(57)【要約】【課題】複数の発電機の並入パターン毎に効率的に高調波を解析する高調波解析装置を提供する。【解決手段】高調波解析装置１００は、電力系統における相互の接続関係を示す第１のデータと、複数の発電機の並入解列状態を格納する第２のデータと、並入属性値と解列状態における解列属性値とを格納する第３のデータとを記憶する記憶部と、第２のデータから並入解列状態を順次抽出する第１の抽出手段１０５Ａと、第３のデータから並入属性値と解列属性値とを抽出する第２の抽出手段１０５Ｂと、第１のデータに基づき解析プログラムを利用することによって高調波を解析する解析手段１０５Ｃと、並入パターン毎に第１の抽出手段１０５Ａと第２の抽出手段１０５Ｂと解析手段１０５Ｃとを繰り返し機能させる第１の繰り返し手段１０５Ｅとを備える。【選択図】図３
2010048707.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高調波を解析するための解析プログラムを利用して電力系統における高調波を解析する高調波解析装置であって、
複数の発電機および回路素子を含む電力系統における相互の接続関係を示す第１のデータと、前記複数の発電機の各々の並入解列状態を並入パターンに対応付けて格納する第２のデータと、並入状態における第１の属性値と解列状態における第２の属性値とを前記複数の発電機の各々に対応付けて格納する第３のデータとを記憶する記憶部と、
前記第２のデータから前記並入パターンに対応する前記複数の発電機の各々の前記並入解列状態を順次抽出する第１の抽出手段と、
抽出された前記複数の発電機の各々の並入解列状態に基づいて、前記第３のデータから前記並入状態の発電機に対応する前記第１の属性値と前記解列状態の発電機に対応する前記第２の属性値とを抽出する第２の抽出手段と、
前記第１のデータに基づき前記解析プログラムを利用することによって、抽出された前記第１の属性値と前記第２の属性値とに基づいて高調波を解析する解析手段と、
前記並入パターン毎に、前記第１の抽出手段と前記第２の抽出手段と前記解析手段とを繰り返し機能させる第１の繰り返し手段とを備える、高調波解析装置。
【請求項２】
前記解析手段は、前記第１のデータに基づき前記解析プログラムを利用することによって、前記並入パターンおよび前記高調波の次数について、高調波の解析に必要な前記電力系統に関する定数を次数に応じて計算するとともに、抽出された前記第１の属性値と前記第２の属性値とに基づいて高調波を解析し、
前記高調波の次数毎に、前記解析手段を繰り返し機能させる第２の繰り返し手段をさらに備える、請求項１に記載の高調波解析装置。
【請求項３】
前記記憶部は、前記並入パターン毎かつ前記高調波の次数毎に高調波の解析結果を格納する第４のデータを記憶し、
前記解析手段は、高調波の解析結果を前記第４のデータに格納し、
前記第４のデータを参照して、前記次数の各々について、前記並入パターン毎の解析結果を同時に出力する出力手段をさらに備える、請求項１または２に記載の高調波解析装置。
【請求項４】
コンピュータに、高調波を解析するための解析プログラムを利用することによって電力系統における高調波を解析させるための高調波解析用制御プログラムであって、
前記コンピュータは、複数の発電機および回路素子を含む電力系統における相互の接続関係を示す第１のデータと、前記複数の発電機の各々の並入解列状態を並入パターンに対応付けて格納する第２のデータと、並入状態における第１の属性値と解列状態における第２の属性値とを前記複数の発電機の各々に対応付けて格納する第３のデータとを記憶する記憶部を備え、
前記解析用制御プログラムは、前記コンピュータに、
前記第２のデータから前記並入パターンに対応する前記複数の発電機の各々の前記並入解列状態を抽出するステップと、
抽出された前記複数の発電機の各々の並入解列状態に基づいて、前記第３のデータから前記並入状態の発電機に対応する前記第１の属性値と前記解列状態の発電機に対応する前記第２の属性値とを抽出するステップと、
前記第１のデータに基づき前記解析プログラムを利用することによって、抽出された前記第１の属性値と前記第２の属性値とに基づいて高調波を解析するステップとを実行させ、
前記並入パターン毎に、前記並入解列状態を抽出するステップと、前記属性値を抽出するステップと、前記解析するステップとを繰り返し実行させる、高調波解析用制御プログラム。
【請求項５】
前記解析するステップは、前記第１のデータに基づき前記解析プログラムを利用することによって、前記並入パターンおよび前記高調波の次数について、高調波の解析に必要な前記電力系統に関する定数を次数に応じて計算するとともに、抽出された前記第１の属性値と前記第２の属性値とに基づいて高調波を解析するステップを含み、
前記高調波解析用制御プログラムは、前記コンピュータに、
前記高調波の次数毎に、前記解析するステップを繰り返し実行させる、請求項４に記載の高調波解析用制御プログラム。
【請求項６】
前記記憶部は、前記並入パターン毎かつ前記高調波の次数毎に高調波の解析結果を格納する第４のデータを記憶し、
前記解析するステップは、高調波の解析結果を前記第４のデータに格納するステップを含み、
前記高調波解析用制御プログラムは、前記コンピュータに、
