(57)【要約】【課題】受配電設備の電気機器、電源及び負荷設備の配置位置を一元的に決定することができる、受配電設備の構成配置設計方法及び構成配置設計装置を提供する。【解決手段】第１受電断路器７ａ，７ｃ又は第２受電断路器７ｂ，７ｄのいずれかのみがオン動作し、かつ、第１負荷設備断路器８ａ，８ｃ，８ｅ又は第２負荷設備断路器８ｂ，８ｄ，８ｆのいずれかのみがオン動作する、という受配電設備の通常運転時の運用特性を利用し、各負荷設備５ａ，５ｂ，５ｃ毎のルート抽出数を大幅に削減可能とした。これにより、各負荷設備５ａ，５ｂ，５ｃ毎に稼働率を計算する際、算出式項数を大幅に減らすことができ、各負荷設備５ａ，５ｂ，５ｃの稼働率を容易に求めることが可能となる。【選択図】図９
2020061794.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１母線と第２母線とが母線連絡線で接続された二重母線構造からなる受配電設備の構成配置設計方法において、
電気機器、第１受電断路器及び第２受電断路器を介して前記第１母線及び前記第２母線に接続可能な電源と、第１負荷設備断路器及び第２負荷設備断路器を介して前記第１母線及び前記第２母線に接続可能な負荷設備とを、前記第１母線及び前記第２母線に配置させた前記受配電設備の設計情報を取得する設計情報取得工程と、
前記第１受電断路器、前記第２受電断路器、前記第１負荷設備断路器及び前記第２負荷設備断路器をそれぞれオンオフ動作させた場合に、各前記電源から各前記負荷設備に電力が供給可能となる全てのルートを抽出する全ルート抽出工程と、
前記全ルート抽出工程で抽出された前記ルートのうち、前記第１受電断路器及び前記第２受電断路器の両方がオン動作して前記電源が前記第１母線及び前記第２母線の両方に接続されたときのルートと、前記第１負荷設備断路器及び前記第２負荷設備断路器の両方がオン動作して前記負荷設備が前記第１母線及び前記第２母線の両方に接続されたときのルートと、を変則的ルートとし、前記全ルート抽出工程で抽出した前記ルートから前記変則的ルートを排除した、計算対象ルートを特定する計算対象ルート特定工程と、
前記計算対象ルートに沿って配置されている、前記第１受電断路器、前記第２受電断路器、前記第１負荷設備断路器、前記第２負荷設備断路器及び前記電気機器におけるそれぞれの既知の信頼度を基に、各前記負荷設備毎に、少なくとも稼働率及び不稼働率のいずれか一方を算出する算出工程と、
前記稼働率又は前記不稼働率を基に、前記電気機器、前記電源、又は前記負荷設備について前記二重母線構造での配置設計を行う配置設計工程と、
を備える、受配電設備の構成配置設計方法。
【請求項２】
前記電気機器は、変圧器、遮断器、変流器、避雷器のいずれかである、請求項１に記載の受配電設備の構成配置設計方法。
【請求項３】
第１母線と第２母線とが母線連絡線で接続された二重母線構造からなる受配電設備の構成配置設計装置において、
電気機器、第１受電断路器及び第２受電断路器を介して前記第１母線及び前記第２母線に接続可能な電源と、第１負荷設備断路器及び第２負荷設備断路器を介して前記第１母線及び前記第２母線に接続可能な負荷設備とを、前記第１母線及び前記第２母線に配置させた前記受配電設備の設計情報を取得する設計情報取得部と、
前記第１受電断路器、前記第２受電断路器、前記第１負荷設備断路器及び前記第２負荷設備断路器をそれぞれオンオフ動作させた場合に、各前記電源から各前記負荷設備に電力が供給可能となる全てのルートを抽出する全ルート抽出部と、
前記全ルート抽出部で抽出された前記ルートのうち、前記第１受電断路器及び前記第２受電断路器の両方がオン動作して前記電源が前記第１母線及び前記第２母線の両方に接続されたときのルートと、前記第１負荷設備断路器及び前記第２負荷設備断路器の両方がオン動作して前記負荷設備が前記第１母線及び前記第２母線の両方に接続されたときのルートと、を変則的ルートとし、前記全ルート抽出部で抽出した前記ルートから前記変則的ルートを排除した、計算対象ルートを特定する計算対象ルート特定部と、
前記計算対象ルートに沿って配置されている、前記第１受電断路器、前記第２受電断路器、前記第１負荷設備断路器、前記第２負荷設備断路器及び前記電気機器におけるそれぞれの既知の信頼度を基に、各前記負荷設備毎に、少なくとも稼働率及び不稼働率のいずれか一方を算出する算出部と、を備え、
前記稼働率又は前記不稼働率を基に、設計者に対して、前記電気機器、前記電源、又は前記負荷設備について前記二重母線構造での配置設計を行わせる、受配電設備の構成配置設計装置。
【請求項４】
前記算出部により算出された前記稼働率又は前記不稼働率を表示する表示部と、
前記設計者に対して、前記電気機器、前記電源、又は前記負荷設備について前記二重母線構造での配置位置を変更させる設計情報変更部と、
を備える、請求項３に記載の受配電設備の構成配置設計装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受配電設備の構成配置設計方法及び構成配置設計装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、所定敷地内に点在している、工場施設等の複数の負荷設備に対して、電源から電力を供給する際、事故発生時に電力系統を分離して、他への事故波及を防ぐため、第１母線と第２母線とが母線連絡線により接続された二重母線構造の受配電設備が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２５８１４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような受配電設備は、電源の配置位置、母線連絡線の配置位置、負荷設備の配置位置、遮断器等の電気機器の配置位置等に応じて、負荷設備の稼働率が変わってくる。このため、受配電設備内に、これら電気機器、電源及び負荷設備等をどの位置に配置させるかは重要な事項となる。
【０００５】
しかしながら、従来では、これら受配電設備の電気機器、電源及び負荷設備等の配置位置を一元的に決定する手法は確立されていなかった。
