(57)【要約】【課題】開閉器の設定に要する労力を低減する。【解決手段】系統管理システム（２）は、配電系統に設けられ、予め設定された潮流方向の電力供給を受けてから、予め設定された時限により定まる投入待機時間が経過した時点で接点間が絶縁から導通へ切替わる、複数の開閉器（ＳＷ）と、潮流方向および時限を設定する系統管理装置（３）と、を備え、系統管理装置は、開閉器の有無を二値的に表した要素が配電系統における複数の開閉器の並び順で配列された行列を生成する行列生成部（３１）と、設定対象の開閉器に応じて行列から選択される要素を積算して時限を算出する時限算出部（３２）と、を備える。【選択図】図２
2018050422.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配電系統に設けられ、予め設定された潮流方向の電力供給を受けてから、予め設定された時限により定まる投入待機時間が経過した時点で接点間が絶縁から導通へ切替わる、複数の開閉器と、
前記潮流方向および前記時限を設定する系統管理装置と、を備え、
前記系統管理装置は、
前記開閉器の有無を二値的に表した要素が前記配電系統における前記複数の開閉器の並び順で配列された行列を生成する行列生成部と、
設定対象の前記開閉器に応じて前記行列から選択される前記要素を積算して前記時限を算出する時限算出部と、を備える系統管理システム。
【請求項２】
前記系統管理装置は、前記複数の開閉器の接続関係を示す接続情報を記憶する記憶部を備え、
前記行列生成部は、前記接続情報を用いて前記行列を生成する、請求項１に記載の系統管理システム。
【請求項３】
前記系統管理装置は、複数の前記配電系統のうち系統切替がなされる前記配電系統を抽出し、
前記時限算出部は、前記抽出された前記配電系統について前記時限を算出する、請求項１または請求項２に記載の系統管理システム。
【請求項４】
前記系統管理装置は、
前記複数の開閉器のそれぞれについて、前記時限算出部が算出した前記時限が現在の前記時限と異なる場合に、前記時限算出部が算出した前記時限を前記開閉器に反映させる、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の系統管理システム。
【請求項５】
前記系統管理装置は、前記時限算出部が算出した前記時限を前記開閉器へ送信し、
前記開閉器は、
前記系統管理装置から受信した前記時限と所定値とを乗算した値を前記投入待機時間とする、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の系統管理システム。
【請求項６】
前記配電系統において前記開閉器が設けられる支線の数をＭとし、前記変電所と前記支線の終端との間に設けられる前記開閉器の数の最大値をＮとしたときに、前記行列は、Ｍ行Ｎ列の行列であり、
前記設定対象の前記開閉器に対応する前記要素の行をｍ、列をｎとしたときに、前記時限算出部は、以下の式（１）によって前記時限を算出する、
【数１】
2018050422.tif 000003
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の系統管理システム。
【請求項７】
前記配電系統において前記開閉器が設けられる支線の数をＭとし、前記変電所と前記支線の終端との間に設けられる前記開閉器の数の最大値をＮとしたときに、前記行列は、Ｍ行Ｎ列の行列であり、
前記設定対象の前記開閉器に対応する前記要素の行をｍ、列をｎとし、前記設定対象の前記開閉器が接続されるノードに対応する前記要素の行をｐ、列をｑとしたときに、前記時限算出部は、以下の式（２）によって前記時限を算出する、
【数２】
2018050422.tif 000004
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の系統管理システム。
【請求項８】
前記行列から前記設定対象の前記開閉器に対する電力供給の方向を取得し、前記取得した方向を前記潮流方向に設定する潮流方向設定部を備える請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の系統管理システム。
【請求項９】
前記系統管理装置は、複数の前記配電系統のうち系統切替がなされる前記配電系統を抽出し、
前記潮流方向設定部は、前記抽出された前記配電系統について前記潮流方向を設定する、請求項８に記載の系統管理システム。
【請求項１０】
前記複数の開閉器のそれぞれについて、前記潮流方向設定部が設定した前記潮流方向が現在の前記潮流方向と異なる場合に、前記潮流方向設定部が設定した前記潮流方向を前記開閉器に反映させる請求項８または請求項９に記載の系統管理システム。
【請求項１１】
配電系統に設けられ、予め設定された潮流方向の電力供給を受けてから、時限により定まる時間が経過した時点で接点間が絶縁から導通へ切替わる複数の開閉器の前記潮流方向および前記時限を設定する系統管理装置であって、
前記開閉器の有無を二値的に表した要素が前記配電系統における前記複数の開閉器の並び順で配列された行列を生成する行列生成部と、
設定対象の前記開閉器に応じて前記行列から選択される前記要素を積算して前記時限を算出する時限算出部と、を備える系統管理装置。
【請求項１２】
配電系統に設けられ、予め設定された潮流方向の電力供給を受けてから、時限により定まる時間が経過した時点で接点間が絶縁から導通へ切替わる複数の開閉器の前記潮流方向および前記時限を設定する系統管理方法であって、
前記開閉器の有無を二値的に表した要素が前記配電系統における前記複数の開閉器の並び順で配列された行列を生成することと、
設定対象の前記開閉器に応じて前記行列から選択される前記要素を積算して前記時限を算出することと、を含む系統管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、系統管理システム、系統管理装置、及び系統管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
配電系統は、発電所からの電力を、変電所を介して住宅、商業施設、工業施設などの需要家負荷へ供給する。配電系統には、太陽光発電設備などの分散電源が連系される場合もある。配電系統を流れる系統電流は、需要家負荷の特性、分散電源の容量、季節、天候、一日の時間帯などの条件に応じて変化する。そこで、電力供給能力に余裕がある配電系統から電力供給能力に余裕が少ない配電系統へ電力を融通する系統切替が行われる。配電系統は、複数の配電区間に分けられており、配電区間と隣の配電区間との間には開閉器が設けられる。開閉器は、配電系統と隣の配電系統との間にも設けられ、開閉器を操作することで電力を融通することが可能である。
【０００３】
上述の開閉器として、例えば下記の特許文献１に提案されている開閉器がある。開閉器は、その端子間の導通（以下、投入という）と、絶縁（以下、開放）とを切替可能である。配電系統の主要部分に設けられる自動開閉器（以下、開閉器という）は、配電系統の配電線の事故からの復旧に対応する等の用途で、所定の条件下で開放から投入へ自動で切替える機能を備える。配電線の地絡などの事故が発生すると、変電所の遮断器がリレーによって開放になり、開閉器も開放になる。また、開閉器は、変電所の遮断器の再投入によって所定の方向から電力供給を受けた場合にタイマーが作動し、タイマーが所定の時間（以下、投入待機時間という）の経過を検出すると投入に切替わる。
【０００４】