前記第４のデータを参照して、前記次数の各々について、前記並入パターン毎の解析結果を同時に出力するステップをさらに実行させる、請求項４または５に記載の高調波解析用制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、高調波を解析するための解析プログラムを利用して高調波を解析する高調波解析装置および高調波解析用制御プログラムに関し、特に複数の発電機の並入パターン毎に効率的に高調波を解析する高調波解析装置および高調波解析用制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
発電機や半導体機器などを含む電力系統においては、発電機や半導体機器の接続状態（並入状態）を変化させた際などに、電力系統内に高調波電圧歪や高調波電流歪が発生することがある。そして、複数の発電機を含む電力系統内に発生する高調波は、たとえば高調波の解析プログラムを利用することによって解析することができる。その他にも、高調波を解析するための技術や、発生した高調波成分の影響を低減するための技術が提案されている。
【０００３】
特開平１１−９４８８７号公報（特許文献１）には、リアルタイム高調波解析装置が開示されている。特開平１１−９４８８７号公報（特許文献１）によると、リアルタイム高調波解析装置は、基本周波数が時間的に一定な波形をサンプリングするサンプリング手段と、サンプリング手段によりサンプリングされた各サンプリングデータに基づいたフーリエデータ列からそれぞれの次数の高調波成分に対応した離散フーリエスペクトルを演算するスペクトル演算手段とを備える。スペクトル演算手段は、前の１周期分のフーリエデータ列のうちの最古のフーリエデータを除いたフーリエデータ列に最新のサンプリングデータに対応したフーリエデータを加えたフーリエデータ列に基づいて離散フーリエスペクトルを演算する。
【０００４】
特開平１１−６９６３１号公報（特許文献２）には、発電システム及び発電システムの制御方法が開示されている。特開平１１−６９６３１号公報（特許文献２）によると、発電システムは、直流発電装置と、この直流発電装置の直流電力を交流電力に変換する電力変換装置と、この電力変換装置からの出力を絶縁トランスを介して配電系統に接続する接続手段とを備え、直流発電装置の出力が確立した時に接続手段により配電系統と連系させる。発電システムは、絶縁トランスと電力変換装置との間に、電力変換装置から発生する高調波成分を除去するフィルタを設けるとともに、接続手段の制御装置に、配電系統の電圧と電圧指令値を比較する比較演算器と、配電系統電圧のフィードバック信号を読み込む電源位相同期系とを設け、配電系統の電圧と電圧指令値および位相が一致した時点で接続手段を閉路させ、かつ電力変換装置の電流指令値を時間経過とともに上昇させる。
【０００５】
また、雪平  謙二、“高調波発生源分布推定プログラムの開発”、［online］、平成１１年５月１１日、電力中央研究所、研究報告書、［平成２０年７月２３日検索］、インターネット〈URL：http://criepi.denken.or.jp/jp/kenkikaku/cgi-bin/report_download.cgi?download_name=T98043&report_cde=T98043〉には、高調波の解析手法として、たとえばＨ法の計算プログラムなどが開示されている。
【特許文献１】特開平１１−９４８８７号公報
【特許文献２】特開平１１−６９６３１号公報
【非特許文献１】雪平  謙二、“高調波発生源分布推定プログラムの開発”、［online］、平成１１年５月１１日、電力中央研究所、研究報告書、［平成２０年７月２３日検索］、インターネット〈URL：http://criepi.denken.or.jp/jp/kenkikaku/cgi-bin/report_download.cgi?download_name=T98043&report_cde=T98043〉
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
水力幹線のように多数の発電機を含む電力系統においては、発電機の並入パターンが多数存在し、それらの発電機の並入パターンの中には高調波電流歪や高調波電流歪が大きい並入パターンが存在する虞がある。
【０００７】
しかしながら、従来の高調波を分析するための分析装置や分析プログラムは、ユーザから電力系統内における発電機の並入パターンと高調波の次数とを受け付けることによって、それらに対応する高調波の解析を行う。そのため、ユーザが従来の分析装置や分析プログラムを利用して、多数の並入パターンについて、あるいは多数の次元について、高調波の解析を行うために多大な時間を要してしまう。
【０００８】
本発明は上記の不具合を解決するためになされたものであって、本発明の主たる目的は、複数の発電機の並入パターン毎に効率的に高調波を解析する高調波解析装置および高調波解析用制御プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明のある局面に従うと、高調波を解析するための解析プログラムを利用して電力系統における高調波を解析する高調波解析装置が提供される。高調波解析装置は、複数の発電機および回路素子を含む電力系統における相互の接続関係を示す第１のデータと、複数の発電機の各々の並入解列状態を並入パターンに対応付けて格納する第２のデータと、並入状態における第１の属性値と解列状態における第２の属性値とを複数の発電機の各々に対応付けて格納する第３のデータとを記憶する記憶部と、第２のデータから並入パターンに対応する複数の発電機の各々の並入解列状態を順次抽出する第１の抽出手段と、抽出された複数の発電機の各々の並入解列状態に基づいて、第３のデータから並入状態の発電機に対応する第１の属性値と解列状態の発電機に対応する第２の属性値とを抽出する第２の抽出手段と、第１のデータに基づき解析プログラムを利用することによって、抽出された第１の属性値と第２の属性値とに基づいて高調波を解析する解析手段と、並入パターン毎に、第１の抽出手段と第２の抽出手段と解析手段とを繰り返し機能させる第１の繰り返し手段とを備える。
