(57)【要約】【課題】進相コンデンサの解列数を抑えながら配電線の電圧を所定電圧範囲内に収める。【解決手段】解列検討リストＬＮＳＣを生成するステップとして、解列検討リストＬｉ−１の電力需要家のうち一つを指定するステップ（Ｓ４０２〜Ｓ４０３）、指定した電力需要家に対応する各ノード以外のノードのうち一つを指定するステップ（Ｓ４０４〜Ｓ４０５）、指定した電力需要家に対応する各ノード及び指定したノードに接続される進相コンデンサＳＣを解列した場合に所定のノードの到達電圧を算定するステップ（Ｓ４０６）、所定のノードの到達電圧が配電線の所定電圧範囲の下限値以上となる場合、指定したノードに接続される電力需要家を解列検討リストＬｉに追加するステップ（Ｓ４０７〜Ｓ４１１）、ノード及び電力需要家の指定を変更するステップ（Ｓ４１２〜Ｓ４１３）を実行する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノードが設けられる配電線と、
前記ノードに接続される電力需要家の負荷に対し常時並入される進相コンデンサと、
を備えた配電系統において解列すべき進相コンデンサの決定を支援する方法であって、
ＣＰＵとメモリとを備える情報処理装置が、
前記負荷より解列させる前記進相コンデンサの解列数ＮＳＣの値ｉを１からｎまで１ずつ増加させながら、前記進相コンデンサの解列対象とする電力需要家を含んだ解列検討リストＬＮＳＣを生成するステップとして、
（１）ＮＳＣ＝ｉ−１のときの前記解列検討リストＬｉ−１に含まれる電力需要家のうち一つを指定するステップ（但し、ｉ＝１のときは、全ての電力需要家を本ステップでの指定対象とする。）
（２）前記（１）のステップで前記解列検討リストＬｉ−１の中から指定した電力需要家に対応するノード以外のノードのうち一つを指定するステップ
（３）前記（１）のステップで前記解列検討リストＬｉ−１より指定した電力需要家に対応するノード及び前記（２）のステップで指定したノードに接続される進相コンデンサを解列した場合において、所定のノードの電圧を算定するステップ
（４）前記所定のノードの電圧が前記配電線の所定電圧範囲の下限値以上となる場合、前記（１）のステップで前記解列検討リストＬｉ−１の中から指定した電力需要家を含んだ、ＮＳＣ＝ｉのときの前記解列検討リストＬｉに、前記（１）のステップで指定したノードに接続される電力需要家を追加するステップ
（５）前記（２）のステップで、前記（１）のステップで前記解列検討リストＬｉ−１の中から指定した電力需要家に対応する各ノード以外のノードを全て指定するまで、前記（３）〜（４）のステップを繰り返すステップ
（６）前記（１）のステップで、前記解列検討リストＬi−１に含まれる電力需要家を全て指定するまで、前記（２）〜（５）のステップを繰り返すステップ
の各ステップを実行することを特徴とする解列すべき進相コンデンサの決定を支援する方法。
【請求項２】
請求項１に記載の解列すべき進相コンデンサの決定を支援する方法であって、
前記（４）のステップで、前記所定のノードの電圧が前記所定電圧範囲の下限値を下回る場合、前記（５）のステップを省略して、前記（６）のステップに移行すること、
を特徴とする解列すべき進相コンデンサの決定を支援する方法。
【請求項３】
請求項１に記載の解列すべき進相コンデンサの決定を支援する方法であって、
前記（４）のステップで、前記解列検討リストＬｉに含まれる、前記（１）のステップで前記解列検討リストＬｉ−１より指定した電力需要家に対し、前記所定のノードの電圧が前記所定電圧範囲の下限値を下回る場合、前記（１）のステップで前記解列検討リストＬｉ−１より指定したノードに接続される進相コンデンサが解列不可であることを示すフラグを対応づけて記憶し、
前記（１）のステップで、前記解列検討リストＬｉ−１に含まれる全ての電力需要家に前記フラグが対応づけて記憶されている場合、前記解列検討リストＬｉを生成するステップを終了すること、
を特徴とする解列すべき進相コンデンサの決定を支援する方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の解列すべき進相コンデンサの決定を支援する方法であって、
前記（４）のステップで、前記所定のノードの電圧が、前記所定電圧範囲の下限値以上となり、且つ前記所定電圧範囲の上限値以下となる場合、前記解列検討リストＬｉに、前記（２）のステップで指定したノードに接続される電力需要家を追加すること、
を特徴とする解列すべき進相コンデンサの決定を支援する方法。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の解列すべき進相コンデンサの決定を支援する方法であって、
前記（２）のステップは、
前記（１）のステップで前記解列検討リストＬｉ−１より指定した電力需要家に対応するノード以外のノード毎に、前記進相コンデンサを解列した場合の前記配電線の電圧変動幅を算定するステップと、
前記電圧変動幅が大きいノードの電圧需要家から前記電圧変動幅が小さいノードの電圧需要家の順に前記進相コンデンサの追加解列対象とさせる優先順位表を生成するステップと、
前記優先順位表に基づいて、前記（１）のステップで前記解列検討リストＬｉ−１より指定した電力需要家に対応するノード以外のノードのうち一つを指定するステップと、
を有することを特徴とする解列すべき進相コンデンサの決定を支援する方法。
【請求項６】
請求項５に記載の解列すべき進相コンデンサの決定を支援する方法であって、
前記（４）のステップと前記（５）のステップとの間に、
前記配電線の送電損失を算定するステップと、
前記送電損失が小さいノードの電圧需要家から前記送電損失が大きいノードの電圧需要家の順に前記進相コンデンサの追加解列対象とさせるように、前記優先順位表の順位を変更するステップと、
を有することを特徴とする解列すべき進相コンデンサの決定を支援する方法。
