特表 2024-534205 動的ベルウェザー・メーター

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-09-18

(54)【発明の名称】動的ベルウェザー・メーター

(51)【国際特許分類】

   G01R 21/00 20060101AFI20240910BHJP

   H02J 13/00 20060101ALI20240910BHJP

【ＦＩ】

G01R21/00 Z

H02J13/00 311R

H02J13/00 301A

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024513527

(86)(22)【出願日】2022-08-29

(85)【翻訳文提出日】2024-04-26

(86)【国際出願番号】 US2022041867

(87)【国際公開番号】W WO2023034202

(87)【国際公開日】2023-03-09

(31)【優先権主張番号】63/238,677

(32)【優先日】2021-08-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

【公序良俗違反の表示】

（特許庁注：以下のものは登録商標）

１．ＶＩＳＵＡＬ ＢＡＳＩＣ

(71)【出願人】

【識別番号】523325484

【氏名又は名称】ランディス・ギア・テクノロジー・インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＬＡＮＤＩＳ＋ＧＹＲ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ， ＩＮＣ．

(74)【代理人】

【識別番号】100145403

【弁理士】

【氏名又は名称】山尾 憲人

(74)【代理人】

【識別番号】100135703

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 英隆

(74)【代理人】

【識別番号】100109139

【弁理士】

【氏名又は名称】今井 孝弘

(72)【発明者】

【氏名】デュボワ，フレデリック

(72)【発明者】

【氏名】デディア，スティーブン トッド

(72)【発明者】

【氏名】ゼルパ，カーソン

【テーマコード（参考）】

5G064

【Ｆターム（参考）】

5G064AA01

5G064AA04

5G064AC09

5G064CB03

5G064CB08

5G064DA03

(57)【要約】

開示された技術は、ベルウェザー・メーターの識別に関する。一例では、方法は、通信ネットワーク内のパーソナル・エリア・ネットワーク上の第１のデバイスで、パーソナル・エリア・ネットワーク上の一連のメータリング・デバイスのそれぞれから、第１のレポーティング・レートで、それぞれのメータリング・デバイスで取得されたリソース分配ネットワークの測定値を受信することを備える。第１のデバイスとメータリング・デバイスのセットは、事前に定義されたデバイス・グループ内にある。この方法はさらに、測定値を分析し、分析に基づいて、第１の期間にわたって、複数のメータリング・デバイスのうちの第１のメータリング・デバイスをベルウェザー・メータリング・デバイスとして選択することを備える。この方法はさらに、ベルウェザー・メータリング・デバイスから第１のレポーティング・レートよりも速い第２のレポーティング・レートで測定値を受信し、複数のメータリング・デバイスのうちの他のデバイスから第１のレポーティング・レートで測定値を受信することを備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

リソース分配ネットワーク内のベルウェザー・メータリング・デバイスを識別するためのコンピュータ実装方法であって、前記方法は、
通信ネットワーク内のパーソナル・エリア・ネットワーク上の第１のデバイスにおいて、パーソナル・エリア・ネットワーク上の複数のメータリング・デバイスのそれぞれから、第１のレポーティング・レートで、それぞれのメータリング・デバイスで得られたリソース分配ネットワークの測定値を受信することであって、前記第１のデバイスおよび前記複数のメータリング・デバイスは、所定のデバイス・グループ内にあることと、
前記第１のデバイスにおいて、複数のメータリング・デバイスのそれぞれから受信した測定値を分析することと、
分析に基づいて、前記第１のデバイスにおいて、前記複数のメータリング・デバイスのうちの第１のメータリング・デバイスを第１の期間にわたってベルウェザー・メータリング・デバイスとして選択することと、
前記第１デバイスにおいて、前記ベルウェザー・メータリング・デバイスから、およびパーソナル・エリア・ネットワーク上で、前記第１のレポーティング・レートよりも高い第２のレポーティング・レートで第１の測定値を受信することと、および、
パーソナル・エリア・ネットワーク上の前記第１のデバイスで、および前記複数のメータリング・デバイスの他のデバイスから、前記第１のレポーティング・レートで第２の測定値を受信することと、
を備える方法。

【請求項2】

前記選択は、
前記第１のメータリング・デバイスに第１の信号を送信して、前記第１のメータリング・デバイスに前記第２のレポーティング・レートで第１の測定値を送信するように指示し、
他のデバイスの少なくとも１つに第２の信号を送信して、少なくとも１つの他のデバイスに第２の測定値を前記第１のレポーティング・レートで送信するように指示することを備える、
請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記第１のデバイスは、追加の所定のデバイス・グループのメンバーであり、
前記追加の所定のデバイス・グループは、所定のデバイス・グループのメンバーではない少なくとも１つのデバイスを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項4】

前記第１のデバイスで、前記第１の測定値と前記第２の測定値を中央システムにレポートすること、
をさらに備える、請求項１に記載の方法。

【請求項5】

前記第１のデバイスは、パーソナル・エリア・ネットワークのコレクターまたはコーディネータである、請求項１に記載の方法。

【請求項6】

前記第１のデバイスで、受信した前記第１の測定値と前記第２の測定値を分析することと、
前記第１の測定値と前記第２の測定値を分析することに基づいて、前記第１のデバイスで、第２の期間にわたって、前記複数のメータリング・デバイスのうちの第２のメータリング・デバイスを前記ベルウェザー・メータリング・デバイスとして選択することと、
をさらに備える、請求項１に記載の方法。

