JP7775639B2 - State estimation device, state estimation method, and state estimation program - Google Patents
State estimation device, state estimation method, and state estimation programInfo
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Description
本発明は、状態推定装置、状態推定方法及び状態推定プログラムに関する。 The present invention relates to a state estimation device, a state estimation method, and a state estimation program.
配電系統の各ノードにおける電圧や電流といった状態値について推定する技術が知られている。例えば、特許文献1には、配電系統を、可観測部分系統と、不可観測部分系統とに分割し、可観測部分系統では一意的に状態値を推定し、不可観測部分系統では状態値の範囲を推定する方法が記載されている。 Technologies are known for estimating state values such as voltage and current at each node in a power distribution system. For example, Patent Document 1 describes a method in which a power distribution system is divided into an observable subsystem and an unobservable subsystem, and a unique state value is estimated for the observable subsystem, while a range of state values is estimated for the unobservable subsystem.
ところで、配電系統は、一般的に、配電線に直列に接続されるとともに、1次側及び2次側の間の変圧比をタップで変更可能な自動電圧調整器を含む。 By the way, power distribution systems generally include an automatic voltage regulator that is connected in series with the distribution line and can change the transformation ratio between the primary and secondary sides via a tap.
しかしながら、特許文献1に記載された発明においては、推定すべき状態値としてタップの位置が考慮されていない。 However, the invention described in Patent Document 1 does not take into account the tap position as a state value to be estimated.
本発明はこのような課題を鑑みてなされたものであり、配電系統が含む自動電圧調整器のタップの位置を推定することが可能な状態推定装置を提供することを目的とする。 The present invention was made in consideration of these issues, and aims to provide a state estimation device that can estimate the tap position of an automatic voltage regulator included in a power distribution system.
上記目的を達成するための一の発明は、配電線と、前記配電線に直列に接続されるとともに、1次側及び2次側の間の変圧比をタップで変更可能な自動電圧調整器とを含む配電系統における区間の状態を推定する状態推定装置であって、前記区間が、潮流測定値を測定するための第1センサと、前記第1センサに接続された第1線路と、前記第1線路に接続された1つの自動電圧調整器と、前記自動電圧調整器に接続された第2線路と、前記第2線路に接続された潮流測定値を測定するための第2センサとからなる場合、前記区間を第1の区間と判定し、前記区間を前記第1の区間と判定しない場合、前記区間を第2の区間と判定する判定部と、前記区間が前記第1の区間と判定された場合、第1の方法により、前記第1の区間における負荷の状態及び前記タップの位置を推定する第1状態推定部と、前記区間が前記第2の区間と判定された場合、第2の方法により、前記第2の区間における負荷の状態及び前記タップの位置を推定する第2状態推定部と、を含む状態推定装置である。本発明の他の特徴については、本明細書の記載により明らかにする。 One invention for achieving the above object is a state estimation device that estimates the state of a section in a power distribution system that includes a distribution line and an automatic voltage regulator connected in series to the distribution line and capable of changing the transformation ratio between the primary side and the secondary side via a tap. The state estimation device includes: a determination unit that determines the section as a first section if the section consists of a first sensor for measuring power flow measurements, a first line connected to the first sensor, one automatic voltage regulator connected to the first line, a second line connected to the automatic voltage regulator, and a second sensor for measuring power flow measurements connected to the second line; and determines the section as a second section if the section is not determined to be the first section; a first state estimation unit that estimates the load state and the tap position in the first section using a first method if the section is determined to be the first section; and a second state estimation unit that estimates the load state and the tap position in the second section using a second method if the section is determined to be the second section. Other features of the present invention will become clear from the description in this specification.
本発明によれば、配電系統が含む自動電圧調整器のタップの位置を推定することが可能となる。 The present invention makes it possible to estimate the tap position of an automatic voltage regulator included in a power distribution system.
==実施形態==
<配電系統>
図1は、状態推定装置2が状態推定を行う配電系統1の一例を示す図である。配電系統1は、例えば、6.6kV系の高圧系統であり、本実施形態では、配電変電所10と、配電線11と、センサ付開閉器SW(SWa及びSWb)と、自動電圧調整器SVR(SVRa及びSVRb)とを含む。また、配電系統1の配電線11には、負荷が接続されるノードN(Na~Ni)が設けられている。
==Embodiment==
<Power distribution system>
1 is a diagram illustrating an example of a power distribution system 1 in which a state estimation device 2 performs state estimation. The power distribution system 1 is, for example, a high-voltage system of a 6.6 kV system, and in this embodiment, includes a distribution substation 10, a distribution line 11, sensor-equipped switches SW (SWa and SWb), and automatic voltage regulators SVR (SVRa and SVRb). The distribution line 11 of the power distribution system 1 is provided with nodes N (Na to Ni) to which loads are connected.
[配電変電所]
配電変電所10は、送電線(不図示)から供給される電圧を変圧し、6.6kVの電圧を配電線11へと出力する。
[Distribution substation]
The distribution substation 10 transforms the voltage supplied from a transmission line (not shown) and outputs a voltage of 6.6 kV to the distribution line 11 .
[配電線]
配電線11は、配電変電所10を起点(送り出しノード)とし、配電変電所10に放射状に接続されている。
[Power distribution lines]
The distribution line 11 has the distribution substation 10 as its origin (sending node) and is connected to the distribution substations 10 in a radial manner.
[ノード]
ノードN(Na~Ni)は、配電線11上に設けられている。ノードNは柱上変圧器単位や指定された需要家単位で管理されている集約単位である。配電変電所10が配電線11へ出力した電力は、ノードNを介して需要家(不図示)に供給される。
[node]
Nodes N (Na to Ni) are provided on the distribution line 11. The nodes N are aggregation units managed for each pole transformer or each designated consumer. The power output from the distribution substation 10 to the distribution line 11 is supplied to consumers (not shown) via the nodes N.
需要家は、それぞれ電力の負荷となる。需要家には、配電線11から供給される電力を消費する設備(例えば、工場)が含まれる。このため、配電線11には、配電線11からの電力を消費する設備が接続されていることになる。 Each consumer acts as a load for electricity. Consumers include facilities (e.g., factories) that consume electricity supplied from distribution line 11. Therefore, distribution line 11 is connected to facilities that consume electricity from distribution line 11.
[センサ付開閉器]
センサ付開閉器SWは、設置された地点の電圧、有効電力潮流及び無効電力潮流を測定可能な測定器である。以下では、センサ付開閉器SWによって測定された電圧、有効電力潮流及び無効電力潮流位相を、包括的に「潮流測定値」または「潮流の測定値」と称する。
[Switch with sensor]
The sensor-equipped switch SW is a measuring device capable of measuring the voltage, active power flow, and reactive power flow at the point where it is installed. Hereinafter, the voltage, active power flow, and reactive power flow phase measured by the sensor-equipped switch SW will be collectively referred to as "power flow measurement values" or "power flow measurement values."
センサ付開閉器SWは、定周期で設置された地点の電圧、有効電力潮流及び無効電力潮流を測定する。これらの測定値は、データベース(例えば記憶装置203に構築される)に格納される。 The sensor-equipped switch SW periodically measures the voltage, active power flow, and reactive power flow at the installed location. These measurements are stored in a database (for example, constructed in the storage device 203).
センサ付開閉器SWは、配電線11の途中に設置され、配電系統1を複数の区間に区切る。詳細は後述するが、本実施形態では、2つのセンサ付開閉器SWa、SWbによって区切られた区間が、区間Ka及び区間Kbとして定められている。 The sensor-equipped switches SW are installed midway along the distribution line 11 and divide the distribution system 1 into multiple sections. Details will be described later, but in this embodiment, the sections divided by the two sensor-equipped switches SWa and SWb are defined as sections Ka and Kb.
なお、区間Kbのように配電系統1の末端にセンサ付開閉器SWが設置されていない場合には、1次側(配電系統1の配電変電所10側を意味する)のセンサ付開閉器SWaから末端までを区間として定める。つまり、区間の1次側の端部は、必ずセンサ付開閉器SWが設置され、区間の2次側(配電系統1の末端側を意味する)の端部は、センサ付開閉器SWが設置されるか、配電系統1の末端である。 In addition, when a sensor-equipped switch SW is not installed at the end of the distribution system 1, as in section Kb, the section is defined as the section from the sensor-equipped switch SWa on the primary side (meaning the distribution substation 10 side of the distribution system 1) to the end. In other words, the end of the primary side of the section must be equipped with a sensor-equipped switch SW, and the end of the secondary side of the section (meaning the end side of the distribution system 1) either has a sensor-equipped switch SW installed or is the end of the distribution system 1.
図1の配電系統1において、区間Kaは、センサ付開閉器SWaと、センサ付開閉器SW2bとで区切られた区間である。区間Kaは、ノードNa~Neと、自動電圧調整器SVRaとを含む。自動電圧調整器SVRaは、ノードNcと、ノードNdとの間に設置されている。なお、区間Kaには、ノードNaから分岐し、ノードNaからノードNiに至る区間は含まれない。 In the power distribution system 1 of Figure 1, section Ka is a section separated by sensor-equipped switch SWa and sensor-equipped switch SW2b. Section Ka includes nodes Na to Ne and automatic voltage regulator SVRa. Automatic voltage regulator SVRa is installed between nodes Nc and Nd. Note that section Ka does not include the section that branches off from node Na and extends from node Na to node Ni.
また、区間Kbは、センサ付開閉器SWaと、末端のノード(ノードNi)とで区切られた区間である。区間Kbは、ノードNa、Nf~Niと、自動電圧調整器SVRbとを含む。自動電圧調整器SVRbは、センサ付開閉器SWfと、ノードNgとの間に設置されている。 Section Kb is defined by the sensor-equipped switch SWa and the terminal node (node Ni). Section Kb includes nodes Na, Nf to Ni, and an automatic voltage regulator SVRb. The automatic voltage regulator SVRb is installed between the sensor-equipped switch SWf and node Ng.
[自動電圧調整器SVR(Step Voltage Regulator)]
自動電圧調整器SVR(SVRa、SVRb)は、配電線11に直列に接続され、配電線11おける電圧降下を補償する機器である。
[Automatic Voltage Regulator SVR (Step Voltage Regulator)]
The automatic voltage regulators SVR (SVRa, SVRb) are devices that are connected in series to the distribution line 11 and compensate for voltage drops in the distribution line 11.
自動電圧調整器SVRは、2次側の電圧の変動に対応して、1次側及び2次側の間の変圧比をタップで変更可能であり、2次側の所定の地点の電圧が予め設定した基準電圧となるよう調整する。本実施形態の自動電圧調整器SVRは、タップの位置の制御方式としてLDC(Line Drop Compensation)方式を採用する。 The automatic voltage regulator SVR can change the transformation ratio between the primary and secondary sides using a tap in response to fluctuations in the secondary side voltage, and adjusts the voltage at a specified point on the secondary side to a preset reference voltage. The automatic voltage regulator SVR of this embodiment uses the LDC (Line Drop Compensation) method as the tap position control method.
なお、自動電圧調整器SVRは、各時刻におけるタップの位置を外部に出力するわけではない。そのため、自動電圧調整器SVRのタップの位置は、後述する状態推定装置2が推定する状態値の1つとなる。 Note that the automatic voltage regulator SVR does not output the tap position at each time to the outside. Therefore, the tap position of the automatic voltage regulator SVR becomes one of the state values estimated by the state estimation device 2, which will be described later.
