(57)【要約】【課題】運用者にとって調相設備等の制御予定を把握しやすい電圧無効電力制御装置および電圧無効電力制御方法を提供する。【解決手段】制御手段１１は、系統情報入力手段１６から計測値を入力すると共にメモリ１３から調相設備運用計画３１および変圧器タップ運用計画３２を入力し、入力した調相設備運用計画３１および変圧器タップ運用計画３２に沿って調相設備と変圧器タップの制御量を求めて指令値を決定し、また入力した計測値ならびに調相設備運用計画３１および変圧器タップ運用計画３２から電力系統１の監視点２の母線電圧を許容範囲に維持するように発電機Ｑの制御量を計算して指令値を決定し、決定した調相設備と変圧器タップと発電機Ｑとの各指令値を出力する。【選択図】図１
2010183762.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報伝送装置経由で電力系統の計測値を入力する入力手段と、
調相設備の運用計画を示す調相設備運用計画および変圧器タップの運用計画を示すタップ運用計画を作成する計画手段と、
前記計画手段が作成した調相設備運用計画およびタップ運用計画を記録するメモリと、
前記メモリが記録する調相設備運用計画およびタップ運用計画を表示器に表示させる表示手段と、
前記入力手段から計測値を入力すると共に前記メモリから調相設備運用計画およびタップ運用計画を入力し、入力した調相設備運用計画およびタップ運用計画に沿って調相設備と変圧器タップの制御量を求めて指令値を決定し、また入力した計測値ならびに調相設備運用計画およびタップ運用計画から電力系統の監視点の電圧を許容範囲に維持するように発電機無効電力の制御量を計算して指令値を決定し、決定した調相設備と変圧器タップと発電機無効電力との各指令値を出力する制御手段と、
前記制御手段が出力した指令値を入力し、入力した指令値を情報伝送装置経由で送信する指令出力手段と
を具備することを特徴とする電圧無効電力制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電圧無効電力制御装置において、
前記制御手段は、調相設備および変圧器タップについては調相設備運用計画およびタップ運用計画から指令値を決定し、発電機無効電力については監視点の電圧を許容範囲に維持するための制御量を計算して指令値を決定するに際して発電機無効電力だけの制御では監視点の電圧を許容範囲にする発電機無効電力の制御量を計算できないときは、変圧器タップの指令値を運転計画から決定することをやめて発電機無効電力と変圧器タップについて監視点の電圧を許容範囲に維持するための制御量を計算し、算出した制御量から指令値を決定するようにし、それでも監視点の電圧を許容範囲にするための発電機無効電力と変圧器タップの制御量を計算できないときは、調相設備の指令値を運転計画から決定することをやめて発電機無効電力と変圧器タップと調相設備について監視点の電圧を許容範囲に維持するための制御量を計算し、算出した制御量から指令値を決定するようにし、決定した発電機無効電力と変圧器タップと調相設備との各指令値を出力することを特徴とする電圧無効電力制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の電圧無効電力制御装置において、
調相設備運用計画およびタップ運用計画を作り直す再計画手段を更に具備し、
前記制御手段は、調相設備および変圧器タップについては調相設備運用計画およびタップ運用計画から指令値を決定し、発電機無効電力については監視点の電圧を許容範囲に維持するための制御量を計算して指令値を決定するに際して発電機無効電力だけの制御では監視点の電圧を許容範囲にする発電機無効電力の制御量を計算できないときは、前記再計画手段により調相設備運用計画およびタップ運用計画を作り直してメモリに記録するようにし、前記制御手段はメモリから前記再計画手段が作り直した調相設備運用計画およびタップ運用計画を入力しなおし、調相設備および変圧器タップについては入力しなおした調相設備運用計画およびタップ運用計画から指令値を決定し、発電機無効電力については監視点の電圧を許容範囲に維持するための制御量を計算して指令値を決定することを特徴とする電圧無効電力制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載の電圧無効電力制御装置において、
前記計画手段は、調相設備運用計画およびタップ運用計画を定期的に作成して前記メモリに更新して書き込むことを特徴とする電圧無効電力制御装置。
【請求項５】
入力手段により情報伝送装置経由で電力系統の計測値を入力し、
計画手段により調相設備の運用計画を示す調相設備運用計画および変圧器タップの運用計画を示すタップ運用計画を作成し、
メモリに前記計画手段が作成した調相設備運用計画およびタップ運用計画を記録し、
表示手段により前記メモリが記録する調相設備運用計画およびタップ運用計画を表示器に表示させ、
制御手段により、前記入力手段から計測値を入力すると共に前記メモリから調相設備運用計画およびタップ運用計画を入力し、入力した調相設備運用計画およびタップ運用計画に沿って調相設備と変圧器タップの制御量を求めて指令値を決定し、また入力した計測値ならびに調相設備運用計画およびタップ運用計画から電力系統の監視点の電圧を許容範囲に維持するように発電機無効電力の制御量を計算して指令値を決定し、決定した調相設備と変圧器タップと発電機無効電力との各指令値を出力し、
