(57)【要約】【課題】不要なタップ切換を抑制し、機器寿命の長い自動電圧調整器を提供する。【解決手段】自動電圧調整器は、交流電圧を負荷に配電する配電線に設けられ、負荷に印加される負荷電圧を調整するためのタップを複数有する第１変圧器と、配電線の電圧を変圧する第２変圧器と、配電線を介して負荷に流れる負荷電流を計測する電流計測部と、第１変圧器から負荷までの配電線のインピーダンスと、負荷電流とを乗算し、第１変圧器から負荷までの配電線の電圧降下を算出する電圧降下算出部と、第２変圧器で変圧された電圧から電圧降下算出部の算出結果を減算した減算結果が、所定の電圧範囲に入るようにタップを切り換える切換部と、負荷電流が所定の値より小さい場合、タップの切換が行われないよう切換部を制御し、負荷電流が所定の値より大きい場合、タップの切換が行われるよう切換部を制御する制御部と、を備える。【選択図】図１
2011055599.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電圧を負荷に配電する配電線に設けられ、前記負荷に印加される負荷電圧を調整するためのタップを複数有する第１変圧器と、
前記配電線の電圧を変圧する第２変圧器と、
前記配電線を介して前記負荷に流れる負荷電流を計測する電流計測部と、
前記第１変圧器から前記負荷までの前記配電線のインピーダンスと、前記負荷電流とを乗算し、前記第１変圧器から前記負荷までの前記配電線の電圧降下を算出する電圧降下算出部と、
前記第２変圧器で変圧された電圧から前記電圧降下算出部の算出結果を減算した減算結果が、所定の電圧範囲に入るように前記タップを切り換える切換部と、
前記負荷電流が所定の値より小さい場合、前記タップの切換が行われないよう前記切換部を制御し、前記負荷電流が所定の値より大きい場合、前記タップの切換が行われるよう前記切換部を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする自動電圧調整器。
【請求項２】
請求項１に記載の自動電圧調整器であって、
前記切換部は、
制御信号に応じて前記タップを切り換えるタップ切換器と、
前記第２変圧器で変圧された電圧から前記電圧降下算出部の算出結果を減算する減算部と、
前記減算部の減算結果に基づいて、前記減算結果を前記所定の電圧範囲に入れるための前記制御信号を生成する制御信号生成部と、
を含み、
前記制御部は、
前記負荷電流が所定の値より小さい場合、前記制御信号生成部が前記制御信号の生成を行わないよう前記制御信号生成部を制御し、前記負荷電流が所定の値より大きい場合、前記制御信号生成部が前記制御信号の生成を行うよう前記制御信号生成部を制御すること、
を特徴とする自動電圧調整器。
【請求項３】
請求項２に記載の自動電圧調整器であって、
前記第１変圧器の１次側及び２次側の電圧に基づいて、前記タップの位置を算出する算出部と、
前記制御信号生成部が前記制御信号の生成を行わないよう制御された後、前記算出部で算出された前記タップの位置が、想定される前記１次側の電圧の変化範囲と、前記配電線の電圧に対して許容される変化範囲とに基づいて定まる所定の位置と異なる場合、前記タップの位置を、算出された前記タップの位置から、前記所定の位置へと切り換えるための前記制御信号を生成する信号生成部と、
を更に含むことを特徴とする自動電圧調整器。
【請求項４】
請求項２に記載の自動電圧調整器であって、
前記タップの位置を示す位置信号を出力する位置信号出力部と、
前記制御信号生成部が前記制御信号の生成を行わないよう制御された後、前記位置信号の示す前記タップの位置が、想定される前記１次側の電圧の変化範囲と、前記配電線の電圧に対して許容される変化範囲とに基づいて定まる所定の位置と異なる場合、前記タップの位置を、前記位置信号の示す前記タップの位置から、前記所定の位置に切り換えるための前記制御信号を生成する信号生成部と、
を更に備えることを特徴とする自動電圧調整器。
【請求項５】
請求項２〜４の何れか一項に記載の自動電圧調整器であって、
前記制御信号生成部は、
前記減算結果が前記所定の電圧範囲に入らない期間が所定の基準期間より長くなると、前記減算結果を前記所定の電圧範囲に入れるための前記制御信号を生成し、
前記制御信号生成部が前記制御信号の生成を行うよう制御されると、前記制御信号生成部が前記制御信号の生成を行う前に前記基準期間として設定された所定の第１期間より短い所定の第２期間を前記基準期間として設定し、その後、前記基準期間として前記第２期間より長い所定の第３期間を設定する設定部を更に備えること、
を特徴とする自動電圧調整器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動電圧調整器に関する。
