(57)【要約】【課題】配電系統の電圧値の調整を効果的に行うための電圧制御機器の位置を求める電圧制御機器設置位置評価装置を提供する。【解決手段】計測値取得部１１は、電圧制御機器を配置する複数の候補位置における電流又は潮流の計測結果である第１情報及び配電系統における電圧制御機器による電圧制御の対象とする位置における電流又は潮流の計測結果である第２情報を取得する。相関算出部１２は、候補位置毎の第１情報と第２情報との相関関係を求める。感度算出部１３は、各第２情報の変化による候補位置毎の第１情報の変化の感度を求める。選択部１４は、相関算出部１２により求められた各相関関係及び感度算出部１３により求められた各感度を基に、配電系統における電圧制御機器の設置位置を候補位置の中から選択する。通知部１５は、選択部１２により選択された設置位置を通知する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配電系統における電圧制御機器を配置する複数の候補位置における電流又は潮流の計測結果である第１情報及び前記電圧制御機器による電圧制御の対象とする位置における電流又は潮流の計測結果である第２情報を取得する計測値取得部と、
前記候補位置毎の前記第１情報と前記第２情報との相関関係を求める相関算出部と、
各前記第２情報の変化による前記候補位置毎の前記第１情報の変化の感度を求める感度算出部と、
前記相関算出部により求められた各前記相関関係及び前記感度算出部により求められた各前記感度を基に、前記配電系統における前記電圧制御機器の設置位置を前記候補位置の中から選択する選択部と、
前記選択部により選択された前記設置位置を通知する通知部と
を備えたことを特徴とする電圧制御機器設置位置評価装置。
【請求項２】
前記相関算出部は、各時刻における前記第１情報と前記第２情報との線形な関係を表す相関係数を求め、
前記選択部は、前記相関係数が第１閾値以上となる前記候補位置を前記設置位置として選択する
ことを特徴とする請求項１に記載の電圧制御機器設置位置評価装置。
【請求項３】
前記感度算出部は、各前記第１情報と前記第２情報との関係を表す点を二次座標空間上にプロットし、前記候補位置毎に各前記点の近似直線であって、傾きにより前記感度を表す直線を求め、
前記選択部は、前記感度算出部により求められた各前記直線の前記傾きが第２閾値以上となる前記候補位置を前記設置位置として選択する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電圧制御機器設置位置評価装置。
【請求項４】
第１計測器、第２計測器及び電圧制御機器設置位置評価装置を有する電圧制御機器設置位置評価システムであって、
第１計測器は、配電系統における電圧制御機器の設置の対象となる複数の候補位置における電流又は潮流を計測し、
第２電流計測器は、前記電圧制御機器による電圧調整の対象とする位置における電流又は潮流を計測し、
前記電圧制御機器設置位置評価装置は、
各前記第１計測機による計測結果である第１情報及び各前記第２計測機による計測結果である情報を取得する計測値取得部と、
前記候補位置毎の前記第１情報と前記第２情報との相関関係を求める相関算出部と、
各前記第２情報の変化による前記候補位置毎の前記第１情報の変化の感度を求める感度算出部と、
前記相関算出部により求められた各前記相関関係及び前記感度算出部により求められた各前記感度を基に、前記配電系統における前記電圧制御機器の設置位置を前記候補位置の中から選択する選択部と、
前記選択部により選択された前記設置位置を通知する通知部とを備えた
ことを特徴とする電圧制御機器設置位置評価システム。
【請求項５】
配電系統における電圧制御機器の設置の対象となる複数の候補位置における電流又は潮流の計測結果である第１情報を取得し、
前記電圧制御機器による電圧調整の対象とする位置における電流又は潮流の計測結果である第２情報を取得し、
前記候補位置毎の前記第１情報と前記第２電流との相関関係を求め、
前記第２電流の変化による各前記候補位置毎の前記第１電流の変化の感度を求め、
各前記相関関係及び各前記感度を基に、前記配電系統における前記電圧制御機器の設置位置を前記候補位置の中から選択し、
前記設置位置を通知する
ことを特徴とする電圧制御機器設置位置評価方法。
【請求項６】
配電系統における電圧制御機器の設置の対象となる複数の候補位置における電流又は潮流の計測結果である第１情報を取得し、
前記電圧制御機器による電圧調整の対象とする位置における電流又は潮流の計測結果である第２情報を取得し、
前記候補位置毎の前記第１情報と前記第２電流との相関関係を求め、
前記第２電流の変化による各前記候補位置毎の前記第１電流の変化の感度を求め、
各前記相関関係及び各前記感度を基に、前記配電系統における前記電圧制御機器の設置位置を前記候補位置の中から選択し、
前記設置位置を通知する