指令出力手段により、前記制御手段が出力した指令値を入力し、入力した指令値を情報伝送装置経由で送信する
ことを特徴とする電圧無効電力制御方法。
【請求項６】
請求項５に記載の電圧無効電力制御方法において、
前記制御手段により、調相設備および変圧器タップについては調相設備運用計画およびタップ運用計画から指令値を決定し、発電機無効電力については監視点の電圧を許容範囲に維持するための制御量を計算して指令値を決定するに際して発電機無効電力だけの制御では監視点の電圧を許容範囲にする発電機無効電力の制御量を計算できないときは、変圧器タップの指令値を運転計画から決定することをやめて発電機無効電力と変圧器タップについて監視点の電圧を許容範囲に維持するための制御量を計算し、算出した制御量から指令値を決定するようにし、それでも監視点の電圧を許容範囲にするための発電機無効電力と変圧器タップの制御量を計算できないときは、調相設備の指令値を運転計画から決定することをやめて発電機無効電力と変圧器タップと調相設備について監視点の電圧を許容範囲に維持するための制御量を計算し、算出した制御量から指令値を決定するようにし、決定した発電機無効電力と変圧器タップと調相設備との各指令値を出力することを特徴とする電圧無効電力制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力系統の電圧を許容範囲に維持するために電圧無効電力調整機器を制御する電圧無効電力制御装置および電圧無効電力制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に電力系統では、電力負荷の状況によって電力系統の無効電力および電圧が変化するが、電力品質を維持するために、電力系統の無効電力および電圧が常に許容範囲内に成るように、電圧無効電力調整機器を制御する必要がある。この目的のために、電圧無効電力調整機器を制御する中央電圧無効電力制御装置（以下、「ＶＱＣ装置」という）が導入されている。電圧無効電力調整機器としては、発電機、変圧器タップ、調相設備である電力用コンデンサや分路リアクトルが用いられる。発電機による調整は励磁電流の増減による進相運転や遅相運転により行い、変圧器タップによる調整は当該タップを切り替えることにより行い、電力用コンデンサや分路リアクトル等の調相設備はこれらの機器の投入開放により行う。
【０００３】
従来のＶＱＣ装置は、例えば特許文献１に示されているように、現在の系統状態を示す情報を入力して、入力した情報に基づいて電圧無効電力調整機器の制御量を計算し、算出した制御量から指令値を決定し、決定した指令値を電圧無効電力調整機器へ送って制御することによって、電力系統の電圧を許容範囲に維持するというものであった。
【０００４】
図７は従来のＶＱＣ装置の構成を示すブロック図である。従来のＶＱＣ装置５０は、情報伝送装置１８ａ、１８ｂ、１９ａ、１９ｂ、制御手段１１、系統情報入力手段１６、および指令出力手段１７を有する。情報伝送装置１８ａは電力系統１の計測値を入力するようになっており、情報伝送装置１８ｂは電力系統１の電圧無効電力調整機器類の被制御対象機器３へ指令値を出力するようになっている。
【０００５】
次に、従来のＶＱＣ装置５０の動作について説明する。
【０００６】
情報伝送装置１８ａは変電所等の電力流通設備の近傍に設置されており、電力系統１の監視点２の母線電圧の計測値や被制御対象機器３の計測値、例えば発電機の無効電力（以下、「発電機Ｑ」という）や変圧器タップ位置や調相設備の状態（以下、「調相状態」という）を示す値を入力して情報伝送装置１９ａへ送信する。情報伝送装置１９ａは受信した計測値を系統情報入力手段１６へ出力する。系統情報入力手段１６は入力した計測値を制御手段１１へ出力する。
【０００７】
制御手段１１は、図８のフローチャートに示すように、計測値を入力し（ステップＳ２０１）、計測値に基づき被制御対象機器３である発電機Ｑや変圧器タップや調相設備の制御量を計算し（ステップＳ２０２）、算出した制御量から指令値を決定し（ステップＳ２０３）、決定した指令値を指令出力手段１７へ出力する（ステップＳ２０４）。制御手段１１は例えば５分周期で実行する。次に指令出力手段１７は入力した指令値を情報伝送装置１９ｂへ出力する。情報伝送装置１９ｂは入力した指令値を情報伝送装置１８ｂへ送信する。情報伝送装置１８ｂは受信した指令値に従って被制御機器３を制御する。このようにして、ＶＱＣ装置５０は、監視点２の母線電圧を許容範囲に維持するようにしている。
【０００８】
