(57)【要約】【課題】入力電圧に対する出力電圧を離散的調整動作によって調整する電圧調整装置を含む電力系統モデルに対する状態量の計算精度を向上させる。【解決手段】電力系統モデルに含まれる電圧調整装置であって、入力電圧に対する出力電圧を離散的調整動作によって調整する電圧調整装置の離散的調整動作を停止させる調整動作制御部１２１と、電力系統モデルの各ノードの状態量を上流側の先頭ノードから逐次計算する前進計算と、下流側の末端ノードの状態量の誤差に基づいて先頭ノードの状態変数を修正する後進計算とを含む収束計算方法を用いて、離散的調整動作が停止した状態で各ノードの状態量を計算する潮流計算部１２２とを備えて潮流計算装置１を構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統モデルに含まれる電圧調整装置であって、入力電圧に対する出力電圧を離散的調整動作によって調整する前記電圧調整装置の前記離散的調整動作を停止させる調整動作制御部と、
前記電力系統モデルの各ノードの状態量を上流側の先頭ノードから逐次計算する前進計算と、下流側の末端ノードの状態量の誤差に基づいて前記先頭ノードの状態変数を修正する後進計算とを含む収束計算方法を用いて、前記離散的調整動作が停止した状態で前記各ノードの前記状態量を計算する潮流計算部と
を備える、潮流計算装置。
【請求項２】
前記調整動作制御部は、前記潮流計算部により計算された前記出力電圧と前記電圧調整装置の目標電圧との差分電圧が前記離散的調整動作に対して設定された電圧不感帯幅よりも大きい場合に、前記離散的調整動作を稼動させ、
前記潮流計算部は、前記収束計算方法を用いて、前記離散的調整動作が稼動した状態で前記各ノードの前記状態量を計算する
請求項１に記載の潮流計算装置。
【請求項３】
前記電圧調整装置は、前記電力系統モデルの配電線に直列に接続される
請求項１又は２に記載の潮流計算装置。
【請求項４】
前記電圧調整装置は、前記電力系統モデルの配電線に並列に接続される
請求項１又は２に記載の潮流計算装置。
【請求項５】
電力系統モデルに含まれる電圧調整装置であって、入力電圧に応じた出力電圧を離散的調整動作によって調整する前記電圧調整装置の前記離散的調整動作を停止させ、
前記電力系統モデルの各ノードの状態量を上流側の先頭ノードから逐次計算する前進計算と、下流側の末端ノードの状態量の誤差に基づいて前記先頭ノードの状態変数を修正する後進計算とを含む収束計算方法を用いて、前記離散的調整動作が停止した状態で前記各ノードの前記状態量を計算する
を含む処理をコンピュータが実行する潮流計算方法。
【請求項６】
電力系統モデルに含まれる電圧調整装置であって、入力電圧に応じた出力電圧を離散的調整動作によって調整する前記電圧調整装置の前記離散的調整動作を停止させ、
前記電力系統モデルの各ノードの状態量を上流側の先頭ノードから逐次計算する前進計算と、下流側の末端ノードの状態量の誤差に基づいて前記先頭ノードの状態変数を修正する後進計算とを含む収束計算方法を用いて、前記離散的調整動作が停止した状態で前記各ノードの前記状態量を計算する
を含む処理をコンピュータに実行させる潮流計算プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、潮流計算装置、潮流計算方法、及び潮流計算プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電力系統では、例えば、運用中の電圧を監視したり、事故時の負荷融通を判断するために、該電力系統のモデルを用いて潮流計算が行われ得る。潮流計算では、電力系統の既知の状態量を基に未知の状態量が計算される。状態量は、電力系統上の任意の点（ノード）やノード間の接続線（ブランチ）における電圧の大きさ、電圧の位相角、有効電力、無効電力、及び電力系統のインピーダンス情報等の定数等で構成され得る。例えば、配電系統等の放射状の電力系統に対する計算方法にはＢＦＳ（Backward Forward Sweep）法がある。ＢＦＳ法では、収束条件を満たすまでループ処理が実行されることによって状態量が計算される。
【０００３】
なお、関連する技術として特許文献１及び２に記載の技術が知られている。
特許文献１に記載の配電系統モデルは、分散電源が連系された電力系統の潮流計算に用いられ、誘導発電機が分散電源として系統に連系された誘導機型分散電源モデルである。この誘導機型分散電源モデルでは、その出力である有効電力Ｐを一定として定出力制御したときに係数ａ２及び連系ノードの電圧Ｖの２乗項の積と、係数ａ１及び電圧Ｖの１乗項の積と、係数ａ０及び電圧Ｖの０乗項の積との和によって無効電力Ｑが近似される。係数ａ２は、有効電力Ｐ、誘導発電機の一次漏れリアクタンスｘ１、二次漏れリアクタンスｘ２、励磁サセプタンスｂ０を用いて表される。また、係数ａ１及びａ０は、有効電力Ｐ、誘導発電機の一次漏れリアクタンスｘ１、二次漏れリアクタンスｘ２を用いて表される。
【０００４】
特許文献２に記載の電力系統潮流計算装置は、出力制限判定手段、収束計算手段、収束判定手段、及び出力手段を備える。出力制限判定手段は、潮流方程式の収束計算のｉ次近似解が設備容量の出力制限にかかっているか否かを判定する。収束計算手段は、設備容量の出力制限値を考慮していない潮流方程式を予め記憶する。収束計算手段は、ｉ次近似解が設備容量の出力制限にかかっているときは設備容量の出力制限値に固定した特性の潮流方程式に変更してｉ＋１次近似解を求める。また、収束計算手段は、ｉ次近似解が設備容量の出力制限にかかっていないときは予め記憶された潮流方程式でｉ＋１次近似解を求める。収束判定手段は、収束計算手段が予め定めた所定回数の収束計算を行ったときに収束計算が収束したか否かを判定する。出力手段は、収束判定手段で収束計算が収束したと判定したときはそのときの近似解を潮流解として出力し、収束しないと判定したときは潮流解無しを出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−７８３５８号公報
【特許文献２】特開２０１２−８０７０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ＢＦＳ法では、収束条件を満たす前のループ処理の過程で計算される状態量と、収束条件を満たして最終的に得られる状態量とが大きくことなることが生じ得る。このため、入力電圧に対する出力電圧をタップ切替等によって離散的に調整する電圧調整装置を含む電力系統モデルに対してＢＦＳ法を用いて潮流計算が行われる場合には、計算過程で誤ってタップ切替等が行われる可能性がある。計算過程で誤ってタップ切替等が行われると、状態量の計算精度が悪くなる。
【０００７】
