(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
三相配電線の第１位置と前記第１位置よりも下流側の前記三相配電線の第２位置との間における、前記三相配電線の三相のうちの何れか二相に一次側が接続され、二次側に電力負荷が接続される複数の柱上変圧器夫々の前記一次側の接続先の二相を決定する接続相決定方法であって、
複数の前記電力負荷のうち、前記複数の柱上変圧器が接続されている前記三相配電線における、前記第１位置の第１逆相分電流と前記第２位置の第２逆相分電流との差を発生させる電力負荷の電力負荷量の合計値を算出する第１ステップと、
前記電力負荷量の合計値のうち、他の二相に対して移動させるべき前記電力負荷の移動量を算出する第２ステップと、
前記電力負荷の移動量に対応する容量となる前記複数の柱上変圧器の中から選択される柱上変圧器の接続先の二相が前記他の二相に変更され、前記電力負荷量の合計値が前記三相配電線の三組の二相に案分されるように、前記複数の柱上変圧器夫々が接続されるべき接続先の二相を決定する第３ステップと、を含む
ことを特徴とする接続相決定方法。
【請求項２】
前記第１ステップが実行される前に、前記三相配電線の前記第１位置における各相の線電流を夫々計測する第１計測装置の計測結果に基づいて前記第１逆相分電流を算出する第４ステップと、
前記第１ステップが実行される前に、前記三相配電線の前記第２位置における各相の線電流を夫々計測する第２計測装置の計測結果に基づいて前記第２逆相分電流を算出する第５ステップと、を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の接続相決定方法。
【請求項３】
前記複数の柱上変圧器が接続されている前記三相配電線の電圧不平衡率が所定割合以上であるときに、前記第１ステップを実行させる第６ステップ、を更に含む
ことを特徴とする請求項２に記載の接続相決定方法。
【請求項４】
前記第１位置における前記三相配電線の三組の二相の線間電圧を夫々計測する第３計測装置の計測結果と、前記第２位置における前記三相配電線の三組の二相の線間電圧を夫々計測する第４計測装置の計測結果とに基づいて、前記第６ステップが実行される前に、前記三相配電線の電圧不平衡率を算出する第７ステップ、を更に含む
ことを特徴とする請求項３に記載の接続相決定方法。
【請求項５】
前記柱上変圧器の二次側に接続されている前記電力負荷の電力負荷量は、前記複数の柱上変圧器毎に予め定められている
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の接続相決定方法。
【請求項６】
三相配電線の第１位置と前記第１位置よりも下流側の前記三相配電線の第２位置との間における、前記三相配電線の三相のうちの何れか二相に一次側が接続され、二次側に電力負荷が接続される複数の柱上変圧器夫々の前記一次側の接続先の二相を決定する接続相決定装置であって、
複数の前記電力負荷のうち、前記複数の柱上変圧器が接続されている前記三相配電線における、前記第１位置の第１逆相分電流と前記第２位置の第２逆相分電流との差を発生させる電力負荷の電力負荷量の合計値を算出する第１算出部と、
前記電力負荷量の合計値のうち、他の二相に対して移動させるべき前記電力負荷の移動量を算出する第２算出部と、
前記電力負荷の移動量に対応する容量となる前記複数の柱上変圧器の中から選択される柱上変圧器の接続先の二相が前記他の二相に変更され、前記電力負荷量の合計値が前記三相配電線の三組の二相に案分されるように、前記複数の柱上変圧器夫々が接続されるべき接続先の二相を決定する決定部と、
を備えたことを特徴とする接続相決定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接続相決定方法、接続相決定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、一次側が配電線に接続され、二次側が電力負荷に接続される柱上変圧器が知られている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２１６５６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記柱上変圧器は、特許文献１の柱上変圧器も含め、例えば、三相配電線に複数設けられ、当該三相配電線における三相のうちのいずれか二相に接続される。例えば、上記柱上変圧器が三相配電線の三組の二相のうち所定の一組の二相に集中して複数接続された場合、三相配電線の逆相分電圧の大きさが大きくなり、三相交流電圧の不平衡の度合いが増大する虞がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前述した課題を解決する主たる本発明は、三相配電線の第１位置と前記第１位置よりも下流側の前記三相配電線の第２位置との間における、前記三相配電線の三相のうちの何れか二相に一次側が接続され、二次側に電力負荷が接続される複数の柱上変圧器夫々の前記一次側の接続先の二相を決定する接続相決定方法であって、複数の前記電力負荷のうち、前記複数の柱上変圧器が接続されている前記三相配電線における、前記第１位置の第１逆相分電流と前記第２位置の第２逆相分電流との差を発生させる電力負荷の電力負荷量の合計値を算出する第１ステップと、前記電力負荷量の合計値のうち、他の二相に対して移動させるべき前記電力負荷の移動量を算出する第２ステップと、前記電力負荷の移動量に対応する容量となる前記複数の柱上変圧器の中から選択される柱上変圧器の接続先の二相が前記他の二相に変更され、前記電力負荷量の合計値が前記三相配電線の三組の二相に案分されるように、前記複数の柱上変圧器夫々が接続されるべき接続先の二相を決定する第３ステップと、を含むことを特徴とする接続相決定方法である。
【０００６】
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】
【０００７】
本発明によれば、三相交流電圧の不平衡の度合いが比較的小さく抑えられるように、三相配電線に対する柱上変圧器の接続先の二相を決定できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１及び第２実施形態における配電系統を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態における配電線に対する柱上変圧器の接続を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態における線間電圧と線電流と逆相分電流とを示すベクトル図である。
【図４】本発明の第１及び第２実施形態における改修装置の機能を示すブロック図である。
【図５】本発明の第１実施形態における設備情報テーブルを示す図である。
【図６】本発明の第１実施形態における開閉器を含む配電系統の一部を示す図である。
【図７】本発明の第１実施形態における配電線に対して負荷が接続されることにより発生する逆相分電流を示すベクトル図である。
【図８】本発明の第１実施形態における各二相の逆相分電流を算出するためのベクトル図である。
【図９】本発明の第１実施形態における不平衡分負荷の一部が移動された際の逆相分電流を示すベクトル図である。
【図１０】本発明の第１実施形態における各二相における不平衡分負荷量を説明するための図である。
【図１１】本発明の第１実施形態における不平衡分負荷の移動量を説明するための図である。
【図１２】本発明の第１実施形態における改修装置の動作を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第２実施形態における設備情報テーブルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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。