【００１０】
好ましくは、解析手段は、第１のデータに基づき解析プログラムを利用することによって、並入パターンおよび高調波の次数について、高調波の解析に必要な電力系統に関する定数を次数に応じて計算するとともに、抽出された第１の属性値と第２の属性値とに基づいて高調波を解析する。高調波解析装置は、高調波の次数毎に、解析手段を繰り返し機能させる第２の繰り返し手段をさらに備える。
【００１１】
好ましくは、記憶部は、並入パターン毎かつ高調波の次数毎に高調波の解析結果を格納する第４のデータを記憶する。解析手段は、高調波の解析結果を第４のデータに格納する。高調波解析装置は、第４のデータを参照して、次数の各々について、並入パターン毎の解析結果を同時に出力する出力手段をさらに備える。
【００１２】
この発明の別の局面に従うと、コンピュータに、高調波を解析するための解析プログラムを利用することによって電力系統における高調波を解析させるための高調波解析用制御プログラムが提供される。コンピュータは、複数の発電機および回路素子を含む電力系統における相互の接続関係を示す第１のデータと、複数の発電機の各々の並入解列状態を並入パターンに対応付けて格納する第２のデータと、並入状態における第１の属性値と解列状態における第２の属性値とを複数の発電機の各々に対応付けて格納する第３のデータとを記憶する記憶部を備える。解析用制御プログラムは、コンピュータに、第２のデータから並入パターンに対応する複数の発電機の各々の並入解列状態を抽出するステップと、抽出された複数の発電機の各々の並入解列状態に基づいて、第３のデータから並入状態の発電機に対応する第１の属性値と解列状態の発電機に対応する第２の属性値とを抽出するステップと、第１のデータに基づき解析プログラムを利用することによって、抽出された第１の属性値と第２の属性値とに基づいて高調波を解析するステップとを実行させる。解析用制御プログラムは、コンピュータに、並入パターン毎に、並入解列状態を抽出するステップと、属性値を抽出するステップと、解析するステップとを繰り返し実行させる。
【００１３】
好ましくは、解析するステップは、第１のデータに基づき解析プログラムを利用することによって、並入パターンおよび高調波の次数について、高調波の解析に必要な前記電力系統に関する定数を次数に応じて計算するとともに、抽出された第１の属性値と第２の属性値とに基づいて高調波を解析するステップを含む。高調波解析用制御プログラムは、コンピュータに、高調波の次数毎に、解析するステップを繰り返し実行させる。
【００１４】
好ましくは、記憶部は、並入パターン毎かつ高調波の次数毎に高調波の解析結果を格納する第４のデータを記憶する。解析するステップは、高調波の解析結果を第４のデータに格納するステップを含む。高調波解析用制御プログラムは、コンピュータに、第４のデータを参照して、次数の各々について、並入パターン毎の解析結果を同時に出力するステップをさらに実行させる。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、この発明によれば、複数の発電機の並入パターン毎に効率的に高調波を解析する高調波解析装置および高調波解析用制御プログラムが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の説明では、同一の部品については同一の符号を付すものとし、部品の名称や機能が同一である場合には、部品についての詳細な説明は繰り返さない。
【００１７】
＜用語の定義＞
そして、「出力」とは、データや信号に基づいて表示や印刷を行う動作だけでなく、少なくともデータや信号を他のプログラムや装置に与える動作も含む概念である。すなわち、「出力」とは、コンピュータ内部において他のアプリケーションなどにデータを受け渡す動作や、ネットワークを介してデータを送信する動作も含む概念である。
【００１８】
また、「受け付け」や「入力」とは、少なくともデータや信号を取得する動作をいうものであって、演算処理部がキーボードやマウスや音声入力装置などによって人間からの情報を受け付ける動作だけでなく、他のプログラムや他の媒体などからデータや信号を受け付ける動作も含む概念である。すなわち、「受け付け」や「入力」は、コンピュータ内部において他のアプリケーションなどからデータを受け付ける動作や、ネットワークを介してコンピュータの外部からデータを受信する動作も含む概念である。
【００１９】
＜ハードウェア構成＞
図１は、本実施の形態に係る高調波解析装置の一例であるコンピュータ１００を示す斜視図である。図１を参照して、このコンピュータ１００は、ＦＤ（Flexible Disk）駆動装置１１１およびＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk-Read Only Memory)駆動装置１１３を備えたコンピュータ本体１０１と、モニタ１０２と、キーボード１０３と、マウス１０４とを含む。
【００２０】
