(57)【要約】      （修正有）【課題】既設の変電設備を更新する場合、代替となる移動式の変電設備に含まれる変圧器の２次側電圧の連続的な変化状況をシミュレーションすることが可能なシミュレーション装置を提供する。【解決手段】２次側が第１母線に接続される第１変圧器と、２次側が第２母線に接続される第２変圧器と、を有する電力系統において、前記第１変圧器の動作を停止する場合に、１次側が前記第２母線に接続されるとともに２次側が前記第１母線に接続されて動作することとなる第３変圧器の２次側電圧をシミュレーションするシミュレーション装置であって、前記第１変圧器が動作しているときの前記第１母線の第１電気情報と、前記第２変圧器が動作しているときの前記第２母線の第２電気情報と、を連続的に取得する取得部と、前記第１及び第２電気情報と、前記第３変圧器に設定される固有情報と、に基づいて、前記第３変圧器の２次側電圧を連続的に算出する算出部と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２次側が第１母線に接続される第１変圧器と、２次側が第２母線に接続される第２変圧器と、を有する電力系統において、前記第１変圧器の動作を停止する場合に、１次側が前記第２母線に接続されるとともに２次側が前記第１母線に接続されて動作することとなる第３変圧器の２次側電圧をシミュレーションするシミュレーション装置であって、
前記第１変圧器が動作しているときの前記第１母線の第１電気情報と、前記第２変圧器が動作しているときの前記第２母線の第２電気情報と、を連続的に取得する取得部と、
前記第１及び第２電気情報と、前記第３変圧器に設定される固有情報と、に基づいて、前記第３変圧器の２次側電圧を連続的に算出する算出部と、
を備えたことを特徴とするシミュレーション装置。
【請求項２】
前記算出部は、
前記第１及び第２電気情報と前記固有情報とに基づいて、前記第３変圧器の有効電力及び無効電力を算出し、
前記第３変圧器の前記有効電力及び前記無効電力による電圧変化と、前記第３変圧器の変圧比による電圧変化と、に基づいて、前記第３変圧器の２次側電圧を算出する
ことを特徴とする請求項１に記載のシミュレーション装置。
【請求項３】
前記算出部によって算出される前記第３変圧器の２次側電圧が許容範囲から外れると、警報を出力する警報部
を更に備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のシミュレーション装置。
【請求項４】
前記第３変圧器は、昇圧変圧器である
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載のシミュレーション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シミュレーション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
需要家に供給するべき電圧が所定の電圧範囲内に収まるように、配電用変圧器の固定タップを事前に選定する技術が知られている（例えば特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２７５７３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
需要家に電力を供給している既設の変電設備（変圧器やスイッチギア等）を更新する場合、既設の変電設備の代替となる移動式の変電設備を現場に搬送して設置し、需要家に電力を継続的に供給しながら更新工事を行うこととなる。
【０００５】
移動式の変電設備には、例えば、需要家に供給するべき２次側電圧を得るために１次側電圧を降圧する降圧変圧器や、需要家に供給するべき２次側電圧を得るために１次側電圧を昇圧する昇圧変圧器が用いられる。
【０００６】
しかし、降圧変圧器を含む変電設備を用いた場合、多額の設置費用と長期の工事期間が必要となる虞があった。
