(57)【要約】【課題】  電力系統の電圧、電流等の電気量から高調波成分を計算し、機器毎の高調波成分との一致度の程度から高調波の発生要因となる機器を推定する。【解決手段】  電力系統から得られる電圧、電流等の電気量に重畳する高調波成分から有効電力の実測高調波成分を計算する高調波成分計算手段１１と、複数の高調波発生機器の有効電力高調波成分を記憶する高調波発生機器データベース１６と、前記有効電力の実測高調波成分とデータベース１６に記憶される高調波発生機器毎の有効電力高調波成分とから有効電力高調波成分一致度を計算する高調波成分一致度計算手段１３と、各有効電力高調波成分一致度から高い有効電力高調波成分を発生する前記高調波発生機器を特定する高調波要因推定手段１４とを備えた電力品質評価システムである。【選択図】図１
2010019638.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統から測定される電圧、電流等の電気量を波形分析して高調波成分を求めた後、この高調波成分から有効電力の実測高調波成分を計算する有効電力高調波成分計算手段と、
高調波を発生する複数の高調波発生機器の有効電力高調波成分を記憶する高調波発生機器データベースと、
前記有効電力高調波成分計算手段で得られた有効電力の実測高調波成分と前記高調波発生機器データベースに記憶される高調波発生機器毎の有効電力高調波成分とから有効電力高調波成分一致度を計算する高調波成分一致度計算手段と、
この高調波成分一致度計算手段で算出された各有効電力高調波成分一致度から高い有効電力高調波成分を発生する高調波発生源となる前記高調波発生機器を特定する高調波要因推定手段と
を備えたことを特徴とする電力品質評価システム。
【請求項２】
電力系統から測定される電圧、電流等の電気量を波形分析して高調波成分を求めた後、この高調波成分から無効電力の実測高調波成分を計算する無効電力高調波成分計算手段と、
高調波を発生する複数の高調波発生機器の無効電力高調波成分を記憶する高調波発生機器データベースと、
前記無効電力高調波成分計算手段で得られる無効電力の実測高調波成分と前記高調波発生機器データベースに記憶される高調波発生機器毎の無効電力高調波成分とから無効電力高調波成分一致度を計算する高調波成分一致度計算手段と、
この高調波成分一致度計算手段で算出された各無効電力高調波成分一致度から高い無効電力高調波成分を発生する高調波発生源となる前記高調波発生機器を特定する高調波要因推定手段と
を備えたことを特徴とする電力品質評価システム。
【請求項３】
電力系統から測定される電圧、電流等の電気量を波形分析して高調波成分を求めた後、この高調波成分から有効電力の実測高調波成分及び無効電力の実測高調波成分を計算する高調波成分計算手段と、
高調波を発生する複数の高調波発生機器の有効電力高調波成分及び無効電力高調波成分を記憶する高調波発生機器記憶手段ータベースと、
前記無効電力高調波成分計算手段で得られる有効電力の実測高調波成分及び無効電力の実測高調波成分と前記高調波発生機器データベースに記憶される高調波発生機器毎の有効電力高調波成分及び有効電力高調波成分とから有効無効電力高調波成分一致度を計算する高調波成分一致度計算手段と、
この高調波成分一致度計算手段で算出された各有効無効電力高調波成分一致度から高い有効無効電力高調波成分を発生する高調波発生源となる前記高調波発生機器を特定する高調波要因推定手段と
を備えたことを特徴とする電力品質評価システム。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の電力品質評価システムにおいて、
前記高調波要因推定手段は、前記高調波成分一致度の高い高調波発生機器高調波成分をもつ高調波発生機器から順に並べて表示することを特徴とする電力品質評価システム。
【請求項５】
請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の電力品質評価システムにおいて、
