JP3202005B2

JP3202005B2 - 電力用自動検針システム

Info

Publication number: JP3202005B2
Application number: JP09653399A
Authority: JP
Inventors: 守磯; 敏江渡部; 義範松沢
Original assignee: Toko Electric Corp
Current assignee: Takaoka Toko Co Ltd
Priority date: 1998-09-08
Filing date: 1999-04-02
Publication date: 2001-08-27
Anticipated expiration: 2019-04-02
Also published as: JP2000147030A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、分散した複数エリ
アに設置されている電力量計の検針をするとともに、負
荷のオン／オフを、センタ側から集中して遠隔制御する
ことを可能にした電力用自動検針システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、契約電力が大口の工場等の需要家
では、高圧（6.6kV）や特別高圧（22kV）或いは超高圧
（66kV）等を主変電所で受電したのち、分散して複数エ
リアの構内変電所に送電して、各構内変電所からさらに
低圧に変換して負荷へ電力を供給している。これらの設
備での使用電力量の計測は、一般には、各エリアごとに
設置された電力量計を検針員が定期的に読み取って集計
する方法がとられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、広範囲に多
数設置された電力量計を目視により読み取り、帳票等に
記載して集計する作業を、同一時に限られた人数の検針
員により実施しようとすると、検針員に多大な負担を強
いることになり、検針員の錯誤や注意不足等のため、誤
認、誤記の発生が避けられなかった。また一方で、夏場
の午後に顕著に行われる電力量ピークカット対応の際、
負荷の重要度に応じてオフ操作と短時間毎（例えば、１
分、３０分）の使用電力量低減確認を、管理部門と各エ
リアと電話交信したり、各エリアヘ予め設定された手順
に従い内線放送で負荷停止アナウンスを繰り返し行う等
非常に煩わしく、更に電話交信の行き違いにより負荷の
オフ不徹底或いは不必要に負荷をオフしてしまう等の不
都合も生じ易かった。そのため、需要家側でも、検針の
自動化により検針データ処理の高速化と省力化をはかる
と共に、負荷の適切なオン／オフ制御による使用電力量
の抑制を可能とするシステムが望まれていた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そこで上記課題を解決す
るために、請求項１の発明は、センタ側に設置され互い
にネットワーク接続されたメインコンピュータおよびサ
ブコンピュータと、センタ側のメインコンピュータから
分岐された中継端末と、中継端末に通信回線を介して接
続された検針端末と、検針端末に接続されたパルス発信
器付電力量計及び制御回路と、制御回路を介して負荷を
オン／オフする開開部と、からなる電力用自動検針シス
テムであって、センタ側メインコンピュータまたはサブ
コンピュータと検針端未との間で指令／応答信号を交信
することにより、電力量計の検針及び負荷のオン／オフ
遠隔制御を行う機能と、センタ側メインコンピュータま
たはサブコンピュ一タと検針端末との間で指令／応答信
号を交信することにより、計量値および負荷情報の収集
を一括処理するとともに、収集データをリアルタイムで
画面表示及び印刷出力する機能と、を有する電力用自動
検針システムにおいて、所定時間毎に検針した計量値を
記憶して累積使用電力量を予想する電力デマンド算出手
段を備えるとともに、制御回路および開閉部を、送受信
部、論理部、リレー接点、マグネットコイル、開閉伝達
機構、開閉接点および開閉接点状態監視部により構成し
たことを特徴とする。

【０００５】請求項２の発明は、通信回線として簡易
形携帯電話通信網（ＰＨＳ）を用いる。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、図に沿って本発明の実施形
態を説明する。図１は、本発明の第１の実施形態のシス
テム構成を示す図である。センタ側は、全エリア管理部
門（コントロールルーム）１に設置されたメインコンピ
ュータ２と、主変電所（図示せず）や各エリアの事務所
３等に設置されたサブコンピュータ４がLAN（LocalArea
Network）で結ばれており、サブコンピュータ４からの
リモートコントロールでメインコンピュータ２と同一処
理を実施出来る。

