JP6099498B2 - 配電系統の融通パターンの選択方法および選択装置 - Google Patents

Description

本発明は、事故時あるいは作業時の配電系統の切替を行う場合において、配電系統の融通パターンの選択方法および選択装置に関する。

従来の配電自動化システムにおいては、配電系統の事故が発生した場合、事故区間以外の区間への電力供給を継続しつつ、事故区間の負荷側の区間（健全停電区間）への融通操作が行われる。当該融通操作においては、融通後の系統状態において、電圧逸脱、過負荷が発生しないよう融通計算においてチェックが行なわれている。

一般的に、融通計算の電圧チェックにおいては、配電線の引き出しから末端方向に向かって電圧が降下するという前提で、電圧降下計算手法を用いて電圧計算を行い、配電系統内の電圧が所定の電圧下限値を逸脱しないかどうかのチェックが行なわれている。

一方で、近年の太陽光発電の配電線への接続により配電系統内で電圧上限値を逸脱することも懸念されている。そのため、融通計算においては、融通後の系統において、電圧下限値だけでなく電圧上限値を逸脱しないかどうかのチェックを行う必要がある。

太陽光発電等の分散型電源からの逆潮流が発生している配電系統の電圧計算を行う手法としては、送電系統の電圧、潮流の計算に使われている潮流計算を使うことが考えられる。

特開２００６−２４６６８３号公報においては、事故時あるいは作業時に潮流計算して融通が可能か否かをチェックする方式が開示されている。

特開２００６−２４６６８３号公報

一方で、融通後の系統状態において、電圧の上下限値の逸脱の有無をチェックするためには、電圧降下が発生する条件下で電圧下限値の逸脱の有無をチェック行い、電圧上昇が発生する条件下で、電圧上限値の逸脱の有無をチェックする必要がある。すなわち、電圧の上下限値をチェックするためには、上記のように２断面の負荷状態で電圧計算を行わなければならないため、計算処理時間が従来より増大する恐れがある。

そして、融通計算において、融通後の系統状態を決定するためには、融通元となる配電系統の連系点と融通する区間との全ての組合せについて、２断面の負荷状態について電圧・潮流分布の計算を行う必要があるため、計算処理時間が従来よりも増大し、配電系統の運用に支障がでることが懸念される。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、簡易な方式で融通計算における計算処理時間の増大を回避し、配電系統の運用に支障がでることを抑制することが可能な配電系統の融通パターンの選択方法および選択装置を提供することを目的とする。

ある局面に従う系統電源と接続された複数の配電線が複数の開閉器により複数の区間に区分され、配電線間を互いに電気的に接続するための少なくとも１つの連系開閉器が設けられた配電系統において、配電線の所定の区間に対して、連系開閉器を介して別の配電線から電力を融通する融通パターンを選定する配電系統の融通パターンの選択方法であって、連系開閉器を介して所定の区間に対して電力を融通することが可能な配電系統の複数の融通パターンを抽出するステップと、抽出した融通パターンに関して、系統電源から連系開閉器までの抵抗およびリアクタンスを算出するステップと、複数の融通パターンにおいて、算出された抵抗およびリアクタンスと所定の区間における有効電力および無効電力とに基づいて連系開閉器の電圧をそれぞれ算出するステップと、算出結果に基づいて、複数の融通パターンの中から所定範囲内の電圧条件を満たす融通パターンを抽出するステップと、抽出された融通パターンの中から適した融通パターンを選択するステップとを備える。

好ましくは、所定範囲は、規定の上下限値よりも狭い第１の範囲に相当する。
特に、所定範囲内の電圧条件を満たす融通パターンを抽出するステップは、算出された電圧が、規定の上下限値よりも狭い、第１の範囲以外の第２の範囲に含まれる場合に、電圧傾向を分析するステップと、分析結果に基づいて融通パターンを抽出するステップとをさらに含む。

