(57)【要約】      （修正有）【課題】電力系統の変更後の接地容量の過不足に対して迅速に対応可能な接地容量判定システムおよび接地容量判定方法を提供する。【解決手段】接地容量判定システムは、各電気所の中性点接地装置の接地容量および各送電線の充電電流を含む系統データを記憶する記憶部と、電力系統の断路器および遮断器の断接状態を表す断接情報を取得する通信部３４と、断接情報に基づいて系統変更後の電力系統を特定し、記憶手段を参照して系統変更後の電力系統の接地容量を算出する算出部３５１と、系統変更後の接地容量と、予め設定されている接地容量の運用範囲とを比較し、系統変更後の接地容量が運用範囲内であるか否かを判定する判定部３５２と、判定手段による判定結果を報知する報知部３５４と、を備える。【選択図】図４
2018110485.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中性点接地装置が断路器を介して接続された複数の電気所と、前記複数の電気所を遮断器を介して接続する複数の送電線とを備える電力系統が、前記断路器または前記遮断器の断接状態の切り換えによって系統変更された場合に、系統変更後の前記電力系統の接地容量を判定する接地容量判定システムであって、
各電気所の前記中性点接地装置の接地容量および各送電線の充電電流を含む系統データを記憶する記憶手段と、
前記電力系統の前記断路器および前記遮断器の断接状態を表す断接情報を取得する取得手段と、
前記断接情報に基づいて系統変更後の前記電力系統を特定し、前記記憶手段を参照して系統変更後の前記電力系統の接地容量を算出する算出手段と、
系統変更後の前記接地容量と、予め設定されている接地容量の運用範囲とを比較し、系統変更後の前記接地容量が前記運用範囲内であるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段による判定結果を報知する報知手段と、
を備えることを特徴とする電力系統の接地容量判定システム。
【請求項２】
系統変更後の前記接地容量が前記運用範囲内でない場合に、前記接地容量が前記運用範囲内に納まるような前記断路器または前記遮断器の断接状態を決定する決定手段を備え、
前記報知手段は、前記判定結果とともに、前記決定手段で決定された前記断路器または前記遮断器の新たな断接状態と、を報知する、
ことを特徴とする請求項１に記載の電力系統の接地容量判定システム。
【請求項３】
中性点接地装置が断路器を介して接続された複数の電気所と、前記複数の電気所を遮断器を介して接続する複数の送電線とを備える電力系統が、前記断路器または前記遮断器の断接状態の切り換えによって系統変更された場合に、系統変更後の前記電力系統の接地容量を判定する接地容量判定方法であって、
前記電力系統の前記断路器および前記遮断器の断接状態を表す断接情報を取得するステップと、
前記断接情報に基づいて系統変更後の前記電力系統を特定し、各電気所の前記中性点接地装置の接地容量および各送電線の充電電流を含む系統データを記憶する記憶手段を参照して、系統変更後の前記電力系統の接地容量を算出するステップと、
系統変更後の前記接地容量と、予め設定されている接地容量の運用範囲とを比較し、系統変更後の前記接地容量が前記運用範囲内であるか否かを判定するステップと、
判定結果を報知するステップと、
を備えることを特徴とする電力系統の接地容量判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力系統に系統変更が発生した場合に、接地容量が適正であるか否かを判定する接地容量判定システムおよび接地容量判定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
