(57)【要約】【課題】配電系統の電圧を精度良く制御することができる電圧制御装置および電圧制御方法を提供する。【解決手段】電圧制御装置１の系統情報取得部２１は、系統情報管理システム２から系統情報を取得し、低圧電圧取得部２２は、自動検針システム３から低圧電圧データを取得し、演算情報記憶部２３に記憶する。この低圧電圧データが低圧電圧統計処理部２４によって統計処理されて生成した統計処理データを用いて、制御電圧上下限決定部２５が配電系統の各点の制御電圧上下限値を決定する。高圧側の制御電圧上下限値は、低圧電圧データに基づいて、低圧電圧の分布範囲が需要家負荷１２に供給される供給電圧の上下限範囲内に位置するように決定される。決定された制御電圧上下限値と演算情報記憶部２３内の統計情報とに基づいて配電系統の電圧を調整するように電圧調整器４が電圧制御部２６によって制御されて、配電系統の電圧制御が行われる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配電系統の電圧を制御する電圧制御装置であって、
前記配電系統に関する系統情報を管理する系統情報管理システムから、前記系統情報を取得する系統情報取得部と、
前記配電系統の低圧側の低圧配電線に電気的に接続された需要家負荷における低圧電圧値を表す低圧電圧データを収集する自動検針システムから、前記低圧電圧データを取得する低圧電圧取得部と、
前記系統情報および前記低圧電圧データを記憶する演算情報記憶部と、
前記演算情報記憶部に記憶された前記低圧電圧データを統計処理し、統計処理データを生成する低圧電圧統計処理部と、
前記低圧電圧統計処理部によって生成された統計処理データを用いて、前記配電系統の各点の制御すべき制御電圧の上下限値を決定する制御電圧上下限決定部と、
前記制御電圧上下限決定部によって決定された前記制御電圧の上下限値、および前記演算情報記憶部に記憶された前記統計情報に基づいて、前記配電系統の電圧を調整するように電圧調整器を制御することによって、前記配電系統の電圧制御を行う電圧制御部と備え、
前記制御電圧上下限決定部は、
前記低圧電圧データに基づいて、前記低圧電圧の分布範囲が前記需要家負荷に供給される供給電圧の上下限範囲内に位置するように、前記配電系統の高圧側の制御電圧の上下限値を決定することを特徴とする電圧制御装置。
【請求項２】
前記電圧調整器によって計測される高圧計測値データを取得する高圧計測値取得部を備え、
前記低圧電圧統計処理部は、前記高圧計測値データと前記低圧電圧データとに基づいて、前記電圧調整器から前記需要家負荷までの電圧変化量を統計処理し、統計処理データを生成し、
前記制御電圧上下限決定部は、前記低圧電圧統計処理部によって生成された前記統計処理データを用いて、前記制御電圧の上下限値を決定することを特徴とする請求項１に記載の電圧制御装置。
【請求項３】
前記制御電圧上下限決定部は、前回の電圧制御を行った時刻から現在の電圧制御の時刻までの間の前記低圧電圧データの前記統計処理データを用いて、前記制御電圧上下限値を決定することを特徴とする請求項１または２に記載の電圧制御装置。
【請求項４】
前記制御電圧上下限決定部は、現在の電圧制御の時刻から次回の電圧制御の時刻までの間の前記低圧電圧データの変化を予測した統計データを用いて、前記制御電圧上下限値を決定することを特徴とする請求項１または２に記載の電圧制御装置。
【請求項５】
前記制御電圧上下限決定部は、前記制御電圧上下限値の決定に用いる前記低圧電圧の統計処理データの適用範囲を確率的指標に基づいて限定することを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の電圧制御装置。
【請求項６】
配電系統の電圧を制御する電圧制御方法であって、
前記配電系統に関する系統情報を管理する系統情報管理システムから、前記系統情報を取得する系統情報取得ステップと、
前記配電系統の低圧側の低圧配電線に電気的に接続された需要家負荷における低圧電圧値を表す低圧電圧データを収集する自動検針システムから、前記低圧電圧データを取得する低圧電圧取得ステップと、
前記系統情報および前記低圧電圧データを記憶する演算情報記憶ステップと、