【背景技術】
【０００２】
発電所、変電所等の電気所から配電線で電力を顧客に供給する際、配電線の電圧は、系統の末端に向かって低下する。しかしながら、配電線の電圧は、適正な範囲（例えば、１０１±６Ｖ）に維持される必要がある。このため、一般的に配電線には、配電線の電圧を適正な範囲に保つための自動電圧調整器（以下、ＳＶＲ：Step Voltage Regulator）が設けられている。ＳＶＲは、例えばタップ付き調整変圧器の２次側における負荷中心点の負荷電圧を算出し、負荷電圧が所定の範囲に入るようタップを切り換える（例えば、特許文献１参照）。このため、調整変圧器の１次側の電圧や、負荷に流れる電流が変化した場合であっても、負荷電圧を所定の範囲に制御することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−４２５４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ＳＶＲには、例えば、図１３に示すＳＶＲ２００の様に、変電所Ａと、通常時には切り状態である開閉器２１０との間に設けられるものもある。なお、開閉器２１０は、例えば、変電所Ｂから区間Ｃへの配電が停止された場合に入り状態となる開閉器である。このような場所に設けられたＳＶＲ２００は、開閉器２１０が切り状態である場合には区間Ｃに電圧を供給する必要は無い。しかしながら、例えば、変電所Ｂに問題が生じ、開閉器２１０が入り状態となると、ＳＶＲ２００は、区間Ｃに電圧を供給する必要がある。このため、ＳＶＲ２００は開閉器２１０の状態によらず、区間Ｂ，Ｃの電圧を適正な範囲にできるよう、常時タップの切換を行う必要があった。ところで、タップの切り換えが実行されると、タップの切換装置が磨耗するとともに、ＳＶＲ２００で用いられている絶縁油等に汚れが生じる。この結果、ＳＶＲの機器寿命が短くなるという問題がある。
【０００５】
本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、不要なタップ切換を抑制し、機器寿命の長い自動電圧調整器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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の一つの側面に係る自動電圧調整器は、交流電圧を負荷に配電する配電線に設けられ、前記負荷に印加される負荷電圧を調整するためのタップを複数有する第１変圧器と、前記配電線の電圧を変圧する第２変圧器と、前記配電線を介して前記負荷に流れる負荷電流を計測する電流計測部と、前記第１変圧器から前記負荷までの前記配電線のインピーダンスと、前記負荷電流とを乗算し、前記第１変圧器から前記負荷までの前記配電線の電圧降下を算出する電圧降下算出部と、前記第２変圧器で変圧された電圧から前記電圧降下算出部の算出結果を減算した減算結果が、所定の電圧範囲に入るように前記タップを切り換える切換部と、前記負荷電流が所定の値より小さい場合、前記タップの切換が行われないよう前記切換部を制御し、前記負荷電流が所定の値より大きい場合、前記タップの切換が行われるよう前記切換部を制御する制御部と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
不要なタップ切換を抑制し、機器寿命の長い自動電圧調整器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１の実施形態であるＳＶＲ１０の構成を示した図である。
【図２】配電系統に設けられたＳＶＲ１０の一例を示す図である。
【図３】駆動機器２４の一例を示す図である。
【図４】電圧調整継電器３４の一例を示す図である。
【図５】電圧調整継電器３４の機能ブロックを示す図である。
【図６】電圧調整継電器３４の動作を説明するための図である。
【図７】マイコン４８の機能ブロックを示す図である。
【図８】ＳＶＲ１０の動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】ＳＶＲ１０の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１０】本発明の第２の実施形態であるＳＶＲ１５の構成を示した図である。
【図１１】タップ調整器７１の一例を示す図である。
【図１２】ＳＶＲ１５の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１３】一般的なＳＶＲの動作を説明するための図である。
【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】
