電力管理システム
【課題】変電所で収集した消費電力量の実績値に基づいて消費電力量を予測し、各列車の運行に反映する電力管理システムを提供する。
【解決手段】電力管理システム２００は、電力量実績情報保存部と列車消費電力記憶部と判定部と指令部とを備える。電力量実績情報保存部は、変電所３０１から出力された変電所の消費電力量と変電所から供給できる電力量の上限値とを保存する。列車消費電力記憶部は、列車から出力された列車の消費電力量を記憶する。判定部は、電力量実績情報保存部と列車消費電力記憶部とを参照し、一つの変電所が電力を供給する電力供給区間において運行されている列車の消費電力量の合計が変電所から供給できる電力量の上限値を超えたか否かを判定する。指令部は、判定の結果、上限値を超えた場合、変電所が電力を供給している電力供給区間を運行している列車に警告信号を送信する。
【解決手段】電力管理システム２００は、電力量実績情報保存部と列車消費電力記憶部と判定部と指令部とを備える。電力量実績情報保存部は、変電所３０１から出力された変電所の消費電力量と変電所から供給できる電力量の上限値とを保存する。列車消費電力記憶部は、列車から出力された列車の消費電力量を記憶する。判定部は、電力量実績情報保存部と列車消費電力記憶部とを参照し、一つの変電所が電力を供給する電力供給区間において運行されている列車の消費電力量の合計が変電所から供給できる電力量の上限値を超えたか否かを判定する。指令部は、判定の結果、上限値を超えた場合、変電所が電力を供給している電力供給区間を運行している列車に警告信号を送信する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施態様は、鉄道システムにおける変電所の消費電力を管理する電力管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道システムにおける変電所の電鉄消費電力予測システムでは、実際の列車運行による架線電圧降下や列車の乱れによる消費電力の変動で契約電力を超過しないよう、運転曲線をもとに等価回路を作成し、回路計算によって消費電力を予測する方法が知られている。
【０００３】
また鉄道システムでは、電鉄変電所の出力制御と列車群の推進力制御により省エネルギー化を図る方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０９−１８８２５３号
【特許文献２】特開平０５−２４５３９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
鉄道システムでは、変電所から定周期で消費電力量の収集を行っているが、収集した消費電力量と運行中の各列車との対応関係が紐付けられず、消費電力量が電力会社との契約に基づいて変電所ごとに設定された電力量上限値を超えても、各列車の運行に反映できないといった問題点があった。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、変電所で収集した変電所での消費電力量の実績値に基づいて変電所での消費電力量を予測し、各列車の運行に反映する電力管理システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本実施形態の電力管理システムは、電力量実績情報保存部と列車消費電力記憶部と判定部と指令部とを備える。
【０００８】
電力量実績情報保存部は変電所から出力された変電所の消費電力量と変電所から供給できる電力量の上限値とを保存する。
【０００９】
列車消費電力記憶部は、列車から出力された列車の消費電力量を記憶する。
【００１０】
判定部は、電力量実績情報保存部と列車消費電力記憶部とを参照し、一つの変電所が電力を供給する電力供給区間において運行されている列車の消費電力量の合計が変電所から供給できる電力量の上限値を超えたか否かを判定する。
【００１１】
指令部は、判定の結果、上限値を超えた場合、変電所が電力を供給している電力供給区間を運行している列車に警告信号を送信する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態１の電力管理システム２００の構成を示すブロック図
【図２】電力管理サーバ１の構成を示すブロック図
【図３】電力量上限値情報１１１の例を示す図
【図４】電力供給区間情報１１２の例を示す図
【図５】電力量実績値情報１１３の例を示す図
【図６】在線列車管理情報１１４の例を示す図
【図７】列車番号区間割付情報１１５の例を示す図
【図８】列車消費電力情報１１６の例を示す図
【図９】消費電力量の遷移の例を示す図
【図１０】電力量実績値情報１１３を求める電力管理サーバ１での処理を示すフローチャート
【図１１】電力量実績値情報１１３を求める集中指令装置２での処理を示すフローチャート
【図１２】電力量予測値情報１１７の例を示す図
【図１３】電力量予測値情報１１７を求める処理を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１に本発明の実施形態の電力管理システム２００の構成を示す。
【００１５】
電力管理システム２００は、鉄道システムにおける中央指令室に設けられている。電力管理システム２００は、電力管理サーバ１と、集中指令装置２とから構成されている。
【００１６】
電力管理サーバ１は、ネットワーク３００ａを介して複数の変電所３０１に設けられたデータ収集装置３０２と接続され、データ収集装置３０２から送信された消費電力量を受信し保存する機能をもつ。
【００１７】
データ収集装置３０２は、変電所３０１から消費電力量を収集し、電力管理サーバ１に送信する。
【００１８】
集中指令装置２は電力管理サーバ１と接続され、電力管理サーバ１から送信された上限値オーバーフラグを受信し、この上限値オーバーフラグを列車に送信する機能をもつ。
【００１９】
集中指令装置２はネットワーク３００ｂを介して運行している列車と接続されている。
【００２０】
集中指令装置２は、列車から出力された列車の消費電力量を受信し、この受信した消費電力量を、ネットワーク３００ｂを介して電力管理サーバ１に送信する機能をもつ。
【００２１】
図２に電力管理サーバ１の構成を示す。電力管理サーバ１は通信部１１、データベース部１２、制御部１３、入出力部１４から構成されている。
【００２２】
通信部１１は、データ収集装置３０２と集中指令装置２間で情報を送受信する機能をもつ。データベース部１２は、電力量上限値情報１１１、電力供給区間情報１１２、電力量実績値情報１１３、在線列車管理情報１１４を保存するデータベースである。各情報については後述する。制御部１３は、アプリケーションプログラムで実現され、通信部１１がデータ収集装置３０２から受信した消費電力量と、データベース部１２に保存されている在線列車管理情報１１４とに基づいて消費電力量予測値を算出し、この消費電力量予測値が予め変電所ごとに設けられている電力量上限値を超えているか否かを判定する機能をもつ。入出力部１４は、データベース部１２に予め設定する値を入力する機能を持つ。また入出力部１４は、警告メッセージを表示し、警報を鳴らしてオペレータに警告を通知する機能を持つ。
【００２３】
電力管理サーバ１のデータベース部１２に保存される、電力量上限値情報１１１、電力供給区間情報１１２、電力量実績値情報１１３、在線列車管理情報１１４について説明する。
【００２４】
図３に電力量上限値情報１１１の構成を示す。
【００２５】