<区間の分類>
前述のように、センサ付開閉器SWは、配電系統1の一つの区間の端部に配置され、配電系統1を複数の区間に区切る。複数の区間の夫々は、区間における機器の構成に応じて、第1の区間又は第2の区間に分類される。以下、夫々の区間について説明する。
<Classification of sections>
As described above, the sensor-equipped switch SW is disposed at the end of one section of the power distribution system 1, dividing the power distribution system 1 into a plurality of sections. Each of the plurality of sections is classified as a first section or a second section depending on the configuration of the equipment in the section. Each section will be described below.
[第1の区間の定義]
第1の区間とは、潮流測定値を測定するためのセンサと、線路と、1つの自動電圧調整器SVRとからなる区間である。第1の区間は、2つのセンサを含み、2つの線路を含む。
[Definition of the first section]
The first section is a section consisting of a sensor for measuring power flow measurements, a line, and one automatic voltage regulator SVR. The first section includes two sensors and two lines.
第1の区間において、2つの線路のうち一方の線路(第1線路に相当)は、2つのセンサのうち一方のセンサ(第1センサに相当)に接続される。自動電圧調整器SVRは、一方の線路に接続される。2つの線路のうち他方の線路(第2線路に相当)は、自動電圧調整器SVRに接続される。2つのセンサのうち他方のセンサ(第2センサに相当)は、他方の線路に接続される。 In the first section, one of the two lines (corresponding to the first line) is connected to one of the two sensors (corresponding to the first sensor). An automatic voltage regulator SVR is connected to one of the lines. The other of the two lines (corresponding to the second line) is connected to the automatic voltage regulator SVR. The other of the two sensors (corresponding to the second sensor) is connected to the other line.
ここで、一方の線路は、一方のセンサの下流側に接続される。自動電圧調整器SVRは、一方の線路の下流側に接続される。他方の線路は、自動電圧調整器SVRの下流側に接続されている。他方のセンサは、他方の線路の下流側に接続される。 Here, one line is connected downstream of one sensor. The automatic voltage regulator SVR is connected downstream of one line. The other line is connected downstream of the automatic voltage regulator SVR. The other sensor is connected downstream of the other line.
また、第1の区間の定義は、次のように換言することができる。第1の区間は、自動電圧調整器SVRから、配電変電所10側に至るまでの線路と、末端側に至るまでの線路との夫々に、センサ付開閉器SWを含む区間である。第1の区間は、更に、自動電圧調整器SVRから、配電変電所10側のセンサ付開閉器に至るまでの線路と、末端側のセンサ付開閉器に至るまでの線路とのいずれにも、他の自動電圧調整器SVRを含まない区間である。 The definition of the first section can be rephrased as follows: The first section is a section that includes a sensor-equipped switch SW on both the line from the automatic voltage regulator SVR to the distribution substation 10 side and the line to the terminal side. The first section is also a section that does not include another automatic voltage regulator SVR on either the line from the automatic voltage regulator SVR to the sensor-equipped switch on the distribution substation 10 side or the line to the sensor-equipped switch on the terminal side.
上記の定義に当てはまる区間を、「第1の区間」と定義する。 The section that fits the above definition is defined as the "first section."
「潮流測定値を測定するセンサ」とは、例えば、センサ付開閉器SWであり、本実施形態ではセンサ付開閉器SWであるとして説明する。 The "sensor that measures the tidal current measurement value" is, for example, a sensor-equipped switch SW, and in this embodiment, it will be described as a sensor-equipped switch SW.
図2は、第1の区間に分類される区間の一例である区間K1を示す図である。区間K1は、センサ付開閉器SW1と、センサ付開閉器SW2とで区切られた区間である。 Figure 2 shows section K1, an example of a section classified as the first section. Section K1 is a section separated by sensor-equipped switch SW1 and sensor-equipped switch SW2.
区間K1は、センサ付開閉器SW1と、センサ付開閉器SW2と、自動電圧調整器SVR1と、センサ付開閉器SW1から自動電圧調整器SVR1に至るまでの線路111と、自動電圧調整器SVR1からセンサ付開閉器SW2に至るまでの線路112と、ノードN1~N4とを含む。自動電圧調整器SVR1は、ノードN2と、ノードN3との間に設置されている。 Section K1 includes sensor-equipped switch SW1, sensor-equipped switch SW2, automatic voltage regulator SVR1, line 111 from sensor-equipped switch SW1 to automatic voltage regulator SVR1, line 112 from automatic voltage regulator SVR1 to sensor-equipped switch SW2, and nodes N1 to N4. Automatic voltage regulator SVR1 is installed between node N2 and node N3.
つまり、区間K1は、センサ付開閉器SW1と、センサ付開閉器SW1の下流側に接続された線路111と、線路111の下流側に接続された自動電圧調整器SVR1と、自動電圧調整器SVR1の下流側に接続された線路112と、線路112の下流側に接続されたセンサ付開閉器SW2とからなる。従って、区間K1は、第1の区間に分類される区間である。 In other words, section K1 consists of sensor-equipped switch SW1, line 111 connected downstream of sensor-equipped switch SW1, automatic voltage regulator SVR1 connected downstream of line 111, line 112 connected downstream of automatic voltage regulator SVR1, and sensor-equipped switch SW2 connected downstream of line 112. Therefore, section K1 is classified as the first section.
[第2の区間の定義]
図3は、第2の区間に分類される区間の一例である区間K2を示す図である。第2の区間とは、第1の区間に分類されない区間である。
[Definition of the second section]
3 is a diagram showing a section K2, which is an example of a section classified as a second section. The second section is a section that is not classified as a first section.
図3は、第2の区間に分類される区間の一例である区間K2を示す図である。区間K2は、センサ付開閉器SW3と、末端のノード(ノードN7)とで区切られた区間である。区間K2は、ノードN5~N7と、自動電圧調整器SVR2を含む。自動電圧調整器SVR2は、センサ付開閉器SW3と、ノードN5との間に設置されている。 Figure 3 shows section K2, an example of a section classified as the second section. Section K2 is a section bounded by sensor-equipped switch SW3 and the terminal node (node N7). Section K2 includes nodes N5 to N7 and automatic voltage regulator SVR2. Automatic voltage regulator SVR2 is installed between sensor-equipped switch SW3 and node N5.
つまり、区間K2は、一端部のみにセンサ付開閉器SW3が設置され、両端部にセンサ付開閉器SWが設置されている区間ではないため、第1の区間に分類される区間ではない。従って、区間K2は、第2の区間に分類される区間である。 In other words, section K2 is not classified as a first section because it has a sensor-equipped switch SW3 installed at only one end and does not have sensor-equipped switches SW installed at both ends. Therefore, section K2 is classified as a second section.
図4は、第2の区間に分類される区間の他の例である区間K3を示す図である。区間K3は、センサ付開閉器SW4と、センサ付開閉器SW5とで区切られた区間である。 Figure 4 shows section K3, another example of a section classified as the second section. Section K3 is a section separated by sensor-equipped switch SW4 and sensor-equipped switch SW5.
区間K3は、ノードN8~N11と、2つの自動電圧調整器SVR4、SVR5を含む。自動電圧調整器SVR4は、センサ付開閉器SW4と、ノードN8との間に設置されている。自動電圧調整器SVR5は、ノードN9とノードN10との間に設置されている。 Section K3 includes nodes N8 to N11 and two automatic voltage regulators SVR4 and SVR5. Automatic voltage regulator SVR4 is installed between sensor-equipped switch SW4 and node N8. Automatic voltage regulator SVR5 is installed between nodes N9 and N10.
つまり、区間K3は、2つの自動電圧調整器SVR(SVR4、SVR5)が設置されているため、第1の区間に分類される区間ではない。従って、区間K3は、第2の区間に分類される区間である。 In other words, because section K3 has two automatic voltage regulators SVR (SVR4, SVR5) installed, it is not classified as a first section. Therefore, section K3 is classified as a second section.
<状態推定方法>
後述する状態推定装置2は、配電系統1の複数の区間のうち、推定対象の区間の状態推定を実行する。状態推定装置2は、区間の分類によって異なる状態推定方法を用いて、状態推定を実行する。
<State estimation method>
A state estimation device 2, which will be described later, performs state estimation on a section to be estimated among a plurality of sections in the power distribution system 1. The state estimation device 2 performs state estimation using a state estimation method that differs depending on the classification of the section.
状態推定装置2は、推定対象の区間が、第1の区間に分類される場合は方法1(第1の方法に相当)を用いて状態推定を実行し、第2の区間に分類される場合は方法2(第2の方法に相当)を用いて状態推定を実行する。以下、状態推定装置2の構成の説明を行う前に、方法1及び方法2について説明する。 When the section to be estimated is classified as the first section, the state estimation device 2 performs state estimation using Method 1 (corresponding to the first method), and when the section to be estimated is classified as the second section, it performs state estimation using Method 2 (corresponding to the second method). Below, before explaining the configuration of the state estimation device 2, Methods 1 and 2 will be explained.
[方法1]
方法1は、第1の区間に分類される区間の両端における潮流測定値と、状態方程式とに基づいて、区間の状態値を推定する方法である。本実施形態において、「区間の状態値」とは、区間の負荷の状態及び区間に含まれる自動電圧調整装置のタップの位置を含む。「区間の負荷の状態」とは、区間の各ノードの有効電力負荷及び無効電力負荷を含む。
[Method 1]
Method 1 is a method for estimating the state value of a section based on power flow measurements at both ends of the section classified as the first section and a state equation. In this embodiment, the "state value of the section" includes the load state of the section and the tap position of the automatic voltage regulator included in the section. The "load state of the section" includes the active power load and reactive power load of each node of the section.
方法1は、状態の推定と、潮流計算との2つの段階をこの順で含む。以下、第1の区間の一例である、図2に示す区間K1に基づいて詳細に説明する。 Method 1 involves two steps, in that order: state estimation and power flow calculation. Below, a detailed explanation is provided based on section K1 shown in Figure 2, which is an example of the first section.
1-1.状態の推定
この段階では、以下の一般化された状態方程式(数式1)を用いる。
1-1. State Estimation In this stage, the following generalized state equation (Equation 1) is used:
ここで、数式2に示すyは、測定の対象であるセンサ付開閉器SWの潮流測定値である。v1s、v2sは夫々、センサ付開閉器SW1、SW2の電圧の測定値、p1s、p2sは夫々、センサ付開閉器SW1、SW2の有効電力潮流の測定値、q1s、q2sは夫々、センサ付開閉器SW1、SW2の無効電力潮流の測定値である。 Here, y in Equation 2 is the power flow measurement value of the sensor-equipped switch SW, which is the object of measurement. v1s and v2s are the measured voltage values of the sensor-equipped switches SW1 and SW2, respectively, p1s and p2s are the measured active power flows of the sensor-equipped switches SW1 and SW2, respectively, and q1s and q2s are the measured reactive power flows of the sensor-equipped switches SW1 and SW2, respectively.
また、数式3に示すxは、推定の対象である区間の状態値である。数式3において、P1~P4は夫々、ノードN1~N4の有効電力負荷、Q1~Q4は夫々、ノードN1~N4の無効電力負荷、tは、自動電圧調整器SVR1のタップの位置である。 In addition, x in Equation 3 is a state value of the section to be estimated. In Equation 3, P1 to P4 are active power loads of nodes N1 to N4 , respectively, Q1 to Q4 are reactive power loads of nodes N1 to N4 , respectively, and t is the tap position of automatic voltage regulator SVR1.
方法1では、状態方程式(数式1)と、測定値であるy(数式2)とに基づいて、区間K1の状態値xの解を一意的に得ることができる。このとき、例えば最小二乗法を用いることで、下記の数式4の評価関数gを最小化する区間K1の状態値x0を探索することにより、区間K1の状態値xを一意に計算することができる。 In Method 1, a solution for the state value x in section K1 can be uniquely obtained based on the state equation (Formula 1) and the measured value y (Formula 2). In this case, for example, by using the least squares method, the state value x in section K1 can be uniquely calculated by searching for the state value x0 in section K1 that minimizes the evaluation function g in the following Formula 4.