本発明の一側面にかかる目的は、入力電圧に対する出力電圧を離散的調整動作によって調整する電圧調整装置を含む電力系統モデルに対する状態量の計算精度を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一実施形態に従った潮流計算装置は調整動作制御部及び潮流計算部を備える。調整動作制御部は、電力系統モデルに含まれる電圧調整装置であって、入力電圧に対する出力電圧を離散的調整動作によって調整する電圧調整装置の離散的調整動作を停止させる。潮流計算部は、収束計算方法を用いて、離散的調整動作が停止した状態で各ノードの状態量を計算する。収束計算方法には、電力系統モデルの各ノードの状態量を上流側の先頭ノードから逐次計算する前進計算と、下流側の末端ノードの状態量の誤差に基づいて先頭ノードの状態変数を修正する後進計算とが含まれる。
【発明の効果】
【０００９】
一実施形態に従った潮流計算装置によれば、入力電圧に対する出力電圧を離散的調整動作によって調整する電圧調整装置を含む電力系統モデルに対する状態量の計算精度を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に従った潮流計算装置の構成例を示す図である。
【図２】実施形態に従った潮流計算方法の処理フローの一例を示す図である。
【図３】ＢＦＳ法に従った処理フローの一例を示す図である。
【図４】潮流計算の対象である電力系統モデルの第１の構成例を示す図である。
【図５】電力系統モデルの第１の構成例に対するデータ構成例を示す図
【図６】電力系統モデルの第１の構成例に含まれる変圧器の特性を説明する図である
【図７】電力系統モデルの第１の構成例に含まれる変圧器のタップ動作を説明する図である。
【図８】変圧器のタップ切替が稼動した場合の潮流計算結果を説明する図である。
【図９】変圧器のタップ切替が停止した場合の潮流計算結果を説明する図である。
【図１０】潮流計算の対象である電力系統モデルの第２の構成例を示す図である。
【図１１】電力系統モデルの第２の構成例に対するデータ構成例を示す図である。
【図１２】電力系統モデルの第２の構成例に含まれる調相設備の第１の構成例を示す図である。
【図１３】電力系統モデルの第２の構成例に含まれる調相設備の離散的調整動作を説明する図である。
【図１４】調相設備の離散的調整動作が稼動した場合の潮流計算結果を説明する図である。
【図１５】調相設備の離散的調整動作が停止した場合の潮流計算結果を説明する図である。
【図１６】電力系統モデルの第２の構成例に含まれる調相設備の第２の構成例を示す図である。
【図１７】実施形態に従った潮流計算プログラムを実行するコンピュータの構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面に基づいて実施形態について詳細を説明する。
【００１２】
＜潮流計算装置の構成＞
図１は、実施形態に従った潮流計算装置の構成例を示す図である。図１に示す構成例では、潮流計算装置１は、入力部１１、計算部１２、記憶部１３、出力部１４、及び通信部１５を含む。
【００１３】
入力部１１は、例えば、キーボード、マウス、及び／又はタッチパネル等である。通信部１５は、例えば、他の情報処理装置（図示せず）と通信するための有線又は無線の送受信機である。入力部１１或いは通信部１５には、潮流計算に用いられる電力系統モデルの系統データが入力する。
【００１４】
入力される系統データには、例えば、系統構成、設備定数、及び運用条件に関するデータが含まれる。系統構成データは、例えば、発電機、変圧器、調相設備、及び配電線の接続状態等である。設備定数データは、例えば、各設備及び機器のインピーダンスやアドミタンス、並びに変圧器のタップ情報等である。運用条件データは、例えば、各ノードにおける発電量及び負荷量等である。入力された系統データは、記憶部１３に記憶される。記憶部１３は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）等である。
【００１５】
計算部１２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、マルチコアＣＰＵ、又はプログラマブルなデバイス（ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）等）である。計算部１２は、調整動作制御部１２１及び潮流計算部１２２を含む。
【００１６】
調整動作制御部１２１は、潮流計算の対象である電力系統モデルに含まれる電圧調整装置の離散的調整動作を停止させる。また、潮流計算部１２２により計算された電圧調整装置の出力電圧と該電圧調整装置の目標電圧との差分電圧が、離散的調整動作に対して設定された電圧不感帯幅よりも大きい場合には、調整動作制御部１２１は離散的調整動作を稼動させる。
【００１７】
電力系統モデルに含まれる電圧調整装置は、入力電圧に対する出力電圧を離散的調整動作によって調整する装置である。入力電圧は、電圧調整装置の接続点において電圧調整装置が検出した系統電圧である。電圧調整装置は、出力電圧が目標電圧に近づくように離散的調整動作を行う。電圧調整装置は、例えば、電力系統モデルの配電線に直列接続され、入力電圧に対する出力電圧をタップ切替により離散的に調整する変圧器であってもよく、ＳＶＲ（step Voltage Regulator）等を含む。また、電圧調整装置は、例えば、電力系統モデルの配電線に並列接続され、入力電圧に対する無効電力投入量を離散的に調整する自動電圧制御機能付きの調相設備であってもよい。
【００１８】
潮流計算部１２２は、記憶部１３が記憶する系統データを用いて潮流計算を行う。具体的には、潮流計算部１２２は、離散的調整動作が停止又は稼動した状態で、電力系統モデルに含まれる各ノードの状態量を計算する。潮流計算により得られる状態量には、各ノードの電圧及び位相差、並びにブランチの送出有効電力及び送出無効電力が含まれ得る。潮流計算の結果は記憶部１３に記憶される。
【００１９】
潮流計算部１２２が行う潮流計算には、電力系統モデルの各ノードの状態量を上流側の先頭ノードから逐次計算する前進計算と、下流側の末端ノードの状態量の誤差に基づいて前記先頭ノードの状態変数を修正する後進計算とを含む収束計算方法が用いられる。こうした収束計算方法の一例にはＢＦＳ法が挙げられる。
【００２０】
出力部１４は、例えば、液晶ディスプレイ又はＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイである。出力部１４は潮流計算の結果を出力する。なお、潮流計算の結果は、通信部１５から他の情報処理装置へ出力されてもよい。
【００２１】
＜潮流計算方法の処理フロー＞
潮流計算装置１は、例えば、図２及び図３に示すような処理フローに従って潮流計算を行う。図２は、実施形態に従った潮流計算方法の処理フローの一例を示す図である。図３は、ＢＦＳ法に従った処理フローの一例を示す図である。
【００２２】
ステップＳ１０１において、潮流計算の対象となる電力系統モデルの系統データが入力部１１又は通信部１５を介して潮流計算装置１に入力し、記憶部１３は該系統データを記憶する。ステップＳ１０２において、調整動作制御部１２１は、系統データを記憶部１３から読み出し、離散的調整動作を含む電圧調整装置が電力系統モデルに含まれる否かを系統データを基に判定する。