変電所などの複数の電気所を送電線で接続して電気を送る電力系統、特に特別高圧系統では、地絡事故により発生する零相電流を流すために、変圧器の中性点を接地する中性点接地方式が用いられている。中性点接地方式には、中性点接地抵抗器（Ｎｅｕｔｒａｌ  Ｇｒｏｕｎｄｉｎｇ  Ｒｅｓｉｓｔｏｒ、以下、ＮＧＲという）を通して接地する抵抗接地方式や、中性点接地リアクトル（Ｎｅｕｔｒａｌ  Ｇｒｏｕｎｄｉｎｇ  Ｒｅａｃｔｏｒ、以下、ＮＧＬという）を通して接地する消弧リアクトル接地方式、ＮＧＲとＮＧＬとを並列接続して接地する補償リアクトル接地方式などがある。
【０００３】
また、電力系統には、所定の区間ごとに種々の地絡リレーが設置され、電力系統や当該系統に設置されている電気設備などに事故が発生した場合に、これらの地絡リレーがその事故を検出して事故点を含む区間の遮断器を選択的に遮断して系統から切り離すことで、当該事故の波及、拡大を防止している。抵抗接地方式などの中性点接地方式を用いた電力系統では、地絡リレーが確実に動作し、かつ弱電線へ電磁誘導障害を及ぼさないように電力系統全体の接地容量が設定され、この電力系統全体の接地容量を満たすようにＮＧＲおよびＮＧＬの容量が設定されている。
【０００４】
このような電力系統において、停電や地絡事故などが発生して地絡リレーにより遮断器が遮断されて電力系統が変更された場合に、ＮＧＲが１台も接続されていない非接地電力系統が発生することがある。このような非接地電力系統が発生した場合に、当該系統に対してＮＧＲを自動投入するＮＧＲ自動投入システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、電力系統は、停電や地絡事故などが発生して地絡リレーにより遮断器が遮断された場合に、隣接する電力系統と接続して系統規模が拡大または縮小することがある。この場合には、地絡リレーを確実に動作し、かつ弱電線へ電磁誘導障害を及ぼさないように、系統規模の拡大または縮小に応じて接地容量を変更する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−１６２６１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来は、制御所に設置されたコンソールで制御員が電力系統の系統規模が変化したことを確認した場合に、電力系統の接地容量を表計算ソフトなどで再計算し、計算結果に応じてＮＧＲまたはＮＧＬを手動で断接していた。しかしながら、制御員によるＮＧＲなどの手動操作では、系統変更に対する対応が遅れてしまうため、地絡事故時の保護信頼度が低下するという問題があった。また、特許文献１に記載の発明では、系統規模が変化した後の電力系統が非接地系統となった場合に自動的にＮＧＲを投入することはできるが、接地容量の過不足に対応することはできない。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するために、電力系統の系統変更が発生した場合に、変更後の電力系統の接地容量の過不足に対して迅速に対応することが可能な電力系統の接地容量判定システムおよび接地容量判定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】
【０００９】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、中性点接地装置が断路器を介して接続された複数の電気所と、前記複数の電気所を遮断器を介して接続する複数の送電線とを備える電力系統が、前記断路器または前記遮断器の断接状態の切り換えによって系統変更された場合に、系統変更後の前記電力系統の接地容量を判定する接地容量判定システムであって、各電気所の前記中性点接地装置の接地容量および各送電線の充電電流を含む系統データを記憶する記憶手段と、前記電力系統の前記断路器および前記遮断器の断接状態を表す断接情報を取得する取得手段と、前記断接情報に基づいて系統変更後の前記電力系統を特定し、前記記憶手段を参照して系統変更後の前記電力系統の接地容量を算出する算出手段と、系統変更後の前記接地容量と、予め設定されている接地容量の運用範囲とを比較し、系統変更後の前記接地容量が前記運用範囲内であるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段による判定結果を報知する報知手段と、を備えることを特徴としている。