1-2.潮流計算
この段階では、1-1.状態の推定で得られた区間K1の状態値xから、下記の数式6~9に基づいて、区間の電圧分布及び潮流分布を計算する。
1-2. Power flow calculation In this stage, the voltage distribution and power flow distribution of the section K1 are calculated based on the state value x of the section K1 obtained in 1-1. State estimation, based on the following equations 6 to 9.
ここで、添え字i及びjは、区間における地点に相当する。「区間における地点」とは、この例では、区間K1においてセンサ付開閉器SW1、SW2が設置された地点、又はノードN1~N4が設置された地点に相当する。 Here, the subscripts i and j correspond to points in the section. In this example, "points in the section" correspond to the points in section K1 where sensor-equipped switches SW1 and SW2 are installed, or the points where nodes N1 to N4 are installed.
添え字iがセンサ付開閉器SW1又はSW2の地点に相当する場合、添え字iは夫々1s又は2sとする。添え字iがノードN1~N4に相当する場合、添え字iは夫々1~4とする。添え字jについても同様である。 When the subscript i corresponds to the location of the sensor-equipped switch SW1 or SW2, the subscript i is set to 1s or 2s, respectively. When the subscript i corresponds to nodes N1 to N4, the subscript i is set to 1 to 4, respectively. The same applies to the subscript j.
数式6及び7のPi及びQiは夫々、地点iにおける有効電力負荷及び無効電力負荷である。Vi及びθiは夫々、地点iにおける電圧の振幅及び位相である。数式8及び9のpij及びqijは夫々、地点iからjに向かう有効電力量流及び無効電力量流である。 In Equations 6 and 7, P i and Q i are the active and reactive power loads at point i, respectively. V i and θ i are the amplitude and phase of the voltage at point i, respectively. In Equations 8 and 9, p ij and q ij are the active and reactive power flows from point i to j, respectively.
数式6~9のGijは、下記の数式10のアドミタンス行列Yijの実部であり、コンダクタンスである。Bijは、下記の数式10のアドミタンス行列Yijの虚部であり、サセプタンスである。 G ij in Equations 6 to 9 is the real part of the admittance matrix Y ij in Equation 10 below, which is a conductance. B ij is the imaginary part of the admittance matrix Y ij in Equation 10 below, which is a susceptance.
ここで、tijは、地点i及びjの間に自動電圧調整器SVRが設置されている場合の、自動電圧調整器SVRのタップの位置である。つまり、アドミタンス行列の各成分は、タップの位置に依存する。なお、地点i及びjの間に自動電圧調整器SVRが設置されていない場合、アドミタンス行列の成分Yijは、タップの位置tijに依存しない。 Here, t ij is the tap position of the automatic voltage regulator SVR when the automatic voltage regulator SVR is installed between points i and j. In other words, each element of the admittance matrix depends on the tap position. Note that when no automatic voltage regulator SVR is installed between points i and j, the element Y ij of the admittance matrix does not depend on the tap position t ij .
なお、数式6~9では、コンダクタンスGij及びサセプタンスBijにおいて、タップの位置tijを省略して示している。 In Equations 6 to 9, the tap positions t ij are omitted for the conductance G ij and the susceptance B ij .
また、以上の説明から、数式2、8及9において、以下の対応関係が成り立つ。 Furthermore, based on the above explanation, the following correspondences hold between Equations 2, 8, and 9:
以上、1-1.状態の推定、1-2.潮流計算について説明した。以上の手順で、第1の区間の状態値及び電圧分布及び潮流分布を推定することができる。 The above explains 1-1. State estimation and 1-2. Power flow calculation. Using the above steps, the state values, voltage distribution, and power flow distribution of the first section can be estimated.
[方法2]
区間が第2の区間に分類される場合、上述の方法1では区間の状態値を一意的に推定することができない。例えば、図3に示した区間K2では、下流側の端部にセンサ付開閉器SWが設置されていないことから、推定すべき区間の状態値の数に対して、必要な数の条件を取得できない。また、図4に示した区間K3では、2つの自動電圧調整器のタップの位置を推定する必要があるため、取得できる条件の数に対して、推定すべき区間の状態値の数が過多である。これらのような区間の場合、区間の状態値を一意的に推定することができない。
[Method 2]
When a section is classified as a second section, the above-described method 1 cannot uniquely estimate the section state values. For example, in section K2 shown in FIG. 3, a sensor-equipped switch SW is not installed at the downstream end, so the required number of conditions cannot be acquired for the number of section state values to be estimated. Furthermore, in section K3 shown in FIG. 4, the tap positions of two automatic voltage regulators must be estimated, so the number of section state values to be estimated is excessive compared to the number of conditions that can be acquired. In such cases, the section state values cannot be uniquely estimated.
そこで、方法2では、第2の区間の少なくとも上流側の端部における潮流測定値と、状態方程式と、自動電圧調整器SVRのタップの位置の制御方式に関する情報とに基づいて、区間の状態値を推定する。 Therefore, in Method 2, the state value of the section is estimated based on power flow measurements at least at the upstream end of the second section, the state equation, and information regarding the control method for the tap position of the automatic voltage regulator SVR.
方法2は、負荷の状態の推定と、潮流計算と、タップの位置の推定との3つの段階をこの順で含む。以下、第2の区間の一例である、図3に示す区間K2に基づいて詳細に説明する。 Method 2 involves three steps, in this order: load state estimation, power flow calculation, and tap position estimation. Below, a detailed explanation is provided based on section K2 shown in Figure 3, which is an example of the second section.
2-1.負荷の状態の推定
この段階では、タップの位置を推定すべき区間K2の状態値として設定せず、タップの位置を所定の値(初期値)に固定した状態で、区間K2の負荷の状態を推定する。この段階では、以下の一般化された状態方程式(数式15)を用いる。
2-1. Estimation of Load State In this stage, the tap position is not set as the state value of the section K2 to be estimated, but the load state in section K2 is estimated with the tap position fixed at a predetermined value (initial value). In this stage, the following generalized state equation (Equation 15) is used:
この段階では、方法1と同様に、状態方程式(数式15)と、測定値であるy(数式16)とに基づいて、x(数式17)のうち、固定されたタップの位置tiniを除く状態値を一意的に得ることができる。このとき、方法1と同様に、例えば最小二乗法を用いることで、上述した数式4と同様の評価関数gを最小とする状態値x0を探索することにより、状態値xのうち、固定されたタップの位置tiniを除く状態値を一意に計算することができる。 At this stage, similarly to Method 1, a state value of x (Equation 17) excluding the fixed tap position t ini can be uniquely obtained based on the state equation (Equation 15) and the measured value y (Equation 16). At this time, similarly to Method 1, by using, for example, the least squares method, a state value x 0 that minimizes the evaluation function g similar to Equation 4 described above can be searched for, thereby uniquely calculating a state value of x excluding the fixed tap position t ini .
2-2.潮流計算
この段階では、2-1.負荷の状態の推定で得られた区間K2の状態値に基づいて潮流計算を行い、区間K2における潮流分布を計算する。ここでの潮流計算は、1-2.潮流計算と同様の手順で計算することができる。
2-2. Power flow calculation At this stage, power flow calculation is performed based on the state values of section K2 obtained in 2-1. Load state estimation, and the power flow distribution in section K2 is calculated. The power flow calculation here can be performed using the same procedure as in 1-2. Power flow calculation.
2-3.電圧計算
この段階では、区間K2の状態値xの計算結果のうち、固定されたタップの位置tiniを除く状態値に基づいて、自動電圧調整器SVR2の2次側の所定の目標地点(第2地点に相当)の電圧を計算する。
2-3. Voltage Calculation In this stage, the voltage at a predetermined target point (corresponding to the second point) on the secondary side of the automatic voltage regulator SVR2 is calculated based on the state values excluding the fixed tap position t ini from the calculation results of the state value x in section K2.
具体的には、計算結果のうち自動電圧調整器SVR2の2次側の所定地点(第1地点に相当)における電圧(第1電圧に相当)と、制御方式に関する情報の所定の式から得られる、所定地点から下流側の目標地点までの電圧低下量と、に基づいて、目標地点の電圧(第2電圧に相当)を計算する。 Specifically, the voltage at the target point (corresponding to the second voltage) is calculated based on the voltage (corresponding to the first voltage) at a specified point (corresponding to the first point) on the secondary side of the automatic voltage regulator SVR2, which is one of the calculation results, and the amount of voltage drop from the specified point to the downstream target point, which is obtained from a specified formula in the information related to the control method.
ここで、自動電圧調整器SVR2の2次側の所定地点とは、例えば、自動電圧調整器SVRの2次側に隣接するノードN3の地点とすることができる。また、目標地点とは、自動電圧調整器SVRから、予め設定された距離だけ離れた下流側の地点とすることができる。 Here, the specified point on the secondary side of the automatic voltage regulator SVR2 can be, for example, node N3, which is adjacent to the secondary side of the automatic voltage regulator SVR. Furthermore, the target point can be a point downstream from the automatic voltage regulator SVR, a preset distance away.
上述のように、本実施形態の自動電圧調整器SVR2は、タップの位置の制御方式としてLDC方式を採用している。この場合、「制御方式に関する情報の所定の式」とは、下記の数式18である。 As mentioned above, the automatic voltage regulator SVR2 of this embodiment uses the LDC method as the tap position control method. In this case, the "predetermined formula for information related to the control method" is Equation 18 below.
数式18は、自動電圧調整器SVR2の2次側の目標地点の電圧vS2を計算する式である。この数式において、vSVR2は、自動電圧調整器SVR2の2次側の所定地点の電圧である。R2及びX2は夫々、所定地点から目標地点までの抵抗及びリアクタンスである。PSVR2及びQSVR2は夫々、自動電圧調整器SVR2の2次側の有効電力潮流及び無効電力潮流である。 Equation 18 is an equation for calculating the voltage vS2 at the target point on the secondary side of the automatic voltage regulator SVR2. In this equation, vSVR2 is the voltage at a predetermined point on the secondary side of the automatic voltage regulator SVR2. R2 and X2 are the resistance and reactance, respectively, from the predetermined point to the target point. PSVR2 and QSVR2 are the active power flow and reactive power flow, respectively, on the secondary side of the automatic voltage regulator SVR2.
数式18において、右辺の第2項及び第3項の和は、配電線11の所定地点から目標地点までの電圧低下量である。 In Equation 18, the sum of the second and third terms on the right-hand side is the amount of voltage drop from a specified point on the distribution line 11 to the target point.
2-4.タップの位置の推定
この段階では、2-3.電圧計算で計算された電圧vS2と、制御方式に関する情報に含まれる基準電圧と、の差に基づいて、電圧vS2が基準電圧となるよう、LCD方式を模擬することにより、自動電圧調整器SVR2のタップの位置を推定する。
2-4. Estimation of Tap Position In this stage, the tap position of the automatic voltage regulator SVR2 is estimated by simulating the LCD method based on the difference between the voltage V S2 calculated in 2-3. Voltage Calculation and the reference voltage included in the information related to the control method, so that the voltage V S2 becomes the reference voltage.