電力量上限値情報１１１は、変電所名（ア）、電力量上限値（イ）とから構成されている。電力量上限値（イ）は、電力会社との契約電力量に基づいて、変電所ごとに設定された電力量の上限値である。図３は、変電所Ａの電力量上限値（イ）が７５０ｋＷｈ、
変電所Ｂの電力量上限値（イ）が６００ｋＷｈであることを示している。
【００２６】
図４に電力供給区間情報１１２の構成を示す。
【００２７】
電力供給区間情報１１２は、変電所名（ア）、電力供給区間番号（ウ）とから構成されている。電力供給区間番号（ウ）は、変電所が電力を供給している区間を示す電力供給区間を識別するためにつけられた番号である。本実施例では各変電所が５つの電力供給区間に電力を供給している。
【００２８】
図４は、変電所Ａから電力供給区間番号（ウ）が「１１１〜１１５」の電力供給区間に電力を供給し、変電所Ｂから電力供給区間番号（ウ）が「１１６〜１２０」の電力供給区間に電力を供給していることを示している。
【００２９】
図５に電力量実績値情報１１３の構成を示す。
【００３０】
電力量実績値情報１１３は、変電所名（ア）、日時（エ）、消費電力量実績値（オ）、上限値オーバーフラグ（カ）とから構成されている。
【００３１】
消費電力量実績値（オ）は、特定の日時（エ）に消費された変電所の消費電力量の実測値を示す。上限値オーバーフラグ（カ）は消費電力量実績値（オ）が図３に示す電力量上限値情報１１１の電力量上限値（イ）以上か否かを示すフラグ情報であり、フラグ情報が「１」の場合には、実測値が上限値以上となった状態であることを示し、「０」の場合には実測値が上限値未満の状態であることを示している。
【００３２】
図５は、２０１０年３月１日８：００において、変電所Ａは消費電力量実績値（オ）が図３の電力量上限値（イ）以上となった状態であり、変電所Ｂは消費電力量実績値（オ）が図３の電力量上限値（イ）未満の状態であることを示している。
【００３３】
図６に在線列車管理情報１１４の構成を示す。
【００３４】
在線列車管理情報１１４は、変電所名（ア）、日時（エ）、列車在線本数（キ）、合計消費電力量（ク）、列車番号（ケ）、消費電力量（コ）とから構成されている。
【００３５】
列車在線本数（キ）は、同じ変電所から電力が供給される電力供給区間を同じ日時に運行している列車の本数である。列車番号（ケ）は列車を識別するために列車につけられた番号である。合計消費電力量（ク）は、同じ変電所から電力が供給されている電力供給区間を同じ日時に運行している列車の消費電力量（コ）を合計した消費電力量である。
【００３６】
在線列車管理情報１１４で、変電所ごとに列車番号（ケ）及び消費電力量（コ）を保持する数は、列車の運行ダイヤから予定された、その電力供給区間を運行する列車の最大本数分とする。図６では、この最大列車在線本数を５本とし、列車１〜５のエリアを設けている。運行中の列車本数が最大列車在線本数に満たない場合には、列車番号（ケ）欄に空白、列車消費電力量に０を設定する。
【００３７】
集中指令装置２には、列車番号区間割付情報１１５、列車消費電力情報１１６が保存されている。
【００３８】
図７に列車番号区間割付情報１１５の構成を示す。
【００３９】
列車番号区間割付情報１１５は、電力供給区間番号（ウ）、列車番号（ケ）とから構成されている。列車番号（ケ）は、列車の運行ダイヤから各電力供給区間を運行する予定の列車の番号である。図７は、電力供給区間番号（ウ）が「１１１」の電力供給区間を列車番号（ケ）が「１１１１」の列車が運行することを示している。
【００４０】
図８に列車消費電力情報１１６の構成を示す。
【００４１】
列車消費電力情報１１６は、日時（イ）、列車番号（ケ）、消費電力量（コ）とから構成されている。消費電力量（コ）は、ある日時に列車が消費した電力量である。
【００４２】
電力管理サーバ１のデータベース部１２に保存された図４の電力供給区間情報１１２と集中指令装置２に保存された図７の列車番号区間割付情報１１５とに基づいて、電力量上限値情報１１１の電力量上限値（イ）を超えている変電所の電力供給区間を運行している列車を明確にしている。
【００４３】
電力管理サーバ１の制御部１３は、通信部１１がネットワーク３００ａを介してデータ収集装置３０２から受信した図５に示す電力量実績値情報１１３の消費電力量実績値（オ）が、データベース部１２に保存されている図３に示す電力量上限値情報１１１の電力量上限値（イ）以上でないか比較する。制御部１３は、消費電力量実績値（オ）が電力量上限値（イ）以上の場合には、電力量実績値情報１１３の上限値オーバーフラグ（カ）を１とする。制御部１３は、通信部１１を介して図４の電力供給区間情報１１２と図５の電力量実績値情報１１３を集中指令装置２に出力する。
【００４４】
制御部１３は、上限値オーバーフラグ（カ）が１の場合には入出力部１４に警告メッセージを表示し、警報を鳴らしてオペレータに警告を通知する。
【００４５】
なお制御部１３は、入出力部１４で消費電力量実績値（オ））について、図９に示すように消費電力量の遷移をグラフ表示してもよい。
【００４６】
また、集中指令装置２は、電力管理サーバ１に、図６に示す在線列車管理情報１１４の列車在線本数（キ）、各列車の消費電力量（コ）を送信する機能を持つ。
【００４７】
集中指令装置２は、保存されている図７に示す列車番号区間割付情報１１５と、電力管理サーバ１から受信した図４に示す電力供給区間情報１１２とに基づいて、電力供給区間にいる列車に、図５に示す電力量実績値情報１１３を送信する機能を持つ。上限値オーバーフラグ（カ）の値として１を受信した列車は、例えば冷暖房の調整などで消費電力量削減を図る。
【００４８】
図１０に、電力量実績値情報１１３を求める電力管理サーバ１での処理のフローチャートを示す。
【００４９】
制御部１３は、入出力部１４から入力される、電力会社との契約電力量に基づいて変電所３０１ごとに設定された、一定時間に消費される電力量の上限値を示す電力量上限値（イ）を、変電所名（ア）と対応付けて図３に示すように電力量上限値情報１１１としてデータベース部１２に保存する（Ｓ１００１）。
【００５０】
制御部１３は、データ収集装置３０２から周期的に送信される、例えば３０分間などの一定時間に消費された電力量の実績値を消費電力量実績値（オ）として受信する。制御部１３は、この消費電力量実績値（オ）を送信元の変電所名（ア）と日時（エ）に対応付けて図５に示すように電力量実績値情報１１３としてデータベース部１２に保存する（Ｓ１００２）。
【００５１】
図５の電力量実績値情報１１３に示すように日時（エ）が２０１０年３月１日８：００の消費電力量実績値（オ）は変電所Ａが７５０ｋＷｈ、変電所Ｂが４００ｋＷｈである。
【００５２】
制御部１３は、図５に示す電力量実績値情報１１３の消費電力量実績値（オ）が、データベース部１２に保存されている図３に示す電力量上限値情報１１１の電力量上限値（イ）以上でないか比較する（Ｓ１００３）。
【００５３】
すなわち、図５の日時（エ）が２０１０年３月１日８：００であれば、変電所Ａの消費電力量実績値（オ）７５０ｋＷｈと図３の電力量上限値（イ）７５０ｋＷｈを比較し、変電所Ｂの消費電力量実績値（オ）４００ｋＷｈと図３の電力量上限値（イ）６００ｋＷｈを比較する。
【００５４】
制御部１３は、消費電力量実績値（オ）が電力量上限値（イ）以上の場合には（Ｓ１００３がＹｅｓ）、契約電力量を超える可能性があるので、電力量実績値情報１１３の上限値オーバーフラグ（カ）を「１」にする（Ｓ１００４）。
【００５５】