【０００７】
一方、昇圧変圧器を含む変電設備を用いた場合、以下に示す問題を生じる虞があった。
【０００８】
先ず、昇圧変圧器が充電を開始したときに発生する励磁突入電流によって、昇圧変圧器の１次側電圧が大きく低下することを防止するために（昇圧変圧器の１次側電圧の低下が他の需要家に悪影響を及ぼすことを防止するために）、昇圧変圧器のインピーダンスは一般的な変圧器のインピーダンスよりも大きく設定されている。しかし、昇圧変圧器は上記のように設定されるインピーダンスに伴って無効電力の影響を大きく受けてしまうため、無効電力の変動が大きい需要家（負荷）に対して昇圧変圧器の２次側電圧を常時又は時間帯に応じて供給することができなくなる。
【０００９】
又、昇圧変圧器の１次側電圧（昇圧変圧器の１次側に接続される母線の電圧）は自動調整されるが、昇圧変圧器の２次側電圧は自動調整されないため、昇圧変圧器の２次側電圧に対する１次側電圧の影響が最小限となるように、昇圧変圧器を動作させる前に停電式のタップを選定しなければならない。しかし、昇圧変圧器の１次側電圧が自動調整されることを考慮しつつ、停電式の複数タップの中から最適なタップを選定しなければならないため、タップを選定するまでに相当の検討時間を要してしまい、既設の変電設備の更新工事が遅れてしまう。
【００１０】
又、停電式のタップを選定したとしても、昇圧変圧器を実運用したときの２次側電圧の連続的な変化状況を実質的に推定できないため、停電式のタップの選定精度が上がらず、その後、停電式のタップの選定を繰り返すと、需要家が停電を繰り返し、既設の変電設備の更新工事も更に遅れてしまう。
【００１１】
又、昇圧変圧器の２次側電圧を需要家に供給する場合、需要家の承諾を得る必要があるが、昇圧変圧器の２次側電圧の連続的な変化状況を説明できないため、需要家の承諾を得ることが困難な場合もある。
【００１２】
そこで、本発明は、需要家に電力を供給している既設の変電設備を更新する場合、既設の変電設備の代替となる移動式の変電設備に含まれる変圧器の２次側電圧の連続的な変化状況をシミュレーションすることが可能なシミュレーション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】
【００１３】
前述した課題を解決する主たる本発明は、２次側が第１母線に接続される第１変圧器と、２次側が第２母線に接続される第２変圧器と、を有する電力系統において、前記第１変圧器の動作を停止する場合に、１次側が前記第２母線に接続されるとともに２次側が前記第１母線に接続されて動作することとなる第３変圧器の２次側電圧をシミュレーションするシミュレーション装置であって、前記第１変圧器が動作しているときに前記第１母線に現れる第１電気情報と、前記第２変圧器が動作しているときに前記第２母線に現れる第２電気情報と、を連続的に取得する取得部と、前記第１及び第２電気情報と、前記第３変圧器に設定される固有情報と、に基づいて、前記第３変圧器の２次側電圧を連続的に算出する算出部と、を備える。
【００１４】
本発明の他の特徴については、添付図面及び本明細書の記載により明らかとなる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、需要家に電力を供給している既設の変電設備を更新する場合、既設の変電設備の代替となる移動式の変電設備に含まれる変圧器の２次側電圧の変化を連続的にシミュレーションすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態に係るシミュレーション装置を採用する電力系統の一例を示す図である。
【図２】本実施形態に係るシミュレーション装置を図１の電力系統に採用した場合の一例を示す図である。
【図３】本実施形態に係るシミュレーション装置の動作の一例を説明するためのフローチャートである。
【図４】本実施形態に係るシミュレーション装置を用いて推定された昇圧変圧器の２次側電圧の一表示例を示す図である。