【請求項７】
請求項６に記載の解列すべき進相コンデンサの決定を支援する方法であって、
前記（５）のステップと前記（６）のステップとの間に、
ＮＳＣ＝ｉのときに算定された送電損失の中の最大値が、ＮＳＣ＝ｉ−１のときに算定された送電損失の中の最大値よりも大きい場合、前記（６）のステップを省略して終了すること、
を特徴とする解列すべき進相コンデンサの決定を支援する方法。
【請求項８】
複数のノードが設けられる配電線と、
前記ノードに接続される電力需要家の負荷に対し常時並入される進相コンデンサと、
を備える配電系統を対象として、
ＣＰＵとメモリとを備える情報処理装置に、
前記負荷より解列させる前記進相コンデンサの解列数ＮＳＣの値ｉを１からｎまで１ずつ増加させながら、前記進相コンデンサの解列対象とする電力需要家を含んだ解列検討リストＬＮＳＣを生成するステップとして、
（１）ＮＳＣ＝ｉ−１のときの前記解列検討リストＬｉ−１に含まれる電力需要家のうち一つを指定するステップ（但し、ｉ＝１のときは、全ての電力需要家を本ステップでの指定対象とする。）
（２）前記（１）のステップで前記解列検討リストＬｉ−１の中から指定した電力需要家に対応するノード以外のノードのうち一つを指定するステップ
（３）前記（１）のステップで前記解列検討リストＬｉ−１より指定した電力需要家に対応するノード及び前記（２）のステップで指定したノードに接続される進相コンデンサを解列した場合において、所定のノードの電圧を算定するステップ
（４）前記所定のノードの電圧が前記配電線の所定電圧範囲の下限値以上となる場合、前記（１）のステップで前記解列検討リストＬｉ−１の中から指定した電力需要家を含んだ、ＮＳＣ＝ｉのときの前記解列検討リストＬｉに、前記（１）のステップで指定したノードに接続される電力需要家を追加するステップ
（５）前記（２）のステップで、前記（１）のステップで前記解列検討リストＬｉ−１の中から指定した電力需要家に対応する各ノード以外のノードを全て指定するまで、前記（３）〜（４）のステップを繰り返すステップ
（６）前記（１）のステップで、前記解列検討リストＬi−１に含まれる電力需要家を全て指定するまで、前記（２）〜（５）のステップを繰り返すステップ
の各ステップを実行させるプログラム。
【請求項９】
複数のノードが設けられる配電線と、
前記ノードに接続される電力需要家の負荷に対し常時並入される進相コンデンサと、
を備えた配電系統における解列すべき進相コンデンサの決定を支援するＣＰＵとメモリとを備えた情報処理装置であって、
前記負荷より解列させる前記進相コンデンサの解列数ＮＳＣの値ｉを１からｎまで１ずつ増加させながら、前記進相コンデンサの解列対象とする電力需要家を含んだ解列検討リストＬＮＳＣを生成する手段を備え、
前記解列検討リストＬＮＳＣを生成する手段は、
（１）ＮＳＣ＝ｉ−１のときの前記解列検討リストＬｉ−１に含まれる電力需要家のうち一つを指定する手段（但し、ｉ＝１のときは、全ての電力需要家を本ステップでの指定対象とする。）
（２）前記（１）の手段により前記解列検討リストＬｉ−１の中から指定した電力需要家に対応するノード以外のノードのうち一つを指定する手段
（３）前記（１）の手段により前記解列検討リストＬｉ−１より指定した電力需要家に対応するノード及び前記（２）の手段により指定したノードに接続される進相コンデンサを解列した場合において、所定のノードの電圧を算定する手段
（４）前記所定のノードの電圧が前記配電線の所定電圧範囲の下限値以上となる場合、前記（１）の手段により前記解列検討リストＬｉ−１の中から指定した電力需要家を含んだ、ＮＳＣ＝ｉのときの前記解列検討リストＬｉに、前記（１）の手段により指定したノードに接続される電力需要家を追加する手段
（５）前記（２）の手段を実行する際、前記（１）の手段により前記解列検討リストＬｉ−１の中から指定した電力需要家に対応する各ノード以外のノードを全て指定するまで、前記（３）〜（４）の手段を繰り返し実行させる手段
（６）前記（１）の手段を実行する際、前記解列検討リストＬi−１に含まれる電力需要家を全て指定するまで、前記（２）〜（５）の手段を繰り返し実行させる手段
を有することを特徴とする情報処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、解列すべき進相コンデンサの決定を支援する方法、プログラム、情報処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力会社は、電力需要家の受電設備に、力率の遅れを改善するための進相コンデンサの設置を推奨しており、進相コンデンサＳＣを具備した受電設備設置者を対象に、電気料金の割引制度を導入している。そして、現在、電力需要家の受電設備、特に大容量の誘導負荷（モータ、照明設備等）を有した工場や農場等の大口の高圧電力需要家の高圧受電設備（キュービクル）において、進相コンデンサＳＣの導入が進んでいる。
【０００３】
進相コンデンサＳＣは、図７のように、負荷に対し常時並列に接続して運用されている。この場合、進相コンデンサＳＣによる力率改善前と改善後夫々の皮相電力（Ｓ１、Ｓ２）、有効電力（Ｐ）、無効電力（Ｑ１、Ｑ２）の関係は、図８のベクトル図で表すことができる。また、当該ベクトル図に基づいて、進相コンデンサＳＣとして必要とする容量Ｑは、現状の負荷の力率ｃｏｓθ１と改善目標とする力率ｃｏｓθ２との関係で、次の（式１）のように定めることができる。  
2010166734.tif 000003
【０００４】