例えば特許文献１は、制御手段１１の制御量計算アルゴリズムとしていくつかの手法を示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−２５９５５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来のＶＱＣ装置５０においては、時間の経過とともに被制御対象３の調相設備の投入状況や変圧器タップ位置が、系統運用者にとって必ずしも納得できる状態にはならないという欠点がある。この理由は、運用者にとってＶＱＣ装置５０がこれから先にどのように制御を予定しているのかを知らされることは無く、ＶＱＣ装置５０が制御するたびにその理由を考えるものの、その理由を理解できない場合はＶＱＣ装置５０の制御の内容に納得できなくなるためである。例えば、従来のＶＱＣ装置５０は現在の系統の計測値を入力して入力した計測値に基づいて制御量を計算しているが、将来に渡ってどのような制御をしていく予定なのかを、運用者は知ることが出来ない。系統運用者は経験的に近い将来予想される系統状態を考慮した調相設備等の制御を望み、かつ過去の制御内容との連続性を考慮した調相設備等の制御を望むために、ＶＱＣ装置の制御内容に不安を感じる。この結果、系統運用者はＶＱＣ装置を信用しなくなって、場合によっては使用しなくなる。
【００１１】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、運用者にとって調相設備等の制御予定を把握しやすい電圧無効電力制御装置および電圧無効電力制御方法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】
【００１２】
本発明の一態様による電圧無効電力制御装置は、情報伝送装置経由で電力系統の計測値を入力する入力手段と、調相設備の運用計画を示す調相設備運用計画および変圧器タップの運用計画を示すタップ運用計画を作成する計画手段と、前記計画手段が作成した調相設備運用計画およびタップ運用計画を記録するメモリと、前記メモリが記録する調相設備運用計画およびタップ運用計画を表示器に表示させる表示手段と、前記入力手段から計測値を入力すると共に前記メモリから調相設備運用計画およびタップ運用計画を入力し、入力した調相設備運用計画およびタップ運用計画に沿って調相設備と変圧器タップの制御量を求めて指令値を決定し、また入力した計測値ならびに調相設備運用計画およびタップ運用計画から電力系統の監視点の電圧を許容範囲に維持するように発電機無効電力の制御量を計算して指令値を決定し、決定した調相設備と変圧器タップと発電機無効電力との各指令値を出力する制御手段と、前記制御手段が出力した指令値を入力し、入力した指令値を情報伝送装置経由で送信する指令出力手段とを具備することを特徴とする。
【００１３】
本発明の他の態様による電圧無効電力制御方法は、入力手段により情報伝送装置経由で電力系統の計測値を入力し、計画手段により調相設備の運用計画を示す調相設備運用計画および変圧器タップの運用計画を示すタップ運用計画を作成し、メモリに前記計画手段が作成した調相設備運用計画およびタップ運用計画を記録し、表示手段により前記メモリが記録する調相設備運用計画およびタップ運用計画を表示器に表示させ、制御手段により、前記入力手段から計測値を入力すると共に前記メモリから調相設備運用計画およびタップ運用計画を入力し、入力した調相設備運用計画およびタップ運用計画に沿って調相設備と変圧器タップの制御量を求めて指令値を決定し、また入力した計測値ならびに調相設備運用計画およびタップ運用計画から電力系統の監視点の電圧を許容範囲に維持するように発電機無効電力の制御量を計算して指令値を決定し、決定した調相設備と変圧器タップと発電機無効電力との各指令値を出力し、指令出力手段により、前記制御手段が出力した指令値を入力し、入力した指令値を情報伝送装置経由で送信することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、運用者にとって調相設備等の制御予定を把握しやすい電圧無効電力制御装置および電圧無効電力制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るＶＱＣ装置の構成を示すブロック図。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るＶＱＣ装置の制御手段１１の動作を示すフローチャート。
【図３】本発明の第２の実施形態に係るＶＱＣ装置の制御手段１１の動作を示すフローチャート。
【図４】本発明の第３の実施形態に係るＶＱＣ装置の構成を示すブロック図。
【図５】本発明の第３の実施形態に係るＶＱＣ装置の制御手段１１の動作を示すフローチャート。
【図６】本発明の第４の実施形態に係るＶＱＣ装置の構成を示すブロック図。
【図７】従来のＶＱＣ装置の構成を示すブロック図。
【図８】従来のＶＱＣ装置の制御手段１１の動作を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明の各実施の形態について説明する。
【００１７】
（第１の実施形態）
最初に、図１および図２を参照して、本発明の第１の実施形態について説明する。
【００１８】
なお、この第１の実施形態においては、図７に示した従来の構成と共通する部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。以下では、従来と異なる部分を中心に説明する。
【００１９】
図１は、本発明の第１の実施形態に係るＶＱＣ装置５０の構成を示すブロック図である。
【００２０】
図１に示すＶＱＣ装置５０は、制御手段１１、計画手段１２、メモリ１３、表示手段１４、表示器１５、系統情報入力手段１６、指令出力手段１７、および情報伝送装置１８ａ，１８ｂ，１９ａ，１９ｂを有し、メモリ１３には調相設備運用計画３１およびタップ運用計画３２が記録されるようになっている。