【００１０】
[第１実施形態]
＝＝＝配電系統＝＝＝
以下、図１を参照して、本実施形態における配電系統について説明する。図１は、本実施形態における配電系統を示す図である。
【００１１】
配電系統１００は、例えば負荷Ｒ１乃至負荷Ｒｎ（電力負荷）に対して変電所２００からの電力を供給するための電力系統である。配電系統１００は、変電所２００、営業所３００、配電線Ｌ１００、例えば２個の開閉器ＬＳ１（第２計測装置、第４計測装置）及び開閉器ＬＳ２（第１計測装置、第３計測装置）、例えばｎ個の柱上変圧器Ｔｒ１乃至柱上変圧器Ｔｒｎ、例えばｎ個の負荷Ｒ１乃至負荷Ｒｎを有する。尚、配電系統１００に設けられている柱上変圧器及び負荷の個数であるｎは、例えば２以上の正の整数であることとする。
【００１２】
変電所２００は、上流側から供給された電力を降圧して、当該降圧された電力を配電線Ｌ１００に供給する、例えば配電用変電所である。変電所２００は、配電用変圧器１０１を有する。
【００１３】
配電用変圧器１０１は、例えば一次側の電圧を所定の変圧比で変圧して、当該変圧された電圧を二次側から出力する装置である。配電用変圧器１０１は、例えば６６キロボルトの電圧が６．６キロボルトの電圧に変圧されるように、変圧比が設定されているものとする。配電用変圧器１０１の一次側は、送電線Ｌ２００の一端に接続される。尚、送電線Ｌ２００は、例えば上流側の一次変電所（不図示）からの６６キロボルトの電圧を、下流側の変電所２００に供給するための送電線である。配電用変圧器１０１の二次側は、配電線Ｌ１００の一端に接続される。
【００１４】
配電線Ｌ１００は、変電所２００（上流側）からの電力を負荷Ｒ１乃至負荷Ｒｎに供給するための電力線であり、上流側の変電所２００から下流側の末端１０３に向かって延在している。配電線Ｌ１００は、変電所２００からのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の三相交流電力を供給するための電力線である。配電線Ｌ１００は、Ｕ相の電力を供給する配電線Ｌ１、Ｖ相の電力を供給する配電線Ｌ２、Ｗ相の電力を供給する配電線Ｌ３を有する。配電線Ｌ１乃至Ｌ３における上流側の一端は、配電用変圧器１０１の二次側に接続され、配電線Ｌ１乃至Ｌ３の他端は、下流側に向かって延在している。
【００１５】
尚、配電線Ｌ１００における配電用変圧器１０１に接続されている一端を、送出端１０２とも称する。つまり、送出端１０２は、柱上変圧器Ｔｒ１乃至Ｔｒｎよりも上流側に配置されていることとなる。又、配電線Ｌ１００の他端は、柱上変圧器Ｔｒ１乃至Ｔｒｎよりも下流側に設けられることとなる。
【００１６】
開閉器ＬＳ１、ＬＳ２は、配電線Ｌ１００における所定位置に設けられる、例えば計測機能付き開閉器である。尚、配電線Ｌ１００は、例えば開閉器ＬＳ１、ＬＳ２以外にも複数の開閉器が設けられ、当該複数の開閉器により複数の区間に区分されているが、開閉器ＬＳ１、ＬＳ２以外の開閉器の説明については省略する。開閉器ＬＳ１、ＬＳ２については、後述する。
【００１７】
柱上変圧器Ｔｒ１乃至Ｔｒｎは、配電線Ｌ１００における開閉器ＬＳ１と開閉器ＬＳ２との間の区間Ｅ１に設けられる変圧器である。柱上変圧器Ｔｒ１乃至Ｔｒｎは、例えば一次側の電圧を所定の変圧比で変圧して、当該変圧された電圧を二次側から出力する変圧器である。柱上変圧器Ｔｒ１乃至Ｔｒｎは、例えば６．６キロボルトの電圧が１００ボルト又は２００ボルトの電圧に変圧されるように、変圧比が設定されているものとする。柱上変圧器Ｔｒ１乃至Ｔｒｎの一次側は、配電線Ｌ１００の所定位置に接続される。柱上変圧器Ｔｒ１乃至柱上変圧器Ｔｒｎの一次側は夫々、配電線Ｌ１乃至Ｌ３のうち何れか二相（２本）の配電線に接続される。柱上変圧器Ｔｒ１乃至柱上変圧器Ｔｒｎの二次側は夫々、負荷Ｒ１乃至負荷Ｒｎに接続される。柱上変圧器Ｔｒ１乃至柱上変圧器Ｔｒｎは夫々、配電線Ｌ１００における区間Ｅ１内のノードＰ１乃至ノードＰｎに対応した位置に接続される。柱上変圧器Ｔｒ１乃至柱上変圧器Ｔｒｎは夫々、ノードＰ１乃至ノードＰｎの近傍における上流側に接続されていることとする（図２）。
【００１８】
ノードＰ１乃至ノードＰｎは、配電線Ｌ１００における、例えば柱上変圧器Ｔｒ１乃至柱上変圧器Ｔｒｎが夫々設けられる例えば電柱の位置に対応する位置である。ノードＰ１乃至ノードＰｎは、配電線Ｌ１００の区間Ｅ１における、柱上変圧器の個数に対応する個数だけ設けられる。ノードＰ１乃至ノードＰｎは、区間Ｅ１における下流側（開閉器ＬＳ１側）から上流側（開閉器ＬＳ２側）に向かって、ノードＰ１乃至ノードＰｎの順となるように設けられる。つまり、ノードＰ１が、ノードＰ１乃至ノードＰｎのうち、最も下流側に設けられる。ノードＰ２は、ノードＰ１よりも上流側であり、且つ、ノードＰ３よりも下流側に設けられる。ノードＰ３は、ノードＰ２よりも上流側であり、且つ、ノードＰ４よりも下流側に設けられる。そして、ノードＰｎが、ノードＰ１乃至ノードＰｎのうち、最も上流側に設けられる。
【００１９】
負荷Ｒ１乃至負荷Ｒｎは、配電線Ｌ１００における区間Ｅ１に接続される電力負荷である。負荷Ｒ１乃至負荷Ｒｎは夫々、柱上変圧器Ｔｒ１乃至柱上変圧器Ｔｒｎを介して配電線Ｌ１００に接続される。各負荷は、配電線Ｌ１乃至配電線Ｌ３のうち２本の配電線に接続されて、当該接続された配電線から電力により動作する電力負荷である。つまり、負荷Ｒ１乃至負荷Ｒｎは、例えばＵＶ相、ＶＷ相、ＷＵ相のうち、いずれかの電力が供給されることになる。
【００２０】
尚、上記負荷Ｒ１乃至負荷Ｒｎとは異なる、配電系統１００の三相電力負荷については、説明の便宜上、省略されている。三相電力負荷とは、配電線Ｌ１乃至配電線Ｌ３の全ての配電線に接続されて、当該接続された配電線から電力により動作する電力負荷である。つまり、三相電力負荷は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の三相全ての電力が供給される電力負荷である。
【００２１】
営業所３００には、例えば配電系統１００を制御するための作業員が待機している。営業所３００は、改修装置１（接続相決定装置）を有する。尚、例えば、改修装置１は、営業所３００以外の例えば変電所２００、配電系統１００を制御するための制御所等に設けられていることとしてもよい。改修装置１は、配電線Ｌ１００における区間Ｅ１の三相電圧不平衡（以下、「電圧不平衡」とも称する）を抑制又は解消するための装置である。
【００２２】
＝＝＝開閉器＝＝＝
以下、図１を参照して、本実施形態における開閉器について説明する。
【００２３】
開閉器ＬＳ１、ＬＳ２は、前述したように、配電線Ｌ１００における所定位置に設けられる、例えば計測機能付き開閉器である。開閉器ＬＳ１は、配電線Ｌ１００における下流側に設けられる。開閉器ＬＳ２は、配電線Ｌ１００における開閉器ＬＳ１よりも上流側（送出端１０２側）に設けられる。そして、柱上変圧器Ｔｒ１乃至Ｔｒｎの一次側は、配電線Ｌ１００における開閉器ＬＳ１と開閉器ＬＳ２との間の区間Ｅ１に接続されることとなる。尚、配電線Ｌ１００における開閉器ＬＳ２が設けられている位置が第１位置に相当し、配電線Ｌ１００における開閉器ＬＳ１が設けられている位置が第２位置に相当する。
【００２４】
開閉器ＬＳ１、ＬＳ２は、配電線Ｌ１００における開閉器ＬＳ１、ＬＳ２が設けられている位置を開閉する。つまり、開閉器ＬＳ１は、配電線Ｌ１００における開閉器ＬＳ１が設けられている位置よりも下流側を、配電用変圧器１０１から電気的に遮断したり、配電用変圧器１０１と電気的に接続したりする。尚、開閉器ＬＳ２の構成は、開閉器ＬＳ１の構成で同様であるので、その説明は省略する。
【００２５】