ところで、進相コンデンサＳＣは、一般的に、負荷が配電線から切り離された場合であっても、配電線に常時（昼夜を問わず）接続される運用となっており、夜間や休日等の軽負荷時に、配電線（特に、進相コンデンサＳＣの導入が進んだ配電線）の全負荷に対して進相コンデンサＳＣの容量が過剰（進相状態）となる場合がある。この場合、電線路上の抵抗分やリアクタンス分に送電端の電圧を基準として位相が進んだ電流が流れることで受電端の電圧が上昇する、いわゆるフェランチ現象が発生する虞がある。また、フェランチ現象によって、配電線の電圧が関係法令で定められる適正電圧範囲（例えば、標準電圧１００［Ｖ］の場合、１０１±６［Ｖ］）に維持することが困難となる虞がある。
【０００５】
そこで、配電線の電圧を適正電圧範囲に維持するための技術として、例えば、以下に示す特許文献１のように、配電線の途中に設置するＳＶＲ（Step Voltage Regulator：負荷時タップ切換変圧器装置）や、配電線末端に設置するＳＳＣ(Step Switched Capacitor：段階制御式コンデンサ装置）やＳＳＲ（Step Switched Reactor：段階制御式リアクトル装置）等の電圧補償装置がある。
【０００６】
また、以下に示す特許文献２では、電源側に負荷時タップ切替変圧器を備えるとともに、複数の力率調整装置（並列コンデンサまたは分路リアクトル）と電圧調整器を電源側から末端に向けて分散配置した配電線に対し、当該配電線の各点の電圧を目標設定値に対して偏差を所定範囲内に収めるように、末端側の力率調整装置から順に並入又は解列するか否かを、所定の設定力率を目標として決定する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−１６５３６６号公報
【特許文献２】特許第３４５５８０５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に示されようなＳＶＲ、ＳＳＣ、ＳＳＲ等の電圧補償装置を導入する場合、それらの設備投資が別途必要となる。また、特許文献１には、そもそも電力需要家の受電設備に設けられる力率改善用の進相コンデンサＳＣが過剰となる場合の電圧上昇を抑えるための対策について何らの示唆も開示もされていない。
【０００９】
特許文献２に開示された技術の場合、配電線の各点の電圧を目標設定値に対し偏差を所定範囲内に収束させる際に、軽負荷時等に配電線より解列させる進相コンデンサＳＣ（力率調整装置）の数を抑える制約が無いという課題がある。つまり、電力需要家の受電設備に設置される進相コンデンサＳＣは配電線に常時接続させる運用となっているため、対象とする電力需要家の進相コンデンサＳＣを軽負荷時等に配電線から解列させるための仕組みを新たに導入する必要があり、そのための設備投資が必要となる。このため、必要時期に配電線から解列させる進相コンデンサＳＣの数は出来る限り少なくした方が良いが、特許文献２に開示された技術では、上記制約が設けられてない。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前述した課題を解決する主たる本発明は、複数のノードが設けられる配電線と、前記ノードに接続される電力需要家の負荷に対し常時並入される進相コンデンサと、を備えた配電系統において解列すべき進相コンデンサの決定を支援する方法であって、ＣＰＵとメモリとを備える情報処理装置が、前記負荷より解列させる前記進相コンデンサの解列数ＮＳＣの値ｉを１からｎまで１ずつ増加させながら、前記進相コンデンサの解列対象とする電力需要家を含んだ解列検討リストＬＮＳＣを生成するステップとして、（１）ＮＳＣ＝ｉ−１のときの前記解列検討リストＬｉ−１に含まれる電力需要家のうち一つを指定するステップ（但し、ｉ＝１のときは、全ての電力需要家を本ステップでの指定対象とする。）（２）前記（１）のステップで前記解列検討リストＬｉ−１の中から指定した電力需要家に対応するノード以外のノードのうち一つを指定するステップ（３）前記（１）のステップで前記解列検討リストＬｉ−１より指定した電力需要家に対応するノード及び前記（２）のステップで指定したノードに接続される進相コンデンサを解列した場合において、所定のノードの電圧を算定するステップ（４）前記所定のノードの電圧が前記配電線の所定電圧範囲の下限値以上となる場合、前記（１）のステップで前記解列検討リストＬｉ−１の中から指定した電力需要家を含んだ、ＮＳＣ＝ｉのときの前記解列検討リストＬｉに、前記（１）のステップで指定したノードに接続される電力需要家を追加するステップ（５）前記（２）のステップで、前記（１）のステップで前記解列検討リストＬｉ−１の中から指定した電力需要家に対応する各ノード以外のノードを全て指定するまで、前記（３）〜（４）のステップを繰り返すステップ（６）前記（１）のステップで、前記解列検討リストＬi−１に含まれる電力需要家を全て指定するまで、前記（２）〜（５）のステップを繰り返すステップの各ステップを実行することを特徴とする。
【００１１】
また、上記の解列すべき進相コンデンサの決定を支援する方法であって、前記（４）のステップで、前記所定のノードの電圧が前記所定電圧範囲の下限値を下回る場合、前記（５）のステップを省略して、前記（６）のステップに移行すること、としてもよい。
【００１２】
また、上記の解列すべき進相コンデンサの決定を支援する方法であって、前記（４）のステップで、前記解列検討リストＬｉに含まれる、前記（１）のステップで前記解列検討リストＬｉ−１より指定した電力需要家に対し、前記所定のノードの電圧が前記所定電圧範囲の下限値を下回る場合、前記（１）のステップで前記解列検討リストＬｉ−１より指定したノードに接続される進相コンデンサが解列不可であることを示すフラグを対応づけて記憶し、前記（１）のステップで、前記解列検討リストＬｉ−１に含まれる全ての電力需要家に前記フラグが対応づけて記憶されている場合、前記解列検討リストＬｉを生成するステップを終了すること、としてもよい。
【００１３】
また、上記の解列すべき進相コンデンサの決定を支援する方法であって、    前記（４）のステップで、前記所定のノードの電圧が、前記所定電圧範囲の下限値以上となり、且つ前記所定電圧範囲の上限値以下となる場合、前記解列検討リストＬｉに、前記（２）のステップで指定したノードに接続される電力需要家を追加すること、としてもよい。