【００２３】
離散的調整動作を含む電圧調整装置が電力系統に含まれないと判定された場合（ステップＳ１０２で“ＮＯ”）、一連の処理はステップＳ１０８に進む。離散的調整動作を含む電圧調整装置が電力系統に含まれると判定された場合（ステップＳ１０２で“ＹＥＳ”）、一連の処理はステップＳ１０３に進む。
【００２４】
ステップＳ１０３において、調整動作制御部１２１は、電圧調整装置の離散的調整動作を停止させる。例えば、電圧調整装置が前述したような変圧器である場合、調整動作制御部１２１は、系統データにおいて初期設定されたタップに電圧調整装置のタップを維持する。ステップＳ１０４において、潮流計算部１２２は、図３に示すような収束計算方法を用いて潮流計算を行う。すなわち、潮流計算部１２２は、離散的調整動作が停止した状態で各ノードの状態量を計算する。
【００２５】
ステップＳ２０１において、潮流計算部１２２は、初期値計算によって電力系統の負荷量や発電量を設定する。ステップＳ２０２において、潮流計算部１２２は、電力系統モデルの上流側の先頭ノードから下流側の末端方向へ電力方程式を逐次計算し、電力系統モデルの各状態量を決定する（前進計算）。ステップＳ２０３において、潮流計算部１２２は所定の収束条件を満たすか否かを判定する。収束条件は、例えば、末端ノードにおける状態量が判定基準値より小さいか否か、すなわち、潮流計算が収束したか否かといった条件や、ステップＳ２０２での計算回数が所定の計算回数又は計算時間に達したか否かといった条件である。
【００２６】
所定の収束条件を満たすと判定する場合（ステップＳ２０３で“ＹＥＳ”）、潮流計算部１２２は収束計算を終了する。一方、所定の収束条件を満さないと判定する場合（ステップＳ２０３で“ＮＯ”）、潮流計算部１２２は、末端ノードの状態量誤差分から先頭ノードの状態変数を修正し（ステップＳ２０４、後進計算）、ステップＳ２０２の処理に戻る。そして、潮流計算部１２２は、収束条件を満たすと判定するまでステップＳ２０２〜ステップＳ２０４のループ処理を繰り返す。
【００２７】
ステップＳ１０５において、調整動作制御部１２１は、潮流計算部１２２により計算された電圧調整装置の出力電圧と、該電圧調整装置の目標電圧との差分電圧ΔＥを計算する。そして、ステップＳ１０６において、調整動作制御部１２１は、差分電圧ΔＥの絶対値と、離散的調整動作に対して設定された電圧不感帯幅とを比較する。
【００２８】
差分電圧ΔＥの絶対値が電圧不感帯幅以下である場合（ステップＳ１０６で“ＮＯ”）、一連の処理はステップＳ１０９に進む。差分電圧ΔＥの絶対値が電圧不感帯幅を超える場合（ステップＳ１０６で“ＹＥＳ”）、一連の処理はステップＳ１０７に進む。
【００２９】
ステップＳ１０７において、調整動作制御部１２１は、電圧調整装置の離散的調整動作を稼動させる。例えば、電圧調整装置が前述したような変圧器である場合、調整動作制御部１２１は、入力電圧に従ったタップ切替を稼動させる。
【００３０】
ステップＳ１０８において、潮流計算部１２２は、図３に示しながら前述したような収束計算方法を用いて潮流計算を行う。すなわち、ステップＳ１０７を経てステップＳ１０８の潮流計算が行われる場合、潮流計算部１２２は、離散的調整動作が稼動した状態で各ノードの状態量を計算する。
【００３１】
ステップＳ１０９において、潮流計算部１２２は、潮流計算の結果である各ノードの状態量を出力する。出力された状態量は記憶部１３に記憶される。また、出力された状態量は、出力部１４又は通信部１５により出力されてもよい。
【００３２】
このように、実施形態に従った潮流計算方法では、離散的調整動作を伴う電圧調整装置が電力系統モデルに含まれる場合には、該離散的調整動作を停止して、ＢＦＳ法といった収束計算方法を用いた潮流計算がまず行われる。そして、潮流計算により得られた電圧調整装置の出力電圧と該電圧調整装置の目標電圧との差分が電圧不感帯幅を超える場合に限り、該離散的調整動作を稼動して、収束計算方法を用いた潮流計算が再度行われる。したがって、実施形態に従った潮流計算方法によれば、潮流計算の過程で誤った離散的調整動作が抑制されるため、電力系統モデルに対する状態量の計算精度を向上できる。
【００３３】
以下では、実施形態に従った潮流計算方法を電力系統モデルの具体的な構成例を示して更に説明する。
【００３４】
＜第１の構成例＞
図４は、潮流計算の対象である電力系統モデルの第１の構成例を示す図である。図４には、フィーダと称される配電線が電源側の変電所から放射状に広がる配電系統２が、電力系統モデルの第１の構成例として示されている。図４に示す構成例では、配電系統２は、配電線２１−１〜２１−２２、フィーダ遮断器（ＦＣＢ（Feeder Circuit Breaker））２２、変圧器２３、及び開閉器２４を含む。また、配電系統２は、電柱２５−１〜２５−２２及び需要家２６−１〜２６−４を含む。なお、配電系統２に含まれる配電線、開閉器、電柱、及び需要家の数は、図４に示す数に限定されず、任意の数であってよい。
【００３５】
変圧器２３は、電力系統モデルの配電線に直列に接続された電圧調整装置の一例である。変圧器２３は、例えば、電圧変動の大きい配電線に設置され得る。配電系統２では、フィーダ遮断器２２及び開閉器２４等を介して送電が行われる。図４に示した一例では、フィーダ遮断器２２はオン状態に設定され、開閉器２４はオフ状態に設定されている。
【００３６】
＜＜第１の構成例における系統データ＞＞
図４に示すように、配電系統２では、フィーダ遮断器２２及び電柱２５−１〜２５−２２はノードとして定義され、配電線２１−１〜２１−２２はブランチとして定義される。また、変圧器２３はブランチとして定義され、変圧器２３の二次側接続点もノードとして定義される。こうした定義付けによって、配電系統２は、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示す数値のようにデータ化される。図５は、電力系統モデルの第１の構成例に対するデータ構成例を示す図である。
【００３７】
例えば、配電系統２において、フィーダ遮断器２２と該フィーダ遮断器２２から下流側に１つ目の電柱２５−１と間の配電線２１−１のインピーダンスは、線路抵抗Ｒ＝０．０８０［Ω］、線路リアクタンスＸ＝０．１６０［Ω］と設定される。また、電柱２５−１に接続されている需要家２６−１の負荷量は、１６．４［ｋＷ］、６．８［ｋＶａｒ］であり、太陽光等の発電量は２．２［ｋＷ］、０．２［ｋＶａｒ］と設定される。
【００３８】
フィーダ遮断器２２をノードＮ１、電柱２５−１をノードＮ２と夫々定義すると、ノードＮ１及びノードＮ２は、上述のような設定において図５（Ａ）に示すノードテーブルの１行目及び２行目のようにデータ化される。このように、配電系統２に含まれるノードＮ１〜Ｎ２４は、ノード名、負荷量、及び発電量が相互に対応付けられてデータ化される。ノードテーブルは、系統データとして記憶部１３に記憶される。
【００３９】