処理をコンピュータに実行させることを特徴とする電圧制御機器設置位置評価プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電圧制御機器設置位置評価装置、電圧制御機器設置位置評価システム、電圧制御機器設置位置評価方法及び電圧制御機器設置位置評価プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
これまで、電気事業者は、負荷による配電線の電圧変動を補償するためにＳＶＲ（Step  Voltage  Regulator）などの電圧制御装置の設置を行ってきた。さらに、電気事業者は、設置した電圧制御装置の整定値を見直すことなどにより太陽光発電（ＰＶ：Photovoltaics）の出力変動への対応も行っている。ここで、整定値の見直しとは、例えば、ＳＶＲであれば設置点から電圧逸脱点までの伝送経路の特性インピーダンスである線路インピーダンスと目標電圧とを用いたＳＶＲに設定するパラメータの調整である。
【０００３】
太陽光発電などの再生可能エネルギーに対しては、再生可能エネルギー電源を用いて発電された電気を、国が定める固定価格で一定の期間電気事業者に調達を義務付ける固定価格買取制度が導入された。そして、この固定価格買取制度の導入などにより、近年、太陽光発電が電力系統に与えるＰＶ連系量が急激に増加している。再生可能エネルギー電源が大量に導入された場合、電力系統の保護や保安、電力品質の低下といった、電力系統への影響が懸念されている。特に、配電系統では、再生可能エネルギー電源からの逆潮流による電圧上昇や、天候に左右される発電出力の変化による電圧変動が主な課題と考えられる。
【０００４】
このような近年のＰＶ連系量の急激な増加による電力系統への影響の増大に対しては、電圧制御機器の整定値の調整で対応することは困難である。そのため、ＳＶＲの設置位置の見直しや追加設置の検討が緊急の検討事項となってきている。
【０００５】
一方、近年では、電気事業者は、再生可能エネルギー電源の発電出力の変化への対応や配電自動化の高度化に向けて、配電線センサの導入を進めている。配電線センサとは、電圧、電流、力率、有効潮流及び無効潮流などを計測するために配電線に設置されるセンサである。
【０００６】
なお、配電系統における電圧制御機器の設置に関して、配電線の電圧の裕度を用いて電圧調整装置の設置位置を決定する従来技術がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２９６０３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、ＳＶＲなどの電圧制御機器の設置位置を検討したり評価したりする有力な手法は確立されていない。従来一般的には、ＳＶＲは、管理者が経験的に適切であると考える場所に設置されることが多かった。そのため、電圧制御機器が配電系統の電圧を制御するための最適な位置に設置されているか否かは不明確であった。
【０００９】
また、ＳＶＲを用いて電圧の制御を行った場合、タップ制御の影響が配電系統に直接表れてしまい、制御時には電圧が段階的に大きく変動する。そのため、電圧値の変更と電圧逸脱点における相関を取得することが難しく、電圧値を適切に調整するための設置位置の判定が困難である。
【００１０】
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、配電系統の電圧値の調整を効果的に行うための電圧制御機器の位置を求める電圧制御機器設置位置評価装置、電圧制御機器設置位置評価システム、電圧制御機器設置位置評価方法及び電圧制御機器設置位置評価プログラム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】
【００１１】
本願の開示する電圧制御機器設置位置評価装置、電圧制御機器設置位置評価システム、電圧制御機器設置位置評価方法及び電圧制御機器設置位置評価プログラムの一つの態様において、計測値取得部は、配電系統における電圧制御機器を配置する複数の候補位置における電流又は潮流の計測結果である第１情報及び前記電圧制御機器による電圧制御の対象とする位置における電流又は潮流の計測結果である第２情報を取得する。相関算出部は、前記候補位置毎の前記第１情報と前記第２情報との相関関係を求める。感度算出部は、各前記第２情報の変化による前記候補位置毎の前記第１情報の変化の感度を求める。選択部は、前記相関算出部により求められた各前記相関関係及び前記感度算出部により求められた各前記感度を基に、前記配電系統における前記電圧制御機器の設置位置を前記候補位置の中から選択する。通知部は、前記選択部により選択された前記設置位置を通知する。
【発明の効果】
【００１２】