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、電力系統に系統変化が生じた場合に、取得手段によって系統変更後の断路器および遮断器の断接情報を取得し、算出手段によって断接情報に基づいて系統変更後の電力系統を特定する。また、算出手段は、各電気所の中性点接地装置の接地容量および各送電線の充電電流を含む系統データを記憶する記憶手段を参照して、系統変更後の電力系統の接地容量を算出する。判定手段は、系統変更後の接地容量と、予め設定されている接地容量の運用範囲とを比較し、系統変更後の接地容量が運用範囲内であるか否かを判定する。報知手段は、判定手段の判定結果を報知する。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の接地容量判定システムにおいて、系統変更後の接地容量が運用範囲内でない場合に、接地容量が運用範囲内に納まるような断路器または遮断器の断接状態を決定する決定手段を備え、報知手段は、判定結果とともに決定手段で決定された断路器または遮断器の新たな断接状態とを報知する、ことを特徴としている。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、中性点接地装置が断路器を介して接続された複数の電気所と、前記複数の電気所を遮断器を介して接続する複数の送電線とを備える電力系統が、前記断路器または前記遮断器の断接状態の切り換えによって系統変更された場合に、系統変更後の前記電力系統の接地容量を判定する接地容量判定方法であって、前記電力系統の前記断路器および前記遮断器の断接状態を表す断接情報を取得するステップと、前記断接情報に基づいて系統変更後の前記電力系統を特定し、各電気所の前記中性点接地装置の接地容量および各送電線の充電電流を含む系統データを記憶する記憶手段を参照して、系統変更後の前記電力系統の接地容量を算出するステップと、系統変更後の前記接地容量と、予め設定されている接地容量の運用範囲とを比較し、系統変更後の前記接地容量が前記運用範囲内であるか否かを判定するステップと、判定結果を報知するステップと、を備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１および請求項３に記載の発明によれば、電力系統が系統変化した場合に、系統変化後の接地容量を自動的に算出し、算出した接地容量が接地容量の許容範囲内にあるか否かを自動的に判定するので、従来のように、制御員が系統変更後の電力系統の接地容量を表計算ソフトなどで計算して判定する場合に比べ、系統変更後の接地容量を迅速に確認することが可能となる。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、系統変更後の接地容量が許容範囲内でない場合には、接地容量が運用範囲内に納まるように断路器または遮断器の新たな断接状態を決定し、決定された新たな断接状態を報知するので、系統変更に伴う接地容量の変化に対し迅速に対応することが可能になる。また、これらの効果により、地絡事故などによる系統変更時の保護信頼度を向上させることができる。また、従来のように、制御員が表計算ソフトなどで接地容量を計算する場合、制御員のスキルによって対応時間や、対応内容に差が生じることがあったが、一定レベルの対応時間および対応内容が得られるので、制御員のスキルレベルによる対応差を無くすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】電力系統の接地容量判定システムを示す概略構成図である。
【図２】系統変更前の電力系統Ｘおよび電力系統Ｙを示す系統図である。
【図３】判定装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図４】判定装置の処理部の機能的構成を示すブロック図である。
