(57)【要約】【課題】電圧制御性能を向上した調整装置を提供する。【解決手段】電圧制御装置の整定値を設定し、配電系統の制御電圧を調整する調整装置であって、制御電圧の実測データに基づいて、第１の計算方法により整定値を算出する整定値算出部と、整定値を電圧制御装置に設定した後に、制御電圧の実測データに基づいて、制御電圧の実測分布の計算値を取得する実測処理部と、整定値を電圧制御装置に設定した後の系統パラメータを用いて、第２の計算方法で制御電圧の仮想分布の計算値を取得する仮想処理部とを備え、整定値算出部は、実測分布の計算値と仮想分布の計算値との差異に基づいて、整定値を更新する調整装置を提供する。【選択図】図１Ａ
2020099125.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧制御装置の整定値を設定し、配電系統の制御電圧を調整する調整装置であって、
前記制御電圧の実測データに基づいて、第１の計算方法により整定値を算出する整定値算出部と、
前記整定値を前記電圧制御装置に設定した後に、前記制御電圧の実測データに基づいて、前記制御電圧の実測分布の計算値を取得する実測処理部と、
前記整定値を前記電圧制御装置に設定した後の系統パラメータを用いて、第２の計算方法で前記制御電圧の仮想分布の計算値を取得する仮想処理部と
を備え、
前記整定値算出部は、前記実測分布の計算値と前記仮想分布の計算値との差異に基づいて、前記整定値を更新する
調整装置。
【請求項２】
前記第１の計算方法は、前記第２の計算方法と同一の計算方法である
請求項１に記載の調整装置。
【請求項３】
前記第１の計算方法は、前記第２の計算方法と異なる計算方法である
請求項１に記載の調整装置。
【請求項４】
前記第１の計算方法は、重回帰分析であり、
前記第２の計算方法は、潮流計算である
請求項３に記載の調整装置。
【請求項５】
前記実測分布の計算値と前記仮想分布の計算値との差分を計算するための差分計算部を更に備え、
前記整定値算出部は、前記差分計算部による差分の計算結果に応じて、前記整定値を更新するか否かを決定する
請求項１から４のいずれか一項に記載の調整装置。
【請求項６】
前記整定値算出部は、前記整定値に設定された前記電圧制御装置の制御目標電圧Ｖｒｅｆに、前記差分の計算結果に応じた電圧を加算することにより、前記整定値を更新する
請求項５に記載の調整装置。
【請求項７】
前記整定値算出部は、前記差分計算部による差分の計算結果に応じて、計算方法毎に前記制御電圧の許容上下限値を調整する
請求項５に記載の調整装置。
【請求項８】
前記電圧制御装置と通信するための通信処理部を更に備え、
前記通信処理部は、前記制御電圧が許容範囲外になる時間が予め定められた期間より長い場合に、前記制御電圧の調整を開始する
請求項１から７のいずれか一項に記載の調整装置。
【請求項９】
前記調整装置は、直列に設けられた複数の電圧制御装置と通信し、前記複数の電圧制御装置ごとに目標点を設定し、
前記整定値算出部は、前記複数の電圧制御装置のそれぞれの前記目標点の制御電圧分布に基づいて、上流側の前記電圧制御装置の整定値を算出する
請求項１から８のいずれか一項に記載の調整装置。
【請求項１０】
電圧制御装置の整定値を設定し、配電系統の制御電圧を調整する調整方法であって、
前記制御電圧の実測データに基づいて、第１の計算方法により整定値を算出する段階と、
前記整定値を前記電圧制御装置に設定した後に、前記制御電圧の実測データに基づいて、前記制御電圧の実測分布の計算値を取得する段階と、
前記整定値を前記電圧制御装置に設定した後の系統パラメータを用いて、第２の計算方法で前記制御電圧の仮想分布の計算値を取得する段階と、
前記実測分布の計算値と前記仮想分布の計算値との差異に基づいて、前記整定値を更新する段階と
を備える調整方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の調整方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、調整装置、調整方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、整定値を用いて電圧制御装置の制御電圧を調整する調整装置が知られている（例えば、特許文献１および２参照）。
特許文献１  特開２０１０−２２０２８３号公報
特許文献２  特開２０１４−０２７７３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の調整装置では、再生可能エネルギーの導入による力率変化や逆潮流時の電圧上昇が生じると、電圧制御性能が悪化する場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１の態様においては、電圧制御装置の整定値を設定し、配電系統の制御電圧を調整する調整装置であって、制御電圧の実測データに基づいて、第１の計算方法により整定値を算出する整定値算出部と、整定値を電圧制御装置に設定した後に、制御電圧の実測データに基づいて、制御電圧の実測分布の計算値を取得する実測処理部と、整定値を電圧制御装置に設定した後の系統パラメータを用いて、第２の計算方法で制御電圧の仮想分布の計算値を取得する仮想処理部とを備え、整定値算出部は、実測分布の計算値と仮想分布の計算値との差異に基づいて、整定値を更新する調整装置を提供する。