前記演算情報記憶ステップで記憶された前記低圧電圧データを統計処理し、統計処理データを生成する低圧電圧統計処理ステップと、
前記低圧電圧統計処理ステップで生成された統計処理データを用いて、前記配電系統の各点の制御すべき制御電圧の上下限値を決定する制御電圧上下限決定ステップと、
前記制御電圧上下限決定ステップで決定された前記制御電圧の上下限値、および前記演算情報記憶ステップで記憶された前記統計情報に基づいて、前記配電系統の電圧を調整するように電圧調整器を制御することによって、前記配電系統の電圧制御を行う電圧制御ステップと備え、
前記制御電圧上下限決定ステップでは、
前記低圧電圧データに基づいて、前記低圧電圧の分布範囲が前記需要家負荷に供給される供給電圧の上下限範囲内に位置するように、前記配電系統の高圧側の制御電圧の上下限値を決定することを特徴とする電圧制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力量計の計測データを用いて配電系統の電圧を制御する電圧制御装置および電圧制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
環境問題への対策の一環として、家庭用の太陽光発電（photovoltaics；略称：ＰＶ）をはじめとする自然エネルギー電源の大量導入が進められている。その結果、配電系統内の潮流が複雑化し、配電系統の運用管理が困難となりつつある。
【０００３】
複雑化する配電系統の状態を精度良く把握するために、日本国内の配電系統には、電圧および潮流を計測するためのセンサーを具備する開閉器（以下「センサー付き開閉器」という場合がある）の設置が進められている。また、開閉器のセンサーによる計測で得られた計測データに基づいて、未計測点を含む配電系統全体の状態の推定が行われている。以上のようにして、配電系統における電圧制御および事故時の電力融通などの運用管理を高度化することが検討されている。
【０００４】
計測データに基づいて電圧制御を行う技術は、たとえば特許文献１および特許文献２に開示されている。特許文献１に開示される配電系統制御システムでは、センサー付き開閉器の最新の計測データに基づいて、配電系統に設置された電圧調整器の最適な電圧制御状態を決定し、適用する集中制御方式が採用されている。
【０００５】
特許文献２に開示される配電系統電圧制御装置では、需要家に設置される電力量計であるスマートメータで３０分毎に検針される検針電力量を用いて、低圧系統の電圧推定を含む電圧制御が行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３８２５１７１号公報
【特許文献２】特開２０１２−２１７２４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
電気事業法においては、需要家への供給電圧を低圧換算で１０１±６Ｖとすることが規定されており、低圧系統まで含めた適正な電圧制御が必要となる。
【０００８】
低圧系統の設備に関する情報（以下「設備情報」という場合がある）、たとえば接続相、線長およびインピーダンスなどを正確に管理することは、現状では難しく、低圧系統の電圧推定の精度は高くない。したがって、日本国内の配電系統の管理を担う電力会社においては、低圧系統で想定される電圧降下量（以下「想定電圧降下量」という場合がある）を一律に定めて、電圧制御を行っている。
【０００９】
具体的には、想定電圧降下量の分を高圧系統側で供給電圧の上下限範囲から減じた範囲を、制御電圧の上限値および下限値で規定される範囲（以下「制御電圧上下限範囲」という場合がある）とした電圧制御によって、適正な電圧の維持に努めている。たとえば、低圧系統での想定電圧降下量は、低圧換算で７Ｖに定められ、制御電圧上下限範囲は、低圧換算で１０３Ｖ〜１０７Ｖとされる。
【００１０】
しかし、低圧系統に連系する家庭用のＰＶが大量に普及することによって、発電電力に伴う低圧系統の電圧が上昇するという問題が生じている。たとえば、需要家負荷による想定電圧降下量と、ＰＶによる想定電圧上昇量とを考慮した場合、高圧系統側の制御電圧上下限範囲をより狭く設定せざるを得ず、電圧制御が困難になると予想される。たとえば、ＰＶによる想定電圧上昇量は、低圧換算で２Ｖである。この場合、高圧系統側の制御電圧上下限範囲は、低圧換算で１０３Ｖ〜１０５Ｖに設定される。