また、開閉器は、投入から短時間で事故が再発した場合に、自動で投入になる機能を禁止する。これにより、事故の配電区間が配電系統から切り離され、事故以外の配電区間が再度停電になることが防止される。ここで、事故の配電区間と事故以外の配電区間とで開閉器がほぼ同時に投入されると、事故の再発によって変電所の遮断器が開放となって、事故以外の配電区間における開閉器も開放にロックされ、この配電区間も停電になってしまう。そこで、配電系統に設けられる複数の開閉器は、２以上の開閉器が同時に投入されないように、投入待機時間が設定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−６０４５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の系統切替を行う場合、一部の開閉器の接続関係が変更になり、系統切替後において２以上の開閉器が同時に投入されないように、投入待機時間の再設定が必要となる。開閉器における投入待機時間の策定を手動で行う場合、多大な労力を要する懸念がある。また、太陽光発電設備などの分散電源の普及によって、一日のうちでも系統電流の変動が大きくなり、配電系統を短期間で切替える運用が考えられる。このような運用では系統切替の回数が増加し、開閉器の設定に要する労力がさらに増加してしまう。
【０００７】
本発明は、上述の事情に鑑みなされたものであり、開閉器の設定に要する労力を低減可能な系統管理システム、系統管理装置、及び系統管理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】
【０００８】
本発明の系統管理システムは、配電系統に設けられ、予め設定された潮流方向の電力供給を受けてから、予め設定された時限により定まる投入待機時間が経過した時点で接点間が絶縁から導通へ切替わる、複数の開閉器と、潮流方向および時限を設定する系統管理装置と、を備え、系統管理装置は、開閉器の有無を二値的に表した要素が配電系統における複数の開閉器の並び順で配列された行列を生成する行列生成部と、設定対象の開閉器に応じて行列から選択される要素を積算して時限を算出する時限算出部と、を備える。
【０００９】
また、系統管理装置は、複数の開閉器の接続関係を示す接続情報を記憶する記憶部を備え、行列生成部は、接続情報を用いて行列を生成してもよい。また、系統管理装置は、複数の配電系統のうち系統切替がなされる配電系統を抽出し、時限算出部は、抽出された配電系統について時限を算出してもよい。また、系統管理装置は、複数の開閉器のそれぞれについて、時限算出部が算出した時限が現在の時限と異なる場合に、時限算出部が算出した時限を開閉器に反映させてもよい。また、系統管理装置は、時限算出部が算出した時限を開閉器へ送信し、開閉器は、系統管理装置から受信した時限と所定値とを乗算した値を投入待機時間としてもよい。
【００１０】
また、配電系統において開閉器が設けられる支線（分岐線）の数をＭとし、変電所と支線の終端との間に設けられる開閉器の数の最大値をＮとしたときに、行列は、Ｍ行Ｎ列の行列であり、設定対象の開閉器に対応する要素の行をｍ、列をｎとしたときに、時限算出部は、図９に示す式（１）によって時限を算出してもよい。また、配電系統において開閉器が設けられる支線の数をＭとし、変電所と支線の終端との間に設けられる開閉器の数の最大値をＮとしたときに、行列は、Ｍ行Ｎ列の行列であり、設定対象の開閉器に対応する要素の行をｍ、列をｎとし、設定対象の開閉器が接続されるノードに対応する要素の行をｐ、列をｑとしたときに、時限算出部は、図１１に示す式（２）によって時限を算出してもよい。
【００１１】
また、行列から設定対象の開閉器に対する電力供給の方向を取得し、取得した方向を潮流方向に設定する潮流方向設定部を備えてもよい。また、系統管理装置は、複数の配電系統のうち系統切替がなされる配電系統を抽出し、潮流方向設定部は、抽出された配電系統について潮流方向を設定してもよい。また、複数の開閉器のそれぞれについて、潮流方向設定部が設定した潮流方向が現在の潮流方向と異なる場合に、潮流方向設定部が設定した潮流方向を開閉器に反映させてもよい。
【００１２】
本発明の系統管理装置は、配電系統に設けられ、予め設定された潮流方向の電力供給を受けてから、時限により定まる時間が経過した時点で接点間が絶縁から導通へ切替わる複数の開閉器の潮流方向および時限を設定する系統管理装置であって、開閉器の有無を二値的に表した要素が配電系統における複数の開閉器の並び順で配列された行列を生成する行列生成部と、設定対象の開閉器に応じて行列から選択される要素を積算して時限を算出する時限算出部と、を備える。
【００１３】
本発明の系統管理方法は、配電系統に設けられ、予め設定された潮流方向の電力供給を受けてから、時限により定まる時間が経過した時点で接点間が絶縁から導通へ切替わる複数の開閉器の潮流方向および時限を設定する系統管理方法であって、開閉器の有無を二値的に表した要素が配電系統における複数の開閉器の並び順で配列された行列を生成することと、設定対象の開閉器に応じて行列から選択される要素を積算して時限を算出することと、を含む。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、開閉器の有無を二値的に表した要素が配電系統における複数の開閉器の並び順で配列された行列を生成し、この行列を用いて時限を算出するので、開閉器の設定に要する労力を低減することができる。
【００１５】
また、行列生成部が上記の接続情報を用いて行列を生成する系統管理システムは、複数の開閉器の接続関係を示す接続情報を用いるので、行列を生成する処理の負荷を低減することができる。また、抽出された配電系統について時限を算出する系統管理システムは、系統切替がなされていない配電系統について、時限の算出を省くことができ、処理の負荷を低減することができる。また、時限が現在の設定と異なる場合に設定を反映させる系統管理システムは、設定の変更が不要な開閉器について、設定の変更に要する負荷を低減することができる。また、系統管理装置から受信した時限と所定値とを乗算した値を開閉器が投入待機時間とする系統管理システムは、開閉器の機能を利用して投入待機時間を設定することができる。また、図９に示す式（１）によって時限算出部が時限を算出する系統管理システムは、時限を簡便に算出することができる。また、図１１に示す式（２）によって時限算出部が時限を算出する系統管理システムは、時限を簡便に算出することができる。また、上記の潮流方向設定部を備える系統管理システムは、自動で潮流方向を設定することができるので、開閉器の設定に要する労力を低減することができる。また、抽出された配電系統について潮流方向を設定する系統管理システムは、系統切替がなされていない配電系統について、潮流方向の設定を省くことができ、処理の負荷を低減することができる。また、潮流方向が現在の設定と異なる場合に設定を反映させる系統管理システムは、設定の変更が不要な開閉器について、設定の変更に要する負荷を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態に係る系統管理システムを示す図である。
【図２】実施形態に係る系統管理システムを示す図である。
【図３】実施形態に係る系統管理システムを示す図である。
【図４】系統管理装置および開閉器を示す図である。
【図５】開閉器の動作を示す図である。
【図６】図５から続く開閉器の動作を示す図である。