前記高調波成分一致度計算手段は、前記高調波成分計算手段で得られる実測高調波成分の合計が１となるように規格化する規格化計算処理手段と、この規格化計算処理手段で規格化された実測高調波成分と前記高調波発生機器データベースに記憶される高調波発生機器毎に高調波成分の合計が１となるように規格化された各値との一致度を計算する一致度計算処理手段とを有することを特徴とする電力品質評価システム。
【請求項６】
請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の電力品質評価システムにおいて、
前記高調波要因推定手段に代えて、所定時間ごとに前記高調波成分計算手段及び前記高調波成分一致度計算手段を繰り返し実行させることによって前記高調波発生機器毎の高調波成分の一致度を計算し、当該高調波発生機器毎の高調波成分の一致度の時系列的な変化を表示する結果表示手段を設けたことを特徴とする電力品質評価システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力系統に生じる高調波、電圧変動、電圧不平衡、瞬時電圧低下等による電力品質の悪化を評価する電力品質評価システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電力系統に生じる電気機器の高調波から電力状態を計測する技術としては、予め複数の電気機器の稼動／非稼動に対する総負荷電流の基本波並びに高調波の電流値及び電圧に対するそれらの位相差等に関するパターンデータを学習しておき、被計測対象となる需要家で使用される複数の電気機器の総負荷電流及び電圧を計測し、この計測された電気量と前記学習パターンデータとを比較し、最も類似するパターンから需要家が使用する複数の電気機器の稼動状態を推定するシステムが提案されている（特許文献１、特許文献２）。
【特許文献１】特開２００６−０１７４５６号公報
【特許文献２】特許第３８７７２６９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、以上述べた特許文献の技術は、何れも需要家がどのような電気機器を使用しているか、需要家在室者の安否状態、需要家の電化システムの稼動状況等をモニタリングするシステムであって、電力品質の一要素を担う高調波の発生要因から電力品質を評価するシステムではない。
【０００４】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、電力系統から測定される電圧、電流等の電気量から、有効電力や無効電力の高調波成分を計算し、機器毎の有効電力や無効電力の高調波成分データとの一致度の程度から高調波の発生要因となる機器を特定する電力品質評価システム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】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明に係る電力品質評価システムは、電力系統から測定される電圧、電流等の電気量を波形分析して高調波成分を求めた後、この高調波成分から有効電力の実測高調波成分を計算する有効電力高調波成分計算手段と、高調波を発生する複数の高調波発生機器の有効電力高調波成分を記憶する高調波発生機器データベースと、前記有効電力高調波成分計算手段で得られた有効電力の実測高調波成分と前記高調波発生機器データベースに記憶される高調波発生機器毎の有効電力高調波成分とから有効電力高調波成分一致度を計算する高調波成分一致度計算手段と、この高調波成分一致度計算手段で算出された各有効電力高調波成分一致度から高い有効電力高調波を発生する高調波発生源となる前記高調波発生機器を特定する高調波要因推定手段とを備えた構成である。
【０００６】
また、本発明は、高調波成分から有効電力の実測高調波成分に代えて無効電力の実測高調波成分、あるいは有効無効電力の実測高調波成分を計算により取り出し、前述と同様な構成を用いて、各無効電力高調波成分一致度から高い無効電力高調波成分、あるいは各有効無効電力高調波成分一致度から高い有効無効電力高調波成分を発生する高調波発生源となる高調波発生機器を特定することもできる。