すなわち、図５の日時（エ）が２０１０年３月１日８：００であれば、変電所Ａについては消費電力量実績値（オ）が電力量上限値（イ）７５０ｋＷｈと同じなので、制御部１３は、上限値オーバーフラグ（エ）を「１」にする。
【００５６】
制御部１３は、消費電力量実績値（オ）が電力量上限値（イ）未満の場合には（Ｓ１００３がＮｏ）、電力量実績値情報１１３の上限値オーバーフラグ（カ）を「０」にする（Ｓ１００５）。
【００５７】
すなわち、図５の日時（イ）が２０１０年３月１日８：００であれば、変電所Ｂについては消費電力量実績値（オ）が電力量上限値（イ）未満なので、上限値オーバーフラグ（カ）を「０」にする。
【００５８】
制御部１３は、データベース部１２に保存されている図４の電力供給区間情報１１２と図５の電力量実績値情報１１３を集中指令装置２に出力する（Ｓ１００６）。
【００５９】
図１１に、電力量実績値情報１１３を求める集中指令装置２での処理のフローチャートを示す。
【００６０】
集中指令装置２は、ネットワーク３００ｂを介して運行中の各列車から受信した列車番号（ケ）と消費電力量（コ）を日時（イ）と対応付けて図８に示す列車消費電力情報１１６として保存する（Ｓ１１０１）。図８は、２０１０年３月１日８：００に列車番号（ケ）が「１１１１」の列車の消費電力量（コ）が１５０ｋＷｈであることを示している。
【００６１】
集中指令装置２は、電力管理サーバ１の通信部１１を介して図４の電力供給区間情報１１２と図５の電力量実績値情報１１３を受信する（Ｓ１１０２）。
【００６２】
集中指令装置２は、列車の運行ダイヤに基づいて保存されている図７に示す列車番号区間割付情報１１５を参照して、図８の列車消費電力情報１１６の列車番号（ケ）に基づいて、電力供給区間番号（ウ）を特定する。列車番号（ケ）が「１１１１」なら、電力供給区間番号（ウ）は「１１１」である。
【００６３】
集中指令装置２は、この電力供給区間番号（ウ）に基づいて、図４に示す電力供給区間情報１１２を参照して変電所名（ア）を特定する。図４に示すように電力供給区間番号（サ）が「１１１」なら変電所名（ア）は「Ａ」である。
【００６４】
集中指令装置２は、ネットワーク３００ｂを介して運行中の各列車から受信した列車番号（ケ）の数を、同一日時（エ）の変電所名（ア）ごとに合計し、列車在線本数（キ）として図６に示す在線列車管理情報１１４に保存する。さらに集中指令装置２は、ネットワーク３００ｂを介して運行中の各列車から受信した消費電力量（コ）を、同一日時（エ）の変電所名（ア）ごとに合計し、合計消費電力量（ク）として在線列車管理情報１１４に保存する（Ｓ１１０３）。
【００６５】
図６は、２０１０年３月１日８：００に、変電所Ａから電力が供給される電力供給区間を運行している列車在線本数（キ）が５本であり、この５本の列車の消費電力量（コ）の合計消費電力量（ク）が８００ｋＷｈであることを示している。
【００６６】
集中指令装置２は、図６に示す在線列車管理情報１１４の列車番号（ケ）に基づいて、該当する変電所の電力供給区間を運行している列車を特定する（Ｓ１１０４）。図５の電力量実績値情報１１３に示す２０１０年３月１日８：００の変電所名（ア）Ａについては、在線列車管理情報１１４から、変電所Ａの電力供給区間を運行中なのは列車番号（ケ）が「１１１１」、「１１２２」など５本の列車である。
【００６７】
集中指令装置２は、電力管理サーバ１の通信部１１を介して受信した電力量実績値情報１１３の上限値オーバーフラグ（カ）が、「１」なのか判定する（Ｓ１１０５）。
【００６８】
上限値オーバーフラグ（カ）が「１」なら（Ｓ１１０５がＹｅｓ）、その変電所の電力供給区間を運行中の列車に図５の電力量実績値情報１１３に示す消費電力量実績値（オ）と上限値オーバーフラグ（カ）「１」を送信する（Ｓ１１０６）。受信した列車は、例えばスピードの減速や冷房を弱くするなど、電力消費を抑えるよう対策する。また、上限値オーバー警告を通知するようにしても良い。
【００６９】
上限値オーバーフラグ（カ）が「０」なら（Ｓ１１０５がＮｏ）、その変電所の電力供給区間を運行中の列車に図５の電力量実績値情報１１３の消費電力量実績値（オ）を送信する（Ｓ１１０７）。
【００７０】
本実施形態によれば、変電所とその電力供給区間を運行している列車を対応付けるための電力供給区間情報１１２と在線列車管理情報１１４と列車番号区間割付情報１１５を集中指令装置２に保存し、収集した変電所の消費電力量実績値（オ）と電力量上限値情報１１１の電力量上限値（イ）を比較するので、電力量上限値（イ）をオーバーした発電所の電力供給区間を運行中の列車を特定して電力量実績値情報１１３の上限値オーバーフラグ（カ）に基づいて上限値オーバーを通知できるようになる。
【００７１】
上限値オーバーフラグ（カ）の値として１を受信した列車は、例えば冷暖房の調整などで消費電力量削減を図る。
【実施例２】
【００７２】
本実施形態の電力管理システム２００の構成は、図１に示す実施形態１と同じなので省略する。
【００７３】
電力管理サーバ１の構成は、図２に示す実施形態１と同じなので省略する。
【００７４】
電力管理サーバ１のデータベース部１２には、図１の実施形態１に示した情報に加え、さらに電力量予測値情報１１７が保存される。
【００７５】
図１２に電力量予測値情報１１７の構成を示す。
【００７６】
電力量予測値情報１１７は、変電所名（ア）、日時（エ）、消費電力量予測値（サ）、予測値上限オーバーフラグ（シ）とから構成されている。
【００７７】
消費電力量予測値（サ）は、特定の日時（エ）に消費される変電所の電力量の予測値である。
【００７８】
予測値上限オーバーフラグ（シ）は、消費電力量予測値（サ）が、変電所毎に設定されている図３の電力量上限値（イ）以上か否かを示すフラグ情報であり、フラグ情報が「１」の場合には、予測値が上限値以上であることを示し、「０」の場合には予測値が上限値未満であることを示している。
【００７９】
図１２は、２０１０年３月２日８：００に、変電所Ａは消費電力量予測値（サ）が図３の電力量上限値（イ）以上であり、変電所Ｂは消費電力量予測値（サ）が図３の電力量上限値（イ）未満であることを示している。
【００８０】
電力管理サーバ１の制御部１３は、通信部１１を介して集中指令装置２から図６に示す在線列車管理情報１１４受信し、データベース部１２に保存する。
【００８１】
電力管理サーバ１の制御部１３は、図６に示す在線列車管理情報１１４の列車在線本数（キ）、前日の同時間帯の消費電力量の合計である合計消費電力量（ク）、各列車の消費電力量（コ）から翌３０分の消費電力量予測値（サ）を算出し、図１２の電力量予測値情報１１７に保存する。例えば、現在２０１０年３月２日７：３０だとする。前日の翌３０分の時間帯とは、２０１０年３月１日８：００を意味する。翌３０分の消費電力量予測値（サ）を算出するとは、２０１０年３月２日８：００の消費電力量予測値（サ）を算出することを意味する。制御部１３は、消費電力量予測値（サ）がデータベース部１２に保存されている図３に示す電力量上限値情報１１１の電力量上限値（イ）以上か比較する。制御部１３は、消費電力量予測値（サ）が電力量上限値（イ）以上の場合には、電力量予測値情報１１７の予測値上限オーバーフラグ（シ）を１とする。制御部１３は、通信部１１を介して電力供給区間情報１１２と電力量予測値情報１１７を集中指令装置２に出力する。
【００８２】
制御部１３は、上限値オーバーフラグ（カ）が１の場合には入出力部１４に警告メッセージを表示し、警報を鳴らしてオペレータに警告を通知する。
【００８３】
図１３に、電力量予測値情報１１７を求める処理のフローチャートを示す。
【００８４】