【００１４】
また、上記の解列すべき進相コンデンサの決定を支援する方法であって、前記（２）のステップは、前記（１）のステップで前記解列検討リストＬｉ−１より指定した電力需要家に対応するノード以外のノード毎に、前記進相コンデンサを解列した場合の前記配電線の電圧変動幅を算定するステップと、  前記電圧変動幅が大きいノードの電圧需要家から前記電圧変動幅が小さいノードの電圧需要家の順に前記進相コンデンサの追加解列対象とさせる優先順位表を生成するステップと、前記優先順位表に基づいて、前記（１）のステップで前記解列検討リストＬｉ−１より指定した電力需要家に対応するノード以外のノードのうち一つを指定するステップと、を有してもよい。
【００１５】
また、上記の解列すべき進相コンデンサの決定を支援する方法であって、前記（４）のステップと前記（５）のステップとの間に、前記配電線の送電損失を算定するステップと、前記送電損失が小さいノードの電圧需要家から前記送電損失が大きいノードの電圧需要家の順に前記進相コンデンサの追加解列対象とさせるように、前記優先順位表の順位を変更するステップと、を有することとしてもよい。
【００１６】
また、上記の解列すべき進相コンデンサの決定を支援する方法であって、前記（５）のステップと前記（６）のステップとの間に、ＮＳＣ＝ｉのときに算定された送電損失の中の最大値が、ＮＳＣ＝ｉ−１のときに算定された送電損失の中の最大値よりも大きい場合、前記（６）のステップを省略して終了すること、としてもよい。
【００１７】
前述した課題を解決する主たるその他の本発明は、複数のノードが設けられる配電線と、前記ノードに接続される電力需要家の負荷に対し常時並入される進相コンデンサと、を備える配電系統を対象として、ＣＰＵとメモリとを備える情報処理装置に、前記負荷より解列させる前記進相コンデンサの解列数ＮＳＣの値ｉを１からｎまで１ずつ増加させながら、前記進相コンデンサの解列対象とする電力需要家を含んだ解列検討リストＬＮＳＣを生成するステップとして、（１）ＮＳＣ＝ｉ−１のときの前記解列検討リストＬｉ−１に含まれる電力需要家のうち一つを指定するステップ（但し、ｉ＝１のときは、全ての電力需要家を本ステップでの指定対象とする。）（２）前記（１）のステップで前記解列検討リストＬｉ−１の中から指定した電力需要家に対応するノード以外のノードのうち一つを指定するステップ（３）前記（１）のステップで前記解列検討リストＬｉ−１より指定した電力需要家に対応するノード及び前記（２）のステップで指定したノードに接続される進相コンデンサを解列した場合において、所定のノードの電圧を算定するステップ（４）前記所定のノードの電圧が前記配電線の所定電圧範囲の下限値以上となる場合、前記（１）のステップで前記解列検討リストＬｉ−１の中から指定した電力需要家を含んだ、ＮＳＣ＝ｉのときの前記解列検討リストＬｉに、前記（１）のステップで指定したノードに接続される電力需要家を追加するステップ  （５）前記（２）のステップで、前記（１）のステップで前記解列検討リストＬｉ−１の中から指定した電力需要家に対応する各ノード以外のノードを全て指定するまで、前記（３）〜（４）のステップを繰り返すステップ（６）前記（１）のステップで、前記解列検討リストＬi−１に含まれる電力需要家を全て指定するまで、前記（２）〜（５）のステップを繰り返すステップの各ステップを実行させるプログラムである。
【００１８】
前述した課題を解決する主たるさらにその他の本発明は、複数のノードが設けられる配電線と、前記ノードに接続される電力需要家の負荷に対し常時並入される進相コンデンサと、を備えた配電系統における解列すべき進相コンデンサの決定を支援するＣＰＵとメモリとを備えた情報処理装置であって、前記負荷より解列させる前記進相コンデンサの解列数ＮＳＣの値ｉを１からｎまで１ずつ増加させながら、前記進相コンデンサの解列対象とする電力需要家を含んだ解列検討リストＬＮＳＣを生成する手段を備え、前記解列検討リストＬＮＳＣを生成する手段は、（１）ＮＳＣ＝ｉ−１のときの前記解列検討リストＬｉ−１に含まれる電力需要家のうち一つを指定する手段（但し、ｉ＝１のときは、全ての電力需要家を本ステップでの指定対象とする。）（２）前記（１）の手段により前記解列検討リストＬｉ−１の中から指定した電力需要家に対応するノード以外のノードのうち一つを指定する手段（３）前記（１）の手段により前記解列検討リストＬｉ−１より指定した電力需要家に対応するノード及び前記（２）の手段により指定したノードに接続される進相コンデンサを解列した場合において、所定のノードの電圧を算定する手段（４）前記所定のノードの電圧が前記配電線の所定電圧範囲の下限値以上となる場合、前記（１）の手段により前記解列検討リストＬｉ−１の中から指定した電力需要家を含んだ、ＮＳＣ＝ｉのときの前記解列検討リストＬｉに、前記（１）の手段により指定したノードに接続される電力需要家を追加する手段（５）前記（２）の手段を実行する際、前記（１）の手段により前記解列検討リストＬｉ−１の中から指定した電力需要家に対応する各ノード以外のノードを全て指定するまで、前記（３）〜（４）の手段を繰り返し実行させる手段（６）前記（１）の手段を実行する際、前記解列検討リストＬi−１に含まれる電力需要家を全て指定するまで、前記（２）〜（５）の手段を繰り返し実行させる手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、軽負荷時等にフェランチ現象が生じないように配電線の各ノードに接続された進相コンデンサを解列する際、当該進相コンデンサの解列数を抑えながら当該配電線の電圧を所定電圧範囲内に収めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