【図５】事故による系統変更後の電力系統Ｘおよび電力系統Ｙを示す系統図である。
【図６】決定部の決定結果に基づいて系統変更した後の電力系統Ｘおよび電力系統Ｙを示す系統図である。
【図７】接地容量の判定手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
【００１７】
図１は、本実施の形態の電力系統の接地容量判定システム（以下、判定システムという）１を示す概略構成図である。判定システム１は、特別高圧の電気所であるＡ変電所、Ｂ変電所、Ｃ変電所、Ｄ変電所およびＥ変電所と、Ａ〜Ｅ変電所を制御する制御所２に設置された判定装置３および複数台のコンソール４と、制御所２とＡ〜Ｅ変電所とを各種データが通信可能なように接続する通信網ＮＷとを備えている。
【００１８】
Ａ〜Ｅ変電所は、各変電所内に設けられた断路器および遮断器を制御する制御装置６Ａ〜６Ｅと、制御所２と通信を行う通信装置７Ａ〜７Ｅとをそれぞれ備える。制御装置６Ａ〜６Ｅは、断路器および遮断器の断接状態を監視するとともに、コンソール４から受信した断接信号にしたがって断路器および遮断器の断接状態を切り換える。通信装置７Ａ〜７Ｅは、断路器および遮断器の断接状態を表す断接情報を判定装置３およびコンソール４に送信するとともに、コンソール４から送信された断接信号を受信する。
【００１９】
判定装置３およびコンソール４は、制御所２内に設けられたＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）５を介して通信網ＮＷに接続されている。判定装置３は、Ａ〜Ｃ変電所を含む電力系統Ｘと、Ｃ〜Ｅ変電所を含む電力系統Ｙの接地容量を判定する装置である。コンソール４は、Ａ〜Ｅ変電所の監視および制御操作に用いられる制御卓であり、キーボードやマウスなどからなる入力部と、制御画面を表示する表示部などを備える。
【００２０】
図２は、電力系統Ｘおよび電力系統Ｙの概略的な系統構成を示している。電力系統Ｘおよび電力系統Ｙを構成するＡ〜Ｅ変電所は、隣接する変電所間がＡＢ送電線、ＢＣ送電線、ＣＤ送電線およびＤＥ送電線でそれぞれ接続されている。Ａ変電所には、ＡＢ送電線に遮断器ＣＢＡ１が設置されている。Ｂ変電所には、ＡＢ送電線に遮断器ＣＢＢ１が設置され、ＢＣ送電線に遮断器ＣＢＢ２がそれぞれ設置されている。また、Ｃ変電所には、ＢＣ送電線に遮断器ＣＢＣ１が設置され、ＣＤ送電線に遮断器ＣＢＣ２がそれぞれ設置されている。Ｄ変電所には、ＣＤ送電線に遮断器ＣＢＤ１が設置され、ＤＥ送電線に遮断器ＣＢＤ２がそれぞれ設置されている。さらに、Ｅ変電所には、ＤＥ送電線に遮断器ＣＢＥ１が設置されている。
【００２１】
Ａ変電所の母線には、断路器ＬＳである断路器ＬＳＡ１および断路器ＬＳＡ２を介して、中性点接地抵抗器であるＮＧＲＡおよび中性点接地リアクトルであるＮＧＬＡが接続されている。Ｂ変電所の母線には、断路器ＬＳＢ１を介してＮＧＲＢが接続されている。また、Ｃ変電所の母線には、断路器ＬＳＣ１および断路器ＬＳＣ２を介してＮＧＲＣおよびＮＧＬＣが接続されている。Ｄ変電所の母線には、断路器ＬＳＤ１を介してＮＧＲＤが接続されている。さらに、Ｅ変電所の母線には、断路器ＬＳＥ１および断路器ＬＳＥ２を介してＮＧＲＥおよびＮＧＬＥが接続されている。
【００２２】
Ａ〜Ｅ変電所には、それぞれ図示しない地絡リレーが設けられており、この地絡リレーは、地絡故障によって中性点接地抵抗器に零相電流が流れた場合に、遮断器ＣＢＡ１、ＣＢＢ１、ＣＢＢ２、ＣＢＣ１、ＣＢＣ２、ＣＢＤ１、ＣＢＤ２またはＣＢＥ１を遮断する。また、遮断器ＣＢＡ１、ＣＢＢ１、ＣＢＢ２、ＣＢＣ１、ＣＢＣ２、ＣＢＤ１、ＣＢＤ２およびＣＢＥ１と、断路器ＬＳＡ１、ＬＳＡ２、ＬＳＢ１、ＬＳＣ１、ＬＳＣ２、ＬＳＤ１、ＬＳＥ１およびＬＳＥ２は、コンソール４からの指示によっても断接される。
【００２３】