【０００５】
第１の計算方法は、第２の計算方法と同一の計算方法であってよい。
【０００６】
第１の計算方法は、第２の計算方法と異なる計算方法であってよい。
【０００７】
第１の計算方法は、重回帰分析であり、第２の計算方法は、潮流計算であってよい。
【０００８】
調整装置は、実測分布の計算値と仮想分布の計算値との差分を計算するための差分計算部を更に備えてよい。整定値算出部は、差分計算部による差分の計算結果に応じて、整定値を更新するか否かを決定してよい。
【０００９】
整定値算出部は、整定値に設定された電圧制御装置の制御目標電圧Ｖｒｅｆに、差分の計算結果に応じた電圧を加算することにより、整定値を更新してよい。
【００１０】
整定値算出部は、差分計算部による差分の計算結果に応じて、計算方法毎に制御電圧の許容上下限値を調整してよい。
【００１１】
調整装置は、電圧制御装置と通信するための通信処理部を更に備えてよい。通信処理部は、制御電圧が許容範囲外になる時間が予め定められた期間より長い場合に、制御電圧の調整を開始してよい。
【００１２】
調整装置は、直列に設けられた複数の電圧制御装置と通信し、複数の電圧制御装置ごとに目標点を設定してよい。整定値算出部は、複数の電圧制御装置のそれぞれの目標点の制御電圧分布に基づいて、上流側の電圧制御装置の整定値を算出してよい。
【００１３】
本発明の第２の態様においては、電圧制御装置の整定値を設定し、配電系統の制御電圧を調整する調整方法であって、制御電圧の実測データに基づいて、第１の計算方法により整定値を算出する段階と、整定値を電圧制御装置に設定した後に、制御電圧の実測データに基づいて、制御電圧の実測分布の計算値を取得する段階と、整定値を電圧制御装置に設定した後の系統パラメータを用いて、第２の計算方法で制御電圧の仮想分布の計算値を取得する段階と、実測分布の計算値と仮想分布の計算値との差異に基づいて、整定値を更新する段階とを備える調整方法を提供する。
【００１４】
本発明の第３の態様においては、本発明の第２の態様に記載の調整方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを提供する。
【００１５】
なお、上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１Ａ】実施例に係る電圧制御システム３００の構成の一例を示す。
【図１Ｂ】実施例に係る電圧制御システム３００の動作のフローチャートを示す。
【図２】比較例に係るＳＶＲ設置点と制御目標点との間の線路における電圧変化を示す。
【図３Ａ】比較例３における、ＳＶＲ理想電圧ＶｓとＳＶＲ通過潮流の有効電力Ｐｓｖｒの散布図と回帰式の関係を示す。
【図３Ｂ】比較例３における、ＳＶＲ理想電圧ＶｓとＳＶＲ通過潮流の無効電力Ｑｓｖｒの散布図と回帰式の関係を示す。
【図４Ａ】非線形性が強い場合のＳＶＲ理想電圧Ｖｓの散布図の一例を示す。
【図４Ｂ】非線形性が強い場合のＳＶＲ理想電圧Ｖｓの散布図の一例を示す。
【図５Ａ】実施例における制御電圧の実測分布の一例を示す。
【図５Ｂ】実施例における制御電圧の仮想分布の一例を示す。
【図６】他の実施例に係る電圧制御システム３００の構成の一例を示す。
【図７】調整装置１００として機能するコンピュータ１９００のハードウェア構成の一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１８】
図１Ａは、実施例に係る電圧制御システム３００の構成の一例を示す。電圧制御システム３００は、調整装置１００と、電圧制御装置２００と、負荷３１０と、電圧測定装置３２０と、分散型電源３３０とを備える。
【００１９】
電圧制御装置２００は、電圧制御システム３００の配線系統における制御目標点の電圧Ｖｒを制御目標電圧Ｖｒｅｆに制御する。制御目標点は、電圧制御装置２００が電圧の値を補償すべき位置を指す。例えば、電圧制御装置２００は、配電系統に設けられた負荷時タップ切替装置（ＬＲＴ：Ｌｏａｄ  Ｒａｔｉｏ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ）や、自動電圧調整器（ＳＶＲ：Ｓｔｅｐ  Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｒｅｇｕｌａｔｏｒ）等の電圧制御機器である。電圧制御装置２００は、測定部２１０と、制御部２２０と、通信部２３０とを備える。
【００２０】
測定部２１０は、電圧制御装置２００において実測データを測定する。実測データには、電圧制御装置２００で測定した電圧、電流および位相等が含まれる。測定部２１０は、電圧制御装置２００の２次側電圧および電圧制御装置２００の通過潮流（即ち、有効電力と無効電力）を測定してよい。制御部２２０は、後述する整定値に基づいて電圧制御装置２００の動作を制御する。通信部２３０は、調整装置１００との間で、実測データおよび整定値を送受信する。