また、配電線２１−１をブランチＢ１と定義すると、ブランチＢ１は、上述のような設定において図５（Ｂ）に示すブランチテーブルの１行目ように夫々データ化される。このように、配電系統２に含まれるブランチＢ１〜Ｂ２３は、ブランチ名、電源側ノード名、負荷側ノード名、ブランチタイプ、及びインピーダンスと相互に対応付けられて夫々データ化される。ブランチテーブルは、系統データとして記憶部１３に記憶される。
【００４０】
次に、変圧器２３は、図６に示すような特性に設定される。図６は、電力系統モデルの第１の構成例に含まれる変圧器の特性を説明する図である。具体的には、図６（Ａ）は変圧器の仕様を示し、図６（Ｂ）は変圧器のタップと定格電圧との関係を示す。なお、図６に示す特性は、変圧器２３の特性の一例であり、変圧器２３は図６に示す特性とは異なる特性に設定されてもよい。
【００４１】
図６（Ａ）に示す一例では、変圧器２３のタップ制御は、タップ位置が変圧器２３により自律的に切り替えられる自動モードであり、運転方式はＬＤＣ（Line Drop Compensation）制御方式である。変圧器２３の目標電圧は高圧換算で６６００［Ｖ］であり、タップ切替による離散的調整動作に対して設定された電圧不感帯幅、すなわち、各タップの一次側定格電圧の上下に設定された電圧不感帯幅は１３２［Ｖ］である。また、変圧器２３が備える９つのタップの内、素通しタップはタップＴ５であり、潮流計算前のタップ位置、すなわち現在タップはタップＴ５である。
【００４２】
また、図６（Ｂ）に示す一例では、タップＴ１〜タップＴ９の各一次側定格電圧は、７２００［Ｖ］、７０５０［Ｖ］、６９００［Ｖ］、６６００［Ｖ］、６４５０［Ｖ］、６３００［Ｖ］、６１５０［Ｖ］、及び６０００［Ｖ］である。また、タップＴ１〜タップＴ９の各二次側定格電圧は６６００［Ｖ］である。
【００４３】
変圧器２３が図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示す特性に設定された場合、変圧器２３は、図５（Ｃ）に示す電圧調整装置設定テーブルのようにデータ化される。図５（Ｃ）に示す電圧調整装置設定テーブルは、系統データとして記憶部１３に記憶される。
【００４４】
＜＜第１の構成例における潮流計算＞＞
変圧器２３が図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示す特性に設定された場合、変圧器２３は図７に示すようなタップ動作を行う。図７は、電力系統モデルの第１の構成例に含まれる変圧器のタップ動作を説明する図である。前述したように、タップ切替による離散的調整動作に対して１３２［Ｖ］の電圧不感帯幅が設定されている。例えば、現在タップであるタップＴ５の一次側定格電圧６６００［Ｖ］の上下には１３２［Ｖ］の電圧不感帯が存在する。そこで、変圧器２３の入力電圧、すなわち、変圧器２３の一次側接続点であるノードＮ２０の電圧が６４６８［Ｖ］〜６７３２［Ｖ］の範囲内である場合には、変圧器２３はタップ切替を行わない。一方、図７に示すように、例えば、変圧器２３の入力電圧が６７３２［Ｖ］を超えると、変圧器２３は、タップＴ５からタップＴ４へタップを一段上げるタップ動作を行う。タップＴ４の一次側定格電圧６７５０［Ｖ］の上下にも１３２［Ｖ］の電圧不感帯が存在する。そこで、変圧器２３の入力電圧が６６１８［Ｖ］〜６８８２［Ｖ］の範囲内である場合には、変圧器２３はタップ切替を行わない。一方、図７に示すように、変圧器２３の入力電圧が６６１８［Ｖ］を下回ると、変圧器２３は、タップＴ４からタップＴ５へタップを一段下げるタップ動作を行う。
【００４５】
このように、入力電圧と現在タップの一次側定格電圧との差分の絶対値が電圧不感帯幅を超えると、変圧器２３はタップを切り替える。すなわち、変圧器２３の二次側接続点であるノードＮ２１の電圧、すなわち出力電圧が目標電圧６６００［Ｖ］になるように、変圧器２３は、昇降電圧幅１５０［Ｖ］刻みで９段階のタップを動作させる。そこで、仮に、変圧器２３のタップ切替が稼動した状態で、すなわち、図２に示すステップＳ１０２〜Ｓ１０７を経ないで、ステップＳ１０８の潮流計算が実行された場合、図８に示すような潮流計算結果が導かれる可能性がある。図８は、変圧器のタップ切替が稼動した場合の潮流計算結果を説明する図である。
【００４６】
図８（Ａ）は、ステップＳ１０２〜Ｓ１０７を経ずにステップＳ１０８の潮流計算が実行された場合のＢＦＳ法（図３）に従った一回目の前進計算の結果を示す。ＢＦＳ法に従ったステップＳ２０２の前進計算では、潮流計算部１２２は、上流側の先頭ノードＮ１から順に各ノードの状態量を計算する。図８（Ａ）に示すように、一回目のステップＳ２０２の前進計算において、変圧器２３の入力電圧、すなわちノードＮ２０の電圧を６７４０［Ｖ］と潮流計算部１２２は計算する。この場合、ノードＮ２０の電圧と目標電圧６６００［Ｖ］との差は電圧不感帯幅１３２［Ｖ］を超える。そこで、図５（Ｃ）に示すように潮流計算前の現在タップはタップＴ５であるため、潮流計算部１２２は、変圧器２３のタップをタップＴ４に１段下げるタップ動作を模擬する。そして、潮流計算部１２２は、変圧器２３の出力電圧、すなわち、ノードＮ２１の電圧を６５９０［Ｖ］（６７４０［Ｖ］−１５０［Ｖ］）に設定する。
【００４７】
一回目のステップＳ２０２の前進計算では、図５（Ｂ）のブランチテーブルに示す線路抵抗のような配電線インピーダンスによる配電線上の電力ロス等に起因して、末端ノードの状態量に誤差が生じ得る。そこで、潮流計算部１２２は、該誤差を基に先頭ノードの状態変数を修正し（ステップＳ２０４、後進計算）、収束条件を満足するまで（ステップＳ２０３）ステップＳ２０４に戻って各ノードの状態量を再計算する。
【００４８】
図８（Ｂ）は、ステップＳ１０２〜Ｓ１０７を経ずにステップＳ１０８の潮流計算が実行された場合のＢＦＳ法に従った二回目の前進計算の結果を示す。図８（Ｂ）に示すように、二回目のステップＳ２０２の前進計算においてノードＮ２０の電圧を６６８０［Ｖ］と潮流計算部１２２が計算した場合、ノードＮ２０の電圧と目標電圧６６００［Ｖ］との差は電圧不感帯幅１３２［Ｖ］以内である。そこで、潮流計算部１２２は、変圧器２３のタップをタップＴ４に維持するタップ動作を模擬し、ノードＮ２１の電圧を６５３０［Ｖ］（６６８０［Ｖ］−１５０［Ｖ］）に設定する。
【００４９】
図８（Ｃ）は、ステップＳ１０２〜Ｓ１０７を経ずにステップＳ１０８の潮流計算が実行された場合のＢＦＳ法に従った最終計算結果を示す。収束条件を満足した結果（ステップＳ２０３で“ＹＥＳ”）、ノードＮ２０の電圧は６７００［Ｖ］、変圧器２３のタップはＴ４、ノードＮ２１の電圧は６５５０［Ｖ］と最終的に計算される。
【００５０】
このように、ＢＦＳ法は、配電線における電力ロス等をステップＳ２０２〜ステップＳ２０４のループ処理において修正する方式であるため、一回目の計算では末端ノードでの誤差が大きくなる。従って、一回目の処理で算出される各ノードの電圧は、収束条件を満たして最終的に得られる電圧と大きく異なる場合がある。
【００５１】