＝＝ＳＶＲの第１の実施形態＝＝
図１は、本発明の第１の実施形態であるＳＶＲ１０の構成を示した図である。ＳＶＲ１０は、配電線２０，２１、調整変圧器２２、負荷時タップ切換器２３、駆動機器２４、変圧器２５，２６、変流器３０、電流検出器３１、逆流継電器３２、線路電圧降下保障器（以下、ＬＤＣ：Line Drop Compensator）３３、電圧調整継電器３４、及び制御装置３５を含んで構成される。なお、負荷時タップ切換器２３、駆動機器２４、及び電圧調整継電器３４が切換部に相当する。本実施形態のＳＶＲ１０は、例えば、図２に示すように、変電所Ａと、通常時には切り状態である開閉器１１との間に設けられる。開閉器１１は、例えば、変電所Ｂから区間Ｃへの配電が停止された場合に入り状態となる開閉器である。なお、開閉器１１の開閉は、例えば、遠隔にある制御所（不図示）からの指示により制御される。また、ＳＶＲ１０は、区間Ｂ，Ｃの電圧を適正な範囲内（例えば、１０１±６Ｖ）に収めるために設けられている。
【００１１】
配電線２０は、調整変圧器２２の１次側に接続される配線であり、変電所Ａからの電圧Ｖ１が印加される。配電線２１は、調整変圧器２２の２次側に接続される配線である。本実施形態では、配電線２１において主要な負荷が接続される点を負荷中心点とし、負荷中心点の電圧を電圧Ｖ２とする。
【００１２】
調整変圧器２２（第１変圧器）は、例えば、９つのタップｔ１〜ｔ９を有する単巻変圧器である。
【００１３】
負荷時タップ切換器２３は、調整変圧器２２のタップを切り換える機器である。本実施形態では、負荷時タップ切換器２３が、タップをタップｔ１からｔ９方向へと切り換えると、配電線２１の電圧は昇圧される。一方。負荷時タップ切換器２３が、タップをタップｔ９からｔ１方向へと切り換えると、配電線２１の電圧は降圧される。
【００１４】
駆動機器２４は、入力される制御信号に基づいて、負荷時タップ切換器２３にタップの切り換え動作をさせるための機器であり、例えば、図３に示すように、リレー４０，４１、モータ４２を含んで構成される。リレー４０，４１は、モータ４２を通電するためのリレーである。駆動機器２４に昇圧させるための制御信号（以下、昇圧信号）が入力されると、リレー４０は入り状態となる。この結果、モータ４２は、負荷時タップ切換器２３が昇圧方向にタップを切り換えるよう回転する。また、駆動機器２４に降圧させるための制御信号（以下、降圧信号）が入力されると、リレー４１は入り状態となる。この結果、モータ４２は、負荷時タップ切換器２３が降圧方向にタップを切り換えるよう回転する。なお、負荷時タップ切換器２３、駆動機器２４がタップ切換器に相当する。
【００１５】
変圧器２５は、調整変圧器２２の１次側の電圧を変圧した電圧ＶＡを生成し、変圧器２６（第２変圧器）は、調整変圧器２２の２次側の電圧を変圧した電圧ＶＢを生成する。
【００１６】
変流器３０は、配電線２１に接続される負荷に流れる負荷電流ＩＡを検出する。電流検出器３１は、負荷電流ＩＡの電流値が、所定のしきい値Ｉｔｈを超えるか否かを検出する。なお、変流器３０が検出する負荷電流ＩＡは、逆流継電器３２、及びＬＤＣ３３にも供給される。また、変流器３０及び電流検出器３１が、電流計測部に相当する。
【００１７】
逆流継電器３２は、ＳＶＲ１０に電力が逆送されているか否か、すなわち、調整変圧器２２の２次側から１次側へと電力が送られているか否かを検出する。
【００１８】
ＬＤＣ３３（電圧降下算出部）は、例えば、配電線２１と調整変圧器２２とが接続されたノードから負荷中心点まで配電線２１の線路のインピーダンスと、負荷電流ＩＡとにより生じる電圧降下を算出する。なお、ＬＤＣ３３で算出された電圧降下は、ＶＬＤＣとする。
【００１９】
電圧調整継電器３４は、変圧器２６で変圧された電圧ＶＢからＬＤＣ３３で算出される電圧降下ＶＬＤＣを減算した減算結果に基づいて、負荷中心点における電圧Ｖ２を所定の範囲に制御するための制御信号を駆動機器２４に出力する。電圧調整継電器３４は、例えば、図４に示すように、電力継電器４４、メモリ４５、マイコン４６を含んで構成される。
【００２０】
電力継電器４４は、メモリ４５、マイコン４６に対して電源を供給するための継電器である。電力継電器４４は入り状態となると、例えば、変圧された電圧ＶＢから、メモリ４５、マイコン４６に対する電源電圧を供給する。一方、電力継電器４４は切り状態となる、メモリ４５、マイコン４６に対する電源電圧の供給を停止する。なお、電力継電器４４の入り、または切りは、後述する制御装置３５により制御される。
【００２１】