【０００６】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、受配電設備の電気機器、電源及び負荷設備の配置位置を一元的に決定することができる、受配電設備の構成配置設計方法及び構成配置設計装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の受配電設備の構成配置設計方法は、第１母線と第２母線とが母線連絡線で接続された二重母線構造からなる受配電設備の構成配置設計方法において、電気機器、第１受電断路器及び第２受電断路器を介して前記第１母線及び前記第２母線に接続可能な電源と、第１負荷設備断路器及び第２負荷設備断路器を介して前記第１母線及び前記第２母線に接続可能な負荷設備とを、前記第１母線及び前記第２母線に配置させた前記受配電設備の設計情報を取得する設計情報取得工程と、前記第１受電断路器、前記第２受電断路器、前記第１負荷設備断路器及び前記第２負荷設備断路器をそれぞれオンオフ動作させた場合に、各前記電源から各前記負荷設備に電力が供給可能となる全てのルートを抽出する全ルート抽出工程と、前記全ルート抽出工程で抽出された前記ルートのうち、前記第１受電断路器及び前記第２受電断路器の両方がオン動作して前記電源が前記第１母線及び前記第２母線の両方に接続されたときのルートと、前記第１負荷設備断路器及び前記第２負荷設備断路器の両方がオン動作して前記負荷設備が前記第１母線及び前記第２母線の両方に接続されたときのルートと、を変則的ルートとし、前記全ルート抽出工程で抽出した前記ルートから前記変則的ルートを排除した、計算対象ルートを特定する計算対象ルート特定工程と、前記計算対象ルートに沿って配置されている、前記第１受電断路器、前記第２受電断路器、前記第１負荷設備断路器、前記第２負荷設備断路器及び前記電気機器におけるそれぞれの既知の信頼度を基に、各前記負荷設備毎に、少なくとも稼働率及び不稼働率のいずれか一方を算出する算出工程と、前記稼働率又は前記不稼働率を基に、前記電気機器、前記電源、又は前記負荷設備について前記二重母線構造での配置設計を行う配置設計工程と、を備えるものである。
【０００８】
また、本発明の受配電設備の構成配置設計装置は、第１母線と第２母線とが母線連絡線で接続された二重母線構造からなる受配電設備の構成配置設計装置において、電気機器、第１受電断路器及び第２受電断路器を介して前記第１母線及び前記第２母線に接続可能な電源と、第１負荷設備断路器及び第２負荷設備断路器を介して前記第１母線及び前記第２母線に接続可能な負荷設備とを、前記第１母線及び前記第２母線に配置させた前記受配電設備の設計情報を取得する設計情報取得部と、前記第１受電断路器、前記第２受電断路器、前記第１負荷設備断路器及び前記第２負荷設備断路器をそれぞれオンオフ動作させた場合に、各前記電源から各前記負荷設備に電力が供給可能となる全てのルートを抽出する全ルート抽出部と、前記全ルート抽出部で抽出された前記ルートのうち、前記第１受電断路器及び前記第２受電断路器の両方がオン動作して前記電源が前記第１母線及び前記第２母線の両方に接続されたときのルートと、前記第１負荷設備断路器及び前記第２負荷設備断路器の両方がオン動作して前記負荷設備が前記第１母線及び前記第２母線の両方に接続されたときのルートと、を変則的ルートとし、前記全ルート抽出部で抽出した前記ルートから前記変則的ルートを排除した、計算対象ルートを特定する計算対象ルート特定部と、前記計算対象ルートに沿って配置されている、前記第１受電断路器、前記第２受電断路器、前記第１負荷設備断路器、前記第２負荷設備断路器及び前記電気機器におけるそれぞれの既知の信頼度を基に、各前記負荷設備毎に、少なくとも稼働率及び不稼働率のいずれか一方を算出する算出部と、を備え、前記稼働率又は前記不稼働率を基に、設計者に対して、前記電気機器、前記電源、又は前記負荷設備について前記二重母線構造での配置設計を行わせるものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、各負荷設備毎に稼働率及び／又は不稼働率を計算する際、第１受電断路器、第２受電断路器、第１負荷設備断路器及び第２負荷設備断路器の運用特性を活かし算出式項数を大幅に減らすことができるので、各負荷設備の稼働率及び／又は不稼働率を容易に求めることができる。このような稼働率及び／又は不稼働率を基に、受配電設備の構成配置を設計することで、受配電設備の電気機器、電源及び負荷設備の配置位置を一元的に決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】受配電設備の構成の一例と、所定位置で事故が発生したときの事故電流の流れと、を示した概略図である。
【図２】母線連絡遮断器をオフ動作させたときの概略図である。
【図３】電源と第１母線との間に配置された受電遮断器をオフ動作させたときの概略図である。
【図４】所定の負荷設備に接続された第１負荷設備断路器及び第２負荷設備断路器をいずれもオン動作させたときの概略図である。
【図５】第１母線に接続されていた負荷設備を第２母線に接続させたときの概略図である。
【図６】本発明の構成配置設計装置の全体構成を示すブロック図である。
【図７】本発明による構成配置設計装置にて設計される受配電設備の設計情報の一例を示した概略図である。
【図８】構成配置設計装置で算出した稼働率を基に、図７の設計情報を改変したときの概略図である。
【図９】構成配置設計処理を示すフローチャートである。
【図１０】通常運転時のルート数を説明するための概略図であり、図１０Ａは一の電源から負荷設備までのルートの概略図（１）、図１０Ｂは一の電源から負荷設備までのルートの概略図（２）、図１０Ｃは一の電源から負荷設備までのルートの概略図（３）、図１０Ｄは一の電源から負荷設備までのルートの概略図（４）を示す。
【図１１】通常運転時のルート数を説明するための概略図であり、図１１Ａは他の電源から負荷設備までのルートの概略図（１）、図１１Ｂは他の電源から負荷設備までのルートの概略図（２）、図１１Ｃは他の電源から負荷設備までのルートの概略図（３）、図１１Ｄは他の電源から負荷設備までのルートの概略図（４）を示す。
【図１２】母線切換運転時を考慮したルート数を説明するための概略図であり、図１２Ａは一の電源から負荷設備までの変則的ルートの概略図（１）、図１２Ｂは一の電源から負荷設備までの変則的ルートの概略図（２）、図１２Ｃは一の電源から負荷設備までの変則的ルートの概略図（３）、図１２Ｄは一の電源から負荷設備までの変則的ルートの概略図（４）、図１２Ｅは一の電源から負荷設備までの変則的ルートの概略図（５）、図１２Ｆは一の電源から負荷設備までの変則的ルートの概略図（６）、図１２Ｇは一の電源から負荷設備までの変則的ルートの概略図（７）、図１２Ｈは一の電源から負荷設備までの変則的ルートの概略図（８）を示す。
【図１３】母線切換運転時を考慮したルート数を説明するための概略図であり、図１３Ａは他の電源から負荷設備までの変則的ルートの概略図（１）、図１３Ｂは他の電源から負荷設備までの変則的ルートの概略図（２）、図１３Ｃは他の電源から負荷設備までの変則的ルートの概略図（３）、図１３Ｄは他の電源から負荷設備までの変則的ルートの概略図（４）、図１３Ｅは他の電源から負荷設備までの変則的ルートの概略図（５）、図１３Ｆは他の電源から負荷設備までの変則的ルートの概略図（６）を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下図面について、本発明の一実施形態を詳述する。以下の説明において、同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１２】