以上の手順で推定したタップの位置を、更新後のタップの位置tnew(第2の位置に相当)とする。更新後のタップの位置tnewは、区間K2の実際の負荷の状態が、上述の2-1.負荷の状態の推定で得られた状態であった場合に、自動電圧調整器SVR2が実際に変更したであろうタップの位置である。つまり、更新後のタップの位置tnewは、初期値であるtiniよりも実際のタップの位置に近い値であると期待できる。 The tap position estimated by the above procedure is defined as the updated tap position t new (corresponding to the second position). The updated tap position t new is the tap position that the automatic voltage regulator SVR2 would have actually changed if the actual load state of section K2 were the state obtained by the above-mentioned 2-1. Load State Estimation. In other words, the updated tap position t new can be expected to be closer to the actual tap position than the initial value t ini .
以上、2-1.負荷の状態の推定、2-2.潮流計算、2-3.電圧計算及び2-4.タップの位置の推定について説明したが、これらの段階を一のサイクルとして、このサイクルを反復することにより、実際のタップの位置に更に近いタップの位置を得ることができる。この処理を「収束計算」と呼び、以下、詳細に説明する。 Above, we have explained 2-1. Load state estimation, 2-2. Power flow calculation, 2-3. Voltage calculation, and 2-4. Tap position estimation. These steps constitute one cycle, and by repeating this cycle, we can obtain a tap position that is even closer to the actual tap position. This process is called "convergence calculation" and will be explained in detail below.
2-5.収束計算
2-4.タップの位置の推定で得られた自動電圧調整器SVR2のタップの位置tnewを改めてtiniとし、再度、2-1.負荷の状態の推定~2-4.タップの位置の推定を実行し、再度、更新後のタップの位置tnewを得る。そして、これを反復する。
2-5. Convergence calculation The tap position t new of the automatic voltage regulator SVR2 obtained in 2-4. Tap position estimation is set as t ini again, and 2-1. Load state estimation to 2-4. Tap position estimation are performed again to obtain the updated tap position t new again. This process is then repeated.
この反復は、所定の回数に達するまで続けてもよい。または、この反復は、一のサイクルにおいて、更新後のタップの位置tnewが、初期値であるtiniに対して変化しなくなるまで続けてもよい。これによって、第2の区間に分類される区間K2におけるタップの位置を、更に精度良く推定することができる。 This repetition may be continued until a predetermined number of times is reached, or until the updated tap position t new no longer changes from the initial value t ini in one cycle, thereby enabling more accurate estimation of the tap position in the section K2 classified as the second section.
以上のように、配電系統1の区間を、第1の区間又は第2の区間に分類し、夫々の分類に応じた方法を用いて状態の推定を行うことにより、自動電圧調整器SVRのタップの位置を推定することかできる。 As described above, by classifying the sections of the power distribution system 1 into first sections or second sections and estimating the state using a method appropriate for each classification, it is possible to estimate the tap position of the automatic voltage regulator SVR.
<状態推定装置>
状態推定装置2は、配電系統1における区間の状態を推定する装置である。以下、状態推定装置のハードウェア構成及び機能ブロックについて説明する。
<State Estimation Device>
The state estimation device 2 is a device that estimates the state of a section in the power distribution system 1. The hardware configuration and functional blocks of the state estimation device will be described below.
・状態推定装置のハードウェア構成
図5は、本発明の一実施形態である状態推定装置2のハードウェア構成を示す図である。状態推定装置2は、CPU(Central Processing Unit)200、メモリ201、通信装置202、記憶装置203、入力装置204、出力装置205、及び記録媒体読取装置206を有するコンピュータである。
5 is a diagram showing the hardware configuration of a state estimation device 2 according to one embodiment of the present invention. The state estimation device 2 is a computer having a CPU (Central Processing Unit) 200, a memory 201, a communication device 202, a storage device 203, an input device 204, an output device 205, and a recording medium reading device 206.
CPU200は、メモリ201や記憶装置203に記憶された状態推定プログラム3を実行することにより、状態推定装置2が有する様々な機能を実現する。 The CPU 200 executes the state estimation program 3 stored in the memory 201 or storage device 203 to realize the various functions of the state estimation device 2.
メモリ201は、例えばRAM(Random-Access Memory)等であり、様々なプログラムやデータ等の一時的な記憶領域として用いられる。 Memory 201 is, for example, RAM (Random-Access Memory) and is used as a temporary storage area for various programs, data, etc.
記憶装置203は、CPU200によって、実行または処理される各種データを格納する非一時的な(例えば不揮発性の)記憶装置である。 The storage device 203 is a non-transitory (e.g., non-volatile) storage device that stores various data executed or processed by the CPU 200.
記憶装置203に状態推定プログラム3及び系統情報テーブル4が記憶されている様子を図6に示す。 Figure 6 shows how the state estimation program 3 and system information table 4 are stored in the storage device 203.
記憶装置203に記憶されている状態推定プログラム3や系統情報テーブル4等の各種のデータがメモリ201に読み出されてCPU200によって実行あるいは処理されることにより、状態推定装置2の各種機能が実現される。 Various data such as the state estimation program 3 and system information table 4 stored in the storage device 203 are read into the memory 201 and executed or processed by the CPU 200, thereby realizing various functions of the state estimation device 2.
また状態推定プログラム3は、本実施形態に係る状態推定装置2が有する機能を実現するためのプログラムを総称しており、例えば、状態推定装置2上で動作するアプリケーションプログラムやOS(Operating System)、種々のライブラリ等を含む。 The state estimation program 3 is a general term for programs that realize the functions of the state estimation device 2 according to this embodiment, and includes, for example, application programs, an OS (Operating System), various libraries, etc. that run on the state estimation device 2.
系統情報テーブル4は、配電系統1の構成や、配電系統1を構成する機器の電気的特性などを記録したテーブルである。 System information table 4 is a table that records the configuration of distribution system 1 and the electrical characteristics of the equipment that makes up distribution system 1.
系統情報テーブル4には、例えば、配電系統1を状態方程式や潮流方程式などの方程式を用いて模擬する際に必要なデータが記録されている。 The system information table 4 stores, for example, data required to simulate the power distribution system 1 using equations such as state equations and power flow equations.
入力装置204は、ユーザによるコマンドやデータの入力を受け付ける装置であり、キーボード、タッチパネルディスプレイ上でのタッチ位置を検出するタッチセンサなどの入力インタフェースを含む。 The input device 204 is a device that accepts commands and data input by the user, and includes input interfaces such as a keyboard and a touch sensor that detects the touch position on a touch panel display.
出力装置205は、例えばディスプレイやプリンタなどの装置である。 The output device 205 is, for example, a device such as a display or printer.
通信装置202は、ネットワーク5を介して、他のコンピュータと各種プログラムやデータの受け渡しを行う。 The communication device 202 exchanges various programs and data with other computers via the network 5.
記録媒体読取装置206は、SDカードやDVD、CDROM等の記録媒体6に記録された状態推定プログラム3や系統情報テーブル4等の様々なデータを読み取り、記憶装置203に格納する。 The recording medium reader 206 reads various data such as the state estimation program 3 and system information table 4 recorded on a recording medium 6 such as an SD card, DVD, or CD-ROM, and stores them in the storage device 203.
・状態推定装置の機能ブロック
図6は、状態推定装置2の機能ブロックを示す図である。状態推定装置2は、取得部210と、判定部211と、状態推定部212(第1状態推定部に相当)と、状態推定部213(第2状態推定部に相当)と、出力部214とを含む。
6 is a diagram showing functional blocks of the state estimation device 2. The state estimation device 2 includes an acquisition unit 210, a determination unit 211, a state estimation unit 212 (corresponding to a first state estimation unit), a state estimation unit 213 (corresponding to a second state estimation unit), and an output unit 214.
これらの各機能は、状態推定装置2のハードウェアによって本実施形態に係る状態推定プログラム3が実行されることにより実現される。 Each of these functions is realized by the hardware of the state estimation device 2 executing the state estimation program 3 according to this embodiment.
[取得部210]
取得部210は、系統情報テーブル4を参照し、推定対象の区間の構成及び区間の電気特性を取得する。「区間の構成」とは、例えば、区間におけるセンサ付開閉器、ノード、自動電圧調整器SVRの夫々の数、配置等である。「区間の電気特性」とは、区間におけるアドミタンス行列(数式10)、抵抗、リアクタンス(数式18)等である。
[Acquisition unit 210]
The acquisition unit 210 refers to the system information table 4 to acquire the configuration of the section to be estimated and the electrical characteristics of the section. The "section configuration" refers to, for example, the number and arrangement of sensor-equipped switches, nodes, and automatic voltage regulators SVRs in the section. The "section electrical characteristics" refers to the admittance matrix (Equation 10), resistance, reactance (Equation 18), etc. of the section.
[判定部211]
判定部211は、取得部210が取得した区間の構成に基づいて、推定対象の区間が、第1の区間であるか、第2の区間であるかを判定する。
[Determination unit 211]
The determining unit 211 determines whether the section to be estimated is the first section or the second section based on the configuration of the section acquired by the acquiring unit 210 .
具体的には、判定部211は、推定対象の区間が、上述した第1の区間の定義に当てはまる場合、区間を第1の区間と判定する。一方、判定部211は、区間を第1の区間と判定しない場合、区間を第2の区間と判定する。 Specifically, if the section to be estimated meets the definition of a first section described above, the determination unit 211 determines the section to be a first section. On the other hand, if the determination unit 211 does not determine the section to be a first section, it determines the section to be a second section.
なお、以下でも、「潮流測定値を測定するセンサ」はセンサ付開閉器SWであるとして説明する。 In the following explanation, the "sensor that measures the tidal current measurement value" will be assumed to be a sensor-equipped switch SW.
[状態推定部212]
状態推定部212は、判定部211によって推定対象の区間が第1の区間と判定された場合に、第1の区間の状態値(負荷の状態及びタップの位置)を推定する。このとき、状態推定部212は、上述した方法1により、区間の状態値を推定する。
[State estimation unit 212]
The state estimation unit 212 estimates the state values (load state and tap position) of the first section when the determination unit 211 determines that the section to be estimated is the first section. At this time, the state estimation unit 212 estimates the state values of the section by the above-described method 1.
状態推定部212は、取得部212aと、推定部212bとを含む。以下、夫々について説明する。 The state estimation unit 212 includes an acquisition unit 212a and an estimation unit 212b. Each is explained below.
・取得部212a
取得部212aは、第1の区間の両端に設置されたセンサ付開閉器SWの夫々による潮流測定値を取得する(数式2)。
- Acquisition unit 212a
The acquisition unit 212a acquires the power flow measurement values from the sensor-equipped switches SW installed at both ends of the first section (Equation 2).
・推定部212b
推定部212bは、上述の方法1により、区間の状態を推定する(1-1.状態の推定)。つまり、推定部212bは、上述した数式1~3を解くことにより、第1の区間の状態(負荷の状態及び自動電圧調整器SVRのタップの位置)を推定する。
- Estimation unit 212b
The estimation unit 212b estimates the state of the section by the above-described method 1 (1-1. State estimation). That is, the estimation unit 212b estimates the state of the first section (load state and tap position of the automatic voltage regulator SVR) by solving the above-described formulas 1 to 3.
推定部212bは、更に、得られた第1の区間の負荷の状態及び自動電圧調整器SVRのタップの位置と、数式6~9に基づいて、第1の区間の電圧分布及び潮流分布を計算してもよい(1-2.潮流計算)。 The estimation unit 212b may further calculate the voltage distribution and power flow distribution for the first section based on the obtained load state for the first section, the tap position of the automatic voltage regulator SVR, and Equations 6 to 9 (1-2. Power flow calculation).