【図７】配電系統の例、及び開閉器の行列を示す図である。
【図８】支線、支線の数、変電所と支線の終端との間に設けられる開閉器の数の説明図である。
【図９】時限設定方法の第１の例を示す図である。
【図１０】図９の時限設定方法を図７の配電系統の開閉器の動作に適用した例を示す図である。
【図１１】時限設定方法の第２の例を示す図である。
【図１２】潮流方向の設定方法の例を示す図である。
【図１３】実施形態に係る系統管理方法を示すフローチャートである。
【図１４】時限連系設定処理を示すフローチャートである。
【図１５】潮流方向設定処理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】
【００１７】
以下、図面を参照しながら実施形態について説明する。図１は、実施形態に係る系統管理システムを示す図である。実施形態に係る系統管理システムの説明に先立ち、まず配電系統について説明する。図１において、符号ＴＲａ〜ＴＲｄはそれぞれ変電所であり、各変電所を区別しない場合に適宜、符号ＴＲで表す。変電所ＴＲは、それぞれ遮断器ＣＢを備える。変電所ＴＲは、送電網からの電力の電圧を調整し、配電系統１に電流を送出する。以下の説明において、複数の配電系統１を区別する場合に、符号１ａ〜１ｄで表す。変電所ＴＲａは配電系統１ａに電流を送出し、変電所ＴＲｂは配電系統１ｂに電流を送出する。また、変電所ＴＲｃは配電系統１ｃに電流を送出し、変電所ＴＲｄは配電系統１ｄに電流を送出する。なお、変電所ＴＲａから変電所ＴＲｄのうち２以上は、同じ変電所である場合がある。例えば、配電系統１ａと配電系統１ｂとは、同じ変電所から延びていてもよい。
【００１８】
系統管理システム２は、複数の開閉器ＳＷおよび系統管理装置３を備える。複数の開閉器ＳＷは、配電系統１に設けられる。配電系統１は、複数の配電区間に分かれており、開閉器ＳＷは、複数の配電区間のそれぞれの端に設けられる。また、配電系統１は、分岐を有しており、開閉器ＳＷは分岐の手前にも設けられる。配電系統１の分岐および支線（分岐線）については後の図８で説明する。
【００１９】
開閉器ＳＷは、自装置（開閉器ＳＷ）に対して変電所ＴＲの側（以下、上流側という）とその反対側（以下、下流側という）との間の導通（投入）と絶縁（開放）とを切り替える。実施形態で参照する各図において、投入である状態の開閉器ＳＷを黒塗りの四角で表し、開放である状態の開閉器ＳＷを白抜きの四角で表す。また、複数の開閉器を区別しない場合に符号ＳＷで表し、複数の開閉器を区別する場合に、符号ＳＷａ、ＳＷｂ、ＳＷｃ、ＳＷｄ、・・・のように添え字を付して表す。開閉器ＳＷａ、ＳＷｃ（白抜きの四角）は開放の状態であり、開閉器ＳＷｂ、ＳＷｄ（黒塗りの四角）は投入の状態である。
【００２０】
複数の開閉器ＳＷの一部（例、開閉器ＳＷａ、ＳＷｃ）は、配電系統１の終端である連系開閉器である。例えば、開閉器ＳＷａは、配電系統１ａの終端であるとともに、配電系統１ｂの終端であり、配電系統１ａと配電系統１ｂとの突合せ箇所（境界）である。連系開閉器は、開放の状態に設定される。配電系統１は、変電所ＴＲから複数の連系開閉器へ分岐している。例えば、配電系統１ａにおいて、開閉器ＳＷａ、ＳＷｅ〜ＳＷｈはそれぞれ連系開閉器であり、変電所ＴＲａからの配電線５は、開閉器ＳＷａ、ＳＷｅ〜ＳＷｈへ分岐している。開閉器ＳＷａ、ＳＷｅ、ＳＷｆは、配電系統１ａと配電系統１ｂとの間の連系開閉器である。また、開閉器ＳＷｇは、配電系統１ａと配電系統１ｄとの間の連系開閉器である。また、開閉器ＳＷｈは、配電系統１ａと配電系統１ｃとの間の連系開閉器である。
【００２１】
配電系統１には、需要家負荷が接続される。需要家負荷としては、商業施設や工業施設などの事業系施設に設けられる高圧需要家負荷、住宅などに設けられる低圧需要家負荷などがある。高圧需要家負荷の契約種別としては、商業施設の業務用電力や、工業施設の高圧電力などがある。低圧需要家負荷の契約種別としては、例えば、電灯や動力などがある。複数の配電系統１には、それぞれ、上記の商業施設、工業施設、住宅などの需要家負荷が接続され、その契約種別も多様であるが、図１には一部の需要家負荷を代表的に図示した。ここでは、配電系統１ｂに接続される需要家負荷は、商業施設６の比率が高いとする。また、配電系統１ｃに接続される需要家負荷は、住宅８の比率が高いとする。また、配電系統１ｄに接続される需要家負荷は、工業施設７の比率が高いとする。
【００２２】
負荷電流は、配電系統１の配電線５から需要家負荷へ流れる電流（順潮流電流）である。各配電系統１に接続される需要家負荷が電力を使用する形態（ロードカーブ、需要曲線）は、契約種別の比率に応じて異なっている。そのため、負荷電流の値は、配電系統１に接続される需要家負荷の種類、日時などに応じて変化する。例えば、契約種別で住宅の比率が高い配電系統（例、配電系統１ｃ）において、系統電流の値は、起床の時間帯から増加し、夕方から就寝の時間帯などで大きくなり、深夜では小さくなる。また、商業施設の比率が高い配電系統（例、配電系統１ｂ）において、系統電流の値は、店舗の営業時間（例、昼間）で大きく、営業時間外（例、夜間）で小さい。また、工業施設の比率が高い配電系統（例、配電系統１ｄ）において、系統電流の値は、始業から増加し、終業後は小さくなる。
【００２３】
また、配電系統１には、太陽光発電設備などの分散電源９が連系される。太陽光発電設備は、例えば、メガソーラあるいは住宅用太陽光発電設備などである。発電電流は、分散電源９から配電系統１の配電線５へ流れる電流（逆潮流電流）である。発電電流の値は、発電条件（例、日照条件、天候）によって変化し、分散電源が太陽光発電設備である場合、季節、月、一日の時間帯などによって変化する。
【００２４】
配電系統１を流れる系統電流は、負荷電流と発電電流との差であり様々な要因で変化することから、電力供給能力の余裕（マージン）が複数の配電系統１で異なる場合がある。例えば、午前中から昼間にかけて、分散電源９の発電電流が増加する配電系統１ａでは電力供給能力に余裕があるが、商業施設６の比率が高い配電系統１ｂでは電力供給能力に余裕がない場合がある。このような場合、配電系統１ｂから電力供給を受けていたエリアの一部へ、配電系統１ａから電力を融通すること（系統切替）が行われる場合がある。この場合、例えば、図２に示すように、開閉器ＳＷａが投入の状態に設定され、かつ開閉器ＳＷｂが開放の状態（連系開閉器）に設定されることで、配電系統１ａから電力を供給するエリアが拡大する。
【００２５】
また、午後から夕方にかけて、住宅８の比率が高い配電系統１ｃでは電力供給能力に余裕があるが、工業施設７の比率が高い配電系統１ｄでは電力供給能力に余裕がない場合がある。この場合、例えば、図３に示すように、開閉器ＳＷｃが投入の状態に設定され、かつ開閉器ＳＷｄが開放の状態（連系開閉器）に設定されることで、配電系統１ｃから電力が融通される場合がある。
【００２６】
上述のような開閉器ＳＷの切替設定は、一般的に作業員が現場で作業すること等によって手動で行われる。本実施形態に係る系統管理システム２は、系統管理装置３が複数の開閉器ＳＷをそれぞれ制御することによって、現場での作業を行わなくても系統切替を行うことが可能である。系統管理装置３は、複数の開閉器ＳＷのそれぞれと有線または無線によって通信可能に接続される。系統管理装置３は、各開閉器ＳＷに対して設定の指令を送信し、開閉器ＳＷの動作条件を設定する。以下、系統管理装置３および開閉器ＳＷについてより詳しく説明する。
【００２７】