【０００７】
さらに、本発明は、前記高調波要因推定手段に代えて、所定時間ごとに前記高調波成分計算手段及び前記高調波成分一致度計算手段を繰り返し実行させることによって前記高調波発生機器毎の高調波成分の一致度を計算し、当該高調波発生機器毎の高調波成分の一致度の時系列的な変化を表示する結果表示手段を設けた構成であってもよい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、高調波を発生することが推定される機器毎の有効電力や無効電力の高調波成分データを作成し、電力系統から伝送ラインを介して電圧、電流等の電気量から、有効電力や無効電力の高調波成分を計算し、機器毎の有効電力や無効電力の高調波成分データとの一致度の大きさから高調波の発生要因となる機器を特定できる電力品質評価システムを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は本発明に係る電力品質評価システム１を電力系統に適用した一例を示す系統図である。  
電力品質評価システム１は、例えば、電力系統（上位電力系統）から電力を受電する母線２と負荷設備３との間に測定装置４が設置され、この測定装置４で測定される負荷設備３に供給される電圧及び電流を含む電気量５から、電圧及び電流に重畳される有効電力の高調波成分や無効電力の高調波成分を抽出し、これら高調波成分から電力品質を評価する。
【００１０】
図２は本発明に係る電力品質評価システム１の一実施の形態を示す概略的な構成図である。
【００１１】
電力品質評価システム１は、コンピュータを用いて、有効電力の高調波成分や無効電力の高調波成分から電力の品質を評価するものであり、機能的には、高調波成分計算手段１１と、データ記憶手段１２と、高調波成分一致度計算手段１３と、高調波要因推定手段１４とで構成される。
【００１２】
高調波成分計算手段１１は、測定装置４で測定された電力系統の電圧、電流等の電気量情報５を波形分析し、有効電力及び無効電力の高調波成分を算出して実測高調波成分計算結果１５とし、例えばデータ記憶手段１２に保存する。
【００１３】
ここで、高調波とは、基本波に重畳する基本波のｎ倍（ｎは２以上の整数）の周波数を持つ正弦波の集まりである。高調波を含む一般的な電気量の波形は、商用周波数を基本周波数とする基本波とこの基本周波数のｎ倍（周期は１／ｎ）となる周波数を持つ各正弦波（高調波成分）との和で表わされる。以下、基本波を一次成分、周期が基本波の１／２（周波数は２倍）となる正弦波を２次成分、周期が基本波の１／３（周波数は３倍）となる正弦波を３次成分、以下同様に周期が基本波の１／ｎ（周波数はｎ倍）となる正弦波をｎ次成分と称する。
【００１４】
従って、高調波成分計算手段１１としては、測定装置４から電力系統の電圧、電流等の電気量５を取得し、この電気量５に含まれる高調波における次数毎の成分を算出した後、有効電力及び無効電力の高調波成分を計算し、実測高調波成分計算結果１５を得るものである。
【００１５】
データ記憶手段１２には、電力品質を評価するために各種のデータを記憶するものであって、予め高調波を発生することが推定される機器の高調波成分（以下、高調波発生機器高調波成分と呼ぶ）１７を格納する高調波発生機器データベース１６が設けられ、必要に応じて前記高調波成分計算手段１１で取得された実測高調波成分計算結果１５も保存される。
【００１６】
高調波発生機器データベース１６には、高調波を発生させる主要因となり得る複数の高調波発生機器と高調波発生機器毎に発生する有効電力、無効電力あるいは有効無効電力の高調波成分の情報とが関係付けられている。以下、高調波発生機器毎に発生する有効電力、無効電力あるいは有効無効電力の高調波成分の情報を、高調波発生機器高調波成分１７と総称する。
【００１７】
高調波成分一致度計算手段１３は、データ記憶手段１２に保存される実測高調波成分計算結果１５と高調波発生機器データベース１６に保存される各高調波発生機器高調波成分１７との一致度（以下、高調波成分一致度と呼ぶ）１８を計算するものであって、後記する図４〜図１０で具体的に説明する。換言すれば、高調波発生機器高調波成分１７毎に高調波成分計算結果１５との高調波成分一致度１８を順次計算していく。