態に係る配電系統の構成例を示した図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る電圧管理システムの構成例を示した図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る潮流計算方法を説明するための図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る電圧管理方法の処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態に係る解列検討リストの例を示した図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る電圧管理方法のその他の処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】力率改善用の進相コンデンサの接続を説明するための図である。
【図８】進相コンデンサによる力率改善を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
≪配電系統の構成≫
図１をもとに、本実施の形態の配電系統の構成例を説明する。  
同図に示す配電系統１は、配電用変電所２、配電線３、受電点を示すノード１〜ｍ（ｍは整数）、ノード１〜ｍに接続される負荷４、スイッチ５、進相コンデンサＳＣ１〜ｍを備える。
【００２２】
配電用変電所２は、送電線２１、変圧器２２及び遮断器２３を備える。送電線２１は、送電用変電所（不図示）からの電力を変圧器２２に供給する。変圧器２２は、送電線２１から供給された電力を受けて所定の高電圧に変圧し、さらに高電圧の電力を遮断器２３に供給する。遮断器２３は、変圧器２２から受けた高電圧の電力を配電線３に供給する。即ち、配電用変電所２は、配電線３を通じて各ノード１〜ｍに高電圧の電力を供給する。
【００２３】
ノード１〜ｍは、配電線３上に設けられる給電箇所であり、電力需要家の負荷４が不図示の変圧器（柱上変圧器又は路上変圧器）を介して夫々接続される。尚、負荷４は、容量性インダクタンス成分と誘導性インダクタンス成分を具備している。負荷４の特に誘導性インダクタンス成分に基づく力率低下を改善するために、負荷４と並列に進相コンデンサＳＣ１〜ｍが接続される。
【００２４】
スイッチ５は図２に示す情報処理装置１０によってスイッチ５が閉じる場合には負荷４に対して進相コンデンサＳＣ１〜ｍが並入され、スイッチ５が開く場合には負荷４に対して進相コンデンサＳＣ１〜ｍが解列される。進相コンデンサＳＣ１〜ｍが各負荷４に並入された場合、ノード１〜ｍにおける電圧降下を低減する特性がある。通常、進相コンデンサＳＣ１〜ｍは、各負荷４に常時並入される運用となっている。
【００２５】
ノード１〜ｍ間は、図１に示すノード１、２間のようにモデル化される。即ち、配電線３は抵抗成分及び誘導性インダクタンス成分を有する。以下では、ノードｉ、ｊ間の配電線３の抵抗成分をＲｉｊと表し、誘導性インダクタンス成分をｊＸｉｊと表す。また、配電線３は大地との間に対地静電容量成分を有する。以下では、ノードｉ、ｊ間の配電線３の対地容量成分（容量性サセプタンス）をノードｉ、ｊ近辺毎のｂｉｊ／２として表す。また、各ノードｉに接続されたサセプタンス（進相コンデンサＳＣ１〜ｍの容量性サセプタンスを含む）をｂｃｉと表す。従って、ノードｉ、ｊ間のアドミタンスＹｉｊは、次の（式２）で表すことができる。  
2010166734.tif 000004
【００２６】
≪情報処理装置≫
図２は、本発明の実施の形態の解列すべき進相コンデンサの決定を支援する方法をコンピュータ処理で実現した情報処理装置の構成例を示した図である。
【００２７】
同図に示す情報処理装置１０は、配電系統の電圧を管理して当該配電系統を構成する配電設備の新設や増設に関する計画を管理者が立案する際に利用するシステムであり、特に、当該管理者による、軽負荷時等に配電系統より解列すべき進相コンデンサＳＣの決定を支援する方法を、コンピュータ処理で実現したシステムである。情報処理装置１０は、処理部１１、入力部１２、設備情報記憶部１３、プログラム記憶部１４、計算結果記憶部１５、表示部１６を備える。なお、情報処理装置１０は、ＰＣ（Personal Computerやサーバ等のスタンドアロン型として構成してもよいし、複数の装置を通信可能に接続したクライアントサーバ型として構成してもよい。
【００２８】
処理部１１は、各部間のデータの授受を行うととともに、プログラム記憶部１４に格納された各種プログラムを実行することによってシステム全体の制御を司る。処理部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やマイコン等によって実現される。入力部１２は、オペレータがデータ（例えば、線路定数）を入力するインタフェースであり、キーボードやマウス等によって実現される。
【００２９】
設備情報記憶部１３は、配電系統１の各種の設備情報を格納する記憶部である。プログラム記憶部１４は、解列すべき進相コンデンサＳＣの意思決定を支援するためのプログラムとして、後述のノードの到達電圧や電圧変動幅を計算する電圧計算プログラム、後述の解列検討リストを生成する解列検討リスト生成プログラム、後述の優先順位表を生成する優先順位表生成プログラム等を格納する記憶部である。計算結果記憶部１５は、プログラム記憶部１４によって各種プログラムを実行した結果（特に、後述の解列検討リスト、後述の優先順位表）を格納する記憶部である。上記記憶部１３〜１５は、フラッシュメモリやハードディスク装置等の不揮発性記憶装置によって実現される。
【００３０】