【図５】本実施形態に係るシミュレーション装置を用いて推定された昇圧変圧器の２次側電圧の他の表示例を示す図である。
【図６】本実施形態に係るシミュレーション装置を用いて推定された昇圧変圧器の２次側電圧の他の表示例を示す図である。
【図７】本実施形態に係るシミュレーション装置を用いて推定された昇圧変圧器の２次側電圧の他の表示例を示す図である。
【図８】本実施形態に係るシミュレーション装置を用いて推定された昇圧変圧器の２次側電圧の他の表示例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。尚、本実施形態では、需要家に電力を供給している既設の変電設備を更新する場合、既設の変電設備の代替となる移動式の変電設備に含まれる昇圧変圧器の２次側電圧の連続的な変化状況をシミュレーションすることとして、以下説明する。
【００１８】
＝＝＝配電系統＝＝＝
図１は、本実施形態に係るシミュレーション装置を採用する電力系統の一例を示す図である。
【００１９】
電力系統１は、電源母線２、高圧母線３，４、特別高圧母線５、降圧変圧器６，７、遮断器８〜１３を含んで構成されている。
【００２０】
電源母線２は、上流側の送電線と接続されることによって、例えば１１０ｋＶ（又は６６ｋＶ）の電圧を生じる母線である。高圧母線３，４は、例えば６ｋＶの電圧を生じる母線である。特別高圧母線５は、例えば２２ｋＶの電圧を生じる母線である。
【００２１】
降圧変圧器６（第１変圧器）は、１次側が遮断器８を介して電源母線２に接続され、２次側が遮断器９を介して高圧母線３に接続されるとともに遮断器１２を介して特別高圧母線５にも接続される電圧変換装置である。つまり、降圧変圧器６は、１１０ｋＶの１次側電圧を６ｋＶの２次側電圧まで降圧して高圧母線３に供給する一方、１１０ｋＶの１次側電圧を２２ｋＶ２次側電圧まで降圧して特別高圧母線５に供給する。そして、高圧母線線３に生じる６ｋＶの電圧は、高圧母線３の下流側に接続されている需要家に供給され、特別高圧母線５に生じる２２ｋＶの電圧は、遮断器１３を介して特別高圧母線５の下流側に接続されている需要家に供給される。
【００２２】
降圧変圧器７（第２変圧器）は、１次側が遮断器１０を介して電源母線２に接続され、２次側が遮断器１１を介して高圧母線４に接続される電圧変換装置である。つまり、降圧変圧器７は、１１０ｋＶの１次側電圧を６ｋＶの２次側電圧まで降圧して高圧母線４に供給する。そして、高圧母線４に生じる６ｋＶの電圧は、高圧母線４の下流側に接続されている需要家に供給される。
【００２３】
本実施形態では、電源母線２と特別高圧母線５との間に接続されている既設の変電設備（例えば、降圧変圧器６の一部と遮断器１２）を更新（交換や点検）するために、既設の変電設備の代替となる移動式の変電設備を現場に設置するに際して、特別高圧母線５の下流側に接続されている需要家に対して２２ｋＶの電圧が安定して仮供給されるように、移動式の変電設備に含まれる昇圧変圧器の２次側電圧を連続的にシミュレーションする場合について説明する。
【００２４】
昇圧変圧器１４（第３変圧器）は、１次側が遮断器１５を介して高圧母線４に接続され、２次側が遮断器１６及び負荷開閉器１７を介して特別高圧母線５に接続される電圧変換装置である。昇圧変圧器１４、遮断器１５，１６、負荷開閉器１７は、移動式の変電設備を構成するユニットである。昇圧変圧器１４、遮断器１５，１６、負荷開閉器１７は、既設の変電設備の更新工事を行う期間だけ、高圧母線４と特別高圧母線５との間に設置される。昇圧変圧器１４は、６ｋＶの１次側電圧を２２ｋＶの２次側電圧まで昇圧して特別高圧母線５に供給する。そして、特別高圧母線５に生じる２２ｋＶの電圧は、遮断器１３を介して特別高圧母線５の下流側に接続されている需要家に供給される。
【００２５】
＝＝＝シミュレーション装置＝＝＝