【０００７】この実施形態では、伝送路としてセンタ側
のメインコンピュータ２からRS485回線を介してデータ
変換を行う中継器（中継端末）５と接続し、各エリアSS
-1、SS-2、・・、SS-N内では中継器５から分岐されたRS
485回線を介して検針端末６と接続し、検針端末６と電
力量計７及び負荷８をオン／オフする制御回路９とを通
信線１０等で接続している。

【０００８】なお、伝送路はRS485回線に限定されるも
のでなく、需要家の立地条件や通信設備、電力設備、そ
の他の状況に応じて、架空線若しくは電力ケーブルシー
スを介した配電線搬送、または構内内線電話回線、簡易
形携帯電話通信網（ＰＨＳ）、小電力無線設備等の通信
手段を用いることもできる。ここで、電力量計７はパル
ス発信器付であり、その計量値に応じたパルスが出力さ
れてそれぞれの検針端末６に入力される。検針端末６
は、電力量計７からのパルス信号を積算し検針値として
記憶すると共に、RS485インターフェイスを持ちセンタ
側からの指令に応じて検針情報を送信する。

【０００９】そして、各エリアでは負荷８と検針端末６
間に制御回路９と開閉部１１を備え、夏場午後の電力量
ピークカット等の使用電力抑制或いは制限が生じた場
合、センタ側から検針端末６を経由しこの制御回路９を
介して、開閉部１１のセット（オン）／クリア（オフ）
指令やトリップ情報等の信号を送受信し、重要度に応じ
てオン／オフ要否を判断しながら負荷８の遠隔制御をす
る。

【００１０】メインコンピュータ２は、各エリアの電力
量計７の計量値を記憶し検針データ情報収集処理装置と
して機能すると共に、検針データの各種帳票出力やグラ
フ表示等を行う。例えば、全エリア或いは各エリア個別
に、毎月（特定日の0：00切替）、毎日（0：00切替）、
30分、1分とそれぞれの検針設定機能を持ち、又、1分前
ごとのデータ増減結果から30分電力デマンドの予測グラ
フ表示をして、センタ側から、適宜負荷オフする。また
ここで、予め重要度に応じた負荷オフを数パターン条件
別に設定入力する等をして電力量管理に対応してもよ
い。尚、本発明による実施形態でのシステム内伝送路
は、表１に示す構成を有している。

【００１１】

【表１】

【００１２】また、図２はRS485回線の信号フレーム構
成を示す図である。図２において、エリアアドレスは中
継器側認識番号であり、アドレスは検針端末側の識別番
号である。このシステムでは、１エリアに電力量計最大
32個迄接続可能であり、そのエリアが最大16まで対応可
能である。すなわち、センタ側から最大512個の電力量
を管理する規模である。

【００１３】図３は、RS485回線における信号の送受信
タイミングを示す。この実施形態では、センタ側から指
令を送信してから、検針結果を受信するまでに、最大67
0mSを要する。

【００１４】次に、図４は、図１の検針端末６と負荷８
間に配設されている制御回路９と開閉部１１の概略構成
例を示すブロック図である。図示したように、負荷８へ
の配線１２から分岐して電源部１３を設け、波形整形し
て矩形波パルスや一定レベルの直流電源を制御回路９へ
供給している。また、センタ側指令により検針端末６か
らのオン／オフ制御信号を、制御回路９の送受信部１４
が受信し、論理部１５を介してリレー１６を駆動し接点
１７を開閉し、マグネットコイル１８を作動させること
によりプランジャやレバー等開閉伝達機構（図示せず）
を介して開閉接点１９を駆動して負荷のオン／オフ遠隔
制御を行う。

【００１５】なお、負荷８に単一の機器が接続されて軽
負荷である場合は、マグネットコイル１８等の開閉伝達
機構を介さず直接リレー接点だけで負荷をオン／オフ制
御するように開閉部を構成してもよい。又、負荷８の開
閉接点１９の開閉動作状態を開閉レバー（図示せず）の
所定位置で、ヒンジレバー（図示せず）が当接するよう
にしておき、その開閉動作をマイクロスイッチ（図示せ
ず）により検出することで、負荷へのトリップ設定情報
とトリップ状態情報を制御回路９内の開閉接点状態監視
部２０へ取り込み、検針端末６を介してセンタ側へ送信
することで開閉接点１９の動作を確認可能としている。