図２は、本実施の形態に係る高調波解析装置の一例であるコンピュータ１００のハードウェア構成を示す制御ブロック図である。図２を参照して、コンピュータ本体１０１は、上記したＦＤ駆動装置１１１およびＣＤ−ＲＯＭ駆動装置１１３に加えて、相互に内部バス１０８で接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）１０５と、ＲＡＭ（Random access memory）などのメモリ１０６と、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの固定ディスク１０７と、通信インターフェイス１０９とを含む。ＦＤ駆動装置１１１にはＦＤ１１２が装着される。ＣＤ−ＲＯＭ駆動装置１１３にはＣＤ−ＲＯＭ１１４が装着される。
【００２１】
モニタ１０２は、液晶パネルやＣＲＴから構成されるものであって、ＣＰＵ１０５が出力した情報を表示する。キーボード１０３は、キー入力により、ユーザから情報を受け付ける。マウス１０４は、クリックされたりやスライドされることによって、ユーザから情報を受け付ける。メモリ１０６は、各種の情報を記憶するものであって、たとえば、ＣＰＵ１０５でのプログラムの実行に必要なデータを一時的に記憶する。固定ディスク１０７は、ＣＰＵ１０５が実行するプログラムやデータベースを記憶する。
【００２２】
ＣＰＵ１０５は、コンピュータ１００の各要素を制御するものであって、各種の演算を実施する装置である。また、ＣＰＵ１０５は、後述するように、メモリ１０６へと読み出された解析プログラムに基づいて、対象となる電力系統における高調波の解析処理などを行うものである。ＣＰＵ１０５は、解析処理結果をメモリ１０６の所定領域に格納したり、当該処理結果を内部バス１０８を介してモニタ１０２に出力したり、通信インターフェイス１０９を介して外部の装置に送信したりする。
【００２３】
通信インターフェイス１０９は、ＣＰＵ１０５が出力した情報を電気信号へと変換するものであって、すなわちＣＰＵ１０５が出力した情報をその他の装置が利用できる信号へと変換する装置でもある。また、通信インターフェイス１０９は、本実施の形態に係るコンピュータ１００の外部から入力された信号を受信して、ＣＰＵ１０５が利用できる情報に変換する装置でもある。また、コンピュータ１００には、必要に応じて、プリンタなどの他の出力装置が接続され得る。
【００２４】
既に述べたように、本実施の形態に係る高調波解析装置および高調波の解析処理は、コンピュータ１００などのハードウェアと制御プログラムなどのソフトウェアとによって実現される。一般的にこうしたソフトウェアは、ＦＤ１１２やＣＤ−ＲＯＭ１１４などの記録媒体に格納されて、もしくはネットワークなどを介して流通する。そして、ソフトウェアは、ＦＤ駆動装置１１１やＣＤ−ＲＯＭ駆動装置１１３などにより記録媒体から読取られて、若しくは通信インターフェイス１０９にて受信されて、固定ディスク１０７に格納される。そして、ソフトウェアは、固定ディスク１０７からメモリ１０６に読出されて、ＣＰＵ１０５により実行される。
【００２５】
＜機能構成＞
次に、本実施の形態に係るコンピュータ１００が有する各機能について説明する。図３は、本実施の形態に係る高調波解析装置（コンピュータ１００）の機能構成を示すブロック図である。図３を参照して、本実施の形態に係るコンピュータ１００は、第１の抽出部１０５Ａと、第２の抽出部１０５Ｂと、解析部１０５Ｃと、第１の繰り返し部１０５Ｅと、第２の繰り返し部１０５Ｆと、出力部１０５Ｇとを含む。そして、解析部１０５Ｃは、定数計算部１０５Ｄを含む。また、前述したように、コンピュータ１００は、メモリ１０６（あるいは固定ディスク１０７）と、モニタ１０２とを含む。
【００２６】
第１の抽出部１０５Ａと、第２の抽出部１０５Ｂと、解析部１０５Ｃと、定数計算部１０５Ｄと、第１の繰り返し部１０５Ｅと、第２の繰り返し部１０５Ｆと、出力部１０５Ｇとは、ＣＰＵ１０５などによって実現される機能ブロックである。より詳細には、ＣＰＵ１０５が有する各機能は、ＣＰＵ１０５がメモリ１０６や固定ディスク１０７などに記憶される制御プログラムを実行して、図１および図２に示される各ハードウェアを制御することによって実現される機能である。
【００２７】
本実施の形態においては、高調波の解析処理を実行するための機能がＣＰＵ１０５上で実行されるソフトウェアによって実現される構成としているが、各ブロックの機能や各ステップの処理をソフトウェアによって実現する代わりに、各々を専用のハードウェア回路等によって実現してもよい。
【００２８】
なお、ＣＰＵ１０５は、不揮発性の固定ディスク１０７に格納されているデータ１０６１（１０６１Ａ，１０６１Ｂ），１０６２，１０６３，１０６４（１０６４Ａ，１０６４Ｂ，１０６４Ｃ），１０６５を、ワークメモリとして機能するメモリ１０６へと一旦読み出した上で、メモリ１０６に記憶されている当該データ１０６１（１０６１Ａ，１０６１Ｂ），１０６２，１０６３，１０６４（１０６４Ａ，１０６４Ｂ，１０６４Ｃ），１０６５を利用して解析処理を実行する。
【００２９】
メモリ１０６は、高調波の解析の対象となる電力系統のモデルを示すデータ１０６１を記憶する。より詳細には、メモリ１０６は、電力系統内の回路素子同士の接続状態を格納する電力系統データ１０６１Ａと、それぞれの回路素子の属性値を格納する回路素子データ１０６１Ｂとを記憶する。図４は、電力系統データ１０６１Ａおよび回路素子データ１０６１Ｂによって表される電力系統のモデルの一例を示すイメージ図である。
【００３０】