【請求項7】

パーソナル・エリア・ネットワークの中央外部で、複数のメータリング・デバイスのうちの１つ以上から、第３のレポーティング・レートで測定値を受信すること、
をさらに備える、請求項１に記載の方法。

【請求項8】

複数のメータリング・デバイスのうちの前記第１のメータリング・デバイスは第１のリソース分配ラインに接続され、前記複数のメータリング・デバイスのうちの第２のメータリング・デバイスは前記第１のリソース分配ラインの上流に接続された第２のリソース分配ラインに接続される、
請求項１に記載の方法。

【請求項9】

測定値を分析することは、前記第１のメータリング・デバイスが、前記複数のメータリング・デバイスのうちの他のメータリング・デバイスに関連付けられた測定値よりも、
（ｉ）低いか、または、（ｉｉ）高いかのいずれかの測定値に関連付けられていることを決定することを備える、
請求項１に記載の方法。

【請求項10】

測定値を分析することは、
前記複数のメータリング・デバイスのそれぞれに関連する測定値から平均測定値を決定することと、
前記複数のメータリング・デバイスのそれぞれに関連付けられた測定値について、測定値と平均測定値との間の対応する差を計算することであって、
選択することは、前記第１のメータリング・デバイスがすべての差のうち最小の差に関連付けられていることを識別することを含む、
請求項１に記載の方法。

【請求項11】

測定値を分析することは、
複数のメータリング・デバイスから追加の測定値のセットを取得することと、
前記追加の測定値のそれぞれから、前記複数のメータリング・デバイスのそれぞれについて、揮発性のそれぞれの測定値を決定することと、を備え、
選択は、前記第１のメータリング・デバイスが揮発性の測定値のうちの最も低い揮発性の測定値に関連付けられていることを識別することを備える、
請求項１に記載の方法。

【請求項12】

測定値は、電圧、電流、位相のうちの１つ以上を備える、
請求項１に記載の方法。

【請求項13】

中央システムで前記ベルウェザー・メータリング・デバイスから追加の測定値を受信することと、
前記追加の測定値が閾値を下回っていることを決定することと、
前記追加の測定値が閾値を下回っていると判定された場合、前記ベルウェザー・メータリング・デバイスの上流に接続された調整装置を調整することと、
をさらに備える、請求項１に記載の方法。

【請求項14】

複数のメータリング・デバイスは、電気グループを形成し、
前記方法は、
リソース分配ネットワーク上のトポロジの変化を検出することと、
トポロジの変更に基づいて、
（ｉ）前記電気グループに追加のメータリング・デバイスを追加することと、
（ｉｉ）前記電気グループから前記複数のメータリング・デバイスのうちの１つを削除することと、
のうちの１つ以上を実行することと、
をさらに備える、請求項１に記載の方法。

【請求項15】

デバイスであって、
パーソナル・エリア・ネットワークに接続するように構成可能な通信デバイスと、
コンピュータ実行可能プログラム命令を格納する非一時的なコンピュータ読み取り可能な媒体と、
コンピュータ実行可能プログラム命令を実行するために前記非一時的なコンピュータ読み取り可能な媒体に通信的に結合されたプロセッシング・デバイスと、を備え、
コンピュータ実行可能プログラム命令を実行することにより、前記プロセッシング・デバイスは、
通信デバイスを介して、パーソナル・エリア・ネットワーク上の複数のメータリング・デバイスのそれぞれから、第１のレポーティング・レートで、それぞれのメータリング・デバイスで得られたリソース分配ネットワークの測定値を受信することであって、
前記デバイスおよび前記複数のメータリング・デバイスは、事前に定義されたデバイス・グループ内に存在することと、
前記複数のメータリング・デバイスのそれぞれから受信した測定値を分析することと、
分析に基づいて、前記複数のメータリング・デバイスのうちの第１のメータリング・デバイスを第１の期間にわたってベルウェザー・メータリング・デバイスとして選択することと、
前記通信デバイスを介して前記ベルウェザー・メータリング・デバイスからパーソナル・エリア・ネットワーク上で、前記第１のレポーティング・レートよりも速い第２のレポーティング・レートで第１の測定値を受信することと、
前記通信デバイスを介して、および前記複数のメータリング・デバイスの他のデバイスから、前記第１のレポーティング・レートで第２の測定値を受信することと、
を実行するように構成されるデバイス。

【請求項16】

選択は、前記第１のメータリング・デバイスに第１の信号を送信して、前記第１のメータリング・デバイスに前記第２のレポーティング・レートで前記第１の測定値を送信するように指示し、他のデバイスの少なくとも１つに第２の信号を送信して、少なくとも１つの他のデバイスに前記第２の測定値を前記第１のレポーティング・レートで送信するように指示することを備える、
請求項１５に記載のデバイス。

【請求項17】

コンピュータ実行可能プログラム命令を実行することにより、プロセッシング・デバイスは、
第１のデバイスで、受信した前記第１の測定値と前記第２の測定値を分析することと、
前記第１の測定値と前記第２の測定値を分析することに基づいて、前記第１のデバイスで、第２の期間にわたって、前記複数のメータリング・デバイスのうちの第２のメータリング・デバイスを前記ベルウェザー・メータリング・デバイスとして選択することと、
を実行するように構成される、請求項１５に記載のデバイス。