電力管理サーバ１の制御部１３は、通信部１１を介して集中指令装置２から図６に示す在線列車管理情報１１４を受信し、データベース部１２に保存する（Ｓ１３０１）。
【００８５】
電力管理サーバは、変電所ごとに当日の消費電力量予測値（サ）を以下のように求め、図１２に示す電力量予測値情報１１７として保存する（Ｓ１３０２）。
【００８６】
当日の消費電力量予測値（サ）＝（（Ａ）＋（Ｂ））×α×β×γ＋（Ｃ）
α：曜日、祝日などの特性を過去の電力量推移から求めた係数（＞０）
β：気温と消費電力量比から求めた係数（＞０）
γ：太陽光発電や風力発電といった電力補助を考慮した係数（＞０）
（Ｃ）：列車が古いときの追加補正値（＞０）
まず、変電所３０１に設けられたデータ収集装置３０２から受信した前日同時刻（但し、前日運休がある場合には、前々日）の図５の電力量実績値情報１１３の消費電力量実績値（オ）を（Ａ）とする。その際、２０１０年３月２日８：００の変電所Ａについての消費電力量予測値（サ）を求めるなら、前日の２０１０年３月１日８：００を参照する。図５の電力量実績値情報１１３に示す変電所Ａの消費電力量実績値（オ）は７５０ｋＷｈで、図６に示す在線列車管理情報１１４の合計消費電力量（ク）は８００ｋＷｈである。
【００８７】
この消費電力量実績値（オ）すなわち（Ａ）と、在線列車管理情報１１４の合計消費電力量（ク）、及び前日と当日の列車運行状況や列車本数の差を考慮し、補正値（Ｂ）を以下のように求める。
【００８８】
補正値（Ｂ）＝（前日の合計消費電力量（ク）ー（Ａ）)＊δ
δ：当日の列車運行状況から求めた係数（＞０）
なお、データベース部１２に保存された情報に基づいてこの他にも係数を求め、当日の消費電力量予測値（サ）を算出する際に考慮してもよい。例えば、運行状況が平日と異なる休日の消費電力量予測値（サ）は、前日ではなく前週の情報に基づいて算出してもよい。また、消費電力量が大きい古い列車の場合は、追加補正値（Ｃ）を加算しても良い。
【００８９】
電力管理サーバ１の制御部１３は、上記したように求めた図１２に示す電力量予測値情報１１７の消費電力量予測値（サ）が、データベース部１２に保存されている図３に示す電力量上限値情報１１１の電力量上限値（イ）以上でないか比較する（Ｓ１３０３）。
【００９０】
すなわち、２０１０年３月２日８：００について算出した消費電力量予測値（サ）は、図１２の電力量予測値情報１１７に示すように変電所Ａが８００ｋＷｈ、変電所Ｂが４５０ｋＷｈである。よって変電所Ａは、消費電力量予測値（サ）８００ｋＷｈと図３の電力量上限値（イ）７５０ｋＷｈを比較する。変電所Ｂは、消費電力量予測値（サ）４５０ｋＷｈと図３の電力量上限値（イ）６００ｋＷｈを比較する。
【００９１】
制御部１３は、消費電力量予測値（サ）が、電力量上限値（イ）以上の場合には（Ｓ１３０３がＹｅｓ）、契約電力量を超える可能性があるので、図１２に示す電力量予測値情報１１７の予測値上限オーバーフラグ（カ）を「１」にする（Ｓ１３０４）。
【００９２】
すなわち、２０１０年３月２日８：００であれば、変電所Ａについては消費電力量予測値（サ）が電力量上限値（イ）７５０ｋＷｈ以上なので、制御部１３は、予測値上限オーバーフラグ（カ）を「１」にする。
【００９３】
制御部１３は、消費電力量予測値（サ）が、電力量上限値（イ）未満の場合には（Ｓ１３０３がＮｏ）、図１２に示す電力量予測値情報１１７の予測値上限オーバーフラグ（カ）を「０」にする（Ｓ１３０５）。
【００９４】
すなわち、２０１０年３月２日８：００であれば、変電所Ｂについては消費電力量予測値（サ）が電力量上限値（イ）未満なので、予測値上限オーバーフラグ（カ）を「０」にする。
【００９５】
制御部１３は、通信部１１を介して、データベース部１２に保存されている図４の電力供給区間情報１１２と図１２の電力量予測値情報１１７を集中指令装置２に出力する（Ｓ１３０６）。
【００９６】
集中指令装置２は、電力管理サーバ１の通信部１１を介して電力供給区間情報１１２と電力量予測値情報１１７を受信する。
【００９７】
集中指令装置２は、その変電所の電力供給区間を運行中の列車に図１２の電力量予測値情報１１７を送信する（Ｓ１３０７）。
【００９８】
なお、電力量予測値情報１１７の予測値上限オーバーフラグ（カ）が１の場合には入出力部１４に警告メッセージを表示し、警報を鳴らしてオペレータに警告を通知する。
【００９９】
本実施形態によれば、前日同時間帯の電力量実績値情報１１３の消費電力量実績値（オ）と在線列車管理情報１１４の合計消費電力量（ク）に基づいて算出した、電力量予測値情報１１７の消費電力量予測値（サ）と電力量上限値情報１１１の電力量上限値（イ）を比較するので、電力量上限値（イ）をオーバーした発電所の電力供給区間を運行中の列車を特定して電力量予測値情報１１７の予測値上限オーバーフラグ（カ）に基づいて予測値上限オーバーを通知できるようになる。
【０１００】
なお、警告情報は、該当変電所だけでなく隣接変電所の間にいる電力供給区間を運行中の列車にも通知するようにしても良い。
【０１０１】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１０２】
１・・・電力管理サーバ
２・・・集中指令装置
１１・・・通信部
１２・・・データベース部
１３・・・制御部
１４・・・入出力部
１１１・・・電力量上限値情報
１１２・・・電力供給区間情報
１１３・・・電力量実績値情報
１１４・・・在線列車管理情報
１１５・・・列車番号区間割付情報
１１６・・・列車消費電力情報
１１７・・・電力量予測値情報
２００・・・電力管理システム
３００・・・ネットワーク
３０１・・・変電所
３０２・・・データ収集装置
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施態様は、鉄道システムにおける変電所の消費電力を管理する電力管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道システムにおける変電所の電鉄消費電力予測システムでは、実際の列車運行による架線電圧降下や列車の乱れによる消費電力の変動で契約電力を超過しないよう、運転曲線をもとに等価回路を作成し、回路計算によって消費電力を予測する方法が知られている。
【０００３】
また鉄道システムでは、電鉄変電所の出力制御と列車群の推進力制御により省エネルギー化を図る方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０９−１８８２５３号
【特許文献２】特開平０５−２４５３９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
鉄道システムでは、変電所から定周期で消費電力量の収集を行っているが、収集した消費電力量と運行中の各列車との対応関係が紐付けられず、消費電力量が電力会社との契約に基づいて変電所ごとに設定された電力量上限値を超えても、各列車の運行に反映できないといった問題点があった。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、変電所で収集した変電所での消費電力量の実績値に基づいて変電所での消費電力量を予測し、各列車の運行に反映する電力管理システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本実施形態の電力管理システムは、電力量実績情報保存部と列車消費電力記憶部と判定部と指令部とを備える。
【０００８】