ある局面に従う系統電源と接続された複数の配電線が複数の開閉器により複数の区間に区分され、配電線間を互いに電気的に接続するための少なくとも１つの連系開閉器が設けられた配電系統において、配電線の所定の区間に対して、連系開閉器を介して別の配電線から電力を融通する融通パターンを選択する配電系統の融通パターンの選択装置であって、連系開閉器を介して所定の区間に対して電力を融通することが可能な配電系統の複数の融通パターンを抽出する第１抽出部と、第１抽出部により抽出した融通パターンに関して、系統電源から連系開閉器までの抵抗およびリアクタンスを算出する第１算出部と、複数の融通パターンにおいて、第１算出部により算出された抵抗およびリアクタンスと所定の区間における有効電力および無効電力とに基づいて連系開閉器の電圧をそれぞれ算出する第２算出部と、第２算出部により算出された算出結果に基づいて、複数の融通パターンの中から所定範囲内の電圧条件を満たす融通パターンを抽出する第２抽出部と、第２抽出部により抽出された融通パターンの中から適した融通パターンを選択する選択部とを備える。

好ましくは、所定範囲は、規定の上下限値よりも狭い第１の範囲に相当する。
特に、第２抽出部は、算出された電圧が、規定の上下限値よりも狭い、第１の範囲以外の第２の範囲に含まれる場合に、電圧傾向を分析する分析部と、分析結果に基づいて融通パターンを抽出する第３抽出部とをさらに含む。

簡易な方式で融通計算における計算処理時間の増大を回避し、配電系統の運用に支障がでることを抑制することができる。

本実施の形態に従う配電系統システム１の全体構成を説明する図である。 本実施の形態に従う保護継電器の構成を説明する図である。 本実施の形態に従う制御装置１０の構成を説明する概略ブロック図である。 本実施の形態に従う配電系統の融通パターンの選択方法を実行する処理フロー図である。 本実施の形態に従う融通パターン候補を選定する範囲を説明する図である。 図１の配電線４ｂの２区間目が事故区間となった場合における融通パターンの決定方法の具体例を説明する図である。 本実施の形態の変形例に従う配電系統の融通パターンの選択方法を実行する処理フロー図である。 本実施の形態の変形例に従う融通パターン候補を選定する範囲を説明する図である。

本実施の形態について、以下、図面を参照しながら説明する。実施の形態の説明において、個数および量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数およびその量などに限定されない。実施の形態の説明において、同一の部品および相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。特に制限が無い限り、実施の形態に示す構成に示す構成を適宜組み合わせて用いることは、当初から予定されていることである。

図１は、本実施の形態に従う配電系統システム１の全体構成を説明する図である。
図１を参照して、配電系統システム１は、配電用変電所の各所に設けられた変圧器２ａ〜２ｃと、変圧器２ａ〜２ｃにそれぞれ対応して設けられた遮断器３ａ〜３ｃと、遮断器３ａ〜３ｃにそれぞれ対応して設けられた配電線４ａ〜４ｃとを含む。また、配電線４ａに対して縦列配置された複数の区分開閉器１５ａ〜１５ｆと、区分開閉器１５ａ〜１５ｆにそれぞれ対応して設けられた保護継電器５ａ〜５ｆとが設けられる。本例においては、配電線４ａに対して区分開閉器１５ａ〜１５ｆが配置された結果として７区間に区分された場合が示されている。また、同様に、配電線４ｂに対して区分開閉器１６ａ〜１６ｆが配置された結果として７区間に区分された場合が示されている。また、同様に、配電線４ｃに対して区分開閉器１７ａ〜１７ｆが配置された結果として７区間に区分された場合が示されている。

また、配電線４ｂに対して縦列配置された複数の区分開閉器１６ａ〜１６ｆと、区分開閉器１６ａ〜１６ｆにそれぞれ対応して設けられた保護継電器６ａ〜６ｆとが設けられる。また、配電線４ｃに対して縦列配置された複数の区分開閉器１７ａ〜１７ｆと、区分開閉器１７ａ〜１７ｆにそれぞれ対応して設けられた保護継電器７ａ〜７ｆとが設けられる。さらに、配電線４ａと配電線４ｂとの間には連系開閉器ＳＷ１が設けられ、当該連系開閉器ＳＷ１に対応して保護継電器８ａが設けられる。また、配電線４ｂと配電線４ｃとの間には連系開閉器ＳＷ２が設けられ、当該連系開閉器ＳＷ２に対応して保護継電器８ｂが設けられる。また、各保護継電器５ａ〜５ｆ，６ａ〜６ｆ，７ａ〜７ｆ，８ａ，８ｂ（以下、総称して保護継電器５，６，７，８とも称する）は、それぞれ制御装置１０と通信可能に設けられ、制御装置１０からの指示に従って対応する開閉器に対して開閉動作が可能に設けられている。