又、開閉器ＬＳ１、ＬＳ２は夫々、開閉器ＬＳ１、ＬＳ２が設けられて位置における配電線Ｌ１００の例えば線電流、線間電圧，及び力率を計測し、当該計測結果を示す計測信号Ｓ１、Ｓ２を出力する。つまり、開閉器ＬＳ２は、例えば、配電線Ｌ１００における第１位置の、各相（配電線Ｌ１乃至Ｌ３）の線電流、各二相の線間（配電線Ｌ１及びＬ２、配電線Ｌ２及びＬ３、配電線Ｌ３及びＬ１）電圧、各相の力率（配電線Ｌ１乃至Ｌ３）を計測する。開閉器ＬＳ１は、例えば、配電線Ｌ１００における第２位置の、各相（配電線Ｌ１乃至Ｌ３）の線電流、各二相の線間（配電線Ｌ１及びＬ２、配電線Ｌ２及びＬ３、配電線Ｌ３及びＬ１）電圧、各相（配電線Ｌ１乃至Ｌ３）の力率を計測する。
【００２６】
＝＝＝電圧不平衡＝＝＝
以下、図１を参照して、本実施形態における電圧不平衡について説明する。
【００２７】
電圧不平衡とは、各相電圧の振幅が等しく、且つ、相電圧の位相が１２０°異なる三相交流電圧において、各相電圧の振幅が異なったり、相電圧の位相がずれたりすることである。線間電圧で表わした場合，電圧不平衡が発生すると、各線間電圧の振幅が異なることになったり、線間電圧の位相がずれることになったりする。尚、各線間電圧の振幅が異なるとは、例えばＵＶ相電圧の振幅と、ＶＷ相電圧の振幅と、ＷＵ相電圧の振幅とが相互に等しくならないことである。線間電圧の位相がずれるとは、例えば、ＵＶ相電圧とＶＷ相電圧の位相差、ＶＷ相電圧とＷＵ相電圧の位相差、ＷＵ相電圧とＵＶ相電圧の位相差うち少なくとも何れか一つの位相差が１２０°とならないことである。
【００２８】
配電線Ｌ１００で電圧不平衡が発生した場合、当該電圧不平衡の度合いにより、負荷Ｒ１乃至負荷Ｒｎに対して例えば負荷Ｒ１乃至負荷Ｒｎが正常に動作する電圧が供給されずに、負荷Ｒ１乃至負荷Ｒｎの誤動作が引き起こされることがある。従って、配電線Ｌ１００での電圧不平衡の度合いを示す電圧不平衡率を比較的小さくする必要がある。
【００２９】
電圧不平衡率εは、以下の式１に示される通り、正相電圧（以下、「正相分電圧」とも称する）に対する逆相電圧（以下、「逆相分電圧」とも称する）の割合で示される。尚、正相電圧及び逆相電圧は、例えば配電線Ｌ１００の相電圧を用いて，対称座標法により求められる。  
0005608774.tif 000002
【００３０】
逆相電圧が大きくなるにつれて、電圧不平衡率が大きくなり、配電線Ｌ１００の各二相（ＵＶ相、ＶＷ相、ＷＵ相）における電圧の振幅のずれ、及び、位相のずれが大きくなる。従って、逆相電圧を比較的小さく抑えて、電圧不平衡率を比較的小さくする必要がある。一般に、配電系統１００は、電圧不平衡率が所定の割合以下となるように制御されることが望ましい。
【００３１】
＝＝＝逆相分電圧＝＝＝
以下、図１を参照して、本実施形態における逆相分電圧について説明する。
【００３２】
一般に、３線の線路インピーダンスの等しい対称回路において，配電線Ｌ１００における所定位置の逆相分電圧の大きさは、末端から所定位置までの区間を流れる、区間ごとの逆相分電流によって生じる電圧降下を合わせたものに応じて決まる。尚、末端とは、例えば、配電線Ｌ１００の下流側の端部を示す。配電線Ｌ１００における所定位置の逆相分電圧は、当該所定位置までの逆相分電流に応じて発生する。
【００３３】
一般に、配電線Ｌ１００における所定位置の逆相分電圧の大きさは、当該所定位置までの逆相分電流の大きさに応じた大きさとなる。つまり、例えば、配電線Ｌ１００の所定位置までの逆相分電流の大きさが比較的大きい場合、当該所定位置における逆相分電圧の大きさが比較的大きくなる。一方、例えば、配電線Ｌ１００の所定位置までの逆相分電流の大きさが比較的小さい場合、当該所定位置における逆相分電圧の大きさが比較的小さくなる。
【００３４】
従って、配電線Ｌ１００における電圧不平衡率を比較的小さく抑える場合、逆相分電流の大きさが比較的小さくなるように、配電系統１００を制御する必要がある。
【００３５】
＝＝＝配電線に対する負荷の接続、逆相分電流＝＝＝
以下、図２及び図３を参照して、本実施形態における配電線に対する負荷の接続、逆相分電流について説明する。
【００３６】
図２は、本実施形態における配電線に対する柱上変圧器の接続を示す図である。図３は、本実施形態における線間電圧と線電流と逆相分電流とを示すベクトル図である。尚、図３における、Ｖｕｖ（ｋ）は、図２における柱上変圧器Ｔｒｋが接続されている位置におけるＵ相とＶ相との間の線間電圧を示すものとする。又、図３における、Ｉｕｖ２ｔｒ、Ｉｖｗ２ｔｒ、Ｉｗｕ２ｔｒは夫々、柱上変圧器ＴｒｋがＵＶ相に接続されたときのＵ相の逆相分電流、柱上変圧器ＴｒｋがＶＷ相に接続されたときのＵ相の逆相分電流、柱上変圧器ＴｒｋがＷＵ相に接続されたときのＵ相の逆相分電流を示すものとする。尚、逆相分電流Ｉｕｖ２ｔｒ、Ｉｖｗ２ｔｒ、Ｉｗｕ２ｔｒは、夫々において接続される柱上変圧器Ｔｒｋ（負荷Ｒｋ）の力率が同様な場合、図３に示されるように、位相差が１２０度ずつずれることとなる。又、Ｉｕ、Ｉｖは柱上変圧器Ｔｒｋの一次側がＵ相（配電線Ｌ１）及びＶ相（配電線Ｌ２）に接続されたときのＵ相の線電流及びＶ相の線電流を示しているものとする。ノードＰｋ（図２）、ノードＰｋ＋１は夫々、配電線Ｌ１００の開閉器ＬＳ１側から上流側（開閉器ＬＳ２側）に向かってｋ番目、ｋ＋１番目のノードである。つまり、ノードＰｋ＋１は、ノードＰｋよりも上流側のノードである。
【００３７】
柱上変圧器Ｔｒｋが、配電線Ｌ１及び配電線Ｌ２に接続された場合の、当該接続により発生する逆相分電流について説明する。尚、配電系統１００（図１）の柱上変圧器Ｔｒ１乃至柱上変圧器Ｔｒｎのうち、柱上変圧器Ｔｒｋ以外の柱上変圧器は、配電線Ｌ１００に接続されていないこととする。
【００３８】
柱上変圧器Ｔｒｋが配電線Ｌ１００のＵＶ相に接続された場合（図２）、不平衡な線電流である線電流Ｉｕ、線電流Ｉｖが発生する。
【００３９】
線電流Ｉｕは、例えば配電線Ｌ１から接続点Ｄ１を介して柱上変圧器Ｔｒｋに線電流Ｉｕが供給される。この線電流Ｉｕは、線間電圧Ｖｕｖ（ｋ）に対して例えば角度θｋ１だけ位相がずれることとなる。角度θｋ１は、配電線Ｌ１００に接続される負荷Ｒｋ（柱上変圧器Ｔｒｋ）の力率に応じて定められることとなる。尚、配電系統１００における負荷Ｒ１（柱上変圧器Ｔｒ１）乃至Ｒｎ（柱上変圧器Ｔｒｎ）における力率は、例えば全て０．９５であることとして説明する。
【００４０】
線電流Ｉｖは、例えば配電線Ｌ２から接続点Ｄ２を介して柱上変圧器Ｔｒに供給される線電流であり、線電流Ｉｕとの位相差が１８０°の線電流である。
【００４１】
ここで、柱上変圧器Ｔｒｋが配電線Ｌ１（Ｕ相）及び配電線Ｌ２（Ｖ相）に接続されることを、柱上変圧器Ｔｒｋが配電線Ｌ１００のＵＶ相に接続されるとも称することとする。又、柱上変圧器Ｔｒｋが配電線Ｌ２（Ｖ相）及び配電線Ｌ３（Ｗ相）に接続されることを柱上変圧器Ｔｒｋが配電線Ｌ１００のＶＷ相に接続されるとも称することとする。又、柱上変圧器Ｔｒｋが配電線Ｌ３（Ｗ相）及び配電線Ｌ１（Ｕ相）に接続されることを、柱上変圧器Ｔｒｋが配電線Ｌ１００のＷＵ相に接続されるとも称することとする。  
尚、不平衡な線電流とは、各線電流の大きさが等しく、且つ、線電流の位相が１２０°異なる三相交流電流において、各線電流の振幅が異なったり、線電流の位相がずれたりする線電流のことである。各線電流の大きさが異なるとは、例えばＵ相における電流の大きさと、Ｖ相における電流の大きさと、Ｗ相における電流の大きさとの全てが相互に等しくならないことである。線電流の位相がずれるとは、例えば、Ｕ相における電流とＶ相における電流との位相差、Ｖ相における電流とＷ相における電流との位相差、Ｗ相における電流とＵ相における電流との位相差のうち少なくとも何れか一つの位相差が１２０°とならないことである。
【００４２】