ＡＢ送電線、ＢＣ送電線、ＣＤ送電線およびＤＥ送電線の充電電流ＩＣ（Ａ）は、それぞれＩＣＡＢ、ＩＣＢＣ、ＩＣＣＤおよびＩＣＤＥとなっている。ＮＧＲＡ、ＮＧＲＢ、ＮＧＲＣ、ＮＧＲＤおよびＮＧＲＥのＮＧＲ容量ＩＲ（Ａ）は、それぞれＩＲＡ、ＩＲＢ、ＩＲＣ、ＩＲＤおよびＩＲＥとなっている。また、ＮＧＬＡ、ＮＧＬＣおよびＮＧＬＥのＮＧＬ容量ＩＬ（Ａ）は、それぞれＩＬＡ、ＩＬＣおよびＩＬＥとなっている。
【００２４】
ここで、Ａ〜Ｅ変電所を含む電力系統は、Ｃ変電所の遮断器ＣＢＣ１が常時切断されていることにより、常時系統として、Ａ〜Ｃ変電所を含む電力系統Ｘと、Ｃ〜Ｅ変電所を含む電力系統Ｙとに区分けされている。また、電力系統Ｙでは、地絡リレーが確実に動作し、かつ弱電線へ電磁誘導障害を及ぼさないように電力系統全体の接地容量を設定するために、ＬＳＤ１およびＬＳＥ２が常時切断されている。
【００２５】
遮断器ＣＢＣ１が切断された常時系統時の電力系統Ｘおよび電力系統Ｙの接地容量は、ＮＧＲ容量の総和である総ＮＧＲ容量と、ＮＧＬ容量の総和である総ＮＧＬ容量と、充電電流ＩＣの総和である総充電電流となる。すなわち、常時系統時の電力系統Ｘの総ＮＧＲ容量であるＩＲＸと、総ＮＧＬ容量であるＩＬＸと、総充電電流ＩＣＸは、それぞれ下記のようになる。
ＩＲＸ：ＩＲＡ＋ＩＲＢ
ＩＬＸ：ＩＬＡ
ＩＣＸ：ＩＣＡＢ＋ＩＣＢＣ
【００２６】
同様に、常時系統時の電力系統Ｙの総ＮＧＲ容量であるＩＲＹと、総ＮＧＬ容量であるＩＬＹと、総充電電流ＩＣＹは、それぞれ下記のようになる。
ＩＲＹ：ＩＲＣ＋ＩＲＥ
ＩＬＹ：ＩＬＣ
ＩＣＹ：ＩＣＣＤ＋ＩＣＤＥ
【００２７】
図３は、判定装置３のハードウェア構成を示す概略図である。判定装置３は、デスクトップ型のパーソナルコンピュータなどで構成されており、入力部３１、表示部３２、記憶部３３、通信部３４および処理部３５を備えている。入力部３１は、キーボードやマウスなどの入力装置であり、判定装置３の操作に利用される。表示部３２は、ＬＣＤなどのディスプレイ装置であり、操作画面を表示する。
【００２８】
記憶部３３は、メモリまたはハードディスクドライブなどの記憶装置であり、パーソナルコンピュータを判定装置３として動作させる判定プログラム３３１と、接地容量データベース（以下、データベースをＤＢという）３３２と、運用範囲ＤＢ３３３などを記憶する。接地容量ＤＢ３３２は、電力系統Ｘ、Ｙの系統データを記憶しており、例えば、Ａ〜Ｅ変電所に設けられたＮＧＲＡ、ＮＧＲＢ、ＮＧＲＣ、ＮＧＲＤおよびＮＧＲＥのＮＧＲ容量であるＩＲＡ、ＩＲＢ、ＩＲＣ、ＩＲＤおよびＩＲＥと、ＮＧＬＡ、ＮＧＬＣおよびＮＧＬＥのＮＧＬ容量であるＩＬＡ、ＩＬＣおよびＩＬＥと、ＡＢ送電線、ＢＣ送電線、ＣＤ送電線およびＤＥ送電線の対地充電電流ＩＣであるＩＣＡＢ、ＩＣＢＣ、ＩＣＣＤおよびＩＣＤＥを格納している。
【００２９】
運用範囲ＤＢ３３３は、電力系統Ｘおよび電力系統Ｙの接地容量の運用範囲を格納するデータベースであり、具体的には、ＮＧＲ容量の運用範囲であるαおよびβと、ＮＧＬ容量の運用範囲であるθおよびσとを格納している。運用範囲αは、地絡電流が検出できる範囲、すなわち地絡リレーの確実な動作が期待できる範囲が設定されている。また、運用範囲βは、弱電線へ電磁誘導障害を及ぼさない範囲が設定されている。運用範囲σおよびθは、ＮＧＬが充電電流を補償している範囲、すなわち地絡リレーの確実な動作が期待できる範囲が設定されている。
【００３０】
通信部（取得手段）３４は、ＬＡＮ５および通信網ＮＷを介してＡ〜Ｅ変電所の通信装置６Ａ〜６Ｅと通信を行う通信回路である。処理部３５は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）であり、判定プログラム３３１にしたがって動作することで判定装置３の各部を統括的に制御する。
【００３１】
図４は、処理部３５が判定プログラム３３１にしたがって動作する際の機能を示す機能ブロック図であり、処理部３５は、算出部（算出手段）３５１、判定部（判定手段）３５２、決定部（決定手段）３５３および報知部（報知手段）３５４として機能する。
【００３２】