図４は、系統管理装置および開閉器を示す図である。開閉器ＳＷは、通信部１１、制御部１２、記憶部１３、及び開閉装置１４を備える。開閉装置１４（図４（Ｂ）参照）は、第１端子（以下、Ａ端子１４ａという）と第２端子（以下、Ｂ端子１４ｂという）とを有する。開閉装置１４は、Ａ端子１４ａとＢ端子１４ｂとの間を、導通（投入）と絶縁（開放）とで切替可能である。制御部１２は、開閉器ＳＷの各部を包括的に制御する。例えば、制御部１２は、開閉装置１４が開放である状態で、予め設定された潮流方向の電源側（変電所側）からの電力供給を受けてから、予め設定された時限により定まる投入待機時間が経過した時点で、開閉装置１４を開放から投入へ切り替える。系統管理装置３は、上記の潮流方向および時限を設定する。
【００２８】
また、制御部１２は、開閉装置１４が投入へ切替わってから所定の時間（以下、ロック作動時間という）内に変電所ＴＲ（図１参照）からの電力供給が絶たれた場合、開閉装置１４を開放の状態にロックする。例えば、制御部１２は、開閉装置１４を開放から投入に切替えてから経過した時間（以下、投入経過時間という）をカウントする。制御部１２は、投入経過時間がロック作動時間（例、５秒）以下である場合、開閉装置１４を開放の状態にロックする。このロック作動時間は、投入待機時間よりも短い時間に設定される。
【００２９】
通信部１１は、例えば配電線５（図１参照）に併設される光ファイバによって、系統管理装置３の通信部２１と通信可能に接続される。通信部１１は、系統管理装置３から開閉装置１４の動作を定めた設定指令を受信する。記憶部１３は、例えば不揮発性メモリーなどであり、通信部１１が系統管理装置３から受信した設定指令などを記憶する。例えば、記憶部１３は、設定指令として、時限連系設定情報Ｄ１、及び潮流方向設定情報Ｄ２を記憶する。
【００３０】
時限連系設定情報Ｄ１は、投入待機時間を定める時限の情報を含む。時限は、１以上の整数（１、２、３、・・・）であり、制御部１２は、時限と所定値（例、７秒）とを乗算し、その乗算値を投入待機時間とする。例えば、時限連系設定情報Ｄ１において時限が２と定められている場合、制御部１２は、予め設定された潮流方向の電源側から電力供給を受けてから、１４秒（２×７秒）が経過した際に開閉装置１４を開放から投入へ切替える。
【００３１】
なお、時限連系設定情報Ｄ１は、開閉器ＳＷが連系開閉器であるか否かを示す情報を兼ねる。例えば、時限連系設定情報Ｄ１に表された時限が０である場合に、開閉器ＳＷが連系開閉器であることを示し、正の整数である場合に開閉器ＳＷが連系開閉器でないことを示すデータ（フラグ）としてもよい。換言すると、投入待機時間を表す上で使用しない時限の「０」を、連系開閉器であることを示すフラグに用いてもよい。このとき、制御部１２は、時限が０である場合に開閉装置１４を開放の状態にロックする。
【００３２】
潮流方向設定情報Ｄ２は、Ａ端子１４ａ側とＢ端子１４ｂ側とのいずれの側から電力供給を受けた場合に投入待機時間のカウントを制御部１２が開始するかを定めた情報である。潮流方向は、図１に示した変電所ＴＲから連系開閉器（例、開閉器ＳＷ）へ向かう方向に予め設定される。例えば、潮流方向設定情報Ｄ２が示す潮流方向がＡ端子１４ａからＢ端子１４ｂへ向かう方向である場合、制御部１２は、Ａ端子１４ａ側から電力供給を受けたことをトリガーとして投入待機時間のカウントを開始する。Ａ端子１４ａ側から電力供給を受けたことを判定するには、例えば、Ａ端子１４ａとＢ端子１４ｂとの電位差を監視し、この電位差が閾値を超えた場合に電力供給を受けたと判定すればよい。また、この場合、制御部１２は、Ｂ端子１４ｂ側から電力供給を受けた場合に投入待機時間のカウントを開始せず、その結果、開閉装置１４を投入へ切替えない。なお、開閉器ＳＷにおいて電力供給を受けたことを検知する手法は、上記の例に限定されず、その他の手法でもよい。
【００３３】
ここで、地絡事故などの復旧を行う際の開閉器ＳＷの動作について説明する。図５および図６は、開閉器の動作を示す図である。図５および図６において、開閉器ＳＷ４および開閉器ＳＷ６は、連系開閉器であり、開放に設定されている。ここでは、開閉器ＳＷ５と開閉器ＳＷ６との間の配電区間４ａに事故（例、短絡）が発生しているとする。図５および図６において「Ｔ」は投入待機時間であり、例えば、開閉器ＳＷ１に付されたＴ＝７は、開閉器ＳＷ１の投入待機時間が７秒（時限が１）であることを示す。
【００３４】
配電系統１に事故が発生すると、図５（Ａ）において、変電所ＴＲの遮断器ＣＢがリレーによって開放となり（図中の遮断器ＣＢを白丸で表す）、それに伴って開閉器ＳＷ１〜ＳＷ３、ＳＷ５も開放され、配電系統１への電力供給が絶たれる。遮断器ＣＢが開放となってから所定の時間（例、６０秒）が経過すると、遮断器ＣＢが自動で投入に切替わり、図５（Ｂ）に示すように変電所ＴＲから電力供給が再開される。図５（Ｂ）〜（Ｆ）、図６（Ｂ）〜（Ｆ）において、「ｔ」は、遮断器ＣＢが開放から投入に切替わってから経過した時間（秒）である。なお、電流が配電系統１を流れる時間、開閉器内での処理によるタイムラグについては無視する。また、図５および図６において、電力供給が到達すると想定される範囲を点線の矢印で示す。また、図５および図６において、投入待機時間のカウントの開始に使われる潮流方向の設定は、変電所ＴＲから連系開閉器（開閉器ＳＷ４、ＳＷ６）へ向かう方向になっている。
【００３５】
図５（Ｂ）において、開閉器ＳＷ１の制御部１２は、予め定められた潮流方向の電力供給を受けたと判定し、投入待機時間のカウントを開始する。そして、図５（Ｃ）に示すようにｔ＝７において開閉器ＳＷ１の投入待機時間（Ｔ＝７）が経過し、開閉器ＳＷ１の制御部１２は、開閉装置１４を開放から投入へ切替える。また、開閉器ＳＷ２の制御部１２は、予め定められた潮流方向の電力供給を受けたと判定し、投入待機時間のカウントを開始する。そして、図５（Ｄ）に示すようにｔ＝１４において、図５（Ｃ）のｔ＝７から７秒が経過しており、開閉器ＳＷ１の投入待機時間（Ｔ＝７）が経過したことによって、開閉器ＳＷ２の制御部１２は、開閉装置１４を開放から投入へ切替える。
【００３６】
また、開閉器ＳＷ３の制御部１２および開閉器ＳＷ５の制御部１２は、それぞれ、予め定められた潮流方向の電力供給を受けたと判定し、投入待機時間のカウントを開始する。開閉器ＳＷ２の下流側には分岐があり、開閉器ＳＷ３および開閉器ＳＷ５は、それぞれ、開閉器ＳＷ２の隣、かつ分岐の下流側に配置されている。このような開閉器ＳＷ３、ＳＷ５は、投入待機時間が互いに異なる値に設定される。例えば、開閉器ＳＷ３の投入待機時間はＴ＝７（時限が１）であり、開閉器ＳＷ５の投入待機時間はＴ＝１４（時限が２）である。
【００３７】
そして、図５（Ｅ）に示すようにｔ＝２１において、図５（Ｄ）のｔ＝１４から７秒が経過しており、開閉器ＳＷ３の投入待機時間（Ｔ＝７）が経過したことによって、開閉器ＳＷ３の制御部１２は、開閉装置１４を開放から投入へ切替える。そして、図５（Ｆ）に示すようにｔ＝２８において、図５（Ｄ）のｔ＝１４から１４秒が経過しており、開閉器ＳＷ５の投入待機時間（Ｔ＝１４）が経過したことによって、開閉器ＳＷ５の制御部１２は、開閉装置１４を開放から投入へ切替える。
【００３８】