図４を参照して、電力系統データ１０６１Ａは、たとえば、電力系統に含まれる複数の発電機Ｇ１，Ｇ２やその他の回路素子（送電線やフィルタなど）の接続関係を表す。回路素子データ１０６１Ｂは、たとえば、電気抵抗ＲやインダクタンスＬやキャパシタＣなどの回路素子の属性値を回路素子の各々に対応付けて格納する。ＣＰＵ１０５は、電力系統データ１０６１Ａおよび回路素子データ１０６１Ｂに基づいて、各ノード１１，１２，１３およびフィルタ１０間における高調波の次数に対応したインピーダンスなどを計算することができる。
【００３１】
ＣＰＵ１０５は、ユーザからの電力系統内の回路素子同士の接続状態に関する情報の入力を受け付けて、メモリ１０６に電力系統データ１０６１Ａを記憶させたり、電力系統データ１０６１Ａを更新したりする。また、ＣＰＵ１０５は、ユーザからの回路素子の属性値の入力を受け付けて、メモリ１０６に回路素子データ１０６１Ｂを記憶させたり、電力系統データ１０６１Ａを更新したりする。
【００３２】
メモリ１０６は、電力系統に含まれる発電機の並入パターンを示す並入パターンデータ１０６２を記憶する。図５は、並入パターンデータ１０６２のデータ構造の一例を示すイメージ図である。
【００３３】
図５を参照して、並入パターンデータ１０６２は、並入パターン毎に、対象となる電力系統に含まれる発電機の各々が並入状態であるか解列状態であるかを示すフラグを格納する。具体的には、並入パターン１は、全ての発電機が並入される状態を示す。すなわち、並入パターン１は、全ての発電機が発電可能な状態であることを示す。並入パターン２は、発電機１〜６が解列され、発電機７〜１９が並入される状態を示す。すなわち、並入パターン２は、発電機１〜６が休止状態であり、発電機７〜１９が発電可能な状態であることを示す。並入パターン３は、発電機１，２，４，５，６が解列され、その他の発電機が並入される状態を示す。
【００３４】
ＣＰＵ１０５は、ユーザからの電力系統に含まれる発電機の並入パターンに関する情報の入力を受け付けて、メモリ１０６に並入パターンデータ１０６２を記憶させたり、並入パターンデータ１０６２を更新したりする。
【００３５】
メモリ１０６は、発電機の各々についての並入状態における並入属性値（第１の属性値）と解列状態における解列属性値（第２の属性値）とを格納する属性値データ１０６３を記憶する。図６は、属性値データ１０６３のデータ構造の一例を示すイメージ図である。
【００３６】
図６を参照して、属性値データ１０６３は、電力系統に含まれる発電機毎に、並入状態における発電機の端子電圧や発電機の有効電圧などの並入属性値と、解列状態における発電機の端子電圧や発電機の有効電圧などの解列属性値とを格納する。なお、図６においては、単位法（ＰＵ法）を用いて、並入属性値および解列属性値を示している。
【００３７】
ＣＰＵ１０５は、ユーザからの発電機の各々についての並入状態における並入属性値と解列状態における解列属性値とに関する情報の入力を受け付けて、メモリ１０６に属性値データ１０６３を記憶させたり、属性値データ１０６３を更新したりする。
【００３８】
そして、メモリ１０６は、高調波を解析するための解析プログラム１０６５を記憶する。これによって、ＣＰＵ１０５は、固定ディスク１０７からメモリ１０６へと解析プログラム１０６５を読み出して、並入パターン毎および高調波毎に解析プログラム１０６５を実行することによって高調波を解析する。より詳細には、ＣＰＵ１０５は、解析プログラム１０６５を利用して、電力系統データ１０６１Ａや回路素子データ１０６１Ｂや各発電機の属性値などに基づき、対象となる電力系統における高調波電圧歪や高調波電流歪を解析する。
【００３９】
図３を参照して、ＣＰＵ１０５が有する各機能について説明する。第１の抽出部１０５Ａは、ユーザや他のアプリケーションから高調波の解析処理を実行する旨の命令を受け付けて、並入パターンデータ１０６２から、電力系統に含まれる発電機の各々の並入解列状態を、並入パターン毎に順次抽出する。すなわち、第１の抽出部１０５Ａは、１の並入パターンについての高調波の解析処理を行う際に、並入パターンデータ１０６２を参照して各発電機が並入状態であるか解列状態であるかを示す情報を読み出す。そして、第１の抽出部１０５Ａは、各発電機が並入状態であるか解列状態であるかを示す情報を第２の抽出部１０５Ｂへ受け渡す。
【００４０】
第２の抽出部１０５Ｂは、第１の抽出部１０５Ａからの情報に基づいて、属性値データ１０６３から、並入状態にある発電機の並入属性値と、解列状態にある発電機の解列属性値を抽出する。すなわち、第２の抽出部１０５Ｂは、並入パターンに対応する各発電機の並入解列状態に基づいて、属性値データ１０６３から、並入状態にある発電機の並入属性値と解列状態にある発電機の解列属性値とを読み出して、解析部１０５Ｃに受け渡す。
【００４１】
解析部１０５Ｃは、第２の抽出部１０５Ｂから、並入状態にある発電機の並入属性値と解列状態にある発電機の解列属性値とを受け付けて、解析プログラム１０６５を実行することによって、並入パターン毎かつ高調波の次数毎に高調波を解析する。解析部１０５Ｃは、解析結果をメモリ１０６の解析結果データ１０６４に順次格納する。
【００４２】
ここで、解析部１０５Ｃの定数計算部１０５Ｄは、回路素子データ１０６１Ｂを参照して、回路素子毎の属性値に基づき、たとえば高調波の次数毎に各ノードや各フィルタにおけるインピーダンスを計算（取得）する。このようにして、解析部１０５Ｃは、定数計算部１０５Ｄにて計算された高調波の次数毎のインピーダンスを利用して、ユーザから指定されたノードやフィルタにおける高調波電圧や高調波電流を計算（解析）する。
【００４３】