図８に示した一例では、最終的な計算結果が得られるまで変圧器２３のタップが潮流計算前のタップＴ５に維持されたとしても、ノードＮ２０の電圧は６７００［Ｖ］付近に最終的に計算される可能性がある。ノードＮ２０の電圧が６７００［Ｖ］付近であるならば、変圧器２３のタップはタップＴ５に維持される。
【００５２】
このように、タップＴ５からタップＴ４への切替はＢＦＳ法を用いた潮流計算の過程で生じたものにすぎず、電力系統モデルにより模擬された実際の配電系統では変圧器のタップは現在タップＴ５に維持される可能性が高い。従って、計算過程でのタップ誤動作に起因して、潮流計算により得られる状態量は実際の配電系統の状態量と乖離し、潮流計算の計算精度は悪くなる。
【００５３】
そこで、実施形態に従った潮流計算方法では、ステップＳ１０８の潮流計算が実行される前に、ステップＳ１０２〜ステップＳ１０７の処理が行われる。例えば、配電系統２に変圧器２３が含まれる場合（ステップＳ１０２で“ＹＥＳ”）、調整動作制御部１２１は、変圧器２３のタップ切替を停止させ、変圧器２３のタップを現在タップＴ５に維持する。そして、潮流計算部１２２は、変圧器２３のタップが現在タップＴ５に維持されるタップ動作を模擬してステップＳ１０４の潮流計算を実行する。ステップＳ１０４の潮流計算が実行された場合、図９に示すような潮流計算結果が導かれ得る。図９は、変圧器のタップ切替が停止した場合の潮流計算結果を説明する図である。
【００５４】
図９（Ａ）は、ステップＳ１０４の潮流計算が実行された場合のＢＦＳ法に従った一回目の前進計算の結果を示す。図９（Ａ）に示すように、一回目のステップＳ２０２の前進計算においてノードＮ２０の電圧を６７４０［Ｖ］と潮流計算部１２２が計算した場合、ノードＮ２０の電圧と目標電圧６６００［Ｖ］との差は電圧不感帯幅１３２［Ｖ］を超える。しかしながら、潮流計算部１２２は、素通しタップである現在タップＴ５に変圧器２３のタップを維持するタップ動作を模擬し、ノードＮ２１の電圧を６７４０［Ｖ］に設定する。
【００５５】
図９（Ｂ）は、ステップＳ１０４の潮流計算が実行された場合のＢＦＳ法に従った二回目の前進計算の結果を示す。図９（Ｂ）に示すように、潮流計算部１２２は、二回目のステップＳ２０２の前進計算においてノードＮ２０の電圧を６６８０［Ｖ］と計算する。そして、潮流計算部１２２は、現在タップＴ５に変圧器２３のタップを維持するタップ動作を模擬し、ノードＮ２１の電圧を６６８０［Ｖ］に設定する。
【００５６】
図９（Ｃ）は、ステップＳ１０４の潮流計算が実行された場合のＢＦＳ法に従った最終計算結果を示す。収束条件を満足した結果（ステップＳ２０３で“ＹＥＳ”）、ノードＮ２０の電圧は６７００［Ｖ］、変圧器２３のタップはＴ５、ノードＮ２１の電圧は６７００［Ｖ］と最終的に計算される。
【００５７】
ステップＳ１０４でノードＮ２１の電圧が６７００［Ｖ］と計算された場合、変圧器の出力電圧と目標電圧との差分電圧ΔＥは、１００［Ｖ］である（ステップＳ１０５）。差分電圧ΔＥの絶対値は電圧不感帯幅１３２［Ｖ］以下であるため（ステップＳ１０６で“ＮＯ”）、潮流計算部１２２は、例えば、ノードＮ２１の電圧に対する潮流計算結果として６７００［Ｖ］を出力する（ステップＳ１０９）。
【００５８】
なお、説明を明確にするために、図８及び図９の説明において変圧器２３の一次側接続点であるノードＮ２０の電圧を同じ電圧にした。しかしながら、変圧器２３のタップ切替が停止されるか否かに従って変圧器２３よりも下流側の各ノードの状態量のみならず、上流側の各ノードの状態量も異なり得る。
【００５９】
このように、実施形態に従った潮流計算方法では、離散的調整動作を伴う電圧調整装置が電力系統モデルに含まれる場合には、該離散的調整動作を停止して、ＢＦＳ法といった収束計算方法を用いた潮流計算がまず行われる。したがって、実施形態に従った潮流計算方法によれば、潮流計算の過程で誤った離散的調整動作が抑制されるため、電力系統モデルに対する状態量の計算精度を向上できる。
【００６０】
＜第２の構成例＞
図１０は、潮流計算の対象である電力系統モデルの第２の構成例を示す図である。図１０には、フィーダと称される配電線が電源側の変電所から放射状に広がる配電系統３が、電力系統モデルの第２の構成例として示されている。図１０に示す構成例では、配電系統３は、配電線３１−１〜３１−２３、フィーダ遮断器３２、調相設備３３、及び開閉器３４を含む。また、配電系統３は、電柱３５−１〜３５−２３及び需要家３６−１〜３６−４を含む。なお、配電系統３に含まれる配電線、開閉器、電柱、及び需要家の数は、図１０に示す数に限定されず、任意の数であってよい。
【００６１】
調相設備３３は、電力系統モデルの配電線に並列に接続された電圧調整装置の一例である。調相設備３３は、例えば、時間帯によっては重負荷になり電圧降下が大きくなる配電線に設置され得る。配電系統３では、フィーダ遮断器３２及び開閉器３４等を介して送電が行われる。図１０に示した一例では、フィーダ遮断器３２はオン状態に設定され、開閉器３４はオフ状態に設定されている。
【００６２】
＜＜第２の構成例における系統データ＞＞
図１０に示すように、配電系統３では、フィーダ遮断器３２及び電柱３５−１〜３５−２３はノードとして定義され、配電線３１−１〜３１−２３はブランチとして定義される。こうした定義付けによって、配電系統３は、図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）に示す数値のようにデータ化される。図１１は、電力系統モデルの第２の構成例に対するデータ構成例を示す図である。
【００６３】
例えば、フィーダ遮断器３２をノードＮ１´、電柱３５−１をノードＮ２´と夫々定義すると、ノードＮ１´及びノードＮ２´は、図５（Ａ）に示すノードテーブルと同様に、図１１（Ａ）に示すノードテーブルの１行目及び２行目のようにデータ化される。また、配電線３１−１をブランチＢ１´と定義すると、ブランチＢ１´は、図５（Ｂ）に示すブランチテーブルと同様に図１１（Ｂ）に示すブランチテーブルの１行目ように夫々データ化される。ノードテーブル及びブランチテーブルは、系統データとして記憶部１３に記憶される。
【００６４】
次に、調相設備３３は、例えば、図１２に示す第１の構成例のように電力用コンデンサにより構成される。図１２は、電力系統モデルの第２の構成例に含まれる調相設備の第１の構成例を示す図である。図１２に示す構成例では、調相設備３３は、並列接続された３つのコンデンサ３３１−１〜３３１−３を備える。コンデンサ３３１−１〜３３１−３は、対応するスイッチ３３２−１〜３３２−３及びリアクトル３３３−１〜３３３−３と直列に接続される。また、調相設備３３は、電圧検出器３３４及び電圧制御装置３３５を備える。電圧検出器３３４は、配電線との接続点における電圧を検出する。電圧制御装置３３５は、検出された電圧が目標電圧になるようにスイッチ３３２−１〜３３２−３を夫々オン又はオフすることで、配電系統に出力される無効電力投入量を調整する。例えば、コンデンサ３３１−１〜３３１−３の無効電力投入量は、１００［ｋＶａｒ］、２００［ｋＶａｒ］、３００［ｋＶａｒ］に夫々設定される。