【００１８】
高調波要因推定手段１４は、各高調波発生機器高調波成分１７の一致度１８のうち、最も高い高調波成分一致度１８を有する高調波発生機器が実測された高調波の主要因となる高調波発生機器高調波成分１７または高調波発生機器であると推定し、高調波要因推定結果１９として出力する。高調波要因推定結果１９の出力形式としては、例えば、表示装置に表示するとか、プリンタから印字出力し、あるいはデータ記憶手段１２または別個の記憶手段に記憶し、あるいは専用伝送回線等を介して外部の出力装置に出力する形式とする。
【００１９】
次に、以上のような電力品質評価システム１の作用について説明する。  
先ず、高調波成分計算手段１１は、測定装置４で測定された電力系統の電圧、電流等の電気量５を伝送系を通じて取り込み、あるいは測定装置４から伝送系を通じて伝送されてくる電気量５を受信し、当該電気量５に含まれる高調波の次数毎の成分を計算する。すなわち、高調波成分計算手段１１は、高調波を各次数成分の和とみなし、次数毎の高調波成分を計算する。
【００２０】
高調波の次数毎の成分を計算する手法は、最も一般的に使用されている高速フーリェ変換（ＦＦＴ：Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ）が知られているが、本実施の形態では、一例として図３に示す高速フーリェ変換機能を持つＦＦＴ処理部１１ａを用いて処理するものとする。
【００２１】
その理由は、商用周波数に高調波が入ると、商用周波数が歪んでいると呼ばれ、フーリェ変換等により高調波成分を求めているが、観測データ（測定データ）が機器の動作特性から離散的なサンプリングデータである場合があり得る。このようなサンプリングデータから高調波成分を求める場合、離散型フーリェ変換と呼ばれる手法を用いる必要がある。その点、高速フーリェ変換機能を持つＦＦＴ処理部１１ａは、離散型フーリェ変換を高速に解けるように工夫された変換手法であり、連続的または離散的なサンプリングデータの何れにも対応できる為である。
【００２２】
ＦＦＴ処理部１１ａは、電気量５を波形分析し、当該電気量５に含まれる次数毎の高調波成分を取り出す。次式は、ＦＦＴ処理部１１ａで高調波成分毎に計算された電気量５である電圧Ｖ、電流Ｉを表わす。
【数１】
2010019638.tif 000003
【００２３】
上式において、Ｖ0は電圧直流分、Ｉ0は電流直流分、ｈは基本波である１次を含む次数（ｎはＦＦＴ処理部１１ａで指定されるものであって、例えばｎ＝２０やｎ＝５０等）、θhはｔ＝０の位相、ψhは電圧と電流との位相差である。
【００２４】
そこで、これら式（１）、式（２）から、高調波成分ごとの有効電力Ｐ、無効電力Ｑを計算すると、有効電力Ｐは式（３）、無効電力Ｑは式（４）で表わすことができる。
【数２】
2010019638.tif 000004
【００２５】
ただし、|Ｖmh|はＶmhの実効値、|Imh|はImhの実効値である。  
Ｐ0＝Ｖ0・Ｉ0 
Ｐh＝|Ｖmh|・|Imh|・ｃｏｓψh  
Ｑh＝|Ｖmh|・|Imh|・ｓｉｎψh
ＦＦＴ処理部１１ａは、以上のようにして有効電力の高調波成分、無効電力の高調波成分である実測高調波成分計算結果１５を求める。なお、実測高調波成分計算結果１５である有効電力Ｐ、無効電力Ｑは高調波の次数毎の成分（含有率）の和で表わされる。
【００２６】
この高調波含有率は、高調波の次数毎に計算されるもので、下式で表わされる。  
高調波含有率（次数）＝高調波の大きさ（次数）÷基本波の大きさ  …（５−１）  
ここで、例えば、有効電力における高調波含有率（ｈ次）は、  
高調波含有率（ｈ次）＝高調波の大きさ（次数）÷基本波の大きさ  
＝Ｐh÷Ｐ1                                …（５−２）  
無効電力における高調波含有率（ｈ次）は、  
高調波含有率（ｈ次）＝高調波の大きさ（次数）÷基本波の大きさ  