図２は、本実施形態に係るシミュレーション装置を図１の電力系統に採用した場合の一例を示す図である。
【００２６】
シミュレーション装置１００は、電力系統１に既設の変電設備の代替となる移動式の変電設備を設置した場合を想定し、移動式の変電設備に含まれる昇圧変圧器１４の２次側電圧を連続的にシミュレーションする装置である。尚、シミュレーション装置１００を設置する前提として、電力系統１に計器用変圧器１８，１９及び計器用変流器２０を設置することとする。
【００２７】
計器用変圧器１８は、１次側が高圧母線４に接続され、２次側がシミュレーション装置１００に接続される電圧変換装置である。計器用変圧器１８は、所定のＰＴ比に従って、高圧母線４に生じる６ｋＶの電圧をシミュレーション装置１００で演算処理を行うことが可能な電圧まで降圧する。
【００２８】
計器用変圧器１９は、１次側が特別高圧母線５に接続され、２次側がシミュレーション装置１００に接続される電圧変換装置である。計器用変圧器１９は、所定のＰＴ比に従って、特別高圧母線５に生じる２２ｋＶの電圧をシミュレーション装置１００で演算処理を行うことが可能な電圧まで降圧する。
【００２９】
計器用変流器２０は、遮断器１３と需要家との間の電線路に介挿され、変換後の電流の取り出し点がシミュレーション装置１００に接続される電流変換装置である。計器用変流器２０は、所定のＣＴ比に従って、特別高圧母線５から需要家に流れる電流をシミュレーション装置１００で演算処理を行うことが可能な電流まで減少させる。
【００３０】
シミュレーション装置１００は、昇圧変圧器１４の２次側電圧を連続的にシミュレーションする機能を実現するために、マイクロプロセッサを用いてソフトウエア処理を行う装置である。シミュレーション装置１００は、記憶装置１０１、Ａ／Ｄ変換器１０２、ＭＰＵ１０３、操作器１０４、表示器１０５、警報器１０６、入出力インターフェース１０７を含んで構成されている。
【００３１】
記憶装置１０１は、プログラム領域及びデータ領域を有している。プログラム領域には、昇圧変圧器１４の２次側電圧を連続的にシミュレーションするための制御プログラムが予め格納されている。又、データ領域には、昇圧変圧器１４の仕様となる固有情報が予め格納されている。ここで、昇圧変圧器１４の固有情報とは、定格容量、インピーダンス（レジスタンス及びリアクタンス）、変圧比、タップ電圧等の諸定数のことである。更に、データ領域には、制御プログラムに基づく演算処理の手順に従って得られるシミュレーション結果が一時的に格納される。尚、記憶装置１０１は、プログラム領域及びデータ領域を有する単一の装置であってもよいし、プログラム領域及びデータ領域をそれぞれ有する個別の装置であってもよい。
【００３２】
Ａ／Ｄ変換器１０２は、計器用変圧器１８，１９による変換後の電圧及び計器用変流器２０による変換後の電流を一定時間間隔でサンプリングし、これらの変換後の電圧及び電流をアナログ値からデジタル値へ変換する。
【００３３】
ＭＰＵ１０３は、記憶装置１０１から読み出された制御プログラムに従って、昇圧変圧器１４の２次側電圧を連続的にシミュレーションするための演算処理を実行する。この演算処理の詳細については後述する。ＭＰＵ１０３は、演算処理を実行するために、Ａ／Ｄ変換器１０２から出力された計器用変圧器１８，１９による変換後の電圧及び計器用変流器２０による変換後の電流を示すデジタル値を連続的に取得して演算処理を実行する。
【００３４】
操作器１０４は、キーボードや押しボタンスイッチ等であって、昇圧変圧器１４の固有情報（諸定数）を入力したり、指令を入力したりするときに操作する装置である。
【００３５】
表示器１０５は、制御プログラムに基づく演算処理の手順に従って得られるシミュレーション結果を、視覚情報として表示する装置である。表示器１０５は、例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイとすることができる。
【００３６】
