ１及び４５Ｃ１も同様である。予測電力量４５Ａ２は、２３時〜翌日の８時の間の通常の負荷３Ａ及び調整可能な負荷３Ｂについて予測される電力量を示し、通常の負荷分４５Ａ２１及び調整可能な負荷分４５Ａ２２を含む。予測電力量の合計値４５Ａ３は、２３時〜翌日の８時の間の予測される電力量の合計値を示す。最後の１行前のレコードには、深夜時間帯の予測電力量４５Ａ２の合計値が設定され、最後のレコードには、単位時間（３０分）あたりの予測電力量の平均値が設定される。

なお、変圧器ごとの消費電力量を予測する方法については、例えば、特開２００６−３５２９９６号公報に、変圧器負荷想定方法として、日負荷計測データを持つ計測需要家と持たない非計測需要家とが混在する配電系統において、非計測需要家と計測需要家の双方の過去の月間消費電力量の年間変動に基づいて、非計測需要家ごとに類似すると想定される計測需要家の日負荷計測データを特定し、非計測需要家については前記特定した日負荷計測データに基づく日負荷を、計測需要家については日負荷計測データに基づく日負荷をそれぞれ求めるとともに、変圧器ごとに電力供給先となる需要家についての日負荷を総合して変圧器別日負荷を求めるという方法が開示されている。

図４（ｂ）は、計測電力量データ４５Ｂの構成を示す。計測電力量データ４５Ｂは、ある変圧器１の下位系統の需要家の時間ごとに計測された、調整可能な負荷３Ｂによる使用電力量を示すものであり、需要家ＩＤ４５Ｂ１、時間ごとの計測電力量４５Ｂ２、計測電力量の合計値４５Ｂ３及び達成率４５Ｂ４を含む需要家ごとのレコードからなる。需要家ＩＤ４５Ｂ１は、需要家に固有の識別情報である。時間ごとの計測電力量４５Ｂ２は、所定の３０分間の電力量を実際に計測した値である。計測電力量の合計値４５Ｂ３は、時間ごとの計測電力量４５Ｂ２を当該日ごとに合計した値である。達成率４５Ｂ４は、予測電力量４５Ａ２のうち、調整可能な負荷分４５Ａ２２に対する計測電力量の合計値４５Ｂ３の割合を示す。このとき、合計値４５Ｂ３及び達成率４５Ｂ４は、時間ごとの計測電力量４５Ｂ２が更新される度に更新されるものとする。

図４（ｃ）は、投入リスト４５Ｃの構成を示す。投入リスト４５Ｃは、３０分間の時間帯ごとに、ある変圧器１の下位系統の需要家ＩＤ４５Ｃ１の順序を示すものであり、負荷３Ｂの投入及び遮断を指示するときに参照される。需要家ＩＤ４５Ｃ１は、事前に予測電力量４５Ａ２の大きい順にソートされ、当該時間帯が経過した後に達成率４５Ｂ３の低い順にソートされる。

≪システムの処理≫
図５は、電力負荷調整装置４の処理を示すフローチャートである。本処理では、深夜時間帯において、調整可能な負荷３Ｂの投入及び遮断を逐次行う。その処理の考え方としては、深夜時間帯に入った当初は、予測電力量に基づいて、多くの電力を使いそうな負荷３Ｂから投入する。その後、予測電力量に対する実際の計測電力量の割合である達成率が低い負荷３Ｂは、予測電力量に達しておらず、もっと電力を使う余地があると考えられるので、投入する。達成率が高い負荷３Ｂは、予測電力量を超えており、電力を既に十分使っていると考えられるので、遮断する。

まず、電力負荷調整装置４は、事前にバンク単位の電力量を予測する（Ｓ５０１）。バンク単位とは、変圧器１の下位系統の各需要家宅の負荷３を対象とすることを意味し、その負荷３における、通常の負荷３Ａ及び投入・遮断の調整が可能な負荷３Ｂについて、その電力量を需要家ごとに予測する。その結果として、記憶部４５の予測電力量データ４５Ａのうち、各需要家ＩＤ４５Ａ１の予測電力量４５Ａ２が設定される。なお、予測の方法については、例えば、特開２００６−３５２９９６号公報を参照のこと。

次に、電力負荷調整装置４は、各需要家ＩＤ４５Ａ１の予測電力量４５Ａ２の合計４５Ａ３を計算し、当該合計４５Ａ３をもとに単位時間あたりの平均値を計算する（Ｓ５０２）。その結果として、記憶部４５の予測電力量データ４５Ａのうち、予測電力量４５Ａ３の平均値（最後のレコード）が設定される。