第２の繰り返し部１０５Ｆは、１種類の並入パターンにおける１の高調波の次数についての高調波の解析が終了した際に、解析部１０５Ｃに当該並入パターンにおける他の高調波の次数ついての高調波の解析を実行させる。例えば、第２の繰り返し部１０５Ｆは、解析部１０５Ｃに、１の並入パターンにおいて、高調波の解析を第１次から第６次まで繰り返し実行させる。なお、解析部１０５Ｃの定数計算部１０５Ｄは、回路素子データ１０６１Ｂに基づいて、対象となる高調波の次数に応じたインピーダンスなどを計算する。
【００４４】
第１の繰り返し部１０５Ｅは、１の並入パターンについての全ての次数の高調波の解析が終了した際に、第１の抽出部１０５Ａに、他の並入パターン（次の並入パターン）について、並入パターンデータ１０６２から電力系統に含まれる発電機の各々の並入解列状態を抽出させる。すなわち、第１の抽出部１０５Ａは、並入パターンデータ１０６２を参照して、他の並入パターンについて、各発電機が並入状態であるか解列状態であるかを示す情報を読み出す。
【００４５】
これによって、第２の抽出部１０５Ｂは、属性値データ１０６３から、他の並入パターンにおいて並入状態にある発電機の並入属性値と、当該他の並入パターンにおいて解列状態にある発電機の解列属性値とを抽出する。解析部１０５Ｃは、解析プログラム１０６５を実行することによって、他の並入パターンについて、高調波の次数毎に高調波を解析する。すなわち、第２の繰り返し部１０５Ｆが、当該並入パターンについて高調波の次数毎に、解析部１０５Ｃに高調波の解析を繰り返し実行させる。
【００４６】
本実施の形態に係るコンピュータ１００は、このような構成を有するため、複数の発電機の並入パターン毎に効率的に高調波を解析することができる。
【００４７】
本実施の形態に係るコンピュータ１００は、並入パターン毎かつ高調波の次数毎に高調波を解析し、解析結果を解析結果データ１０６４に順次格納していく。図７は、解析結果データ１０６４が表す情報の一例を示すイメージ図である。
【００４８】
図７を参照して、解析結果データ１０６４は、高調波の１の次数について、ＣＰＵ１０５が計算した並入パターン毎の解析結果を格納する。たとえば、解析結果データ１０６４は、並入パターン毎の発電機の並入状態と高調波電流（高調波電圧）とを対応付けて格納する。並入状態としては、たとえば、発電機の並列容量［ＭＶＡ］や発電機の台数などがある。
【００４９】
図３及び図７を参照して、出力部１０５Ｇは、外部からの出力命令に応じて、解析結果データ１０６４を参照することによって並入パターン毎の解析結果をモニタ１０２などに出力する。
【００５０】
本実施の形態に係るコンピュータ１００は、このような構成を有するため、ユーザは、出力された解析結果を参照することによって、好適な並入パターン（運用可能範囲）を容易に把握することができる。たとえば、高調波電圧あるいは高調波電流が第１の所定値（限界値）以下であることが好ましい場合において、図７に示す解析結果が得られとき、ユーザは、好適な並入発電機の台数が７台以上であることを容易に認識することができる。
【００５１】
ここで、出力部１０５Ｇは、ユーザが好適な発電機の並入パターンをより容易に認識できるように、好適な発電機の並入パターンと不適な発電機の並入パターンとの境を示す境界線を解析結果と共にモニタ１０２に表示してもよい。また、出力部１０５Ｇは、好適な発電機の並入パターンを示す文字情報や画像情報を解析結果と共にモニタ１０２に表示してもよい。たとえば、高調波電圧あるいは高調波電圧が限界値以下であることが好ましい場合において、図７に示す解析結果が得られとき、出力部１０５Ｇはモニタ１０２に「好適な並入発電機の台数は７台以上である。」という旨を表示させても良い。
【００５２】
図８（Ａ）は、第ｎ次の高調波の解析結果データ１０６４Ａが表す情報を示すイメージ図である。図３および図８（Ａ）に示すように、解析部１０５Ｃは、並入パターン毎に、第ｎ次の高調波の解析結果を解析結果データ１０６４Ａに格納する。より詳細には、解析部１０５Ｃは、並入パターン毎に、第ｎ次の高調波の解析が終了した際に、並入パターンに対応する並入発電機の台数と高調波電流（高調波電圧）とを対応付けて解析結果データ１０６４Ａに格納する。
【００５３】
そして、出力部１０５Ｇは、外部からの出力命令に応じて、解析結果データ１０６４Ａを参照することによって並入パターン毎の第ｎ次の高調波の解析結果をモニタ１０２などに出力する。
【００５４】
図７に示す場合と同様に、出力部１０５Ｇは、ユーザが好適な発電機の並入パターン（運用可能範囲）をより容易に認識できるように、好適な発電機の並入パターンと不適な発電機の並入パターンとの境を示す境界線を解析結果と共にモニタ１０２に表示してもよい。また、出力部１０５Ｇは、好適な発電機の並入パターンを示す文字情報や画像情報を解析結果と共にモニタ１０２に表示してもよい。たとえば、高調波電流が３００Ａ以下であることが好ましい場合において、図８（ａ）に示す解析結果が得られとき、出力部１０５Ｇはモニタ１０２に「好適な並入発電機の台数は５台以上である。」という旨を表示させても良い。
【００５５】
図８（Ｂ）は、第ｎ＋１次の高調波の解析結果データ１０６４Ｂが表す情報を示すイメージ図である。図３および図８（Ｂ）に示すように、解析部１０５Ｃは、並入パターン毎に、第ｎ＋１次の高調波の解析結果を解析結果データ１０６４Ｂに格納する。より詳細には、解析部１０５Ｃは、並入パターン毎に、第ｎ＋１次の高調波の解析が終了した際に、並入パターンに対応する並入発電機の台数と高調波電流（高調波電圧）とを対応付けて解析結果データ１０６４Ｂに格納する。
【００５６】