メモリ４５は、マイコン４６が実行するプログラムデータや、各種データを記憶する。具体的には、メモリ４５は、電圧Ｖｘの基準となる基準電圧Ｖｒｅｆと、基準電圧Ｖｒｅｆを中心とする所定の電圧範囲Ｖｄと、所定の基準期間Ｔｒｅｆと、を記憶する。なお、基準電圧Ｖｒｅｆ、電圧範囲Ｖｄは、予めメモリ４５に記憶されており、基準期間Ｔｒｅｆは、マイコン４６により格納される。
【００２２】
マイコン４６は、メモリ４５に記憶されたプログラムデータを実行することにより、電圧調整継電器３４を制御する。図５は、マイコン４６がプログラムデータを実行することにより、電圧調整継電器３４に実現される機能ブロックの構成を示す図である。電圧調整継電器３４には、減算部５０、制御信号生成部５１、及び設定部５２が実現される。
【００２３】
減算部５０は、電圧ＶＢからＬＤＣ３３で算出された電圧降下ＶＬＤＣを減算する。このため、減算部５０で算出される電圧Ｖｘは、
Ｖｘ＝ＶＢ−ＶＬＤＣ  ・・・（１）
となる。電圧Ｖｘは、調整変圧器２２の２次側の電圧に応じた電圧ＶＢと、負荷中心点までの電圧降下ＶＬＤＣとの差で示される。このため、電圧Ｖｘは、負荷中心点における電圧Ｖ２と同様に変化する。詳述すると、電圧Ｖｘは電圧Ｖ２と同様に、調整変圧器２２の１次側の電圧Ｖ１が低下するか、負荷電流ＩＡが増加して電圧降下ＶＬＤＣが増加すると低下する。
【００２４】
制御信号生成部５１は、電圧Ｖｘが電圧範囲Ｖｄに入らない期間が基準期間Ｔｒｅｆより長くなると、電圧Ｖｘを電圧範囲Ｖｄに入れるための制御信号を生成する。具体的には、例えば、図６に示すように、電圧Ｖｘが、電圧範囲Ｖｄの下限より小さくなる期間が、基準期間Ｔｒｅｆを超えると、制御信号生成部５１は、電圧ＶＢを増加させるべく、昇圧信号を生成する。この結果、電圧ＶＢは増加し、電圧Ｖｘは電圧範囲Ｖｄに含まれるよう変化することとなる。一方、電圧Ｖｘが、電圧範囲Ｖｄの上限より大きくなる期間が基準電圧Ｔｒｅｆを超えると、制御信号生成部５１は、電圧ＶＢを低下させるべく、降圧信号を生成する。この結果、電圧ＶＢは低下し、電圧Ｖｘは電圧範囲Ｖｄに含まれるよう変化することとなる。このように、電圧Ｖｘは、電圧範囲Ｖｄ内に維持されるよう制御される。また、前述のように、負荷中心点における電圧Ｖ２は電圧Ｖｘと同様に変化するため、電圧Ｖｘが電圧範囲Ｖｄの範囲内に維持される場合、結果的に電圧Ｖ２も所定の範囲に維持されることとなる。
【００２５】
設定部５２は、メモリ４５に基準期間Ｔｒｅｆを設定する。具体的には、設定部５２は、電力継電器４４が入り状態となると、基準期間Ｔｒｅｆとして所定期間Ｔ１を設定する。そして、設定部５２は、所定期間Ｔ１を設定した後に、所定期間（例えば、６０秒）経過すると、所定期間Ｔ１より長い所定期間Ｔ２を基準期間Ｔｒｅｆとして設定する。なお、本実施形態では、所定期間Ｔ１を例えば１０秒とし、所定期間Ｔ２を例えば９０秒とする。また、所定期間Ｔ１は、第２の期間に相当し、所定期間Ｔ２は、第１の期間、第３の期間に相当する。
【００２６】
制御装置３５は、ＳＶＲ１０の動作を制御する機器であり、メモリ４７、マイコン４８を含んで構成される。
【００２７】
メモリ４７は、マイコン４８が実行するプログラムデータや、各種データを記憶する。
【００２８】
マイコン４８は、メモリ４７に記憶されたプログラムデータを実行することにより、各種機能を実現する。図７は、マイコン４８がプログラムデータを実行することにより実現される機能ブロックの構成を示す図である。マイコン４８は、制御部６０、算出部６１、及び制御信号生成部６２を実現する。
【００２９】
制御部６０は、電流検出器３１からの出力に基づいて、電圧調整継電器３４の動作を制御する。本実施形態では、負荷電流ＩＡがしきい値Ｉｔｈ以下であることを示す信号が電流検出器３１から出力されると、制御部６０は、電圧調整継電器３４が制御信号の生成を行わないよう制御信号生成部５１を制御する。具体的には、制御部６０は電力継電器４４を切り状態とし、制御信号の生成を停止させる。一方、負荷電流ＩＡがしきい値Ｉｔｈより大きいことを示す信号が電流検出器３１から出力されると、制御部６０は、電圧調整継電器３４が制御信号の生成を行うよう制御信号生成部５１を制御する。具体的には、制御部６０は電力継電器４４を入り状態として制御信号を生成させる。なお、以下、電圧調整継電器３４が制御信号の生成を行わないように制御されることを、電圧調整継電器３４がロックされると称する。また、電圧調整継電器３４が制御信号の生成を行うように制御されることを、電圧調整継電器３４のロックが解除されると称する。電圧調整継電器３４がロックされると、結果的に、負荷時タップ切換器２３はタップの切換を停止する。
【００３０】
算出部６１は、調整変圧器２２の１次側の電圧に応じた電圧ＶＡと、２次側の電圧に応じた電圧ＶＢとに基づいて、タップｔ１〜ｔ９のうち、負荷時タップ切換器２３が選択しているタップの位置を算出する。