【００１１】
前述の特許文献１に開示される集中制御型の電圧制御、および自端の計測データを用いる従来のローカル電圧制御においては、前述のように運用者による適正な制御電圧上下限範囲の設定が必要である。設定の精度の如何によっては、制御不能に陥るおそれ、および低圧側での電圧が適正範囲から逸脱するおそれがある。
【００１２】
運用者による適正な制御電圧上下限範囲の設定の負担を無くすために、前述の特許文献２に開示される技術では、電力量計の検針電力量を用いた、高低圧一体の電圧推定による電圧制御方式が採用されている。しかし、前述のように、低圧系統の設備情報を正確に管理することは困難であり、低圧系統の電圧推定の精度は高いとは言えず、適正な電圧から逸脱することが懸念される。
【００１３】
本発明の目的は、配電系統の電圧を精度良く制御することができる電圧制御装置および電圧制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の電圧制御装置は、配電系統の電圧を制御する電圧制御装置であって、前記配電系統に関する系統情報を管理する系統情報管理システムから、前記系統情報を取得する系統情報取得部と、前記配電系統の低圧側の低圧配電線に電気的に接続された需要家負荷における低圧電圧値を表す低圧電圧データを収集する自動検針システムから、前記低圧電圧データを取得する低圧電圧取得部と、前記系統情報および前記低圧電圧データを記憶する演算情報記憶部と、前記演算情報記憶部に記憶された前記低圧電圧データを統計処理し、統計処理データを生成する低圧電圧統計処理部と、前記低圧電圧統計処理部によって生成された統計処理データを用いて、前記配電系統の各点の制御すべき制御電圧の上下限値を決定する制御電圧上下限決定部と、前記制御電圧上下限決定部によって決定された前記制御電圧の上下限値、および前記演算情報記憶部に記憶された前記統計情報に基づいて、前記配電系統の電圧を調整するように電圧調整器を制御することによって、前記配電系統の電圧制御を行う電圧制御部と備え、前記制御電圧上下限決定部は、前記低圧電圧データに基づいて、前記低圧電圧の分布範囲が前記需要家負荷に供給される供給電圧の上下限範囲内に位置するように、前記配電系統の高圧側の制御電圧の上下限値を決定することを特徴とする。
【００１５】
本発明の電圧制御方法は、配電系統の電圧を制御する電圧制御方法であって、前記配電系統に関する系統情報を管理する系統情報管理システムから、前記系統情報を取得する系統情報取得ステップと、前記配電系統の低圧側の低圧配電線に電気的に接続された需要家負荷における低圧電圧値を表す低圧電圧データを収集する自動検針システムから、前記低圧電圧データを取得する低圧電圧取得ステップと、前記系統情報および前記低圧電圧データを記憶する演算情報記憶ステップと、前記演算情報記憶ステップで記憶された前記低圧電圧データを統計処理し、統計処理データを生成する低圧電圧統計処理ステップと、前記低圧電圧統計処理ステップで生成された統計処理データを用いて、前記配電系統の各点の制御すべき制御電圧の上下限値を決定する制御電圧上下限決定ステップと、前記制御電圧上下限決定ステップで決定された前記制御電圧の上下限値、および前記演算情報記憶ステップで記憶された前記統計情報に基づいて、前記配電系統の電圧を調整するように電圧調整器を制御することによって、前記配電系統の電圧制御を行う電圧制御ステップと備え、前記制御電圧上下限決定ステップでは、前記低圧電圧データに基づいて、前記低圧電圧の分布範囲が前記需要家負荷に供給される供給電圧の上下限範囲内に位置するように、前記配電系統の高圧側の制御電圧の上下限値を決定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の電圧制御装置によれば、系統情報取得部によって、系統情報管理システムから、配電系統に関する系統情報が取得され、低圧電圧取得部によって、自動検針システムから、配電系統の低圧側の低圧配電線に接続された需要家負荷における低圧電圧データが取得され、演算情報記憶部に記憶される。演算情報記憶部に記憶された低圧電圧データが低圧電圧統計処理部によって統計処理され、統計処理データが生成される。生成された統計処理データを用いて、制御電圧上下限決定部によって制御電圧の上下限値が決定される。決定された制御電圧の上下限値、および演算情報記憶部に記憶された統計情報に基づいて配電系統の電圧を調整するように、電圧制御部によって電圧調整器が制御されて、配電系統の電圧制御が行われる。