【００１６】図５は、自家用発電設備を備えた需要家に
おいて、負荷をオン／オフ制御する場合の検針端末６と
負荷８間に接続される他の構成の制御回路２１とその動
作を示す図である。この図で、前述の制御回路９および
開閉部１１と共通する部分は省いている。この制御回路
２１には、直流電源を供給する電源部（図示せず）及び
センタ側からのトリップ許可セット信号により作動する
ラッチ２２を備える。

【００１７】一方、制御回路２１とは別にリレー回路２
３とリレートリップ信号により作動する外部のラッチ２
４を備え、さらに、アンドゲート２５，２６とオアゲー
ト２７を組み合わせてロジック回路を形成し、リレー２
３側からのリレートリップ信号と、センタ側からの指令
にもとづき検針端末６を介して入力されるトリップ許可
クリア信号、トリップ許可セット信号および負荷制御指
令信号をロジック回路へ入力する。その結果、センタ側
とリレー側どちらもトリップ設定の場合のみオンの出力
となり、トリップコイル（図示せず）により開閉接点を
駆動して最終的に負荷のオン／オフ遠隔制御を行う。

【００１８】そして、負荷遮断可不可を事前設定するこ
とで、停電、あるいは負荷抑制時の重要負荷の切り離し
防止、あるいは検針端末ダウン時のトリップ状態保持等
をはかり、電力会社電源と自家用電源の切替に伴う不都
合を回避するようにした。こうして、契約電力が大口で
広範囲に分岐した各エリアを有する工場等需要家におい
て、センタ側と各エリア間で、検針はもとよりマンマシ
ンI／Fによる誤操作を防止し、さらに負荷開閉機能や負
荷制御確認等のシステムの信頼性を向上する。

【００１９】次に、第２の実施形態について説明する。
図６は第２の実施形態のシステム構成を示す図である。
図では、複数のセンタ装置３１，３２が、ＬＡＮ３３に
より接続されている。ＬＡＮ３３には、インタフェース
変換器３４，３５を介して、通信回線３６，３７が接続
され、その通信回線３６，３７の他端には、検針端末３
８，３９、負荷制御端末（ＤＳＭ端末）４０が接続され
ている。

【００２０】また、検針端末３８，３９には電力量計４
１，４２が、ＤＳＭ端末４０には負荷４３が接続されて
いる。ここで通信回線３６，３７は、ＲＳ４８５回線、
配電線搬送回路、ＰＨＳ、小電力無線設備等からそれぞ
れの設置条件に応じて選択される。また、ＬＡＮ３３に
接続されているセンタ装置３１，３２は、図１の実施形
態におけるメインコンピュータ２、サブコンピュータ４
に相当するものであるからその動作については説明を省
略する。

【００２１】図７は、図６の検針端末３８の内部構成を
示すブロック図である。図示されるように検針端末３８
は、ＣＰＵ４５を中心にして、コネクタ４６〜４８、メ
モリ制御部４９、通信回線インタフェース５０、パルス
入力部５１、電源回路５２、停電監視部５３、電源監視
部５４、ＬＥＤ制御部５５、ＬＥＤ表示部５６により構
成され、コネクタ４６，４７に通信回線３６が、コネク
タ４８に電力量計４１が接続される。ＣＰＵ４５は、メ
モリ制御部４９に格納されているプログラムによって作
動し、表２に示す動作をする。

【００２２】

【表２】

【００２３】図８は、図６のＤＳＭ端末４０の内部構
成を示すブロック図である。図示されるようにＤＳＭ端
末４０は、ＣＰＵ５７を中心にして、コネクタ５８〜６
０、メモリ制御部６１、通信回線インタフェース６２、
接点監視部６３、リレー制御部６４、リレー開閉スイッ
チ６５、電源回路６６、電源監視部６７、ＬＥＤ制御部
６８、ＬＥＤ表示部６９により構成され、コネクタ５
８，５９に通信回線３７が、コネクタ６０に負荷４３が
接続される。ＣＰＵ５７は、メモリ制御部６１に格納さ
れているプログラムによって作動し、表３に示す動作を
する。なお、コネクタ６０に接続された負荷４３に複数
の機器が接続されて負荷容量が大きくなった場合は、コ
ネクタ６０に接続された負荷４３についても、図４の如
くリレー１６を駆動して接点１７を開閉し、マグネット
コイル１８を作動させることにより開閉伝達機構（図示
せず）を介して開閉接点１９を駆動し、負荷４３のオン
／オフ遠隔操作を行う構成とすることもできる。