表示部１６は、計算結果記憶部１５に格納された計算結果を表示する部分であり、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）等によって実現される。表示部１６の表示を受けて、現時点の配電系統１の電圧分布を定量的・定性的に評価することができ、ひいては将来の配電設備計画の立案に役立たせることができる。さらに、後述の解列数毎の解列検討リストを表示部１６に表示することで、管理者による、軽負荷時等に配電系統より解列すべき進相コンデンサＳＣの意思決定を容易たらしめる。
【００３１】
≪電圧計算方法≫
以下では、プログラム記憶部１４に記憶された電圧計算プログラムとして実行される電圧計算方法（ノードの到達電圧の計算方法）を説明する。
【００３２】
本実施の形態の電圧計算方法は、各ノードｉ（ｉ＝１〜ｍ）に接続された進相コンデンサＳＣの容量Ｑｓｃｉ（ｉ＝１〜ｍ）を考慮に入れた以下の負荷按分方法を用いている。
【００３３】
まず、配電用変電所２の送出し有効電力Ｐｓ（ｋＷ）を、全ノードｉ（ｉ＝１〜ｍ）の契約容量並びに変圧器容量の総和に対する各ノードの契約容量及び変圧器容量の按分比（有効電力換算）に基づき、ノードｉ（ｉ＝１〜ｍ）毎に按分した按分有効電力Ｐｉ（ｋＷ）は、次の（式３）により求めることができる。  
2010166734.tif 000005
【００３４】
また、配電用変電所２の送出し無効電力Ｑｓ（ｋＶａｒ）と全ノード１〜ｍに接続された進相コンデンサＳＣの容量Ｑｓｃｉ（ｉ＝１〜ｍ）（ｋＶａｒ）の総和ΣＱｓｃｉ（ｋＶａｒ）の差分を、全ノードの契約容量並びに変圧器容量の総和に対する各ノードの契約容量及び変圧器容量の按分比（無効電力換算）に基づき、ノードｉ（ｉ＝１〜ｍ）毎に按分した按分無効電力Ｑｉ（ｋＶａｒ）は、つぎの（式４）により求めることができる。  
2010166734.tif 000006
【００３５】
（式３）及び（式４）において、Ｐｈｉ、Ｐｈｊはノードｉ、ｊの電力需要家の契約容量（ｋＷ）、Ｐｔｒｉ、Ｐｔｒｊはノードｉ、ｊに接続された変圧器容量（ｋＶＡ）を表している。また、θは、配電用変電所の位相角を表しており、次の（式５）により求めることができる。  
2010166734.tif 000007
【００３６】
つぎに、ノードｉにおける電力と電圧の関係は、（式２）により求められるノードｉ、ｊ間のアドミタンスＹｉｊ、（式３）で求まるノードｉの按分有効電力Ｐｉと、式（４）で求まる按分無効電力Ｑｉと、配電用変電所２の送出し電圧Ｖｓと、に基づいて、次の（式６）により求めることができる。  
2010166734.tif 000008
【００３７】
尚、（式６）は潮流方程式と呼ばれており、この潮流方程式に対して初期値として配電用変電所２の送出し有効電力Ｐｓ（ｋＷ）、送出し無効電力Ｑｓ（ｋＶａｒ）、送出し電圧Ｖｓを代入し、ニュートンラプソン法等の非線形方程式向けの数値計算アルゴリズムを適用して解くことで、各ノードｉの到達電圧Ｖｉを求めることができる。
【００３８】
つぎに、プログラム記憶部１４に記憶された電圧計算プログラムとして実行される電圧計算方法（電圧変動幅算定方法）を説明する。
【００３９】
図３は、図１に示した配電系統１と同一のモデルを表した図である。尚、図３の中で、ノードｎ−１、ｎ間の配電線３のインピーダンスＺ（ｎ−１）ｎは、図１に示される抵抗成分と誘導性インダクタンス成分とを合成した「Ｒ（ｎ−１）ｎ＋ｊＸ（ｎ−１）ｎ」となる。
【００４０】
ノードn−1からノードｎ間の配電線３のブランチの電圧変動幅ΔＶ（ｎ−１）ｎは、次の（式７）により求めることができる。  
2010166734.tif 000009
【００４１】
（式７）において任意のノードn−1から隣り合うノードｎまでの間のブランチ電流Ｉ（ｎ−１）ｎは、（式８）のように、ノードｎからノードｍ（配電線３の末端）までの各ノード電流の総和により求める。尚、ノードｉのノード電流は、ノードｉの按分皮相電力Ｓｉ（（式８）中の分子に相当）を到達電圧Ｖｉのルート３倍で除して求められる。また、ブランチ位相角θ（ｎ−１）ｎは、式（９）のように、ノードｎから末端ｍまでの按分無効電力の総和に対する按分有効電力の総和に対してｔａｎ−1を計算することにより求める。  
2010166734.tif 000010
【００４２】
次に、ノードｌに接続された進相コンデンサＳＣを全容量Ｑｓｃ_ｌからＱｓｃ（ｋＶａｒ）分解列した場合の配電線３の電圧に与える影響について検討する。
【００４３】
進相コンデンサＳＣの解列後におけるノード（n−1）からノードｎまでの間のブランチ電流をＩ（ｎ−１）ｎ’とすると、当該ブランチにおける進相コンデンサ解列後の電圧変動幅ΔＶ（ｎ−１）ｎ’は、次の（式１０）で求められる。このとき、進相コンデンサ解列後のブランチ電流Ｉ（ｎ−１）ｎ’並びにブランチ位相角θ（ｎ−１）ｎ’は、（式１１）、（式１２）のように変化する。  
2010166734.tif 000011
【００４４】
以上により、ノードｌにおいて進相コンデンサＳＣをＱｓｃ分解列した場合の配電線３の電圧変動幅ΔＶは、（式７）に示した解列前の各ブランチの電圧変動幅と（式１０）に示した解列後の各ブランチの電圧変動幅との差分の総和を用いて、次の（式１３）により求めることができる。  
2010166734.tif 000012
【００４５】
≪解列すべき進相コンデンサの決定を支援する方法≫
図４は、本実施の形態の解列すべき進相コンデンサの決定を支援する方法を実現するコンピュータ処理の流れを示すフローチャートである。尚、以下に示す動作の主体は、特に断らない限り、情報処理装置１０の処理部１１であり、プログラム記憶部１４に記憶された各種プログラム（電圧計算プログラム（Ｓ４００、Ｓ４０１、Ｓ４０４、Ｓ４０６）、解列検討リスト生成プログラム（Ｓ４０２〜Ｓ４１３）、優先順位表生成プログラム（Ｓ４０４））を呼び出して実行する。
【００４６】