１つの側面では、本発明は、電力系統の電圧値の調整を効果的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、実施例１に係る配電系統の概略構成図である。
【図２】図２は、電圧制御機器設置位置評価装置のブロック図である。
【図３】図３は、各候補位置の通過電流と電圧逸脱エリアを含む区間の通過電流との関係を表すグラフである。
【図４】図４は、選択部による候補位置の選択を説明するための図である。
【図５】図５は、設置位置の通知情報の一例を表す図である。
【図６】図６は、実施例１に係る電圧制御機器設置位置評価装置による設置位置の決定処理のフローチャートである。
【図７】図７は、本実施例に係る各候補位置にＳＶＲを設置した場合の電圧逸脱量を表す図である。
【図８】図８は、実施例２に係る配電系統の概略構成図である。
【図９】図９は、雨天日における各候補位置の相関係数及び相関直線の傾きを表す図である。
【図１０】図１０は、晴天日における各候補位置の相関係数及び相関直線の傾きを表す図である。
【図１１】図１１は、季節と天候とを組み合わせた場合の設置位置の通知情報の一例を表す図である。
【図１２】図１２は、電圧制御機器設置位置評価装置のハードウェア構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本願の開示する電圧制御機器設置位置評価装置、電圧制御機器設置位置評価システム、電圧制御機器設置位置評価方法及び電圧制御機器設置位置評価プログラムの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例により本願の開示する電圧制御機器設置位置評価装置、電圧制御機器設置位置評価システム、電圧制御機器設置位置評価方法及び電圧制御機器設置位置評価プログラムが限定されるものではない。
【実施例１】
【００１５】
図１は、実施例１に係る配電系統の概略構成図である。図１に示すように本実施例に係る配電系統１００は、配電用変電所３０、ＳＶＲ４０、配電線センサ２１〜２４を有する。また、配電系統１００において小さい丸で示される各点は配電経路の個々の中継点を示すノードである。特に、ノードＰ１、Ｐ２、Ｐ３及びＰ４には、高圧需要家又はＰＶが設置される。
【００１６】
配電用変電所３０は、発電所から送出された電力を所定の電圧に調整して配電系統１００へ送電する。
【００１７】
ＳＶＲ４０は、通過電流の変化に応じてタップを切り替えることで下流側の電圧を適正範囲に維持するように制御するＬＤＣ（Line  Drop  Compensator）方式が採用された電圧制御機器である。
【００１８】
配電線センサ２１は、配電系統１００の区間＃１に設置される。配電線センサ２１は、区間＃１の通過電流を計測する。また、配電線センサ２２は、配電系統１００の区間＃２に設置される。配電線センサ２２は、区間＃２の通過電流を計測する。また、配電線センサ２３は、配電系統１００の区間＃３に設置される。配電線センサ２３は、区間＃３の通過電流を計測する。また、配電線センサ２４は、配電系統１００の区間＃４に設置される。配電線センサ２４は、区間＃４の通過電流を計測する。
【００１９】
そして、配電系統の端末付近の配電線は細くインピーダンスが大きいため、区間＃４に含まれる端末付近が、電圧逸脱が想定されるエリアで電圧調整の対象エリアとされる。そして、区間＃１〜＃３が、区間＃４の電圧変動を抑えるためにＳＶＲを配電系統１００に追加で設置する対象となる候補位置である。すなわち、区間＃１〜＃３に配置された配電線センサ２１〜２３が、「第１計測器」の一例にあたる。また、区間＃４に配置された配電線センサ２４が、「第２計測器」の一例にあたる。
【００２０】
以下では、配電線センサ２１〜２４を区別しない場合、配電線センサ２０という。配電線センサ２０で計測された通過電流の情報は、図２に示す電圧制御機器設置位置評価装置１へ送信される。ここで、本実施例では、電圧制御機器設置位置評価装置１に配電線センサ２０から直接通過電流の情報が送られる構成で説明したが、電圧制御機器設置位置評価装置１の取得方法は他の方法でもよい。例えば、配電線センサ２０で計測された通過電流の情報を電気事業者が有するデータベースに格納し、電圧制御機器設置位置評価装置１は、そのデータベースから情報を取得するようにしてもよい。
【００２１】
図２は、電圧制御機器設置位置評価装置のブロック図である。図２に示すように、電圧制御機器設置位置評価装置１は、計測値取得部１１、相関算出部１２、感度算出部１３、選択部１４及び通知部１５を有する。
【００２２】
計測値取得部１１は、配電線センサ２１〜２４のそれぞれから区間＃１〜＃４の通過電流の情報を取得する。計測値取得部１１は、各区間＃１〜＃４における所定時間毎の通過電流の情報を蓄積する。この計測値取得部１１が配電線センサ２１〜２３から取得した区間＃１〜＃３の通過電流の情報が、「第１情報」の一例にあたる。また、計測値取得部１１が配電線センサ２４から取得した区間＃４の通過電流の情報が、「第２情報」の一例にあたる。