警報器１０６は、制御プログラムに基づく演算処理の手順に従って得られるシミュレーション結果が一定の条件を満足しないときに警報を行う装置である。
【００３７】
入出力インターフェース１０７は、ＭＰＵ１０３、操作器１０４、表示器１０５、警報器１０６のそれぞれの間を中継するインターフェースである。入出力インターフェース１０７が介在することによって、ＭＰＵ１０３、操作器１０４、表示器１０５、警報器１０６はそれぞれ連係して動作することが可能となる。
【００３８】
ＭＰＵ１０３は、更新の対象である既設の変電設備から電力が供給されている特別高圧母線５に接続された需要家に現れる電気情報を示す情報である、計器用変圧器１９から出力される電圧及び計器用変流器２０から出力される電流と、高圧母線４に現れる電気情報を示す情報である、計器用変圧器１８から出力される電圧と、記憶装置１０１から読み出される昇圧変圧器１４の固有情報と、に基づいて、昇圧変圧器１４の有効電力及び無効電力を算出する。ＭＰＵ１０３は、昇圧変圧器１４の有効電力及び無効電力による電圧変化と、昇圧変圧器１４の変圧比による電圧変化と、に基づいて、昇圧変圧器の１次側を高圧母線４に接続した場合における昇圧変圧器１４の２次側電圧を推定する。ＭＰＵ１０３によって連続的に算出された昇圧変圧器１４の２次側電圧の情報は、記憶装置１０１に格納されるとともに、視覚情報として表示器１０５に表示される。
【００３９】
ＭＰＵ１０３は、例えば、以下の計算式（１）に従って、昇圧変圧器１４の２次側電圧を推定する。
【００４０】
［数１］
Ｖ２＝Ｖ１×（Ｖｔ２／Ｖｔ１）×（Ｐｆ×Ｒｔ＋Ｑｆ×Ｘｔ）／１０・・・計算式（１）
ここで、計算式（１）を構成する各値は、以下のように定義される。
【００４１】
Ｖ１・・・昇圧変圧器１４の１次側電圧（ｋＶ）
Ｖ２・・・昇圧変圧器１４の２次側推定電圧（ｋＶ）
Ｖｔ１・・・昇圧変圧器１４の１次側の定格電圧（ｋＶ）
Ｖｔ２・・・昇圧変圧器１４の２次側のタップ電圧（ｋＶ）
Ｐｆ・・・特別高圧母線５の需要家の有効電力（ＭＷ）
Ｑｆ・・・特別高圧母線５の需要家の無効電力（ＭＶａｒ）
Ｒｔ・・・昇圧変圧器１４の実数部のインピーダンス（％Ｒ）
Ｘｔ・・・昇圧変圧器１４の虚数部のインピーダンス（％Ｘ）
尚、計算式（１）において、（Ｖｔ２／Ｖｔ１）は昇圧変圧器１４の変圧比による電圧変化を示し、（Ｐｆ×Ｒｔ＋Ｑｆ×Ｘｔ）／１０は昇圧変圧器１４の有効電力及び無効電力による電圧変化を示し、インピーダンスＲｔ，Ｘｔは１０ＭＶＡをベースとする値であることとし、有効電力Ｐｆ及び無効電力Ｑｆは遅相を正とし進相を負とする値であることとする。
【００４２】
又、計算式（１）では、降圧変圧器７が昇圧変圧器１４の電源となることに伴う昇圧変圧器１４の１次側電圧の変化を無視しているが、昇圧変圧器１４の２次側電圧をシミュレーションするにあたって実質的な支障はない。しかし、降圧変圧器７の固有情報である諸定数（インピーダンス、タップ電圧、電圧調整用継電器の特性等）を用いてシミュレーションの精度を高めてもよい。
【００４３】
＝＝＝シミュレーション装置の動作例＝＝＝
図３は、本実施形態に係るシミュレーション装置の動作の一例を説明するためのフローチャートである。尚、シミュレーション装置１００の動作の主体はＭＰＵ１０３である。又、昇圧変圧器１４の変圧比を定めるためのタップは初期位置に設定されていることとする。
【００４４】
先ず、操作者が操作器１０４を通してシミュレーション動作の開始を指示すると、ＭＰＵ１０３は、記憶装置１０１から昇圧変圧器１４の固有情報を読み出して取得し、更に、計器用変圧器１８，１９のＰＴ比及び計器用変流器２０のＣＴ比を示す情報や、演算処理のためのサンプリング時間を示す情報を取得する（ステップＳ１）。
【００４５】
次に、ＭＰＵ１０３は、計器用変圧器１８，１９による変換後の電圧及び計器用変流器２０による変換後の電流を示す情報をＡ／Ｄ変換器１０２を介して連続的に取得する（ステップＳ２）。
【００４６】