＝Ｑh÷Ｑ1                                …（５−３）  
により求められる。
【００２７】
上式の高調波含有率（ｈ次）は、高調波の大きさ（次数）及び基本波の大きさを表わす高調波電流が正または負となることから、正または負となる。
【００２８】
図４は高調波成分一致度計算手段１３の機能ブロック及び処理内容を説明する図である。
【００２９】
高調波成分一致度計算手段１３は、実測高調波成分計算結果（有効電力、無効電力、有効無効電力のいずれか１種類の高調波成分）１５の合計が１となるように規格化する機能を有する規格化計算処理部１３ａと、規格化計算処理部１３ａで得られた実測高調波成分計算結果１５の規格化結果（規格化した値）と高調波発生機器データベース１６に格納される高調波発生機器高調波成分（有効電力、無効電力、有効無効電力のいずれか１種類の高調波成分）１７毎に高調波成分の合計が１となるように規格化した値との一致度を計算する一致度計算処理部１３ｂとが設けられている。
【００３０】
高調波成分一致度計算手段１３は、実測高調波成分計算結果１５を受け取ると、規格化計算処理部１３ａが規格化計算機能を用いて、実測高調波成分計算結果１５に含む各次数の高調波成分の合計が１になるように規格化する。
【００３１】
規格化に際しては、次の式（６）を用いて、規格化後のｊ次（ｊは２以上の自然数）の成分を算出する。
【数３】
2010019638.tif 000005
【００３２】
ただし、無効電力Ｑにおいては、高調波の大きさ（次数）が正または負となるので、式（６）の分母は、式（６）´のように定義できる。
【数４】
2010019638.tif 000006
【００３３】
図５は高調波成分の規格化を説明する図である。
【００３４】
高調波成分としては、高調波発生機器データベース１６の高調波発生機器高調波成分１７の最大次数と、実測高調波成分計算結果１５の高調波成分の最大次数とが一致していない場合がある。例えば、実測高調波成分計算結果１５の高調波成分の最大次数が２５次まであるが、高調波発生機器高調波成分１７の最大次数が例えば２０次までしかない場合がある。このようなとき、両者の次数のうち低い次数、すなわち，最大次数の低い高調波発生機器高調波成分１７の最大次数２０次に一致させ、両者とも２０次までの高調波成分を抽出し規格化する。その結果、前記式（６）の分母は規格化前の高調波成分の２０次までの合計値となる。
【００３５】
一致度計算処理部１３ｂは、実測高調波成分計算結果１５の規格後の値（以下、規格化実測高調波成分計算結果２１と呼ぶ。図６（ａ）参照）と、高調波発生機器データベース１６に格納される高調波発生機器高調波成分１７の規格後の値（以下、規格化高調波発生機器高調波成分２２と呼ぶ。図６（ｂ）参照）との差分の絶対値を次数ごとに取り、式（７）のように合計値（以下、規格化差分合計値２３と呼ぶ）を計算する。
【００３６】
規格化差分合計値２３＝|規格化後の２次の成分（実測高調波成分計算結果１５）−規格化後の２次の成分（高調波発生機器高調波成分１７）|＋|規格化後の３次の成分（実測高調波成分計算結果１５）−規格化後の３次の成分（高調波発生機器高調波成分１７）|＋  ……  ＋|規格化後のｎ次の成分（実測高調波成分計算結果１５）−規格化後のｎ次の成分（高調波発生機器高調波成分１７）|  
＝|２次の成分（規格化実測高調波成分計算結果２１）−２次の成分（規格化高調波発生機器高調波成分２２）|＋|３次の成分（規格化実測高調波成分計算結果２１）−３次の成分（規格化高調波発生機器高調波成分２２）|＋  ……  ＋|ｎ次の成分（規格化実測高調波成分計算結果２１）−ｎ次の成分（規格化高調波発生機器高調波成分２２）|
……（７）
図６は、規格化実測高調波成分計算結果２１と規格化高調波発生機器高調波成分２２とが完全に一致している例を説明する図である。すなわち、一致度計算処理部１３ｂでは、規格化実測高調波成分計算結果２１と規格化高調波発生機器高調波成分２２とが完全に一致している場合、規格化差分合計値２３がゼロとなる。