【請求項18】

リソース配布ネットワーク内のベルウェザー・メータリング・デバイスを識別するためのコンピュータ実装方法であって、前記方法は、
通信ネットワーク内のパーソナル・エリア・ネットワーク上で、パーソナル・エリア・ネットワーク上の複数のメータリング・デバイスのそれぞれから、第１のレポーティング・レートで、それぞれのメータリング・デバイスで得られたリソース分配ネットワークの測定値を受信することであって、
前記複数のメータリング・デバイスは、予め定義されたデバイス・グループ内にあることと、
前記複数のメータリング・デバイスのそれぞれから受信した測定値を分析することと、
分析に基づいて、前記複数のメータリング・デバイスのうちの第１のメータリング・デバイスを第１の期間にわたってベルウェザー・メータリング・デバイスとして選択することと、
前記ベルウェザー・メータリング・デバイスからパーソナル・エリア・ネットワーク上で、第１のレポーティング・レートよりも速い第２のレポーティング・レートで第１の測定値を受信することと、
パーソナル・エリア・ネットワーク上で、および前記複数のメータリング・デバイスの他のデバイスから、前記第１のレポーティング・レートで第２の測定値を受信することと、
を備える、コンピュータ実装方法。

【請求項19】

受信した最初の測定値と２番目の測定値を分析することと、
前記第１の測定値と前記第２の測定値を分析することに基づいて、第１のデバイスで、第２の期間にわたって、前記複数のメータリング・デバイスのうちの第２のメータリング・デバイスを前記ベルウェザー・メータリング・デバイスとして選択することと、
をさらに備える、請求項１８に記載の方法。

【請求項20】

前記複数のメータリング・デバイスは電気グループを形成し、
前記方法は、
リソース分配ネットワーク上のトポロジの変化を検出することと、
トポローの変更に基づいて、
（ｉ）前記電気グループに追加のメータリング・デバイスを追加すること、または、
（ｉｉ）前記電気グループから前記複数のメータリング・デバイスのうちの１つを削除することと、
のうちの１つ以上を実行することと、
をさらに備える、請求項１５に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、一般にメータリング・システムに関し、より具体的には、メーターの電気グループから、電気グループを代表するベルウェザー・メーターを動的に割り当てる電気メータリング・システムに関する。

【背景技術】

【0002】

リソース分配システムは通常、メーターを使用してリソースの消費量をメータリングし、レポートする。メーターはまた、適切な機能を確保し、不具合を特定する目的で、リソース分配システムを分析するのにも有用である。場合によっては、代表的なメーター(ベルウェザー・メーター)を特定できる。ベルウェザー・メーターは、通常、回路ごとの総メーター数のわずかな割合を占める（例えば、１％未満）。

【0003】

しかし、ベルウェザー・メーターを選択するための既存のソリューションには欠陥がある。例えば、既存のシステムは、かつては代表的であったかもしれないが、分配ネットワークの変化により代表的ではなくなったメーターから得られたデータに基づいて決定を下すことに依存している。例えば、既存のシステムは、季節や年間といった長い期間に対してベルウェザー・メーターを割り当てることがある。このようなシステムは、リソース供給における局所的な変化に迅速に対応できない可能性がある。

【発明の概要】

【0004】

特定の態様と特徴には、ベルウェザー・メーター(またはメータリング・デバイス)を特定するためのシステムと方法が含まれる。一実施例では、ある方法は、通信ネットワーク内のパーソナル・エリア・ネットワーク上の第１のデバイスで、パーソナル・エリア・ネットワーク上のメータリング・デバイスのセットのそれぞれから、第１のレポーティング・レートで、それぞれのメータリング・デバイスで得られたリソース分配ネットワークの測定値を受信することを含む。第１のデバイスとメータリング・デバイスのセットは、あらかじめ定義されたデバイス・グループ内にある。本方法はさらに、第１のデバイスにおいて、各メータリング・デバイスから受信した測定値を分析することを含む。本方法はさらに、分析に基づいて、第１のデバイスにおいて、第１の期間のベルウェザー・メータリング・デバイスとして、メータリング・デバイスのセットの第１のメータリング・デバイスを選択することを含む。本方法はさらに、第１のデバイスにおいて、ベルウェザー・メータリング・デバイスから、およびパーソナル・エリア・ネットワーク上で、第１のレポーティング・レートよりも大きい第２のレポーティング・レートでの測定値を受信することを含む。本方法はさらに、第１のデバイスにおいて、パーソナル・エリア・ネットワーク上で、およびメータリング・デバイスのセットの他のデバイスから、第１のレートレポーティング・レートでの測定値を受信することを含む。

【0005】

これらの例示的な実施例は、本開示を限定したり定義したりするために挙げたものではなく、理解を助けるための例を提供するために挙げたものである。その他の例とさらなる説明は、「詳細な説明」に記載されている。

【0006】

本開示のこれらおよび他の特徴、態様、および利点は、以下の詳細な説明を添付図面を参照しながら読むと、よりよく理解される。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、本開示の一態様による、電力分配システムの通信ネットワーク・トポロジの例を示す。

【図2】図２は、本開示の一態様による電力分配システムの分配トポロジの例を示す。

【図3】図３は、本開示の一態様によるベルウェザー・メーターを識別する例示的なプロセスのフローチャートである。

【図4】図４は、本開示の一態様による、電気グループ内のメーターが単一のネットワークに対応する電力分配システムの一部の通信ネットワーク・トポロジの例を示す。

【図5】図５は、本開示の一態様による、電気グループ内のメーターが２つの別個のネットワークに結合されている電力分配システムの一部の通信ネットワーク・トポロジの例を示す。