[状態推定部213]
状態推定部213は、判定部211によって推定対象の区間が第2の区間と判定された場合に、第2の区間の状態値(負荷の状態及びタップの位置)を推定する。このとき、状態推定部213は、上述した方法2により、区間の状態値を推定する。
[State estimation unit 213]
The state estimation unit 213 estimates the state values (load state and tap position) of the second section when the determination unit 211 determines that the section to be estimated is the second section. At this time, the state estimation unit 213 estimates the state values of the section by the above-described method 2.
図8は、状態推定部の構成を示す図である。状態推定部213は、取得部213aと、推定部213b(第1推定部に相当)と、潮流計算部213cと、推定部213d(第2推定部に相当)と、判定部213e(第1判定部に相当)と、判定部213f(第2判定部に相当)と、電圧計算部213gと、位置推定部213hと、を含む。以下、夫々について説明する。 Figure 8 shows the configuration of the state estimation unit. The state estimation unit 213 includes an acquisition unit 213a, an estimation unit 213b (corresponding to the first estimation unit), a power flow calculation unit 213c, an estimation unit 213d (corresponding to the second estimation unit), a determination unit 213e (corresponding to the first determination unit), a determination unit 213f (corresponding to the second determination unit), a voltage calculation unit 213g, and a position estimation unit 213h. Each of these units is described below.
・取得部213a
取得部213aは、第2の区間のセンサ付開閉器SWによる潮流測定値を取得する(数式16)。取得部213aは、配電系統1の区間Kの端部における潮流測定値を取得する。上述したように、本実施形態では取得部213aは、センサ付開閉器SWから定周期で潮流測定値を取得する。
- Acquisition unit 213a
The acquisition unit 213a acquires the power flow measurement value from the sensor-equipped switch SW in the second section (Equation 16). The acquisition unit 213a acquires the power flow measurement value at the end of section K of the power distribution system 1. As described above, in this embodiment, the acquisition unit 213a acquires the power flow measurement value from the sensor-equipped switch SW at regular intervals.
・推定部213b
推定部213bは、取得部213aが取得した潮流測定値と、タップの位置を示す所定の初期位置tini(第1の位置に相当)と、を用いて第2の区間の負荷の状態を推定する(2-1.負荷の状態の推定)。
- Estimation unit 213b
The estimation unit 213b estimates the load state of the second section using the current measurement value acquired by the acquisition unit 213a and a predetermined initial position t ini (corresponding to the first position) indicating the tap position (2-1. Estimation of the load state).
具体的には、推定部213bは、タップの位置を初期位置tiniに固定した状態で、上述した数式15~17を解くことにより、第2の区間の負荷の状態を推定する。 Specifically, the estimation unit 213b estimates the load state in the second section by solving the above-mentioned equations 15 to 17 with the tap position fixed at the initial position t ini .
なお、上述した収束計算を行う場合(2-5.収束計算)、推定部213bは、上述の更新後の位置tnew(後述する推定部213dで推定されたタップの位置)を改めて初期位置tiniとして、第2の区間の負荷の状態を推定する。 When performing the above-mentioned convergence calculation (2-5. Convergence calculation), the estimation unit 213b estimates the load state of the second section by setting the updated position t new (the tap position estimated by the estimation unit 213d described later) as the initial position t ini .
このとき、推定部213bは、初期位置tiniと、更新後の位置tnewとが同じでない場合、タップの更新後の位置tnewを改めて初期位置tiniとして、第2の区間の負荷の状態を推定する。 At this time, if the initial position t ini and the updated position t new are not the same, the estimation unit 213b estimates the load state in the second section by setting the updated tap position t new as the initial position t ini .
・潮流計算部213c
潮流計算部213cは、推定部213bの推定結果に基づいて、第2の区間の潮流計算を実行する(2-2.潮流計算)。つまり、潮流計算部は、推定部213bの推定結果と、上述の数式4~7を第2の区間に適用した数式を用いて、第2の区間の潮流分布を計算する。
- Tidal flow calculation section 213c
The power flow calculation unit 213c performs power flow calculation for the second section based on the estimation result of the estimation unit 213b (2-2. Power flow calculation). That is, the power flow calculation unit calculates the power flow distribution for the second section using the estimation result of the estimation unit 213b and equations obtained by applying the above-mentioned equations 4 to 7 to the second section.
・推定部213d
推定部213dは、潮流計算部213cの計算結果と、自動電圧調整器SVRのタップの位置の制御方式に関する情報と、に基づいて、タップの位置を推定する(2-4.タップの位置の推定)。ここで推定されたタップの位置は、上述の更新後の位置tnewである。
- Estimation unit 213d
The estimation unit 213d estimates the tap position based on the calculation result of the power flow calculation unit 213c and information on the control method for the tap position of the automatic voltage regulator SVR (2-4. Estimation of Tap Position). The estimated tap position here is the updated position t new described above.
・判定部213e
判定部213eは、収束計算を行う場合(2-5.収束計算)、タップの初期位置tiniと、タップの更新後の位置tnewとが同じであるか否かを判定する。判定部213eは、同じであると判定した場合、収束計算の反復を終了させ、タップの更新後の位置tnewを、タップの位置とする。また、判定部213eは、同じでないと判定した場合、収束計算の反復を継続させる。
- Determination unit 213e
When performing convergence calculation (2-5. Convergence Calculation), the determination unit 213e determines whether the initial tap position t ini and the updated tap position t new are the same. If the determination unit 213e determines that they are the same, it ends the iteration of the convergence calculation and sets the updated tap position t new as the tap position. If the determination unit 213e determines that they are not the same, it continues the iteration of the convergence calculation.
・判定部213f
判定部213fは、収束計算を行う場合(2-5.収束計算)、タップの初期位置tiniと、タップの更新後の位置tnewとが同じでない回数が所定回数となったか否かを判定する。判定部213fは、所定回数となったと判定した場合、収束計算の反復を終了させ、タップの更新後の位置tnewを、タップの位置とする。また、判定部213fは、所定回数となっていないと判定した場合、収束計算の反復を継続させる。
- Determination unit 213f
When performing convergence calculation (2-5. Convergence Calculation), the determination unit 213f determines whether the number of times the initial tap position t ini and the updated tap position t new are not the same has reached a predetermined number. If the determination unit 213f determines that the number of times has reached the predetermined number, it ends the iteration of the convergence calculation and sets the updated tap position t new as the tap position. If the determination unit 213f determines that the number of times has not reached the predetermined number, it continues the iteration of the convergence calculation.
・電圧計算部213g
電圧計算部213gは、区間の状態値xの計算結果のうち、固定されたタップの位置tiniを除く状態値に基づいて、自動電圧調整器SVRの2次側の所定の目標地点の電圧を計算する(2-3.電圧計算)。
Voltage calculation unit 213g
The voltage calculation unit 213g calculates the voltage at a predetermined target point on the secondary side of the automatic voltage regulator SVR based on the state values excluding the fixed tap position t ini from the calculation results of the state value x of the section (2-3. Voltage Calculation).
具体的には、電圧計算部213gは、計算結果のうち自動電圧調整器SVRの2次側の所定地点(第1地点に相当)における電圧vSVR2(第1電圧に相当)と、制御方式に関する情報の所定の式(数式18)から得られる、所定地点から下流側の目標地点(第2地点に相当)までの電圧低下量と、に基づいて、目標地点の電圧vS2(第2電圧に相当)を計算する。 Specifically, the voltage calculation unit 213g calculates the voltage v S2 (corresponding to the second voltage) at the target point based on the voltage v SVR2 (corresponding to the first voltage) at a specified point (corresponding to the first point) on the secondary side of the automatic voltage regulator SVR , which is one of the calculation results, and the amount of voltage drop from the specified point to the downstream target point (corresponding to the second point), which is obtained from a specified formula (formula 18) in the information related to the control method.
・位置推定部213h
位置推定部213hは、目標地点の電圧vS2と、制御方式に関する情報に含まれる基準電圧と、の差に基づいて、目標地点の電圧v2が基準電圧となるよう、タップの位置を推定する(2-4.タップの位置の推定)。ここで推定されたタップの位置を、更新後の位置tnewとする。
・Position estimation unit 213h
The position estimation unit 213h estimates the tap position based on the difference between the voltage v S2 at the target point and the reference voltage included in the information about the control method so that the voltage v 2 at the target point becomes the reference voltage (2-4. Estimation of Tap Position). The estimated tap position is set as the updated position t new .
[出力部214]
出力部214は、状態推定部212又は状態推定部213によって推定された区間の状態値を出力する。
[Output unit 214]
The output unit 214 outputs the state value of the section estimated by the state estimation unit 212 or the state estimation unit 213 .
以上の構成により、配電系統1の区間を、第1の区間又は第2の区間に分類し、夫々の分類に応じた方法を用いて状態の推定を行うことにより、タップの位置を推定することかできる。 With the above configuration, the sections of the power distribution system 1 can be classified as first sections or second sections, and the tap position can be estimated by estimating the state using a method appropriate for each classification.
<区間の分類を判定するまでの処理>
図9は、状態推定装置2が区間の分類を判定するまでの処理の流れを説明するフローチャートである。この処理は、ステップS101~ステップS103を含む。ここでは、図1に示す配電系統1を例に挙げてこの処理を説明する。
<Processing up to determining section classification>
9 is a flowchart illustrating the flow of processing up to when the state estimation device 2 determines the classification of a section. This processing includes steps S101 to S103. Here, this processing will be explained using the power distribution system 1 shown in FIG. 1 as an example.
先ず、ステップS101において、取得部210は、系統情報テーブル4を参照し、推定対象の区間の構成を取得する。 First, in step S101, the acquisition unit 210 references the system information table 4 and acquires the configuration of the section to be estimated.
この例では、推定対象の区間が区間Kaであれば、取得部210は、センサ付開閉器SW(SWa、SWb)、自動電圧調整器SVRa及びノードNa~Neの夫々の配置関係を示すデータを取得する。一方、推定対象の区間が区間Kbであれば、取得部210は、センサ付開閉器SW(SWa)、自動電圧調整器SVRb及びノードNa、Nf~Neの夫々の配置関係を示すデータを取得する。 In this example, if the section to be estimated is section Ka, the acquisition unit 210 acquires data indicating the relative positions of the sensor-equipped switch SW (SWa, SWb), automatic voltage regulator SVRa, and nodes Na to Ne. On the other hand, if the section to be estimated is section Kb, the acquisition unit 210 acquires data indicating the relative positions of the sensor-equipped switch SW (SWa), automatic voltage regulator SVRb, and nodes Na, Nf to Ne.
次いで、ステップS102において、判定部211は、ステップS101において取得部210が取得した区間の構成と、上述した第1の区間の定義とに基づいて、第1の区間であるか否かを判定する。 Next, in step S102, the determination unit 211 determines whether or not the section is the first section based on the section configuration acquired by the acquisition unit 210 in step S101 and the definition of the first section described above.
この例では、推定対象の区間が区間Kaであれば、区間Kaは、センサ付開閉器SWaと、センサ付開閉器SWaに接続された線路11aと、線路11aに接続された1つの自動電圧調整器SVRaと、自動電圧調整器SVRaに接続された線路11bと、線路11bに接続されたセンサ付開閉器SWbとからなるため、判定部211は、区間Kaを第1の区間と判定する。 In this example, if the section to be estimated is section Ka, section Ka consists of a sensor-equipped switch SWa, a line 11a connected to the sensor-equipped switch SWa, one automatic voltage regulator SVRa connected to line 11a, a line 11b connected to the automatic voltage regulator SVRa, and a sensor-equipped switch SWb connected to line 11b, and therefore the determination unit 211 determines that section Ka is the first section.