【００１７】
配電系統の高圧側の制御電圧の上下限値は、低圧電圧データに基づいて、低圧電圧の分布範囲が需要家負荷に供給される供給電圧の上下限範囲内に位置するように決定される。これによって、低圧側の電圧の実績を踏まえて、高圧側の制御電圧の上下限値を適切に設定または変更することができるので、配電系統の低圧側まで含めた適切な電圧制御を行うことができる。したがって、配電系統の電圧を精度良く制御することができる。
【００１８】
本発明の電圧制御方法によれば、系統情報取得ステップにおいて、系統情報管理システムから、配電系統に関する系統情報が取得され、低圧電圧取得ステップにおいて、自動検針システムから、配電系統の低圧側の低圧配電線に電気的に接続された需要家負荷における低圧電圧データが取得され、演算情報記憶ステップで記憶される。演算情報記憶ステップで記憶された低圧電圧データが低圧電圧統計処理ステップで統計処理され、統計処理データが生成される。生成された統計処理データを用いて、制御電圧上下限決定ステップで制御電圧の上下限値が決定される。決定された制御電圧の上下限値、および演算情報記憶ステップで記憶された統計情報に基づいて配電系統の電圧を調整するように、電圧制御ステップで電圧調整器が制御されて、配電系統の電圧制御が行われる。
【００１９】
配電系統の高圧側の制御電圧の上下限値は、低圧電圧データに基づいて、低圧電圧の分布範囲が需要家負荷に供給される供給電圧の上下限範囲内に位置するように決定される。これによって、低圧側の電圧の実績を踏まえて、高圧側の制御電圧の上下限値を適切に設定または変更することができるので、配電系統の低圧側まで含めた適切な電圧制御を行うことができる。したがって、配電系統の電圧を精度良く制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態１における電圧制御装置１を含む配電系統システム１００の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における電圧制御装置１の電圧制御処理に関する処理手順を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第１の実施の形態における電圧制御装置１の系統データ取得処理に関する処理手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第１の実施の形態における電圧制御装置１の低圧電圧データ取得処理に関する処理手順を示すフローチャートである。
【図５】グループ内の低圧電圧分布を表すヒストグラムの一例を示す図である。
【図６】制御電圧上下限値の変更前の低圧電圧分布の一例を示すグラフである。
【図７】制御電圧上下限値の変更後の予想低圧電圧分布の一例を示すグラフである。
【図８】制御電圧上下限値の変更前の低圧電圧分布の他の例を示すグラフである。
【図９】制御電圧上下限値の変更後の予想低圧電圧分布の他の例を示すグラフである。
【図１０】本発明の第２の実施の形態における電圧制御装置１Ａを含む配電系統システム２００の構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態における電圧制御装置１Ａの電圧制御処理に関する処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】電圧調整器４の電圧制御範囲Ｓｃの一例を示す図である。
【図１３】低圧電圧の変化量の分布を表すヒストグラムの一例を示す図である。
【図１４】電圧変化量と制御電圧上下限値との関係の一例を示す図である。
【図１５】本発明の前提技術の配電系統システムにおける電圧と距離との関係の一例を示す図である。
【図１６】本発明の前提技術の配電系統システムにおける電圧と距離との関係の他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