【００２４】

【表３】

【００２５】図９は、図６の通信回線３６にＲＳ４８５
回線を、通信回線３７にＰＨＳを用いた場合のシステム
構成を示す図である。この通信回線３６に用いたＲＳ４
８５回線については、図１の第１の実施形態で既に説明
してあるので詳細な説明を省略して、ＰＨＳの部分につ
いて説明する。ＰＨＳ７１〜７３は、いずれもＰＨＳ通
話機とＰＨＳインタフェース装置とから構成されてい
る。

【００２６】図１０は、ＰＨＳインタフェース装置の構
成を示すブロック図である。この装置７４は、ＰＨＳ通
話機が接続されるアダプタ部７５とインタフェース機能
を備えた基板７６とから構成されている。基板７６は、
外部インタフェース部７７〜７９、論理部８０、設定表
示部８１、電源部８２とから構成されて、表４に示す機
能を備えている。

【００２７】

【表４】

【００２８】図１１は、図１０の基板７６をさらに詳細
に示したブロック図である。図示されるように基板７６
は、ＣＰＵ８３を中心にして構成され、装置外部と接続
するためのコネクタ８４〜８６と、装置内部と接続する
ためのコネクタ８７，８８とを備えている。この基板７
６は、図９のＰＨＳ７１〜７３のいずれとも接続可能で
あり、センタ装置３１，３２側のＲＳ２３２Ｃからなる
ＬＡＮ３３に接続されているＰＨＳ７１の場合は、選択
回路９１をＲＳ２３２Ｃインタフェース８９側に切り換
えて、コネクタ８４にＬＡＮ３３を接続する。

【００２９】また、検針端末３９またはＤＳＭ端末４０
と接続されているＰＨＳ７２，７３の場合は、選択回路
９１をＲＳ４８５インタフェース９０側に切り換えて、
コネクタ８５，８６に端末３９，４０を接続する。ま
た、この基板７６には、外部から装置電源用コネクタ１
０２を介して電源が入力され、その一部が電源回路９８
からコネクタ８７，８８を介してＰＨＳアダプタへ送ら
れ、ＰＨＳ本体へ供給される。さらに、基板７６の電源
の状態や動作状態がＬＥＤ表示部１００，１０１に表示
される。

【００３０】次に、図９のＰＨＳ部分における交信の手
順を説明する。図１２は、センタ装置３１の端末アドレ
スの管理を示す説明図である。ここでは、アドレスに１
２バイトを使用し、ＰＨＳ７２に、端末３９，４０を接
続したものとする。図示例では、センタ装置３１が検針
端末３９を管理する場合に、自装置の装置番号にＰＨＳ
７２の電話番号および検針端末３９のアドレスを付加し
て用いている。ここで、センタ装置３１と端末３９との
間では、表５の構成からなる指令（呼出し）電文を送
り、表６の構成からなる応答電文を返す。

【００３１】

【表５】

【００３２】

【表６】

【００３３】また、センタ装置と端末との間で設定をす
る場合は、表７の構成からなる設定電文を送り、表８の
構成からなる応答電文を返す。

【００３４】

【表７】

【００３５】

【表８】

【００３６】ここで伝送異常が発生した場合は、表９の
構成からなる異常応答電文を送る。

【００３７】

【表９】

【００３８】なお、表９中の異常情報の内容は、表１０
のようにしておく。

【００３９】

【表１０】

【００４０】図１３は、センタ装置と端末の間での伝送
手順を示すシーケンス図である。図は正常な伝送を示
し、プロトコル変換器１のアドレスを"LC0A8050A7D0"、
プロトコル変換器２のアドレスを"P07051234567"、端末
のアドレスを"TT0000000001"としてある。なお、伝送路
にＰＨＳ、ＬＡＮを用いている場合は、回線接続やリン
ク確率の手順が別途必要である。ここで、図１３のプロ
トコル変換器２の部分で異常が発生した場合は、端末ま
で電文が届かすに、図１４の手順で異常発生の応答が返
される。