【００２３】
相関算出部１２は、所定期間における各区間＃１〜＃４における通過電流の情報を計測値取得部１１から取得する。そして、相関算出部１２は、候補位置である区間＃１〜＃３の通過電流と電圧調整の対象エリアを含む区間＃４の通過電流との線形な関係を表す相関係数を求める。そして、相関算出部１２は、算出した各区間＃１〜＃３の相関係数を選択部１４へ出力する。
【００２４】
感度算出部１３は、所定期間における各区間＃１〜＃４における通過電流の情報を計測値取得部１１から取得する。次に、感度算出部１３は、図３に示すように、各候補位置の通過電流と電圧逸脱想定エリアを含む区間の通過電流との関係を表す二次元座標空間上に、通過電流を表す点をプロットする。図３は、各候補位置の通過電流と電圧逸脱想定エリアを含む区間の通過電流との関係を表すグラフである。図３は、縦軸で候補位置＃１〜＃３の通過電流を表し、横軸で電圧逸脱想定エリアを含む区間＃４の通過電流を表す。図３の丸の点は、区間＃１〜＃３のいずれか１つにおける通過電流の関係を表す点である。また、図３の四角の点は、区間＃１〜＃３の他の１つにおける通過電流の関係を表す点である。
【００２５】
次に、感度算出部１３は、区間＃１〜＃３毎にプロットした点の近似直線を求める。以下では、感度算出部１３に求められた区間＃１〜＃３毎の近似直線を「相関直線」という。例えば、感度算出部１３は、図３に示すように区間＃１〜＃３のいずれか１つに関する相関直線１０１及び区間＃１〜＃３の他の１つに関する相関直線１０２を求める。図３では、２本の相関直線１０１及び１０２のみを記載したが、実際には、感度算出部１３は、区間＃１〜＃３のそれぞれの相関直線を求める。
【００２６】
次に、感度算出部１３は、算出した区間＃１〜＃３に対応する相関直線の傾きを求める。この相関直線の傾きが、区間＃４の通過電流の変化に対する区間＃１〜＃３のそれぞれの通過電流の感度を表す。例えば、図３において、相関直線１０１の傾きは、相関直線１０２の傾きより大きい。この場合、相関直線１０１に対応する候補位置の通過電流は、相関直線１０２に対応する候補位置の通過電流よりも感度が高いことを表す。
【００２７】
その後、感度算出部１３は、求めた各区間＃１〜＃３の相関直線の傾きを選択部１４へ出力する。
【００２８】
選択部１４は、各区間＃１〜＃３の通過電流が区間＃４の通過電流と有意と言える相関を有するか否かを判定するための閾値である相関閾値を予め記憶する。例えば、選択部１４は、相関閾値として「０．６」を有する。
【００２９】
また、選択部１４は、区間＃４の通過電流の変動を把握するのに各区間＃１〜＃３の通過電流が十分な感度を有するか否かを判定するための閾値である感度閾値を予め有する。例えば、十分な感度を得るには傾きが１以上となることが好ましく、その場合、選択部１４は、感度閾値として「１」を有する。
【００３０】
選択部１４は、各区間＃１〜＃３の相関係数の入力を相関算出部１２から受ける。また、選択部１４は、各区間＃１〜＃３の相関直線の傾きの入力を感度算出部１３から受ける。
【００３１】
次に、選択部１４は、各区間＃１〜＃３のそれぞれの相関係数が相関閾値以上か否かを判定する。区間＃１〜＃３の相関係数がいずれも相関閾値未満の場合、選択部１４は、ＳＶＲの設定位置の決定不能の通知を通知部１５に出力する。
【００３２】
一方、候補位置である区間＃１〜＃３の相関係数のうち相関閾値以上の値を有する相関係数が存在する場合、選択部１４は、区間＃１〜＃３のうち相関閾値以上の値の相関係数を有する候補位置を特定する。
【００３３】
次に、選択部１４は、特定した候補位置のうち相関直線が感度閾値以上の候補位置を設置位置として特定する。そして、選択部１４は、特定した設置位置の情報を通知部１５へ出力する。例えば、区間＃１の相関係数が相関閾値以上であり且つ相関直線の傾きが感度閾値以上の場場合、選択部１４は、区間＃１が設置位置であることの通知を通知部１５へ出力する。また、選択部１４は、特定した設置位置の中で優先順位を決めて優先順位の情報とともに設置位置の情報を通知部１５へ出力してもよい。例えば、選択部１４は、感度が高い順に優先度を高くして通知部１５へ出力してもよい。
【００３４】
図４は、選択部による候補位置の選択を説明するための図である。図４は、横軸で候補位置である区間＃１〜＃３を表す。また、図４における左側の縦軸は相関係数を表し、右側の縦軸は相関直線の傾きを表す。
【００３５】
グラフ１０３は、各区間＃１〜＃３の相関係数を表す。また、グラフ１０４は、各区間＃１〜＃３の相関直線の傾きを表す。
【００３６】
グラフ１０３で示すように、相関係数は区間＃１〜＃３の何れにおいても相関閾値以上の同程度の値を有する。そして、直線の傾きは、区間＃１の相関直線が感度閾値以上で最も大きい値を有する。そこで、選択部１４は、区間＃１を設定位置として特定する。