＜前提技術＞
図１５は、本発明の前提技術の配電系統システムにおける電圧と距離との関係の一例を示す図である。図１６は、本発明の前提技術の配電系統システムにおける電圧と距離との関係の他の例を示す図である。
【００２２】
図１５に示すように、配電系統は、高圧配電線６で構成される高圧系統Ｓ１と、柱上変圧器７および低圧配電線８で構成される低圧系統Ｓ２とを含む。柱上変圧器７は、高圧配電線６に接続され、低圧配電線８を介して需要家負荷３１に接続される。高圧配電線６には電圧調整器４が接続される。
【００２３】
電気事業法においては、需要家負荷３１への供給電圧を低圧換算で１０１±６Ｖ、すなわち供給電圧上下限幅ΔＶｌｉｍを９５Ｖ〜１０７Ｖとすることが規定されており、低圧系統Ｓ２まで含めた適正な電圧制御が必要となる。
【００２４】
日本国内の配電系統の管理を担う電力会社においては、低圧系統Ｓ２で想定される想定電圧降下量Ｖｄを、たとえば低圧換算で７Ｖというように一律に定めて、電圧制御を行っている。具体的には、想定電圧降下量Ｖｄの分を高圧系統側で供給電圧上下限範囲から減じた範囲を、制御電圧上下限範囲ΔＶｓとした電圧制御によって、適正な電圧の維持に努めている。図１５に示す例では、制御電圧上下限範囲ΔＶｓは、低圧換算で１０３Ｖ〜１０７Ｖである。
【００２５】
しかし、図１６に示すように低圧系統Ｓ２に連系する家庭用のＰＶ３２が大量に普及することによって、発電電力に伴う低圧系統Ｓ２の電圧が上昇するという問題が生じている。たとえば、需要家負荷３１によって生じると想定される想定電圧降下量Ｖｄと、ＰＶ３２によって生じると想定される想定電圧上昇量Ｖｕとを考慮した場合、高圧系統Ｓ１側の制御電圧上下限幅ΔＶｓをより狭く設定せざるを得ず、電圧制御が困難になると予想される。
【００２６】
たとえば、需要家負荷３１による想定電圧降下量Ｖｄが低圧換算で７Ｖであり、ＰＶ３２による想定電圧上昇量Ｖｕが低圧換算で２Ｖである場合、制御電圧上下限幅ΔＶｓは、低圧換算で１０３Ｖ〜１０５Ｖという非常に狭い範囲に設定せざるを得ない。そこで、本発明の電圧制御装置では、以下の各実施の形態に示す構成を採用している。
【００２７】
＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の実施の形態１における電圧制御装置１を含む配電系統システム１００の構成を示すブロック図である。配電系統システム１００は、電圧制御装置１、系統情報管理システム２、自動検針システム３、電圧調整器４、電圧制御ネットワーク５、高圧配電線６、柱上変圧器７、低圧配電線８、電力量計９、需要家負荷１２および自動検針ネットワーク１３を備えて構成される。電圧制御装置１は、系統情報取得部２１、低圧電圧取得部２２、演算情報記憶部２３、低圧電圧統計処理部２４、制御電圧上下限決定部２５および電圧制御部２６を備える。電力量計９は、通信子局１０および計測器１１を備える。
【００２８】
電圧制御装置１は、系統情報管理システム２および自動検針システム３に接続される。また電圧制御装置１は、電圧制御ネットワーク５を介して、電圧調整器４に接続される。電圧調整器４は、高圧配電線６に接続される。高圧配電線６には、複数の柱上変圧器７が接続される。各柱上変圧器７には、低圧配電線８が接続される。低圧配電線８には、需要家負荷１２が接続される。低圧配電線８と需要家負荷１２との間には、電力量計９が接続される。電力量計９は、自動検針ネットワーク１３を介して、自動検針システム３に接続される。
【００２９】
電圧制御装置１は、配電系統の電圧を制御する。系統情報管理システム２は、電圧制御装置１の制御対象となる配電系統である対象配電系統の情報（以下「系統情報」という場合がある）を管理する。系統情報は、配電系統の各点の制御すべき電圧である制御電圧の上限値および下限値（以下「制御電圧上下限値」という場合がある）を表す情報、電圧調整器４の仕様および整定などの情報、ならびに電圧調整器４の電圧補償範囲に所属する電力量計９の一覧の情報を含む。ここで、電圧補償範囲とは、電圧調整器４による電圧の調整によって電圧が補償される範囲であり、以下の説明では「電圧制御範囲」という場合がある。
【００３０】