そして、電力負荷調整装置４は、記憶部４５の投入リスト４５Ｃの初期設定を行う（Ｓ５０３）。すなわち、予測電力量データ４５Ａの大きい順（つまり、普段から深夜時間帯に電力を多く使用している需要家の順）に需要家ＩＤ４５Ｃ１を並べる。これは、予測電力量データ４５Ａの大きい負荷３Ｂを優先して投入するためである。以上により、深夜時間帯に入る前の事前準備ができたことになる。

続いて、２３時〜翌日の８時の深夜時間帯に入ると、予め設定された３０分ごとにＳ５０５〜Ｓ５１７の処理を繰り返す（Ｓ５０４〜Ｓ５１８）。

まず、電力負荷調整装置４は、経過時間ｔ＝０か否かを判定する（Ｓ５０５）。経過時間ｔは、２３時からの経過時間のことであり、最初はｔ＝０なので（Ｓ５０５でＹｅｓ）、Ｓ５０９の処理を実行する。２回目以降はｔ＞０なので（Ｓ５０５でＮｏ）、通信線を通じて電力量計２から計測データを収集する（Ｓ５０６）。その結果として、記憶部４５の計測電力量データ４５Ｂのうち、各需要家ＩＤ４５Ｂ１の計測電力量４５Ｂ２が設定される。続いて、調整可能な負荷３Ｂの達成率を計算する（Ｓ５０７）。達成率は、計測電力量の合計値４５Ｂ３を予測電力量４５Ａ２における調整可能な負荷分４５Ａ２２で除算することにより算出され、達成率４５Ｂ４に設定される。そして、記憶部４５の投入リスト４５Ｃのうち、当該時間帯の需要家ＩＤ４５Ｃ１を、達成率４５Ｂ４の低い順に並べ替える（Ｓ５０８）。これは、達成率４５Ｂ４の低い負荷３Ｂを優先して投入し、達成率４５Ｂ４の高い調整可能な負荷３Ｂを優先して遮断するのに適する。

ここで、電力負荷調整装置４は、バンク電力量（合計電力量）の計測データを取得する（Ｓ５０９）。バンク電力量は、変圧器１で一括して計測される、その下位系統で使用される電力量の合計値である。そして、計測値が平均値×α（第２の所定値）より大きいか否かを判定する（Ｓ５１０）。αは、１より大きい値とし、予測した電力量の尤度分を示す係数であり、平均値×αは、計測値が過剰であると判断される下限値である。計測値が平均値×αより大きい場合（Ｓ５１０のＹｅｓ）、実際の電力量が予測値から外れて大きい（過剰である）ことを意味するので、電力量を抑える必要がある。そこで、電力負荷調整装置４は、記憶部４５の投入リスト４５Ｃから下位の（達成率の高い）負荷３Ｂを抽出する（Ｓ５１１）。次に、当該負荷３Ｂの遮断を当該需要家宅の電力量計２に指示する（Ｓ５１２）。そして、当該時刻における当該負荷３Ｂの再遮断を禁止する（Ｓ５１３）。再遮断禁止の具体的方法には、投入リスト４５Ｃの当該時間帯のデータのうち、遮断した負荷３Ｂの需要家ＩＤ４５Ｃ１を削除する方法がある。これにより、当該時刻に一度遮断した負荷３Ｂは、同じ設定時刻の処理において再度遮断されることはない。その後、Ｓ５０９に戻る。

計測値が平均値×αより大きくない場合（Ｓ５１０のＮｏ）、電力負荷調整装置４は、計測値が平均値（第１の所定値）より大きいか否かを判定する（Ｓ５１４）。計測値が平均値より大きくない場合（Ｓ５１４のＮｏ）、実際の電力量が予測値を下回っていることを意味するので、電力量を増やす必要がある。そこで、記憶部４５の投入リスト４５Ｃから上位の（達成率の低い）負荷３Ｂを抽出する（Ｓ５１５）。次に、当該負荷３Ｂの投入を当該需要家宅の電力量計２に指示する（Ｓ５１６）。そして、当該時刻における当該負荷３Ｂの再投入を禁止する（Ｓ５１７）。再投入禁止の具体的方法には、投入リスト４５Ｃの当該時間帯のデータのうち、投入した負荷３Ｂの需要家ＩＤ４５Ｃ１を削除する方法がある。これにより、当該時刻に一度投入した負荷３Ｂは、同じ設定時刻の処理において再度投入されることはない。その後、Ｓ５０９に戻る。

なお、同じ設定時刻の処理においてＳ５１５〜Ｓ５１７の処理が２回以上行われる際には、投入リストの上位から２番目以降の負荷３Ｂの投入が順次指示されることになる。

計測値が平均値より大きい場合（Ｓ５１４のＹｅｓ）、Ｓ５１０の判定結果と合わせて、実際の電力量が予測電力量の平均値から平均値×α（α＞１）までの間になり、平均値に近くなるので、調整可能な負荷３Ｂの電力量が平準化していると考えられる。従って、この場合には、電力負荷調整装置４は、当該時刻における負荷３Ｂの投入又は遮断の指示は終えて、次の設定時刻になるのを待つ。