【００３７】
一方、式（７）に基づき、規格化実測高調波成分計算結果２１と規格化高調波発生機器高調波成分２２とが完全に一致してない場合、規格化実測高調波成分計算結果２１の合計値と、規格化高調波発生機器高調波成分２２の合計値がそれぞれ１であることから、規格化差分合計値２３は２となる。例えば、図７に示すように、３次、５次の高調波成分を含む規格化実測高調波成分計算結果２１と、７次、９次の高調波成分を含む規格化高調波発生機器高調波成分２２との場合、完全不一致となる。しかし、両者とも規格化されているので、それぞれ複数次数の合計値は１となる。その結果、規格化差分絶対値の合計値２３は２となる。
【００３８】
図８は、規格化実測高調波成分計算結果２１と規格化高調波発生機器高調波成分２２とが一部一致している例を説明する図である。この例では、５次の高調波成分が一致しているが、他の次数の高調波成分は一致していない。このような場合、規格化実測高調波成分計算結果２１の合計値１のうち、一致していない３次の高調波成分をもつ規格化実測高調波成分計算結果２１が０．６であり、規格化高調波発生機器高調波成分２２の合計値１のうち、一致していない７次の高調波成分をもつ規格化高調波発生機器高調波成分２２が０．６である。その結果、規格化差分絶対値の合計値２３は、０．６＋０．６＝１．２となる。
【００３９】
従って、規格化差分合計値２３は、両者が完全に一致する場合の値０（ゼロ）から完全不一致の場合の値２までの中間の値となる。
【００４０】
図９は、規格化実測高調波成分計算結果２１と規格化高調波発生機器高調波成分２２との一致の程度と規格化差合計値２３との関係を表わす図である。この図から明らかなように、完全一致の規格化差分合計値２３は０、完全不一致の規格化差分合計値２３は２となり、部分的に一致しているときはその中間の値となることを表わしている。
【００４１】
ここで、高調波成分一致度１８の定義について考える。  
今、規格化実測高調波成分計算結果２１と規格化高調波発生機器高調波成分２２が完全に一致している場合を１００％、全く一致していない場合を−１００％、これら中間を０％にすれば、図１０のように表わすことができ、理解し易くなる。
【００４２】
そこで、図１０に示す高調波成分一致度１８と規格化差分合計値２３との関係については、下記のような変換式（８ａ）で表わすことができる。
【００４３】
式(８ａ)の変換式は、有効電力または無効電力の高調波成分に関する高調波成分一致度１８と定義する。
【００４４】
＊有効電力と無効電力とを個別に扱う高調波成分一致度１８の計算方法（請求項１，２参照）  
高調波成分一致度１８＝（１−規格化差分合計値２３）×１００（％）  ……（８ａ）  
＊有効電力と無効電力とを同時に扱う高調波成分一致度１８の計算方法（請求項３参照）  
高調波成分一致度１８ａ＝（１−規格化差分合計値２３）×１００（％）  …（８ｂ）  
この式（８ｂ）において、規格化差分合計値２３は有効電力で求める。  
高調波成分一致度１８ｂ＝（１−規格化差分合計値２３）×１００（％）  …（８ｃ）  
この式（８ｃ）において、規格化差分合計値２３は無効電力で求める。よって、有効電力と無効電力とを同時に扱う場合、高調波成分一致度１８の厳密式としては、  
高調波成分一致度１８＝（高調波成分一致度１８ａ＋高調波成分一致度１８ｂ）÷２  
…（８ｄ）  
により計算して求める。
【００４５】
有効電力と無効電力とを同時に扱う高調波成分一致度１８は、有効電力における高調波成分一致度１８ａを式（８ｂ）で求め、無効電力における高調波成分一致度１８ｂを式（８ｃ）で求めた後、これら両一致度１８ａ，１８ｂを用いた式（８ｄ）で定義する。
【００４６】
すなわち、一致度計算処理部１３ｂは、有効電力と無効電力とを個別に扱う場合には、高調波発生機器高調波成分１７ごとに、高調波成分計算結果１５との高調波成分一致度１８を式（８ａ）により計算し、有効電力と無効電力とを同時に扱う場合には、高調波発生機器高調波成分１７ごとに、高調波成分計算結果１５との高調波成分一致度１８を式（８ｂ）、式（８ｃ）、式（８ｄ）により計算し、高調波要因推定手段１４に渡す。