【図6】図６は、本開示の特定の態様に従った例示的なコンピューティング・デバイスを示す。

【発明を実施するための形態】

【0008】

本発明の態様は、ベルウェザー・メータリング・デバイスに関する。ベルウェザー・メータリング・デバイス、またはメーターは、関連するメーターのグループの代表として識別されるメーターである。ベルウェザー・メーターから取得した測定値は、リソース調整デバイスの設定を調整したり、リソース分配ネットワークの問題を特定したりするプロセスなど、他のプロセスに通知するために使用できる。リソース調整デバイスには、電圧－無効電力制御デバイス、コンデンサ、電圧レギュレータが含まれる。

【0009】

動的ベルウェザー・メータリングとは、定期的にメーターのグループから指定されたベルウェザー・メーターを決定し、その後必要に応じてその決定を更新することを指す。メーターのグループは、互いに電気的に近接しているか、または同様の特性を持つメーターを含む電気グループである場合がある。たとえば、グループは、類似または同じ電気的特性を持つ電源に接続された電気機器の領域である場合がある。その他の場合では、電気グループ内のメーターは同じ変圧器または同じ横方向給電線によって供給されることがある。

【0010】

より具体的な例では、電気グループ内の各メーターは、デフォルトのレポーティング・レートまたは第１のレポーティング・レートで、単一のデバイスまたはコーチ・デバイスに測定値をレポートする。電気グループ内のメーターは、「学生デバイス」または「学生メーター」と呼ばれることがある。コーチ・デバイスとは、学生メーターから測定値を受信し、学生メーターからベルウェザー・メーターを決定するデバイスを指す。コーチ・デバイスは、コレクター（境界ルーター）、メーター、または学生メーターと計算および通信する機能を備えた別のデバイスになる。特定のデバイスは、複数の電気グループのコーチになることができる。

【0011】

コーチ・デバイスは、レポートされた測定値に基づいて、少なくとも一定期間、どのメーターがベルウェザー・メーターであるかを決定する。決定は、電気グループ内のメーターの測定値を比較および分析することによって実行される。ベルウェザー・メーターとして選択されたメーターは、電気グループ内の他のメーターがそれぞれの測定値をレポートするよりも頻繁に、コーチ・デバイスまたは中央システムに測定値をレポートする。たとえば、電気グループのメーターは４時間ごとに測定値をコーチ・デバイスに送信するが、指定されたベルウェザー・メーターは１時間ごとに測定値を送信する。

【0012】

コーチ・デバイスは、ベルウェザー・メーターからの測定値をヘッド・エンド・システム（ＨＥＳ）やコマンド・センターなどの中央システムに報告できる。ベルウェザー・メーターからの測定値は通常、他の測定値よりも頻繁にコーチ・デバイスから中央システムに送信される。さらに、ベルウェザー・メーターのアクティビティとは関係なく、どのメーターも、コレクターやヘッド・エンド・システムなどの他のシステムやデバイスに、異なるレートや無関係なレート（たとえば、毎日）で測定値を通信する場合がある。場合によっては、メーター（ベルウェザー・メーターを含む）がコーチ・デバイスをバイパスして測定値を直接上流に送信することがある。

【0013】

動的ベルウェザー・メータリングを使用する利点には、過電圧や低電圧などの電力分配システムの問題をより迅速に特定し、分配ネットワークのパラメータを調整してこれらの問題に対処できる、電力分配システムの改善が含まれる。ここで説明するように、メーターは通常、電圧を測定する電気メーターである。したがって、測定された電圧を使用してベルウェザー・メーターを決定できるが、電流や位相などの他のパラメータを測定して、電圧の代わりに、または電圧に加えてベルウェザー・メーターを決定するために使用することもできる。

【0014】

電気グループ内の各メーターは、デバイスのパーソナル・エリア・ネットワーク（ＰＡＮ）に接続できる。パーソナル・エリア・ネットワークは、メッシュ通信ネットワーク内の階層型パスである。場合によっては、特定のＰＡＮに複数の電気グループが含まれることがある。他の場合には、電気グループには複数のＰＡＮからのデバイスが含まれることがある（たとえば、図５で説明したように）。

【0015】

ここで図を参照すると、図１は、本開示の一態様による、電力分配システムの一部に対応する通信ネットワーク・トポロジの例を示している。図１は、ヘッド・エンド・システム１０２、コレクター１１０、データ・プロセッシング・システム１１４、およびネットワーク１２０を含む通信ネットワーク１００を示している。図示の例には、２つの電気グループ１３０と１３５が含まれており、どちらのグループにも、ネットワーク１２０内で通信するメーターが含まれている。

【0016】

ネットワーク１２００は、パーソナル・エリア・ネットワーク（ＰＡＮ）である。ＰＡＮは、ＷｉＦｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｓｍａｒｔ Ｕｔｉｌｉｔｙ Ｎｅｔｗｏｒｋ （Ｗｉ－ＳＵＮ）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、およびＩｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ （ＩＥＥＥ）（登録商標）８０２．１５プロトコルなどのワイヤレス・プロトコル、または独自のプロトコルを使用するワイヤレス・ネットワークまたはワイヤレス・メッシュ・ネットワークである。コレクター１１０は、ネットワーク１２０と通信する。ネットワーク１２０がＰＡＮである場合、コレクター１１０はネットワーク１２０のＰＡＮコーディネータになることができる。たとえば、コレクター１１０は、メーター１４１～１４８からメータリング・データやその他の測定値を受信し、課金や分析の目的でデータをヘッド・エンド・システム１０２に渡す。図に示すように、ネットワーク１２０には１つのコレクター、コレクター１１０がある。ただし、特定のＰＡＮでは、単一のＰＡＮコーディネータの下に複数のコレクターが存在する場合がある。さらに、必要に応じて、追加のメーターをネットワーク１２０に追加したり、ネットワーク１２０からメーターを削除したりすることもできる。