次に、ＭＰＵ１０３は、記憶装置１０１から読み出される昇圧変圧器１４の固有情報と、Ａ／Ｄ変換器１０２から出力される計器用変圧器１８，１９による変換後の電圧及び計器用変流器２０による変換後の電流を示す情報と、に基づいて、昇圧変圧器１４の有効電力Ｐｆ及び無効電力Ｑｆを算出する（ステップＳ３）。
【００４７】
次に、ＭＰＵ１０３は、計算式（１）に従って、昇圧変圧器１４の２次側電圧Ｖ２を算出する（ステップＳ４）。
【００４８】
次に、ＭＰＵ１０３は、計器用変圧器１８，１９による変換後の電圧、計器用変流器２０による変換後の電流、昇圧変圧器１４の有効電力Ｐｆ、無効電力Ｑｆ、２次側電圧Ｖ２を示す情報を、サンプリング時間内に２次側電圧Ｖ２を算出した回数を示す情報とともに記憶装置１０１に仮記憶する（ステップＳ５）。
【００４９】
次に、ＭＰＵ１０３は、サンプリング時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ６）。
【００５０】
サンプリング時間が経過していない場合（ステップＳ６：ＮＯ）、ＭＰＵ１０３は、サンプリング時間が経過するまで、昇圧変圧器１４の２次側電圧Ｖ２の算出を繰り返し実行する。一方、サンプリング時間が経過した場合（ステップＳ６：ＹＥＳ）、ＭＰＵ１０３は、記憶装置１０１に仮記憶されている情報を参照して、昇圧変圧器１４の２次側電圧Ｖ２の最大値、最小値、平均値を示す情報を、サンプリング時間内に２次側電圧Ｖ２を算出した回数と時刻とを示す情報とともに記憶装置１０１に記憶し、その後、記憶装置１０１に仮記憶されている情報を消去する（ステップＳ７）。
【００５１】
次に、ＭＰＵ１０３は、昇圧変圧器１４の２次側電圧Ｖ２の最大値、最小値、平均値を示す情報のうち少なくとも１つの情報が予め設定されている電圧許容範囲から外れているか否かを判定する（ステップＳ８）。
【００５２】
昇圧変圧器１４の２次側電圧Ｖ２の最大値、最小値、平均値の全ての情報が予め設定されている電圧許容範囲内に収まっている場合（ステップＳ８：ＮＯ）、ＭＰＵ１０３は、表示器１０５を通して昇圧変圧器１４の２次側電圧Ｖ２の最大値、最小値、平均値を例えばグラフ表示する（ステップＳ９）。一方、昇圧変圧器１４の２次側電圧Ｖ２の最大値、最小値、平均値のうち少なくとも１つの情報が予め設定されている電圧許容範囲から外れている場合（ステップＳ８：ＹＥＳ）、ＭＰＵ１０３は、警報器１０６を通して警報を行う（ステップＳ１０）。例えば、警報器１０６が表示機能を有している場合、「上限〇〇ｋＶ及び下限〇〇ｋＶの電圧許容範囲外継続時間〇〇ｍｓ」のように警報を行ってもよい（ステップＳ１０）。その後、ＭＰＵ１０３は、表示器１０５を通して昇圧変圧器１４の２次側電圧Ｖ２の最大値、最小値、平均値を例えばグラフ表示する（ステップＳ９）。
【００５３】
次に、ＭＰＵ１０３は、昇圧変圧器１４の２次側電圧Ｖ２が予め設定されている期間（例えば２４時間）に亘って算出されたか否かを判定する（ステップＳ１１）。
【００５４】
昇圧変圧器１４の２次側電圧Ｖ２が予め設定されてる期間に亘って算出されていない場合（ステップＳ１１：ＮＯ）、ＭＰＵ１０３は、昇圧変圧器１４の２次側電圧Ｖ２の算出を繰り返し実行する。一方、昇圧変圧器１４の２次側電圧Ｖ２が予め設定されている期間亘って算出された場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、ＭＰＵ１０３は、一連の処理を終了する。このとき、ＭＰＵ１０３は、操作器１０４から出力される指令に従って一連の処理を終了してもよいし、タイマ（不図示）から出力される予め設定されている期間のカウント結果に従って一連の処理を終了してもよい。
【００５５】
尚、ＭＰＵ１０３は、昇圧変圧器１４のタップ電圧を順次切り替えて昇圧変圧器１４の２次側電圧Ｖ２を順次算出してもよいし、昇圧変圧器１４の全タップ電圧を同時に取り込んで昇圧変圧器１４の２次側電圧Ｖ２を同時に算出してもよい。