ステップS102において、判定部211が第1の区間でないと判定した場合(S102:N)、ステップS103に進む。ステップS103において、判定部211は、推定対象の区間を第2の区間と判定し、処理を終了する。 If the determination unit 211 determines in step S102 that the section to be estimated is not the first section (S102: N), the process proceeds to step S103. In step S103, the determination unit 211 determines that the section to be estimated is the second section and terminates the process.
ステップS102において、判定部211が第1の区間であると判定した場合(S102:Y)、推定対象の区間を第1の区間と判定し、処理を終了する。 If the determination unit 211 determines in step S102 that the section is the first section (S102: Y), the section to be estimated is determined to be the first section, and processing ends.
<第1の区間に分類された区間の状態を推定するまでの処理>
図10は、第1の区間に分類された区間の状態を推定するまでの処理の流れを説明するフローチャートである。この処理は、ステップS201~ステップS203を含む。ここでは、図1に示す配電系統1の区間Kbを例に挙げてこの処理を説明する。上述のように、区間Kaは、第1の区間に分類される区間である。
<Processing up to estimating the state of the section classified as the first section>
10 is a flowchart illustrating the process flow up to estimating the state of a section classified as the first section. This process includes steps S201 to S203. Here, this process will be explained using section Kb of the power distribution system 1 shown in FIG. 1 as an example. As described above, section Ka is a section classified as the first section.
先ず、ステップS201において、取得部212aは、第1の区間に分類された区間の両端に設置されたセンサ付開閉器SWの夫々による潮流測定値を取得する。 First, in step S201, the acquisition unit 212a acquires power flow measurement values from each of the sensor-equipped switches SW installed at both ends of the section classified as the first section.
この例では、取得部212aは、区間Kaの両端に設置されたセンサ付開閉器SW(SWa、SWb)の夫々による潮流測定値を取得する。 In this example, the acquisition unit 212a acquires power flow measurement values from each of the sensor-equipped switches SW (SWa, SWb) installed at both ends of section Ka.
次いで、ステップS202において、推定部212bは、区間の負荷の状態及び自動電圧調整器SVRのタップの位置を推定する。 Next, in step S202, the estimation unit 212b estimates the load state of the section and the tap position of the automatic voltage regulator SVR.
この例では、推定部212bは、上述の方法1により、区間KaのノードNa~Neの夫々における有効電力負荷及び無効電力負荷、並びに自動電圧調整器SVRaのタップの位置を推定する(1-1.状態の推定)。 In this example, the estimation unit 212b estimates the active and reactive power loads at each of nodes Na to Ne in section Ka, as well as the tap position of the automatic voltage regulator SVRa, using method 1 described above (1-1. State estimation).
次いで、ステップS203において、出力部214は、ステップS202において推定部212bによって推定された区間の状態を出力し、処理を終了する。 Next, in step S203, the output unit 214 outputs the state of the section estimated by the estimation unit 212b in step S202, and the processing ends.
この例では、出力部214は、区間Kaの状態(ノードNa~Neの夫々における有効電力負荷及び無効電力負荷並びに自動電圧調整器SVRaのタップの位置)を出力し、処理を終了する。 In this example, the output unit 214 outputs the state of section Ka (the active and reactive power loads at each of nodes Na to Ne and the tap position of the automatic voltage regulator SVRa) and ends the process.
<第2の区間に分類された区間の状態を推定するまでの処理>
図11は、第2の区間に分類された区間の状態を推定するまでの処理の流れを説明するフローチャートである。この処理は、ステップS301~ステップS307を含む。ここでは、図1に示す配電系統1の区間Kbを例に挙げてこの処理を説明する。上述のように、区間Kbは、第2の区間に分類される区間である。
<Processing up to estimating the state of the section classified as the second section>
11 is a flowchart illustrating the flow of processing up to estimating the state of a section classified as the second section. This processing includes steps S301 to S307. Here, this processing will be explained using section Kb of the power distribution system 1 shown in FIG. 1 as an example. As described above, section Kb is a section classified as the second section.
先ず、ステップS301において、取得部213aは、第2の区間に分類された区間の上流側のセンサ付開閉器SWの潮流測定値を取得する。 First, in step S301, the acquisition unit 213a acquires the power flow measurement value of the sensor-equipped switch SW upstream of the section classified as the second section.
この例では、取得部213aは、区間Kbの上流側の端部に設置されたセンサ付開閉器SWaによる潮流測定値を取得する。 In this example, the acquisition unit 213a acquires power flow measurement values from the sensor-equipped switch SWa installed at the upstream end of section Kb.
次いで、ステップS302において、推定部213bは、タップの位置の所定の初期位置tiniを設定する。 Next, in step S302, the estimation unit 213b sets a predetermined initial position t ini for the tap position.
この例では、自動電圧調整器SVRbのタップの位置を設定する。このときに設定するタップの位置は任意でよく、例えば、変圧比の最小から最大の間の範囲のうち、中間の変圧比となるタップの位置を、初期位置tiniとする。 In this example, the tap position of the automatic voltage regulator SVRb is set. The tap position to be set at this time may be any position, and for example, the tap position that results in an intermediate transformation ratio within the range from the minimum to the maximum transformation ratio is set as the initial position t ini .
次いで、ステップS303において、推定部213bは、タップの位置を初期位置tiniに固定した状態で、区間の負荷の状態を推定する。 Next, in step S303, the estimation unit 213b estimates the load state of the section with the tap position fixed at the initial position t ini .
この例では、推定部213bは、タップの位置を初期位置tiniに固定した状態で、ノードNa、Nf~Niの夫々における有効電力負荷及び無効電力負荷を推定する(上述の2-1.負荷の推定)。 In this example, the estimator 213b estimates the active power load and reactive power load at each of the nodes Na and Nf to Ni with the tap position fixed at the initial position t ini (2-1. Load Estimation above).
次いで、ステップS304において、潮流計算部213cは、ステップS303の推定部213bの推定結果に基づいて、推定対象の区間の潮流計算を実行する。 Next, in step S304, the power flow calculation unit 213c performs power flow calculations for the section to be estimated based on the estimation results of the estimation unit 213b in step S303.
この例では、潮流計算部213cは、ステップS303で推定されたノードNa、Nf~Niの夫々における有効電力負荷及び無効電力負荷に基づいて、区間Kbの潮流計算を実行する(上述の2-2.潮流計算)。 In this example, the power flow calculation unit 213c performs power flow calculations for section Kb based on the active power loads and reactive power loads at nodes Na, Nf to Ni estimated in step S303 (see 2-2. Power flow calculations above).
次いで、ステップS305において、電圧計算部213gは、ステップS304の潮流計算部213cの計算結果に基づいて、自動電圧調整器SVRの2次側の所定の目標地点の電圧を計算する。 Next, in step S305, the voltage calculation unit 213g calculates the voltage at a specified target point on the secondary side of the automatic voltage regulator SVR based on the calculation results of the power flow calculation unit 213c in step S304.
この例では、電圧計算部213gは、ステップS304の潮流計算部213cの計算結果に基づいて、自動電圧調整器SVRbの2次側の所定の目標地点の電圧を計算する。 In this example, the voltage calculation unit 213g calculates the voltage at a specified target point on the secondary side of the automatic voltage regulator SVRb based on the calculation results of the power flow calculation unit 213c in step S304.
次いで、ステップS306において、位置推定部213hは、目標地点の電圧v2と、制御方式に関する情報に含まれる基準電圧と、の差に基づいて、目標地点の電圧vS2が基準電圧となるよう、タップの位置を推定する。ここで推定されたタップの位置を、更新後の位置tnewとする。 Next, in step S306, the position estimation unit 213h estimates the tap position so that the voltage vS2 at the target point becomes the reference voltage based on the difference between the voltage v2 at the target point and the reference voltage included in the information about the control method. The estimated tap position is set as the updated position tnew .
この例では、位置推定部213hは、自動電圧調整器SVRbのタップの位置を推定する。 In this example, the position estimation unit 213h estimates the tap position of the automatic voltage regulator SVRb.
次いで、ステップS307において、出力部214は、推定部213d及び位置推定部213hによって推定された区間の状態(負荷の状態及びタップの位置)を出力し、処理を終了する。 Next, in step S307, the output unit 214 outputs the section state (load state and tap position) estimated by the estimation unit 213d and the position estimation unit 213h, and ends the processing.
この例では、出力部214は、区間Kbの状態(ノードNa、Nf~Niの夫々における有効電力負荷及び無効電力負荷並びに自動電圧調整器SVRbのタップの位置)を出力し、処理を終了する。 In this example, the output unit 214 outputs the state of section Kb (the active and reactive power loads at nodes Na, Nf to Ni, and the tap position of the automatic voltage regulator SVRb) and ends the process.
<第2の区間に分類された区間の状態を推定するまでの処理(収束計算)>
図12は、第2の区間に分類された区間の状態を推定するまでの処理の流れを説明するフローチャートであって、収束計算を行う場合のフローチャートである。この処理は、ステップS401~ステップS409を含む。ここでも、図1に示す配電系統1の区間Kbを例に挙げてこの処理を説明する。
<Processing until the state of the section classified as the second section is estimated (convergence calculation)>
12 is a flowchart illustrating the process flow up to estimating the state of a section classified as the second section, and is a flowchart for performing convergence calculations. This process includes steps S401 to S409. Here, this process will be explained using section Kb of the power distribution system 1 shown in FIG. 1 as an example.
ここで、ステップS401~S406は夫々、上述のステップS301~S306と同様の処理であるため、説明は省略する。 Here, steps S401 to S406 are the same processes as steps S301 to S306 described above, so their explanation will be omitted.
ステップS407において、判定部213eは、タップの初期位置tiniと、タップの更新後の位置tnewとが同じであるか否かを判定する。 In step S407, the determination unit 213e determines whether the initial tap position t ini and the updated tap position t new are the same.
この例では、判定部213eは、自動電圧調整器SVRbについて、タップの初期位置tiniと、タップの更新後の位置tnewとが同じであるか否かを判定する。 In this example, the determining unit 213e determines whether the initial tap position t ini and the updated tap position t new are the same for the automatic voltage regulator SVRb.
ステップS407において、判定部213eが、同じでないと判定した場合(S407:N)、ステップS408に進む。ステップS407において、判定部213eが同じであると判定した場合の場合(S407:Y)、ステップS409に進む。 If the determination unit 213e determines in step S407 that they are not the same (S407: N), proceed to step S408. If the determination unit 213e determines in step S407 that they are the same (S407: Y), proceed to step S409.
ステップS408において、判定部213fは、タップの初期位置tiniと、タップの更新後の位置tnewとが同じでない回数が所定回数となったか否かを判定する。 In step S408, the determination unit 213f determines whether the number of times that the initial tap position t ini and the updated tap position t new are not the same has reached a predetermined number.
ステップS408において、判定部213fが、同じでない回数が所定回数未満と判定した場合(S408:Y)、ステップS403に戻る。このとき、タップの初期位置tiniを、改めてタップの更新後の位置tnewとする。 In step S408, if the determining unit 213f determines that the number of times the taps are not the same is less than the predetermined number of times (S408: Y), the process returns to step S403. At this time, the initial tap position t ini is set to the updated tap position t new .
ステップS408において、判定部213fが、同じでない回数が所定回数となったと判定した場合(S408:N)、ステップS409に進む。 In step S408, if the determination unit 213f determines that the number of times the values are not the same has reached the predetermined number (S408: N), the process proceeds to step S409.
ステップS409において、出力部214は、推定部213d及び位置推定部213hによって推定された区間の状態(負荷の状態及びタップの位置)を出力し、処理を終了する。 In step S409, the output unit 214 outputs the section state (load state and tap position) estimated by the estimation unit 213d and the position estimation unit 213h, and ends the processing.