【0017】

メーター１４１～１４８は、電気メーター（例：Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍｅｔｅｒｉｎｇ Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ （ＡＭＩ）メーター）やスタンドアロン・デバイスなど、あらゆる種類のメータリング・デバイスにできる。各メーター１４１～１４８はそれぞれのエンド・ユーザーの敷地内に配置され、その敷地内にリソースを提供する。メーター１４１～１４８は、エンド・ユーザーの敷地内の電圧、電流、位相、消費量、温度などのパラメータを測定するように構成されている。メーター１４１～１４８は、指標目的で使用される測定の報告とは関係なく、消費データまたはメータリング・データを定期的に取得できる。

【0018】

各メーター１４１～１４８は、１つ以上のネットワークを介して１つ以上の他のデバイスとワイヤレスで通信できる。ネットワーク１２０には説明のために８個のメーターが含まれているが、メーターの数は任意に選択できる。たとえば、ネットワーク１２０には数百のメーターが含まれる場合がある。メッシュ・トポロジの場合、メーター１４１～１４８とコレクター１１０の間に１つ以上の異なる通信パスが存在する可能性がある。コレクター１１０は、ネットワークを介してヘッド・エンド・システム１０２に接続される。コレクター１１０は、メーター１４１～１４８からの測定値やメータリング・データを集約し、それらの測定値をヘッド・エンド・システム１０２に提供するなどの機能を実行できる。

【0019】

コーチの潜在的なデバイスには、コレクターとメーターが含まれる。図示の例では、コレクター機能に加えて、コレクター１１０は電気グループ１３０を担当するコーチ・デバイスでもある。たとえば、コレクター１１０は、メーター１４１を電気グループ１３０のベルウェザー・デバイスとして指定する。対照的に、メーター１４７は電気グループ１３５のコーチ・デバイスとして機能している。メーター１４７は、メーター１４８を電気グループ１３５のベルウェザー・デバイスとして指定している。電気グループ１３０および１３５とグループ内のメーターは、時間の経過とともに変化する可能性がある。たとえば、1つ以上のメーターが他の電気グループに再割り当てされると、電気グループ内のメーターの数が変わる可能性がある。

【0020】

図に示すように、ベルウェザー監視機能は、ヘッド・エンド・システム１０２とデータ・プロセッシング・システム１１４に分割されている。データ・プロセッシング・システム１１４は、高度分配管理システム（ＡＤＭＳ）であってもよい。データ・プロセッシング・システム１１４はヘッド・エンド・システム１０２と統合され、測定されたデータを受信して分析する。たとえば、ヘッド・エンド・システム１０２には、メータリング・データやメータリング・データの集約、メータリング・データの処理、コレクター１１０（または他のコレクター）との通信、メーター１４１－１４８との通信、アラートの送信などの処理機能を実行する１つ以上のコンピューティング・デバイス１０４が含まれる。データ・プロセッシング・システム１１４は、メーターから受信した測定データを処理する。しかし、別の側面では、ヘッド・エンド・システム１０２とデータ・プロセッシング・システム１１４の機能を統合できる。

【0021】

説明したように、図１は通信ネットワークである。対照的に、図２はリソース（電力など）の分配トポロジを示している。通信ネットワークと電力分配トポロジは分離されている。たとえば、２つ以上のメーターは、同じ配電線から電力が供給されているかどうかに関係なく、無線遅延、パス長などに基づいてパーソナル・エリア・ネットワークにクラスター化される場合がある。したがって、通信ネットワーク内の２つのメーターは、異なる電力分配トポロジまたはネットワーク上にある可能性があり、電気的に無関係であるため、異なる電気グループと見なされる。

【0022】

図２は、本開示の一態様による電力分配システムの電力分配トポロジの例を示す。図２は、電源２０２、給電線２０３および２１３、配電変圧器２０４および２１４、配電線２０５～２０７および２１５～２１７、およびメーター２２１～２２８を含む電力分配システム２００を示している。

【0023】

図示の例では、電源２０２は、給電線２０３および２１３に１つ以上の相の電力を供給する。図示の例では、電源２０２は、給電線２０３および２１３に１つ以上の相の電力を供給する。配電変圧器２０４は、配電線２０５に１つ以上の相を供給し、配電線２０５は配電線２０６および２０７に電力を供給する。配電線２０６はメーター２２７および２２８に接続する。配電線２０７はメーター２２５および２２６に接続する。配電変圧器２１４は、配電線２１５に１つ以上の相を供給し、配電線２１５は配電線２１６および２１７に電力を供給する。配電線２１７はメーター２２１および２２２に接続する。配電線２１６はメーター２２３および２２４に接続する。

【0024】

説明のために、メーター２２１～２２８は道路２３０～２３４のいずれかに配置されている。場合によっては、送電線や配電変圧器が道路のトポロジに従うこともある。たとえば、配電用変圧器は道路に沿って設置され、道路上のすべてのエンド・ユーザーの敷地に電力を供給できる。この場合、これらの住居に対応するメーターは電気グループを形成する可能性がある。ただし、あらゆるタイプの道路トポロジが可能である。