算出部３５１は、変電所から受信した断接情報に基づいて系統変更後の電力系統を特定し、記憶部３３を参照して、系統変更後の電力系統の接地容量を算出する機能部である。例えば、図５に示すように、送電線ＣＤで地絡事故が発生し、Ｄ変電所の地絡リレーによって遮断器ＣＢＤ１が遮断され、Ｃ変電所の地絡リレーによって遮断器ＣＢＣ２が遮断され、常時切断状態にある遮断器ＣＢＣ１が接続される。この地絡事故により、電力系統Ｘの系統規模は拡大し、電力系統Ｙの系統規模は縮小する。この場合、算出部３５１は、Ｃ変電所から受信した断接情報に基づいて、この系統変更後の電力系統Ｘおよび電力系統Ｙを特定する。次いで、算出部３５１は、接地容量ＤＢ３３２を参照して、系統変更後の電力系統Ｘおよび電力系統Ｙの接地容量を算出する。すなわち、系統変更後の電力系統Ｘの総ＮＧＲ容量であるＩＲＸと、総ＮＧＬ容量であるＩＬＸと、総充電電流ＩＣＸは、それぞれ下記のようになる。
ＩＲＸ：ＩＲＡ＋ＩＲＢ＋ＩＲＣ
ＩＬＸ：ＩＬＡ＋ＩＬＣ
ＩＣＸ：ＩＣＡＢ＋ＩＣＢＣ
【００３３】
同様に、系統変更後の電力系統Ｙの総ＮＧＲ容量であるＩＲＹと、総ＮＧＬ容量であるＩＬＹと、総充電電流ＩＣＹは、それぞれ下記のようになる。
ＩＲＹ：ＩＲＥ
ＩＬＹ：０
ＩＣＹ：ＩＣＣＤ＋ＩＣＤＥ
【００３４】
判定部３５２は、算出部３５１で算出された電力系統Ｘおよび電力系統Ｙの系統変更後の接地容量と、運用範囲ＤＢ３３３に記憶されている運用範囲α、β、σ、θとを比較し、電力系統Ｘおよび電力系統Ｙの系統変更後の接地容量が運用範囲内であるか否かを判定する機能部である。具体的には、系統変更後の接地容量と運用範囲α、β、σ、θとの比較には、下記の判定式１〜３が利用される。
判定式１：ＩＣ／ＩＲ≦α
判定式２：ＩＲ≦β
判定式３：θ≦ＩＬ−ＩＣ≧σ
【００３５】
例えば、図５に示す系統変更後の電力系統Ｘの接地容量について、上記判定式１〜３を利用して判定を行うと、下記判定式Ｘ１〜Ｘ３のようになる。
判定式Ｘ１：（ＩＣＡＢ＋ＩＣＢＣ）／（ＩＲＡ＋ＩＲＢ＋ＩＲＣ）≦α
判定式Ｘ２：ＩＲＡ＋ＩＲＢ＋ＩＲＣ≦β
判定式Ｘ３：θ≦（ＩＬＡ＋ＩＬＣ）−（ＩＣＡＢ＋ＩＣＢＣ）≧σ
【００３６】
同様に、系統変更後の電力系統Ｙの接地容量について、上記判定式１〜３を利用して判定を行うと、下記判定式Ｙ１〜Ｙ３のようになる。
判定式Ｙ１：ＩＣＤＥ／ＩＲＥ≦α
判定式Ｙ２：ＩＲＥ≦β
判定式Ｙ３：θ≦−ＩＣＤＥ≧σ
【００３７】
判定部３５２は、上記判定式Ｘ１〜Ｘ３およびＹ１〜Ｙ３の結果に基づいて判定を行う。例えば、図５に示す系統変更後の電力系統Ｘの接地容量については、確実な地絡リレーの動作が期待できる範囲を規定する運用範囲αに対し、「ＩＲが増加しているため有利」と判定し、弱電線への電磁誘導障害を及ぼさない範囲を規定する運用範囲βに対し、「ＩＲ増加のため不利」と判定する。さらに、確実な地絡リレーの動作が期待できる範囲を規定する運用範囲θおよびσについては、「ＩＬ増加のため過補償になる場合あり」と判定する。
【００３８】
同様に、系統変更後の電力系統Ｙの接地容量については、運用範囲αに対し、「ＩＲ、ＩＣともに減少しているが、ＩＲ不足」と判定し、運用範囲βに対し、「ＩＲ減少のため有利」と判定する。さらに、運用範囲θおよびσについては、「ＩＬ減少のため不足補償となるが、範囲内」と判定する。
【００３９】
決定部３５３は、系統変更後の接地容量が運用範囲内でない場合に、接地容量が運用範囲内に納まるように断路器または遮断器の新たな断接状態を決定する機能部である。例えば、図５に示す系統変更後の電力系統Ｘについては、運用範囲βが「ＩＲ増加のため不利」と判定され、運用範囲θおよびσが「ＩＬ増加のため過補償になる場合あり」と判定されているため、ＩＲを減少させるために断路器ＬＳＣ１を遮断してＮＧＲＣを切断、ＩＬを減少させるために断路器ＬＳＣ２を遮断してＮＧＬＣを切断するように決定する。
【００４０】
同様に、系統変更後の電力系統Ｙについては、運用範囲αが「ＩＲ不足」と判定されているため、ＩＲを増加させるために、常時切断状態にある断路器ＬＳＤ１を接続してＮＧＲＤを接続するように決定する。