【００２１】
制御手段１１は、系統情報入力手段１６から電力系統１の監視点２の母線電圧の計測値と、被制御対象機器３の発電機Ｑ、変圧器タップ位置、および調相設備状態（電力用コンデンサ、分路リアクトルの状態）の各計測値を入力すると共に、メモリ１３から調相設備運用計画３１およびタップ運用計画３２を入力し、入力した各種情報に基づいて調相設備と変圧器タップと発電機Ｑの指令値を決定して出力する機能である。
【００２２】
計画手段１２は、予想される電力需要、天候や気温などに基づき、調相設備（電力用コンデンサ、分路リアクトル）の運用計画を示す調相設備運用計画３１、および変圧器タップの運用計画を示すタップ運用計画３２を作成する機能である。調相設備運用計画３１は、調相設備の運用計画を示す情報であり、例えば電力会社が管轄するエリア内の各変電所の電力用コンデンサおよび分路リアクトルについて、運用すべき値を時系列に並べたデータである。タップ運用計画３２は、変圧器タップの運用計画を示す情報であり、例えば電力会社が管轄するエリア内の各変電所における個々の変圧器のタップの位置について、一定時間毎に設定すべき値を時系列に並べたデータである。上記計画手段１２は、例えば、前日に翌日の０時から２４時までの１日分の調相設備運用計画３１およびタップ運用計画３２を作成する。
【００２３】
メモリ１３は、計画手段１２が作成した調相設備運用計画３１およびタップ運用計画３２を記録するものである。
【００２４】
表示手段１４は、メモリ１３が記録する調相設備運用計画３１およびタップ運用計画３２を表示器１５に表示させる機能である。
【００２５】
表示器１５は、表示手段１４から供給される調相設備運用計画３１およびタップ運用計画３２を表示するものである。
【００２６】
系統情報入力手段１６は、情報伝送装置１８ａ，１９ａ経由で、電力系統１の監視点２の母線電圧の計測値と、被制御対象機器３の発電機Ｑ、変圧器タップ位置、および調相設備状態の各計測値とを入力する機能である。
【００２７】
指令出力手段１７は、制御手段１１が出力した指令値を入力し、入力した指令値を情報伝送装置１９ｂ，１８ｂ経由で、電力系統１の被制御対象機器３へ送信する機能である。
【００２８】
情報伝送装置１８ａは、電力系統１の監視点２の母線電圧の計測値を入力すると共に、被制御対象機器３の発電機Ｑ、変圧器タップ位置、および調相設備状態の各計測値を入力し、入力した計測値を情報伝送装置１０ａへ伝送するものである。
【００２９】
情報伝送装置１９ａは、情報伝送装置１８ａから伝送される計測値を、系統情報入力手段１６へ出力するものである。
【００３０】
情報伝送装置１９ｂは、指令出力手段１７から出力される指令値を、情報伝送装置１８ｂへ伝送するものである。
【００３１】
情報伝送装置１８ｂは、情報伝送装置１９ｂから伝送される指令値を、電力系統１の被制御対象機器３へ出力するものである。
【００３２】
上記制御手段１１は、より具体的には、系統情報入力手段１６から計測値を入力すると共にメモリ１３から調相設備運用計画３１および変圧器タップ運用計画３２を入力し、入力した調相設備運用計画３１および変圧器タップ運用計画３２に沿って調相設備と変圧器タップの制御量を求めて指令値を決定し、また入力した計測値ならびに調相設備運用計画３１および変圧器タップ運用計画３２から電力系統１の監視点２の母線電圧を許容範囲に維持するように発電機Ｑの制御量を計算して指令値を決定し、決定した調相設備と変圧器タップと発電機Ｑとの各指令値を出力する。
【００３３】
ここで、第１の実施形態に係るＶＱＣ装置５０の動作について説明する。
【００３４】
なお、情報伝送装置１８ａ，１８ｂ，１９ａ，１９ｂと系統情報入力手段１６と指令出力手段１７の動作は、図７で説明した従来のＶＱＣ装置５０の場合と同じである。
【００３５】
計画手段１２は例えば翌日２４時間を２４時間帯にわけ各時間帯の調相設備の運用計画および変圧器タップの運用計画を作成し、各々を調相設備運用計画３１とタップ運用計画３２としてメモリ１３に記録する。ここで計画手段１２が調相設備運用計画３１および変圧器タップ運用計画３２を作成する方法はいかなる方法であってもよいが、制御手段１１がメモリ１３を参照する前に調相設備運用計画３１およびタップ運用計画３２をメモリ１３に記録する。
【００３６】
表示手段１４はメモリ１３の調相設備運用計画３１およびタップ運用計画３２を表示器１５に表示させる。
【００３７】
制御手段１１は周期的に処理を実行するようになっており、監視点２の母線電圧の計測値と、被制御対象機器３の発電機Ｑ、変圧器タップ位置、および調相設備状態の各計測値とを系統情報入力手段１６から入力し、入力した計測値から制御量を計算し、算出した制御量に基づき発電機Ｑと変圧器タップと調相設備の指令値を決定し、指令出力手段１７へ出力する。
【００３８】
これにより、指令出力手段１７は、制御手段１１が出力した指令値を入力し、入力した指令値を情報伝送装置１９ｂ，１８ｂ経由で、電力系統１の被制御対象機器３へ送信する。
【００３９】
ここで、図２を用いて、制御手段１１の動作を詳しく説明する。
【００４０】