ここで、開閉器ＳＷ５と開閉器ＳＷ６との間の配電区間４ａには事故が発生していることから、変電所ＴＲの遮断器ＣＢはリレーによって投入から開放に切替わり、図６（Ａ）に示すように、配電系統１への電力供給が再度絶たれる（図中の遮断器ＣＢを白丸で表す）。開閉器ＳＷ５の制御部１２は、投入経過時間がロック作動時間以下であると判定し、開閉器ＳＷの開閉装置１４を開放の状態にロックする。そして、遮断器ＣＢが開放となってから所定の時間（例、６０秒）が経過すると、遮断器ＣＢが自動で投入に切替わり、図６（Ｂ）に示すように変電所ＴＲから電力供給が再開される。
【００３９】
以下、図６（Ｂ）〜（Ｅ）については、図５（Ｂ）〜（Ｅ）と同様である。概略すると、図６（Ｂ）において、開閉器ＳＷ１の制御部１２は、予め定められた潮流方向の電力供給を受けたと判定し、投入待機時間のカウントを開始する。そして、図６（Ｃ）に示すようにｔ＝７において、開閉器ＳＷ１の制御部１２は、開閉装置１４を開放から投入へ切替え、開閉器ＳＷ２の制御部１２は、投入待機時間のカウントを開始する。そして、図６（Ｄ）に示すようにｔ＝１４において、開閉器ＳＷ２の制御部１２は、開閉装置１４を開放から投入へ切替え、開閉器ＳＷ３の制御部１２および開閉器ＳＷ５の制御部１２は、それぞれ、投入待機時間のカウントを開始する。そして、図６（Ｅ）に示すようにｔ＝２１において、開閉器ＳＷ３の制御部１２は、開閉装置１４を開放から投入へ切替える。
【００４０】
また、開閉器ＳＷ５の開閉装置１４は、開放にロックされているので、図６（Ｆ）に示すようにｔ＝２８において、開閉器ＳＷ５の制御部１２は、開閉装置１４を開放に維持する。そのため、開閉器ＳＷ５から開閉器ＳＷ６までの配電区間４ａが配電系統１から切り離された状態になっており、この配電区間４ａの事故に起因する遮断器ＣＢの開放が行われない。このようにして、配電系統１において事故が発生している配電区間４ａ以外の配電区間については、電力供給が復旧する。
【００４１】
ここで、開閉器ＳＷ３と開閉器ＳＷ５とで投入待機時間が同じである場合を想定する。この場合、開閉器ＳＷ３と開閉器ＳＷ５とがほぼ同時に開放から投入へ切替わり、事故に起因する再度の電力供給の停止によって、開閉器ＳＷ３および開閉器ＳＷ５の双方が開放の状態にロックされる。すなわち、遮断器ＣＢが再度投入になった後、開閉器ＳＷ３と開閉器ＳＷ４との間の配電区間４ｂには事故が発生していないにも関わらず、配電区間４ｂへの電力供給が絶たれることになる。このような不都合を避ける上で、複数の開閉器ＳＷ１〜ＳＷ３、ＳＷ５は、その２以上の開閉器ＳＷが同時に投入されないように、投入待機時間が設定される。
【００４２】
一方、図２、図３に示したように系統切替が行われると、各配電系統１に含まれる開閉器ＳＷの接続関係が変更になるため、開閉器ＳＷの投入待機時間および潮流方向の再設定が必要になる。開閉器ＳＷの再設定に際し、一般的には制御担当者が開閉器ＳＷの投入待機時間および潮流方向を決定し、決定した設定を作業員が現場での作業によって変更させる。
【００４３】
本実施形態に係る系統管理装置３は、開閉器ＳＷの投入待機時間および潮流方向を決定する。そのため、制御担当者が開閉器ＳＷの投入待機時間および潮流方向を決定する手間を省くことができ、また人的ミスの防止に要するコストを減らすこと等ができる。また、本実施形態に係る系統管理装置３は、決定した開閉器ＳＷの設定（投入待機時間および潮流方向）を、開閉器ＳＷに自動で変更させる。そのため、作業員による現場での作業を省くことができる。以上のようにして、例えば、系統切替を短周期で行うことができ、電力の融通を最適化すること等ができる。以下、系統管理装置３について詳しく説明する。
【００４４】
図４の系統管理装置３は、通信部２１、操作部２２、表示部２３、演算部２４、記憶部２５、及びワークメモリ２６を備える。通信部２１は、開閉器ＳＷの通信部１１と通信可能に接続される。操作部２２は、例えば、キーボード、マウス、タッチパネルなどであり、外部（例、オペレータ）からの情報の入力を受け付ける。表示部２３は、例えば液晶ディスプレイであり、記憶部２５に記憶された情報などの各種情報を表示する。ワークメモリ２６は、例えばＤＲＡＭ等の揮発性メモリであり、演算部２４が処理するデータを記憶する。
【００４５】
記憶部２５は、例えばＨＤＤ（ハードディスク）などの大容量記憶域であり、開閉器ＳＷの接続関係を示した接続情報を含むデータベースを格納する。この接続情報（後に図１２（Ｄ）に示す）は、例えばテーブルデータであり、開閉器ＳＷの識別番号（ＩＤ）と、開閉器ＳＷのＡ端子１４ａが接続されるノードと、開閉器ＳＷのＢ端子１４ｂが接続されるノードとを関連付けた情報である。
【００４６】
演算部２４は、行列生成部３１と、時限算出部３２と、潮流方向設定部３３とを備える。行列生成部３１は、階層マトリクス（後に図７等に示す）を生成する。階層マトリクスは、開閉器ＳＷの有無を二値的に表した要素が配電系統１における複数の開閉器ＳＷの並び順で配列された行列である。
【００４７】
図７は、配電系統、及びその階層マトリクスを示す図である。図７において、符号ＳＷ１１〜ＳＷ２０は、それぞれ、図２などに示した開閉器ＳＷである。開閉器ＳＷ１５，ＳＷ１７、ＳＷ２０は、それぞれ連系開閉器であり、配電系統１は、遮断器ＣＢ（変電所ＴＲ）と各連系開閉器を結ぶ３系統に分岐している。図７（Ｂ）に示す階層マトリクスＭＸ１は、図７（Ａ）の配電系統１の開閉器ＳＷに対応する行列である。階層マトリクスＭＸ１は、配電系統において開閉器ＳＷが設けられる支線の数をＭとし、変電所ＴＲ（遮断器ＣＢ）と支線の終端との間に設けられる開閉器の数の最大値をＮとしたときに、Ｍ行Ｎ列の行列である。
【００４８】
図８は、支線、支線の数、支線の終端との間に設けられる開閉器の数の説明図である。なお、図８の各図においては、説明の便宜上、分岐点ＣＰの数が１つであるとするが、実際の配電系統においては、一般に多数の分岐点が存在する。
【００４９】
図８（Ａ）において、配電線５ａは、分岐点ＣＰにおいて、支線（配電線５ｂ、５ｃ）に分岐している。支線は、分岐点ＣＰに対して下流側（変電所ＴＲと反対側）の配電線である。配電線５ｂには、開閉器ＳＷｂ１、ＳＷｂ２、ＳＷｂ３が設けられている。また、配電線５ｃには、開閉器ＳＷｃ１、開閉器ＳＷｃ２が設けられている。すなわち、図８（Ａ）において、開閉器が設けられる支線は、配電線５ｂ、５ｃであり、その数（上記のＭ）は２である。
【００５０】
また、配電線５ｂ（支線）の終端は、開閉器ＳＷｂ３（連係開閉器）であり、変電所ＴＲ（遮断器ＣＢ）と開閉器ＳＷｂ３との間に設けられる開閉器は、開閉器ＳＷａ１、ＳＷｂ１、ＳＷｂ２、ＳＷｂ３であり、その数は４である。また、配電線５ｃ（支線）の終端は、開閉器ＳＷｃ２（連係開閉器）であり、変電所ＴＲ（遮断器ＣＢ）と開閉器ＳＷｃ２との間に設けられる開閉器は、開閉器ＳＷａ１、ＳＷｃ１、ＳＷｃ２であり、その数は３である。変電所ＴＲ（遮断器ＣＢ）と支線の終端との間に設けられる開閉器の数は、１つの終端（開閉器ＳＷｂ３）に関して４つであり、他の終端（開閉器ＳＷｃ２）に関して３つであり、その最大値（Ｎ）は４である。
【００５１】
図８（Ｂ）において、配電線５ａは、分岐点ＣＰにおいて、支線（配電線５ｂ、５ｄ）に分岐している。配電線５ｂについては図８（Ａ）と同様である。配電線５ｄには、開閉器ＳＷｄ１が設けられている。すなわち、図８（Ｂ）において、開閉器が設けられる支線は、配電線５ｂ、５ｄであり、その数（上記のＭ）は２である。配電線５ｄの終端ＥＰは、他の配電系統、配電線に連係されていない。このような終端ＥＰには開閉器が設けられない場合がある。変電所ＴＲ（遮断器ＣＢ）と配電線５ｄの終端ＥＰとの間に設けられる開閉器は、開閉器ＳＷａ１、ＳＷｄ１であり、その数は２である。変電所ＴＲ（遮断器ＣＢ）と支線の終端との間に設けられる開閉器の数は、１つの終端（開閉器ＳＷｂ３）に関して４つであり、他の終端ＥＰに関して２つであり、その最大値（Ｎ）は４である。