【００６５】
また、調相設備３３は、例えば、次のように設定される。最大無効電力投入量は進相６００［ｋＶａｒ］、電圧目標値は高圧換算で６６００［Ｖ］、無効電力変化幅は１００［ｋＶａｒ］に夫々設定される。無効電力変化幅が１００［ｋＶａｒ］に設定されるため、調相設備３３は、１００［ｋＶａｒ］刻みの離散値で接続端の電圧を調整する。また、初期の無効電力投入容量は１００［ｋＶａｒ］、電圧不感帯幅は±５０［Ｖ］、制御モードは自動電圧制御モードに夫々設定される。そこで、調相設備３３は、図１１（Ｃ）に示す電圧調整装置設定テーブルのようにデータ化される。電圧調整装置設定テーブルは、系統データとして記憶部１３に記憶される。
【００６６】
＜＜第２の構成例における潮流計算＞＞
調相設備３３が上述のように設定された場合、調相設備３３は図１３に示すような離散的調整動作を行う。図１３は、電力系統モデルの第２の構成例に含まれる調相設備の離散的調整動作を説明する図である。
【００６７】
前述したように、コンデンサ３３１−１〜３３１−３の接続がスイッチ３３２−１〜３３２−３のオン又はオフにより切り替えられる離散的調整動作に対して±５０［Ｖ］の電圧不感帯幅が設定されている。具体的には、目標電圧６６００［Ｖ］の上下に±５０［Ｖ］の電圧不感帯が設定されている。そこで、電圧検出器３３４が検出した接続端の電圧、すなわちノードＮ２１´の電圧が６５５０［Ｖ］〜６６５０［Ｖ］の範囲内である場合には、調相設備３３は離散的調整動作を行わない。すなわち、電圧制御装置３３５はスイッチ３３２−１〜３３２−３夫々の現在のオン又はオフ状態を維持する。
【００６８】
一方、図１３に示すように、例えば、ノードＮ２１´の電圧が６５５０［Ｖ］を超えると、調相設備３３は離散的調整動作を行う。すなわち、電圧制御装置３３５は、スイッチ３３２−１〜３３２−３をオン又はオフすることで、コンデンサ３３１−１〜３３１−３による無効電力投入量を１００［ｋＶａｒ］から２００［ｋＶａｒ］へ上げる。
【００６９】
更に、無効電力投入量が２００［ｋＶａｒ］に上げられた後、ノードＮ２１´の電圧が６６５０［Ｖ］を超えると、図１３に示すように調相設備３３は離散的調整動作を行う。すなわち、電圧制御装置３３５は、スイッチ３３２−１〜３３２−３をオン又はオフすることで、コンデンサ３３１−１〜３３１−３による無効電力投入量を２００［ｋＶａｒ］から１００［ｋＶａｒ］へ下げる。
【００７０】
このように、調相設備３３の入力電圧と目標電圧との差分の絶対値が電圧不感帯幅を超えると、調相設備３３は離散的調整動作を行う。すなわち、調相設備３３の接続点であるノードＮ２１´の電圧が目標電圧６６００［Ｖ］になるように、調相設備３３は、無効電力変化幅１００［ｋＶａｒ］刻みで離散的調整動作を行う。そこで、仮に、調相設備３３の離散的調整動作が稼動した状態で、すなわち、図２に示すステップＳ１０２〜Ｓ１０７を経ないで、ステップＳ１０８の潮流計算が実行された場合、図１４に示すような潮流計算結果が導かれる可能性がある。図１４は、調相設備の離散的調整動作が稼動した場合の潮流計算結果を説明する図である。
【００７１】
ＢＦＳ法に従ったステップＳ２０２の前進計算では、潮流計算部１２２は、上流側の先頭ノードＮ１´から順に各ノードの状態量を計算する。その際、調相設備３３が接続されているノードＮ２１´にステップＳ２０２の前進計算が達した場合、潮流計算部１２２は、ノードＮ２１´の電圧が目標電圧になるように進相の無効電力を離散的に投入して計算する。例えば、図１４に示すように、一回目のステップＳ２０２の前進計算において、調相設備３３の入力電圧、すなわちノードＮ２１´の電圧を６５４０［Ｖ］と潮流計算部１２２は計算する。この場合、ノードＮ２１´の電圧と目標電圧６６００［Ｖ］との差は６０［Ｖ］であり、電圧不感帯幅５０［Ｖ］を超える。そこで、潮流計算部１２２は、調相設備３３の無効電力投入量を１００［ｋＶａｒ］から２００［ｋＶａｒ］へ１段上げる離散的調整動作を模擬する。その結果、ノードＮ２１´の電圧は上昇し、潮流計算部１２２は、ノードＮ２１´の電圧を６６１０［Ｖ］と計算する。
【００７２】
一回目のステップＳ２０２の前進計算では、図１１（Ｂ）のブランチテーブルに示す線路抵抗のような配電線インピーダンスによる配電線上の電力ロス等に起因して、末端ノードの状態量に誤差が生じ得る。そこで、潮流計算部１２２は、該誤差を基に先頭ノードの状態変数を修正し（ステップＳ２０４、後進計算）、収束条件を満足するまで（ステップＳ２０３）ステップＳ２０４に戻って各ノードの状態量を再計算する。
【００７３】
図１４に示すように、二回目のステップＳ２０２の前進計算においてノードＮ２１´の電圧を６６１２［Ｖ］と潮流計算部１２２が計算した場合、ノードＮ２１´の電圧と目標電圧６６００［Ｖ］との差は、１２［Ｖ］であり、電圧不感帯幅５０［Ｖ］以内である。そこで、潮流計算部１２２は、調相設備３３のスイッチ３３２−１〜３３２−３の現在のオン又はオフ状態を維持する離散的調整動作を模擬する。そして、ステップＳ２０２〜ステップＳ２０４のループ処理の結果、例えば、図１４に示すように、ノードＮ２１´の電圧は６６２０［Ｖ］、調相設備３３の無効電力投入量は２００［ｋＶａｒ］に最終的に収束する。
【００７４】
このように、ＢＦＳ法は、配電線における電力ロス等をステップＳ２０２〜ステップＳ２０４のループ処理において修正する方式であるため、一回目の前進計算では末端ノードでの誤差が大きくなる。従って、一回目の処理で算出される各ノードの電圧は、収束条件を満たして最終的に得られる電圧と大きく異なる場合がある。
【００７５】
図１４に示した一例では、最終的な計算結果が得られるまで調相設備３３の無効電力投入量が初期の無効電力投入量に維持されたとしても、ノードＮ２１´の電圧は６６００［Ｖ］付近に最終的に計算される可能性がある。ノードＮ２１´の電圧が６６００［Ｖ］付近であるならば、調相設備３３の無効電力投入量は初期の無効電力投入量１００［ｋＶａｒ］に維持される。
【００７６】
このように、離散的調整動作による無効電力投入量の変更はＢＦＳ法を用いた潮流計算の過程で生じたものにすぎず、電力系統モデルにより模擬された実際の配電系統では無効電力投入量は初期値に維持される可能性が高い。従って、計算過程での誤った離散的調整動作に起因して、潮流計算により得られる状態量は実際の配電系統の状態量と乖離し、潮流計算の計算精度は悪くなる。
【００７７】
そこで、実施形態に従った潮流計算方法では、ステップＳ１０８の潮流計算が実行される前に、ステップＳ１０２〜ステップＳ１０７の処理が行われる。例えば、配電系統３に調相設備３３が含まれる場合（ステップＳ１０２で“ＹＥＳ”）、調整動作制御部１２１は、調相設備３３の離散的調整動作を停止させ、無効電力投入量を初期の無効電力投入量に維持する。そして、潮流計算部１２２は、スイッチ３３２−１〜３３２−３の現在のオン又はオフ状態を維持する離散的調整動作を模擬してステップＳ１０４の潮流計算を実行する。ステップＳ１０４の潮流計算が実行された場合、図１５に示すような潮流計算結果が導かれ得る。図１５は、調相設備の離散的調整動作が停止した場合の潮流計算結果を説明する図である。