【００２１】
調整装置１００は、通信処理部１０と、記憶部２０と、実測処理部３０と、差分計算部４０と、整定値算出部５０と、系統パラメータ推定部６０と、仮想処理部７０とを備える。調整装置１００は、制御目標点の電圧Ｖｒを制御目標電圧Ｖｒｅｆから一定範囲内に維持するように、線路電圧降下補償器（ＬＤＣ：Ｌｉｎｅ  Ｄｒｏｐ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ）として機能する。調整装置１００は、電圧制御装置２００の整定値を設定し、配電系統の制御目標点における電圧Ｖｒを制御目標電圧Ｖｒｅｆに調整する。
【００２２】
整定値とは、電圧制御装置２００による電圧制御用の制御パラメータである。例えば、整定値は、整定値パラメータｘ、ｒ、Ｖｒｅｆである。ｘおよびｒは、有効電流と無効電流に関する各係数である。本例の調整装置１００は、整定値を電圧制御装置２００に設定した後に、第１の計算方法と第２の計算方法との比較に基づいて、整定値を更新する。
【００２３】
通信処理部１０は、電圧制御装置２００と通信する。本例の通信処理部１０は、通信部２３０と通信する。一例において、通信処理部１０は、電圧制御装置２００から実測データを受信する。通信処理部１０は、配電線上の電圧測定装置３２０から、実測データ（例えば、制御電圧）を取得してもよい。また、通信処理部１０は、調整装置１００で設定した整定値を電圧制御装置２００に送信する。
【００２４】
記憶部２０は、通信処理部１０が受信した実測データを記憶する。記憶部２０は、通信処理部１０で取得したデータを予め定められた期間について時系列で記憶してよい。例えば、記憶部２０は、電圧制御装置２００の２次側電圧、制御電圧、電圧制御装置２００の通過潮流を指定した時刻毎に記憶する。予め定められた期間は、１日であってよく、数週間であってよく、数か月であってもよい。記憶部２０は、記憶した実測データを実測処理部３０に送信する。
【００２５】
実測処理部３０は、実測データに基づいて、実測分布の計算値を取得する。実測処理部３０は、整定値を電圧制御装置２００に設定した後に、制御電圧の実測分布の計算値を取得する。例えば、実測分布の計算値は、予め定められた期間の実測データに対する、制御電圧の上限逸脱量、下限逸脱量、上限逸脱までの余裕量、下限逸脱までの余裕量および電圧平均値の少なくとも１つを含む。
【００２６】
整定値算出部５０は、実測処理部３０が取得した実測分布の計算値に基づいて、整定値を算出する。一例において、整定値算出部５０は、制御電圧の実測データに基づいて、第１の計算方法により整定値を算出する。例えば、整定値算出部５０は、整定値を重回帰分析で計算する。整定値算出部５０は、一定期間蓄積されたデータを用い、通過潮流に対し、電圧制御装置２００の２次側電圧制御後の制御電圧が許容範囲内となるような整定値を算出する。また、整定値算出部５０は、制御電圧が許容範囲内の中心電圧に近づくような整定値を算出してよい。例えば、整定値算出部５０は、整定値としてｒ、ｘ、Ｖｒｅｆをそれぞれ算出する。調整装置１００は、整定値算出部５０が算出した整定値を電圧制御装置２００に設定する。
【００２７】
系統パラメータ推定部６０は、記憶部２０が記憶した実測データに基づいて、配電系統の系統パラメータを推定する。系統パラメータは、潮流、インピーダンス、負荷３１０の大きさ等を含む。例えば、系統パラメータ推定部６０は、実測データに基づいて配電線上の負荷を推定し、事前に設定した電圧制御装置２００の整定値を用いて、予め定められた期間の潮流計算により制御電圧のシミュレーションを実行する。なお、負荷３１０の大きさは、センサによる実測値であってもよい。
【００２８】
仮想処理部７０は、整定値を電圧制御装置２００に設定した後の系統パラメータを用いて、第２の計算方法で制御電圧の仮想分布の計算値を取得する。仮想処理部７０は、第１の計算方法よりも高精度な第２の計算方法を用いて仮想分布の計算値を算出してよい。一例において、仮想処理部７０は、潮流計算等のシミュレーションにより制御電圧の仮想分布を計算する。例えば、仮想分布の計算値は、予め定められた期間の実測データに対する、制御電圧の上限逸脱量、下限逸脱量、上限逸脱までの余裕量、下限逸脱までの余裕量および電圧平均値の少なくとも１つを含む。
【００２９】
差分計算部４０は、実測分布の計算値と仮想分布の計算値とを比較する。差分計算部４０は、実測処理部３０からの計算値と仮想処理部７０からの計算値とを比較し、実際の制御データと計算データとの計算値の差分を計算する。即ち、差分計算部４０は、仮想分布と実測分布とのずれを検出する。例えば、電圧の場合、予め定められた期間の電圧最大値と電圧最小値の中点のずれや、一日の電圧平均値のずれである。
【００３０】