【００５２】
図８（Ｃ）において、配電線５ａは、分岐点ＣＰにおいて、支線（配電線５ｂ、５ｅ）に分岐している。配電線５ｂについては図８（Ａ）と同様である。配電線５ｅには、開閉器が設けられていない。開閉器が設けられない支線（配電線５ｅ）については、上記のＭを定める上で、支線の数に含めない。図８（Ｃ）において、開閉器が設けられる支線は、配電線５ｂであり、その数（上記のＭ）は１である。変電所ＴＲ（遮断器ＣＢ）と支線の終端との間に設けられる開閉器の数は、１つの終端（開閉器ＳＷｂ３）に関して４つであり、その最大値（Ｎ）は４である。
【００５３】
なお、上記のＭは、配電系統１において、自装置よりも下流側（変電所ＴＲと反対側）に開閉器が存在しない開閉器の数と定義することもできる。例えば、図８（Ａ）において、自装置よりも下流側に開閉器が存在しない開閉器は、開閉器ＳＷｂ３、ＳＷｃ２であり、その数（Ｍ）は２である。また、図８（Ｂ）において、自装置よりも下流側に開閉器が存在しない開閉器は、開閉器ＳＷｂ３、ＳＷｄ１であり、その数（Ｍ）は２である。また、図８（Ｃ）において、自装置よりも下流側に開閉器が存在しない開閉器は、開閉器ＳＷｂ３であり、その数（Ｍ）は１である。
【００５４】
分岐点ＣＰから下流側の支線の終端は、図８（Ａ）の支線（配電線５ｂ）のように連系開閉器（開閉器ＳＷｂ３）である場合もあるし、図７（Ｂ）の支線（配電線５ｄ）のように終端ＥＰである場合もある。以下の説明においては、支線の終端は連系開閉器であるとし、図８（Ｃ）の支線（配電線５ｅ）のように開閉器が設けられない支線を省略する。
【００５５】
図７の説明に戻り、図７（Ａ）において、連系開閉器（開閉器ＳＷ１５，ＳＷ１７、ＳＷ２０）の数（Ｍ）、すなわち開閉器が設けられる支線の終端の数は３つであり、図７（Ｂ）の階層マトリクスＭＸ１の行数（Ｍ）は３行である。また、変電所ＴＲ（遮断器ＣＢ）と開閉器が設けられる支線の終端（連系開閉器）との間に設けられる開閉器の数は、遮断器ＣＢと開閉器ＳＷ１５との間で５個であり、遮断器ＣＢと開閉器ＳＷ１７との間で５個であり、遮断器ＣＢと開閉器ＳＷ２０との間で５個である。この場合、変電所ＴＲと開閉器が設けられる支線の終端との間に設けられる開閉器の数の最大値が５であり、図７（Ｂ）の階層マトリクスＭＸ１の列数（Ｎ）は５列である。なお、図７（Ｂ）等において、ｉは行番号であり、１以上Ｍ以下の整数である。また、ｊは列番号であり、１以上Ｎ以下の整数である。以下の説明において、行列の要素の位置を、適宜、ｉとｊとの組（ｉ，ｊ）で表す。例えば、（１，２）は１行目２列目の要素である。
【００５６】
階層マトリクスＭＸ１の行Ｌ１は、図７（Ａ）の開閉器群Ｇ１に対応する。開閉器群Ｇ１は、遮断器ＣＢから連系開閉器（開閉器ＳＷ１５）とを結ぶ配電線に設けられる開閉器ＳＷ１１〜ＳＷ１５のグループである。行Ｌ１には、開閉器ＳＷの有無を「０」または「１」で二値的に表した要素が配列されている。連系開閉器（例、開閉器ＳＷ１５）は、開放に設定されるので「０」で表すことにする。階層マトリクスＭＸ１において、値が「１」の要素は、開閉器ＳＷと１対１で対応しており、遮断器ＣＢから開閉器ＳＷ１５へ向かう順、すなわち潮流方向の上流から下流へ向かう順に並んでいる。例えば、（１，１）の要素は開閉器ＳＷ１１に対応し、（１，２）の要素は開閉器ＳＷ１２に対応する。
【００５７】
階層マトリクスＭＸ１の行Ｌ２は、図７（Ａ）の開閉器群Ｇ２に対応する。開閉器群Ｇ２は、開閉器群Ｇ１との分岐から連系開閉器（開閉器ＳＷ１７）までの配電線に設けられる開閉器ＳＷ１６、ＳＷ１７のグループである。行Ｌ２において、開閉器群Ｇ１と開閉器群Ｇ２との分岐よりも上流側（変電所ＴＲ側）に対応する要素は「０」で表され、この分岐よりも下流側（開閉器ＳＷ１７側）に対応する要素は「１」で表される。（２、４）の要素は開閉器ＳＷ１６に対応し、（２，５）の要素は開閉器ＳＷ１７に対応する。
【００５８】
階層マトリクスＭＸ１の行Ｌ３は、図７（Ａ）の開閉器群Ｇ３に対応する。行Ｌ３において、開閉器群Ｇ１と開閉器群Ｇ３との分岐よりも上流側（変電所ＴＲ側）に対応する要素は「０」で表され、この分岐よりも下流側（開閉器ＳＷ２０側）に対応する要素は「１」で表される。（３、３）の要素は開閉器ＳＷ１８に対応し、（３，４）の要素は開閉器ＳＷ１９に対応し、（３，５）の要素は開閉器ＳＷ２０に対応する。図７（Ｃ）は、一般化した階層マトリクスＭＸである。ここで要素ｘｍ，ｎは、ｍ行目ｎ列目の要素である。ｍは、１以上Ｍ以下の整数であり、ｎは１以上Ｎ以下の整数である。
【００５９】
図４の説明に戻り、行列生成部３１は、上述のような階層マトリクスＭＸを、系統管理装置３の記憶部２５に格納されているデータベース（開閉器の接続情報）を用いて生成する。例えば、行列生成部３１は、記憶部２５のデータベースから１つ以上の開閉器を含む支線の終端（以下、支線終端という）を抽出する。支線終端は、１つ以上の開閉器と連系開閉器とを含む支線における連系開閉器（例、図８（Ｂ）の符号ＳＷｂ３）、あるいは、１つ以上の開閉器を含むが連系開閉器を含まない支線の終端（例、図８（Ｂ）の符号ＥＰ）である。行列生成部３１は、上述の支線終端の数を上記のＭとする。また、行列生成部３１は、開閉器の接続情報を参照して各支線終端から変電所までの配電線たどりながら、この配電線に設けられた開閉器の数をカウントする。そして、行列生成部３１は、複数の支線終端に対応する複数の配電線における開閉器の数の最大値をＮとする。また、行列生成部３１は、支線終端に対応する要素を「０」とし、開閉器の接続情報を参照して、支線終端から変電所へ向かって配電線をたどり、他の配電線との分岐までに設けられる開閉器に対応する要素を「１」にする。行列生成部３１は、このような処理を複数の配電線のそれぞれについて行うことで、階層マトリクスＭＸを生成する。
【００６０】
時限算出部３２は、設定対象の開閉器ＳＷに応じて行列から選択される要素を積算して、設定対象の開閉器ＳＷの時限を算出する。図９は、時限算出部３２による時限設定方法の第１の例を示す図である。時限算出部３２は、例えば、図９（Ａ）に示す式（１）を用いて時限を算出する。式（１）において、Ｔｍ，ｎは、階層マトリクスＭＸの（ｍ，ｎ）の要素に対応する開閉器ＳＷの時限である。図９（Ｂ）の階層マトリクスＭＸにおいて、符号ＥＭ１は、設定対象の開閉器ＳＷに対応する要素（ｘｍ，ｎ）であり、式（１）の右辺第１項は、ｘｍ，ｎよりも１列前（ｎ−１）かつｘｍ，ｎよりも後の行に属する要素ＥＭ２の積算である。また、式（１）の右辺第２項は、ｘｍ，ｎと同じ列（ｎ）かつｘｍ，ｎよりも前の行に属する要素ＥＭ３の積算である。
【００６１】
図１０は、図９の時限設定方法を図７の配電系統の開閉器の動作に適用した例を示す図である。図１０（Ａ）において、設定対象の開閉器は、（２，４）の要素ＥＭ１に対応するものとする。式（１）の第１項は、要素ＥＭ２の積算（１）であり、式（１）の第２項は、要素ＥＭ３の積算（１）であり、式（１）から時限Ｔ２，４は３と算出される。図１０（Ｂ）の行列ＭＸ２は、式（１）に従って算出された各開閉器の時限を配列した行列である。行列ＭＸ２の要素は、階層マトリクスＭＸ１と同様に開閉器の並び順で配列されている。
【００６２】