【００３７】
通知部１５は、ＳＶＲの設定位置の決定不能の通知の入力を選択部１４から受けた場合、ＳＶＲの適切な設置位置の決定が困難であることを、モニタなどにメッセージを表示させるなどして配電系統１００の管理者に通知する。この場合、管理者は、区間＃１〜＃４の中から経験的に適切であると判定した位置にＳＶＲを設置してもよい。さらに、管理者は、タップを固定して電圧変動を抑える機能をオフにしてＳＶＲを設置してもよい。
【００３８】
これに対して、選択部１４が設置位置を特定した場合、通知部１５は、設置位置の情報を選択部１４から受ける。そして、通知部１５は、取得した設置位置の情報をモニタに表示させるなどして配電系統１００の管理者に通知する。例えば、通知部１５は、区間＃１が設置位置であることの通知を選択部１４から受けた場合、管理者に配電位置として区間＃１を通知する。
【００３９】
また、通知部１５は、優先順位とともに設置位置の情報の入力を選択部１２から受けてもよい。その場合、通知部１５は、図５に示す通知情報１１０をモニタに表示させるなどして、各区間が設置位置として適切か否かの情報に優先度を付けて表示してもよい。図５は、設置位置の通知情報の一例を表す図である。例えば、通知部１５は、通知情報１１０のように区間＃１に二重丸を付けて、区間＃１がＳＶＲの設置位置として最も好適であることを示す。また、通知部１５は、区間＃２に一重丸を付けて、区間＃２がＳＶＲの次善の設置位置であることを示す。また、通知部１５は、区間＃３に何も記号を付けないことで、区間＃３が設置位置として適していないことを示す。また、通知部１５は、区間＃４に対応する設置位置の欄をパターンで埋めて区間４が調整対象のエリアを含むことを示してもよい。
【００４０】
この他にも、例えば、区間＃１〜＃３の全てが設置位置として好適である場合、通知部１５は、どの位置にＳＶＲを設置してもよいことを管理者に通知してもよい。
【００４１】
次に、図６を参照して本実施例に係る電圧制御機器設置位置評価装置１による設置位置の決定処理の流れについて説明する。図６は、実施例１に係る電圧制御機器設置位置評価装置による設置位置の決定処理のフローチャートである。
【００４２】
配電線センサ２１〜２４は、それぞれ設置された区間＃１〜＃４の通過電流を計測する。計測値取得部１１は、通過電流の計測結果を配電線センサ２１〜２４から受信する（ステップＳ１）。計測値取得部１１は、受信した各区間＃１〜＃４の通過電流を記憶し蓄積する。
【００４３】
相関算出部１２は、所定期間における各区間＃１〜＃４における通過電流の情報を取得する。そして、相関算出部１２は、ＳＶＲを設置する候補位置である各区間＃１〜＃３のそれぞれの通過電流と電圧調整の対象位置である区間＃４の通過電流との相関係数を算出する（ステップＳ２）。その後、相関算出部１２は、算出した各区間＃１〜＃３の相関係数を選択部１４へ出力する。
【００４４】
感度算出部１３は、所定期間における各区間＃１〜＃４における通過電流の情報を取得する。そして、感度算出部１３は、ＳＶＲを設置する候補位置である各区間＃１〜＃３のそれぞれの通過電流と電圧調整の対象位置である区間＃４の通過電流との関係を表す点を二次元座標空間上にプロットする。さらに、感度算出部１３は、区間＃１〜＃３毎にプロットした点の近似直線を求め相関直線とする。そして、感度算出部１３は、各区間＃１〜＃３の相関直線の傾きを求める（ステップＳ３）。その後、感度算出部１３は、求めた各区間＃１〜＃３の相関直線の傾きの情報を選択部１４へ出力する。
【００４５】
選択部１４は、各区間＃１〜＃３の相関係数の入力を相関算出部１２から受ける。また、選択部１４は、各区間＃１〜＃３の相関直線の傾きの情報の入力を感度算出部１３から受ける。そして、選択部１４は、区間＃１〜＃３の中に相関係数が相関閾値以上である候補位置があるか否かを判定する（ステップＳ４）。
【００４６】
相関係数が相関閾値以上である候補位置が存在する場合（ステップＳ４：肯定）、選択部１４は、相関係数が相関値以上であり、相関直線の傾きが感度閾値以上である候補位置を区間＃１〜＃３の中から特定する（ステップＳ５）。そして、選択部１４は、特定した候補位置の情報を通知部１５へ出力する。
【００４７】
通知部１５は、区間＃１〜＃３の中の選択部１４により特定された候補位置を設置位置として配電系統１００の管理者に通知する（ステップＳ６）。
【００４８】
これに対して、相関係数が相関閾値以上である候補位置が無い場合（ステップＳ４：否定）、選択部１４は、設置位置の決定不能の通知を通知部１５へ出力する。通知部１５は、設置位置の決定不能の通知を選択部１４から受けた場合、ＳＶＲの適切な設置位置の決定が困難であることを配電系統１００の管理者に通知する（ステップＳ７）。
【００４９】