制御手段１１は、ステップＳ１１において、監視点２の母線電圧の測定値と、被制御装置３の発電機Ｑ、変圧器タップ位置、および調相設備状態の各計測値とを入力し、さらにメモリ１３から調相設備運用計画３１およびタップ運用計画３２を入力する。
【００４１】
次に、ステップＳ１２において、監視点２の母線電圧が許容範囲を逸脱しているかどうかを判定し、もし逸脱していればステップＳ１３の処理を実行し、逸脱していなければステップＳ１５の処理を実行する。
【００４２】
次に、ステップＳ１３において、監視点２の母線電圧が許容範囲内に入るように発電機Ｑの制御量を計算する。ここで発電機Ｑの制御量計算方法は、各種考えられるが、たとえば許容値を逸脱している母線電圧に最も効果のある発電機Ｑを制御したと仮定して当該母線電圧の変化量を計算し、その結果当該母線電圧が許容範囲内に入るならば制御量計算を終了し、当該母線電圧が許容範囲内に入らなければ次に当該母線電圧に最も効果のある発電機Ｑを制御したと仮定して再び当該母線電圧の変化量を計算することを、全ての監視点２の母線電圧が許容値内に入るまで繰り返す方法により実現できる。また、発電機Ｑの別な制御量計算方法として、例えば、発電機Ｑを変数とし、発電機Ｑの制御量の二乗の総和の最小化を目的関数とし、発電機Ｑの上下限と母線電圧の上下限を制約条件とし、最適計算によって、発電機Ｑの制御量を計算する方法によっても実現できる。ステップＳ１３の発電機Ｑの制御量の計算方法はいかなる方法でもよい。
【００４３】
次に、ステップＳ１４において、発電機Ｑ指令値をステップＳ１１で入力した計測値とステップＳ１３で算出した制御量との和とし、タップ指令値はステップＳ１１で入力したタップ運用計画３２に示される計画値とし、調相設備指令値はステップＳ１１で入力した調相設備運用計画３１に示される計画値とする。
【００４４】
一方、ステップＳ１５において、発電機Ｑ指令値をステップＳ１１で入力した発電機Ｑの計測値とし、タップ指令値はステップＳ１１で入力したタップ運用計画３２に示される計画値とし、調相設備指令値はステップＳ１１で入力した調相設備運用計画３１に示される計画値とする。
【００４５】
最後に、ステップＳ１６において、ステップＳ１４またはＳ１５で決定した発電機Ｑ指令値とタップ指令値と調相設備指令値とを指令出力手段１７へ出力する。
【００４６】
制御手段１１はこのような処理を周期的に行い、これによりＶＱＣ装置５０は電力系統１の監視点２の母線電圧を許容範囲に維持するようになっている。
【００４７】
この第１の実施形態によれば、ＶＱＣ装置５０は、電力系統１の監視点２の母線電圧を許容範囲に維持するとともに、調相設備や変圧器タップの運用計画を事前に表示器１５に表示できる。また、運用者にとって、調相設備や変圧器タップの制御予定をあらかじめ知ることができ、納得のしやすい制御を行うことができる。
【００４８】
（第２の実施形態）
次に、図３を参照して、本発明の第２の実施形態について説明する。
【００４９】
なお、この第２の実施形態の構成は、図１に示した第１の実施形態の構成と同じであるため、その説明を省略する。
【００５０】
但し、この第２の実施形態においては、制御手段１１は次のような機能を備えている。
【００５１】
即ち、この第２の実施形態における制御手段１１は、調相設備および変圧器タップについては調相設備運用計画３１およびタップ運用計画３２から指令値を決定し、発電機Ｑについては監視点２の母線電圧を許容範囲に維持するための制御量を計算して指令値を決定するに際して発電機Ｑだけの制御では監視点２の母線電圧を許容範囲にする発電機Ｑの制御量を計算できないときは、変圧器タップの指令値を運転計画から決定することをやめて発電機Ｑと変圧器タップについて監視点２の母線電圧を許容範囲に維持するための制御量を計算し、算出した制御量から指令値を決定するようにし、それでも監視点２の母線電圧を許容範囲にするための発電機Ｑと変圧器タップの制御量を計算できないときは、調相設備の指令値を運転計画から決定することをやめて発電機Ｑと変圧器タップと調相設備について監視点２の母線電圧を許容範囲に維持するための制御量を計算し、算出した制御量から指令値を決定するようにし、決定した発電機Ｑと変圧器タップと調相設備との各指令値を出力する機能を備えている。
【００５２】
ここで、第２の実施形態に係るＶＱＣ装置５０の動作について説明する。
【００５３】
なお、第２の実施形態に係るＶＱＣ装置５０の、計画手段１２、メモリ１３、表示手段１４、表示器１５、情報伝送装置１８ａ，１８ｂ，１９ａ，１９ｂ、系統情報入力手段１６、および指令出力手段１７の動作は、第１の実施形態と同じである。制御手段１１の動作だけが第１の実施形態と異なるので、それを図３に沿って説明する。
【００５４】
制御手段１１は、ステップＳ２１において、監視点２の母線電圧の計測値と、被制御装置機器３の発電機Ｑ、変圧器タップ位置、および調相設備状態の各計測値とを入力し、さらにメモリ１３から調相設備運用計画３１およびタップ運用計画３２を入力する。
【００５５】
次に、ステップＳ２２において、監視点２の母線電圧が許容範囲を逸脱しているかどうかを判定し、もし逸脱していればステップＳ２３の処理を実行し、逸脱していなければステップＳ３１の処理を実行する。
【００５６】
次に、ステップＳ２３において、図２のステップＳ１３と同様にして、監視点２の母線電圧が許容範囲内に入るように発電機Ｑの制御量を計算する。