電力量実績情報保存部は変電所から出力された変電所の消費電力量と変電所から供給できる電力量の上限値とを保存する。
【０００９】
列車消費電力記憶部は、列車から出力された列車の消費電力量を記憶する。
【００１０】
判定部は、電力量実績情報保存部と列車消費電力記憶部とを参照し、一つの変電所が電力を供給する電力供給区間において運行されている列車の消費電力量の合計が変電所から供給できる電力量の上限値を超えたか否かを判定する。
【００１１】
指令部は、判定の結果、上限値を超えた場合、変電所が電力を供給している電力供給区間を運行している列車に警告信号を送信する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態１の電力管理システム２００の構成を示すブロック図
【図２】電力管理サーバ１の構成を示すブロック図
【図３】電力量上限値情報１１１の例を示す図
【図４】電力供給区間情報１１２の例を示す図
【図５】電力量実績値情報１１３の例を示す図
【図６】在線列車管理情報１１４の例を示す図
【図７】列車番号区間割付情報１１５の例を示す図
【図８】列車消費電力情報１１６の例を示す図
【図９】消費電力量の遷移の例を示す図
【図１０】電力量実績値情報１１３を求める電力管理サーバ１での処理を示すフローチャート
【図１１】電力量実績値情報１１３を求める集中指令装置２での処理を示すフローチャート
【図１２】電力量予測値情報１１７の例を示す図
【図１３】電力量予測値情報１１７を求める処理を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１に本発明の実施形態の電力管理システム２００の構成を示す。
【００１５】
電力管理システム２００は、鉄道システムにおける中央指令室に設けられている。電力管理システム２００は、電力管理サーバ１と、集中指令装置２とから構成されている。
【００１６】
電力管理サーバ１は、ネットワーク３００ａを介して複数の変電所３０１に設けられたデータ収集装置３０２と接続され、データ収集装置３０２から送信された消費電力量を受信し保存する機能をもつ。
【００１７】
データ収集装置３０２は、変電所３０１から消費電力量を収集し、電力管理サーバ１に送信する。
【００１８】
集中指令装置２は電力管理サーバ１と接続され、電力管理サーバ１から送信された上限値オーバーフラグを受信し、この上限値オーバーフラグを列車に送信する機能をもつ。
【００１９】
集中指令装置２はネットワーク３００ｂを介して運行している列車と接続されている。
【００２０】
集中指令装置２は、列車から出力された列車の消費電力量を受信し、この受信した消費電力量を、ネットワーク３００ｂを介して電力管理サーバ１に送信する機能をもつ。
【００２１】
図２に電力管理サーバ１の構成を示す。電力管理サーバ１は通信部１１、データベース部１２、制御部１３、入出力部１４から構成されている。
【００２２】
通信部１１は、データ収集装置３０２と集中指令装置２間で情報を送受信する機能をもつ。データベース部１２は、電力量上限値情報１１１、電力供給区間情報１１２、電力量実績値情報１１３、在線列車管理情報１１４を保存するデータベースである。各情報については後述する。制御部１３は、アプリケーションプログラムで実現され、通信部１１がデータ収集装置３０２から受信した消費電力量と、データベース部１２に保存されている在線列車管理情報１１４とに基づいて消費電力量予測値を算出し、この消費電力量予測値が予め変電所ごとに設けられている電力量上限値を超えているか否かを判定する機能をもつ。入出力部１４は、データベース部１２に予め設定する値を入力する機能を持つ。また入出力部１４は、警告メッセージを表示し、警報を鳴らしてオペレータに警告を通知する機能を持つ。
【００２３】
電力管理サーバ１のデータベース部１２に保存される、電力量上限値情報１１１、電力供給区間情報１１２、電力量実績値情報１１３、在線列車管理情報１１４について説明する。
【００２４】
図３に電力量上限値情報１１１の構成を示す。
【００２５】
電力量上限値情報１１１は、変電所名（ア）、電力量上限値（イ）とから構成されている。電力量上限値（イ）は、電力会社との契約電力量に基づいて、変電所ごとに設定された電力量の上限値である。図３は、変電所Ａの電力量上限値（イ）が７５０ｋＷｈ、
変電所Ｂの電力量上限値（イ）が６００ｋＷｈであることを示している。
【００２６】
図４に電力供給区間情報１１２の構成を示す。
【００２７】
電力供給区間情報１１２は、変電所名（ア）、電力供給区間番号（ウ）とから構成されている。電力供給区間番号（ウ）は、変電所が電力を供給している区間を示す電力供給区間を識別するためにつけられた番号である。本実施例では各変電所が５つの電力供給区間に電力を供給している。
【００２８】
図４は、変電所Ａから電力供給区間番号（ウ）が「１１１〜１１５」の電力供給区間に電力を供給し、変電所Ｂから電力供給区間番号（ウ）が「１１６〜１２０」の電力供給区間に電力を供給していることを示している。
【００２９】
図５に電力量実績値情報１１３の構成を示す。
【００３０】
電力量実績値情報１１３は、変電所名（ア）、日時（エ）、消費電力量実績値（オ）、上限値オーバーフラグ（カ）とから構成されている。
【００３１】
消費電力量実績値（オ）は、特定の日時（エ）に消費された変電所の消費電力量の実測値を示す。上限値オーバーフラグ（カ）は消費電力量実績値（オ）が図３に示す電力量上限値情報１１１の電力量上限値（イ）以上か否かを示すフラグ情報であり、フラグ情報が「１」の場合には、実測値が上限値以上となった状態であることを示し、「０」の場合には実測値が上限値未満の状態であることを示している。
【００３２】
図５は、２０１０年３月１日８：００において、変電所Ａは消費電力量実績値（オ）が図３の電力量上限値（イ）以上となった状態であり、変電所Ｂは消費電力量実績値（オ）が図３の電力量上限値（イ）未満の状態であることを示している。
【００３３】
図６に在線列車管理情報１１４の構成を示す。
【００３４】
在線列車管理情報１１４は、変電所名（ア）、日時（エ）、列車在線本数（キ）、合計消費電力量（ク）、列車番号（ケ）、消費電力量（コ）とから構成されている。
【００３５】
列車在線本数（キ）は、同じ変電所から電力が供給される電力供給区間を同じ日時に運行している列車の本数である。列車番号（ケ）は列車を識別するために列車につけられた番号である。合計消費電力量（ク）は、同じ変電所から電力が供給されている電力供給区間を同じ日時に運行している列車の消費電力量（コ）を合計した消費電力量である。
【００３６】
在線列車管理情報１１４で、変電所ごとに列車番号（ケ）及び消費電力量（コ）を保持する数は、列車の運行ダイヤから予定された、その電力供給区間を運行する列車の最大本数分とする。図６では、この最大列車在線本数を５本とし、列車１〜５のエリアを設けている。運行中の列車本数が最大列車在線本数に満たない場合には、列車番号（ケ）欄に空白、列車消費電力量に０を設定する。
【００３７】
集中指令装置２には、列車番号区間割付情報１１５、列車消費電力情報１１６が保存されている。
【００３８】
図７に列車番号区間割付情報１１５の構成を示す。
【００３９】
列車番号区間割付情報１１５は、電力供給区間番号（ウ）、列車番号（ケ）とから構成されている。列車番号（ケ）は、列車の運行ダイヤから各電力供給区間を運行する予定の列車の番号である。図７は、電力供給区間番号（ウ）が「１１１」の電力供給区間を列車番号（ケ）が「１１１１」の列車が運行することを示している。