＜設計対象となる二重母線構造の受配電設備について＞
始めに、本発明の構成配置設計装置にて設計を行う、一般的な二重母線構造の受配電設備１について説明する。図１は、二重母線構造の受配電設備１について構成の一例を示した概略図である。受配電設備１は、第１母線２ａと第２母線２ｂとが母線連絡線３で接続された二重母線構造を有する。
【００１３】
受配電設備１は、電源４ａ，４ｂから供給される電力を、第１母線２ａ又は第２母線２ｂを介して各負荷設備５ａ，５ｂに供給する。なお、図１では、電源４ａ，４ｂの２つを設け、負荷設備５ａ，５ｂの２つを設けた場合について述べるが、電源を３つ以上設けても良く、また負荷設備を３つ以上設けても良い。電源４ａ，４ｂの具体例としては、受配電設備１が置かれた構内に設けた電源でもよく、また構内とは別の、構外にある一般の電力会社が管理する電源であってもよい。
【００１４】
この場合、受配電設備１では、受電遮断器１０ａに電源４ａが接続され、他の受電遮断器１０ｂに他の電源４ｂが接続されている。なお、図１では、２つの受電遮断器１０ａ，１０ｂ間に、第１母線２ａ及び第２母線２ｂに沿って負荷設備５ａ，５ｂが配置されている、また、母線連絡線３が、第１母線２ａ及び第２母線２ｂの末端に配置されている。
【００１５】
電源４ａは、受電遮断器１０ａを介して、第１受電断路器７ａと第２受電断路器７ｂとに接続されている。受電遮断器１０ａは、オン動作することで、電源４ａを、第１受電断路器７ａ及び第２受電断路器７ｂに接続し、電源４ａからの電力を、第１受電断路器７ａ及び第２受電断路器７ｂに供給する。
【００１６】
一方、受電遮断器１０ａは、オフ動作することで、電源４ａを、第１受電断路器７ａ及び第２受電断路器７ｂから切り離す。これにより、受電遮断器１０ａは、電源４ａからの電力を遮断し、第１受電断路器７ａ及び第２受電断路器７ｂの両方に電力が供給されないようにする。
【００１７】
第１受電断路器７ａは、受電遮断器１０ａ及び第１母線２ａの間に配置されている。第１受電断路器７ａは、オン動作することで、第１母線２ａに受電遮断器１０ａを接続し、オフ動作することで、第１母線２ａから受電遮断器１０ａを切り離す。
【００１８】
第２受電断路器７ｂは、受電遮断器１０ａ及び第２母線２ｂの間に配置されている。第２受電断路器７ｂは、オン動作することで、第２母線２ｂに受電遮断器１０ａを接続し、オフ動作することで、第２母線２ｂから受電遮断器１０ａを切り離す。
【００１９】
なお、第１受電断路器７ａ及び第２受電断路器７ｂは、それぞれ独立にオン動作又はオフ動作とすることができる。そのため、受電遮断器１０ａがオン動作の場合には、第１受電断路器７ａ及び第２受電断路器７ｂのオンオフ動作によって、電源４ａが、第１母線２ａ及び第２母線２ｂの少なくともいずれか一方と接続されることになる。
【００２０】
なお、他の電源４ｂも、上述した電源４ａと同一構成を有しており、受電遮断器１０ｂ、第１受電断路器７ｃ又は第２受電断路器７ｄを介して第１母線２ａ及び第２母線２ｂに接続されている。なお、ここでは、説明の重複を避けるため、他の電源４ｂについての説明は省略する。
【００２１】
この実施形態の場合、通常運転時、電源４ａ，４ｂに接続された各受電遮断器１０ａ，１０ｂはオン動作する。また、通常運転時、電源４ａ，４ｂは、それぞれ第１母線２ａ又は第２母線２ｂのいずれか一方にのみ接続される。例えば、本実施形態では、第１受電断路器７ａがオン動作し、第２受電断路器７ｂがオフ動作しており、電源４ａは、第２受電断路器７ｂにより第２母線２ｂとの接続が切り離され、第１母線２ａにのみ接続される。
【００２２】
また、本実施形態の場合、通常運転時、他の電源４ｂは、電源４ａが接続されてない第２母線２ｂに接続される。具体的には、電源４ｂと第１母線２ａとの間に配置された第１受電断路器７ｃはオフ動作し、他の電源４ｂと第２母線２ｂとの間に配置された第２受電断路器７ｄはオン動作している。これにより、他の電源４ｂは、第１受電断路器７ｃにより第１母線２ａとの接続が切り離され、第２母線２ｂにのみ接続される。
【００２３】
母線連絡線３には、母線連絡遮断器１２が設けられており、通常運転時、オン動作することで、第１母線２ａ及び第２母線２ｂを接続する。通常運転時は、母線連絡遮断器１２をオン動作し、第１母線２ａ及び第２母線２ｂを接続することで、第１母線２ａ及び第２母線２ｂには、電源４ａ及び電源４ｂの両電源から電力供給される。なお、母線連絡遮断器１２は、後述する事故点Ｔの除去動作や、点検作業時にオフ動作され、第１母線２ａ及び第２母線２ｂの接続を切り離す。
【００２４】
負荷設備５ａは、負荷設備遮断器１１ａを介して第１負荷設備断路器８ａ及び第２負荷設備断路器８ｂに接続されている。第１負荷設備断路器８ａは、負荷設備遮断器１１ａと第１母線２ａとの間に配置され、一方、第２負荷設備断路器８ｂは、負荷設備遮断器１１ａと第２母線２ｂとの間に配置されている。第１負荷設備断路器８ａ及び第２負荷設備断路器８ｂは、それぞれ独立にオン動作又はオフ動作とすることができる。なお、他の負荷設備５ｂ側も、上述した負荷設備５ａ側と同一構成を有しているため、ここでは説明の重複を避けるため、その説明は省略する。
【００２５】
通常運転時、負荷設備５ａ，５ｂに接続された各負荷設備遮断器１１ａ，１１ｂはオン動作する。また、通常運転時、負荷設備５ａ，５ｂは、それぞれ第１母線２ａ又は第２母線２ｂのいずれか一方にのみ接続される。例えば、本実施形態では、通常運転時、第１負荷設備断路器８ａがオン動作し、第２負荷設備断路器８ｂがオフ動作している。これにより、一方の負荷設備５ａは、第２負荷設備断路器８ｂによって第２母線２ｂとの接続が切り離され、第１負荷設備断路器８ａによって第１母線２ａにのみ接続される。
【００２６】
また、本実施形態の場合、他方の負荷設備５ｂは、通常運転時、一方の負荷設備５ａが接続されてない第２母線２ｂに接続される。具体的には、第１負荷設備断路器８ｃがオフ動作し、第２負荷設備断路器８ｄがオン動作している。これにより、他方の負荷設備５ｂは、第１負荷設備断路器８ｃによって第１母線２ａとの接続が切り離され、第２負荷設備断路器８ｄによって第２母線２ｂにのみ接続される。
【００２７】
ここで、負荷設備５ａ，５ｂは、例えば、工場内で動作する製造装置（圧延機、搬送装置、加熱炉、制御装置等）の様な工場施設等であり、第１母線２ａ、第２母線２ｂ及び母線連絡線３等を経由して、電源４ａ，４ｂから必要な電力が供給される。
【００２８】
＜受配電設備における事故点の除去動作＞
ここで、一般的な二重母線構造の受配電設備１において、例えば、第１母線２ａの所定位置（事故点Ｔ）で事故が発生したときに、当該事故点Ｔを除去する除去動作について、以下簡単に説明する。この場合、図１に示すように、例えば、電源４ａから受電遮断器１０ａ及び第１受電断路器７ａを経由して事故点Ｔに向けて事故電流が流れるとともに、他の電源４ｂからも第２母線２ｂ及び母線連絡線３を経由して第１母線２ａの事故点Ｔに向けて事故電流Ｉ１が流れる。