整定値算出部５０は、実測分布の計算値と仮想分布の計算値との差異に基づいて、整定値を更新する。整定値算出部５０は、差分計算部４０からの計算値を整定値計算の修正量として反映させ、整定値計算の補正を行う。その後、整定値算出部５０は、通信処理部１０を介して、電圧制御装置２００に整定値を送信する。例えば、整定値算出部５０は、計算に必要となる電圧管理上下限値にずれを反映させた値をシフトすることで、算出した整定値がそのずれを修正するように整定値を算出する。
【００３１】
なお、整定値算出部５０は、差分計算部４０による差分の計算結果に応じて、整定値を更新するか否かを決定してよい。例えば、整定値算出部５０は、仮想分布の計算値が実測分布の計算値よりも好ましい場合に、整定値を更新する。即ち、整定値算出部５０は、仮想分布の計算値が実測分布の計算値よりも好ましくない場合には、整定値を更新しなくてよい。仮想分布の計算値が実測分布の計算値よりも好ましい場合とは、整定値を更新することにより、調整装置１００の電圧制御性能が向上する場合を指す。例えば、電圧制御性能が向上する場合とは、電圧逸脱が少ない場合や、電圧上下限値からの余裕が大きい場合がある。
【００３２】
なお、第１の計算方法は、第２の計算方法と同一の計算方法であってよい。例えば、第１の計算方法および第２の計算方法は、いずれも重回帰分析である。第１の計算方法および第２の計算方法は、いずれも潮流計算であってよい。一例において、重回帰分析では、実際データを用いて、線形で電圧降下を想定することにより、精度は低くなるものの処理が高速となる。
【００３３】
また、第１の計算方法は、第２の計算方法と異なる計算方法であってよい。一例において、整定値算出部５０は、第２の計算方法よりも高速な第１の計算方法を用いて整定値を算出する。例えば、第１の計算方法は、重回帰分析であり、第２の計算方法は、潮流計算である。但し、第１の計算方法を潮流計算として、第２の計算方法を重回帰分析としてもよい。
【００３４】
以上の通り、調整装置１００は、仮想計算値と実測計算値との差異を計算する。調整装置１００は、仮想計算値と実測計算値との差異を補正するために、仮想計算値と実測計算値との差異に基づいて整定値を更新する。また、調整装置１００は、仮想計算値と実測計算値との差異を補正するために、仮想計算値と実測計算値との差異に基づいて、次の整定値の計算に必要となる値（例えば、制御目標電圧Ｖｒｅｆ、電圧管理幅など）を更新してもよい。これにより、調整装置１００は、以後の仮想計算値と実測計算値との差異を小さくすることができる。
【００３５】
調整装置１００は、整定値を更新することにより、制御電圧の電圧逸脱を防止することができる。なお、整定値の更新のタイミングは、１日毎であってもよく、１月毎であってもよく、１年毎であってもよい。
【００３６】
図１Ｂは、実施例に係る電圧制御システム３００の動作のフローチャートを示す。調整装置１００は、ステップＳ１００〜ステップＳ１０６を実行することにより、電圧制御装置２００の整定値を設定し、配電系統の制御電圧を調整する。但し、調整装置１００の動作は本例に限られない。
【００３７】
ステップＳ１００において、制御電圧の実測データに基づいて、第１の計算方法により整定値を算出する。本例の第１の計算方法は重回帰分析である。ステップＳ１０２において、整定値を電圧制御装置２００に設定した後に、制御電圧の実測データに基づいて、制御電圧の実測分布の計算値を取得する。ステップＳ１０４において、整定値を電圧制御装置２００に設定した後の系統パラメータを用いて、第２の計算方法で制御電圧の仮想分布の計算値を取得する。本例の第２の計算方法は潮流計算である。ステップＳ１０６において、実測分布の計算値と仮想分布の計算値との差異に基づいて整定値を更新する。
【００３８】
なお、調整装置１００は、整定値の更新を繰り返してよい。調整装置１００は、予め定められたタイミングで電圧制御装置２００の整定値を更新してもよい。例えば、通信処理部１０は、制御電圧が許容範囲外になる時間が予め定められた期間より長い場合に、制御電圧の調整を開始する。即ち、調整装置１００は、制御電圧が許容範囲内である場合に、電圧制御装置２００の整定値を更新する必要がない。これにより、調整装置１００を不必要に動作しないので消費電力を低減することができる。
【００３９】
図２は、比較例に係るＳＶＲ設置点と制御目標点との間の線路における電圧変化を示す。図２には、比較例１および比較例２について、線路における負荷が大きい場合（即ち、重負荷時）と小さい場合（即ち、低負荷時）における電圧の変化が示されている。
【００４０】
比較例１は、線路電圧降下補償器（ＬＤＣ：Ｌｉｎｅ  Ｄｒｏｐ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ）を有さない場合の電圧変化を示す。比較例２は、ＬＤＣを有する場合の電圧変化を示す。ＬＤＣは、制御目標点の電圧Ｖｒを制御目標電圧Ｖｒｅｆに維持する。一例において、制御目標電圧Ｖｒｅｆは６６００Ｖである。例えば、ＬＤＣは、誤差が制御目標電圧Ｖｒｅｆの２％から５％の範囲となるように、制御目標点の電圧を制御する。誤差には、シミュレーションの誤差、計測誤差、パラメータの誤差等が含まれる。
【００４１】