なお、変圧器２ａ〜２ｃは、１つの系統電源とそれぞれ接続されていても良いし、独立したものであっても良い。なお、本例においては、図示されていないが分散電源も配電線４ａ〜４ｃに接続することが可能に設けられているものとする。また、本例においては、初期状態においては、配電線４ａと配電線４ｂとの間に設けられている連系開閉器ＳＷ１は開放状態にあるものとする。また、配電線４ｂと配電線４ｃとの間に設けられている連系開閉器ＳＷ２は開放状態にあるものとする。

図２は、本実施の形態に従う保護継電器の構成を説明する図である。
図２を参照して、ここでは、保護継電器５，６，７，８は、各々同一の構成であり、開閉制御部９ａと、通信部９ｂとを含む。

開閉制御部９ａは、対応する開閉器の開閉動作を制御する部位である。通信部９ｂは、通信可能に設けられている制御装置１０との間で通信処理を実行する。具体的には、通信部９ｂは、制御装置１０からの開閉制御信号を受信して、開閉制御部９ａに出力し、開閉制御部９ａは、当該開閉制御信号に従う開閉器に対して開閉動作を実行する。

図３は、本実施の形態に従う制御装置１０の構成を説明する概略ブロック図である。
図３を参照して、制御装置１０は、通信部１２と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１４と、メモリ１９と、入力部１８と、内部バス２０とを含む。各部は内部バス２０とそれぞれ接続されている。

通信部１２は、保護継電器５，６，７，８の通信部９ｂと通信可能に設けられている。
ＣＰＵ１４は、メモリ１９に格納されているプログラムを実行することにより後述する処理を実行する。また、当該メモリ１９は、ＣＰＵ１４の作業領域としても用いられる。

入力部１８は、作業者（管理者）がマウスあるいはキーボード等を介してデータ等を入力する部位である。

図４は、本実施の形態に従う配電系統の融通パターンの選択方法を実行する処理フロー図である。

当該処理フローは、制御装置１０のＣＰＵ１４がメモリ１９に格納されているプログラムを実行することにより実現するものである。本例においては、ある配電線に事故区間が生じた場合に事故区間を除く区間に対して電力の融通が可能な融通パターンを選択する方式について説明する。なお、事故以外に作業をする必要がある場合の作業区間においても同様に適用可能である。

図４を参照して、まず、事故が生じた配電線に対して融通する融通区間（健全停電区間）と連系しているすべての配電線の電圧・潮流分布を潮流計算により算出する（ステップＳ１）。

次に、融通区間に対して送電可能な全ての融通パターン候補の中から、順次、計算対象となる融通パターン候補を抽出する（ステップＳ２）。

次に、融通元の配電線の遮断器から融通点となる連系開閉器までの抵抗ＲとリアクタンスＸを算出する（ステップＳ３）。

次に、当該融通パターン候補の融通区間の有効電力と無効電力との合計値Ｐ、Ｑを算出する（ステップＳ４）。

そして、次に、当該融通パターン候補の連系開閉器の融通後の電圧を評価する（ステップＳ５）。具体的には、融通区間の有効電力Ｐと無効電力Ｑとが接続された場合の、連系点となる連系開閉器の電圧変化を計算する。

次に、連系開閉器の融通後の電圧は、融通パターン候補を選定する範囲内かどうかを判断する（ステップＳ６）。

ステップＳ６において、連系開閉器の融通後の電圧が融通パターン候補を選定する範囲内であると判断した場合（ステップＳ６においてＹＥＳ）には、当該融通パターン候補を融通パターンとして登録する（ステップＳ７）。

一方、ステップＳ６において、連系開閉器の融通後の電圧が融通パターン候補を選定する範囲内でないと判断した場合（ステップＳ６においてＮＯ）には、ステップＳ７をスキップする。