【００４７】
高調波要因推定手段１４は、高調波成分一致度計算手段１３から受け取った高調波発生機器高調波成分１７ごとの高調波成分一致度１８をもとに、高調波要因を推定する。
【００４８】
図１１は、高調波要因推定手段１４の機能ブロック及び及び処理内容を説明する図である。
【００４９】
高調波要因推定手段１４は一致度並び替え処理部１４ａと高調波要因抽出部１４ｂとで構成される。
【００５０】
一致度並び替え処理部１４ａは、高調波発生機器高調波成分１７の高調波成分一致度１８をもとに当該高調波発生機器高調波成分１７を並び替える処理を行うものであって、例えば高調波成分一致度１８の高いものから順に並び替える機能を持っている。
【００５１】
高調波要因抽出部１４ｂは、高調波成分一致度１８の高いものから順に並び替えられた高調波発生機器高調波成分１７の中から、高調波要因と推定されるものを抽出し、高調波要因推定結果１９として出力する。
【００５２】
図１２は、高調波発生機器高調波成分１７と高調波成分一致度１８との関係を説明する図である。
【００５３】
高調波要因推定手段１４においては、一致度並び替え処理部１４ａが高調波発生機器高調波成分１７に対応する多種類の高調波発生機器（例えば、複写機、パソコン、電子照明、電子レンジ等）について、高調波成分一致度１８の高いものから左側から順次並べていくと、図１２に示すように高調波成分一致度１８が１００％から−１００％の間に収まり、左側にあるほど高調波要因が高く、右側にあるほどほど高調波要因が低いと考えることができる。
【００５４】
従って、高調波要因推定手段１４の高調波要因抽出部１４ｂでは、実験の積み重ねや経験等を通して電力の品質に影響を与える可能性を考慮し、高調波要因抽出しきい値２４を設定し、高調波成分一致度１８が高調波要因抽出しきい値２４よりも高い高調波発生機器高調波成分１７に対応する高調波発生機器を、高調波要因となっている機器と判定し、抽出するものである。つまり、高調波要因抽出部１４ｂは、図１２に示すように高調波要因抽出しきい値２４より上側に存在する高調波発生機器高調波成分１７または高調波発生機器を高調波要因推定結果１９として出力する。
【００５５】
なお、高調波要因推定手段１４としては、高調波要因抽出しきい値２４を設けることなく、高調波成分一致度１８の高い順に並べ替えて高調波要因推定結果１９として出力してもよい。
【００５６】
図１３は、高調波要因抽出しきい値２４を設けずに高調波要因推定結果１９を表示装置の画面に表示した一例を示す図である。
【００５７】
同図において、縦軸が高調波成分一致度１８、横軸が高調波発生源となる高調波発生機器ａ，ｂ，ｃ，ｄ,…であって、これら高調波発生機器ａ，ｂ，ｃ，ｄ,…を高調波成分一致度１８の高い順番に左側から右側に表示している。
【００５８】
図１４は、電力品質評価システム１の一つの構成要素である高調波要因推定手段１４に代えて、結果表示処理手段２６を設けた構成図である。
【００５９】
電力品質評価システム１は、図２と同様な高調波成分計算手段１１、データ記憶手段１２及び高調波成分一致度計算手段１３の他に、結果表示処理手段２６を設け、高調波成分一致度計算手段１３で高調波発生機器高調波成分１７毎の高調波成分一致度１８を計算した後、高調波発生機器毎の高調波成分一致度１８を表示装置２７に表示する。
【００６０】
そして、前記各構成手段１１，１３，２６を一定時間毎に繰り返しつつ、高調波成分一致度計算手段１３で高調波発生機器毎の高調波成分一致度１８を時系列的にデータ記憶手段１２の高調波発生機器データベース１６等の所定記憶領域に順次格納し、かつ、結果表示処理手段２６にて高調波発生機器毎の高調波成分一致度１８を表示装置２７に表示する。
【００６１】
図１５は、結果表示処理手段２６による高調波発生機器毎の高調波成分一致度１８の表示例を示す図である。縦軸は高調波成分一致度１８、横軸は時間である。
【００６２】