比較例１では、ＬＤＣを有さないので、ＳＶＲの設置点における電圧（例えば、ＳＶＲ２次側電圧）が制御目標点に向けて低下してしまう。比較例１において、制御目標点における電圧には、軽負荷時において制御目標電圧ＶｒｅｆからＶｄ１の偏差が生じ、重負荷時において制御目標電圧ＶｒｅｆからＶｄ２の偏差が生じている。重負荷時の偏差は軽負荷時の偏差よりも大きいので、Ｖｄ１＜Ｖｄ２となる。
【００４２】
一方、比較例２においては、ＬＤＣが、線路における負荷に応じ、設置点における電圧を昇降させる。これにより、軽負荷時においても重負荷時においても、制御目標点の電圧Ｖｒは、制御目標電圧Ｖｒｅｆに対して予め定められた範囲内に制御することができる。
【００４３】
但し、比較例では、重回帰分析を用いた線形解析等により電圧変化を計算している。比較例では、重回帰分析により、一定期間蓄積された実測データを用い、通過潮流に対して、ＳＶＲ２次側電圧を制御した後の制御電圧が許容範囲内となるような整定値を算出している。しかしながら、比較例に係る調整装置では、力率変化や逆潮流時の電圧上昇が生じた場合に対応することができない。
【００４４】
ここで、ＬＤＣによる電圧制御の一例を説明する。ＳＶＲ２次側電圧をＶ、ＳＶＲの通過電流をＩ（Ｉ＝Ｉｒｅ＋ｊＩｉｍ）、制御目標点のインピーダンスをＺ（Ｚ＝ｒ＋ｊｘ）とする。この場合、制御目標点の電圧Ｖｒは、近似的に（数１）式から算出される。
【数１】
2020099125.tif 000003
【００４５】
ここで、Ｉｒｅは通過電流の実部であり、有効電流を示す。Ｉｉｍは通過電流の虚部であり、無効電流を示す。また、ｊは虚数の単位を表す。またｒは抵抗を表し、ｊｘはリアクタンスを表す。また、単位は、全て基準電圧［ｋＶ］と基準容量［ｋＶＡ］によるｐｕ値である。（数１）式により算出された制御目標点の電圧Ｖｒが制御目標電圧Ｖｒｅｆとなるように、ＳＶＲ２次側電圧が制御される。
【００４６】
ＳＶＲは、内蔵する変圧器の二次側の変圧比をタップ動作により制御することにより、負荷側の配電線の電圧の調整を行う。制御目標点の電圧Ｖｒは、線路のインピーダンスや、負荷電流によって生じる電圧変動により、ＳＶＲから出力される電圧から変化する場合がある。この場合、ＳＶＲ２次側電圧が一定値に維持されていても、制御目標点の電圧Ｖｒが負荷変動により変動する。
【００４７】
ＳＶＲは、（数１）式により算出された制御目標点の電圧Ｖｒが制御目標電圧Ｖｒｅｆとなるように、ＳＶＲ２次側電圧を制御する。そのために、ＬＤＣは、Ｖｒ＝Ｖｒｅｆとなるように、ＳＶＲ２次側電圧Ｖが次の（数２）式を満たすように変圧比を制御する。
【数２】
2020099125.tif 000004
【００４８】
図３Ａおよび図３Ｂは、比較例３における、ＳＶＲ理想電圧ＶｓとＳＶＲ通過潮流の電力の散布図と回帰式の関係を示す。図３Ａは、比較例３における、ＳＶＲ理想電圧ＶｓとＳＶＲ通過潮流の有効電力Ｐｓｖｒの散布図と回帰式の関係を示す。回帰式１は、切片＝Ｖｒｅｆ、傾き＝ｒの直線である。図３Ｂは、比較例３における、ＳＶＲ理想電圧ＶｓとＳＶＲ通過潮流の無効電力Ｑｓｖｒの散布図と回帰式の関係を示す。回帰式２は、切片＝Ｖｒｅｆ、傾き＝ｘの直線である。なお、ＳＶＲ理想電圧Ｖｓは、制御電圧の最大値と最小値の中点が電圧管理範囲の中点となるように理想的にＳＶＲを制御した場合の電圧である。
【００４９】
本例では、潮流に対し電圧変化が線形的に変化することを前提として回帰式を設定している。しかしながら、比較例３では、対象となるデータにおいて、潮流に対し電圧変化が線形的に変化することを前提としているので、非線形性が強い場合、必ずしも電圧制御結果が電圧管理幅となるとは限らなくなる。したがって、比較例３では、制御余裕があるにもかかわらず、電圧逸脱を引き起こす場合がある。
【００５０】
図４Ａおよび図４Ｂは、非線形性が強い場合のＳＶＲ理想電圧Ｖｓの散布図の一例を示す。図４Ａおよび図４Ｂは、ＳＶＲ理想電圧Ｖｓと有効電力Ｐｓｖｒの散布図と回帰式を示す。
【００５１】
図４Ａの散布図は、力率変化および潮流変化が大きい場合を示す。例えば、配電線フィーダ上の一日のＰＶ発電時と負荷受電時の力率変化と潮流変化が大きい場合である。
【００５２】
図４Ｂの散布図は、無効電力調整がある場合の一例である。例えば、ＳＶＲの制御範囲にスタティックコンデンサ等の電圧に応じて無効電力等を調整する機器が設けられている場合である。
【００５３】
図４Ａおよび図４Ｂ中の点線枠で囲まれた範囲は線形回帰では誤差が発生しやすい領域であり、特に重潮流時に該当する。このように非線形性が強い場合には電圧制御が線形回帰の場合と異なるので、電圧制御誤差が発生し、電圧逸脱が発生しやすくなる。そのため、線形回帰で制御した結果に対し、電圧逸脱が発生した場合には、電圧逸脱を補正するための整定値計算が必要となる。
【００５４】
図５Ａは、実施例における制御電圧の実測分布の一例を示す。縦軸は制御電圧を示し、横軸は時刻を示す。図５Ａでは、制御電圧の実測データがプロットされている。電圧平均値は、プロットされた実測データの電圧の平均値を指す。電圧上限値および電圧下限値は、制御電圧の上限値および下限値を指す。図５Ａより、制御電圧の上限逸脱量、下限逸脱量、上限逸脱までの余裕量、下限逸脱までの余裕量、電圧平均値等を算出することができる。