【００４１】
報知部３５４は、電力系統の系統変更後の接地容量が運用範囲内でないことを表すメッセージと、決定部３５３で決定された断路器または遮断器の新たな断接状態とを報知するための機能部である。具体的には、報知部３５４は、メッセージと、決定部３５３で決定された断路器または遮断器の断接状態とを表す報知情報を生成し、通信部３４からコンソール４に送信する。コンソール４は、報知情報を受信すると、表示部に対し、電力系統の系統変更後の接地容量が運用範囲内でないことを表すメッセージと、電力系統の接地容量を運用範囲内にするために必要な断路器または遮断器の新たな断接状態とを表示する。制御員は、表示部に表示されたメッセージにより、系統変更後の電力系統の接地容量が運用範囲内でないことを知ることができる。また、表示部に表示された断路器または遮断器の新たな断接状態に基づいて、断路器または遮断器の断接状態を切り換えることにより、電力系統の系統変更による接地容量の変化に迅速に対応することができる。
【００４２】
図６は、図５に示す系統変更後の電力系統Ｘにおいて、決定部３５３の決定にしたがって断路器ＬＳＣ１および断路器ＬＳＣ２を遮断し、ＮＧＲＣおよびＮＧＬＣを切断した系統調整後の電力系統Ｘを示している。ＮＧＲＣおよびＮＧＬＣの切断により、電力系統Ｘの接地容量は下記のようになる。
ＩＲＸ：ＩＲＡ＋ＩＲＢ
ＩＬＸ：ＩＬＡ
ＩＣＸ：ＩＣＡＢ＋ＩＣＢＣ
【００４３】
同様に、系統変更後の電力系統Ｙにおいて、決定部３５３の決定にしたがって断路器ＬＳＤ１を接続してＮＧＲＤを接続すると、系統調整後の電力系統Ｙの接地容量は下記のようになる。
ＩＲＹ：ＩＲＤ＋ＩＲＥ
ＩＬＹ：０
ＩＣＹ：ＩＣＤＥ
【００４４】
上記系統調整後の電力系統Ｘおよび電力系統Ｙの接地容量を判定式１〜３を利用して許容範囲α、β、θおよびσと比較すると、下記判定式Ｘ１ａ〜Ｘ３ａおよび判定式Ｙ１ａ〜Ｙ３ａとなり、許容範囲α、β、θおよびσに納まる。
判定式Ｘ１ａ：（ＩＣＡＢ＋ＩＣＢＣ）／（ＩＲＡ＋ＩＲＢ）≦α
判定式Ｘ２ａ：ＩＲＡ＋ＩＲＢ≦β
判定式Ｘ３ａ：θ≦（ＩＬＡ）−（ＩＣＡＢ＋ＩＣＢＣ）≧σ
判定式Ｙ１ａ：ＩＣＤＥ／（ＩＲＤ＋ＩＲＥ）≦α
判定式Ｙ２ａ：ＩＲＤ＋ＩＲＥ≦β
判定式Ｙ３ａ：θ≦−ＩＣＤＥ≧σ
【００４５】
次に上記実施形態の作用について、図７のフローチャートにしたがって説明する。図１および図２に示す電力系統は、Ｃ変電所の遮断器ＣＢＣ１が常時切断状態であることにより、電力系統Ｘおよび電力系統Ｙに区分けされている。例えば、図５に示すように、ＣＤ送電線で地絡事故が発生した場合、Ｄ変電所の地絡リレーによって遮断器ＣＢＤ１が遮断され、Ｃ変電所の地絡リレーによって遮断器ＣＢＣ２が遮断され、常時切断状態にある遮断器ＣＢＣ１が接続される。このような地絡事故などによっての電力系統Ｘおよび電力系統Ｙが変化した場合（Ｓ１でＹＥＳ）、Ｃ変電所およびＤ変電所の制御装置６Ｃおよび制御装置６Ｄは、断路器および遮断器の断接状態を表す断接情報を通信装置７Ｃおよび通信装置７Ｄによって判定装置３およびコンソール４に送信する（Ｓ２）。
【００４６】
判定装置３は、通信部３４で断接情報を受信する（Ｓ３）。判定装置３の算出部３５１は、Ｃ変電所およびＤ変電所から受信した断接情報に基づいて系統変更後の電力系統Ｘおよび電力系統Ｙを特定し、記憶部３３の接地容量ＤＢ３３２を参照して、系統変更後の電力系統Ｘおよび電力系統Ｙの接地容量を算出する（Ｓ４）。
【００４７】
判定部３５２は、算出部３５１で算出された電力系統Ｘおよび電力系統Ｙの系統変更後の接地容量と、運用範囲ＤＢ３３３に記憶されている運用範囲α、β、σ、θとを比較し、電力系統Ｘおよび電力系統Ｙの系統変更後の接地容量が運用範囲内であるか否かを判定する（Ｓ５）。決定部３５３は、系統変更後の接地容量が運用範囲内でない場合に（Ｓ６でＮＯ）、接地容量が運用範囲内に納まるように断路器または遮断器の新たな断接状態を決定する（Ｓ７）。報知部３５４は、電力系統の系統変更後の接地容量が運用範囲内でないことを表すメッセージと、決定部３５３で決定された断路器または遮断器の新たな断接状態とを含む報知情報を生成し、通信部３４からコンソール４に送信する（Ｓ８）。