【００２９】
受配電設備１は事故点Ｔの除去動作として、始めに、図２に示すように、母線連絡遮断器１２がオフ動作され、第１母線２ａ及び第２母線２ｂの接続を切り離し、他の電源４ｂから第１母線２ａの事故点Ｔに流れる事故電流Ｉ１を遮断する。これにより、事故点Ｔには、電源４ａのみから事故電流Ｉ２が流れる。
【００３０】
次いで、図３に示すように、第１受電断路器７ａを介して第１母線２ａと接続している受電遮断器１０ａをオフ動作し、電源４ａから事故点Ｔへ流れる事故電流Ｉ２を遮断する。これにより、受配電設備１は、例えば、事故点Ｔが発生した第１母線２ａと接続された負荷設備５ａのみを停止させるだけに留まり、第２母線２ｂに接続された負荷設備５ｂについてはそのまま通常運転を維持させることができる。
【００３１】
＜負荷設備の母線切換運転について＞
以上のように、通常運転時、各負荷設備５ａ，５ｂは、第１負荷設備断路器８ａ，８ｃ及び第２負荷設備断路器８ｂ，８ｄのうち、いずれか一方のみをオン動作させて、第１母線２ａ又は第２母線２ｂのいずれかにのみ接続される。しかしながら、第１母線２ａ又は第２母線２ｂについて保守点検を行ったり、或いは、工事を行う場合等、例えば、第１負荷設備断路器８ａ及び第２負荷設備断路器８ｂの両方がオン動作するときがある。以下、このようなケースについて説明する。
【００３２】
例えば、第１母線２ａの保守点検等を行う際には、第１母線２ａへの電力供給を停止する必要がある。この場合、図４に示すように、第１母線２ａの電力供給の停止に先立って、第１母線２ａにのみ接続されている負荷設備５ａを、第２母線２ｂにも接続させる母線切換運転がなされる。母線切換運転では、始めに、母線連絡遮断器１２をオン動作させた状態と、第１負荷設備断路器８ａをオン動作させて負荷設備５ａを第１母線２ａに接続させた状態とのまま、オフ状態にある第２負荷設備断路器８ｂをオン動作させて、負荷設備５ａを第２母線２ｂにも接続する。
【００３３】
このように、第１負荷設備断路器８ａ及び第２負荷設備断路器８ｂの両方をオン動作させると、母線連絡線３により第１母線２ａ及び第２母線２ｂが接続されていることに加え、これら第１負荷設備断路器８ａ及び第２負荷設備断路器８ｂによっても、第１母線２ａと第２母線２ｂとが接続される。
【００３４】
この場合、第２母線２ｂに接続されている負荷設備５ｂには、電源４ａからの電力がいくつかのルートを経由して供給されることになる。例えば、電源４ａから負荷設備５ｂまで電力を供給するルートとして、電源４ａから、受電遮断器１０ａ、第１受電断路器７ａ、第１母線２ａ、母線連絡線３、第２母線２ｂ、第２負荷設備断路器８ｄ及び負荷設備遮断器１１ｂを順次経由して負荷設備５ｂに電力を供給する今までのルートＲａに加えて、第１負荷設備断路器８ａ及び第２負荷設備断路器８ｂを経由した新たなルートが形成される。
【００３５】
例えば、通常運転時にない、新たな電力供給のルートとして、図４に示すように、電源４ａから、受電遮断器１０ａ、第１受電断路器７ａ、第１母線２ａ、負荷設備５ａが接続された第１負荷設備断路器８ａ、第２負荷設備断路器８ｂ、第２母線２ｂ、第２負荷設備断路器８ｄ及び負荷設備遮断器１１ｂを介して負荷設備５ｂに電力が供給されるルートＲｂが形成される。
【００３６】
そして、図５に示すように、母線連絡遮断器１２をオン動作させた状態で、負荷設備５ａにおける第１負荷設備断路器８ａ及び第２負荷設備断路器８ｂを両方オン動作させた状態を経た後、負荷設備５ａを第１母線２ａに接続させている第１負荷設備断路器８ａをオフ動作させる。これにより、負荷設備５ａへの電力供給を遮断せずに、負荷設備５ａの接続を第１母線２ａから第２母線２ｂへと切り替えることができる。
【００３７】
なお、電源４ａ，４ｂについても、上述した母線切換運転の手順に沿って、母線連絡遮断器１２をオン動作させた状態で、第１受電断路器７ａ，７ｃ及び第２受電断路器７ｂ，７ｄの両方をオン動作させることで、負荷設備５ａ，５ｂへの電力供給を遮断せずに、電源４ａ，４ｂの接続を第１母線２ａから第２母線２ｂへと切り替えることができる。
【００３８】
＜負荷設備の稼働率を算出する際の母線切換運転について＞
ここで、図１に示すような受配電設備１を設計する際には、各負荷設備５ａ，５ｂの稼働率（負荷設備５ａ，５ｂまで電力供給可能な確率）を考慮して受配電設備１を設計することが望ましい。この際、各負荷設備５ａ，５ｂの稼働率について厳格に考えると、第１負荷設備断路器８ａ，８ｃ又は第２負荷設備断路器８ｂ，８ｄのいずれかのみをオン動作させる通常運転時の他、上述したように、例えば、第１負荷設備断路器８ａ，８ｃ及び第２負荷設備断路器８ｂ，８ｄの両方をオン動作させた母線切換運転時と、第１受電断路器７ａ，７ｃ及び第２受電断路器７ｂ，７ｄの両方をオン動作させた母線切換運転時と、についても考慮する必要がある。
【００３９】
しかしながら、受配電設備１で、負荷設備５ａ，５ｂや母線連絡線３等の各構成の配置位置を設計する際、通常運転のみならず、母線切換運転時等も全て考慮し、起点となる電源４ａ，４ｂから終点となる各負荷設備５ａ，５ｂまでの全てのルートを抽出しようとすると、想定すべきルートの数が多くなり過ぎてしまう。
【００４０】
そのため、全てのルートを考慮して、各負荷設備５ａ，５ｂ毎に稼働率を算出すると、ルートの数が多い分、各負荷設備５ａ，５ｂ毎に稼働率を算出する際の演算処理が複雑化してしまう。
【００４１】
そこで、本実施形態では、各負荷設備５ａ，５ｂ毎に稼働率を算出する際、演算処理負担を軽減するために、起点から終点までのルートを削減できるか否かについて検討を行った。
【００４２】
ここで、１つの負荷設備５ａにおいて母線切換運転を行うために必要となる時間は、過去の操業データから、１回あたり約５分程度である。また、母線切換運転は、通常、月に１回程度である。そのため、負荷設備の数を、例えば２０個とした場合、１ヶ月内に負荷設備が第１母線２ａ及び第２母線２ｂの両方に接続している時間的割合は、（５分×２０個）／（１４４０分×３０日）＝０．２３％となる。
【００４３】
従って、負荷設備が第１母線２ａ及び第２母線２ｂの両方に接続している時間は、全体の運転時間から考えると、極めて短い時間であると評価できる。そこで、本発明の構成配置設計装置では、各負荷設備５ａ，５ｂ毎に稼働率を算出して受配電設備１の構成配置を設計してゆく際、母線切換運転は稀なケースであるとし、各負荷設備５ａ，５ｂの稼働率を算出する際、第１負荷設備断路器８ａ，８ｃ及び第２負荷設備断路器８ｂ，８ｄの両方が同時にオン動作したときの電力供給のルートを変則的ルートとして排除した。
【００４４】