【００５５】
図５Ｂは、実施例における制御電圧の仮想分布の一例を示す。縦軸は制御電圧を示し、横軸は時刻を示す。図５Ｂでは、制御電圧のシミュレーション結果である仮想分布がプロットされている。電圧平均値は、シミュレーション結果のプロットされた電圧の平均値を指す。電圧上限値および電圧下限値は、制御電圧の上限値および下限値を指す。図５Ｂより、制御電圧の上限逸脱量、下限逸脱量、上限逸脱までの余裕量、下限逸脱までの余裕量、電圧平均値等を算出することができる。
【００５６】
図５Ａでは電圧逸脱が発生しているものの、図５Ｂでは電圧逸脱が発生していない。即ち、シミュレーションでは電圧逸脱していない場合であっても、実際のデータでは電圧逸脱する場合がある。ここで、調整装置１００は、実動作時に電圧逸脱が生じないように、整定値を更新する。
【００５７】
差分計算部４０は、図５Ａで示した実測分布の計算値と図５Ｂで示した仮想分布の計算値との差異を算出する。そして、整定値算出部５０は、差分計算部４０が算出した差異に応じた整定値を算出することができる。このように、調整装置１００は、予め定められた期間で得られたデータに基づいて整定値を更新する場合、差分計算部４０が計算した差異を反映させるので、シミュレーション結果と実際のデータとのかい離を反映させ、電圧制御性能の向上を実現することができる。
【００５８】
例えば、調整装置１００は、整定値のバイアス成分である制御目標電圧Ｖｒｅｆに差異を加えることで整定値計算時には制御目標電圧Ｖｒｅｆが重回帰分析上で最適ではないものの、実測データを考慮した場合に最適な電圧制御を実現できる。
【００５９】
また、整定値算出部５０は、整定値に設定された電圧制御装置２００の制御目標電圧Ｖｒｅｆに、差分の計算結果に応じた電圧を加算することにより、整定値を更新してよい。これにより、整定値算出部５０は、制御電圧の全体をシフトさせて、制御電圧が許容範囲内に含まれるように調整する。整定値算出部５０は、差分計算部４０による差分の計算結果に応じて、計算方法毎に制御電圧の許容上下限値を調整してよい。
【００６０】
また、調整装置１００は、重回帰分析上の電圧管理幅の上限電圧あるいは下限電圧に差分計算部４０が計算した差異を加えることで、整定値計算中に想定される電圧分布を差異の分だけシフトさせてもよい。このように、調整装置１００は、線形回帰で整定した整定値に対して、非線形性に基づく誤差が生じる場合であっても、非線形性に基づく誤差を考慮した整定値に更新することにより、整定値の精度を向上することができる。したがって、調整装置１００は、実測データとのかい離を反映させることができ、電圧制御性能を向上することができる。
【００６１】
図６は、他の実施例に係る電圧制御システム３００の構成の一例を示す。本例の電圧制御システム３００は、複数の電圧制御装置２００を備える。
【００６２】
複数の電圧制御装置２００は、直列に設けられている。調整装置１００は、複数の電圧制御装置２００と通信し、複数の電圧制御装置２００ごとに目標点を設定する。調整装置１００は、それぞれの制御電圧分布に基づいて、上流側の電圧制御装置２００の整定値を調整する。調整装置１００は、下流側から順に複数の電圧制御装置２００の整定値を調整してよい。例えば、調整装置１００は、一段下流の電圧制御装置２００ｂの整定値を算出した後に、電圧制御装置２００ｂの整定値を更新した後の系統パラメータに基づいて、一段上流の電圧制御装置２００ａの整定値を調整する。
【００６３】
以上の通り、調整装置１００は、仮想計算値と実測計算値との差異を算出し、仮想計算値と実測計算値との差異に基づいて整定値を更新する。これにより、調整装置１００は、電圧制御性能の向上を実現することができる。したがって、調整装置１００は、再生可能エネルギーの導入による力率変化や逆潮流時の電圧上昇が生じた場合にも対応することができる。なお、調整装置１００は、電圧制御装置２００のＬＤＣパラメータを重回帰分析のような線形的な手法により計算する場合に限らず、非線形な計算手法である場合に対しても適用することができる。例えば、潮流計算をシミュレータとして用い、決定変数（ＬＤＣパラメータ）の更新をＰＳＯ（Ｐａｒｔｉｃｌｅ  Ｓｗａｒｍ  Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ）にて行うことが例として挙げられる。このような手法は特に電圧制御装置（ＳＶＣ等）に非線形要素がある場合に有効である。この場合であっても、調整装置１００は、仮想計算値と実測計算値との差異に基づいて整定値を更新して、電圧制御性能を向上できる。
【００６４】
図７は、調整装置１００として機能するコンピュータ１９００のハードウェア構成の一例を示す。また、複数のコンピュータが協働して調整装置１００として機能してもよい。
【００６５】