【００５７】
次に、ステップＳ２４において、ステップＳ２３で発電機Ｑを制御することにより監視点２の母線電圧全てを許容範囲内に入るようにできたならば次にステップＳ３０を実行し、できなかったならばステップＳ２５を実行する。
【００５８】
次に、ステップＳ２５において発電機Ｑと変圧器タップの制御量を計算する。この計算方法は各種考えられるが、たとえば各発電機Ｑと各変圧器タップの中で、許容範囲を逸脱している母線電圧の逸脱減少に最も効果のある発電機Ｑまたは変圧器タップを制御したと仮定して当該母線電圧の変化量を計算し、その結果当該母線電圧が許容範囲内に入るならば制御量計算を終了し、当該母線電圧が許容範囲内に入らなければ次に当該母線電圧の逸脱減少に最も効果のある発電機Ｑまたは変圧器タップを制御したと仮定して再び当該母線電圧の変化量を計算するということを、全ての監視点２の母線電圧が許容値内に入るまで繰り返す方法により実現できる。また、発電機Ｑと変圧器タップの別な制御量計算方法として、例えば、発電機Ｑと変圧器タップを変数とし、発電機Ｑの制御量の二乗と変圧器タップの制御量の二乗の総和の最小化を目的関数とし、発電機Ｑの上下限と変圧器タップの上下限と母線電圧の上下限を制約条件とし、最適計算によって、発電機Ｑと変圧器タップの制御量を計算する方法により実現できる。ステップＳ２５の発電機Ｑ制御量および変圧器タップ制御量の計算方法はいかなる方法でもよい。
【００５９】
次に、ステップＳ２６において、ステップＳ２５で発電機Ｑと変圧器タップを制御することにより監視点２の母線電圧全てを許容範囲内に入るようにできたならば次にステップＳ２９を実行し、できなかったならばステップＳ２７を実行する。
【００６０】
次に、ステップＳ２７において、発電機Ｑと変圧器タップと調相設備の制御量を計算する。この計算方法はステップＳ２５と同じ考え方で、たとえば各発電機Ｑと各変圧器タップと各調相設備の中で、許容範囲を逸脱している母線電圧の逸脱減少に最も効果のある発電機Ｑまたは変圧器タップまたは調相設備を制御したと仮定して当該母線電圧の変化量を計算し、その結果当該母線電圧が許容範囲内に入るならば制御量計算を終了し、当該母線電圧が許容値内に入らなければ次に当該母線電圧の逸脱減少に最も効果のある発電機Ｑまたは変圧器タップまたは調相設備を制御したと仮定して再び当該母線電圧の変化量を計算するということを、全ての監視点２の母線電圧が許容範囲内に入るまで繰り返す方法によって実現できる。また、発電機Ｑと変圧器タップと調相設備の別な制御量計算方法として、例えば、発電機Ｑと変圧器タップと調相設備を変数とし、発電機Ｑの制御量の二乗と変圧器タップの制御量の二乗と調相設備の制御量の二乗の総和の最小化を目的関数とし、発電機Ｑの上下限と変圧器タップの上下限と調相設備の上下限と母線電圧の上下限を制約条件とし、最適計算によって、発電機Ｑと変圧器タップと調相設備の制御量を計算する方法により実現できる。ステップＳ２７の発電機Ｑ制御量、変圧器タップ制御量、および調相設備の計算方法はいかなる方法でもよい。
【００６１】
次に、ステップＳ２８において、発電機Ｑ指令値とタップ指令値と調相設備指令値とをステップＳ２７で算出した制御量とステップＳ２１で入力した計測値との和とする。
【００６２】
一方、ステップＳ２９において、発電機Ｑ指令値とタップ指令値とはステップＳ２５で算出した制御量とステップＳ２１で入力した計測値との和とし、調相設備指令値はステップＳ２１で入力した調相設備運用計画３１に示される計画値とする。
【００６３】
また、ステップＳ３０において、発電機Ｑ指令値をステップＳ２３で算出した制御量とステップＳ２１で入力した計測値との和とし、タップ指令値および調相設備制御量はステップＳ２１で入力したタップ運用計画３２および調相設備運用計画３１に示される計画値とする。
【００６４】
また、ステップＳ３１において、発電機Ｑ指令値をステップＳ２１で入力した計測値の発電機Ｑの計測値とし、タップ指令値および調相設備指令値はステップＳ２１で入力したタップ運用計画３２および調相設備運用計画３１に示される計画値とする。
【００６５】
最後に、ステップＳ３２において、ステップＳ２８，Ｓ２９，Ｓ３０，またはＳ３１で決定した発電機Ｑ指令値とタップ指令値と調相設備指令値とを指令出力手段１７へ出力する。
【００６６】
制御手段１１はこのような処理を周期的に行い、これによりＶＱＣ装置５０は電力系統１の監視点２の母線電圧を許容範囲に維持するようになっている。
【００６７】
この第２の実施形態によれば、前述の第１の実施形態と同様の効果が得られるほか、発電機だけでは監視点２の母線電圧を許容範囲に維持できないときでも変圧器タップや調相設備の指令値を調整することによって監視点２の母線電圧を許容範囲に維持できるという効果が得られる。
【００６８】
（第３の実施形態）
次に、図４および図５を参照して、本発明の第３の実施形態について説明する。
【００６９】
なお、この第３の実施形態においては、図１に示した第１の実施形態の構成と共通する部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。以下では、第１の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００７０】