【００５６】
＝＝＝シミュレーション装置の表示例＝＝＝
図４は、本実施形態に係るシミュレーション装置を用いて推定された昇圧変圧器の２次側電圧の一表示例を示す図である。図５〜図８は、本実施形態に係るシミュレーション装置を用いて推定された昇圧変圧器の２次側電圧の他の表示例を示す図である。尚、図４〜図８において、横軸は時間（時）を示し、縦軸は電圧（ｋＶ）を示している。又、図４〜図８において、上段は昇圧変圧器の２次側電圧を示し、下段は昇圧変圧器の１次側電圧を示している。
【００５７】
図４は、シミュレーション装置１００によって算出される昇圧変圧器１４の２次側電圧Ｖ２（平均値）が電圧許容範囲内で変化する様子を示している。深夜帯の場合、需要家による電力の使用が少なくなるため、昇圧変圧器１４の無効電力の変化が少なく、昇圧変圧器１４の２次側電圧Ｖ２の変化も少ない状況である。又、昼間帯の場合、需要家による電力の使用が多くなるため、昇圧変圧器１４の２次側電圧Ｖ２は遅れ無効電力によって電圧降下を生じるが、昇圧変圧器１４の１次側電圧Ｖ１が高くなるように制御されるため、昇圧変圧器１４の２次側電圧Ｖ２は電圧許容範囲内で変化する状況である。従って、昇圧変圧器１４の２次側電圧Ｖ２が連続的に変化する状況を目視することによって、昇圧変圧器１４のタップ電圧は適正な値に選定されていることを理解することができる。
【００５８】
図５は、シミュレーション装置１００によって算出される昇圧変圧器１４の２次側電圧Ｖ２（平均値）が電圧許容範囲から一時的に外れる様子を示している。深夜帯の場合、需要家による電力の使用は少ないが、昇圧変圧器１４の進み無効電力によって昇圧変圧器１４の２次側電圧Ｖ２は電圧許容範囲の上限を超える値まで一時的に外れる状況である。又、昼間帯の場合、需要家による電力の使用が多くなるため、昇圧変圧器１４の２次側電圧Ｖ２は遅れ無効電力によって電圧降下を生じるが、昇圧変圧器１４の１次側電圧Ｖ１が高くなるように制御されるため、昇圧変圧器１４の２次側電圧Ｖ２は電圧許容範囲の下限を超える値まで外れることはない。しかし、需要家による電力の使用が一時的に少なくなると、昇圧変圧器１４の２次側電圧Ｖ２は電圧許容範囲の上限を超える値まで外れる状況である。従って、昇圧変圧器１４の２次側電圧Ｖ２が連続的に変化する状況を目視することによって、昇圧変圧器１４のタップ電圧は適正な値よりも高い値に選定されていることを理解することができる。
【００５９】
図６は、シミュレーション装置１００によって算出される昇圧変圧器１４の２次側電圧Ｖ２（平均値）が電圧許容範囲から一時的に外れる様子を示している。深夜帯の場合、需要家による電力の使用が少なくなるため、昇圧変圧器１４の無効電力の変化が少なく、昇圧変圧器１４の２次側電圧Ｖ２は電圧許容範囲内で変化する状況である。又、昼間帯の場合、需要家による電力の使用が多くなるため、昇圧変圧器１４の２次側電圧Ｖ２が遅れ無効電力によって電圧降下を生じることを考慮して、昇圧変圧器１４の１次側電圧Ｖ１が高くなるように制御しているが、昇圧変圧器１４の２次側電圧Ｖ２は電圧許容範囲の下限を超える値まで比較的長い時間外れる状況である。従って、昇圧変圧器１４の２次側電圧Ｖ２が連続的に変化する状況を目視することによって、昇圧変圧器１４のタップ電圧は適正な値に選定されているが、昇圧変圧器１４の２次側電圧Ｖ２が遅れ無効電力及びリアクタンスの影響によって電圧許容範囲の下限を超えていることを理解することができる。
【００６０】
図７は、シミュレーション装置１００によって算出される昇圧変圧器１４の２次側電圧Ｖ２（最大値、最小値、平均値）を同時に表示する様子を示している。深夜帯の場合、昇圧変圧器１４の２次側電圧Ｖ２（最大値、最小値、平均値）は電圧許容範囲内で変化しているが、昼間帯の場合、昇圧変圧器１４の２次側電圧Ｖ２（最小値）のみが電圧許容範囲の下限を超える値まで一時的に何度も外れる状況である。従って、昇圧変圧器１４の２次側電圧Ｖ２が連続的に変化する状況を目視することによって、需要家によっては昇圧変圧器１４のタップ電圧の変更を検討する必要があることを理解することができる。