そして、次に、他の融通パターン候補が有るかどうかを判断する（ステップＳ８）。
ステップＳ８において、他の融通パターン候補が有ると判断した場合（ステップＳ８においてＹＥＳ）には、他の融通パターン候補を抽出する（ステップＳ９）。そして、ステップＳ５に戻り、再び、当該融通パターン候補の連系開閉器の融通後の電圧を評価して、融通パターン候補として登録か否かを判断する。

そして、ステップＳ８において、他の融通パターン候補が無いと判断した場合（ステップＳ８においてＮＯ）には、登録された融通パターンに関して、融通後の詳細な電圧・潮流分布計算を潮流計算により求める（ステップＳ１０）。当該詳細な潮流計算は、融通した際の配電線の距離や負荷の変動等を考慮して上記で説明したように２断面の負荷状態で計算を行う。

そして、ステップＳ１０における算出結果に基づいて登録された融通パターンの中から、最良の融通パターンを決定する（ステップＳ１１）。

そして、処理を終了する（エンド）。
図５は、本実施の形態に従う融通パターン候補を選定する範囲を説明する図である。

図５を参照して、ここでは、上限値ＶＵと、下限値ＶＬとが規定されている場合が示されている。当該上限値ＶＵと、下限値ＶＬとは、電気事業法で定められた上限値１０７Ｖを高圧換算した値であり、ＶＬは下限値９５Ｖを高圧換算した値である。

そして、本例においては、上限値ＶＵおよび下限値ＶＬに対してある程度マージンを持たせて融通パターン候補の選定基準の上限値ＶＵ１と、融通パターン候補の選定基準の下限値ＶＬ１とを設定した場合が示されている。当該上限値ＶＵ１と下限値ＶＬ１との間の範囲を本例においては第１の範囲とする。

また、上限値ＶＵと下限値ＶＬとの間の範囲に関して、第１の範囲以外の領域、すなわち、上限値ＶＵと上限値ＶＵ１との間の範囲ならびに下限値ＶＬ１と下限値ＶＬとの間の範囲を第２の範囲とする。

本例においては、一例として３つの状態Ａ〜Ｃが示されており、融通パターン候補の選定基準として、融通後の電圧が状態Ａ，Ｃとして判断される場合には、融通パターンとして登録されない。一方、融通後の電圧が状態Ｂとして判断される場合には、融通パターンとして登録される。

図６は、図１の配電線４ｂの２区間目が事故区間となった場合における融通パターンの決定方法の具体例を説明する図である。

図１を参照して、当該場合において、配電線４ｂの３区間〜７区間が融通区間であり、融通区間と連系開閉器ＳＷ１，ＳＷ２で連系している配電線４ａ，４ｃが融通元の配電線となる。

そして、図４で説明したフロー図に従って、ステップＳ１の処理において、融通元の配電線となる配電線４ａ，４ｃの電圧・潮流分布を潮流計算により算出する。なお、制御装置１０のメモリ１９には、電圧・潮流分布を算出するために必要な各種のデータが予め格納されているものとする。具体的には、図１の配電系統システム１の接続関係、各機器、負荷の状態等の情報のデータを有しているものとする。なお、事故区間についても、自動で判定して検出しても良いし、あるいは、入力部１８を介した入力により事故区間を検出するようにしてもよい。

そして、次に、ステップＳ２の処理において、融通パターン候補を抽出する。
図６（Ａ）を参照して、本例の場合には、融通パターン候補は、次の６パターンとなる。なお、本例においては、一例として配電線４ｂの３区間〜７区間の全てに対して電力を融通する場合を例に挙げて説明する。

融通パターン候補１：配電線４ａに関して、連系開閉器ＳＷ１から配電線４ｂの３〜７区間へ送電し、配電線４ｃに関して、連系開閉器ＳＷ２から配電線４ｂへの送電なし（連系開閉器ＳＷ１、区分開閉器１６ｃ〜１６ｆを閉、連系開閉器ＳＷ２を開状態とする）。