【００７８】
図１５に示すように、一回目のステップＳ２０２の前進計算においてノードＮ２１´の電圧を６５４０［Ｖ］と潮流計算部１２２が計算した場合、ノードＮ２１´の電圧と目標電圧６６００［Ｖ］との差は電圧不感帯幅５０［Ｖ］を超える。しかしながら、潮流計算部１２２は、スイッチ３３２−１〜３３２−３の現在のオン又はオフ状態を維持する離散的調整動作を模擬し、ノードＮ２１´の電圧を６５４０［Ｖ］に設定する。
【００７９】
潮流計算部１２２は、例えば、二回目のステップＳ２０２の前進計算においてノードＮ２０の電圧を６５５２［Ｖ］と計算する。潮流計算部１２２は、スイッチ３３２−１〜３３２−３の現在のオン又はオフ状態を維持する離散的調整動作を模擬し、ノードＮ２１´の電圧を６５５２［Ｖ］に設定する。そして、ステップＳ２０２〜ステップＳ２０４のループ処理が繰り返された結果、ノードＮ２１´の電圧は６５６０［Ｖ］、調相設備３３の無効電力投入量は１００［ｋＶａｒ］と最終的に計算される。
【００８０】
ステップＳ１０４でノードＮ２１´の電圧が６５６０［Ｖ］と計算された場合、ノードＮ２１´の電圧と目標電圧との差分電圧ΔＥは、４０［Ｖ］である（ステップＳ１０５）。差分電圧ΔＥの絶対値は電圧不感帯幅５０［Ｖ］以下であるため（ステップＳ１０６で“ＮＯ”）、潮流計算部１２２は、例えば、ノードＮ２１´の電圧に対する潮流計算結果として６５６０［Ｖ］を出力する（ステップＳ１０９）。
【００８１】
このように、実施形態に従った潮流計算方法では、離散的調整動作を伴う電圧調整装置が電力系統モデルに含まれる場合には、該離散的調整動作を停止して、ＢＦＳ法といった収束計算方法を用いた潮流計算がまず行われる。したがって、実施形態に従った潮流計算方法によれば、潮流計算の過程での誤った離散的調整動作が抑制されるため、電力系統モデルに対する状態量の計算精度を向上できる。
【００８２】
なお、調相設備３３は、図１６に示す第２の構成例のように分路リアクトルにより構成してもよい。図１６は、電力系統モデルの第２の構成例に含まれる調相設備の第２の構成例を示す図である。図１６に示す構成例では、調相設備３３は、並列接続された３つのリアクトル３３１´−１〜３３１´−３を備える。リアクトル３３１´−１〜３３１´−３は、対応するスイッチ３３２´−１〜３３２´−３と直列に接続される。また、調相設備３３´は、電圧検出器３３３´及び電圧制御装置３３４´を備える。電圧検出器３３３´は、配電線との接続点における電圧を検出する。電圧制御装置３３４´は、検出された電圧が目標電圧になるようにスイッチ３３２´−１〜３３２´−３を夫々オン又はオフすることで、配電系統に出力される無効電力投入量を調整する。例えば、リアクトル３３１´−１〜３３１´−３の無効電力投入量は、１００［ｋＶａｒ］、２００［ｋＶａｒ］、３００［ｋＶａｒ］に夫々設定されてもよい。
【００８３】
調相設備３３が第２の構成例のように構成された場合、実施形態に従った潮流計算方法は、調相設備３３が第１の構成例のように構成された場合について上述した説明と同様に説明可能である。
【００８４】
＜その他の構成例＞
本発明は、以上の実施の形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更が可能である。
【００８５】
例えば、実施形態に従った潮流計算方法の計算対象である電力系統モデルには複数の電圧調整装置（例えば、複数の変圧器、複数の調相設備、又は変圧器及び調相設備の組合せ）が含まれてもよい。
【００８６】
電力系統モデルに複数の電圧調整装置が含まれる場合、例えば、図２に示す潮流計算方法の処理は次のように修正されてもよい。すなわち、電力系統モデルに複数の電圧調整装置が含まれると判定した場合（ステップＳ２０２で“ＹＥＳ”）、調整動作制御部１２１は、全ての電圧調整装置の離散的調整動作を停止させる（ステップＳ２０３）。ステップＳ２０４の潮流計算の結果、差分電圧ΔＥが電圧不感帯幅を超える電圧調整装置が存在する場合（ステップＳ２０６で“ＹＥＳ”）、図２に示す潮流計算方法の処理は、例えば、次のように修正される。すなわち、調整動作制御部１２１は、差分電圧ΔＥが電圧不感帯幅を超える電圧調整装置の中で上流の電圧調整装置から離散的調整動作を順次稼動させ、潮流計算部１２２はステップＳ２０８での潮流計算を順次行う。
【００８７】
電力系統モデルに複数の電圧調整装置が含まれる場合であっても、実施形態に従った潮流計算方法によれば、電力系統モデルに対する状態量の計算精度を向上できる。
【００８８】
次に、上述したような実施形態に従った潮流計算方法は、実施形態に従った潮流計算処理の手順を規律する潮流計算プログラムを実行するコンピュータによっても実施可能である。図１７は、実施形態に従った潮流計算プログラムを実行するコンピュータの構成例を示す図である。
【００８９】
図１７に示す構成例では、コンピュータ４は、プロセッサの一例であるＣＰＵ４１と、ＲＡＭ等のメモリ４２と、キーボードやマウス等の入力装置４３と、液晶ディスプレイ又はＣＲＴディスプレイ等の出力装置４４とを含む。コンピュータ４は、ハードディスクドライブ等の記憶装置４５を更に含む。コンピュータ４は、可搬型記憶媒体へデータを書き込み且つ可搬型記憶媒体からデータを読み取る記憶媒体駆動装置４６と、インターネット等の通信ネットワークと接続するネットワーク接続装置４７とを更に含む。コンピュータ４に含まれるこれらの構成要素４１〜４７は、バス４８を介して相互に接続される。
【００９０】
実施形態に従った潮流計算プログラムは、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、又はフラッシュメモリ等の可搬型記憶媒体に記憶されてもよい。可搬型記憶媒体に記憶された潮流計算プログラムは、記憶媒体駆動装置４６を介して読み取られ、記憶装置４５にインストールされる。また、実施形態に従った潮流計算プログラムは、他のコンピュータ装置（図示せず）に格納された潮流計算プログラムをネットワーク接続装置４７を介してコンピュータ４が取得することによって、記憶装置４５にインストールされてもよい。ＣＰＵ４１は、潮流計算プログラムを記憶装置４５からメモリ４２に読み出して潮流計算プログラムを実行することによって、実施形態に従った潮流計算プログラムを実行する。
【００９１】
実施形態に従った潮流計算プログラムをコンピュータに実行させることによっても、実施形態に従った潮流計算方法から得られる上述の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００９２】
１      潮流計算装置
２、３      配電系統
４      コンピュータ
１１      入力部
１２      計算部
１３      記憶部
１４      出力部
１５      通信部
２１−１〜２１−２２      配電線
２２      フィーダ遮断器
２３      変圧器