そして、出力部１０５Ｇは、外部からの出力命令に応じて、解析結果データ１０６４Ｂを参照することによって並入パターン毎の第ｎ＋１次の高調波の解析結果をモニタ１０２などに出力する。
【００５７】
図７に示す場合と同様に、出力部１０５Ｇは、ユーザが好適な発電機の並入パターン（運用可能範囲）をより容易に認識できるように、好適な発電機の並入パターンと不適な発電機の並入パターンとの境を示す境界線を解析結果と共にモニタ１０２に表示してもよい。また、出力部１０５Ｇは、好適な発電機の並入パターンを示す文字情報や画像情報を解析結果と共にモニタ１０２に表示してもよい。たとえば、高調波電流が３００Ａ以下であることが好ましい場合において、図８（ｂ）に示す解析結果が得られとき、出力部１０５Ｇはモニタ１０２に「好適な並入発電機の台数は４台以下および２１台以上である。」という旨を表示させても良い。
【００５８】
図８（Ｃ）は、第ｎ＋２次の高調波の解析結果データ１０６４Ｃが表す情報を示すイメージ図である。図３および図８（Ｃ）に示すように、解析部１０５Ｃは、並入パターン毎に、第ｎ＋２次の高調波の解析結果を解析結果データ１０６４Ｃに格納する。より詳細には、解析部１０５Ｃは、並入パターン毎に、第ｎ＋２次の高調波の解析が終了した際に、並入パターンに対応する並入発電機の台数と高調波電流（高調波電圧）とを対応付けて解析結果データ１０６４Ｃに格納する。
【００５９】
そして、出力部１０５Ｇは、外部からの出力命令に応じて、解析結果データ１０６４Ｃを参照することによって並入パターン毎の第ｎ＋２次の高調波の解析結果をモニタ１０２などに出力する。
【００６０】
図７に示す場合と同様に、出力部１０５Ｇは、ユーザが好適な発電機の並入パターン（運用可能範囲）をより容易に認識できるように、好適な発電機の並入パターンと不適な発電機の並入パターンとの境を示す境界線を解析結果と共にモニタ１０２に表示してもよい。また、出力部１０５Ｇは、好適な発電機の並入パターンを示す文字情報や画像情報を解析結果と共にモニタ１０２に表示してもよい。たとえば、高調波電流が３００Ａ以下であることが好ましい場合において、図８（ｃ）に示す解析結果が得られとき、出力部１０５Ｇはモニタ１０２に「好適な並入発電機の台数は２１台以下である。」という旨を表示させても良い。
【００６１】
このように、本実施の形態に係るコンピュータ１００は、ユーザが並入パターン毎あるいは高調波の次数毎に電力系統に関する属性値を入力しなくとも、複数の発電機の並入パターン毎あるいは高調波の次数毎に効率的に高調波を解析することができる。つまり、本実施の形態に係るコンピュータ１００は、複数の発電機や回路素子を含む電力系統における高調波の解析時間を短縮することを可能にする。
【００６２】
＜コンピュータ１００の処理手順＞
次に、本実施の形態に係るコンピュータ１００の全体的な処理手順について説明する。図９は、本実施の形態に係るコンピュータ１００の全体的な処理手順を示すフローチャートである。
【００６３】
図９を参照して、まず、ユーザが、コンピュータ１００に、対象となる電力系統に関するデータを入力する（ステップＳ１０２）。すなわち、ＣＰＵ１０５が、電力系統のモデルを生成するために必要な回路素子相互間の接続情報などを受け付ける。
【００６４】
ユーザが、コンピュータ１００に、高調波の解析を所望する発電機の並入パターンを入力する（ステップＳ１０４）。すなわち、ＣＰＵ１０５が、発電機の並入パターンに関する情報を受け付ける。具体的には、ＣＰＵ１０５は、発電機毎に並入状態あるいは解列状態の選択命令を受け付ける。
【００６５】
ユーザが、解析結果として抽出されるデータを選択する（ステップＳ１０６）。すなわち、ＣＰＵ１０５が、ユーザから、高調波の解析対象となるノードやフィルタの選択命令を受け付ける。
【００６６】
ユーザがコンピュータ１００に発電機毎の属性値を入力する（ステップＳ１０８）。すなわち、ＣＰＵ１０５は、発電機毎に並入属性値や解列属性値を受け付ける。
【００６７】
次に、ＣＰＵ１０５は、ユーザから解析処理の開始命令を受け付けたか否かを判断する（ステップＳ１１０）。すなわち、ＣＰＵ１０５は、解析処理の開始命令を待ち受ける。
【００６８】
ＣＰＵ１０５は、解析処理の開始命令を受け付けると（ステップＳ１１０にてＹＥＳである場合）、解析処理（ステップＳ２００）を実行する。なお、解析処理（ステップＳ２００）については後述する。
【００６９】
ＣＰＵ１０５は、解析処理（ステップＳ２００）が終了すると、解析結果を出力する（ステップＳ１１０）。
【００７０】
＜コンピュータ１００における解析処理の処理手順＞
次に、本実施の形態に係るコンピュータ１００における高調波の解析処理の処理手順について説明する。図１０は、本実施の形態に係るコンピュータ１００における高調波の解析処理の処理手順を示すフローチャートである。ここでは、コンピュータ１００が、１９台の発電機を含む電力系統に関し、９台（Ｍ＝９）の並入パターン（図５を参照）について２次から６次（Ｎ＝６）までの高調波を解析する場合について説明する。
【００７１】
図１０を参照して、まず、ＣＰＵ１０５は、対象となる並入パターン番号ｍを初期化する（ステップＳ２０２）。次に、ＣＰＵ１０５は、第ｍ番目の並入パターンの並入状態を抽出する。すなわち、ＣＰＵ１０５は、並入パターンデータ１０６２から、第ｍ番目の並入パターンにおける発電機毎の並入／解列状態を読み出す（ステップＳ２０４）。
【００７２】
次に、ＣＰＵ１０５は、対象となる高調波の次数ｎを初期化する（ステップＳ２０６）。ＣＰＵ１０５は、発電機毎の並入／解列状態に基づき、属性値データ１０６３から発電機毎の並入属性値あるいは解列属性値を選択的に抽出する（ステップＳ２０８）。