融通パターン候補２：配電線４ａに関して、連系開閉器ＳＷ１から配電線４ｂの３〜６区間へ送電し、配電線４ｃに関して、連系開閉器ＳＷ２から配電線４ｂの７区間へ送電（連系開閉器ＳＷ１、ＳＷ２、区分開閉器１６ｃ〜１６ｅを閉、区分開閉器１６ｆを開状態とする）。

融通パターン候補３：配電線４ａに関して、連系開閉器ＳＷ１から配電線４ｂの３〜５区間へ送電し、配電線４ｃに関して、連系開閉器ＳＷ２から配電線４ｂの６，７区間へ送電（連系開閉器ＳＷ１、ＳＷ２、区分開閉器１６ｃ〜１６ｄ，１６ｆを閉、区分開閉器１６ｅを開状態とする）。

融通パターン候補４：配電線４ａに関して、連系開閉器ＳＷ１から配電線４ｂの３，４区間へ送電し、配電線４ｃに関して、連系開閉器ＳＷ２から配電線４ｂの５〜７区間へ送電（連系開閉器ＳＷ１、ＳＷ２、区分開閉器１６ｃ，１６ｅ，１６ｆを閉、区分開閉器１６ｄを開状態とする）。

融通パターン候補５：配電線４ａに関して、連系開閉器ＳＷ１から配電線４ｂの３区間へ送電し、配電線４ｃに関して、連系開閉器ＳＷ２から配電線４ｂの４〜７区間へ送電（連系開閉器ＳＷ１、ＳＷ２、区分開閉器１６ｄ〜１６ｆを閉、区分開閉器１６ｃを開状態とする）。

融通パターン候補６：配電線４ａに関して、連系開閉器ＳＷ１から配電線４ｂへの送電なし、配電線４ｃに関して、連系開閉器ＳＷ２から配電線４ｂの３〜７区間へ送電（連系開閉器ＳＷ２、区分開閉器１６ｃ〜１６ｆを閉、連系開閉器ＳＷ１を開状態とする）。

次に、ステップＳ３の処理において、融通元の配電線４ａから連系開閉器ＳＷ１までの抵抗ＲとリアクタンスＸを算出する。また、融通元の配電線４ｃから連系開閉器ＳＷ２までの抵抗ＲとリアクタンスＸを算出する。

図６（Ｂ）には、連系開閉器ＳＷ１，ＳＷ２に関して算出された抵抗Ｒと、リアクタンスＸの算出値がそれぞれ示されている。また、電圧・潮流分布の潮流計算により算出された融通前の連系開閉器における電圧Ｖ１も示されている。

次に、ステップＳ４の処理において、融通区間の有効電力と無効電力の合計値Ｐ、Ｑを算出する。例えば、融通パターン候補１の場合、合計値Ｐ、Ｑは以下となる。
Ｐ＝Ｐ３＋Ｐ４＋Ｐ５＋Ｐ６＋Ｐ７
Ｑ＝Ｑ３＋Ｑ４＋Ｑ５＋Ｑ６＋Ｑ７

次に、ステップＳ５の処理において、ステップＳ１で算出した融通前の連系開閉器ＳＷ１の電圧Ｖ１とステップＳ４の処理で求めた融通区間の合計値Ｐ、Ｑが接続された場合の電圧を算出する。Ｐ，Ｑが接続された場合の電圧Ｖ２は以下となる。
Ｖ２＝Ｖ１−ΔＶ
ΔＶ＝（Ｒ・Ｐ＋Ｘ・Ｑ）／Ｖ１

次に、ステップＳ６の処理において、ステップＳ５で算出した電圧Ｖ２が融通パターン候補を選定する範囲内であるかどうかを判断する。

すなわち、図５で説明した第１の範囲内に電圧Ｖ２が含まれているかどうかを判断する。

例えば、電圧Ｖ２が状態Ｂの如く第１の範囲内に含まれている場合には、融通パターンとして登録する。本例においては、一例として、下限値ＶＬ１が６４００Ｖに設定され、上限値ＶＵ１が６７００Ｖに設定されているものとする。

配電線４ａに関して、融通パターン候補１の電圧Ｖ２は、６５４５Ｖであるため第１の範囲に含まれる。

配電線４ｃに関して、融通パターン候補１の電圧Ｖ２は、融通しないため電圧Ｖ１と同値となる。したがって、配電線４ａ，４ｃについて、ともに融通パターン候補を選定する範囲内であるため融通パターンに登録する。