【００４０】
図８に列車消費電力情報１１６の構成を示す。
【００４１】
列車消費電力情報１１６は、日時（イ）、列車番号（ケ）、消費電力量（コ）とから構成されている。消費電力量（コ）は、ある日時に列車が消費した電力量である。
【００４２】
電力管理サーバ１のデータベース部１２に保存された図４の電力供給区間情報１１２と集中指令装置２に保存された図７の列車番号区間割付情報１１５とに基づいて、電力量上限値情報１１１の電力量上限値（イ）を超えている変電所の電力供給区間を運行している列車を明確にしている。
【００４３】
電力管理サーバ１の制御部１３は、通信部１１がネットワーク３００ａを介してデータ収集装置３０２から受信した図５に示す電力量実績値情報１１３の消費電力量実績値（オ）が、データベース部１２に保存されている図３に示す電力量上限値情報１１１の電力量上限値（イ）以上でないか比較する。制御部１３は、消費電力量実績値（オ）が電力量上限値（イ）以上の場合には、電力量実績値情報１１３の上限値オーバーフラグ（カ）を１とする。制御部１３は、通信部１１を介して図４の電力供給区間情報１１２と図５の電力量実績値情報１１３を集中指令装置２に出力する。
【００４４】
制御部１３は、上限値オーバーフラグ（カ）が１の場合には入出力部１４に警告メッセージを表示し、警報を鳴らしてオペレータに警告を通知する。
【００４５】
なお制御部１３は、入出力部１４で消費電力量実績値（オ））について、図９に示すように消費電力量の遷移をグラフ表示してもよい。
【００４６】
また、集中指令装置２は、電力管理サーバ１に、図６に示す在線列車管理情報１１４の列車在線本数（キ）、各列車の消費電力量（コ）を送信する機能を持つ。
【００４７】
集中指令装置２は、保存されている図７に示す列車番号区間割付情報１１５と、電力管理サーバ１から受信した図４に示す電力供給区間情報１１２とに基づいて、電力供給区間にいる列車に、図５に示す電力量実績値情報１１３を送信する機能を持つ。上限値オーバーフラグ（カ）の値として１を受信した列車は、例えば冷暖房の調整などで消費電力量削減を図る。
【００４８】
図１０に、電力量実績値情報１１３を求める電力管理サーバ１での処理のフローチャートを示す。
【００４９】
制御部１３は、入出力部１４から入力される、電力会社との契約電力量に基づいて変電所３０１ごとに設定された、一定時間に消費される電力量の上限値を示す電力量上限値（イ）を、変電所名（ア）と対応付けて図３に示すように電力量上限値情報１１１としてデータベース部１２に保存する（Ｓ１００１）。
【００５０】
制御部１３は、データ収集装置３０２から周期的に送信される、例えば３０分間などの一定時間に消費された電力量の実績値を消費電力量実績値（オ）として受信する。制御部１３は、この消費電力量実績値（オ）を送信元の変電所名（ア）と日時（エ）に対応付けて図５に示すように電力量実績値情報１１３としてデータベース部１２に保存する（Ｓ１００２）。
【００５１】
図５の電力量実績値情報１１３に示すように日時（エ）が２０１０年３月１日８：００の消費電力量実績値（オ）は変電所Ａが７５０ｋＷｈ、変電所Ｂが４００ｋＷｈである。
【００５２】
制御部１３は、図５に示す電力量実績値情報１１３の消費電力量実績値（オ）が、データベース部１２に保存されている図３に示す電力量上限値情報１１１の電力量上限値（イ）以上でないか比較する（Ｓ１００３）。
【００５３】
すなわち、図５の日時（エ）が２０１０年３月１日８：００であれば、変電所Ａの消費電力量実績値（オ）７５０ｋＷｈと図３の電力量上限値（イ）７５０ｋＷｈを比較し、変電所Ｂの消費電力量実績値（オ）４００ｋＷｈと図３の電力量上限値（イ）６００ｋＷｈを比較する。
【００５４】
制御部１３は、消費電力量実績値（オ）が電力量上限値（イ）以上の場合には（Ｓ１００３がＹｅｓ）、契約電力量を超える可能性があるので、電力量実績値情報１１３の上限値オーバーフラグ（カ）を「１」にする（Ｓ１００４）。
【００５５】
すなわち、図５の日時（エ）が２０１０年３月１日８：００であれば、変電所Ａについては消費電力量実績値（オ）が電力量上限値（イ）７５０ｋＷｈと同じなので、制御部１３は、上限値オーバーフラグ（エ）を「１」にする。
【００５６】
制御部１３は、消費電力量実績値（オ）が電力量上限値（イ）未満の場合には（Ｓ１００３がＮｏ）、電力量実績値情報１１３の上限値オーバーフラグ（カ）を「０」にする（Ｓ１００５）。
【００５７】
すなわち、図５の日時（イ）が２０１０年３月１日８：００であれば、変電所Ｂについては消費電力量実績値（オ）が電力量上限値（イ）未満なので、上限値オーバーフラグ（カ）を「０」にする。
【００５８】
制御部１３は、データベース部１２に保存されている図４の電力供給区間情報１１２と図５の電力量実績値情報１１３を集中指令装置２に出力する（Ｓ１００６）。
【００５９】
図１１に、電力量実績値情報１１３を求める集中指令装置２での処理のフローチャートを示す。
【００６０】
集中指令装置２は、ネットワーク３００ｂを介して運行中の各列車から受信した列車番号（ケ）と消費電力量（コ）を日時（イ）と対応付けて図８に示す列車消費電力情報１１６として保存する（Ｓ１１０１）。図８は、２０１０年３月１日８：００に列車番号（ケ）が「１１１１」の列車の消費電力量（コ）が１５０ｋＷｈであることを示している。
【００６１】
集中指令装置２は、電力管理サーバ１の通信部１１を介して図４の電力供給区間情報１１２と図５の電力量実績値情報１１３を受信する（Ｓ１１０２）。
【００６２】
集中指令装置２は、列車の運行ダイヤに基づいて保存されている図７に示す列車番号区間割付情報１１５を参照して、図８の列車消費電力情報１１６の列車番号（ケ）に基づいて、電力供給区間番号（ウ）を特定する。列車番号（ケ）が「１１１１」なら、電力供給区間番号（ウ）は「１１１」である。
【００６３】
集中指令装置２は、この電力供給区間番号（ウ）に基づいて、図４に示す電力供給区間情報１１２を参照して変電所名（ア）を特定する。図４に示すように電力供給区間番号（サ）が「１１１」なら変電所名（ア）は「Ａ」である。
【００６４】
集中指令装置２は、ネットワーク３００ｂを介して運行中の各列車から受信した列車番号（ケ）の数を、同一日時（エ）の変電所名（ア）ごとに合計し、列車在線本数（キ）として図６に示す在線列車管理情報１１４に保存する。さらに集中指令装置２は、ネットワーク３００ｂを介して運行中の各列車から受信した消費電力量（コ）を、同一日時（エ）の変電所名（ア）ごとに合計し、合計消費電力量（ク）として在線列車管理情報１１４に保存する（Ｓ１１０３）。
【００６５】
図６は、２０１０年３月１日８：００に、変電所Ａから電力が供給される電力供給区間を運行している列車在線本数（キ）が５本であり、この５本の列車の消費電力量（コ）の合計消費電力量（ク）が８００ｋＷｈであることを示している。
【００６６】
集中指令装置２は、図６に示す在線列車管理情報１１４の列車番号（ケ）に基づいて、該当する変電所の電力供給区間を運行している列車を特定する（Ｓ１１０４）。図５の電力量実績値情報１１３に示す２０１０年３月１日８：００の変電所名（ア）Ａについては、在線列車管理情報１１４から、変電所Ａの電力供給区間を運行中なのは列車番号（ケ）が「１１１１」、「１１２２」など５本の列車である。
【００６７】
集中指令装置２は、電力管理サーバ１の通信部１１を介して受信した電力量実績値情報１１３の上限値オーバーフラグ（カ）が、「１」なのか判定する（Ｓ１１０５）。
【００６８】