【００３１】
制御信号生成部６２（信号生成部）は、電圧調整継電器３４がロックされた後に、算出部６１で算出されたタップの位置が、所定の位置ｔｘにあるか否かを判別する。そして、制御信号生成部６２は、算出されたタップの位置が所定の位置ｔｘに無い場合は、タップの位置を所定の位置ｔｘとするための制御信号を駆動機器２４に出力する。ここで、所定のタップの位置ｔｘとは、変電所Ａの電圧Ｖ１が想定される変化範囲内で変化した場合に、配電線２１の電圧を許容される電圧範囲（例えば、１０１±６Ｖ）に維持するためのタップの位置である。前述のように本実施形態の電圧Ｖ１は、変電所Ａで生成される精度の良い電圧である。このため、電圧Ｖ１の変化範囲は予め想定される所定の範囲に収まることとなる。また、配電線２１の電圧は、配電線２１と調整変圧器２２とが接続されたノードＮ１で最も高く、配電線２１と開閉器１１とが接続されたノードＮ２で最も低くなる。このため、例えば、実際にＳＶＲ１０の配電線２０の電圧を想定される範囲で変化させ、ノードＮ１，Ｎ２の電圧がともに許容される電圧範囲に含まれるようタップを選択することにより、所定のタップの位置ｔｘを決定できる。なお、本実施形態では所定のタップの位置を、例えばタップｔ５の位置であることとする。
【００３２】
＝＝ＳＶＲ１０の動作＝＝
ここで、開閉器１１が入り状態から切り状態へと変化した際のＳＶＲ１０の動作について、図８を参照しつつ説明する。なお、本実施形態では、開閉器１１が入り状態である場合、変電所Ｂから区間Ｃへの配電は停止され、開閉器１１が切り状態である場合では変電所Ｂから区間Ｃへ配電されていることとする。また、開閉器１１が切り状態となった際の負荷電流ＩＡは、しきい値Ｉｔｈよりも小さく、開閉器１１が入り状態となった際の負荷電流ＩＡは、しきい値Ｉｔｈよりも大きいこととする。また、図８に示したフローチャートの処理の主体は、マイコン４８である。
【００３３】
まず、開閉器１１が入り状態から切り状態へと変化すると、区間Ｃに設けられた負荷への電流が遮断されるため、負荷電流ＩＡは減少する。制御部６０は、負荷電流ＩＡがしきい値Ｉｔｈ以下となると、電流検出器３１からの出力に基づいて、負荷電流ＩＡがしきい値Ｉｔｈ以下であることを検出する（Ｓ１００：ＹＥＳ）。そして、制御部６０は、電圧調整継電器３４をロックする（Ｓ１０１）。この結果、負荷時タップ切換器２３はタップの切り換えを停止する。電圧調整継電器３４がロックされると、算出部６１は、電圧ＶＡ,ＶＢに基づいて、タップの位置を算出する（Ｓ１０２）。そして、制御信号生成部６２は、算出されたタップが、タップｔ５であるか否かを判別する（Ｓ１０３）。算出されたタップがタップｔ５で無い場合（Ｓ１０３：ＮＯ）、制御信号生成部６２は、タップｔ５が選択されるような制御信号を駆動機器２４に出力する。この結果、負荷時タップ切換器２３は、タップを切り換え、タップｔ５が選択されることとなる。一方、算出されたタップがタップｔ５である場合（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、制御信号生成部６２は、制御信号を生成することなく処理を終了する。このように、開閉器１１が切り状態となると、調整変圧器２２におけるタップは、タップｔ５が選択されることとなる。前述のように、タップｔ５は、配電線２１の電圧を許容される電圧範囲（例えば、１０１±６Ｖ）に維持するためのタップの位置である。このため、本実施形態では、開閉器１１が切り状態となると、電圧Ｖ１が想定される範囲で変化する限り、配電線２１の電圧は許容される電圧範囲内に収まる。
【００３４】
つぎに、開閉器１１が切り状態から入り状態へと変化した際のＳＶＲ１０の動作について、図９を参照しつつ説明する。なお、図９において、処置２０２,２０１の主体はマイコン４８であり、処理２０２〜２０４の主体はマイコン３４である。開閉器１１が入り状態となると、ＳＶＲ１０は区間Ｃに設けられた負荷への電流の供給をする必要があるため、負荷電流ＩＡは増加する。そして、負荷電流ＩＡがしきい値Ｉｔｈより大きくなること、電流検出器３１からの出力に基づいて、制御部６０は、負荷電流ＩＡがしきい値Ｉｔｈより大きいことを検出する（Ｓ２００：ＹＥＳ）。そして制御部６０は、電圧調整継電器３４のロックを解除する（Ｓ２０１）。また、電圧調整継電器３４のロックが解除されると、すなわち、電力継電器４４が入り状態となると、設定部５２は、所定期間Ｔ１（例えば、１０秒）を基準期間Ｔｒｅｆとして設定する（Ｓ２０２）。この間においては、制御信号生成部５１は、電圧Ｖｘが電圧範囲Ｖｄに入らない期間が１０秒となると、電圧Ｖｘを電圧範囲Ｖｄに入れるための制御信号を生成する。そして、所定期間（例えば、６０秒）経過すると（Ｓ２０３：ＹＥＳ）、設定部５２は、所定期間Ｔ２（例えば、９０秒）を基準期間Ｔｒｅｆとして設定する（Ｓ２０４）。このように、本実施形態では電圧調整継電器３４のロックが解除された直後では、所定期間Ｔ２（例えば、９０秒）よりも短い所定期間Ｔ１（例えば、１０秒）で電圧Ｖｘは制御される。したがって、本実施形態では、電圧調整継電器３４のロックが解除された後に所定期間Ｔ２が設定される場合と比較すると、電圧Ｖｘは、時間的に早く安定することとなる。