【0025】

図３は、本発明の一態様による、ベルウェザー・メーターを識別する例示的なプロセス３００のフローチャートである。プロセス３００には、ブロック３０１～３０５が含まれる。プロセス３００のブロックの１つ以上がスキップされ、および／または複製される場合がある。さらに、または代わりに、プロセス３００は、たとえば、ベルウェザー・メーターの指定が更新されるたびに繰り返される場合がある。プロセス３００は、メーターのパーソナル・エリア・ネットワーク上の指定されたメーターなどのコーチ・デバイスによって実装できる。場合によっては、コーチ・デバイスがコレクターになることもある。例として、プロセス３００を図１を参照して説明する。

【0026】

ブロック３０１では、プロセス３００は、通信ネットワーク内のパーソナル・エリア・ネットワーク上の第１のデバイスで、パーソナル・エリア・ネットワーク上のメータリング・デバイスのセットの各メータリング・デバイスから、第１のレポーティング・レートで、それぞれのメーターで取得されたリソース分配ネットワークの測定値を受信することを含む。第１のデバイス（コーチ・デバイスなど）とメータリング・デバイスのセットは、事前に定義されたデバイス・グループ、つまり電気グループ内にある。測定には、電圧、電流、位相などのほか、一定期間の平均、最小、最大電圧などの測定に基づく値や測定から導き出された値が含まれる。

【0027】

たとえば、図１に示すように、電気グループ１３０にはメーター１４１～１４４が含まれる。コーチ・デバイス（この例ではコレクター１１０）は、各メーター１４１～１４４からそれぞれの測定値を受信する。コーチ・デバイスはコレクター１１０として指定されているため、メーター１４１～１４４のそれぞれは学生メーターであり、したがって、それぞれの測定値を最初の、つまりデフォルトのレポーティング・レートでコーチ・デバイスに送信する。電気グループ１３５にはメーター１４５～１４８が含まれる。コーチ・メーター１４７は、デフォルトのレートで学生メーター１４５～１４８からの測定値を受信する。

【0028】

ブロック３０２では、プロセス３００は、第１のデバイスで、各メータリング・デバイスから受信した測定値を分析することを含む。監視対象として識別された測定に関連付けられたメーターを決定する方法には、グループの最小電圧を持つメーターの識別、グループのピーク電圧を持つメーターの識別、グループの平均電圧に最も近い平均電圧を持つメーターの識別、一定期間にわたる瞬間電圧測定の変動性が最も低いメーターの識別、またはその他の統計メトリックが含まれるが、これらに限定されない。

【0029】

一例では、監視対象として特定される測定には、動作範囲内で許容可能な最低動作値を特定することが含まれる。たとえば、動作範囲が１１５～１３０ボルトで、学生メーターが１１７ボルト、１２１ボルト、１２５ボルト、１１４ボルトの電圧を測定する場合、コーチ・デバイスは、１１７ボルトの測定値を取得したメーターが動作範囲内で最も低い電圧であると識別する。別の例では、範囲内で許容される最高電圧が使用される。

【0030】

別の例では、平均値との差が最も小さい特定のメーターに基づいて、ベルウェザー・メーターが選択される。たとえば、コーチ・デバイスはすべての測定値の平均値を計算し、各メーターについて、そのメーターの測定値と平均値の対応する差を計算する。次に、コーチ・デバイスは、平均値との差が最も小さいメーターをベルウェザー・メーターとして選択する。

【0031】

別の例では、ボラティリティの測定値を使用して指標メーターを選択する。この場合、コーチ・メーターは、各メーターについて、一定期間にわたる測定値の変化量を表す変動性の測定値を判断する。次に、ボラティリティが最も低いメーターまたは最も高いメーターのいずれかが、指標メーターとして選択される。

【0032】

さらに別の例では、選択された他のすべての学生メーターよりも低い測定値を持つ特定のメーターに基づいて、ベルウェザー・メーターが選択される。例を続けると、メーター１４１～１４４の電圧測定値がそれぞれ１１２、１１４、１１６、１１５の場合、コレクター１１０はメーター１４１をベルウェザー・メーターとして識別する。

【0033】

ブロック３０３では、プロセス３００は、測定値の分析に基づいて、第１のデバイスで、第１のメータリング・デバイスを第１の期間のベルウェザー・メーターとして選択することを含む。例を続けると、コレクター１１０は、ブロック３０２に関して説明した基準に基づいて、メーター１４１を電気グループ１３０のベルウェザー・メーターとして識別する。場合によっては、コレクター１１０は、メーター１４１にコマンドを送信して、メーター１４１を電気グループ１３０のベルウェザー・メーターとして動作させ、および／または、前のベルウェザー・メーターとして指定されたメーター（たとえば、メーター１４２～１４４のいずれか）に、第２の、つまりベルウェザー・レポーティング・レートでの送信を停止するようにコマンドを送信する。

【0034】

ブロック３０４では、プロセス３００は、第１のデバイスで、ベルウェザー・メータリング・デバイスから、およびパーソナル・エリア・ネットワーク上で、第１のレポーティング・レートよりも高い第２のレポーティング・レートで測定値を受信することを含む。場合によっては、第１のデバイス（たとえば、コーチメーター）がベルウェザー・メーターから測定値を受信し、その測定値を上流の中央システムに転送する。しかし、他の場合には、通信ネットワークの構成に応じて、ベルウェザー・メーターからの測定値が中央システムに直接送信される。