また、二重母線構造の受配電設備１では、通常運転時や母線切換運転時、第１受電断路器７ａ，７ｃ又は第２受電断路器７ｂ，７ｄのいずれか一方のみがオン動作して、電源４ａ，４ｂが第１母線２ａ又は第２母線２ｂにのみ接続される。そこで、第１受電断路器７ａ，７ｃ及び第２受電断路器７ｂ，７ｄの両方が同時にオン動作する母線切換運転も極めて稀なケースであるとし、各負荷設備５ａ，５ｂの稼働率を算出する際、第１受電断路器７ａ，７ｃ及び第２受電断路器７ｂ，７ｄの両方が同時にオン動作したときの電力供給のルートも変則的ルートとして排除した。
【００４５】
以上より、本実施形態では、各負荷設備５ａ，５ｂの稼働率を算出する際、第１負荷設備断路器８ａ，８ｃ又は第２負荷設備断路器８ｂ，８ｄのいずれか一方のみをオン動作させ、かつ第１受電断路器７ａ，７ｃ又は第２受電断路器７ｂ，７ｄのいずれか一方のみをオン動作させた通常運転時のルートのみを考慮することとした。
【００４６】
＜本発明の構成配置設計装置＞
次に、上述したように、変則的ルートを排除して通常運転時のルートのみを用い、各負荷設備の稼働率を算出する、本発明の構成配置設計装置について以下説明する。図６に示すように、本発明の構成配置設計装置３１は、設計情報取得部３２ａと、設計情報変更部３２ｂと、演算処理部３３と、記憶部３４と、表示部３５と、を備えている。設計情報取得部３２ａは、負荷設備の稼働率を算出する受配電設備の構成を示した設計情報を取得し、当該設計情報を記憶部３４に記憶させる。
【００４７】
この場合、受配電設備の設計情報は、設計情報取得部３２ａにより設計者自身が作製したものでもよく、また、外部メモリーやインターネットから、設計情報取得部３２ａを介して取得するようにしてもよい。
【００４８】
ここで、図７は、設計情報取得部３２ａで取得する、受配電設備２１の設計情報の一例を示したものである。なお、図１〜図５に示した受配電設備１は、二重母線構造の基本的な動作等を説明するため、主に電源４ａ，４ｂや、負荷設備５ａ，５ｂを中心に示しており、変圧器等の電気機器についての説明は省略していた。実際には、図７に示すように、調整機能付変圧器２２、計器用変流器（ＣＴ）２３、計器用変圧器（ＰＴ）２５及び避雷器２４等の電気機器が所定箇所に配置されている。
【００４９】
なお、ここでは、２つの電源４ａ，４ｂと、３つの負荷設備５ａ，５ｂ，５ｃを設けた受配電設備２１の設計情報について説明する。図７に示すように、実際の受配電設備２１には、例えば、電源４ａ（４ｂ）と受電遮断器１０ａ（１０ｂ）との間に、調整機能付変圧器２２及び計器用変流器２３が設けられている。
【００５０】
また、第１母線２ａ及び第２母線２ｂには、避雷器２４と計器用変圧器２５が設けられ、母線連絡線３には、母線連絡遮断器１２の両側に計器用変流器２３が設けられている。さらに、例えば、負荷設備５ａ（５ｂ，５ｃ）と負荷設備遮断器１１ａ（１１ｂ，１１ｃ）との間には計器用変流器２３が設けられている。
【００５１】
設計情報取得部３２ａは、このように、電源４ａ，４ｂとともに、電気機器（調整機能付変圧器２２、計器用変流器２３、計器用変圧器２５、受電遮断器１０ａ，１０ｂ、負荷設備遮断器１１ａ，１１ｂ，１１ｃ、避雷器２４等）や、第１受電断路器７ａ，７ｃ、第２受電断路器７ｂ，７ｄ、負荷設備５ａ，５ｂ，５ｃ、第１負荷設備断路器８ａ，８ｃ，８ｅ、第２負荷設備断路器８ｂ，８ｄ，８ｆ、母線連絡線３、等の配置位置が特定された受配電設備２１の設計情報を取得する。
【００５２】
設計情報取得部３２ａで取得した設計情報は、記憶部３４に記憶される。ここで、構成配置設計装置３１には、図示しない操作部が設けられており、設計者によって操作部に各種操作命令が与えられる。構成配置設計装置３１は、操作部から与えられる各種操作命令に応じて、記憶部３４に記憶された設計情報を適宜読み出し、演算処理部３３、表示部３５又は設計情報変更部３２ｂに出力する。
【００５３】
例えば、表示部３５には、記憶部３４から読み出された、図７に示すような受配電設備２１の設計図が設計情報として表示される。これにより、設計者は、当該受配電設備２１の構成を確認することができる。
【００５４】
また、演算処理部３３は、記憶部３４から読み出された設計情報（図７）を受け取ると、設計情報における第１受電断路器７ａ，７ｃ、第２受電断路器７ｂ，７ｄ、第１負荷設備断路器８ａ，８ｃ，８ｅ、第２負荷設備断路器８ｂ，８ｄ，８ｆの運用特性を考慮して、パス法を適用した演算処理を実行し、各負荷設備５ａ，５ｂ，５ｃの稼働率を算出する。
【００５５】
ここで、演算処理部３３は、全ルート抽出部３３ａと、変則的ルート特定部３３ｂと、計算対象ルート特定部３３ｃと、算出部３３ｄとを備えている。本実施形態の場合、通信工学に適用されているパス法を利用して負荷設備５ａ，５ｂ，５ｃ毎にそれぞれ稼働率を求める。ここでは、説明の重複を避けるため、負荷設備５ａ，５ｂ，５ｃのうち、主に負荷設備５ａの１つに着目して、パス法を利用した稼働率の算出手法について以下説明する。
【００５６】
全ルート抽出部３３ａは、記憶部３４から受配電設備２１の設計情報を取得すると、パス法の第１工程として、取得した設計情報に規定される受配電設備２１の構成の中で、電源４ａ，４ｂから負荷設備５ａ（５ｂ，５ｃ）に電力供給が可能な全てのルートを抽出する。
【００５７】
この場合、電源４ａ，４ｂをそれぞれ起点とし、負荷設備５ａ（５ｂ，５ｃ）を終点とする。そして、全ルート抽出部３３ａは、第１受電断路器７ａ，７ｃ及び第２受電断路器７ｂ，７ｄの両方をオン動作させたときと、第１受電断路器７ａ，７ｃ及び第２受電断路器７ｂ，７ｄのいずれか一方のみをオン動作させたときと、第１負荷設備断路器８ａ，８ｃ，８ｅ及び第２負荷設備断路器８ｂ，８ｄ，８ｆの両方をオン動作させたときと、第１負荷設備断路器８ａ，８ｃ，８ｅ及び第２負荷設備断路器８ｂ，８ｄ，８ｆのいずれか一方のみをオン動作させたときとに、起点の１つとした電源４ａから、終点である負荷設備５ａ（５ｂ，５ｃ）までの間の全ての電力供給のルートを抽出する。
【００５８】
また、起点としたもう１つの電源４ｂについても同様にして、第１受電断路器７ａ，７ｃ及び第２受電断路器７ｂ，７ｄの両方をオン動作させたときと、第１受電断路器７ａ，７ｃ及び第２受電断路器７ｂ，７ｄのいずれか一方のみをオン動作させたときと、第１負荷設備断路器８ａ，８ｃ，８ｅ及び第２負荷設備断路器８ｂ，８ｄ，８ｆの両方をオン動作させたときと、第１負荷設備断路器８ａ，８ｃ，８ｅ及び第２負荷設備断路器８ｂ，８ｄ，８ｆのいずれか一方のみをオン動作させたときとに、電源４ｂから終点である負荷設備５ａ（５ｂ，５ｃ）に電力供給が可能な全てのルートを抽出する。
【００５９】
電源４ａ，４ｂをそれぞれ起点とし、負荷設備５ａ（５ｂ，５ｃ）を終点として、起点から終点までの間の全てのルートを抽出すると、全ルート抽出部３３ａは、これらを変則的ルート特定部３３ｂに出力する。変則的ルート特定部３３ｂは、パス法の第２工程として、全てのルートの中から、第１受電断路器７ａ，７ｃ及び第２受電断路器７ｂ，７ｄの両方をオン動作させたときの負荷設備５ａへの電力供給のルートと、第１負荷設備断路器８ａ，８ｃ，８ｅ及び第２負荷設備断路器８ｂ，８ｄ，８ｆの両方をオン動作させたときの負荷設備５ａへの電力供給のルートとを、それぞれ母線切換運転時の変則的ルートとして特定する。