【００６１】
図８は、シミュレーション装置１００によって算出される昇圧変圧器１４の２次側電圧Ｖ２（平均値）と、降圧変圧器６から特別高圧母線５に供給される電圧（平均値）と、を同時に表示する様子を示している。深夜帯及び昼間帯を通して、双方の電圧は電圧許容範囲内で変化する状況である。従って、双方の電圧が連続的に変化する状況を目視することによって、双方の電圧に違いはあるものの、昇圧変圧器１４のタップ電圧は適正な値に選定されていることを理解することができる。
【００６２】
このように、昇圧変圧器１４の２次側電圧Ｖ２の連続的な変化を表示器１０５に表示することによって、昇圧変圧器１４のタップ電圧の選定を早期に決定でき、需要家に対して十分な説明をすることが可能となる。
【００６３】
＝＝＝まとめ＝＝＝
以上説明したように、２次側が特別高圧母線５に接続される降圧変圧器６と、２次側が高圧母線４に接続される降圧変圧器７と、を有する電力系統１において、降圧変圧器６の動作を停止する場合に、１次側が高圧母線４に接続されるとともに２次側が特別高圧母線５に接続されて動作することとなる昇圧変圧器１４の２次側電圧をシミュレーションするシミュレーション装置１００であって、降圧変圧器６が動作しているときの特別高圧母線５の電気情報（電圧及び電流）と、降圧変圧器７が動作しているときの高圧母線４の電気情報（電圧）と、を連続的に取得するＡ／Ｄ変換器１０２と、特別高圧母線５及び高圧母線４の電気情報と、昇圧変圧器１４に設定される固有情報（仕様に基づく諸定数）と、に基づいて、昇圧変圧器１４の２次側電圧を連続的に算出するＭＰＵ１０３と、を備える。
【００６４】
又、本実施形態に係るシミュレーション装置１００において、ＭＰＵ１０３は、例えば、特別高圧母線５及び高圧母線４の電気情報と、昇圧変圧器１４に設定される固有情報（仕様に基づく諸定数）と、に基づいて、昇圧変圧器１４の有効電力及び無効電力を算出し、これらの有効電力及び無効電力による電圧変化と、昇圧変圧器１４の変圧比による電圧変化と、に基づいて、昇圧変圧器１４の２次側電圧を算出する。
【００６５】
又、本実施形態に係るシミュレーション装置１００において、ＭＰＵ１０３によって算出される昇圧変圧器１４の２次側電圧が予め設定されている電圧許容範囲から外れると、警報を出力する警報器１０６を更に備える。
【００６６】
そして、本実施形態によれば、昇圧変圧器１４の２次側電圧を連続的に算出して推定することができるため、移動式の変電設備を工事現場に設置する場合、設置費用を抑えて工事期間を短縮することが可能となり、昇圧変圧器１４のタップ電圧を精度よく早期に決定することが可能となる。
【００６７】
尚、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。例えば、本実施形態においてシミュレーションの対象となる変圧器は昇圧変圧器であったが、降圧変圧器でもよい。更に、本発明は、需要家が有する既設の変圧器を更新する場合にシミュレーションすることによって、インピーダンスやタップ電圧の検討に用いてもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１  電力系統
２  電源母線
３、４  高圧母線
５  特別高圧母線
６，７  降圧変圧器
８〜１３，１５，１６  遮断器
１４  昇圧変圧器
１７  負荷開閉器
１００  シミュレーション装置
１０１  記憶装置
１０２  Ａ／Ｄ変換器
１０３  ＭＰＵ
１０４  操作器
１０５  表示器
１０６  警報器
１０７  Ｉ／Ｏ
【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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