【００３５】
＝＝ＳＶＲの第２の実施形態＝＝
図１０は、本発明の第２の実施形態であるＳＶＲ１５の構成を示した図である。ＳＶＲ１５は、配電線２０，２１、調整変圧器２２、負荷時タップ切換器２３、駆動機器２４、変圧器２６、変流器３０、ＬＤＣ３３、電圧調整継電器３４、電流継電器７０、タップ調整器７１及び、逆流継電器７２を含んで構成される。なお、図１に示したＳＶＲ１０と、図１０に示したＳＶＲ１５とで同じ符号の付されているブロックは同じである。また、ＳＶＲ１５は、ＳＶＲ１０と同様に、図２に示すような変電所Ａと開閉器１１との間に設けられる。ここでは、ＳＶＲ１０と異なるブロックについて説明する。なお、詳細は後述するが、ＳＶＲ１５は、電力が逆送されている場合にも適切に動作するような構成となっており、ＳＶＲ１０に設けられた１次側の変圧器２５は含んでいない。
【００３６】
電流継電器７０（制御部）は、負荷電流ＩＡの電流値が、所定のしきい値Ｉｔｈを超えるか否かを検出し、電圧調整継電器３４及びタップ調整器７１の動作を制御する。具体的には、電流継電器７０は、負荷電流ＩＡがしきい値Ｉｔｈを超えた場合、電力継電器４４を入り状態とするとともに、タップ調整器７１の動作を停止させる。一方、電流継電器７０は、負荷電流ＩＡがしきい値Ｉｔｈ以下の場合、電力継電器４４を切り状態とするとともに、タップ調整器７１を動作させる。
【００３７】
タップ調整器７１は、負荷時タップ切換器２３及び駆動機器２４とともに、タップの位置を所定の位置へと切り換える機器である。タップ調整器７１は、図１１に示すように、パイロットスイッチｓ１〜ｓ９、リレー８０、昇圧用補助継電器８１、降圧用補助継電器８２を含んで構成される。なお、ここで所定の位置とは、ＳＶＲ１０における所定の位置ｔｘと同様に、変電所Ａの電圧Ｖ１が想定される変化範囲内で変化した場合に、配電線２１の電圧を許容される電圧範囲（例えば、１０１±６Ｖ）に維持するための位置である。ここでは、所定のタップの位置を、前述のＳＶＲ１０の場合と同様に、タップｔ５とする。
【００３８】
パイロットスイッチｓ１〜ｓ９の夫々は、タップｔ１〜ｔ９に対応し、負荷時タップ切換器２３に選択されることによりタップの位置を示す信号を出力するスイッチである。具体的には、負荷時タップ切換器２３が例えばタップｔ３を選択している場合、パイロットスイッチｓ１〜ｓ９のうち、パイロットスイッチｓ３が負荷時タップ切換器２３により選択される。そして、後述するリレー８０が入り状態となると、パイロットスイッチｓ３は、パイロットスイッチｓ３が選択されていることにより生成される信号を昇圧用補助継電器８１に出力する。本実施形態では、リレー８０が入り状態となると、パイロットスイッチｓ１,ｓ２,ｓ４は、パイロットスイッチｓ３と同様に、夫々のスイッチが選択されていることにより生成される信号を昇圧用補助継電器８１に出力する。また、パイロットスイッチｓ６〜ｓ９は、降圧用補助継電器８２に夫々のスイッチが選択されていることにより生成される信号を出力する。
【００３９】
リレー８０は、電流継電器７０及び後述する逆流継電器７２により入り状態、切り状態が制御されるリレーである。具体的には、負荷電流ＩＡがしきい値Ｉｔｈ以下の場合、電流継電器７０はリレー８０を入り状態とする。リレー８０が入り状態となると、リレー８０は、例えば一端印加される電圧Ｖ１を、負荷時タップ切換器２３を介して、パイロットスイッチｓ１〜ｓ９の何れかに印加する。このため、パイロットスイッチｓ１〜ｓ４からは、パイロットスイッチｓ１〜ｓ４が選択されていることを示し、電圧Ｖ１に応じた電圧信号が昇圧用補助継電器８１に出力される。また、パイロットスイッチｓ６〜ｓ９からは、パイロットスイッチｓ６〜ｓ９が選択されていることを示し、電圧Ｖ１に応じた電圧信号が降圧用補助継電器８２に出力される。一方、負荷電流ＩＡがしきい値Ｉｔｈを超えている場合、電流継電器７０はリレー８０を切り状態とする。この場合、昇圧用補助継電器８２、降圧用補助継電器８３には、電圧信号は出力されないこととなる。パイロットスイッチｓ１〜ｓ９と、リレー８０とが位置信号出力部に相当する。
【００４０】