【００６０】
計算対象ルート特定部３３ｃは、負荷設備５ａ（５ｂ，５ｃ）に対して電力を供給可能な全てのルートを全ルート抽出部３３ａから受け取るとともに、このルートの中から特定した変則的ルートを変則的ルート特定部３３ｂから受け取る。パス法の第３工程として、計算対象ルート特定部３３ｃは、変則的ルートが母線切換運転時の稀なケースであるとし、負荷設備５ａ（５ｂ，５ｃ）へ電力供給可能なルートとして特定したルートの中から変則的ルートを排除し、残りのルートを計算対象ルートとして特定する。
【００６１】
このようにして特定された計算対象ルートは、第１受電断路器７ａ，７ｃ及び第２受電断路器７ｂ，７ｄのいずれか一方のみをオン動作させたときと、第１負荷設備断路器８ａ，８ｃ，８ｅ及び第２負荷設備断路器８ｂ，８ｄ，８ｆのいずれか一方のみをオン動作させたときとに、電源４ａ，４ｂから負荷設備５ａ（５ｂ，５ｃ）に対して電力供給が可能なルートを示す。
【００６２】
計算対象ルート特定部３３ｃは、起点となる電源４ａ，４ｂから終点となる負荷設備５ａ（５ｂ，５ｃ）までの間の全ての計算対象ルートを特定すると、その結果を算出部３３ｄ及び表示部３５に出力する。表示部３５は、例えば、表示部３５に表示している受配電設備２１の設計情報上に、母線切換運転時を含んだ、電源４ａ，４ｂから負荷設備５ａ（５ｂ，５ｃ）に電力を供給する全ルートと、母線切換運転時の変則的ルートと、計算対象ルートとを適宜表示し、これらを設計者に目視で確認させるようにしてもよい。
【００６３】
ここで、記憶部３４には、図７に示すような受配電設備２１の設計情報内にある、各電気機器（例えば、調整機能付変圧器２２や、計器用変流器２３、受電遮断器１０ａ，１０ｂ、負荷設備遮断器１１ａ，１１ｂ，１１ｃ、母線連絡遮断器１２、避雷器２４等）、第１受電断路器７ａ，７ｃ、第２受電断路器７ｂ，７ｄ、第１負荷設備断路器８ａ，８ｃ，８ｅ、第２負荷設備断路器８ｂ，８ｄ，８ｆの既知の信頼率が信頼率情報として予め記憶されている。
【００６４】
なお、電気機器、第１受電断路器７ａ，７ｃ、第２受電断路器７ｂ，７ｄ、第１負荷設備断路器８ａ，８ｃ，８ｅ、第２負荷設備断路器８ｂ，８ｄ，８ｆ等、受配電設備内の各種部品機器の信頼率は、部品メーカ等が一般的に公開している内容を適用すればよい。
【００６５】
この場合、算出部３３ｄは、記憶部３４から信頼率情報を読み出す。そして、パス法の第４工程として、算出部３３ｄは、各電源４ａ，４ｂから負荷設備５ａ（５ｂ，５ｃ）までの計算対象ルートと、信頼率情報とを用いて、負荷設備５ａ（５ｂ，５ｃ）の稼働率を算出する。
【００６６】
具体的には、以下のようにして負荷設備５ａ（５ｂ，５ｃ）の稼働率を算出する。始めに、負荷設備５ａ（５ｂ，５ｃ）へ電力供給可能な各計算対象ルート上にある、各電気機器（調整機能付変圧器２２、計器用変流器２３、避雷器２４等）、第１受電断路器７ａ，７ｃ、第２受電断路器７ｂ，７ｄ、第１負荷設備断路器８ａ，８ｃ，８ｅ、第２負荷設備断路器８ｂ，８ｄ，８ｆを特定する。
【００６７】
算出部３３ｄは、各計算対象ルートに沿って特定した電気機器、第１受電断路器７ａ，７ｃ、第２受電断路器７ｂ，７ｄ、第１負荷設備断路器８ａ，８ｃ，８ｅ、第２負荷設備断路器８ｂ，８ｄ，８ｆの既知の信頼率を信頼率情報から特定し、特定した信頼率を全て乗算してトータル稼働率を算出する。算出部３３ｄは、このようにして求めた全ての計算対象ルートの存在を考慮したトータル稼働率を、取得した設計情報における、負荷設備５ａ（５ｂ，５ｃ）の稼働率とする。
【００６８】
なお、「直列・並列計算による稼働率」（例えば、インターネット「初級シスアド講座 稼働率」（http://www.pursue.ne.jp/jouhousyo/sysad/sysad0061.htm））による算出手法では、第１母線２ａと第２母線２ｂとが母線連絡線３で接続された二重母線構造への対応は難しいものの、このように、母線切換運転時の変則的ルートを排除した計算対象ルートから稼働率を求めるパス法を利用することで、二重母線構造でも稼働率を求めることができる。
【００６９】
特に、本実施形態の場合、母線切換運転を稀なケースとして排除して通常運転時の状態にだけ着目していることから、全ルート数を格段的に低減させることができるので、負荷設備５ａ（５ｂ，５ｃ）の稼働率を算出する際、複雑な演算処理となることを回避させることができる。
【００７０】
このようにして、算出部３３ｄは、パス法を利用して、各負荷設備５ａ，５ｂ，５ｃ毎にそれぞれ稼働率を算出し、各算出結果を表示部３５に出力する。表示部３５は、算出部３３ｄから受け取った各負荷設備５ａ，５ｂ，５ｃの稼働率を表示し、当該稼働率を設計者に対して提示する。
【００７１】
これにより、設計者は、図７に示すような受配電設備２１の設計情報のときには、各負荷設備５ａ，５ｂ，５ｃがどの程度の稼働率になるかを確認することができる。ここで、得られた各負荷設備５ａ，５ｂ，５ｃの稼働率が、設計者が所望する稼働率を満たしていない場合等もある。そのような場合、設計者は、受配電設備２１の設計情報を再考し、例えば、図８に示すように、電源４ａ，４ｂの配置位置を変えた、新たな受配電設備４１の設計情報を作製する。
【００７２】
図７に示す受配電設備２１の設計情報の内容を変更する場合、例えば、図６に示す設計情報変更部３２ｂは、図７の設計情報を記憶部３４から読み出す。設計情報変更部３２ｂは、例えば、表示部３５に表示された受配電設備２１の設計情報を基に、設計者から与えられる変更命令に基づいて、受配電設備２１内の電源４ａ，４ｂ等の配置位置を変更して、例えば、図８に示すような新たな受配電設備４１の設計情報を作製し、これを記憶部３４に記憶させる。
【００７３】
そして、このようにして改変された受配電設備４１の設計情報は、表示部３５に表示されたり、或いは、演算処理部３３において、再び各負荷設備５ａ，５ｂ，５ｃの稼働率が算出される。これにより、設計者は、図８に示すように、電源４ａ，４ｂの配置位置を、負荷設備５ａと負荷設備５ｂとの間に移動した場合、各負荷設備５ａ，５ｂ，５ｃがどの程度の稼働率になるかを確認することができる。
【００７４】
設計者は、このような受配電設備の設計情報の改変と、改変した設計情報に基づいた各負荷設備５ａ，５ｂ，５ｃの稼働率の算出と、を繰り返し行ってゆくことで、各負荷設備５ａ，５ｂ，５ｃの稼働率が所望の値となった受配電設備を設計できる。
【００７５】
＜受配電設備の構成配置設計処理＞
次に、本発明の構成配置設計装置３１において実行される、上述した構成配置設計処理について、図９のフローチャートを用いて以下説明する。図９に示すように、構成配置設計装置３１は、開始ステップからステップＳ１に移る。ステップＳ１において、設計情報取得部３２ａは、例えば、図７に示すような受配電設備２１の設計情報を取得し、次のステップＳ２に移る。