また、図１０（Ｃ）には、要素ＥＭ４について、遮断器ＣＢが開放から投入に切替えられてから、要素ＥＭ４に対応する開閉器が投入になるまでの時間（以下、投入時間という）を算出する方法を示した。図５および図６で説明したように、開閉器は、変電所に近い側から順に投入に切替えられるので、要素ＥＭ４に対応する開閉器の投入時間を時限で表すと、自装置と変電所との間の開閉器の時限、及び自装置の時限に相当する要素ＥＭ５の積算値（１＋１＋２＋３＝７）になる。図１０（Ｄ）は、各開閉器の投入時間を時限で表して配列した行列ＭＸ３である。図１０（Ｄ）に示すように、投入時間（１、２、３、４、５、６、７）は、複数の開閉器で重複していない。このように、図９（Ａ）の式（１）を用いると、複数の開閉器で投入時間が重複しないように、各開閉器の時限を算出することができる。
【００６３】
図１１は、時限設定方法の第２の例を示す図である。時限算出部３２は、例えば、図１１（Ａ）に示す式（２）を用いて時限を算出してもよい。式（２）において、ｐ、ｑは、設定対象の開閉器に対して親ノードの開閉器に対応する要素の位置である。親ノードの開閉器は、（ｎ−１）列を参照し、１行からｍ行の範囲で最大値となる行番号の開閉器である。図１１（Ｂ）の行列ＭＸ４は、式（２）に従って算出された各開閉器の時限を配列した行列である。行列ＭＸ４の要素は、図１０の階層マトリクスＭＸ１と同様に開閉器の並び順で配列されている。また、図１１（Ｃ）の行列ＭＸ５は、各開閉器の投入時間を時限で表した行列である。図１１（Ｃ）に示すように、投入時間（１、２、３、４、５、６、７）は、複数の開閉器で重複していない。このように、図１１（Ａ）の式（２）を用いると、複数の開閉器で投入時間が重複しないように、各開閉器の時限を算出することができる。
【００６４】
図４の説明に戻り、潮流方向設定部３３は、階層マトリクスＭＸ１から設定対象の開閉器ＳＷに対する電力供給の方向を取得し、取得した方向を潮流方向に設定する。図１２は、潮流方向の設定方法の例を示す図である。図１２（Ａ）において、開閉器ＳＷは、ノードＸ１およびノードＸ２の間に接続されている。ノードＸ１およびノードＸ２は、それぞれ、開閉器ＳＷと同じ配電線で開閉器ＳＷの隣の開閉器との間の接続点であり、例えば各ノードに割り付けられる識別番号（ＩＤ）で表される。
【００６５】
図１２（Ｂ）において、変電所ＴＲ（電源）は、開閉器ＳＷ２２に対してノードＸ１側に配置されており、支線終端（ここでは、連系開閉器である開閉器ＳＷ２３）は、開閉器ＳＷ２２に対してノードＸ２側に配置されている。この場合、潮流方向はノードＸ１（Ａ端子１４ａ）からノードＸ２（Ｂ端子１４ｂ）へ向かう方向に設定される。また、図１２（Ｃ）において、変電所ＴＲ（電源）は、開閉器ＳＷ２２に対してノードＸ２側に配置されており、支線終端（ここでは、連系開閉器である開閉器ＳＷ２１）は、開閉器ＳＷ２２に対してノードＸ１側に配置されている。この場合、潮流方向はノードＸ２（Ｂ端子１４ｂ）からノードＸ１（Ａ端子１４ａ）へ向かう方向に設定される。なお、支線終端は、図１２において１つ以上の開閉器と連系開閉器とを含む支線における連系開閉器であるが、１つ以上の開閉器を含むが連系開閉器を含まない支線の終端（図８（Ｂ）の符号ＥＰ）である場合もある。
【００６６】
図４の潮流方向設定部３３は、例えば、図１２（Ｄ）に示す接続情報Ｄ３を用いて、潮流方向を設定する。接続情報Ｄ３は、例えばテーブルデータであり、「開閉器番号」、「Ａ端子側」、「Ｂ端子側」、「潮流方向」、及び「送電方向」の項目を含む。「開閉器番号」は、各開閉器ＳＷに割り付けられる識別番号（ＩＤ）である。「Ａ端子側」は、各開閉器のＡ端子１４ａが接続されるノードの識別番号である。「Ｂ端子側」は、各開閉器のＢ端子１４ｂが接続されるノードの識別番号である。「潮流方向」は、「Ａ端子側」および「Ｂ端子側」に示された２つのノードを用いて潮流方向を表す情報である。「送電方向」は、Ａ端子１４ａおよびＢ端子１４ｂとを用いて送電方向を表す情報である。
【００６７】
潮流方向設定部３３は、階層マトリクスＭＸから設定対象の開閉器に対する電力供給の方向を取得する。例えば、潮流方向設定部３３は、階層マトリクスＭＸにおいて設定対象の開閉器に相当する要素（以下、設定対象の要素という）を特定する。そして、潮流方向設定部３３は、設定対象の要素が属する行において列番号（ｊ）が設定対象の要素よりも１小さい要素（左隣の要素）を参照する。左隣の要素が「１」である場合、潮流方向設定部３３は、左隣の要素に対応する開閉器と設定対象の開閉器との間のノードを上流側のノードとする。また、左隣の要素が「０」である場合、潮流方向設定部３３は、左隣の要素から行番号（ｉ）が減少する方向へ要素を探索して、最初に「１」となる要素を特定する。すなわち、潮流方向設定部３３は、設定対象の要素の左隣の要素が属する列において、左隣の要素の行番号より小さく、かつ要素が「１」である最大の行番号を特定する。そして、潮流方向設定部３３は、特定した最初に「１」となる要素に対応する開閉器と設定対象の開閉器との間のノードを上流側のノードとする。また、潮流方向設定部３３は、設定対象の開閉器において、上記の上流側のノードと反対側のノードを下流側のノードとする。
【００６８】
潮流方向設定部３３は、上述のようにして導出した上流側のノードと下流側のノードとを用いて、「潮流方向」が「ノードＸ１」から「ノードＸ２」である場合に、「送電方向」を「Ａ」から「Ｂ」へと設定する。また、潮流方向設定部３３は、「潮流方向」が「ノードＸ２」から「ノードＸ１」である場合に、「送電方向」を「Ｂ」から「Ａ」へと設定する。
【００６９】
図４の説明に戻り、系統切替を行う際に、オペレータは、系統管理装置３の操作部２２を用いて、系統切替によって連系開閉器から変更する開閉器（例、図１の開閉器ＳＷａ）、及び系統切替によって連系開閉器へ変更する開閉器（例、図１の開閉器ＳＷｂ）を指定する。演算部２４は、指定された開閉器の情報を用いて、複数の配電系統１のうち系統切替がなされる配電系統（図１（Ａ）の配電系統１ａ、１ｂ）を抽出する。時限算出部３２は、抽出された配電系統の開閉器について、図９および図１１で説明したように時限を算出する。また、潮流方向設定部３３は、抽出された配電系統の開閉器について、図１２で説明したように、潮流方向を設定する。
【００７０】
記憶部２５には、各開閉器について、現在の時限の設定および現在の潮流方向の設定が記憶されている。系統管理装置３は、各開閉器ＳＷについて、時限算出部３２が算出した時限が記憶部２５に記憶されている現在の時限と異なる場合に、時限算出部３２が算出した時限を通信部２１によって開閉器ＳＷの通信部１１へ送信する。また、系統管理装置３は、投入の状態から連系開閉器に変更される開閉器ＳＷに対して、時限として「０」を送信する。開閉器ＳＷは、系統管理装置３から受信した時限で時限連系設定情報Ｄ１を更新することで、系統管理装置３から受信した時限を設定に反映させる。
【００７１】
また、系統管理装置３は、各開閉器ＳＷについて、潮流方向設定部３３が設定した潮流方向が記憶部２５に記憶されている現在の潮流方向と異なる場合に、潮流方向設定部３３が設定した潮流方向を通信部２１によって開閉器ＳＷの通信部１１へ送信する。開閉器ＳＷは、系統管理装置３から受信した潮流方向で潮流方向設定情報Ｄ２を更新することで、系統管理装置３から受信した潮流方向を設定に反映させる。
【００７２】