【００４８】
コンソール４は、報知情報を受信すると（Ｓ９）、表示部に報知情報を表示することにより、制御員に系統変更後の電力系統Ｘおよび電力系統Ｙの接地容量が許容範囲外であること、接地容量を許容範囲内にするためにどの断路器または遮断器を断接すればよいかを報知する（Ｓ１０）。コンソール４において、報知情報に基づいて断路器または遮断器の断接を切り換える断接操作が行われた場合（Ｓ１１でＹＥＳ）、コンソール４は、断接操作の内容を表す断接信号をＡ〜Ｅ変電所へ送信する（Ｓ１２）。Ａ〜Ｅ変電所は、断接信号を受信すると（Ｓ１３）、断接信号の内容にしたがって断路器または遮断器を断接する（Ｓ１４）。
【００４９】
以上のように、この接地容量判定システムによれば、電力系統Ｘおよび電力系統Ｙが系統変化した場合に、系統変化後の接地容量を自動的に算出し、算出した接地容量が接地容量の許容範囲内にあるか否かを自動的に判定するので、従来のように、制御員が系統変更後の電力系統Ｘおよび電力系統Ｙの接地容量を表計算ソフトなどで計算して判定する場合に比べ、系統変更後の接地容量を迅速に確認することができる。また、系統変更後の接地容量が許容範囲内でない場合には、接地容量が運用範囲内に納まるように断路器または遮断器の新たな断接状態を決定するので、電力系統Ｘおよび電力系統Ｙの系統変更に伴う接地容量の変化に対し迅速に対応することができる。これらの効果により、地絡事故などによる系統変更時の保護信頼度を向上させることができる。また、従来のように、制御員が表計算ソフトなどで接地容量を計算する場合、制御員のスキルによって対応時間や、対応内容に差が生じることがあったが、判定装置３によって接地容量を判定することにより、制御員のスキルレベルによる対応差を無くすことができる。
【００５０】
以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、上記の実施の形態では、制御所２に判定装置３を設けたが、コンソール４に判定装置３の機能を組み込むことにより、コンソール４で接地容量の判定を行ってもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１                        接地容量判定システム
２                        制御所
３                        判定装置
３３                      記憶部
３３２                    接地容量データベース
３３３                    運用範囲データベース
３４                      通信部（取得手段）
３５                      処理部
３５１                    算出部（算出手段）
３５２                    判定部（判定手段）
３５３                    決定部（決定手段）
３５４                    報知部（報知手段）
４                        コンソール
Ａ〜Ｅ                    変電所
ＡＢ、ＢＣ、ＣＤ、ＤＥ    送電線
ＣＢ                      遮断器
ＬＳ                      断路器
ＮＧＲ                    中性点接地抵抗器
ＮＧＬ                    中性点接地リアクトル
Ｘ、Ｙ                    電力系統
【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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