【００７６】
ステップＳ２において、全ルート抽出部３３ａは、電源４ａ，４ｂを起点とし、各負荷設備５ａ，５ｂ，５ｃを終点として、各負荷設備５ａ，５ｂ，５ｃ毎に、それぞれ起点から終点までの電力供給のルートの全てを抽出し、次のステップＳ３に移る。
【００７７】
ステップＳ３において、変則的ルート特定部３３ｂは、各負荷設備５ａ，５ｂ，５ｃ毎にステップＳ２で特定した全ルートの中から、第１受電断路器７ａ，７ｃ及び第２受電断路器７ｂ，７ｄの両方が同時にオン動作したときの電力供給のルートと、第１負荷設備断路器８ａ，８ｃ，８ｅ及び第２負荷設備断路器８ｂ，８ｄ，８ｆの両方が同時にオン動作したときの電力供給のルートとを、変則的ルートとして特定し、次のステップＳ４に移る。
【００７８】
ステップＳ４において、計算対象ルート特定部３３ｃは、ステップＳ３で特定した変則的ルートが母線切換運転時の稀なケースであるとし、各負荷設備５ａ，５ｂ，５ｃ毎にステップＳ２で特定した全ルートから変則的ルートを排除し、各負荷設備５ａ，５ｂ，５ｃ毎に計算対象ルートを特定して次のステップＳ５に移る。
【００７９】
ステップＳ５において、算出部３３ｄは、例えば、電源４ａ，４ｂを起点とし、負荷設備５ａを終点として特定した計算対象ルート上にある、第１受電断路器７ａ，７ｃ、第２受電断路器７ｂ，７ｄ、第１負荷設備断路器８ａ，８ｃ，８ｅ、第２負荷設備断路器８ｂ，８ｄ，８ｆ及び各電気機器（母線連絡遮断器１２や、計器用変流器２３、避雷器２４）の既知の信頼率を全て乗算して、計算対象ルートのトータル稼働率を算出し、これを負荷設備５ａの稼働率とする。ステップＳ５において、算出部３３ｄにより、各負荷設備５ａ，５ｂ，５ｃ毎にそれぞれ稼働率を算出すると、次のステップＳ６に移る。
【００８０】
ステップＳ６において、表示部３５によって、設計者に対して、受配電設備２１の設計情報と、ステップＳ５で求めた各負荷設備５ａ，５ｂ，５ｃの稼働率とを提示し、次のステップＳ７に移る。
【００８１】
ステップＳ７において、構成配置設計装置３１は、現在提示している受配電設備２１の設計情報の内容が、設計情報変更部３２ｂにより変更されたか否かを判断する。ここで、否定結果が得られると、このことは、現在提示している受配電設備２１の設計情報が設計者により変更されていないこと、すなわち、現在提示している受配電設備２１の設計情報であれば、各負荷設備５ａ，５ｂ，５ｃにおいて所望する稼働率が得られていることを示しており、このとき構成配置設計装置３１は、構成配置設計処理を終了する。
【００８２】
これに対して、肯定結果が得られると、このことは、現在提示している受配電設備２１の設計情報が設計者により変更されたこと、すなわち、現在提示している受配電設備２１の設計情報では、各負荷設備５ａ，５ｂ，５ｃにおいて所望する稼働率が得られていないことを示しており、このとき構成配置設計装置３１は、再び、ステップＳ２に戻る。
【００８３】
そして、ステップＳ７で否定結果が得られるまで、上述したステップＳ２〜ステップＳ６を繰り返し、受配電設備の設計情報が変更されるたびに、各負荷設備５ａ，５ｂ，５ｃの稼働率を算出し、設計者に提示する。
【００８４】
＜作用及び効果＞
以上、本実施形態では、始めに、電気機器（例えば、調整機能付変圧器２２や、計器用変流器２３、受電遮断器１０ａ，１０ｂ、負荷設備遮断器１１ａ，１１ｂ，１１ｃ、母線連絡遮断器１２、避雷器２４等）と、第１受電断路器７ａ，７ｃと、第２受電断路器７ｂ，７ｄと、第１負荷設備断路器８ａ，８ｃ，８ｅと、第２負荷設備断路器８ｂ，８ｄ，８ｆと、電源４ａ，４ｂと、負荷設備５ａ，ｂ，５ｃとを、第１母線２ａ及び第２母線２ｂに配置させた受配電設備２１の設計情報を取得する（設計情報取得工程）。
【００８５】
そして、第１受電断路器７ａ，７ｃ、第２受電断路器７ｂ，７ｄ、第１負荷設備断路器８ａ，８ｃ，８ｅ及び第２負荷設備断路器８ｂ，８ｄ，８ｆをそれぞれオンオフ動作させた場合に、各電源４ａ，４ｂを起点とし、各負荷設備５ａ，５ｂ，５ｃを終点として、各負荷設備５ａ，５ｂ，５ｃ毎に、各電源４ａ，４ｂからの電力供給のルートを全て抽出する（全ルート抽出工程）。
【００８６】
次いで、第１受電断路器７ａ，７ｃ及び第２受電断路器７ｂ，７ｄが両方同時にオン動作したときのルートと、第１負荷設備断路器８ａ，８ｃ，８ｅ及び第２負荷設備断路器８ｂ，８ｄ，８ｆが両方同時にオン動作したときのルートとを、母線切換運転時の稀なケースであるとし、これらルートを変則的ルートとして各負荷設備５ａ，５ｂ，５ｃ毎に特定する（変則的ルート特定工程）。
【００８７】
そして、負荷設備５ａ，５ｂ，５ｃ毎に全ルート抽出工程で抽出したルートから変則的ルートを排除して、負荷設備５ａ，５ｂ，５ｃ毎に計算対象ルートを特定するようにした（計算対象ルート特定工程）。
【００８８】
これにより、計算対象ルートに沿って配置されている、第１受電断路器７ａ，７ｃ、第２受電断路器７ｂ，７ｄ、第１負荷設備断路器８ａ，８ｃ，８ｅ、第２負荷設備断路器８ｂ，８ｄ，８ｆ、及び電気機器におけるそれぞれの既知の信頼度を基に、各負荷設備５ａ，５ｂ，５ｃの稼働率を算出することができる（算出工程）。よって、設計者は、算出された稼働率を目安に、母線連絡線３、電気機器、電源４ａ，４ｂ、又は負荷設備５ａ，５ｂ，５ｃについて二重母線構造での配置設計を行うことができる（配置設計工程）。
【００８９】
従来では、第１受電断路器７ａ，７ｃ及び第２受電断路器７ｂ，７ｄが両方オン動作する場合や、第１負荷設備断路器８ａ，８ｃ，８ｅ及び第２負荷設備断路器８ｂ，８ｄ，８ｆが両方オン動作する場合も含めて、起点から終点まで全てのルートを抽出して、各負荷設備５ａ，５ｂ，５ｃの稼働率を計算していた。そのため、稼働率を算出する際は、ルート数の増加により稼働率計算が複雑(稼働率算出式の項数は２（(ルート数)−１）)になるため、例えばエクセル等の汎用ソフトで計算することが困難であり、特殊な演算処理装置を用いていた。
【００９０】
これに対して、本発明では、第１受電断路器７ａ，７ｃ及び第２受電断路器７ｂ，７ｄが両方同時にオン動作したときの変則的ルートと、第１負荷設備断路器８ａ，８ｃ，８ｅ及び第２負荷設備断路器８ｂ，８ｄ，８ｆが両方同時にオン動作したときの変則的ルートとを、母線切換運転時の稀なケースであるとして排除した。すなわち、通常運転時、第１受電断路器７ａ，７ｃ又は第２受電断路器７ｂ，７ｄのいずれかのみがオン動作し、かつ、第１負荷設備断路器８ａ，８ｃ，８ｅ又は第２負荷設備断路器８ｂ，８ｄ，８ｆのいずれかのみがオン動作する、という受配電設備の通常運転時の運用特性を利用し、各負荷設備５ａ，５ｂ，５ｃ毎に稼働率を算出する際に用いるルート数を大幅に削減可能とした。
【００９１】
このように、受配電設備の通常運転時の運用特性を利用して、稼働率算出時のルート数を大幅に削減することで、エクセル等の汎用ソフトでも、各負荷設備５ａ，５ｂ，５ｃ毎に稼働率の計算が可能な範囲まで、算出式項数を大幅に減らすことができ、各負荷設備５ａ，５ｂ，５ｃの稼働率を容易に求めることが可能となる。