図７は、本実施例に係る各候補位置にＳＶＲを設置した場合の電圧逸脱量を表す図である。図７は、図４で示す相関係数及び傾きを取得した場合のモデルを用いて解析を行った結果である。図７に示すように、区間＃１〜＃３のどこにＳＶＲを設置しても、配電経路１００に追加のＳＶＲを設置しない場合に比べれば電力逸脱量は抑制される。その中でも、区間＃１にＳＶＲを設置した場合が最も電力逸脱量を抑制することができている。そして、図４で示す相関係数及び傾きを用いた場合、選択部１４は、設置位置を区間＃１とする。すなわち、本実実施例に係る電圧制御機器設置位置評価装置１を用いてＳＶＲの配置位置を決定した場合に、最も適切な候補位置にＳＶＲを設置できるといえる。
【００５０】
以上に説明したように、本実施例に係る電圧制御機器設置位置評価装置は、電圧制御機器を設置する候補位置の通過電流と電圧の調整の対象位置の通過電流との相関及び対象位置の通過電流の変化に対する候補位置の通過電流の感度を用いて電圧制御機器の設置位置を決定する。このように、電流を使用することにより、既に設置されている電圧制御機器の動作の影響を抑えて通過電流の相関及び感度を取得することができ、電圧制御機器の適切な配置位置を特定することができる。この電圧制御機器設置位置評価装置が特定した配置位置の情報を用いることで、管理者は、電圧値の調整を効果的に行える位置に電圧制御機器設置位置評価装置を置くことができ、配電系統の電圧値の調整を効果的に行うことができる。また、調整による電圧変動を抑制困難な位置への電圧制御機器の設置を回避できるため、無駄な電圧制御機器の調整の負担を軽減することができる。
【００５１】
また、本実施例では、通過電流を用いて各候補位置の相関及び感度を求め、それらを用いて電圧制御機器の設置位置を決定したが、既存のＳＶＲによる電圧調整の影響が少なくかつ電圧に対応した相関及び感度を取得できる情報であれば電流以外の情報を用いてもよい。例えば、高性能な配電線センサにより有効電力及び無効電力を計測し、各候補位置と対象位置とにおける有効電力の相関及び感度、並びに、無効電力の相関及び感度を求め、それらの情報を用いて、通過電流の場合と同様の手法により電圧制御機器の設置位置を決定してもよい。実際には、太陽光発電装置も無効電力を出力する場合があるため、有効電力及び無効電力を用いた方が、通過電流を用いる場合に比べてより適切な設置位置の選択を行うことが可能である。ただし、簡易な配電線センサで計測できる通過電流を用いて電圧制御機器の設置位置を決定しても、十分に適切な設置位置を特定することは可能である。
【実施例２】
【００５２】
図８は、実施例２に係る配電系統の概略構成図である。本実施例に係る電圧制御機器設置位置評価装置は天気に応じた相関及び感度を求めて設置位置を決定することが実施例１と異なる。本実施例に係る電圧制御機器設置位置評価装置も図２のブロック図で表される。以下では、実施例１と同じ各部の動作については説明を省略する。
【００５３】
ここでは、配電用変電所３０から出力された電気の流れる方向を前提として説明する。本実施例に係る配電系統１００は、配電系統１００の大きな分岐の前の位置、すなわち配電用変電所３０の出力を計測する位置に配電線センサ２１が設置される。また、大きな分岐と次の分岐の間に配電線センサ２２が設置される。さらに、ＳＶＲ４０の上流に配電線センサ２３が配置され、ＳＶＲ４０の下流に配電線センサ２４が設置される。さらに、その下流のＰＶ５１とＰＶ５２に繋がる経路に分かれた後のＰＶ５２に繋がる経路上に配電線センサ２５及び２６が配置される。
【００５４】
本実施例では、実際にはＰＶ５２を含む配電系統１００の端部付近が制御対象のエリアであり、センサ２６が電圧制御の対象位置となる。そして、センサ２１〜２５が設置された位置が新たなＳＶＲの追加の対象となる候補位置である。以下では、各候補位置の通過電流に対応する相関係数及び相関直線の傾きを、センサ２１〜２５の相関係数及び相関直線の傾きという場合がある。
【００５５】
相関算出部１２は、所定期間における各センサ２１〜２５における通過電流の情報を計測値取得部１２から取得する。さらに、相関算出部１２は、各通過電流の情報が取得された日の天気をデータベース（不図示）から取得する。ここで、天気を保持するデータベースを有するサーバは、例えば、気象庁や電気事業者が有する。
【００５６】
次に、相関算出部１２は、天気を晴天日と雨天日に分類する。例えば、相関算出部１２は、雨が降った日を雨天日とし、雲の量が基準値以下の日を晴天日として分類する。そして、相関算出部１２は、雨天日と晴天日とのそれぞれにおける各配電線センサ２１〜２５における通過電流の情報を取得する。その後、相関算出部１２は、雨天日における候補位置である各配電線センサ２１〜２５の通過電流と電圧調整の対象エリアを含む配電線センサ２６の通過電流との線形な関係を表す相関係数を求める。また、相関算出部１２は、晴天日における候補位置である配電線センサ２１〜２５の通過電流と電圧調整の対象エリアを含む配電線センサ２６の通過電流との線形な関係を表す相関係数を求める。そして、相関算出部１２は、算出した雨天日及び晴天日における各配電線センサ２１〜２５の相関係数を選択部１４へ出力する。