また、図４において、本願請求項に記載の（１）のステップは図４中のＳ４０１に対応し、本願請求項に記載の（２）のステップは図４中のＳ４０２、Ｓ４０３に対応し、本願請求項に記載の（３）のステップは図４中のＳ４０４、Ｓ４０５に対応し、本願請求項に記載の（４）のステップは図４中のＳ４０６に対応し、本願請求項に記載の（５）のステップは図４中のＳ４０７〜Ｓ４１１に対応し、本願請求項に記載の（６）のステップは図４中のＳ４１２に対応し、本願請求項に記載の（７）のステップは図４中のＳ４１３に対応する。
【００４７】
まず、情報処理装置１０は、電圧計算プログラムの中で定義されている（式６）の潮流方程式に対し、初期値として配電用変電所２の送出し有効電力Ｐｓ、送出し無効電力Ｑｓ、送出し電圧Ｖｓを代入し、当該電圧計算プログラムを実行可能な状態とする（Ｓ４００）。つぎに、配電線３のノード１〜ｍの中で解列数に応じた電圧管理の判断基準となるノード（変圧器のタップを変更すべきノード等、以下では基準ノードと呼ぶ。）を一つ指定する（Ｓ４０１）。そして、負荷より解列させる進相コンデンサＳＣの解列数を表した変数であるＮＳＣの値ｉを１からｎ（解列可能な最大数）まで１ずつ増加させながら、進相コンデンサＳＣの解列対象とする電力需要家を含んだ解列検討リストＬＮＳＣを生成するＳ４０２からＳ４１３までのステップを実行する。図５には解列検討リストの具体例が示されている。尚、解列検討リストＬＮＳＣ（ＮＳＣ＝１〜ｎ）を生成するステップの終了条件は、解列検討リストＬＮＳＣ中の電力需要家に対応づけられた後述の解列検討フラグが“×（下限逸脱）”となる場合と、全ての解列検討リストＬＮＳＣ（ＮＳＣ＝１〜ｎ）の生成が終了した場合である。
【００４８】
以下では、図５を適宜参照しながら、Ｓ４０２〜Ｓ４１３の各ステップの内容を説明する。
【００４９】
まず、ＮＳＣ＝ｉ−１のときの解列検討リストＬｉ−１を読み込んで（Ｓ４０２）、解列検討リストＬｉ−１中に列挙された電力需要家に対応づけられた進相コンデンサＳＣを解列すべきか否かの検討結果を示した解列検討フラグの中で、「○（適正）」又は「−（検討済み）」を少なくとも１つ抽出可能か否かを判定する（Ｓ４０３）。解列検討リストＬｉ−１中で「○（適正）」又は「−（検討済み）」を全く抽出できない場合、即ち、全電力需要家の解列検討フラグが全て「×（下限逸脱）」の場合（Ｓ４０３：ＮＯ）、現ＮＳＣ以降の解列検討リストＬｉの生成が不要となるため、Ｓ４０２〜Ｓ４１３のループを抜け出して終了する。
【００５０】
解列検討リストＬｉ−１中で「○（適正）」又は「−（検討済み）」の解列検討フラグを少なくとも一つ抽出可能な場合（Ｓ４０３：ＹＥＳ）、「○（適正）」又は「−（検討済み）」の解列検討フラグに対応づけられた電力需要家の組み合わせ（以下、解列需要家と呼ぶ。）のうち一つを指定して、Ｓ４０４に移行する。但し、ｉ＝１のときは、解列検討リストＬ０に電力需要家が含まれないため、全ての電力需要家をＳ４０３での指定対象とする。
【００５１】
例えば、図５に示すＮＳＣ＝２のときに参照されるＮＳＣ＝１のときの解列検討リスト（１）の場合、Ａ様以外の電力需要家であるＢ様からＪ様は、解列検討フラグが「○（適正）」又は「−（検討済み）」であるため、抽出可能（Ｓ４０３：ＹＥＳ）と判定され、Ａ様以外の電力需要家の中でＢ様が指定される。
【００５２】
Ｓ４０４では、解列検討リストＬｉ−１より指定された解列需要家に対応する各ノード以外のノード毎に、進相コンデンサＳＣを夫々解列した際の配電線３の電圧変動幅ΔＶを、電圧計算プログラムの中で定義されている（式１０）により算定する。そして、電圧変動幅ΔＶが大きいノードの電力需要家から電圧変動幅ΔＶが小さいノードの電力需要家の順に進相コンデンサＳＣを追加解列させるよう、解列需要家の優先順位を示した優先順位表を生成する。本実施の形態の優先順位表では、電圧変動幅ΔＶが最小となる（解列の影響が最小となる）ノードを最上位とし、電圧変動幅ΔＶが最大となる（解列の影響が最大となる）ノードを最下位とする。
【００５３】
例えば、図５に示すＮＳＣ＝２の場合、ＮＳＣ＝１のときの解列検討リスト（１）の中で解列検討フラグ「○（適正）」又は「−（検討済み）」である解列需要家の中で指定されたＢ様に追加して、進相コンデンサＳＣの解列を行う解列需要家を検討する。このとき、解列検討リスト（１）の中で、Ｂ様を除く解列需要家（Ｃ様〜Ｊ様）毎に進相コンデンサＳＣを解列した場合の電圧変動幅ΔＶを算定するとともに、電圧変動幅ΔＶが最小となるものから昇順にＢ様を除く解列需要家（Ｃ様〜Ｊ様）をランク付けした優先順位表を生成する。この優先順位表の場合、進相コンデンサＳＣの解列をした場合の電圧変動幅ΔＶが最も小さいＣ様が１位となり、進相コンデンサＳＣの解列をした場合の電圧変動幅ΔＶが最も大きいＪ様が最下位の８位となる。解列検討リスト（１）の中で、Ｂ様を除く解列需要家（Ｃ様〜Ｊ様）に関する優先順位表についても同様に生成される。
【００５４】
つぎに、Ｓ４０５では、Ｓ４０４で生成した優先順位表の中で最下位の解列需要家から最上位の解列需要家の順に（電圧変動幅ΔＶが最大のものから最小のものの順に）、進相コンデンサＳＣの追加解列対象とする（Ｓ４０５）。そして、追加解列対象の解列需要家の進相コンデンサＳＣを解列した場合に、電圧計算プログラムの中で定義された（式６）の潮流方程式を解いていくことで、Ｓ４０１で指定した基準ノードの到達電圧を求める（Ｓ４０６）。
【００５５】
つぎに、Ｓ４０５により算定した基準ノードの到達電圧が適正電圧範囲の下限値を上回るか否かを判定する（Ｓ４０７）。基準ノードの到達電圧が適正電圧範囲の下限値を下回る場合（Ｓ４０７：ＮＯ）、Ｓ４０３で解列検討リストＬｉ−１の中から指定した電力需要家を含んだ、ＮＳＣ＝ｉのときの解列検討リストＬｉに、追加解列対象の解列需要家に対応づけて「×（下限逸脱）」の解列検討フラグを記憶する（Ｓ４０８）。そして、Ｓ４０９〜Ｓ４１２を省略して、Ｓ４１３に移行する。Ｓ４０６により算定した基準ノードの到達電圧が適正電圧範囲の下限値を上回る場合（Ｓ４０７：ＹＥＳ）、Ｓ４０９に移行する。