図４は、本発明の第３の実施形態に係るＶＱＣ装置５０の構成を示すブロック図である。
【００７１】
この図４に示すＶＱＣ装置５０は、図１に示した第１の実施形態に係るＶＱＣ装置５０の構成に、再計画手段１２ｂを追加した構成となっている。なお、計画手段１２が再計画手段１２ｂの機能を含む構成としてもよい。再計画手段１２ｂは、例えば制御手段１１からの要求に応じて、変圧器タップの運用計画および調相設備の運用計画を作り直す機能である。
【００７２】
また、この第３の実施形態においては、制御手段１１は次のような機能を備えている。
【００７３】
即ち、制御手段１１は、調相設備および変圧器タップについては調相設備運用計画３１およびタップ運用計画３２から指令値を決定し、発電機Ｑについては監視点２の母線電圧を許容範囲に維持するための制御量を計算して指令値を決定するに際して発電機Ｑだけの制御では監視点２の母線電圧を許容範囲にする発電機Ｑの制御量を計算できないときは、再計画手段１２ｂにより調相設備運用計画３１および変圧器タップ運用計画３２を作り直してメモリ１３に記録するようにし、制御手段１１はメモリ１３から再計画手段１２ｂが作り直した調相設備運用計画３１および変圧器タップ運用計画３２を入力しなおし、調相設備および変圧器タップについては入力しなおした調相設備運用計画３１および変圧器タップ運用計画３２から指令値を決定し、発電機Ｑについては監視点２の母線電圧を許容範囲に維持するための制御量を計算して指令値を決定する機能を備えている。
【００７４】
ここで、第３の実施形態に係るＶＱＣ装置５０の動作について説明する。
【００７５】
なお、図４に示す第３の実施形態に係るＶＱＣ装置５０の、計画手段１２、メモリ１３、表示手段１４、表示器１５、系統情報入力手段１６、指令出力手段１７、および情報伝送装置１８ａ，１８ｂ，１９ａ，１９ｂの動作は、第１の実施形態と同じである。追加した再計画手段１２ｂとこれに伴う制御手段１１の動作が第１の実施形態と異なる。その動作の異なる部分について図５に沿って説明する。
【００７６】
制御手段１１は、ステップＳ４１において、監視点２の母線電圧の測定値と、被制御対象機器３の発電機Ｑ、変圧器タップ位置、および調相設備状態の計測値とを入力し、さらにメモリ１３から調相設備運用計画３１とタップ運用計画３２を入力する。
【００７７】
次に、ステップＳ４２において、監視点２の母線電圧の計測値が許容範囲を逸脱しているかどうかを判定し、もし逸脱していればステップＳ４３の処理を実行し、逸脱していなければステップＳ５６の処理を実行する。
【００７８】
次に、ステップＳ４３において、図２のステップＳ１３と同様にして、監視点２の母線電圧が許容範囲内に入るように発電機Ｑの制御量を計算する。
【００７９】
次に、ステップＳ４４において、先のステップＳ４３で発電機Ｑを制御することにより監視点２の母線電圧全てを許容範囲内に入るようにできたならば次にステップＳ５５を実行し、できなかったならばステップＳ４５を実行する。
【００８０】
次に、ステップＳ４５において再計画手段１２ｂを起動し、引き続きステップＳ４６において再計算手段１２ｂの終了待ちに入り、再計算手段１２ｂから起動されるまで待つ。
【００８１】
一方、起動された再計画手段１２ｂは、ステップＳ４７において調相設備の運用計画および変圧器タップの運用計画を作成し、作成した結果を調相設備運用計画３１およびタップ運用計画３２としてメモリ１３に記録する。作成が終わるとステップＳ４８において、再計画手段１２ｂは制御手段１１を起動する。そして再計画手段１２ｂは処理を終了する。
【００８２】
起動された制御手段１１は、ステップＳ４９において、メモリ１３から調相設備運用計画３１とタップ運用計画３２を読み込む。
【００８３】
次に、ステップＳ５０において、メモリ１３から読み込んだ調相設備運用計画３１とタップ運用計画３２の計画値通りに調相設備と変圧器タップを制御したと仮定した場合の各母線電圧を計算する。
【００８４】
次に、ステップＳ５１において、ステップＳ５０で算出した監視点２の各母線電圧が許容範囲内かどうかを調べ、全て許容範囲内なら次にステップＳ５４を実行し、逸脱している母線電圧があればステップＳ５２を実行する。
【００８５】
次に、ステップＳ５２において、図２のステップＳ１３と同様にして、監視点２の母線電圧が許容範囲内に入るように発電機Ｑの制御量を計算する。
【００８６】
次に、ステップＳ５３において、発電機Ｑ指令値をステップＳ５２で算出した制御量とステップＳ４１で入力した計測値との和とし、タップ指令値および調相指令値はそれぞれメモリ１３から読み込んだ調相設備運用計画３１およびタップ運用計画３２に示される計画値とする。
【００８７】
一方、ステップＳ５４において、発電機Ｑ指令値をステップＳ４１で入力した計測値の計測値とし、タップ指令値および調相指令値はそれぞれメモリ１３から読み込んだ調相設備運用計画３１およびタップ運用計画３２に示される計画値とする。
【００８８】
また、ステップＳ５５において、発電機Ｑ指令値をステップＳ４４で算出した制御量とステップＳ４１で入力した計測値との和とし、タップ指令値および調相指令値はそれぞれメモリ１３から読み込んだ調相設備運用計画３１およびタップ運用計画３２に示される計画値とする。