図１５の例は、一日２４時間分の表示例である。すなわち、高調波成分一致度計算手段１３では、高調波発生機器として例えば第１のインバータ付モータ、第２のインバータ付モータ、エアコン、照明の高調波成分一致度１８を一日２４時間分にわたって時系列的に蓄積し、結果表示処理手段２６による高調波発生機器毎の高調波成分一致度１８の表示に備えている。
【００６３】
従って、以上のような実施の形態によれば、電力系統から伝送系を介して電力の供給を受ける需要家の電圧、電流等の電気量を収集し、電力品質の一つである有効電力、無効電力の高調波成分を取り出し、これら実測高調波成分と予め有効電力、無効電力の高調波を発生することが推定される機器の有効電力、無効電力の高調波成分との一致度を計算し、多数の機器の高調波成分一致度のうち高い一致度を持つ機器を高調波の発生要因と特定するので、電力品質の評価を悪化させる特定の機器を確実、かつ正確に推定することができる。
【００６４】
また、高調波成分一致度計算手段１３は、高調波成分計算手段１１で得られる実測高調波成分１５の合計が１となるように規格化する規格化計算処理部１３ａと、一致度計算処理部１３ｂとを設け、この一致度計算処理部１３ｂが規格化計算処理部１３ａで規格化された実測高調波成分と高調波発生機器データベース１６に記憶される高調波発生機器毎に高調波成分の合計が１となるように規格化された各値との差分から一致度を計算するので、高精度に高調波の発生要因となる機器を見やすく並べて表示でき、何れの機器が電力品質に影響を与えているか容易に把握できる。
【００６５】
その他、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明に係る電力品質評価システムの電力系統への適用例を示す系統図。
【図２】本発明に係る電力品質評価システムの実施の形態を示す概略構成図。
【図３】図２に示す高調波成分計算手段の一具体例を説明する構成図。
【図４】図２に示す高調波成分一致度計算手段の一具体例を説明する構成図。
【図５】高調波成分の規格化を説明する図。
【図６】規格化された実測高調波成分結果と規格化された高調波発生機器高調波成分とが一致している例を説明する図。
【図７】規格化された実測高調波成分結果と規格化された高調波発生機器高調波成分とが完全に一致していない例を説明する図。
【図８】規格化された実測高調波成分結果と規格化された高調波発生機器高調波成分とが一部一致している例を説明する図。
【図９】規格化実測高調波成分計算結果と規格化高調波発生機器高調波成分との一致の程度と規格化差合計値との関係を表わす図。
【図１０】高調波成分一致度と規格化差分合計値との関係を別の観点から表わした図。
【図１１】図２に示す高調波要因推定手段の一具体例を示す構成図
【図１２】高調波要因抽出しきい値を設定し、高調波成分一致度の高い高調波発生機器を推定可能にする説明図。
【図１３】高調波成分一致度の高い順に左側から右側に並べた図。
【図１４】図２に示す高調波要因推定手段に代えて、結果表示処理手段を設けた電力品質評価システムの他の実施の形態を示す概略構成図。
【図１５】図１４によって一日２４時間の各機器の高調波成分一致度の変化を表わす図。
【符号の説明】
【００６７】
１…電力品質評価システム、１１…高調波成分計算手段、１２…データ記憶手段、１３…高調波成分一致度計算手段、１３ａ…規格化計算処理部、１３ｂ…一致度計算処理部、１４…高調波要因推定手段、１４ａ…一致度並び替え処理部、１４ｂ…高調波要因抽出処理部、１５…実測高調波成分（実測高調波成分計算結果）、高調波発生機器データベース、１７…高調波発生機器高調波成分、１８…高調波成分一致度、１９…高調波要因推定結果、２６…結果表示手段。
【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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【図１４】
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【図１５】
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