なお、Ｓ５０５で経過時間ｔ＝０の場合（Ｓ５０５のＹｅｓ）、Ｓ５０９で取得されるバンク電力量の計測値はゼロに近いので、Ｓ５１０及びＳ５１４の判定はともにＮｏとなると考えられる。従って、電力負荷調整装置４は、上位の負荷３Ｂを抽出し（Ｓ５１５）、その負荷３Ｂの投入を指示する（Ｓ５１６）。このとき投入リスト４５Ｃは、Ｓ５０３で初期設定した予測電力量の大きい順になっており、深夜時間帯に入った際の最初の設定時刻には、多くの電力量を使うと予測された負荷３Ｂから投入されることになる。

以上本発明の実施の形態について説明したが、図３に示す電力負荷調整装置４内の各部を機能させるために、処理部４４で実行されるプログラムをコンピュータにより読み取り可能な記録媒体に記録し、その記録したプログラムをコンピュータに読み込ませ、実行させることにより、本発明の実施の形態に係る電力負荷調整システムＳが実現されるものとする。なお、プログラムをインターネット等のネットワーク経由でコンピュータに提供してもよいし、プログラムが書き込まれた半導体チップ等をコンピュータに組み込んでもよい。

以上説明した本発明の実施の形態によれば、図２（ａ）の負荷側端子１２１−１２４間に接続された調整可能な負荷３Ｂに対応して、電力量計２の開閉操作部２０（端子２１３−２２３）を設けるので、調整可能な負荷３Ｂごとに投入及び遮断を行うことができる。そして、変圧器１の下位系統の調整可能な負荷３Ｂの合計電力量の大小に応じて、予測電力量や達成率に基づく順序に従って各負荷３Ｂの遮断及び投入を行うので、各負荷３Ｂの電力量を平準化することができる。これによれば、変圧器１が過負荷になるというネックを解消することができる。例えば、電気自動車に充電する場合に、供給する電力に余地ができるので、効率的に変圧器１を使うことができる。

以上によれば、変圧器１の下位系統の調整可能な各負荷３Ｂの電力量を平準化できるので、配電設備の有効活用、低圧配電線の送電ロスの減少及び２重計量の防止を図ることができる。

≪その他の実施の形態≫
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、上記実施の形態は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。例えば、以下のような実施の形態が考えられる。

（１）上記実施の形態では、調整可能な負荷３Ｂの投入及び遮断を電力量計２内の開閉操作部２０が行うように記載したが、電力量計２内で入切するのに限定されることはない。例えば、電力量計２と、調整可能な負荷３Ｂとの間に遮断器を設け、その遮断器により入切を行うようにしてもよい。その場合、電力負荷調整装置４は、各遮断器とも通信して、投入及び開放の指示を行うことになる。

（２）上記実施の形態では、電力量計２の負荷側端子１２１−１２４間に調整可能な負荷３Ｂを接続するように記載したが、１の電力量計２が１の調整可能な負荷３Ｂを接続するのに限定されることはなく、１の電力量計２が２以上の調整可能な負荷３Ｂを接続し、それらの負荷３Ｂの電力量を計測してもよい。その場合、電力量計２に新たな負荷側端子及び電流センサを設け、電力負荷調整装置４の記憶部４５の各データに新たな負荷３Ｂに対応する需要家ＩＤ（負荷に固有の識別情報としてもよい）を追加することになる。そして、２以上の調整可能な負荷３Ｂとして、電気自動車や電気温水器を割り当てるようにしてもよい。

（３）電力会社は、電力量計２の負荷側端子１２１−１２４間の負荷調整部分の電力量を計測し、その電力量に係る電気料金を割引対象にしてもよい。当該需要家は深夜時間帯における負荷調整に協力しているので、そのような特典があってもよいと考えられる。例えば、電気自動車で遠出したいときは多く充電したいので、通常の負荷側端子１２１〜１２３ではなく、より安い電気料金の負荷側端子１２１−１２４を使用する方法が考えられる。

１ 変圧器
２ 電力量計
２０ 開閉操作部（遮断器）
３０ 計量部
３ 負荷
４ 電力負荷調整装置
４４ 処理部
４５ 記憶部
４５Ａ２ 予測電力量
４５Ｂ２ 計測電力量
４５Ｂ３ 達成率
Ｌ１ 配電系統
Ｌ２ 電線
Ｓ 負荷調整システム

Claims (10)