上述したように、柱上変圧器Ｔｒｋが配電線Ｌ１００のＵＶ相に接続された場合、例えば不平衡な線電流Ｉｕ、Ｉｖが発生し、Ｕ相の逆相分電流Ｉｕｖ２ｔｒ（図３）が発生することとなる。尚、このとき、Ｖ相の逆相分電流（不図示）、Ｗ相の逆相分電流（不図示）も発生することとなる。尚、逆相分電流Ｉｕｖ２ｔｒ等は、例えば対称座標法により求められる。逆相分電流Ｉｕｖ２ｔｒは、線電流Ｉｕに対して所定角度（角度θｋ１＋角度θｋ２）だけ位相がずれることとなる。図３において逆相分電流Ｉｕｖ２ｔｒは、線間電圧Ｖｕｖ（ｋ）に対して角度θｋ２だけ位相がずれることとなる。つまり、配電線Ｌ１００のうち２本の配電線Ｌ１及び配電線Ｌ２に対して負荷Ｒｋが接続された際に発生する逆相分電流Ｉｕｖ２ｔｒ等に基づく逆相分電圧によって、配電線Ｌ１００の電圧不平衡率が比較的大きくなることがある。
【００４３】
一方、例えば、配電系統１００における配電線Ｌ１００に対して、三相電力負荷のみが接続される場合、当該三相電力負荷の接続に基づく不平衡な線電流は発生しないこととなる。従って、配電線Ｌ１乃至配電線Ｌ３に対して三相電力負荷が接続されたとしても、当該接続に起因して配電線Ｌ１００の電圧不平衡率が比較的大きくなる可能性はないものといえる。よって、配電線Ｌ１００に対して三相電力負荷が接続される場合と同様に、例えば、配電線Ｌ１００の区間Ｅ１における各二相（ＵＶ相、ＶＷ相、ＷＵ相）夫々に対して、同様な負荷量の負荷が接続された場合、区間Ｅ１における負荷の接続に基づく逆相分電流の発生が抑えられて、逆相分電圧の大きさが比較的小さくなり、電圧不平衡率が比較的小さく抑えられることとなる。尚、負荷量とは、例えば、負荷Ｒ１乃至負荷Ｒｎで消費される電力夫々に応じた量であり、負荷Ｒ１乃至負荷Ｒｎ毎に定められていることとする。負荷量については、後述する。
【００４４】
よって、区間Ｅ１における電圧不平衡率を比較的小さく抑える場合、区間Ｅ１における負荷Ｒ１乃至Ｒｎの接続によって発生する逆相分電流の大きさが比較的小さくなるように、区間Ｅ１における柱上変圧器Ｔｒ１乃至Ｔｒｎの接続先の二相を決定することが望ましい。
【００４５】
＝＝＝改修装置＝＝＝
以下、図１及び図４を参照して、本実施形態における改修装置について説明する。図４は、本実施形態における改修装置の機能を示すブロック図である。
【００４６】
改修装置１は、開閉器ＬＳ１から出力された計測信号Ｓ１、及び、開閉器ＬＳ２から出力された計測信号Ｓ２に基づいて、区間Ｅ１における柱上変圧器Ｔｒ１乃至Ｔｒｎ夫々の接続相を決定する装置である。改修装置１は、柱上変圧器Ｔｒ１乃至Ｔｒｎの配電線Ｌ１００に対する接続によって発生する逆相分電流Ｉ２ｔｒ（図６）の大きさが比較的小さくなるように、区間Ｅ１における柱上変圧器Ｔｒ１乃至Ｔｒｎ夫々の接続相を決定する。尚、接続相とは、配電線Ｌ１００のＵＶ相（配電線Ｌ１、Ｌ２）、ＶＷ相（配電線Ｌ２、Ｌ３）、ＷＵ相（配電線Ｌ３、Ｌ１）のうち、各柱上変圧器（各負荷）が接続される相を示す。つまり、接続相は、配電線Ｌ１乃至配電線Ｌ３のうちのうち、何れか二相（２本）を示す。改修装置１は、例えば、入力部１１、出力部１２、表示部１３、記憶部１４、接続相決定部１５（決定部）、送受信部１６、不平衡検出部１７、制御部１８を有する。
【００４７】
入力部１１は、改修装置１に対して情報を入力するための例えばキーボードである。  
出力部１２は、改修装置１の外部に情報を出力するための例えばプリンタである。
【００４８】
表示部１３は、改修装置１に入力された情報を表示したり、改修装置１から出力される情報を表示したりするための例えばモニタである。
【００４９】
送受信部１６は、開閉器ＬＳ１、ＬＳ２と通信を行う。改修装置１は、送受信部１６が開閉器ＬＳ１、ＬＳ２との間で通信できるように、例えば通信ケーブル（不図示）又は無線通信ネットワーク（不図示）を介して開閉器ＬＳ１、ＬＳ２と接続されているものとする。送受信部１６は、開閉器ＬＳ１、ＬＳ２から送信される計測信号Ｓ１、Ｓ２を例えば一時間毎等の所定周期で受信する。尚、計測信号Ｓ１、Ｓ２は、例えば、所定周期で開閉器ＬＳ１、ＬＳ２から出力されることとしてもよい。又、計測信号Ｓ１、Ｓ２は、例えば、所定周期で送受信部１６から開閉器ＬＳ１、ＬＳ２に対して送信される要求信号（不図示）に基づいて出力されることとしてもよい。
【００５０】
記憶部１４は、例えば、第１の領域１４１、第２の領域１４２、第３の領域１４３を有する。
【００５１】
第１の領域１４１には、例えば、改修装置１を動作させるためのプログラム、接続相を決定するためのプログラムが記憶されている。
【００５２】
第２の領域１４２には、例えば、設備情報テーブルＴ１（図５）を示すデータが記憶されている。尚、設備情報テーブルＴ１については、後述する。第２の領域１４２には、例えば、配電線Ｌ１００の線路インピーダンスを示すデータが更に記憶されている。
【００５３】
第３の領域１４３には、例えば、送受信部１６で受信された計測信号Ｓ１、Ｓ２に基づいて、開閉器ＬＳ１、ＬＳ２での計測結果を示す計測情報が記憶される。
【００５４】
不平衡検出部１７は、例えば、配電線Ｌ１００の線路インピーダンス、設備情報テーブルＴ１及び第３の領域１４３に記憶されている計測情報等に基づいて、配電線Ｌ１００の電圧不平衡を算出する。
【００５５】
不平衡検出部１７は、例えば、配電線Ｌ１００における開閉器ＬＳ１が設けられている位置の各線間電圧等に基づいて配電線Ｌ１００における開閉器ＬＳ１が設けられている位置の電圧不平衡率を算出し、配電線Ｌ１００における開閉器ＬＳ２が設けられている位置の各線間電圧等に基づいて配電線Ｌ１００における開閉器ＬＳ２が設けられている位置の電圧不平衡率を算出する。不平衡検出部１７は、例えば対称座標法等に基づいて上述の電圧不平衡率を算出する。尚、例えば、不平衡検出部１７は、区間Ｅ１におけるノードＰ１乃至Ｐｎでの電圧不平衡率を夫々算出することとしてもよい。又、例えば、不平衡検出部１７は、当該各ノードＰ１乃至Ｐｎの電圧不平衡率の平均値を算出することとしてもよい。
【００５６】
又、不平衡検出部１７は、当該電圧不平衡率の算出結果に基づいて、区間Ｅ１内での電圧不平衡率が所定割合（例えば３パーセント）以上であるか否かを判定する。例えば、不平衡検出部１７は、配電線Ｌ１００における開閉器ＬＳ１が設けられている位置の電圧不平衡率が所定割合以上であるか否か、及び、配電線Ｌ１００における開閉器ＬＳ２が設けられている位置の電圧不平衡率が所定割合以上であるか否かを判定する。尚、例えば、不平衡検出部１７は、各ノードＰ１乃至Ｐｎの電圧不平衡率のうち所定割合（例えば３パーセント）以上の電圧不平衡率があるか否かを判定することとしてもよい。又、例えば、不平衡検出部１７は、当該各ノードＰ１乃至Ｐｎの電圧不平衡率の平均値が所定割合以上であるか否かを判定することとしてもよい。尚、所定割合を示す情報が第２の領域１４２に記憶されており、入力部１１によって、所定割合の値を変更可能であることとしてもよい。
【００５７】
接続相決定部１５は、例えば、設備情報テーブルＴ１及び第３の領域１４３に記憶されている計測情報等に基づいて、区間Ｅ１における柱上変圧器Ｔｒ１乃至Ｔｒｎの接続されるべき接続先の二相（接続相）を夫々決定する。尚、接続相決定部１５については、後述する。
【００５８】
制御部１８は、例えば、改修装置１を動作させるためのプログラムに基づいて、改修装置１の動作を制御する。
【００５９】
例えば、制御部１８は、所定時間（例えば１時間）毎に計測信号Ｓ１、Ｓ２を受信できるように、所定時間毎に送受信部１６に要求信号を送信させる。又、例えば、制御部１８は、計測信号Ｓ１、Ｓ２に基づいて記憶された計測情報に基づいて、不平衡検出部１７に所定時間毎に配電線Ｌ１００での電圧不平衡率を算出させる。又、例えば、制御部１８は、当該電圧不平衡率の算出結果に基づいて、配電線Ｌ１００での電圧不平衡率が所定割合以上であるか否かを不平衡検出部１７に判定させる。又、例えば、不平衡検出部１７が配電線Ｌ１００での電圧不平衡率が所定割合以上であると判定した場合、制御部１８は、区間Ｅ１における柱上変圧器Ｔｒ１乃至Ｔｒｎの接続されるべき接続先の二相を接続相決定部１５に決定させる。