２４      開閉器
２５−１〜２５−２２      電柱
２６−１〜２６−４      需要家
３１−１〜３１−２３      配電線
３２      フィーダ遮断器
３３      調相設備
３４      開閉器
３５−１〜３５−２３      電柱
３６−１〜３６−４      需要家
４１      ＣＰＵ
４２      メモリ
４３      入力装置
４４      出力装置
４５      記憶装置
４６      記憶媒体駆動装置
４７      ネットワーク接続装置
４８      バス
１２１      調整動作制御部
１２２      潮流計算部
３３１−１〜３３１−３      コンデンサ
３３２−１〜３３２−３      スイッチ
３３３−１〜３３３−３      リアクトル
３３４      電圧検出器
３３５      電圧制御装置
３３１´−１〜３３１´−３      リアクトル
３３２´−１〜３３２´−３      スイッチ
３３３´      電圧検出器
３３４´      電圧制御装置
Ｎ１〜Ｎ２４、Ｎ１´〜Ｎ２４´      ノード
Ｂ１〜Ｂ２３、Ｂ１´〜Ｂ２３´      ブランチ
【図１】
2018182982.tif 000003
【図２】
2018182982.tif 000004
【図３】
2018182982.tif 000005
【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】
2018182982.tif 000012
【図１１】
2018182982.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2018182982.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年8月29日(2017.8.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統モデルに含まれる電圧調整装置であって、入力電圧に対する出力電圧を離散的調整動作によって調整する前記電圧調整装置の前記離散的調整動作を停止させる調整動作制御部と、
前記電力系統モデルの各ノードの状態量を上流側の先頭ノードから逐次計算する前進計算と、下流側の末端ノードの状態量の誤差に基づいて前記先頭ノードの状態変数を修正する後進計算とを含む収束計算方法を用いて、前記離散的調整動作が停止した状態で前記各ノードの前記状態量を計算する潮流計算部と、
を備え、
前記調整動作制御部は、前記潮流計算部により計算された前記出力電圧と前記電圧調整装置の目標電圧との差分電圧が前記離散的調整動作に対して設定された電圧不感帯幅よりも大きい場合に、前記離散的調整動作を稼動させ、
前記潮流計算部は、前記収束計算方法を用いて、前記離散的調整動作が稼動した状態で前記各ノードの前記状態量を計算する、潮流計算装置。
【請求項２】
前記電圧調整装置は、前記電力系統モデルの配電線に直列に接続される、請求項１に記載の潮流計算装置。
【請求項３】
前記電圧調整装置は、前記電力系統モデルの配電線に並列に接続される、請求項１に記載の潮流計算装置。
【請求項４】
電力系統モデルに含まれる電圧調整装置であって、入力電圧に応じた出力電圧を離散的調整動作によって調整する前記電圧調整装置の前記離散的調整動作を停止させることと、
前記電力系統モデルの各ノードの状態量を上流側の先頭ノードから逐次計算する前進計算と、下流側の末端ノードの状態量の誤差に基づいて前記先頭ノードの状態変数を修正する後進計算とを含む収束計算方法を用いて、前記離散的調整動作が停止した状態で前記各ノードの前記状態量を計算することと、
前記出力電圧と前記電圧調整装置の目標電圧との差分電圧が前記離散的調整動作に対して設定された電圧不感帯幅よりも大きい場合には、前記離散的調整動作を稼動させ、前記収束計算方法を用いて、前記離散的調整動作が稼動した状態で前記各ノードの前記状態量を計算することと、
を含む処理をコンピュータが実行する潮流計算方法。
【請求項５】
電力系統モデルに含まれる電圧調整装置であって、入力電圧に応じた出力電圧を離散的調整動作によって調整する前記電圧調整装置の前記離散的調整動作を停止させることと、
前記電力系統モデルの各ノードの状態量を上流側の先頭ノードから逐次計算する前進計算と、下流側の末端ノードの状態量の誤差に基づいて前記先頭ノードの状態変数を修正する後進計算とを含む収束計算方法を用いて、前記離散的調整動作が停止した状態で前記各ノードの前記状態量を計算することと、
前記出力電圧と前記電圧調整装置の目標電圧との差分電圧が前記離散的調整動作に対して設定された電圧不感帯幅よりも大きい場合には、前記離散的調整動作を稼動させ、前記収束計算方法を用いて、前記離散的調整動作が稼動した状態で前記各ノードの前記状態量を計算することと、
を含む処理をコンピュータに実行させる潮流計算プログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
また、図６（Ｂ）に示す一例では、タップＴ１〜タップＴ９の各一次側定格電圧は、７２００［Ｖ］、７０５０［Ｖ］、６９００［Ｖ］、６７５０［Ｖ］、６６００［Ｖ］、６４５０［Ｖ］、６３００［Ｖ］、６１５０［Ｖ］、及び６０００［Ｖ］である。また、タップＴ１〜タップＴ９の各二次側定格電圧は６６００［Ｖ］である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６８】
一方、図１３に示すように、例えば、ノードＮ２１´の電圧が６５５０［Ｖ］を下回ると、調相設備３３は離散的調整動作を行う。すなわち、電圧制御装置３３５は、スイッチ３３２−１〜３３２−３をオン又はオフすることで、コンデンサ３３１−１〜３３１−３による無効電力投入量を１００［ｋＶａｒ］から２００［ｋＶａｒ］へ上げる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８６】
電力系統モデルに複数の電圧調整装置が含まれる場合、例えば、図２に示す潮流計算方法の処理は次のように修正されてもよい。すなわち、電力系統モデルに複数の電圧調整装置が含まれると判定した場合（ステップＳ１０２で“ＹＥＳ”）、調整動作制御部１２１は、全ての電圧調整装置の離散的調整動作を停止させる（ステップＳ１０３）。ステップＳ１０４の潮流計算の結果、差分電圧ΔＥが電圧不感帯幅を超える電圧調整装置が存在する場合（ステップＳ１０６で“ＹＥＳ”）、図２に示す潮流計算方法の処理は、例えば、次のように修正される。すなわち、調整動作制御部１２１は、差分電圧ΔＥが電圧不感帯幅を超える電圧調整装置の中で上流の電圧調整装置から離散的調整動作を順次稼動させ、潮流計算部１２２はステップＳ１０８での潮流計算を順次行う。
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１７】
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