1. 配電系統から受けた電力を降圧して下位系統に供給し、当該下位系統で使用される電力量を合計した合計電力量を計測する変圧器と、
   各需要家宅に設置され、前記変圧器から供給される電力を使用する負荷と、
   前記負荷の使用する電力量を計測する電力量計と、
   前記負荷の投入及び遮断を行う遮断器と、
   前記遮断器に前記負荷の投入及び遮断を指示する電力負荷調整装置と、
   を備え、
   前記電力負荷調整装置は、
   予め各負荷の使用する電力量を予測した予測電力量を記憶する手段と、
   前記時間帯が経過するごとに、前記電力量計から各負荷の使用する電力量を計測した計測電力量を取得し、当該計測電力量の累計を前記予測電力量で除算することにより各負荷の達成率を算出し、記憶する手段と、
   前記変圧器から当該時間帯の前記合計電力量のデータを取得する手段と、
   前記合計電力量が第１の所定値より小さい場合、前記予測電力量の大きい前記負荷又は前記達成率の低い前記負荷の投入を前記遮断器に指示する手段と、
   前記合計電力量が第２の所定値より大きい場合、前記達成率の高い前記負荷の遮断を前記遮断器に指示する手段と、
   を備える
   ことを特徴とする電力負荷調整システム。
2. 請求項１に記載の電力負荷調整システムであって、
   前記電力負荷調整装置は、
   前記時間帯が経過する前には、前記予測電力量の大きい前記負荷の投入を前記遮断器に指示し、
   前記時間帯が経過した後には、前記達成率の低い前記負荷の投入を前記遮断器に指示する
   ことを特徴とする電力負荷調整システム。
3. 請求項１又は請求項２に記載の電力負荷調整システムであって、
   前記第１の所定値は、前記予測電力量の当該日における単位時間あたりの平均値であり、
   前記第２の所定値は、過剰と判断される前記合計電力量の下限値である
   ことを特徴とする電力負荷調整システム。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の電力負荷調整システムであって、
   前記電力量計は、複数の前記負荷の電力量を計測し、前記遮断器を内蔵する
   ことを特徴とする電力負荷調整システム。
5. 予め各負荷の使用する電力量を予測した予測電力量を記憶する手段と、
   前記時間帯が経過するごとに、各負荷の使用する電力量を計測した計測電力量を取得し、当該計測電力量の累計を前記予測電力量で除算することにより各負荷の達成率を算出し、記憶する手段と、
   当該時間帯の変圧器の下位系統で使用される電力量を合計した合計電力量のデータを取得する手段と、
   前記合計電力量が第１の所定値より小さい場合、前記予測電力量の大きい前記負荷又は前記達成率の低い前記負荷の投入を遮断器に指示する手段と、
   前記合計電力量が第２の所定値より大きい場合、前記達成率の高い前記負荷の遮断を前記遮断器に指示する手段と、
   を備えることを特徴とする電力負荷調整装置。
6. 請求項５に記載の電力負荷調整装置であって、
   前記時間帯が経過する前には、前記予測電力量の大きい前記負荷の投入を前記遮断器に指示し、
   前記時間帯が経過した後には、前記達成率の低い前記負荷の投入を前記遮断器に指示する
   ことを特徴とする電力負荷調整装置。
7. 請求項５又は請求項６に記載の電力負荷調整装置であって、
   前記第１の所定値は、前記予測電力量の当該日における単位時間あたりの平均値であり、
   前記第２の所定値は、過剰と判断される前記合計電力量の下限値である
   ことを特徴とする電力負荷調整装置。
8. コンピュータは、
   予め時間帯ごとに各負荷の使用する電力量を予測した予測電力量を記憶するステップと、
   前記時間帯が経過するごとに、各負荷の使用する電力量を計測した計測電力量を取得し、当該計測電力量を前記予測電力量で除算することにより各負荷の達成率を算出し、記憶するステップと、
   当該時間帯の変圧器の下位系統で使用される電力量を合計した合計電力量のデータを取得するステップと、
   前記合計電力量が第１の所定値より小さい場合、前記予測電力量の大きい前記負荷又は前記達成率の低い前記負荷の投入を遮断器に指示するステップと、
   前記合計電力量が第２の所定値より大きい場合、前記達成率の高い前記負荷の遮断を前記遮断器に指示するステップと、
   を実行することを特徴とする電力負荷調整方法。
9. 請求項８に記載の電力負荷調整方法であって、
   前記コンピュータは、
   前記時間帯が経過する前には、前記予測電力量の大きい前記負荷の投入を前記遮断器に指示し、
   前記時間帯が経過した後には、前記達成率の低い前記負荷の投入を前記遮断器に指示する
   ことを特徴とする電力負荷調整方法。
10. 請求項８又は請求項９に記載の電力負荷調整方法であって、
    前記第１の所定値は、前記予測電力量の合計値であり、
    前記第２の所定値は、過剰と判断される前記合計電力量の下限値である
    ことを特徴とする電力負荷調整方法。

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