【００６０】
＝＝＝設備情報テーブル＝＝＝
以下、図５を参照して、本実施形態における設備情報テーブルについて説明する。図５は、本実施形態における設備情報テーブルを示す図である。
【００６１】
設備情報テーブルＴ１は、例えば、区間Ｅ１の柱上変圧器Ｔｒ１乃至Ｔｒｎの接続相を決定するための情報である。設備情報テーブルＴ１には、区間Ｅ１における柱上変圧器Ｔｒ１乃至Ｔｒｎに関する情報が記憶されている。
【００６２】
設備情報テーブルＴ１では、柱上変圧器Ｔｒ１乃至Ｔｒｎに対して、各柱上変圧器が接続されている位置に対応するノードＰ１乃至Ｐｎと、各柱上変圧器の容量（電力負荷量）と、各柱上変圧器の接続相とが対応付けられている。設備情報テーブルＴ１は、例えば、入力部１１、接続相決定部１５等によって更新可能であることとする。
【００６３】
尚、各柱上変圧器の容量とは、例えば、柱上変圧器Ｔｒ１乃至Ｔｒｎ毎に予め定められている容量であり、例えば、柱上変圧器Ｔｒ１乃至Ｔｒｎの定格に基づいて定められる容量である。ここで、柱上変圧器Ｔｒ１乃至Ｔｒｎとしては、例えば、負荷Ｒ１乃至負荷Ｒｎに対して負荷Ｒ１乃至Ｒｎが適正に動作するような電力を供給できるような、定格を有する柱上変圧器が設けられているものとする。つまり、各柱上変圧器の容量は、例えば負荷Ｒ１乃至Ｒｎの負荷量に応じて定められている。
【００６４】
負荷量とは、例えば、柱上変圧器Ｔｒ１乃至Ｔｒｎの二次側に夫々接続されている負荷Ｒ１乃至Ｒｎで消費される電力夫々に応じた量であり、負荷Ｒ１乃至Ｒｎ毎に定められている。尚、例えば、負荷量は、負荷Ｒ１乃至Ｒｎが配電線Ｌ１００に接続された際の、負荷Ｒ１乃至Ｒｎ夫々に対して配電線Ｌ１００から供給される潮流に基づいて定められることとしてもよい。負荷量は、例えば、負荷Ｒ１乃至Ｒｎ毎の消費電力を計測するスマートメータ（不図示）を設けて、当該スマートメータの計測結果に基づいて定められることとしてもよい。
【００６５】
＝＝＝接続相決定部＝＝＝
以下、図１及び図４を参照して、本実施形態における接続相決定部について説明する。
【００６６】
接続相決定部１５は、前述したように、例えば、配電線Ｌ１００の線路インピーダンス、設備情報テーブルＴ１及び第３の領域１４３に記憶されている計測情報等に基づいて、区間Ｅ１における柱上変圧器Ｔｒ１乃至Ｔｒｎの接続されるべき接続先の二相を決定する。接続相決定部１５は、例えば第１の領域１４１に記憶されている接続相を決定するためのプログラムに基づいて、接続先の二相を決定する。
【００６７】
接続相決定部１５は、区間Ｅ１に対して柱上変圧器Ｔｒ１乃至Ｔｒｎが接続されることにより発生する逆相分電流Ｉ２ｔｒ（図６、図７）を算出する。接続相決定部１５は、当該逆相分電流Ｉ２ｔｒに基づいて、三組の二相夫々における不平衡分負荷量を算出する。尚、不平衡分負荷量とは、例えば、配電線Ｌ１００の区間Ｅ１に接続されている負荷Ｒ１乃至Ｒｎにおける、逆相分電流Ｉ２ｔｒを発生させている負荷の負荷量である。不平衡分負荷量については、後述する。接続相決定部１５は、三組の二相夫々における不平衡分負荷量に基づいて、不平衡分負荷の移動量を算出する。接続相決定部１５は、不平衡分負荷の移動量に基づいて、区間Ｅ１における柱上変圧器Ｔｒ１乃至Ｔｒｎの接続先の二相を決定する。
【００６８】
つまり、接続相決定部１５は、逆相分電流Ｉ２（２）と逆相分電流Ｉ２（１）との差である逆相分電流Ｉ２ｔｒに基づいて、柱上変圧器Ｔｒ１乃至Ｔｒｎ夫々が接続されるべき二相を決定している。
【００６９】
＝逆相分電流Ｉ２ｔｒの算出＝
以下、図３、図６及び図７を参照して、本実施形態における接続相決定部による逆相分電流Ｉ２ｔｒの算出について説明する。図６は、本実施形態における開閉器を含む配電系統の一部を示す図である。配電線Ｌ１００は、図１における三本の配電線Ｌ１乃至Ｌ３に対応しているが、説明の便宜上、一本の配電線Ｌ１００として示されている。又、柱上変圧器ＴｒＡは、図１における柱上変圧器Ｔｒ１乃至Ｔｒｎに対応しているが、説明の便宜上、一個の柱上変圧器ＴｒＡとして示されている。又、負荷ＲＡは、図１における負荷Ｒ１乃至Ｒｎに対応しているが、説明の便宜上、一個の負荷ＲＡとして示されている。図７は、本実施形態における配電線に対して負荷が接続されることにより発生する逆相分電流を示すベクトル図である。
【００７０】
接続相決定部１５は、例えば、配電線Ｌ１００の線路インピーダンス、設備情報テーブルＴ１及び第３の領域１４３に記憶されている計測情報等に基づいて、逆相分電流Ｉ２（１）、逆相分電流Ｉ２（２）を算出する。
【００７１】
接続相決定部１５は、例えば、配電線Ｌ１００における開閉器ＬＳ１が設けられている位置の各線電流に基づいて逆相分電流Ｉ２（１）を算出し、配電線Ｌ１００における開閉器ＬＳ２が設けられている位置の各線電流に基づいて逆相分電流Ｉ２（２）を算出する。接続相決定部１５は、例えば対称座標法等に基づいて逆相分電流Ｉ２（１）、逆相分電流Ｉ２（２）を算出することとしてもよい。尚、逆相分電流Ｉ２（１）は、配電線Ｌ１００における開閉器ＬＳ１が設けられている位置の逆相分電流であり、逆相分電流Ｉ２（２）は、配電線Ｌ１００における開閉器ＬＳ２が設けられている位置の逆相分電流である。
【００７２】
ここで、一般的に、以下の式２の関係が成立する。  
0005608774.tif 000003
【００７３】
逆相分電流Ｉ２ｔｒは、配電線Ｌ１００の区間Ｅ１に柱上変圧器ＴｒＡ（柱上変圧器Ｔｒ１乃至Ｔｒｎ）が接続されることにより発生する逆相分電流である。尚、逆相分電流Ｉ２（２）、Ｉ２ｔｒ、Ｉ２（１）は、全て例えばＵ相の逆相分電流であることとする。逆相分電流Ｉ２ｔｒは、柱上変圧器Ｔｒ１乃至Ｔｒｎ夫々におけるＵ相の逆相分電流の総和に基づく逆相分電流である。
【００７４】
接続相決定部１５は、式２に基づいて、例えば、逆相分電流Ｉ２（２）のベクトルと逆相分電流Ｉ２（１）のベクトルとの差に基づいて、逆相分電流Ｉ２ｔｒを算出する（図７）。
【００７５】
＝不平衡分負荷量＝
以下、図８を参照して、本実施形態における接続相決定部による不平衡分負荷量の算出について説明する。図８は、本実施形態における各二相の逆相分電流を算出するためのベクトル図である。尚、逆相分電流Ｉ２ｔｒは、実軸と虚軸とが交差する原点Ｇ１００が始点がとなるように描かれている。直線Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３は夫々、逆相分電流Ｉｕｖ２ｔｒのベクトル、逆相分電流Ｉｖｗ２ｔｒのベクトル、逆相分電流Ｉｗｕ２ｔｒのベクトルに沿った直線である。直線Ｈ４は、逆相分電流Ｉ２ｔｒのベクトルの終点Ｇ４を通り、且つ、直線Ｈ３に平行な直線である。直線Ｈ５は、逆相分電流Ｉ２ｔｒのベクトルの終点Ｇ４を通り、且つ、直線Ｈ２に平行な直線である。
【００７６】
尚、逆相分電流Ｉｕｖ２ｔｒのベクトル、逆相分電流Ｉｖｗ２ｔｒのベクトル、逆相分電流Ｉｗｕ２ｔｒのベクトルは夫々、前述したように、例えば、柱上変圧器Ｔｒ１乃至Ｔｒｎのうちの柱上変圧器ＴｒｋがＵＶ相に接続されたときのＵ相の逆相分電流、柱上変圧器ＴｒｋがＶＷ相に接続されたときのＵ相の逆相分電流、柱上変圧器ＴｒｋがＷＵ相に接続されたときのＵ相の逆相分電流を示している。尚、逆相分電流Ｉｕｖ２ｔｒのベクトル、逆相分電流Ｉｖｗ２ｔｒのベクトル、逆相分電流Ｉｗｕ２ｔｒのベクトルは、例えば上述の柱上変圧器Ｔｒ１乃至Ｔｒｎのうちの柱上変圧器Ｔｒｋ以外の柱上変圧器が配電線Ｌ１００に接続されていない状態の逆相分電流を示している。
【００７７】