【００８９】
また、ステップＳ５６において、発電機Ｑ指令値をＳ４１で入力した計測値の計測値とし、タップ指令値および調相指令値はそれぞれメモリ１３から読み込んだ調相設備運用計画３１およびタップ運用計画３２に示される計画値とする。
【００９０】
最後に、ステップＳ５７において、ステップＳ５３，Ｓ５４，Ｓ５５，またはＳ５６で決定した発電機Ｑ、変圧器タップ、調相設備の指令値を指令出力手段１７へ出力する。
【００９１】
制御手段１１はこのような処理を周期的に行い、これによりＶＱＣ装置５０は電力系統１の監視点２の母線電圧を許容範囲に維持するようになっている。
【００９２】
この第３の実施形態によれば、前述の第１の実施形態と同様の効果が得られるほか、調相設備運用計画３１およびタップ運用計画３２を作り直すことができるようになっているので、当初予想と系統状態が大きく変わった場合にでも、監視点２の母線電圧を許容範囲に維持できるという効果が得られる。
【００９３】
（第４の実施形態）
次に、図６を参照して、本発明の第４の実施形態について説明する。
【００９４】
なお、この第４の実施形態においては、図１に示した第１の実施形態の構成と共通する部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。以下では、第１の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００９５】
図６は、本発明の第４の実施形態に係るＶＱＣ装置５０の構成を示すブロック図である。
【００９６】
この第４の実施形態の構成は、図１に示した第１の実施形態の構成と同じである。但し、この第２の実施形態においては、計画手段１２は次のような機能を備えている。
【００９７】
即ち、この第２の実施形態における計画手段１２は、調相設備運用計画３１およびタップ運用計画３２を定期的に作成してメモリ１３に更新して書き込む機能を備えている。
【００９８】
ここで、第４の実施形態に係るＶＱＣ装置５０の動作について説明する。
【００９９】
なお、図６に示す第４の実施形態に係るＶＱＣ装置５０の、制御手段１１、メモリ１３、表示手段４、表示器１５、系統情報入力手段１６、指令出力手段１７、および情報伝送装置１８ａ，１８ｂ，１９ａ，１９ｂの動作は、第１の実施形態と同じである。また、計画手段１２が、調相設備とタップ運用計画を作成してメモリ１３の調相設備運用計画３１およびタップ運用計画３２に記録することは第１の実施形態と同じであるが、実行タイミングにおいて第１の実施形態と異なる。
【０１００】
即ち、第４の実施形態における計画手段１２は、制御手段１１の実行周期よりも充分長い周期、例えば１時間毎に実行し、実行する都度、現在から２４時までの調相設備の運用計画および変圧器タップの運用計画を作成し、作成した結果を調相設備運用計画３１およびタップ運用計画３２としてメモリ１３に記録する。なお、第１の実施形態においては計画手段１２が前日に翌日の０時から２４時までの１日分の調相設備運用計画３１およびタップ運用計画３２を作成するのに対し、第４の実施形態においては例えば１時間毎にこれから今日の２４時までの調相設備運用計画３１およびタップ運用計画３２を作成して記録更新する。一般に計画値は、予想される天候や気温などに基づいて決定されるが、予想した天候や気温が実際と異なった場合には、調相設備運用計画３１やタップ運用計画３２は、制御手段１１が制御量を計算する時点において必ずしも妥当な計画値で無くなってしまう場合がある。第４の実施形態はこのような場合でも実状にふさわしい調相設備運用計画３１およびタップ運用計画３２を自動的に作成しなおすものである。
【０１０１】
この第４の実施形態によれば、前述の第１の実施形態と同様の効果が得られるほか、常に実状にふさわしい調相設備の運用計画を作成することができるので、天候の変化等の理由で総需要が変わるような場合においても、常に実状にふさわしい計画値を用いて監視点２の母線電圧を許容範囲に維持することができる。
【０１０２】
なお、上述した各実施形態で述べた各種の機能や処理手順は、コンピュータプログラムとして、コンピュータにより読み取り可能な記憶媒体（例えば磁気ディスク，光ディスク，半導体メモリ）に記憶させておき、必要に応じてそれをプロセッサにより読み出して実行するようにしてもよい。また、このようなコンピュータプログラムは、通信媒体を介してあるコンピュータから他のコンピュータに伝送することにより配布することも可能である。
【０１０３】
本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【０１０４】
１…電力系統、２…監視点、３…被制御対象機器、１１…制御手段、１２…計画手段、１２ｂ…再計画手段、１３…メモリ、１４…表示手段、１５…表示器、１６…系統情報入力手段、１７…指令出力手段、１８ａ，１８ｂ，１９ａ，１９ｂ…情報伝送手段、３１…調相設備運用計画、３２…タップ運用計画、５０…ＶＱＣ装置。
【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】
2010183762.tif 000009
【図８】
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