【００５７】
感度算出部１３は、所定期間における各配電線センサ２１〜２５における通過電流の情報を取得する。さらに、相関算出部１２は、各通過電流の情報が取得された日の天気をデータベース（不図示）から取得する。次に、感度算出部１３は、雨天日と晴天日とで各配電線センサ２１〜２５における通過電流の情報を分ける。その後、感度算出部１３は、雨天日と晴天日とに分けて、各候補位置の通過電流と電圧逸脱エリアを含む区間の通過電流との関係を表す二次元座標空間上に、通過電流を表す点をプロットする。
【００５８】
次に、感度算出部１３は、雨天日における各配電線センサ２１〜２５の相関直線を求める。そして、感度算出部１３は、雨天日における各配電線センサ２１〜２５の相関直線の傾きを求める。また、感度算出部１３は、晴天日における各配電線センサ２１〜２５の相関直線を求める。そして、感度算出部１３は、晴天日における各配電線センサ２１〜２５の相関直線の傾きを求める。
【００５９】
その後、感度算出部１３は、求めた雨天日及び晴天日における各配電線センサ２１〜２５の相関直線の傾きの情報を選択部１４へ出力する。
【００６０】
選択部１４は、雨天日及び晴天日における各配電線センサ２１〜２５の相関係数の入力を相関算出部１２から受ける。また、選択部１４は、雨天日及び晴天日における各配電線センサ２１〜２５の相関直線の傾きの情報の入力を感度算出部１３から受ける。
【００６１】
そして、選択部１４は、雨天日及び選定日において、通過電流の相関係数が相関閾値以上であり、通過電流の感度が感度閾値以上である候補位置を配電線センサ２１〜２５が配置された位置の中から特定する。そして、選択部１４は、特定した候補位置を通知部１５へ通知する。
【００６２】
例えば、選択部１４は、雨天日における各配電線センサ２１〜２５の相関係数及び相関直線の傾きとして図９に示される情報を取得する。図９は、雨天日における各候補位置の相関係数及び相関直線の傾きを表す図である。図９は、横軸で候補位置である配電線センサ２１〜２５を表す。また、図９における左側の縦軸は相関係数を表し、右側の縦軸は相関直線の傾きを表す。そして、グラフ２０１が、相関直線の傾きを表す。また、グラフ２０２が、相関係数を表す。
【００６３】
図９において破線２０３で囲われた領域に含まれる点が、相関係数が相関閾値以上であり且つ相関直線の傾きが感度閾値以上であることを表す。そこで、選択部１４は、ＳＶＲが設置可能な候補位置として配電線センサ２３〜２５を選択する。
【００６４】
また、選択部１４は、晴天日における各配電線センサ２１〜２５の相関係数及び相関直線の傾きとして図１０に示される情報を取得する。図１０は、晴天日における各候補位置の相関係数及び相関直線の傾きを表す図である。図１０は、横軸で候補位置である配電線センサ２１〜２５を表す。また、図１０における左側の縦軸は相関係数を表し、右側の縦軸は相関直線の傾きを表す。そして、グラフ２０４が、相関直線の傾きを表す。また、グラフ２０５が、相関係数を表す。
【００６５】
図１０において破線２０６で囲われた領域に含まれる点が、相関係数が相関閾値以上であり且つ相関直線の傾きが感度閾値以上であることを表す。そこで、選択部１４は、ＳＶＲが設置可能な候補位置として配電線センサ２５を選択する。
【００６６】
その後、選択部１４は、雨天日及び晴天日の何れにおいてもＳＶＲが設置可能な候補位置と特定する。例えば、図９及び１０の場合、選択部１４は、配電線センサ２５を設置位置として特定する。その後、選択部１４は、設置位置として特定した候補位置の情報を通知部１５に通知する。
【００６７】
以上に説明したように、本実施例に係る電圧制御機器設置位置評価装置は、天候によって場合分けして、それぞれの場合毎に各候補位置の相関係数及び相関直線の傾きを求め、それらを用いて電圧制御機器の設置位置を決定する。ＰＶの発電量などは天候によって左右されることが大きいため、天候に応じて通過電流の相関及び感度も傾向が変化することが考えられる。このことから、本実施例に係る電圧制御機器設置位置評価装置を用いることで、より精度の高い各候補位置の相関及び感度を求めることができ、より適切な電圧制御機器の設置位置を特定することができる。
【００６８】
（変形例）
また、実施例２では、電圧制御機器設置位置評価装置１は、天候として雨天日及び晴天日を用いたが、電気の使用量（発電量を含む）に影響が大きい他の情報を用いた分類を用いてもよい。例えば、電圧制御機器設置位置評価装置１は、雨天日及び晴天日に加えて、雲の流れが速く天候の変化が激しい極大日を用いてもよい。天候の変化が激しい場合、例えば、ＰＶの発電量は雨天日や晴天日とは異なる。そこで、電圧制御機器設置位置評価装置１は、極大日を他の日と区別して相関及び感度を求めることでより適切な設置位置の決定が行える。