昇圧用補助継電器８１は、パイロットスイッチｓ１〜ｓ４から電圧Ｖ１に応じた電圧信号が出力されると励磁され、昇圧信号を出力する。昇圧信号が出力されると、リレー４０が入り状態となり、モータ４２は負荷時タップ切換器２３を昇圧方向（パイロットスイッチｓ９の方向）へと回転させる。そして、パイロットスイッチｓ５が選択されると、昇圧用補助継電器８１は励磁されない状態となるため、リレー４０は切り状態となり、負荷時タップ切換器２３の回転は停止する。
【００４１】
降圧用補助継電器８２は、パイロットスイッチｓ６〜ｓ９から電圧Ｖ１に応じた電圧信号が出力されると励磁され、降圧信号を出力する。降圧信号が出力されると、リレー４１が入り状態となり、モータ４２は負荷時タップ切換器２３を降圧方向（パイロットスイッチｓ１の方向）へと回転させる。そして、パイロットスイッチｓ５が選択されると、降圧用補助継電器８２は励磁されない状態となるため、リレー４１は切り状態となり、負荷時タップ切換器２３の回転は停止する。つまり、本実施形態では、リレー８０が入り状態となると必ずタップｔ５（パイロットスイッチｓ５）が選択される。なお、昇圧用補助継電器８１、降圧用補助継電器８２が信号生成部に相当する。
【００４２】
逆流継電器７２は、ＳＶＲ１５に電力が逆送されているか否か、すなわち、調整変圧器２２の２次側から１次側へと電力が送られているか否かを検出する。そして、逆送されていることを検出すると、タップ調整器７１のリレー８０を入り状態とする。
【００４３】
＝＝ＳＶＲ１５の動作＝＝
ここで、開閉器１１が入り状態から切り状態へと変化した際のＳＶＲ１５の動作について、図１２を参照しつつ説明する。なお、本実施形態では、開閉器１１が入り状態である場合、変電所Ｂから区間Ｃへの配電は停止され、開閉器１１が切り状態である場合では変電所Ｂから区間Ｃへ配電されていることとする。また、開閉器１１が切り状態となった際の負荷電流ＩＡは、しきい値Ｉｔｈよりも小さく、開閉器１１が入り状態となった際の負荷電流ＩＡは、しきい値Ｉｔｈよりも大きいこととする。なお、図１２において、処理Ｓ３００,３０１の主体は電流継電器７０であり、処理Ｓ３０２,Ｓ３０３の主体はタップ調整器７１である。
【００４４】
まず、開閉器１１が入り状態から切り状態へと変化すると、区間Ｃに設けられた負荷への電流が遮断されるため、負荷電流ＩＡは減少する。そして、負荷電流ＩＡがしきい値Ｉｔｈ以下となると、電流継電器７０は、負荷電流ＩＡがしきい値Ｉｔｈ以下であることを検出する（Ｓ３００：ＹＥＳ）。電流継電器７０は、電圧調整継電器３４をロックし、リレー８０を入り状態とする（Ｓ３０１）。この結果、負荷時タップ切換器２３はタップの切り換えを停止する。そして、現在のタップ位置としてタップｔ５が選択されている場合、すなわち、リレー８０が入り状態となり、パイロットスイッチｓ１〜ｓ４、ｓ６〜ｓ９が電圧Ｖ１に応じた電圧信号を出力しない場合（Ｓ３０２：ＹＥＳ）、昇圧用補助継電器８１、降圧用補助継電器８２の何れも励磁されることは無い。このため、この場合には、タップｔ５が選択されたままとなる。一方、現在のタップ位置としてタップｔ５以外が選択されている場合、すなわち、リレー８０が入り状態となり、パイロットスイッチｓ１〜ｓ４、ｓ６〜ｓ９の何れかが電圧Ｖ１に応じた電圧信号を出力する場合（Ｓ３０２：ＮＯ）、昇圧用補助継電器８１、降圧用補助継電器８２はタップｔ５が選択されるようモータ４２を回転させる（Ｓ３０３）。この結果、現在のタップの位置が何れの位置であっても、最終的にタップｔ５が選択され、処理が終了することとなる。前述のように、タップｔ５は、配電線２１の電圧を許容される電圧範囲（例えば、１０１±６Ｖ）に維持するためのタップの位置である。このため、開閉器１１が切り状態となると、電圧Ｖ１が想定される範囲で変化する限り、配電線２１の電圧は許容される電圧範囲内に収まる。
【００４５】
なお、開閉器１１が切り状態から入り状態へと変化した際のＳＶＲ１５の動作について、ＳＶＲ１０と同様である。
【００４６】
以上、本実施形態のＳＶＲ１０,１５について説明した。本実施形態では、２次側の配電線２１の電圧は、負荷電流ＩＡが大きくなるにつれて大きく変化する。このため、負荷電流ＩＡが大きい場合には、配電線２１の電圧が許容される電圧範囲から外れてしまうことがある。本実施形態では、負荷電流ＩＡがしきい値Ｉｔｈより小さい場合には、電圧調整継電器３４がロックされ、負荷時タップ切換回路２３はタップの切り換えを行わない。一方、負荷電流ＩＡがしきい値Ｉｔｈより大きい場合には、電圧調整継電器３４のロックが解除され、負荷時タップ切換回路２３はタップの切り換えを行う。このように、本実施形態では、負荷電流ＩＡが小さく、配電線２１の電圧が許容される電圧範囲内に収まる可能性が高い場合には、タップの切り換えを行わない。したがって、本実施形態では、不要なタップの切り換えを抑制することができ、ＳＶＲ１０,１５の機器寿命を長くすることが可能となる。また、ＳＶＲ１０,１５は、例えば、遠隔にある制御所（不図示）から動作を制御される必要はなく、自律で動作の制御をすることが可能である。