他の融通パターン候補についても同様の手順で判断される。
融通パターン候補２，３の場合には、融通パターン候補１と同様に、電圧Ｖ２は第１の範囲内に含まれる。したがって、融通パターンに登録する。

一方、融通パターン候補４〜６の場合には、配電線４ａ側の連系開閉器ＳＷ１の電圧Ｖ２は第１の範囲内に含まれるが、配電線４ｃ側の連系開閉器ＳＷ２の電圧Ｖ２は、第１の範囲内に含まれない。したがって、当該融通パターン候補は融通パターンとして登録されない。

そして、ステップＳ１０の処理においては、登録された融通パターンについて、融通後の配電系統で電圧の上下限の逸脱が発生するか否かを評価するため、電圧の上限値の逸脱が発生する可能性のある負荷状態と電圧の下限値の逸脱が発生する可能性のある負荷条件の２断面で計算処理を実行する。なお、電圧の上限値の逸脱が発生する可能性のある負荷状態とは、軽負荷で発電量が大きい場合であり、電圧の下限値の逸脱が発生する可能性のある負荷条件とは、重負荷で発電量が小さい場合である。

そして、ステップＳ１１の処理では、逸脱が発生しないことが確認された登録された融通パターンの中から最良の融通パターンを決定する。当該最良の融通パターンの決定方式としては、一例として、逸脱が発生する可能性の低い融通パターンとして本例においては、上限値ＶＵ１および下限値ＶＬ１からの余裕値が大きいパターンを決定した場合が示されている。なお、当該決定の方式としては、開閉器の操作数、配電線ロスが最小等の評価基準で比較評価し、最良の融通パターンを決定するようにすることも可能である。

本発明に従う配電系統の融通パターンの選択方法は、融通パターン候補の中から最良の融通パターンを選定する際の電圧・潮流分布チェックにおいて潮流計算を使用するとともに、融通パターン候補について、融通する区間の有効電力および無効電力に基づいて融通後の電圧の上下限の逸脱が発生する可能性のある融通パターン候補を事前に融通パターンから除外するようにする。そして、融通後の電圧上下限の逸脱が発生する可能性が低い融通パターンについて、潮流計算により電圧・潮流分布の計算を行った上で最良の融通パターンを決定するようにすることにより、融通後の系統電源において電圧の上下限値の逸脱が発生しないような配電系統の融通パターンを効率よく、運用に支障のない処理時間で導出することができる。

（変形例）
図７は、本実施の形態の変形例に従う配電系統の融通パターンの選択方法を実行する処理フロー図である。

図７を参照して、図４のフローと比較して異なる点は、ステップＳ１２〜ステップＳ１４をさらに追加した点である。

具体的には、ステップＳ６において、融通後の電圧がパターン選定基準値内かどうかを判断して、連系開閉器の融通後の電圧が融通パターン候補を選定する範囲内でないと判断した場合（ステップＳ６においてＮＯ）には、融通後の電圧が規定範囲内かどうかを判断する（ステップＳ１２）。

次に、融通後の電圧が規定範囲内であると判断した場合（ステップＳ１２においてＹＥＳ）には、電圧傾向を分析する（ステップＳ１３）。

次に、規定範囲を超える可能性が有るかどうかを判断する（ステップＳ１４）。
ステップＳ１４において規定範囲を超える可能性が有ると判断した場合（ステップＳ１４においてＹＥＳ）には、当該融通パターン候補を登録せずにステップＳ８に進む。

一方、ステップＳ１４において規定範囲を超える可能性が無いと判断した場合（ステップＳ１４においてＮＯ）には、当該融通パターン候補を融通パターンとして登録する（ステップＳ７）。

また、ステップＳ１２において、融通後の電圧が規定範囲内でないと判断した場合（ステップＳ１２においてＮＯ）には、当該融通パターン候補を登録せずにステップＳ８に進む。