【００６９】
また、天候以外にも電気の使用量（発電量を含む）に影響が大きい他の情報を用いた分類を用いてもよい。例えば、季節毎に電気の使用量や発電量は異なることから、電圧制御機器設置位置評価装置１は、季節毎分類して相関及び感度を求めてもよい。さらに、電圧制御機器設置位置評価装置１は、季節と天候とを組み合わせて相関及び感度を求めてもよい。
【００７０】
図１１は、季節と天候とを組み合わせた場合の設置位置の通知情報の一例を表す図である。通知情報２１０は、図１における区間＃１〜Ｓ３を含む直線の配電経路の各ノード間の１０個の区間と配電用変電所３０から最初のノードまでの立上り区間とを合わせた区間を候補位置として設置位置の評価処理を行った場合の設置位置の通知情報である。
【００７１】
通知情報２１０では、負荷が軽負荷の場合が春及び秋の季節を表す。また、負荷が高負荷の場合が夏及び冬の季節を表す。そして、この場合、電圧制御機器設置位置評価装置１は、雨天日、晴天日及び極大日のそれぞれにおいて軽負荷及び高負荷の場合で各候補位置の相関及び感度を求めて評価を行う。そして、通知部１５は、通知情報２１０をモニタに表示させるなどして、それぞれの分類毎に各区間においてどのような評価結果が得られたかを示し、配置位置として適当な候補位置を通知する。
【００７２】
通知情報２１０では、細かいドットで表される領域が、評価結果が適正となった区間を表す。評価結果が適正とは、例えば、相関係数が相関閾値以上であり、且つ、相関直線の傾きが感度閾値より上に設定された良好閾値以上となる値を相関係数及び相関直線の傾きが有する場合である。また、通知情報２１０では、粗いドットで表される領域が、評価結果がやや適正となった区間を表す。評価結果がやや適正とは、例えば、相関係数が相関閾値以上であり、且つ、相関直線の傾きが感度閾値より上に設定された良好閾値未満となる値を相関係数及び相関直線の傾きが有する場合である。また、斜線で表される領域が、電圧制御の対象位置となる区間である。
【００７３】
選択部１４は、評価結果が適正となった項目が５個以上ある区間を適切な設置位置とする。そして、通知部１５は、通知情報２１０に示すように、二重丸で適切な設置位置を通知する。また、選択部１４は、評価結果が適正となった項目が２個以上あり且つやや適正となった項目が２つ以上ある区間を次善の設置位置とする。そして、通知部１５は、図１１に示すように、一重丸で次善の設置位置を通知する。
【００７４】
以上のように、電気の使用量に影響が大きい条件による場合分けを細かくすることでより精度の高い相関及び感度の情報を得ることができ、より適切な設置位置の決定を行うことができる。
【００７５】
また、各条件における各候補位置の評価結果を表示することで、管理者は、それらの情報を加味して設置位置を決定することができ、本実施例に係る電圧制御機器設置位置評価装置は、より適切な設置位置の選択に寄与することができる。
【００７６】
（ハードウェア構成）
図１２は、電圧制御機器設置位置評価装置のハードウェア構成図である。電圧制御機器設置位置評価装置１は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）９１、メモリ９２、ハードディスク９３及びネットワークインタフェース９４を有する。ＣＰＵ９１は、メモリ９２、ハードディスク９３及びネットワークインタフェース９４とバスで接続される。
【００７７】
ネットワークインタフェース９４は、例えば、配電線センサ２０と通信を行うためのインタフェースである。
【００７８】
ハードディスク９３は、図２に例示した計測値取得部１１、相関算出部１２、感度算出部１３、選択部１４及び通知部１５の機能を実現するためのプログラムを含む各種プログラムを格納する。
【００７９】
ＣＰＵ９１は、図２に例示した、計測値取得部１１、相関算出部１２、感度算出部１３、選択部１４及び通知部１５の機能を実現するためのプログラムを含む各種プログラムをハードディスク９３から読み出し、メモリ９２上に展開して実行する。これにより、ＣＰＵ９１及びメモリ９２は、図２に例示した、計測値取得部１１、相関算出部１２、感度算出部１３、選択部１４及び通知部１５の機能を実現する。
【符号の説明】
【００８０】
１  電圧制御機器設置位置評価装置
１１  計測値取得部
１２  相関算出部
１３  感度算出部
１４  選択部
１５  通知部
２０〜２６  配電線センサ
３０  配電用変電所
４０  ＳＶＲ
１００  配電系統
＃１〜＃４  区間
【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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