【００４１】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、分散
されている各エリアに設置されている多数の電力量計の
計量値を自動的に収集し、検針データ処理の高速化と共
に検針員の作業負担を大幅に低減出来る。又、負荷制御
により極めて容易にきめ細かい使用電力量の調整も可能
となり、検針データから電力デマンド予測や使用電力確
認等を行いながら、需要家側でも、全エリア管理部門に
設置されたメインコンピュータはもとより、各地に分散
した事務所等単位エリアのサブコンピュータからも同一
処理が行え、使用電力量低減、ひいては省エネルギー化
に寄与することとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態のシステム構成を示す
図である。

【図２】図１のRS485回線で送受信される信号フレーム
構成を示す図である。

【図３】図１のRS485回線で送受信される信号の送受信
タイミングを示す図である。

【図４】図１の制御回路と開閉部の概略構成例を示すブ
ロック図である。

【図５】図１の制御回路の他の構成例を示すブロック図
である。

【図６】本発明の第２の実施形態のシステム構成を示す
図である。

【図７】図６の検針端末の内部構成を示すブロック図で
ある。

【図８】図６のＤＳＭ端末の内部構成を示すブロック図
である。

【図９】本発明の第２の実施形態にＰＨＳを用いた場合
のシステム構成を示す図である。

【図１０】図９のＰＨＳのインタフェース装置部分を示
すブロック図である。

【図１１】図１０の基板の構成を示すブロック図であ
る。

【図１２】本発明の第２の実施形態のアドレス管理を示
す説明図である。

【図１３】本発明の第２の実施形態の動作を示すシーケ
ンス図である。

【図１４】本発明の第２の実施形態の動作を示すシーケ
ンス図である。

【符号の説明】

１全エリア管理部門（コントロールルーム）２メインコンピュータ３エリア事務所４サブコンピュータ５中継器（中継端末）６検針端末７電力量計８負荷９制御回路１０通信線１１開閉部１２配線１３電源部１４送受信部１５論理部１６リレー１７接点１８マグネットコイル１９開閉接点２０開閉接点状態監視部２１制御回路２２ラッチ２３リレー回路２４ラッチ２５，２６アンドゲート２７オアゲート３１，３２センタ装置３３ＬＡＮ３４，３５インタフェース変換器３６，３７通信回線３８，３９検針端末４０負荷制御端末（ＤＳＭ端末）４１，４２電力量計４３負荷７１〜７３ＰＨＳ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平10−227813（ＪＰ，Ａ) 特開平１−114903（ＪＰ，Ａ) 特開平７−270460（ＪＰ，Ａ) 登録実用新案3022315（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01R 11/00 - 11/66 G01R 21/00 - 22/00 130 G08C 15/00 - 15/12 H04Q 9/00 311

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】センタ側に設置され互いにネットワーク
接続されたメインコンピュータ及びサブコンピュータ
と、センタ側のメインコンピュータから分岐された中継端末
と、中継端末に通信回線を介して接続された検針端末と、検針端末に接続されたパルス発信器付電力量計及び制御
回路と、制御回路を介して負荷をオン／オフする開閉部と、からなる電力用自動検針システムであって、センタ側メインコンピュータまたはサブコンピュータと
検針端末との間で指令／応答信号を交信することによ
り、電力量計の検針及び負荷のオン／オフ遠隔制御を行
う機能と、センタ側メインコンピュータまたはサブコンピュータと
検針端末との間で指令／応答信号を交信することによ
り、計量値及び負荷情報の収集を一括処理するととも
に、収集データをリアルタイムで画面表示及び印刷出力
する機能と、を有する電力用自動検針システムにおいて、所定時間毎に検針した計量値を記憶して累積使用電力量
を予想する電力デマンド算出手段を備えるとともに、制御回路及び開閉部を、送受信部、論理部、リレー接
点、マグネットコイル、開閉伝達機構、開閉接点及び開
閉接点状態監視部により構成したことを特徴とする電力
用自動検針システム。
【請求項２】請求項１記載の電力用自動検針システム
において、通信回線として簡易形携帯電話通信網（ＰＨＳ）を用い
た電力用自動検針システム。