【００９２】
そして、求めた各負荷設備５ａ，５ｂ，５ｃの稼働率を基に、電源４ａ，４ｂの位置や、負荷設備５ａ，５ｂ，５ｃの位置、母線連絡線３の位置等を変更してゆくことで、負荷設備５ａ，５ｂ，５ｃで停電が発生し難い受配電設備を設計できる。また、受配電設備の構成を変えて、その都度、各負荷設備５ａ，５ｂ，５ｃの稼働率を算出してゆくことで、各負荷設備５ａ，５ｂ，５ｃの稼働率を平均的に上げることができる構成の検討や、各負荷設備５ａ，５ｂ，５ｃの稼働率のバラつきを無くすことができる構成の検討も行うことができる。
【００９３】
以上の構成によれば、各負荷設備５ａ，５ｂ，５ｃ毎に稼働率を計算する際、算出式項数を大幅に減らすことができるので、各負荷設備５ａ，５ｂ，５ｃの稼働率を容易に求めることができる。このような稼働率を基に、受配電設備の構成配置を設計することで、受配電設備の電気機器、電源４ａ，４ｂ及び負荷設備５ａ，５ｂ，５ｃの配置位置を一元的に決定することができる。
【００９４】
＜他の実施形態＞
なお、本発明は、本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施形態においては、各負荷設備５ａ，５ｂ，５ｃの稼働率を算出するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、各負荷設備５ａ，５ｂ，５ｃの不稼働率を算出したり、或いは、稼働率及び不稼働率の両方を算出するようにしてもよい。なお、不稼働率は、例えば、「１−稼働率」より求めることができる。
【００９５】
また、上述した実施形態においては、第１母線２ａ及び第２母線２ｂに、電源４ａ，４ｂをそれぞれ１つずつ設けた場合について述べたが、本発明はこれに限らず、第１母線２ａ及び第２母線２ｂに、電源をそれぞれ複数設けるようにしても良い。
【００９６】
さらに、上述した実施形態においては、母線連絡線３を１つ設けた場合について述べたが、本発明はこれに限らず、母線連絡線３を２つ以上設けてもよい。
【００９７】
さらに、上述した実施形態においては、変則的ルートを特定した後、全ルートから変則的ルートを排除して計算対象ルートを特定するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らない。例えば、変則的ルートを特定することなく、第１受電断路器又は第２受電断路器のいずれかがオン動作したときのルートと、第１負荷設備断路器及び第２負荷設備断路器のいずれかがオン動作したときのルートとを特定することで、全ルートから変則的ルートを排除した計算対象ルートを特定するようにしてもよい。
【００９８】
＜ルートの削減効果例＞
次に、第１受電断路器及び第２受電断路器のいずれかのみをオン動作させ、かつ、第１負荷設備断路器及び第２負荷設備断路器のいずれかのみをオン動作させた際のルートの削減効果について確認した。ここでは、図１０Ａに示すように、２台の電源４ａ，４ｂと、１台の負荷設備５ａと、１つの母線連絡線３とを設け、第１母線２ａ及び第２母線２ｂの一方の末端を母線連絡線３で接続させた受配電設備１ａを適用した。
【００９９】
電源４ａ（４ｂ）は、第１受電断路器７ａ（７ｃ）又は第２受電断路器７ｂ（７ｄ）を介して第１母線２ａ又は第２母線２ｂに接続した。負荷設備５ａは、第１負荷設備断路器８ａ又は第２負荷設備断路器８ｂを介して第１母線２ａ又は第２母線２ｂに接続した。そして、各電源４ａ，４ｂから負荷設備５ａに電力が供給可能なルート数を確認した。
【０１００】
先ずは、第１受電断路器７ａ（７ｃ）及び第２受電断路器７ｂ（７ｄ）のいずれか一方のみをオン動作させて、電源４ａ，４ｂのいずれか一方のみを第１母線２ａに接続し、かつ、他方の残りの電源４ａ，４ｂを第２母線２ｂに接続して、通常運転時におけるルート数を確認した。通常運転時として、負荷設備５ａは、第１負荷設備断路器８ａ又は第２負荷設備断路器８ｂのいずれか一方のみをオン動作させ、第１母線２ａ又は第２母線２ｂのいずれか一方にのみ接続させた。
【０１０１】
通常運転時におけるルートは、図１０Ａ〜図１０Ｄ及び図１１Ａ〜図１１Ｄに示すように、ルートＲ１〜Ｒ８の８ルートとなった。また、負荷設備の台数を増やして通常運転時におけるルート数を確認したところ、負荷設備の台数が何台になっても、ルート数は常に８ルートとなった。
【０１０２】
次に、比較例として、同じ受配電設備１ａを用いて、電源４ａ，４ｂ及び負荷設備５ａを第１母線２ａ及び第２母線２ｂの両方に接続し、各電源４ａ，４ｂから負荷設備５ａに電力が供給可能なルート数を確認した。その結果、図１２Ａ〜図１２Ｈ及び図１３Ａ〜図１３Ｆに示すようなルートＡ１〜Ａ１４の１４ルートが確認できた。このように、電源４ａ，４ｂ及び負荷設備５ａが第１母線２ａ及び第２母線２ｂの両方に接続すると、ルート数が増加してしまい、その分、算出式項数も増加してしまう。
【０１０３】
なお、負荷設備を２台、３台設けたときについても調べたところ、負荷設備が２台の場合、ルート数は２４ルートとなり、負荷設備が３台の場合、ルート数は４０ルートとなった。また、負荷設備がｎ台の場合、ルート数は、下記のルート数となった。
【０１０４】
３×２ｎ＋４ｎ＋４  （ｎ≧２）    …  （１）
【０１０５】
以上より、電源及び負荷設備を、第１母線又は第２母線のいずれかにのみ接続させる、受配電設備の通常運転時の運用特性を利用することで、電源が２台、母線連絡線が１つの場合の起点から終点までのルート数を８ルートにまで削減できることが確認できた。よって、負荷設備までのルート数を削減できる分、負荷設備の稼働率及び／又は不稼働率を算出する際の演算処理負担を軽減できる。なお、電源の数や、母線連絡線の数が増加しても、ルート数を削減できることが確認できた。
【符号の説明】
【０１０６】
１，１ａ，２１，４１  受配電設備
２ａ  第１母線
２ｂ  第２母線
３  母線連絡線
４ａ，４ｂ  電源
５ａ，５ｂ，５ｃ  負荷設備
７ａ，７ｃ  第１受電断路器
７ｂ，７ｄ  第２受電断路器
８ａ，８ｃ，８ｅ  第１負荷設備断路器
８ｂ，８ｄ，８ｆ  第２負荷設備断路器
２２  調整機能付変圧器（電気機器、変圧器）
２３  計器用変流器（電気機器、変流器）
２４  避雷器（電気機器）
１０ａ，１０ｂ  受電遮断器（電気機器、遮断器）
１１ａ，１１ｂ  負荷設備遮断器（電気機器、遮断器）
１２  母線連絡遮断器（電気機器、遮断器）
３２ａ  設計情報取得部
３２ｂ  設計情報変更部
３３ａ  全ルート抽出部
３３ｂ  変則的ルート特定部
３３ｃ  計算対象ルート特定部
３３ｄ  算出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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