【0035】

ブロック３０５では、プロセス３００は、パーソナル・エリア・ネットワーク上の第１のデバイスで、および他のメータリング・デバイスから、第１の、つまりデフォルトのレートのレポーティング・レートで測定値を受信することを含みます。場合によっては、コーチ・メーターなどの他のデバイスがベルウェザー・メーターから測定値を受信し、その測定値を上流の中央システムに転送する。しかし、他の場合には、通信ネットワークの構成に応じて、ベルウェザー・メーターからの測定値が中央システムに直接送信される。

【0036】

コーチ・デバイスは、ベルウェザー・メーターからの測定値を、他の非ベルウェザー・メーターからの測定値よりも頻繁に中央システムに報告できる。このアップストリーム・レポーティング・レートは、メーターからコーチ・デバイスへの前述のレポーティング・レートと同じでも異なっていてもよい。

【0037】

ベルウェザー・メーターがメーター１４１として識別された後、コレクター１１０、ヘッド・エンド・システム１０２、および／またはデータ・プロセッシング・システム１１４は、ベルウェザー・メーターから受信した測定値を監視できる。測定値は分配ネットワークの問題を示している可能性がある。特定された問題に基づいて、アクションを実行できる。たとえば、ベルウェザー・メーターの測定値が電圧しきい値を下回っていると判断され、問題が発生していることが示される。住宅用サービスの電圧しきい値の例としては、公称電圧が１１０ボルトの場合は１１５ボルト、公称電圧が２２０ボルトの場合は２１０ボルトなどがある。追加の電圧測定値が電圧しきい値を下回っていると判断された場合、ヘッド・エンド・システム１０２は、電力分配ネットワーク上に配置されたリソース調整デバイス（電圧レギュレータやコンデンサ・バンクなど）を調整して、電圧を通常レベル内に戻す。

【0038】

ベルウェザー・メーターの指定は動的に行うことができる。したがって、プロセス３００は定期的に再実行される可能性がある。たとえば、コレクター１１０は、ブロック３０２を定期的に実行し、その後、一定の時間間隔で、ブロック３０２で受信したデータを分析し、ブロック３０３を実行して、ベルウェザー・メーターの指定を別のメーターに更新できる。たとえば、プロセス３００が初めて実行され、第１のメーターがベルウェザー・メーターとして指定される。次に、プロセス３００が２回目に実行され、第１のメーターが非ベルウェザー・メーターとして再構成され（つまり、第１のメーターはデフォルトのレートで測定値を報告する状態に戻り）、第２のメーターがベルウェザー・メーターとして構成され、以下同様に続く。

【0039】

メーターは、最初は学生デバイスまたはコーチ・デバイスとして指定できる。たとえば、メーターはすべて学生メーターとして指定し、１つのメーターをコーチ・デバイスとして指定できる。デフォルトでは、学生デバイスはデフォルトのレポーティング・レートで送信するように構成できる。メーターを学生デバイスとして指定することは、ヘッド・エンド・システム１０２などの中央システムに保存されている物理トポロジ・データ、および／または通信ネットワーク・トポロジ（ＰＡＮなど）に関する情報に基づいて行うことができる。たとえば、トポロジ・データを使用して、電気グループの初期決定を行うことができる。グループ内のメーターは学生として指定され、コレクターはコーチ・デバイスとして指定される。

【0040】

図４は、本開示の一態様による、電気グループ内のメーターが単一のネットワークに対応する電力分配システムの一部の通信ネットワーク・トポロジの例を示す。リソース分散トポロジを示す図２に対して、図４は、ネットワーク４２０を含む通信ネットワーク・トポロジ４００を示している。ネットワーク４２０はＰＡＮにできる。一方、ネットワーク４２０には、コレクター４４０とメーター４４１～４４６が含まれる。コレクター４４０は、ヘッド・エンド・システムに接続された通信ネットワークに接続される。

【0041】

メーターに関しては、ネットワーク４２０は電気グループ４３０と同一である。したがって、図示されているように、電気グループにはメーター４４１～４４６が含まれ、他のメーターは含まれない（対照的に、図５は、パーソナル・エリア・ネットワーク上の異なるメーターが異なる電気グループの一部であることを示している）。

【0042】

たとえば、ネットワーク・トポロジの変更により、電気グループに１つ以上のメーターが追加または削除されることがある。さらに、場合によっては、ベルウェザー・メーターの再識別が実行されます。たとえば、ヘッド・エンド・システム、コレクター、コーチ・デバイスなどのデバイスは、リソース分配ネットワーク上のトポロジの変更を検出する。トポロジの変更に基づいて、ヘッド・エンド・システムは、新しいデバイスがグループに追加されたことをコーチ・デバイスに通知し、指定されたコーチを新しいデバイスに通知する。

【0043】

図５は、本開示の一態様による、電気グループ内のメーターが２つの別個のネットワークに結合されている配電システムの一部の通信ネットワーク・トポロジの例を示す。図５は、コレクター５５０および５７０とメーター５４１～５４６および５８１～５８４を含む通信ネットワーク・トポロジ５００を示している。メーター５４１～５４６とコレクター５５０はネットワーク５２０を形成する。ネットワーク５２０は通信ネットワークまたはＰＡＮである。メーター５８１～５８４とコレクター５７０はネットワーク５２５を形成する。ネットワーク５２５は通信ネットワークまたはＰＡＮである。コレクター５５０および５７０は、ヘッド・エンド・システムに接続された１つ以上の通信ネットワークに接続される。