実施例に係るコンピュータ１９００は、ホスト・コントローラ２０８２により相互に接続されるＣＰＵ２０００、ＲＡＭ２０２０、グラフィック・コントローラ２０７５、および表示装置２０８０を有するＣＰＵ周辺部と、入出力コントローラ２０８４によりホスト・コントローラ２０８２に接続される通信インターフェイス２０３０、ハードディスクドライブ２０４０、およびＤＶＤドライブ２０６０を有する入出力部と、入出力コントローラ２０８４に接続されるＲＯＭ２０１０、フレキシブルディスク・ドライブ２０５０、および入出力チップ２０７０を有するレガシー入出力部と、を備える。
【００６６】
ホスト・コントローラ２０８２は、ＲＡＭ２０２０と、高い転送レートでＲＡＭ２０２０をアクセスするＣＰＵ２０００およびグラフィック・コントローラ２０７５とを接続する。ＣＰＵ２０００は、ＲＯＭ２０１０およびＲＡＭ２０２０に格納されたプログラムに基づいて動作し、各部の制御を行う。グラフィック・コントローラ２０７５は、ＣＰＵ２０００等がＲＡＭ２０２０内に設けたフレーム・バッファ上に生成する画像データを取得し、表示装置２０８０上に表示させる。これに代えて、グラフィック・コントローラ２０７５は、ＣＰＵ２０００等が生成する画像データを格納するフレーム・バッファを、内部に含んでもよい。
【００６７】
入出力コントローラ２０８４は、ホスト・コントローラ２０８２と、比較的高速な入出力装置である通信インターフェイス２０３０、ハードディスクドライブ２０４０、ＤＶＤドライブ２０６０を接続する。通信インターフェイス２０３０は、ネットワークを介して他の装置と通信する。ハードディスクドライブ２０４０は、コンピュータ１９００内のＣＰＵ２０００が使用するプログラムおよびデータを格納する。ＤＶＤドライブ２０６０は、ＤＶＤ−ＲＯＭ２０９５からプログラムまたはデータを読み取り、ＲＡＭ２０２０を介してハードディスクドライブ２０４０に提供する。
【００６８】
また、入出力コントローラ２０８４には、ＲＯＭ２０１０と、フレキシブルディスク・ドライブ２０５０、および入出力チップ２０７０の比較的低速な入出力装置とが接続される。ＲＯＭ２０１０は、コンピュータ１９００が起動時に実行するブート・プログラム、および／または、コンピュータ１９００のハードウェアに依存するプログラム等を格納する。フレキシブルディスク・ドライブ２０５０は、フレキシブルディスク２０９０からプログラムまたはデータを読み取り、ＲＡＭ２０２０を介してハードディスクドライブ２０４０に提供する。入出力チップ２０７０は、フレキシブルディスク・ドライブ２０５０を入出力コントローラ２０８４へと接続すると共に、例えばパラレル・ポート、シリアル・ポート、キーボード・ポート、マウス・ポート等を介して各種の入出力装置を入出力コントローラ２０８４へと接続する。
【００６９】
ＲＡＭ２０２０を介してハードディスクドライブ２０４０に提供されるプログラムは、フレキシブルディスク２０９０、ＤＶＤ−ＲＯＭ２０９５、またはＩＣカード等の記録媒体に格納されて利用者によって提供される。プログラムは、記録媒体から読み出され、ＲＡＭ２０２０を介してコンピュータ１９００内のハードディスクドライブ２０４０にインストールされ、ＣＰＵ２０００において実行される。プログラムは、コンピュータ１９００にインストールされ、コンピュータ１９００を、調整装置１００の各構成として機能させる。
【００７０】
プログラムに記述された情報処理は、コンピュータ１９００に読込まれることにより、ソフトウェアと上述した各種のハードウェア資源とが協働した具体的手段である通信処理部１０、記憶部２０、実測処理部３０、差分計算部４０、整定値算出部５０、系統パラメータ推定部６０および仮想処理部７０の少なくとも一部として機能する。そして、この具体的手段によって、本実施形態におけるコンピュータ１９００の使用目的に応じた情報の演算または加工を実現することにより、使用目的に応じた特有の調整装置１００が構築される。
【００７１】
一例として、コンピュータ１９００と外部の装置等との間で通信を行う場合には、ＣＰＵ２０００は、ＲＡＭ２０２０上にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理内容に基づいて、通信インターフェイス２０３０に対して通信処理を指示する。通信インターフェイス２０３０は、ＣＰＵ２０００の制御を受けて、ＲＡＭ２０２０、ハードディスクドライブ２０４０、フレキシブルディスク２０９０、またはＤＶＤ−ＲＯＭ２０９５等の記憶装置上に設けた送信バッファ領域等に記憶された送信データを読み出してネットワークへと送信し、もしくは、ネットワークから受信した受信データを記憶装置上に設けた受信バッファ領域等へと書き込む。このように、通信インターフェイス２０３０は、ＤＭＡ（ダイレクト・メモリ・アクセス）方式により記憶装置との間で送受信データを転送してもよく、これに代えて、ＣＰＵ２０００が転送元の記憶装置または通信インターフェイス２０３０からデータを読み出し、転送先の通信インターフェイス２０３０または記憶装置へとデータを書き込むことにより送受信データを転送してもよい。
【００７２】