【００５６】
Ｓ４０９では、Ｓ４０６により算定した基準ノードの到達電圧が適正電圧範囲の上限値以下となるか否かを判定する。基準ノードの到達電圧が適正電圧範囲の上限値を上回る場合（Ｓ４０９：ＮＯ）、ＮＳＣ＝ｉのときの解列検討リストＬｉに、追加解列対象の解列需要家に対応づけて「―（検討済み）」の解列検討フラグを記憶する（Ｓ４１０）。そして、Ｓ４１１に移行する。
【００５７】
Ｓ４１１では、解列検討リストＬｉにおいて、基準ノードの到達電圧が適正電圧範囲の下限値以上且つ上限値以下となる場合、追加解列対象の解列需要家に対応づけて、「○（適正）」の解列検討フラグを記憶する。そして、Ｓ４１２に移行する。
【００５８】
以上のＳ４０５からＳ４１１までの処理を、優先順位表中の全ての解列需要家の進相コンデンサＳＣを追加解列すべきか否かの検討が終了（Ｓ４１２：ＹＥＳ）まで、ひいては、解列検討リストＬｉ−１の中に列挙された全ての解列需要家の検討が全て終了（Ｓ４１３：ＹＥＳ）するまで行う。
【００５９】
以上より、軽負荷時等にフェランチ現象が生じないように配電線３の各ノードに接続された進相コンデンサＳＣ１〜ｍを解列する際、当該進相コンデンサＳＣ１〜ｍの解列数を抑えながら当該配電線３の電圧を所定電圧範囲内に収めることができる。また、ＮＳＣ（＝ｉ＝１〜ｎ）毎に生成した解列検討リストＬｉに基づいて、管理者による解列すべき進相コンデンサＳＣの意思決定を支援することができる。
【００６０】
また、Ｓ４０５〜Ｓ４１２において、Ｓ４０１で指定した基準ノードの到達電圧が適正電圧範囲の下限値を下回るまで、ＮＳＣ＝ｉ−１のときの解列検討リストＬｉ−１より指定された解列需要家に対応するノード以外のノードの進相コンデンサＳＣを追加解列対象としたため、進相コンデンサの解列数を適切に抑えることが可能となり、進相コンデンサの解列に要するコストを抑えることができる。
【００６１】
さらに、Ｓ４０７において、Ｓ４０１で指定した基準ノードの到達電圧が適正電圧範囲の下限値を下回る場合（Ｓ４０７：ＮＯ）、Ｓ４０９〜Ｓ４１２を省略して、Ｓ４１３に移行することにしたため、情報処理装置１０の計算量を抑えることができる。
【００６２】
さらに、Ｓ４０３において、解列検討リストＬｉ−１中で解列検討フラグ「○（適正）」又は「−（検討済み）」を全く抽出できない場合（Ｓ４０３：ＮＯ）、図４に示した解列検討リストＬＮＳＣを生成するフロー自体を終了することにしたため、情報処理装置１０の計算量をさらに抑えることができる。
【００６３】
さらに、Ｓ４１１において、Ｓ４０１で指定した基準ノードの到達電圧が適正電圧範囲の下限値以上且つ上限値以下となる場合、追加解列対象の解列需要家に対応づけて、「○（適正）」の解列検討フラグを記憶するようにしたため、適正電圧範囲に収めることが可能な追加解列対象とする解列需要家の絞り込みが容易となる。
【００６４】
さらに、Ｓ４０５において、電圧変動幅ΔＶが大きいノードの電力需要家から電圧変動幅ΔＶが小さいノードの電力需要家の順番に、進相コンデンサＳＣの追加解列対象としたため、適正電圧範囲に収めることが可能な解列需要家の絞り込みがさらに容易となり、情報処理装置１０の計算量をさらに抑えることができる。
【００６５】
≪その他の解列すべき進相コンデンサの決定を支援する方法≫
図６は、その他の実施の形態の解列すべき進相コンデンサの決定を支援する方法のコンピュータ処理の流れを示すフローチャートである。図４に示したフローチャートと相違する点は、Ｓ６１２、Ｓ６１３、Ｓ６１６の各ステップが追加された点である。以下、各ステップについてのみ説明する。
【００６６】
Ｓ６１２では、Ｓ６０４において電圧変動幅ΔＶを算定した際に求めたノード電流を２乗した結果をノード間の抵抗成分と乗算することで、送電損失を算定する。また、Ｓ６１３では、送電損失が小さいノードの電力需要家から送電損失が大きいノードの電力需要家の順に進相コンデンサＳＣを追加解列対象とさせるように、Ｓ６０４において電圧変動幅ΔＶに基づいて生成した優先順位表の内容を更新する。これにより、Ｓ６０５において、優先順位表の最下位から（電圧変動幅ΔＶが大きく且つ送電損失が大きいものから）順に、進相コンデンサＳＣを追加解列対象とする。従って、適正電圧範囲に収めることが可能な追加解列対象の解列需要家の絞り込みがさらに容易となり、情報処理装置１０の計算量をさらに抑えることができる。
【００６７】
Ｓ６１６では、ＮＳＣ＝ｉのときにＳ６１２で算定された送電損失の中の最大値が、ＮＳＣ＝ｉ−１のときにＳ６１２で算定された送電損失の中の最大値よりも大きい場合、Ｓ６０２〜Ｓ６１６のループ演算を終了する。つまり、進相コンデンサＳＣの解列数を増加したことに伴い、送電損失が増加した場合には、現ＮＳＣ以降の解列検討リストの生成を行わないようにした。この結果、情報処理装置１０の計算量をさらに抑えることができる。
【００６８】
以上、本発明の実施形態について前述したように説明したが、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／改良され得るととともに、本発明にはその等価物も含まれる。
【符号の説明】
【００６９】
１  配電系統
２  配電用変電所
２１  送電線
２２  変圧器
２３  遮断器
３  配電線
４  負荷
５  スイッチ
ＳＣ１〜ＳＣｍ  進相コンデンサ
１０  電圧管理システム
１１  処理部
１２  入力部
１３  設備情報記憶部
１４  プログラム記憶部
１５  計算結果記憶部
１６  表示部
【図１】
2010166734.tif 000013
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図５】
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