なお、潮流方向設定部３３は、上記の階層マトリクスを用いないで、開閉器の潮流方向の設定値を導出してもよい。また、系統管理装置３は、潮流方向設定部３３を備えなくてもよい。例えば、潮流方向設定部３３は、系統管理装置３と異なる処理装置に設けられ、開閉器の潮流方向の設定値を導出してもよい。また、オペレータが開閉器の潮流方向の設定値を導出してもよい。系統管理装置３は、上記の開閉器の潮流方向の設定値の入力を受けて、開閉器の潮流方向の設定を上記の設定値へ変更してもよい。
【００７３】
次に、上述の系統管理システム２の動作に基づいて、実施形態に係る系統管理方法について説明する。図１３は、実施形態に係る系統管理方法を示すフローチャートである。ステップＳ１において、オペレータの指定等によって系統切替が実行される。ステップＳ２において、系統管理装置３の演算部２４は、切替えられた配電系統を抽出する。ステップＳ３において、系統管理装置３の演算部２４は、ステップＳ２で抽出された配電系統から設定対象の配電系統を選択する。ステップＳ４において、演算部２４の時限算出部３２は、時限連系設定を実行する（後に図１４で説明する）。ステップＳ５において、演算部２４の潮流方向設定部３３は、潮流方向設定を実行する（後に図１５で説明する）。
【００７４】
ステップＳ６において、系統管理装置３の演算部２４は、ステップＳ２で抽出した全ての配電系統について、ステップＳ４およびステップＳ５の設定が終了したか否かを判定する。系統管理装置３の演算部２４は、抽出した配電系統の一部について、ステップＳ４およびステップＳ５の設定が終了していないと判定した場合（ステップＳ６；Ｎｏ）、ステップＳ３に戻り、次の設定対象の配電系統を選択し、以降の処理を繰り返し実行する。また、系統管理装置３の演算部２４は、ステップＳ２で抽出した全ての配電系統について、ステップＳ４およびステップＳ５の設定が終了したと判定した場合（ステップＳ６；Ｙｅｓ）、一連の処理を終了する。
【００７５】
図１４は、時限連系設定処理（図１３のステップＳ４）を示すフローチャートである。ステップＳ１１において、系統管理装置３の演算部２４は、切替時に開放される開閉器の時限を連系（「０」）に設定する。ステップＳ１２において、系統管理装置３の行列生成部３１は、切替後の開閉器の階層マトリクスＭＸを生成する（図７参照）。ステップＳ１３において、系統管理装置３の時限算出部３２は、階層マトリクスＭＸを用いて時限を算出する（図９、図１１参照）。
【００７６】
ステップＳ１４において、系統管理装置３の演算部２４は、設定を確認する対象の開閉器を選択する。ステップＳ１５において、演算部２４は、対象の開閉器について時限変更があるか否かを判定する。例えば、演算部２４は、ステップＳ１３において時限算出部３２が算出した時限と、記憶部２５に記憶されている現在の時限とを比較し、判定を行う。演算部２４は、時限変更があると判定した場合（ステップＳ１５；Ｙｅｓ）、ステップＳ１６において、通信部２１によって時限を設定対象の開閉器ＳＷに送信し、時限を変更させる。
【００７７】
演算部２４は、ステップＳ１６の終了後、又は時限変更がないと判定した場合（ステップＳ１５；Ｎｏ）、ステップＳ１７において設定の確認が予定された全ての開閉器ＳＷについて確認が終了したか否かを判定する。演算部２４は、設定の確認が予定された一部の開閉器ＳＷについて確認が終了していない判定した場合（ステップＳ１７；Ｎｏ）、ステップＳ１４に戻り、次に設定を確認する対象の開閉器を選択し、以降の処理を繰り返す。演算部２４は、設定の確認が予定された全ての開閉器ＳＷについて確認が終了したと判定した場合（ステップＳ１７；Ｙｅｓ）、一連の処理を終了する。
【００７８】
図１５は、潮流方向設定処理（図１３のステップＳ５）を示すフローチャートである。ステップＳ２１において、系統管理装置３の演算部２４は、設定を確認する対象の開閉器を選択する。ステップＳ２２において、潮流方向設定部３３は、図１４のステップＳ１２において生成された階層マトリクスＭＸを用いて、切替後の潮流方向（変電所ＴＲから連系開閉器等の支線終端へ向かう方向）を取得する。潮流方向設定部３３は、記憶部２５に記憶されている送電テーブル（現在の潮流方向）と、ステップＳ２３で階層マトリクスＭＸを用いて取得した潮流方向とを照合する。
【００７９】
潮流方向設定部３３は、ステップＳ２４において、階層マトリクスＭＸを用いて取得した潮流方向と送電テーブルとが整合するか否か（潮流方向の変更があるか否か）を判定する。潮流方向設定部３３は、階層マトリクスＭＸを用いて取得した潮流方向と送電テーブルとが整合しないと判定した場合（ステップＳ２４；Ｎｏ）、階層マトリクスＭＸを用いて取得した潮流方向を通信部２１によって設定対象の開閉器ＳＷの通信部１１へ送信し、潮流方向を変更させる。
【００８０】
系統管理装置３の演算部２４は、ステップＳ２５の処理後、又は階層マトリクスＭＸを用いて取得した潮流方向と送電テーブルとが整合すると潮流方向設定部３３が判定した場合（ステップＳ２４；Ｙｅｓ）、ステップＳ２６において、設定の確認が予定された全ての開閉器ＳＷについて確認が終了したか否かを判定する。演算部２４は、設定の確認が予定された一部の開閉器ＳＷについて確認が終了していない判定した場合（ステップＳ２６；Ｎｏ）、ステップＳ２１に戻り、次に設定を確認する対象の開閉器を選択し、以降の処理を繰り返す。演算部２４は、設定の確認が予定された全ての開閉器ＳＷについて確認が終了したと判定した場合（ステップＳ２６；Ｙｅｓ）、一連の処理を終了する。
【００８１】
上述の実施形態において、系統管理装置３は、例えばコンピュータシステムを含む。系統管理装置３は、記憶部２５に記憶されているプログラムを読み出し、このプログラムに従って各種の処理を実行する。このプログラムは、配電系統に設けられ、予め設定された潮流方向の電力供給を受けてから、時限により定まる時間が経過した時点で接点間が絶縁から導通へ切替わる複数の開閉器の潮流方向および時限を設定する系統管理プログラムであって、コンピュータに、開閉器の有無を二値的に表した要素が配電系統における複数の開閉器の並び順で配列された行列を生成することと、設定対象の開閉器に応じて行列から選択される要素を積算して時限を算出することと、行列から設定対象の開閉器に対する電力供給の方向を取得し、取得した方向を潮流方向に設定することと、を実行させる。このプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記録されて提供されてもよい。
【００８２】
なお、本発明の技術範囲は、上述の実施形態などで説明した態様に限定されるものではない。上述の実施形態などで説明した要件の１つ以上は、省略されることがある。また、上述の実施形態などで説明した要件は、適宜組み合わせることができる。また、法令で許容される限りにおいて、上述の実施形態などで引用した全ての文献の開示を援用して本文の記載の一部とする。
【符号の説明】
【００８３】
１・・・配電系統
２・・・系統管理システム
３・・・系統管理装置
３１・・・行列生成部
３２・・・時限算出部
３３・・・潮流方向設定部
Ｄ３・・・接続情報
ＭＸ・・・階層マトリクス
ＳＷ・・・開閉器
【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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【図１４】
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【図１５】
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