以降の処理については、図４のフロー図で説明したのと同様であるのでその詳細な説明については繰り返さない。

図８は、本実施の形態の変形例に従う融通パターン候補を選定する範囲を説明する図である。

図８を参照して、ここでは、上限値ＶＵと、下限値ＶＬとが規定されている場合が示されている。当該上限値ＶＵと、下限値ＶＬとは、電気事業法で定められた上限値１０７Ｖを高圧換算した値であり、ＶＬは下限値９５Ｖを高圧換算した値である。

そして、本例においては、上限値ＶＵおよび下限値ＶＬに対してある程度マージンを持たせて融通パターン候補の選定基準の上限値ＶＵ１と、融通パターン候補の選定基準の下限値ＶＬ１とを設定した場合が示されている。当該上限値ＶＵ１と下限値ＶＬ１との間の範囲を本例においては第１の範囲とする。

また、上限値ＶＵと下限値ＶＬとの間の範囲に関して、第１の範囲以外の領域、すなわち、上限値ＶＵと上限値ＶＵ１との間の範囲ならびに下限値ＶＬ１と下限値ＶＬとの間の範囲を第２の範囲とする。

当該第２の範囲に、融通パターン候補の電圧が含まれる場合に電圧傾向を分析する。
本変形例においては、電圧傾向の分析方法として、連系開閉器ＳＷ１，ＳＷ２に関して算出された抵抗Ｒと、リアクタンスＸの算出値と、融通区間の有効電力と無効電力の合計値Ｐ、Ｑとを利用する。

具体的には、（Ｒ・Ｐ＋Ｘ・Ｑ）を算出して、その符号を判断する。
融通パターン候補の電圧Ｖ２が上限値ＶＵと上限値ＶＵ１との間の第２の範囲内にある場合には、（Ｒ・Ｐ＋Ｘ・Ｑ）が正の場合、当該融通パターン候補を融通パターンとして登録する。一方で、（Ｒ・Ｐ＋Ｘ・Ｑ）が負の場合、当該融通パターン候補を融通パターンから排除する。

連系開閉器ＳＷ１，ＳＷ２に関して、融通区間のＰ，Ｑを接続することにより、連系開閉器の電圧変動が電圧の上限値に近づくか遠ざかるかを判断する。符号に従って増大傾向にある場合には融通パターン候補を排除し、下降傾向にある場合には、融通パターン候補を登録する。

同様に、融通パターン候補の電圧Ｖ２が下限値ＶＬと下限値ＶＬ１との間の第２の範囲内にある場合には、（Ｒ・Ｐ＋Ｘ・Ｑ）が負の場合、当該融通パターン候補を融通パターンとして登録する。一方で、（Ｒ・Ｐ＋Ｘ・Ｑ）が正の場合、当該融通パターン候補を融通パターンから排除する。

連系開閉器ＳＷ１，ＳＷ２に関して、融通区間のＰ，Ｑを接続することにより、連系開閉器の電圧変動が電圧の下限値に近づくか遠ざかるかを判断する。符号に従って下降傾向にある場合には融通パターン候補を排除し、上昇傾向にある場合には、融通パターン候補を登録する。

当該方法により、融通パターン候補の選定基準として、上限値ＶＵ１と下限値ＶＬ１との間の第１の範囲を超える電圧、すなわち、第２の範囲に含まれる電圧であっても電圧傾向を分析して上限値ＶＵあるいは下限値ＶＬを超えないと判断される融通パターン候補については、融通パターンとして登録する。

これにより、第１の範囲で選定される融通パターン候補が少ない等の場合には、第２の範囲で選定される融通パターン候補を用いて、最良の融通パターンを決定することが可能となり、配電系統の融通パターンの選択方法に関して、より柔軟な対応を取ることが可能である。

このように、本発明に従う配電系統の融通パターンの選択方法は、融通する区間の有効電力および無効電力に基づいて、融通後の連系開閉器の電圧変化と融通する区間内の電圧が上昇傾向にあるか低下傾向にあるかをチェックすることにより、融通パターンの候補を絞り込んだ上で、潮流計算により融通後の電圧・潮流分布を計算するようにしたものである。したがって、太陽光発電等の分散型電源が連系した配電系統の電圧、潮流を精度良く、かつ効率よく計算することができるという効果がある。