【００４７】
また、本実施形態の制御信号生成部５１は、電圧Ｖｘを電圧範囲Ｖｄに入れるための制御信号を生成する。負荷時タップ切換器２３、駆動機器２４は、制御信号に基づいてタップを切り換える。この結果、電圧Ｖｘは、電圧範囲Ｖｄに維持されるよう制御される。また、前述のように、負荷中心点における電圧Ｖ２は電圧Ｖｘと同様に変化する。このため、電圧調整継電器３４のロックが解除され、電圧Ｖｘが電圧範囲Ｖｄの範囲内に維持されることにより、電圧Ｖ２は所定の範囲に維持されることとなる。
【００４８】
また、本実施形態のＳＶＲ１０において、算出部６１は、電圧調整継電器３４がロックされた後の、電圧ＶＡ,ＶＢに基づいて、現在のタップの位置を算出する。さらに、ＳＶＲ１０は、算出したタップ位置が前述の所定のタップｔ５に無い場合、タップｔ５が選択されるようにタップを切り換える。このため、ＳＶＲ１０は、電圧調整継電器３４がロックされた後の配電線２１の電圧を、より確実に許容される電圧範囲内に収めることが可能となる。
【００４９】
また、本実施形態のＳＶＲ１５において、タップ調整器７１は、電圧調整継電器３４がロックされた後に、現在のタップの位置が所定のタップｔ５に無い場合、タップｔ５が選択されるようにタップを切り換える。このため、ＳＶＲ１５は、電圧調整継電器３４がロックされた後の配電線２１の電圧を、より確実に許容される電圧範囲内に収めることが可能となる。
【００５０】
また、本実施形態では、電圧調整継電器３４のロックされる際には、例えば所定期間Ｔ２（例えば、９０秒）が基準期間Ｔｒｅｆとして設定される。そして、電圧調整継電器３４のロックが解除されると、まず、所定期間Ｔ２より短い所定期間Ｔ１（例えば、１０秒）が基準期間Ｔｒｅｆとして設定される。そして、所定期間Ｔ１が設定された後に、所定期間Ｔ１より長い所定期間Ｔ２（例えば、９０秒）が設定される。本実施形態では、基準期間Ｔｒｅｆの期間が短いほど、電圧Ｖｘは早く制御される。したがって、本実施形態を、例えば電圧調整継電器３４のロックが解除された直後に所定期間Ｔ２が設定される場合と比較すると、本実施形態では、電圧Ｖｘをより時間的に早く安定させることができる。
【００５１】
なお、上記実施例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、改良され得ると共に、本発明にはその等価物も含まれる。
【００５２】
例えば、ＳＶＲ１０は、電圧ＶＡ,ＶＢに基づいてタップの位置を算出したが、これに限られるものでは無い。例えば、マイコン４６が、タップ切り換え開始時からの切り換え履歴をメモリ４５に記録し、その記録に基づいて現在のタップ位置を算出しても良い。
【００５３】
例えば、ＳＶＲ１０は、変電所Ａと、開閉器１１との間に設けられることとしたが、これに限られるものでは無い。例えば、開閉器１１が無く、区間Ｂに平日のみ稼働して大きな電流を消費し、休日に稼働しない工場等の負荷がある場合であっても良い。このような場合に、しきい値Ｉｔｈを工場の消費する電流を加味して決定すると、ＳＶＲ１０は、休日にはタップの切り換えを停止し、平日にはタップの切り換えを行いつつ、区間Ｂの電圧を許容範囲に納めることができる。この結果、タップの不要な切り換えが抑制されるため、ＳＶＲ１０の機器寿命を長くすることができる。
【００５４】
また、本実施形態では、マイコン４６が実現する設定部５２が基準期間Ｔｒｅｆ等の設定を行うこととしたがこれに限られない。例えば、マイコン４８の制御部６０が基準期間Ｔｒｅｆ等の設定を行うこととしても良い。
【符号の説明】
【００５５】
１０  自動電圧調整器（ＳＶＲ）
１１  開閉器
２０,２１  配電線
２２  調整変圧器
２３  負荷時タップ切換器
２４  駆動機器
２５,２６  変圧器
３０  変流器
３１  電流検出器
３２,７２  逆流継電器
３３  線路電圧降下保障器（ＬＤＣ）
３４  電圧調整継電器
３５  制御装置
４０,４１,８０  リレー
４２  モータ
４４  電力継電器
４５,４７  メモリ
４６,４８  マイコン
５０  減算部
５１,６２  制御信号生成部
５２  設定部
６０  制御部
６１  算出部
７０  電流継電器
７１  タップ調整器
８１  昇圧用補助継電器
８２  降圧用補助継電器
【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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