また、ＣＰＵ２０００は、ハードディスクドライブ２０４０、ＤＶＤドライブ２０６０（ＤＶＤ−ＲＯＭ２０９５）、フレキシブルディスク・ドライブ２０５０（フレキシブルディスク２０９０）等の外部記憶装置に格納されたファイルまたはデータベース等の中から、全部または必要な部分をＤＭＡ転送等によりＲＡＭ２０２０へと読み込ませ、ＲＡＭ２０２０上のデータに対して各種の処理を行う。そして、ＣＰＵ２０００は、処理を終えたデータを、ＤＭＡ転送等により外部記憶装置へと書き戻す。このような処理において、ＲＡＭ２０２０は、外部記憶装置の内容を一時的に保持するものとみなせるから、本実施形態においてはＲＡＭ２０２０および外部記憶装置等をメモリ、記憶部、または記憶装置等と総称する。本実施形態における各種のプログラム、データ、テーブル、データベース等の各種の情報は、このような記憶装置上に格納されて、情報処理の対象となる。なお、ＣＰＵ２０００は、ＲＡＭ２０２０の一部をキャッシュメモリに保持し、キャッシュメモリ上で読み書きを行うこともできる。このような形態においても、キャッシュメモリはＲＡＭ２０２０の機能の一部を担うから、本実施形態においては、区別して示す場合を除き、キャッシュメモリもＲＡＭ２０２０、メモリ、および／または記憶装置に含まれるものとする。
【００７３】
また、ＣＰＵ２０００は、ＲＡＭ２０２０から読み出したデータに対して、プログラムの命令列により指定された、本実施形態中に記載した各種の演算、情報の加工、条件判断、情報の検索・置換等を含む各種の処理を行い、ＲＡＭ２０２０へと書き戻す。例えば、ＣＰＵ２０００は、条件判断を行う場合においては、本実施形態において示した各種の変数が、他の変数または定数と比較して、大きい、小さい、以上、以下、等しい等の条件を満たすかどうかを判断し、条件が成立した場合（または不成立であった場合）に、異なる命令列へと分岐し、またはサブルーチンを呼び出す。
【００７４】
また、ＣＰＵ２０００は、記憶装置内のファイルまたはデータベース等に格納された情報を検索することができる。例えば、第１属性の属性値に対し第２属性の属性値がそれぞれ対応付けられた複数のエントリが記憶装置に格納されている場合において、ＣＰＵ２０００は、記憶装置に格納されている複数のエントリの中から第１属性の属性値が指定された条件と一致するエントリを検索し、そのエントリに格納されている第２属性の属性値を読み出すことにより、所定の条件を満たす第１属性に対応付けられた第２属性の属性値を得ることができる。
【００７５】
以上に示したプログラムまたはモジュールは、外部の記録媒体に格納されてもよい。記録媒体としては、フレキシブルディスク２０９０、ＤＶＤ−ＲＯＭ２０９５の他に、ＤＶＤ、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）、またはＣＤ等の光学記録媒体、ＭＯ等の光磁気記録媒体、テープ媒体、ＩＣカード等の半導体メモリ等を用いることができる。また、専用通信ネットワークまたはインターネットに接続されたサーバシステムに設けたハードディスクまたはＲＡＭ等の記憶装置を記録媒体として使用し、ネットワークを介してプログラムをコンピュータ１９００に提供してもよい。
【００７６】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００７７】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【００７８】
１０・・・通信処理部、２０・・・記憶部、３０・・・実測処理部、４０・・・差分計算部、５０・・・整定値算出部、６０・・・系統パラメータ推定部、７０・・・仮想処理部、１００・・・調整装置、２００・・・電圧制御装置、２１０・・・測定部、２２０・・・制御部、２３０・・・通信部、３００・・・電圧制御システム、３１０・・・負荷、３２０・・・電圧測定装置、３３０・・・分散型電源、１９００・・・コンピュータ、２０００・・・ＣＰＵ、２０１０・・・ＲＯＭ、２０２０・・・ＲＡＭ、２０３０・・・通信インターフェイス、２０４０・・・ハードディスクドライブ、２０５０・・・フレキシブルディスク・ドライブ、２０６０・・・ＤＶＤドライブ、２０７０・・・入出力チップ、２０７５・・・グラフィック・コントローラ、２０８０・・・表示装置、２０８２・・・ホスト・コントローラ、２０８４・・・入出力コントローラ、２０９０・・・フレキシブルディスク、２０９５・・・ＤＶＤ−ＲＯＭ
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
2020099125.tif 000006
【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
2020099125.tif 000009
【図４Ａ】
2020099125.tif 000010
【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
2020099125.tif 000012
【図５Ｂ】
2020099125.tif 000013
【図６】
2020099125.tif 000014
【図７】
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