本発明の活用例として事故時あるいは作業時の配電系統の切替時の融通計算について説明したが、配電系統の構成等を検討する配電系統計画の段階においても、計画された配電系統で事故時あるいは作業時の融通不能が発生しないかどうかをチェックする場合に、配電系統計画の電圧・潮流分布を評価することにも活用することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 配電系統システム、２ａ〜２ｃ 変圧器、３ａ〜３ｃ 遮断器、４ａ〜４ｃ 配電線、５ａ〜５ｆ，６ａ〜６ｆ，７ａ〜７ｆ，８ａ，８ｂ 保護継電器、９ａ 開閉制御部
９ｂ，１２ 通信部、１０ 制御装置、１４ ＣＰＵ、１５ａ〜１５ｆ，１６ａ〜１６ｆ，１７ａ〜１７ｆ 区分開閉器、１８ 入力部、１９ メモリ、２０ 内部バス、ＳＷ１，ＳＷ２ 連系開閉器。

Claims (2)

1. 系統電源と接続された複数の配電線が複数の開閉器により複数の区間に区分され、配電線間を互いに電気的に接続するための少なくとも１つの連系開閉器が設けられた配電系統において、前記配電線の所定の区間に対して、前記連系開閉器を介して別の配電線から電力を融通する融通パターンを選定する配電系統の融通パターンの選択方法であって、
   前記連系開閉器を介して前記所定の区間に対して電力を融通することが可能な前記配電系統の複数の融通パターンを抽出するステップと、
   抽出した融通パターンに関して、前記系統電源から前記連系開閉器までの抵抗およびリアクタンスを算出するステップと、
   前記複数の融通パターンにおいて、算出された抵抗およびリアクタンスと前記所定の区間における有効電力および無効電力とに基づいて前記連系開閉器の電圧をそれぞれ算出するステップと、
   算出結果に基づいて、前記複数の融通パターンの中から所定範囲内の電圧条件を満たす融通パターンを抽出するステップと、
   抽出された融通パターンの中から適した融通パターンを選択するステップとを備え、
   前記所定範囲は、規定の上下限値よりも狭い第１の範囲に相当し、
   前記所定範囲内の電圧条件を満たす融通パターンを抽出するステップは、
   前記算出された電圧が、前記規定の上下限値よりも狭い、前記第１の範囲以外の第２の範囲に含まれる場合に、電圧傾向を分析するステップと、
   分析結果に基づいて融通パターンを抽出するステップとをさらに含む、配電系統の融通パターンの選択方法。
2. 系統電源と接続された複数の配電線が複数の開閉器により複数の区間に区分され、配電線間を互いに電気的に接続するための少なくとも１つの連系開閉器が設けられた配電系統において、前記配電線の所定の区間に対して、前記連系開閉器を介して別の配電線から電力を融通する融通パターンを選択する配電系統の融通パターンの選択装置であって、
   前記連系開閉器を介して前記所定の区間に対して電力を融通することが可能な前記配電系統の複数の融通パターンを抽出する第１抽出部と、
   前記第１抽出部により抽出した融通パターンに関して、前記系統電源から前記連系開閉器までの抵抗およびリアクタンスを算出する第１算出部と、
   前記複数の融通パターンにおいて、前記第１算出部により算出された抵抗およびリアクタンスと前記所定の区間における有効電力および無効電力とに基づいて前記連系開閉器の電圧をそれぞれ算出する第２算出部と、
   前記第２算出部により算出された算出結果に基づいて、前記複数の融通パターンの中から所定範囲内の電圧条件を満たす融通パターンを抽出する第２抽出部と、
   前記第２抽出部により抽出された融通パターンの中から適した融通パターンを選択する選択部とを備え、
   前記所定範囲は、規定の上下限値よりも狭い第１の範囲に相当し、
   前記第２抽出部は、
   前記算出された電圧が、前記規定の上下限値よりも狭い、前記第１の範囲以外の第２の範囲に含まれる場合に、電圧傾向を分析する分析部と、
   分析結果に基づいて融通パターンを抽出する第３抽出部とをさらに含む、配電系統の融通パターンの選択装置。

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