この例では、出力部214は、区間Kbの状態(ノードNa、Nf~Niの夫々における有効電力負荷及び無効電力負荷並びに自動電圧調整器SVRbのタップの位置)を出力し、処理を終了する。 In this example, the output unit 214 outputs the state of section Kb (the active and reactive power loads at nodes Na, Nf to Ni, and the tap position of the automatic voltage regulator SVRb) and ends the process.
以上の処理により、配電系統1が含む自動電圧調整器SVRbのタップの位置を推定することが可能となる。 The above processing makes it possible to estimate the tap position of the automatic voltage regulator SVRb included in the power distribution system 1.
上記実施形態においては、図1に示した区間Kbを例に挙げて説明した。なお、図4に示した第2の区間に分類される区間K3であっても、上記方法2に基づく処理を実行する状態推定装置2により、区間K3の状態(つまり、負荷の状態、自動電圧調整器SVR3、SVR4の夫々のタップの位置を一意的に推定することができる。 In the above embodiment, section Kb shown in Figure 1 was used as an example. Even in section K3, which is classified as the second section shown in Figure 4, the state of section K3 (i.e., the load state and the tap positions of automatic voltage regulators SVR3 and SVR4) can be uniquely estimated by the state estimation device 2 that executes processing based on the above method 2.
具体的には、図11に示す処理を区間K3に適用する場合、ステップS301において、取得部213aは、区間K3の上流側の端部に設置されたセンサ付開閉器SW(SW4、SW5)による潮流測定値を取得する。 Specifically, when the processing shown in FIG. 11 is applied to section K3, in step S301, the acquisition unit 213a acquires power flow measurement values from the sensor-equipped switches SW (SW4, SW5) installed at the upstream end of section K3.
次いで、ステップS302において、自動電圧調整器SVR(SVR4、SVR5)の夫々のタップの初期位置を設定する。このときに設定する夫々のタップの位置tini4、tini5は、区間Kbの場合と同様に任意でよい。 Next, in step S302, the initial tap positions of the automatic voltage regulators SVR (SVR4, SVR5) are set. The tap positions t ini4 and t ini5 set at this time may be arbitrary, as in the case of section Kb.
次いで、ステップS303において、推定部213bは、自動電圧調整器SVR(SVR4、SVR5)の夫々のタップの初期位置をtini4、tini5に固定した状態で、ノードN8~N11の夫々における有効電力負荷及び無効電力負荷を推定する(上述の2-1.負荷の推定)。 Next, in step S303, the estimation unit 213b estimates the active power load and reactive power load at each of the nodes N8 to N11 while fixing the initial positions of the taps of each of the automatic voltage regulators SVR (SVR4, SVR5) to t ini4 and t ini5 (see 2-1. Load estimation above).
次いで、ステップS304において、潮流計算部213cは、ステップS303で推定されたノードN8~N11の夫々における有効電力負荷及び無効電力負荷に基づいて、区間K3の潮流計算を実行する(上述の2-2.潮流計算)。 Next, in step S304, the power flow calculation unit 213c performs power flow calculations for section K3 based on the active power loads and reactive power loads at each of nodes N8 to N11 estimated in step S303 (see 2-2. Power flow calculations above).
次いで、ステップS305において、電圧計算部213gは、ステップS304の潮流計算部213cの計算結果に基づいて、自動電圧調整器SVR4、SVR5の夫々の2次側の所定の目標地点の電圧を計算する(上述の2-3.電圧計算)。 Next, in step S305, the voltage calculation unit 213g calculates the voltage at a predetermined target point on the secondary side of each of the automatic voltage regulators SVR4 and SVR5 based on the calculation results of the power flow calculation unit 213c in step S304 (2-3. Voltage calculation above).
次いで、ステップS306において、位置推定部213hは、自動電圧調整器SVR4、SVR5の夫々について、目標地点の電圧と、制御方式に関する情報に含まれる基準電圧と、の差に基づいて、目標地点の電圧が基準電圧となるよう、タップの位置を推定する。このときのタップの位置を、自動電圧調整器SVR4、SVR5の夫々の更新後のタップの位置tnew4、tnew5とする。 Next, in step S306, the position estimator 213h estimates the tap positions for each of the automatic voltage regulators SVR4 and SVR5 based on the difference between the voltage at the target point and the reference voltage included in the information about the control method, so that the voltage at the target point becomes the reference voltage. The tap positions at this time are designated as updated tap positions t new4 and t new5 for the automatic voltage regulators SVR4 and SVR5, respectively.
また、図12に示す収束計算の処理を区間K3に適用する場合、ステップ407において、自動電圧調整器SVR4、SVR5の夫々について、タップの初期位置と、タップの更新後の位置とが同じか否かを判定する。 Furthermore, when the convergence calculation process shown in Figure 12 is applied to section K3, in step 407, it is determined whether the initial tap position and the updated tap position are the same for each of the automatic voltage regulators SVR4 and SVR5.
このとき、自動電圧調整器SVR4、SVR5についていずれも、タップの初期位置と、タップの更新後が同じである場合(S408:Y)、ステップS409に進み、それ以外の場合にステップS408に進むこととすればよい。 At this time, if the initial tap positions and updated tap positions for both automatic voltage regulators SVR4 and SVR5 are the same (S408: Y), proceed to step S409; otherwise, proceed to step S408.
==まとめ==
以上、実施形態の状態推定装置2は、配電線11と、配電線11に直列に接続されるとともに、1次側及び2次側の間の変圧比をタップで変更可能な自動電圧調整器SVRとを含む配電系統1における区間の状態を推定する状態推定装置2であって、区間が、第1の区間の定義に当てはまる場合、区間を第1の区間と判定し、区間を第1の区間と判定しない場合、区間を第2の区間と判定する判定部211と、区間が第1の区間と判定された場合、第1の方法により、第1の区間における負荷の状態及びタップの位置を推定する状態推定部212と、区間が第2の区間と判定された場合、第2の方法により、第2の区間における負荷の状態及びタップの位置を推定する状態推定部213と、を含む。
==Summary==
As described above, the state estimation device 2 of the embodiment is a state estimation device 2 that estimates a state of a section in a power distribution system 1 that includes a distribution line 11 and an automatic voltage regulator SVR that is connected in series to the distribution line 11 and is capable of changing the transformation ratio between the primary side and the secondary side by a tap, and includes: a determination unit 211 that determines the section to be the first section if the section meets the definition of a first section, and determines the section to be the second section if the section is not determined to be the first section; a state estimation unit 212 that estimates the load state and tap position in the first section by a first method if the section is determined to be the first section; and a state estimation unit 213 that estimates the load state and tap position in the second section by a second method if the section is determined to be the second section.
このような構成によれば、配電系統1の区間を、第1の区間又は第2の区間に分類し、夫々の分類に応じた方法を用いて状態の推定を行うことにより、タップの位置を推定することかできる。 With this configuration, the sections of the power distribution system 1 can be classified as first sections or second sections, and the tap position can be estimated by estimating the state using a method appropriate for each classification.
状態推定装置2において、状態推定部213は、第2の区間の上流側のセンサの潮流測定値を取得する取得部213aと、取得部213aが取得した潮流測定値と、タップの位置を示す第1の位置と、を用いて第2の区間の負荷の状態を推定する推定部213bと、推定部213bの推定結果に基づいて、第2の区間の潮流計算を実行する潮流計算部と、潮流計算部の計算結果と、自動電圧調整器SVRのタップの位置の制御方式に関する情報と、に基づいて、タップの第2の位置を推定する推定部213dと、を含む。このような構成によれば、第1の区間のみならず、第2の区間においても、タップの位置を一意的に推定することができる。 In the state estimation device 2, the state estimation unit 213 includes an acquisition unit 213a that acquires power flow measurement values from a sensor upstream of the second section; an estimation unit 213b that estimates the load state of the second section using the power flow measurement values acquired by the acquisition unit 213a and a first position indicating the tap position; a power flow calculation unit that performs power flow calculations for the second section based on the estimation results of the estimation unit 213b; and an estimation unit 213d that estimates the second tap position based on the calculation results of the power flow calculation unit and information regarding the tap position control method of the automatic voltage regulator SVR. This configuration makes it possible to uniquely estimate the tap position not only in the first section but also in the second section.
状態推定装置2において、状態推定部213は、第1の位置と、第2の位置とが同じであるか否かを判定する判定部213eを更に含み、推定部213bは、第1の位置と、第2の位置とが同じでない場合、推定部213dで推定されたタップの位置を第1の位置として、第2の区間の負荷の状態を推定する。このような構成によれば、第2の区間の状態値の推定において、タップの位置を精度良く推定することができる。 In the state estimation device 2, the state estimation unit 213 further includes a determination unit 213e that determines whether the first position and the second position are the same. If the first position and the second position are not the same, the estimation unit 213b estimates the load state for the second section, using the tap position estimated by the estimation unit 213d as the first position. With this configuration, the tap position can be estimated with high accuracy when estimating the state value for the second section.
状態推定装置2において、状態推定部213は、第1の位置と、第2の位置とが同じでない回数が所定回数となったか否かを判定する判定部213fを更に含み、推定部213bは、回数が所定回数未満の場合、推定部213dで推定されたタップの位置を第1の位置として、第2の区間の負荷の状態を推定する。このような構成によれば、第2の区間の推定において、タップの位置を更に精度良く推定することができる。 In the state estimation device 2, the state estimation unit 213 further includes a determination unit 213f that determines whether the number of times the first position and the second position are not the same has reached a predetermined number, and if the number is less than the predetermined number, the estimation unit 213b estimates the load state for the second section by using the tap position estimated by the estimation unit 213d as the first position. With this configuration, the tap position can be estimated with even greater accuracy in estimating the second section.
状態推定装置2において、推定部213dは、計算結果のうち自動電圧調整器SVRの2次側の第1地点における第1電圧と、制御方式に関する情報の所定の式から得られる、第1地点から下流側の第2地点までの電圧低下量と、に基づいて、所定の地点の第2電圧を計算する電圧計算部213gと、第2電圧と、制御方式に関する情報に含まれる基準電圧と、の差に基づいて、第2電圧が基準電圧となるよう、第2の位置を推定する位置推定部213hと、を含む。このような構成によれば、第2の区間の推定において、タップの位置を容易に推定することができる。 In the state estimation device 2, the estimation unit 213d includes a voltage calculation unit 213g that calculates a second voltage at a predetermined point based on the first voltage at a first point on the secondary side of the automatic voltage regulator SVR among the calculation results and the amount of voltage drop from the first point to a second point downstream, obtained from a predetermined formula in the information related to the control method; and a position estimation unit 213h that estimates a second position based on the difference between the second voltage and a reference voltage included in the information related to the control method so that the second voltage becomes the reference voltage. This configuration makes it easy to estimate the tap position when estimating the second section.
実施形態の状態推定方法は、配電線11と、配電線11に直列に接続されるとともに、1次側及び2次側の間の変圧比をタップで変更可能な自動電圧調整器SVRとを含む配電系統1における区間の状態を推定する状態推定方法であって、区間が、第1の区間の定義に当てはまる場合、区間を第1の区間と判定し、区間を第1の区間と判定しない場合、区間を第2の区間と判定するステップと、区間が第1の区間と判定された場合、第1の方法により、第1の区間における負荷の状態及びタップの位置を推定するステップと、区間が第2の区間と判定された場合、第2の方法により、第2の区間における負荷の状態及びタップの位置を推定するステップと、を含む。 The state estimation method of the embodiment is a state estimation method for estimating the state of a section in a power distribution system (1) that includes a distribution line (11) and an automatic voltage regulator (SVR) that is connected in series to the distribution line (11) and whose transformation ratio between the primary side and the secondary side can be changed by a tap. The state estimation method includes the steps of: determining the section as a first section if the section meets the definition of a first section; determining the section as a second section if the section is not determined to be the first section; estimating the load state and tap position in the first section using the first method if the section is determined to be the first section; and estimating the load state and tap position in the second section using the second method if the section is determined to be the second section.