上限値オーバーフラグ（カ）が「１」なら（Ｓ１１０５がＹｅｓ）、その変電所の電力供給区間を運行中の列車に図５の電力量実績値情報１１３に示す消費電力量実績値（オ）と上限値オーバーフラグ（カ）「１」を送信する（Ｓ１１０６）。受信した列車は、例えばスピードの減速や冷房を弱くするなど、電力消費を抑えるよう対策する。また、上限値オーバー警告を通知するようにしても良い。
【００６９】
上限値オーバーフラグ（カ）が「０」なら（Ｓ１１０５がＮｏ）、その変電所の電力供給区間を運行中の列車に図５の電力量実績値情報１１３の消費電力量実績値（オ）を送信する（Ｓ１１０７）。
【００７０】
本実施形態によれば、変電所とその電力供給区間を運行している列車を対応付けるための電力供給区間情報１１２と在線列車管理情報１１４と列車番号区間割付情報１１５を集中指令装置２に保存し、収集した変電所の消費電力量実績値（オ）と電力量上限値情報１１１の電力量上限値（イ）を比較するので、電力量上限値（イ）をオーバーした発電所の電力供給区間を運行中の列車を特定して電力量実績値情報１１３の上限値オーバーフラグ（カ）に基づいて上限値オーバーを通知できるようになる。
【００７１】
上限値オーバーフラグ（カ）の値として１を受信した列車は、例えば冷暖房の調整などで消費電力量削減を図る。
【実施例２】
【００７２】
本実施形態の電力管理システム２００の構成は、図１に示す実施形態１と同じなので省略する。
【００７３】
電力管理サーバ１の構成は、図２に示す実施形態１と同じなので省略する。
【００７４】
電力管理サーバ１のデータベース部１２には、図１の実施形態１に示した情報に加え、さらに電力量予測値情報１１７が保存される。
【００７５】
図１２に電力量予測値情報１１７の構成を示す。
【００７６】
電力量予測値情報１１７は、変電所名（ア）、日時（エ）、消費電力量予測値（サ）、予測値上限オーバーフラグ（シ）とから構成されている。
【００７７】
消費電力量予測値（サ）は、特定の日時（エ）に消費される変電所の電力量の予測値である。
【００７８】
予測値上限オーバーフラグ（シ）は、消費電力量予測値（サ）が、変電所毎に設定されている図３の電力量上限値（イ）以上か否かを示すフラグ情報であり、フラグ情報が「１」の場合には、予測値が上限値以上であることを示し、「０」の場合には予測値が上限値未満であることを示している。
【００７９】
図１２は、２０１０年３月２日８：００に、変電所Ａは消費電力量予測値（サ）が図３の電力量上限値（イ）以上であり、変電所Ｂは消費電力量予測値（サ）が図３の電力量上限値（イ）未満であることを示している。
【００８０】
電力管理サーバ１の制御部１３は、通信部１１を介して集中指令装置２から図６に示す在線列車管理情報１１４受信し、データベース部１２に保存する。
【００８１】
電力管理サーバ１の制御部１３は、図６に示す在線列車管理情報１１４の列車在線本数（キ）、前日の同時間帯の消費電力量の合計である合計消費電力量（ク）、各列車の消費電力量（コ）から翌３０分の消費電力量予測値（サ）を算出し、図１２の電力量予測値情報１１７に保存する。例えば、現在２０１０年３月２日７：３０だとする。前日の翌３０分の時間帯とは、２０１０年３月１日８：００を意味する。翌３０分の消費電力量予測値（サ）を算出するとは、２０１０年３月２日８：００の消費電力量予測値（サ）を算出することを意味する。制御部１３は、消費電力量予測値（サ）がデータベース部１２に保存されている図３に示す電力量上限値情報１１１の電力量上限値（イ）以上か比較する。制御部１３は、消費電力量予測値（サ）が電力量上限値（イ）以上の場合には、電力量予測値情報１１７の予測値上限オーバーフラグ（シ）を１とする。制御部１３は、通信部１１を介して電力供給区間情報１１２と電力量予測値情報１１７を集中指令装置２に出力する。
【００８２】
制御部１３は、上限値オーバーフラグ（カ）が１の場合には入出力部１４に警告メッセージを表示し、警報を鳴らしてオペレータに警告を通知する。
【００８３】
図１３に、電力量予測値情報１１７を求める処理のフローチャートを示す。
【００８４】
電力管理サーバ１の制御部１３は、通信部１１を介して集中指令装置２から図６に示す在線列車管理情報１１４を受信し、データベース部１２に保存する（Ｓ１３０１）。
【００８５】
電力管理サーバは、変電所ごとに当日の消費電力量予測値（サ）を以下のように求め、図１２に示す電力量予測値情報１１７として保存する（Ｓ１３０２）。
【００８６】
当日の消費電力量予測値（サ）＝（（Ａ）＋（Ｂ））×α×β×γ＋（Ｃ）
α：曜日、祝日などの特性を過去の電力量推移から求めた係数（＞０）
β：気温と消費電力量比から求めた係数（＞０）
γ：太陽光発電や風力発電といった電力補助を考慮した係数（＞０）
（Ｃ）：列車が古いときの追加補正値（＞０）
まず、変電所３０１に設けられたデータ収集装置３０２から受信した前日同時刻（但し、前日運休がある場合には、前々日）の図５の電力量実績値情報１１３の消費電力量実績値（オ）を（Ａ）とする。その際、２０１０年３月２日８：００の変電所Ａについての消費電力量予測値（サ）を求めるなら、前日の２０１０年３月１日８：００を参照する。図５の電力量実績値情報１１３に示す変電所Ａの消費電力量実績値（オ）は７５０ｋＷｈで、図６に示す在線列車管理情報１１４の合計消費電力量（ク）は８００ｋＷｈである。
【００８７】
この消費電力量実績値（オ）すなわち（Ａ）と、在線列車管理情報１１４の合計消費電力量（ク）、及び前日と当日の列車運行状況や列車本数の差を考慮し、補正値（Ｂ）を以下のように求める。
【００８８】
補正値（Ｂ）＝（前日の合計消費電力量（ク）ー（Ａ）)＊δ
δ：当日の列車運行状況から求めた係数（＞０）
なお、データベース部１２に保存された情報に基づいてこの他にも係数を求め、当日の消費電力量予測値（サ）を算出する際に考慮してもよい。例えば、運行状況が平日と異なる休日の消費電力量予測値（サ）は、前日ではなく前週の情報に基づいて算出してもよい。また、消費電力量が大きい古い列車の場合は、追加補正値（Ｃ）を加算しても良い。
【００８９】
電力管理サーバ１の制御部１３は、上記したように求めた図１２に示す電力量予測値情報１１７の消費電力量予測値（サ）が、データベース部１２に保存されている図３に示す電力量上限値情報１１１の電力量上限値（イ）以上でないか比較する（Ｓ１３０３）。
【００９０】
すなわち、２０１０年３月２日８：００について算出した消費電力量予測値（サ）は、図１２の電力量予測値情報１１７に示すように変電所Ａが８００ｋＷｈ、変電所Ｂが４５０ｋＷｈである。よって変電所Ａは、消費電力量予測値（サ）８００ｋＷｈと図３の電力量上限値（イ）７５０ｋＷｈを比較する。変電所Ｂは、消費電力量予測値（サ）４５０ｋＷｈと図３の電力量上限値（イ）６００ｋＷｈを比較する。
【００９１】
制御部１３は、消費電力量予測値（サ）が、電力量上限値（イ）以上の場合には（Ｓ１３０３がＹｅｓ）、契約電力量を超える可能性があるので、図１２に示す電力量予測値情報１１７の予測値上限オーバーフラグ（カ）を「１」にする（Ｓ１３０４）。
【００９２】
すなわち、２０１０年３月２日８：００であれば、変電所Ａについては消費電力量予測値（サ）が電力量上限値（イ）７５０ｋＷｈ以上なので、制御部１３は、予測値上限オーバーフラグ（カ）を「１」にする。
【００９３】
制御部１３は、消費電力量予測値（サ）が、電力量上限値（イ）未満の場合には（Ｓ１３０３がＮｏ）、図１２に示す電力量予測値情報１１７の予測値上限オーバーフラグ（カ）を「０」にする（Ｓ１３０５）。
【００９４】