【0044】

コレクター５５０をコーチとして使用する電気グループ５３０には、ネットワーク５２０のすべてのメーター（メーター５４１～５４６）と、ネットワーク５２５のメーターの１つ（メーター５８１）が含まれる。メーター５８１はコレクター５５０と通信できる。コレクター５７０をコーチとして使用する電気グループ５３５には、ネットワーク５２５の一部のメーター（具体的にはメーター５８２～５８４）が含まれるが、ネットワーク５２０のメーターは含まれない。したがって、ネットワーク５２０には、１つの電気グループ５３５全体と、別の電気グループである電気グループ５３０の一部が含まれる。

【0045】

例示的なコンピューティング・デバイス

【0046】

図６は、本開示の特定の態様に従った例示的なコンピューティング・デバイスを示す。本明細書で説明する操作を実行するために、任意の適切なコンピューティング・システムを使用できる。図示のコンピューティング・デバイス６００の例には、１つ以上のメモリ・デバイス６０４に通信的に結合されたプロセッサ６０２が含まれる。コンピューティング・デバイス６００は、メーター、コレクター、または本明細書で説明するその他の任意のデバイスで使用できる。プロセッサ６０２は、メモリ・デバイス６０４に格納されているコンピュータ実行可能プログラム・コード６３０を実行するか、メモリ・デバイス６０４に格納されているデータ６２０にアクセスするか、またはその両方を実行する。プロセッサ６０２の例としては、マイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールド・プログラマブル・ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、またはその他の適切な処理装置が挙げられます。プロセッサ６０２には、単一の処理装置を含む任意の数の処理装置またはコアを含めることができる。コンピューティング・デバイスの機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの組み合わせで実装できる。

【0047】

メモリ・デバイス６０４には、データ、プログラム・コード、またはその両方を格納するための任意の適切な非一時的なコンピュータ読み取り可能な媒体が含まれる。コンピュータ読み取り可能な媒体には、プロセッサにコンピュータ読み取り可能な命令やその他のプログラム・コードを提供できる電子、光学、磁気、またはその他のストレージ・デバイスが含まれる。コンピュータ読み取り可能な媒体の非限定的な例としては、フラッシュメモリ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＡＳＩＣ、または処理装置が命令を読み取ることができるその他の媒体が挙げられる。命令には、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｃ＃、Ｖｉｓｕａｌ Ｂａｓｉｃ、Ｊａｖａ（登録商標）、スクリプト言語など、任意の適切なコンピュータプログラミング言語で記述されたコードからコンパイラまたはインタープリタによって生成されたプロセッサ固有の命令が含まれる場合がある。

【0048】

コンピューティング・デバイス６００には、入力デバイスや出力デバイスなどの多数の外部デバイスまたは内部デバイスも含まれる場合がある。たとえば、コンピューティング・デバイス６００には、１つ以上の入力／出力（「Ｉ／Ｏ」）インターフェイス６０８が備えられている。Ｉ／Ｏインターフェイス６０８は、入力デバイスから入力を受信したり、出力デバイスに出力を提供したりできる。コンピューティング・デバイス６００には、１つ以上のバス６０６も含まれている。バス６０６は、コンピューティング・デバイス６００のそれぞれの１つ以上のコンポーネントを通信的に結合する。

【0049】

コンピューティング・デバイス６００は、プロセッサ６０２が本明細書で説明する１つ以上の操作を実行するように構成するプログラム・コード６３０を実行する。たとえば、プログラム・コード６３０は、プロセッサに図３で説明されている操作を実行させることができる。

【0050】

コンピューティング・デバイス６００には、ネットワーク・インターフェイス・デバイス６１０も含まれている。ネットワーク・インターフェイス・デバイス６１０には、１つ以上のデータ・ネットワークへの有線または無線のデータ接続を確立するのに適した任意のデバイスまたはデバイス・グループが含まれる。ネットワーク・インターフェイス・デバイス６１０はワイヤレスデバイスであり、アンテナ６１４を備えている場合があります。コンピューティング・デバイス６００は、ネットワーク・インターフェイス・デバイス６１０を使用してデータ・ネットワーク経由でコンピューティング・デバイスまたはその他の機能を実装する１つ以上の他のコンピューティング・デバイスと通信できる。

【0051】

コンピューティング・デバイス６００には、ディスプレイ・デバイス６１２も含まれる場合がある。ディスプレイ・デバイス６１２は、コンピューティング・デバイス６００に関する情報を表示できるＬＣＤ、ＬＥＤ、タッチス・クリーン、またはその他のデバイスである。たとえば、情報には、コンピューティング・デバイスの動作状態、ネットワーク状態などが含まれる。

【0052】

コンピューティング・デバイス６００には、センサー６１４も含まれる場合がある。センサー６１４は、電圧、電流、位相、負荷、温度などの測定値を取得するように構成可能である。

【0053】

本発明の主題は、その特定の側面に関して詳細に説明されているが、当業者であれば、前述の内容を理解した上で、そのような側面に対する変更、変形、および同等のものを容易に作成できることが理解されるであろう。したがって、本開示は、限定ではなく例示の目的で提示されており、当業者にとって容易に明らかであるような本主題に対する修正、変更、および/または追加の包含を排除するものではないことが理解されるべきである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【国際調査報告】