このような方法によれば、配電系統1の区間を、第1の区間又は第2の区間に分類し、夫々の分類に応じた方法を用いて状態の推定を行うことにより、タップの位置を推定することかできる。 This method allows the tap position to be estimated by classifying the sections of the power distribution system 1 into first sections or second sections and estimating the state using a method appropriate for each classification.
実施形態の状態推定プログラムは、配電線11と、配電線11に直列に接続されるとともに、1次側及び2次側の間の変圧比をタップで変更可能な自動電圧調整器SVRとを含む配電系統1における区間の状態を推定する状態推定プログラムであって、コンピュータに、区間が、第1の区間の定義に当てはまる場合、区間を第1の区間と判定し、区間を第1の区間と判定しない場合、区間を第2の区間と判定する判定部211と、区間が第1の区間と判定された場合、第1の方法により、第1の区間における負荷の状態及びタップの位置を推定する状態推定部212と、区間が第2の区間と判定された場合、第2の方法により、第2の区間における負荷の状態及びタップの位置を推定する状態推定部213と、を実現させる。 The state estimation program of the embodiment is a state estimation program that estimates the state of a section in a power distribution system 1 that includes a distribution line 11 and an automatic voltage regulator SVR that is connected in series to the distribution line 11 and whose transformation ratio between the primary side and secondary side can be changed by a tap. The program has a computer that implements: a determination unit 211 that determines the section as a first section if the section meets the definition of a first section, and determines the section as a second section if the section is not determined to be the first section; a state estimation unit 212 that estimates the load state and tap position in the first section using a first method if the section is determined to be the first section; and a state estimation unit 213 that estimates the load state and tap position in the second section using a second method if the section is determined to be the second section.
このようなプログラムによれば、配電系統1の区間を、第1の区間又は第2の区間に分類し、夫々の分類に応じた方法を用いて状態の推定を行うことにより、タップの位置を推定することかできる。 This program allows the tap position to be estimated by classifying the sections of the power distribution system 1 into first sections or second sections and estimating the state using a method appropriate for each classification.
1:配電系統
10:配電変電所
11:配電線
2:状態推定装置
200:CPU
201:メモリ
202:通信装置
203:記憶装置
204:入力装置
205:出力装置
206:記録媒体読取装置
210:取得部
211:判定部
212:状態推定部
212a:取得部
212b:推定部
213:状態推定部
213a:取得部
213b:推定部
213c:潮流計算部
213d:推定部
213e:判定部
213f:判定部
213g:電圧計算部
213h:位置推定部
214:出力部
3:状態推定プログラム
4:系統情報テーブル
5:ネットワーク
6:記録媒体
1: Power distribution system 10: Power distribution substation 11: Power distribution line 2: State estimation device 200: CPU
201: Memory 202: Communication device 203: Storage device 204: Input device 205: Output device 206: Recording medium reading device 210: Acquisition unit 211: Determination unit 212: State estimation unit 212a: Acquisition unit 212b: Estimation unit 213: State estimation unit 213a: Acquisition unit 213b: Estimation unit 213c: Power flow calculation unit 213d: Estimation unit 213e: Determination unit 213f: Determination unit 213g: Voltage calculation unit 213h: Position estimation unit 214: Output unit 3: State estimation program 4: System information table 5: Network 6: Recording medium
Claims (7)
前記区間が、潮流測定値を測定するための第1センサと、前記第1センサに接続された第1線路と、前記第1線路に接続された1つの自動電圧調整器と、前記自動電圧調整器に接続された第2線路と、前記第2線路に接続された潮流測定値を測定するための第2センサとからなる場合、前記区間を第1の区間と判定し、前記区間を前記第1の区間と判定しない場合、前記区間を第2の区間と判定する判定部と、
前記区間が前記第1の区間と判定された場合、第1の方法により、前記第1の区間における負荷の状態及び前記タップの位置を推定する第1状態推定部と、
前記区間が前記第2の区間と判定された場合、第2の方法により、前記第2の区間における負荷の状態及び前記タップの位置を推定する第2状態推定部と、
を含む状態推定装置。 A state estimation device that estimates a state of a section in a power distribution system including a distribution line and an automatic voltage regulator that is connected in series to the distribution line and is capable of changing a transformation ratio between a primary side and a secondary side by a tap, comprising:
a determination unit that determines the section as a first section when the section comprises a first sensor for measuring power flow measurement values, a first line connected to the first sensor, one automatic voltage regulator connected to the first line, a second line connected to the automatic voltage regulator, and a second sensor for measuring power flow measurement values connected to the second line, and that determines the section as a second section when the section is not determined to be the first section;
a first state estimation unit that, when the section is determined to be the first section, estimates a load state and a tap position in the first section by a first method;
a second state estimation unit that, when the section is determined to be the second section, estimates a load state and a tap position in the second section by a second method;
A state estimation device comprising:
前記第2状態推定部は、
前記第2の区間の上流側のセンサの潮流測定値を取得する取得部と、
前記取得部が取得した前記潮流測定値と、前記タップの位置を示す第1の位置と、を用いて前記第2の区間の負荷の状態を推定する第1推定部と、
前記第1推定部の推定結果に基づいて、前記第2の区間の潮流計算を実行する潮流計算部と、
前記潮流計算部の計算結果と、前記自動電圧調整器の前記タップの位置の制御方式に関する情報と、に基づいて、前記タップの第2の位置を推定する第2推定部と、
を含む状態推定装置。 2. The state estimation device according to claim 1,
The second state estimation unit
an acquisition unit that acquires tidal current measurement values from a sensor on the upstream side of the second section;
a first estimation unit that estimates a load state in the second section using the power flow measurement value acquired by the acquisition unit and a first position that indicates a position of the tap;
a power flow calculation unit that performs a power flow calculation for the second section based on the estimation result of the first estimation unit; and
a second estimation unit that estimates a second position of the tap based on a calculation result of the power flow calculation unit and information related to a control method for the tap position of the automatic voltage regulator;
A state estimation device comprising:
前記第2状態推定部は、
前記第1の位置と、前記第2の位置とが同じであるか否かを判定する第1判定部を更に含み、
前記第1推定部は、
前記第1の位置と、前記第2の位置とが同じでない場合、前記第2推定部で推定された前記タップの位置を前記第1の位置として、前記第2の区間の負荷の状態を推定する、
状態推定装置。 3. The state estimation device according to claim 2,
The second state estimation unit
a first determination unit that determines whether the first position and the second position are the same;
The first estimation unit
If the first position and the second position are not the same, the position of the tap estimated by the second estimation unit is set as the first position, and the load state of the second section is estimated.
State estimator.
前記第2状態推定部は、
前記第1の位置と、前記第2の位置とが同じでない回数が所定回数となったか否かを判定する第2判定部を更に含み、
前記第1推定部は、
前記回数が前記所定回数未満の場合、前記第2推定部で推定された前記タップの位置を前記第1の位置として、前記第2の区間の負荷の状態を推定する、
状態推定装置。 4. The state estimation device according to claim 3,
The second state estimation unit
a second determination unit that determines whether the number of times the first position and the second position are not the same has reached a predetermined number,
The first estimation unit
If the number of times is less than the predetermined number of times, the position of the tap estimated by the second estimation unit is set as the first position, and the load state of the second section is estimated.
State estimator.
前記第2推定部は、
前記計算結果のうち前記自動電圧調整器の2次側の第1地点における第1電圧と、前記制御方式に関する情報の所定の式から得られる、前記第1地点から下流側の第2地点までの電圧低下量と、に基づいて、前記第2地点の第2電圧を計算する電圧計算部と、
前記第2電圧と、前記制御方式に関する情報に含まれる基準電圧と、の差に基づいて、前記第2電圧が前記基準電圧となるよう、前記第2の位置を推定する位置推定部と、
を含む状態推定装置。 The state estimation device according to any one of claims 2 to 4,
The second estimation unit
a voltage calculation unit that calculates a second voltage at the second point based on a first voltage at a first point on the secondary side of the automatic voltage regulator among the calculation results and a voltage drop amount from the first point to a second point downstream, the voltage drop amount being obtained from a predetermined equation of information related to the control method;
a position estimation unit that estimates the second position based on a difference between the second voltage and a reference voltage included in the information related to the control method so that the second voltage becomes the reference voltage;
A state estimation device comprising:
コンピュータが、
前記区間が、潮流測定値を測定するための第1センサと、前記第1センサに接続された第1線路と、前記第1線路に接続された1つの自動電圧調整器と、前記自動電圧調整器に接続された第2線路と、前記第2線路に接続された潮流測定値を測定するための第2センサとからなる場合、前記区間を第1の区間と判定し、前記区間を前記第1の区間と判定しない場合、前記区間を第2の区間と判定するステップと、
前記区間が前記第1の区間と判定された場合、第1の方法により、前記第1の区間における負荷の状態及び前記タップの位置を推定するステップと、
前記区間が前記第2の区間と判定された場合、第2の方法により、前記第2の区間における負荷の状態及び前記タップの位置を推定するステップと、
を含む状態推定方法。 A state estimation method for estimating a state of a section in a power distribution system including a distribution line and an automatic voltage regulator connected in series to the distribution line and capable of changing a transformation ratio between a primary side and a secondary side by a tap, comprising:
The computer
a step of determining the section as a first section when the section comprises a first sensor for measuring a power flow measurement value, a first line connected to the first sensor, one automatic voltage regulator connected to the first line, a second line connected to the automatic voltage regulator, and a second sensor for measuring a power flow measurement value connected to the second line, and determining the section as a second section when the section is not determined to be the first section;
When the section is determined to be the first section, estimating a load state and a position of the tap in the first section by a first method;
If the section is determined to be the second section, estimating the load state and the position of the tap in the second section by a second method;
A state estimation method including:
コンピュータに、
前記区間が、潮流測定値を測定するための第1センサと、前記第1センサに接続された第1線路と、前記第1線路に接続された1つの自動電圧調整器と、前記自動電圧調整器に接続された第2線路と、前記第2線路に接続された潮流測定値を測定するための第2センサとからなる場合、前記区間を第1の区間と判定し、前記区間を前記第1の区間と判定しない場合、前記区間を第2の区間と判定する判定部と、
前記区間が前記第1の区間と判定された場合、第1の方法により、前記第1の区間における負荷の状態及び前記タップの位置を推定する第1状態推定部と、
前記区間が前記第2の区間と判定された場合、第2の方法により、前記第2の区間における負荷の状態及び前記タップの位置を推定する第2状態推定部と、
を実現させる状態推定プログラム。 A state estimation program for estimating a state of a section in a power distribution system including a distribution line and an automatic voltage regulator connected in series to the distribution line and capable of changing a transformation ratio between a primary side and a secondary side by a tap, the program comprising:
On the computer,
a determination unit that determines the section as a first section when the section comprises a first sensor for measuring power flow measurement values, a first line connected to the first sensor, one automatic voltage regulator connected to the first line, a second line connected to the automatic voltage regulator, and a second sensor for measuring power flow measurement values connected to the second line, and that determines the section as a second section when the section is not determined to be the first section;
a first state estimation unit that, when the section is determined to be the first section, estimates a load state and a tap position in the first section by a first method;
a second state estimation unit that, when the section is determined to be the second section, estimates a load state and a tap position in the second section by a second method;
A state estimation program that realizes this.
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