接続相決定部１５は、逆相分電流Ｉ２ｔｒを、直線Ｈ１乃至Ｈ３のうちの何れか２つに沿ったベクトルに分割する。つまり、接続相決定部１５は、逆相分電流Ｉ２ｔｒを、ＵＶ相に負荷が接続されることにより発生する逆相分電流、ＶＷ相に負荷が接続されることにより発生する逆相分電流、ＷＵ相に負荷が接続されることにより発生する逆相分電流のうちの何れか２つに分割する。
【００７８】
接続相決定部１５は、図８においては、逆相分電流Ｉ２ｔｒのベクトルを、ＶＷ相に負荷が接続されたときの逆相分電流Ｉ２ｔｒ２のベクトルと、ＷＵ相に負荷が接続されたときの逆相分電流Ｉ２ｔｒ３のベクトルとに分割する。尚、逆相分電流Ｉ２ｔｒ２は、始点が原点Ｇ１００となり、終点が直線Ｈ４と直線Ｈ２との交点である点Ｇ２となる。逆相分電流Ｉ２ｔｒ３は、始点が原点Ｇ１００となり、終点が直線Ｈ５と直線Ｈ３との交点である点Ｇ２となる。
【００７９】
接続相決定部１５は、当該分割された逆相分電流Ｉ２ｔｒ２、逆相分電流Ｉ２ｔｒ３に基づいて、ＵＶ相の不平衡分負荷量、ＶＷ相の不平衡分負荷量、ＷＵ相の不平衡分負荷量を算出する。尚、ＵＶ相の不平衡分負荷量とは、Ｕ相及びＶ相に接続されている負荷のうちの、逆相分電流Ｉ２ｔｒの発生のもととなっている負荷の負荷量の合計値を示すこととする。ＶＷ相の不平衡分負荷量とは、Ｖ相及びＷ相に接続されている負荷のうちの、逆相分電流Ｉ２ｔｒの発生のもととなっている負荷の負荷量の合計値を示すこととする。ＷＵ相の不平衡分負荷量とは、Ｗ相及びＵ相に接続されている負荷のうちの、逆相分電流Ｉ２ｔｒの発生のもととなっている負荷の負荷量の合計値を示すこととする。
【００８０】
接続相決定部１５は、例えば、逆相分電流Ｉ２ｔｒ２の大きさと、配電線Ｌ１００における電圧値（例えば６．６キロボルト）との積を、ＶＷ相の不平衡分負荷量（式３におけるＳｖｗ）とする（式３）。接続相決定部１５は、例えば、逆相分電流Ｉ２ｔｒ３の大きさと、配電線Ｌ１００における電圧値（例えば６．６キロボルト）との積を、ＷＵ相の不平衡分負荷量（式４におけるＳｗｕ）とする（式４）。
【００８１】
尚、上述の配電線Ｌ１００における電圧値は、例えば予め定められていることとしてもよいし、例えば計測情報に基づいて定められることとしてもよい。
【００８２】
尚、図８においては、逆相分電流Ｉ２ｔｒのベクトルは、直線Ｈ１に沿った方向に分割されていないので、ＵＶ相の不平衡分負荷量は０となるので、当該ＵＶ相の不平衡分負荷量についての説明は省略することとする。  
0005608774.tif 000004
【００８３】
接続相決定部１５は、ＶＷ相の不平衡分負荷量と、ＷＵ相の不平衡分負荷量との加算（式５）により、不平衡分負荷量の合計値（式５におけるＳｔｔｌ）を算出する（式５）。  
0005608774.tif 000005
【００８４】
尚、不平衡分負荷量の合計値Ｓｔｔｌが、逆相分電流Ｉ２ｔｒを発生させる電力負荷の電力負荷量の合計値に相当する。
【００８５】
＝不平衡分負荷の移動量＝
以下、図８及び図９を参照して、本実施形態における接続相決定部による不平衡分負荷の移動量の算出について説明する。図９は、本実施形態における不平衡分負荷の一部が移動された際の逆相分電流を示すベクトル図である。
【００８６】
接続相決定部１５は、不平衡分負荷量の合計値Ｓｔｔｌを被除数とし、３を除数とした除算により、各二相に接続するべき不平衡分負荷量Ｓ１を算出する（式６）。つまり、接続相決定部１５は、不平衡分負荷量の合計値Ｓｔｔｌが三組の二相で案分された結果を算出する。  
0005608774.tif 000006
【００８７】
接続相決定部１５は、ＶＷ相の不平衡分負荷量Ｓｖｗ、ＷＵ相の不平衡分負荷量Ｓｗｕ、不平衡分負荷量Ｓ１等に基づいて、不平衡分負荷の移動量を算出する。
【００８８】
不平衡分負荷の移動量とは、例えば、不平衡分負荷量が割り当てられている２組の二相夫々から、不平衡分負荷量が割り当てられていない残りの１組の二相に対して移動させるべき不平衡分負荷量を示している。不平衡分負荷の移動量は、逆相分電流Ｉ２ｔｒの大きさが比較的小さくなるように算出される値である。
【００８９】
接続相決定部１５は、ＶＷ相からＵＶ相に移動されるべき不平衡分負荷の移動量Ｓｖｗ１、ＷＵ相からＵＶ相に移動されるべき不平衡分負荷の移動量Ｓｗｕ１、を夫々、例えば以下の式７、式８に基づいて算出する。  
0005608774.tif 000007
【００９０】
尚、不平衡分負荷の移動量Ｓｖｗ１に対応する負荷量の負荷がＶＷ相からＵＶ相に接続先が変更（移動）されると共に、不平衡分負荷の移動量Ｓｗｕ１に対応する負荷量の負荷がＷＵ相からＵＶ相に接続先が変更（移動）された場合、図９に示されるように、ＵＶ相における逆相分電流Ｉｕｖ２、ＶＷ相の逆相分電流Ｉｖｗ２、ＷＵ相の逆相分電流Ｉｗｕ２のベクトルの大きさが略等しくなり、当該逆相分電流Ｉｕｖ２、Ｉｖｗ２、Ｉｗｕ２がバランスされることとなる。そして、例えば、逆相分電流Ｉｕｖ２のベクトルと、逆相分電流Ｉｖｗ２のベクトルと、逆相分電流Ｉｗｕ２のベクトルとの和が略ゼロとなり、区間Ｅ１に対して柱上変圧器Ｔｒ１乃至Ｔｒｎが接続されることにより発生する逆相分電流の大きさが比較的小さく抑えられることとなる。
【００９１】
尚、図９においては、例えば、逆相分電流Ｉｕｖ２のベクトル、逆相分電流Ｉｖｗ２のベクトル、逆相分電流Ｉｗｕ２のベクトルの始点を原点Ｇ１００とした際の、夫々の終点Ｇ１１、Ｇ２１、Ｇ３１を線分で結んだ場合、例えば正三角形（図９の一点鎖線）が形成されることとなる。
【００９２】
＝各柱上変圧器の接続先の二相の決定＝
以下、図５、図１０及び図１１を参照して、本実施形態における接続相決定部による各柱上変圧器の接続先の二相の決定について説明する。図１０は、本実施形態における各二相における不平衡分負荷量を説明するための図である。図１１は、本実施形態における不平衡分負荷の移動量を説明するための図である。
【００９３】
接続相決定部１５は、不平衡分負荷の移動量、及び設備情報テーブルＴ１に基づいて、区間Ｅ１における柱上変圧器Ｔｒ１乃至Ｔｒｎの接続先の二相を決定する。接続相決定部１５は、不平衡分負荷量が割り当てられている２組の二相（例えばＶＷ相、ＷＵ相）夫々から、不平衡分負荷量が割り当てられていない残りの１組の二相（例えばＵＶ相）に対して、不平衡分負荷の移動量Ｓｖｗ１、不平衡分負荷の移動量Ｓｗｕ１に対応する容量の柱上変圧器の接続先の二相が変更されるように（移動されるよう）に、柱上変圧器Ｔｒ１乃至Ｔｒｎの接続先の二相を決定する。
【００９４】
例えば、接続相決定部１５は、柱上変圧器Ｔｒ１乃至ＴｒｎにおけるＶＷ相に接続されている柱上変圧器のうちから、容量の合計値が不平衡分負荷の移動量Ｓｖｗ１に対応する容量となるように、柱上変圧器を選択し、当該選択された柱上変圧器の接続先の二相をＶＷ相からＵＶ相に変更する。更に、接続相決定部１５は、柱上変圧器Ｔｒ１乃至ＴｒｎにおけるＷＵ相に接続されている柱上変圧器のうちから、容量の合計値が不平衡分負荷の移動量Ｓｗｕ１に対応する容量となるように、柱上変圧器を選択し、当該選択された柱上変圧器の接続先の二相をＷＵ相からＵＶ相に変更する。
【００９５】
つまり、接続相決定部１５は、柱上変圧器Ｔｒ１乃至Ｔｒｎのうちの、不平衡分負荷量の移動量Ｓｖｗ１に対応する容量の柱上変圧器の接続先の二相がＶＷ相からＵＶ相に変更され、且つ、不平衡分負荷量の移動量Ｓｗｕ１に対応する容量の柱上変圧器の接続先の二相がＷＵ相からＵＶ相に変更されるように、柱上変圧器Ｔｒ１乃至Ｔｒｎの接続先の二相を決定する。尚、例えば、接続先の二相が変更される柱上変圧器は、単数であっても複数であってもよいこととする。従って、不平衡分負荷量の合計値Ｓｔｔｌが配電線Ｌ１００における三組の二相に案分されるように、接続相決定部１５によって、柱上変圧器Ｔｒ１乃至Ｔｒｎの接続先の二相が決定されることとなる。
【００９６】