すなわち、２０１０年３月２日８：００であれば、変電所Ｂについては消費電力量予測値（サ）が電力量上限値（イ）未満なので、予測値上限オーバーフラグ（カ）を「０」にする。
【００９５】
制御部１３は、通信部１１を介して、データベース部１２に保存されている図４の電力供給区間情報１１２と図１２の電力量予測値情報１１７を集中指令装置２に出力する（Ｓ１３０６）。
【００９６】
集中指令装置２は、電力管理サーバ１の通信部１１を介して電力供給区間情報１１２と電力量予測値情報１１７を受信する。
【００９７】
集中指令装置２は、その変電所の電力供給区間を運行中の列車に図１２の電力量予測値情報１１７を送信する（Ｓ１３０７）。
【００９８】
なお、電力量予測値情報１１７の予測値上限オーバーフラグ（カ）が１の場合には入出力部１４に警告メッセージを表示し、警報を鳴らしてオペレータに警告を通知する。
【００９９】
本実施形態によれば、前日同時間帯の電力量実績値情報１１３の消費電力量実績値（オ）と在線列車管理情報１１４の合計消費電力量（ク）に基づいて算出した、電力量予測値情報１１７の消費電力量予測値（サ）と電力量上限値情報１１１の電力量上限値（イ）を比較するので、電力量上限値（イ）をオーバーした発電所の電力供給区間を運行中の列車を特定して電力量予測値情報１１７の予測値上限オーバーフラグ（カ）に基づいて予測値上限オーバーを通知できるようになる。
【０１００】
なお、警告情報は、該当変電所だけでなく隣接変電所の間にいる電力供給区間を運行中の列車にも通知するようにしても良い。
【０１０１】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１０２】
１・・・電力管理サーバ
２・・・集中指令装置
１１・・・通信部
１２・・・データベース部
１３・・・制御部
１４・・・入出力部
１１１・・・電力量上限値情報
１１２・・・電力供給区間情報
１１３・・・電力量実績値情報
１１４・・・在線列車管理情報
１１５・・・列車番号区間割付情報
１１６・・・列車消費電力情報
１１７・・・電力量予測値情報
２００・・・電力管理システム
３００・・・ネットワーク
３０１・・・変電所
３０２・・・データ収集装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の電力供給区間において運行する列車に電力を供給するための少なくとも１つの変電所を含む鉄道システムにおいて、
前記変電所から出力された変電所の消費電力量と前記変電所から供給できる電力量の上限値とを保存する電力量実績情報保存部と、
前記列車から出力された列車の消費電力量を記憶する列車消費電力記憶部と、
前記電力量実績情報保存部と前記列車消費電力記憶部とを参照し、一つの変電所が電力を供給する電力供給区間において運行されている列車の消費電力量の合計が上記変電所から供給できる電力量の上限値を超えたか否かを判定する判定部と、
前記判定部の判定の結果、一つの変電所が電力を供給する電力供給区間において運行されている列車の消費電力の合計が前記変電所から供給できる電力量の上限値を超えた場合、当該変電所が電力を供給している電力供給区間を運行している列車に警告信号を送信する指令部と、
を具備する電力管理システム。
【請求項２】
所定の電力供給区間において運行する列車に電力を供給するための少なくとも１つの変電所を含む鉄道システムにおいて、
前記変電所から出力された変電所の消費電力量と前記変電所から供給できる電力量の上限値とを日時情報とともに保存する電力量実績情報保存部と、
前記列車から出力された列車の消費電力量を日時情報とともに記憶する列車消費電力記憶部と、
前記電力量実績情報保存部と前記列車消費電力記憶部とを参照して前日の所定時間帯における、前記変電所から出力された変電所の消費電力量と、前記前日の所定時間帯における前記列車から出力された列車の消費電力量の合計とに基づいて、本日の所定時間帯における前記変電所の予想消費電力量を予測する消費電力量予測部と、
前記消費電力量予測部で予測された予想消費電力量が前記変電所から供給できる電力量の上限値を超えたか否かを判定する判定部と、
上記判定部の判定の結果、前記予想消費電力量が前記変電所から供給できる電力量の上限値を超えた場合、当該変電所が電力を供給している電力供給区間において運行している列車に警告信号を送信する指令部と、
を具備する電力管理システム。
【請求項１】
所定の電力供給区間において運行する列車に電力を供給するための少なくとも１つの変電所を含む鉄道システムにおいて、
前記変電所から出力された変電所の消費電力量と前記変電所から供給できる電力量の上限値とを保存する電力量実績情報保存部と、
前記列車から出力された列車の消費電力量を記憶する列車消費電力記憶部と、
前記電力量実績情報保存部と前記列車消費電力記憶部とを参照し、一つの変電所が電力を供給する電力供給区間において運行されている列車の消費電力量の合計が上記変電所から供給できる電力量の上限値を超えたか否かを判定する判定部と、
前記判定部の判定の結果、一つの変電所が電力を供給する電力供給区間において運行されている列車の消費電力の合計が前記変電所から供給できる電力量の上限値を超えた場合、当該変電所が電力を供給している電力供給区間を運行している列車に警告信号を送信する指令部と、
を具備する電力管理システム。
【請求項２】
所定の電力供給区間において運行する列車に電力を供給するための少なくとも１つの変電所を含む鉄道システムにおいて、
前記変電所から出力された変電所の消費電力量と前記変電所から供給できる電力量の上限値とを日時情報とともに保存する電力量実績情報保存部と、
前記列車から出力された列車の消費電力量を日時情報とともに記憶する列車消費電力記憶部と、
前記電力量実績情報保存部と前記列車消費電力記憶部とを参照して前日の所定時間帯における、前記変電所から出力された変電所の消費電力量と、前記前日の所定時間帯における前記列車から出力された列車の消費電力量の合計とに基づいて、本日の所定時間帯における前記変電所の予想消費電力量を予測する消費電力量予測部と、
前記消費電力量予測部で予測された予想消費電力量が前記変電所から供給できる電力量の上限値を超えたか否かを判定する判定部と、
上記判定部の判定の結果、前記予想消費電力量が前記変電所から供給できる電力量の上限値を超えた場合、当該変電所が電力を供給している電力供給区間において運行している列車に警告信号を送信する指令部と、
を具備する電力管理システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１３−７１５７９（Ｐ２０１３−７１５７９Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１１６６９（Ｐ２０１１−２１１６６９）
【出願日】平成２３年９月２７日（２０１１．９．２７）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（３０１０６３４９６）東芝ソリューション株式会社 (1,478)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２７日（２０１１．９．２７）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（３０１０６３４９６）東芝ソリューション株式会社 (1,478)
【Ｆターム（参考）】
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