【００７３】
ＣＰＵ１０５は、解析プログラムを利用して、第ｎ次の高調波を解析して（ステップＳ２１０）、解析結果を解析結果データ１０６４に格納する（ステップＳ２１２）。ＣＰＵ１０５は、対象となる高調波の次数ｎをインクリメントする（ステップＳ２１４）。
【００７４】
ＣＰＵ１０５は、現在対象となっている高調波の次数ｎが６より大きい（ｎ＞６である）か否かを判断する（ステップＳ２１６）。ＣＰＵ１０５は、現在対象となっている高調波の次数ｎが６以下である（ｎ≦６である）場合（ステップＳ２１６にてＮＯである場合）、ステップＳ２０８からの処理を繰り返す。
【００７５】
一方、ＣＰＵ１０５は、現在対象となっている高調波の次数ｎが６より大きい（ｎ＞６である）場合（ステップＳ２１６にてＹＥＳである場合）、並入パターン番号ｍをインクリメントする（ステップＳ２１８）。ＣＰＵ１０５は、現在対象となっている並入パターン番号ｍが９より大きい（ｍ＞９である）か否かを判断する（ステップＳ２２０）。
【００７６】
ＣＰＵ１０５は、現在対象となっている並入パターン番号ｍが９以下である（ｍ≦９である）場合（ステップＳ２２０にてＮＯである場合）、ステップＳ２０４からの処理を繰り返す。一方、ＣＰＵ１０５は、現在対象となっている並入パターン番号ｍが９より大きい（ｍ＞９である）場合（ステップＳ２２０にてＹＥＳである場合）、解析処理（ステップＳ２００）を終了する。
【００７７】
＜その他の実施の形態＞
本発明に係るプログラムは、コンピュータのオペレーティングシステム（ＯＳ）の一部として提供されるプログラムモジュールのうち、必要なモジュールを所定の配列で所定のタイミングで呼出して処理を実行させるものであってもよい。その場合、プログラム自体には上記モジュールが含まれずＯＳと協働して処理が実行される。このようなモジュールを含まないプログラムも、本発明にかかるプログラムに含まれ得る。
【００７８】
また、本発明にかかるプログラムは他のプログラムの一部に組込まれて提供されるものであってもよい。その場合にも、プログラム自体には上記他のプログラムに含まれるモジュールが含まれず、他のプログラムと協働して処理が実行される。このような他のプログラムに組込まれたプログラムも、本発明にかかるプログラムに含まれ得る。
【００７９】
提供されるプログラム製品は、ハードディスクなどのプログラム格納部にインストールされて実行される。なお、プログラム製品は、プログラム自体と、プログラムが記憶された記憶媒体とを含む。
【００８０】
さらに、本発明に係るプログラムによって実現される機能（たとえば、図５および図２０に示す機能ブロック）の一部または全部を専用のハードウェアによって構成してもよい。
【００８１】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本実施の形態に係る高調波解析装置の一例であるコンピュータを示す斜視図である。
【図２】本実施の形態に係る高調波解析装置の一例であるコンピュータのハードウェア構成を示す制御ブロック図である。
【図３】本実施の形態に係る高調波解析装置（コンピュータ）の機能構成を示すブロック図である。
【図４】電力系統データおよび回路素子データによって表される電力系統のモデルの一例を示すイメージ図である。
【図５】並入パターンデータのデータ構造の一例を示すイメージ図である。
【図６】属性値データのデータ構造の一例を示すイメージ図である。
【図７】解析結果データが表す情報の一例を示すイメージ図である。
【図８】第ｎ次の高調波の解析結果データが表す情報の一例と第ｎ＋１次の高調波の解析結果データが表す情報の一例と第ｎ＋２次の高調波の解析結果データが表す情報の一例とを示すイメージ図である。
【図９】本実施の形態に係るコンピュータの全体的な処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】本実施の形態に係るコンピュータにおける高調波の解析処理の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８３】
１０  フィルタ、１１，１２，１３  ノード、１００  コンピュータ、１０１  コンピュータ本体、１０２  モニタ、１０３  キーボード、１０４  マウス、１０５Ａ  第１の抽出部、１０５Ｂ  第２の抽出部、１０５Ｃ  解析部、１０５Ｄ  定数計算部、１０５Ｅ  第１の繰り返し部、１０５Ｆ  第２の繰り返し部、１０５Ｇ  出力部、１０６  メモリ、１０７  固定ディスク、１０８  内部バス、１０９  通信インターフェイス、１０６１  データ、１０６１Ａ  電力系統データ、１０６１Ｂ  回路素子データ、１０６２  並入パターンデータ、１０６３  属性値データ、１０６４，１０６４Ａ，１０６４Ｂ，１０６４Ｃ  解析結果データ、１０６５  解析プログラム。
【図１】
2010048707.tif 000003
【図２】
2010048707.tif 000004
【図３】
2010048707.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2010048707.tif 000008
【図７】
2010048707.tif 000009
【図８】
2010048707.tif 000010
【図９】
2010048707.tif 000011
【図１０】
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