例えば、不平衡分負荷量Ｓｖｗが１７（ＫＶＡ）と算出されて、不平衡分負荷量Ｓｗｕが１３（ＫＶＡ）と算出されているとき（図１０）、不平衡分負荷の移動量Ｓｖｗ１は７（ＫＶＡ）と算出され、不平衡分負荷量の移動量Ｓｗｕ１は３（ＫＶＡ）と算出（図１１）される。このとき、接続相決定部１５は、設備情報テーブルＴ１に基づいて、例えばＶＷ相に接続されている柱上変圧器のうちの、容量の合計値が７（ＫＶＡ）となるように柱上変圧器（例えば、柱上変圧器Ｔｒ１及び柱上変圧器Ｔｒ４）を選択する。更に、接続相決定部１５は、設備情報テーブルＴ１に基づいて、例えばＷＵ相に接続されている柱上変圧器のうちの、容量の合計値が３（ＫＶＡ）となるように柱上変圧器（例えば、柱上変圧器Ｔｒ９）を選択する。そして、接続相決定部１５は、例えば、柱上変圧器Ｔｒ１及び柱上変圧器Ｔｒ４の接続先の二相がＶＷ相からＵＶ相に変更され、柱上変圧器Ｔｒ９の接続先の二相がＷＵ相からＵＶ相に変更されるように、柱上変圧器Ｔｒ１乃至Ｔｒｎの接続先の二相を決定する。尚、このとき、接続相決定部１５は、柱上変圧器Ｔｒ１乃至Ｔｒｎのうちの、上記柱上変圧器Ｔｒ１、Ｔｒ４、Ｔｒ９以外の柱上変圧器においては、接続先の二相が変更されないこととする。つまり、接続相決定部１９は、柱上変圧器Ｔｒ１乃Ｔｒｎのうちの、上記柱上変圧器Ｔｒ１、Ｔｒ４、Ｔｒ９については接続先の二相が上述のように変更され、且つ、柱上変圧器Ｔｒ１乃Ｔｒｎのうちの、上記柱上変圧器Ｔｒ１、Ｔｒ４、Ｔｒ９以外の柱上変圧器については接続先の二相が変更されないように、柱上変圧器Ｔｒ１乃至Ｔｒｎの接続されるべき接続先の二相を決定する。その後、接続相決定部１５は、例えば上述の接続先の二相の決定が反映されるように、設備情報テーブルＴ１を更新することとしてもよいし、例えば上述の接続先の二相の決定が反映された柱上変圧器Ｔｒ１乃至Ｔｒｎの接続先の二相を示す情報を設備情報テーブルＴ１とは別に第２の領域１４２に記憶させることとしてもよい。
【００９７】
＝＝＝改修装置の動作＝＝＝
以下、図１及び図１２を参照して、本実施形態における改修装置の動作について説明する。図１２は、本実施形態における改修装置の動作を示すフローチャートである。
【００９８】
例えば、第１の領域１４１に記憶されている改修装置１を動作させるためのプログラムが起動されて、制御部１８が改修装置１の動作の制御を開始したところから説明する。
【００９９】
改修装置１は、開閉器ＬＳ１、ＬＳ２から計測信号Ｓ１、Ｓ２を受信する（ステップＳ１）。改修装置１は、受信された計測信号Ｓ１、Ｓ２に示されている計測情報等に基づいて、配電線Ｌ１００における区間Ｅ１の電圧不平衡率を算出する（ステップＳ２）（第７ステップ）。例えば、改修装置１は、例えば、開閉器ＬＳ１に計測された各線間電圧に基づいて配電線Ｌ１００における開閉器ＬＳ１が設けられている位置の電圧不平衡率（以下、「第１電圧不平衡率」とも称する）を算出し、開閉器ＬＳ２に計測された各線間電圧に基づいて配電線Ｌ１００における開閉器ＬＳ２が設けられている位置の電圧不平衡率（以下、「第２電圧不平衡率」とも称する）を算出する。
【０１００】
改修装置１は、算出された電圧不平衡率が所定割合以上であるか否かを判断する（ステップＳ３）。例えば、改修装置１は、第１電圧不平衡率が所定割合（例えば３パーセント）以上であるか否かと、第２電圧不平衡率が所定割合（例えば３パーセント）以上であるか否かを判定する。
【０１０１】
例えば、第１電圧不平衡率及び第２電圧不平衡率の双方が所定割合以上でないと判定された場合（ステップＳ３のＮＯ）、改修装置１は、上記ステップＳ１、Ｓ２の動作の後、再度ステップＳ３の判断を行う。
【０１０２】
一方、ステップＳ３において、例えば、第１電圧不平衡率又は第２電圧不平衡率のうちの少なくとも一方が所定割合以上であると判断された場合（ステップＳ３のＹＥＳ）、改修装置１は、電線Ｌ１００の線路インピーダンス、設備情報テーブルＴ１及び第３の領域１４３に記憶されている計測情報等に基づいて、逆相分電流Ｉ２（１）（図５）、逆相分電流Ｉ２（２）を算出する（ステップＳ４）（第６ステップ、第４ステップ、第５ステップ）。改修装置１は、負荷Ｒ１乃至Ｒｎが配電線Ｌ１００の区間Ｅ１に接続されることにより発生する逆相分電流Ｉ２ｔｒを、式２に基づいて算出する（ステップＳ５）。改修装置１は、例えば逆相分電流Ｉ２ｔrのベクトルを分割して逆相分電流Ｉ２ｔｒ２のベクトル、逆相分電流Ｉ２ｔｒ３のベクトルを算出する（図８）（ステップＳ６）。改修装置１は、式３、式４に基づいて不平衡分負荷量（例えば不平衡分負荷量Ｓｖｗ及び不平衡分負荷量Ｓｗｕ）を算出する（ステップＳ７）。改修装置１は、式５に基づいて、不平衡分負荷量の合計値Ｓｔｔｌを算出する（ステップＳ８）（第２ステップ）。改修装置１は、式７、式８に基づいて、不平衡分負荷の移動量（例えば不平衡分負荷の移動量Ｓｖｗ１及び不平衡分負荷の移動量Ｓｗｕ１）を算出する（ステップＳ９）。改修装置１は、不平衡分負荷の移動量及び設備情報テーブルＴ１に基づいて、柱上変圧器Ｔｒ１乃至Ｔｒｎの接続先の二相を決定する（ステップＳ１０）（第３ステップ）。改修装置１は、ステップＳ１０で決定された柱上変圧器Ｔｒ１乃至Ｔｒｎの接続先の二相を示す情報を、例えば表示部１３に表示したり、出力部１２から出力したりした（ステップＳ１０）後、制御動作を終了する。尚、上記ステップＳ４乃至Ｓ１０が第１ステップに相当する。
【０１０３】
[第２実施形態]
＝＝＝改修装置＝＝＝
第２実施形態における改修装置７（図４）は、第１実施形態における改修装置１の記憶部１４及び接続相決定部１５を、記憶部７４及び接続相決定部７５に変更したものである。尚、記憶部７４及び接続相決定部７５以外の構成は、改修装置１と同様であるので、その説明は省略する。  
改修装置７（接続相決定装置）は、記憶部７４及び接続相決定部７５を有する。
【０１０４】
記憶部７４は、例えば第２の領域７４２を有している。第２の領域７４２には、設備情報テーブルＴ２（図１３）を示す情報が記憶されている。尚、設備情報テーブルＴ２については、後述する。
【０１０５】
接続相決定部１５（決定部）は、例えば、設備情報テーブルＴ２等に基づいて、区間Ｅ１における柱上変圧器Ｔｒ１乃至Ｔｒｎの接続先の二相を決定する。尚、接続相決定部１５については、後述する。
【０１０６】
＝＝＝設備情報テーブル＝＝＝
以下、図１３を参照して、本実施形態における設備情報テーブルについて説明する。図１３は、本実施形態における設備情報テーブルを示す図である。
【０１０７】
設備情報テーブルＴ２は、例えば、区間Ｅ１の柱上変圧器Ｔｒ１乃至Ｔｒｎの接続相を決定するための情報である。設備情報テーブルＴ２には、区間Ｅ１における柱上変圧器Ｔｒ１乃至Ｔｒｎに関する情報が記憶されている。
【０１０８】
設備情報テーブルＴ２では、柱上変圧器Ｔｒ１乃至Ｔｒｎに対して、各柱上変圧器が接続されている位置に対応するノードＰ１乃至Ｐｎと、各柱上変圧器の容量と、各柱上変圧器の利用率と、各柱上変圧器の接続相とが対応付けられている。設備情報テーブルＴ２は、例えば、入力部１１、接続相決定部７５等によって更新可能であることとする。
【０１０９】
尚、柱上変圧器の利用率は、複数の柱上変圧器Ｔｒ１乃至Ｔｒｎ夫々の容量に対する、柱上変圧器Ｔｒ１乃Ｔｒｎを介して配電線Ｌ１００から負荷Ｒ１乃至Ｒｎ夫々に供給される電力の割合であり、複数の柱上変圧器毎に定められる。つまり、各柱上変圧器の利用率は、各柱上変圧器の容量に対する実際に各柱上変圧器が利用されている割合を示すものである。つまり、柱上変圧器の利用率は、負荷Ｒ１乃至Ｒｎの負荷量に応じて定められることとなる。各柱上変圧器の利用率は、例えば、負荷Ｒ１乃至負荷Ｒｎ夫々における季節（四半期）毎若しくは時間毎の電力の変動に応じて予め定められていることとしてもよい。又、負荷Ｒ１乃至負荷Ｒｎで消費される電力を計測し当該計測結果を記憶するための例えばスマートメータ（不図示）等を配電系統１００に設けて、当該スマートメータによる計測結果に基づいて、例えば季節毎若しくは時間毎に各柱上変圧器の利用率が更新されることとしてもよい。又、各柱上変圧器の利用率は、例えば、需要家の月間電気使用量等から所定の近似式を用いて定められるものとしてもよい。
【０１１０】
＝＝＝接続相決定部＝＝＝
以下、図４及び図１３を参照して、本実施形態における接続相決定部について説明する。
【０１１１】
接続相決定部７５は、第１実施形態の接続相決定部１５と同様に、不平衡分負荷の移動量（例えば不平衡分負荷の移動量Ｓｗ１、Ｓｗｕ１）を算出する。
【０１１２】
接続相決定部７５は、不平衡分負荷の移動量、及び設備情報テーブルＴ２に基づいて、区間Ｅ１における柱上変圧器Ｔｒ１乃至Ｔｒｎの接続先の二相を決定する。接続相決定部７５は、不平衡分負荷量が割り当てられている２組の二相（例えばＶＷ相、ＷＵ相）夫々から、不平衡分負荷量が割り当てられていない残りの１組の二相（例えばＵＶ相）に対して、不平衡分負荷の移動量Ｓｖｗ１、不平衡分負荷の移動量Ｓｗｕ１に対応する容量の柱上変圧器が移動されるように、柱上変圧器Ｔｒ１乃至Ｔｒｎの接続先の二相を決定する。
【０１１３】
このとき、接続相決定部７５は、各柱上変圧器の容量と各柱上変圧器の利用率との積（電力負荷量）を、柱上変圧器Ｔｒ１乃至Ｔｒｎの容量として、柱上変圧器Ｔｒ１乃至Ｔｒｎの接続先の二相を決定する。
【０１１４】
前述したように、改修装置１は、配電線Ｌ１００の区間Ｅ１に接続されている柱上変圧器Ｔｒ１乃至Ｔｒｎの一次側の接続先の二相を決定する。尚、区間Ｅ１は、配電線Ｌ１００における開閉器ＬＳ２と開閉器ＬＳ１との間の区間である。柱上変圧器Ｔｒ１乃至Ｔｒｎの二次側には、負荷Ｒ１乃至負荷Ｒｎが接続されている。改修装置１は、接続相決定部１５を有する。接続相決定部１５は、配電線Ｌ１００における開閉器ＬＳ２が設けられている位置の逆相分電流Ｉ２（２）（図６）と、配電線Ｌ１００における開閉器ＬＳ１が設けられている位置の逆相分電流Ｉ２（１）との差である逆相分電流Ｉ２ｔｒに基づいて、柱上変圧器Ｔｒ１乃至Ｔｒｎが接続されるべき接続先の二相を決定する。これらの構成により、改修装置１は、配電線Ｌ１００における開閉器ＬＳ１と開閉器ＬＳ２との間の区間Ｅ１の三相交流電圧の不平衡の度合い（電圧不平衡率）が比較的小さく抑えられるように、柱上変圧器Ｔｒ１乃至Ｔｒｎの接続されるべき接続先の二相を決定できる。又、配電線Ｌ１００の区間Ｅ１の電圧不平衡率を低減させるための例えば電圧補償機器等（不図示）を、配電系統１００に設ける必要がないので、配電線Ｌ１００の電圧不平衡率を低減させるためのコストを低下させることができる。又、上述の電圧補償機器を配電系統１００に設けて制御する必要がないので、配電線Ｌ１００の電圧不平衡率を例えば３パーセント以下とするための配電系統１００の電圧管理業務が容易となる。
【０１１５】
又、接続相決定部１５は、負荷Ｒ１乃至Ｒｎのうちの、逆相分電流Ｉ２（２）と逆相分電流Ｉ２（１）との差である逆相分電流Ｉ２ｔｒを発生させる負荷の負荷量（例えば不平衡分負荷量Ｓｖｗ、Ｓｗｕ）の合計値（例えば不平衡分負荷量の合計値Ｓｔｔｌ）を算出する。接続相決定部１５は、配電線Ｌ１００の三組の二相に対して、不平衡分負荷量の合計値Ｓｔｔｌが案分されるように、柱上変圧器Ｔｒ１乃至Ｔｒｎの接続先の二相を決定する。これらの構成により、改修装置１は、逆相分電流Ｉ２ｔｒが低減されるように、柱上変圧器Ｔｒ１乃至Ｔｒｎの接続されるべき接続先の二相を決定することができる。従って、負荷Ｒ１乃至Ｒｎが配電線Ｌ１００の区間Ｅ１に接続されることによって発生する逆相分電流Ｉ２ｔｒを低減させて、配電線Ｌ１００の区間Ｅ１における電圧不平衡率を低減させることができる。又、改修装置１は、例えば配電線Ｌ１００における三組の二相夫々に対して接続されている柱上変圧器の容量の合計値を算出することなく、柱上変圧器Ｔｒ１乃至Ｔｒｎの接続されるべき接続先の二相を決定することができる。よって、配電線Ｌ１００の電圧不平衡率を例えば３パーセント以下とするための配電系統１００の電圧管理業務が容易となる。
【０１１６】
又、接続相決定部１５は、例えば、開閉器ＬＳ１で計測された配電線Ｌ１乃至Ｌ３夫々の線電流に基づいて、逆相分電流Ｉ２（１）を算出する。接続相決定部１５は、例えば、開閉器ＬＳ２で計測された配電線Ｌ１乃至Ｌ３夫々の線電流に基づいて、逆相分電流Ｉ２（２）を算出する。これらの構成により、負荷Ｒ１乃至Ｒｎが接続されることにより発生する逆相分電流Ｉ２ｔｒの算出精度を向上させて、配電線Ｌ１００の区間Ｅ１における電圧不平衡率を確実に低減させることができる。
【０１１７】
又、柱上変圧器Ｔｒ１乃至Ｔｒｎが接続されている配電線Ｌ１００の電圧不平衡率が所定割合以上であると不平衡検出部１７が判定した場合、接続相決定部１５は、逆相分電流Ｉ２ｔｒに基づいて、柱上変圧器Ｔｒ１乃至Ｔｒｎが接続されるべき接続先の二相を決定する。この構成により、改修装置１は、配電線Ｌ１００の電圧不平衡率が所定割合以上となったときに、配電線Ｌ１００の区間Ｅ１の電圧不平衡率が低減されるように、柱上変圧器Ｔｒ１乃至Ｔｒｎが接続されるべき接続先の二相を決定する。従って、例えば、配電線Ｌ１００の区間Ｅ１における電圧不平衡率を低減させる必要があるときに確実に当該電圧不平衡率を低減させることができる。
【０１１８】
又、不平衡検出部１７は、開閉器ＬＳ１で計測された配電線Ｌ１００の三組の二相の線間電圧夫々と、開閉器ＬＳ２で計測された配電線Ｌ１００の三組の二相の線間電圧夫々とに基づいて、配電線Ｌ１００の電圧不平衡率を算出する。この構成により、配電線Ｌ１００の電圧不平衡率の算出精度を向上させて、配電線Ｌ１００の区間Ｅ１における電圧不平衡率を低減させる必要があるときに確実に当該電圧不平衡率を低減させることができる。
【０１１９】
又、柱上変圧器Ｔｒ１乃至Ｔｒｎの各容量（電力負荷量）は、設備情報テーブルＴ１（図５）において各柱上変圧器Ｔｒ１乃至Ｔｒｎと対応付けられた状態で第２の領域１４２に予め記憶されている。この構成により、改修装置１は、例えば負荷Ｒ１乃至Ｒｎで消費されている電力の計測等を行うことなく、柱上変圧器Ｔｒ１乃至Ｔｒｎの接続されるべき接続先の二相を決定することができる。従って、負荷Ｒ１乃至Ｒｎの電力を計測する計測装置（不図示）等を配電系統１００に設ける必要がないために、柱上変圧器Ｔｒ１乃至Ｔｒｎの接続されるべき接続先の二相を比較的低コストで決定することができる。
【０１２０】
尚、第１及び第２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。
【符号の説明】
【０１２１】
１、７                                  改修装置
１５、７５                              接続相決定部
１７                                    不平衡検出部
１００                                  配電系統
１０１                                  配電用変圧器
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ１００              配電線
Ｌ２００                                送電線
ＬＳ１、ＬＳ２                          開閉器
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、ＲＡ、Ｒｎ            負荷
Ｔｒ１、Ｔｒ２、Ｔｒ３、ＴｒＡ、Ｔｒｎ  柱上変圧器
【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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