配電系統の各点の制御電圧上下限値は、運用条件に基づいて設定されているものとする。配電系統の各点の制御電圧上下限値は、たとえば、需要家負荷１２に供給すべき電圧である供給電圧の上限値および下限値（以下「供給電圧上下限値」という場合がある）、ならびに低圧側の電圧変化を考慮して、運用者によって独自に設定される。
【００３１】
系統情報管理システム２は、電圧制御装置１、具体的には電圧制御装置１の系統情報取得部２１と接続される。系統情報取得部２１は、系統情報管理システム２から、系統情報を取得する。系統情報は、系統データとして取得される。系統情報取得部２１は、取得した系統データを演算情報記憶部２３に与える。
【００３２】
自動検針システム３は、自動検針ネットワーク１３を介して、電力量計９に接続される。自動検針システム３は、電力量計９によって計測されるデータ（以下「計測データ」という場合がある）の収集を行う。具体的には、自動検針システム３は、自動検針ネットワーク１３を介して、電力量計９によって計測される計測データを、予め定める周期（以下「検針周期」という場合がある）で収集して蓄積する。検針周期は、たとえば３０分間周期である。
【００３３】
電力量計９は、後述するように、電力量計９が接続される需要家負荷１２の電力使用量、および、その需要家負荷１２が連系する低圧配電線８の連系点における低圧側の電圧である低圧電圧の値（以下「低圧電圧値」という場合がある）を計測する。したがって、電力量計９の計測データは、需要家負荷１２の電力使用量を表す電力使用量データ、および連系点の低圧電圧値を表す低圧電圧データを含む。電力量計９は、具体的には、連系点の低圧電圧値として、低圧配電線８のうち、電力量計９内の計測器１１が設置される位置における低圧電圧値を計測する。
【００３４】
電力量計９の計測データは、たとえば、予め定めるスケジュールに従って、検針周期毎に、電力量計９の通信子局１０から自動検針ネットワーク１３を介して自動検針システム３に送信され、自動検針システム３によって収集される。計測データの収集方法は、これに限定されない。たとえば、計測データは、検針周期毎に、自動検針システム３から電力量計９に順次ポーリングを行うことによって収集されてもよい。以下の説明では、自動検針システム３が検針周期毎に計測データを収集する処理を「定時検針処理」という場合がある。
【００３５】
自動検針システム３は、具体的には電圧制御装置１の低圧電圧取得部２２に接続される。低圧電圧取得部２２は、自動検針システム３から、計測データのうちの低圧電圧データを取得する。低圧電圧取得部２２は、取得した低圧電圧データを演算情報記憶部２３に与える。
【００３６】
演算情報記憶部２３は、系統情報取得部２１から与えられる系統データ、低圧電圧取得部２２から与えられる低圧電圧データ、および電圧制御装置１で処理された結果を記憶する。電圧制御装置１で処理された結果は、たとえば、後述する統計処理によって生成される統計処理データ、具体的には、後述する低圧電圧ヒストグラムを表すデータ、または低圧電圧変化量ヒストグラムを表すデータである。
【００３７】
低圧電圧統計処理部２４は、演算情報記憶部２３に記憶される系統データおよび低圧電圧データに基づいて、低圧電圧値を統計処理し、統計処理データを生成する。低圧電圧統計処理部２４は、生成した統計処理データを制御電圧上下限決定部２５に与える。
【００３８】
制御電圧上下限決定部２５は、低圧電圧統計処理部２４から与えられる統計処理データを用いて、対象配電系統の各地点の制御電圧上下限値を決定する。制御電圧上下限決定部２５は、決定した制御電圧上下限値を電圧制御部２６に与える。
【００３９】
電圧制御部２６は、制御電圧上下限決定部２５から与えられる制御電圧上下限値と、演算情報記憶部２３に記憶される系統情報とに基づいて、電圧調整器４の制御すべき状態（以下「制御状態」という場合がある）を決定する。
【００４０】
電圧制御部２６は、電圧制御ネットワーク５を介して、電圧調整器４と接続される。電圧制御ネットワーク５は、電圧制御部２６と電圧調整器４との間でデータを送受信するための通信網である。電圧制御部２６は、電圧制御ネットワーク５を介して、配電系統の電圧を調整するための制御指令を電圧調整器４に与える。電圧調整器４は、電圧制御部２６から与えられる制御指令に基づいて、配電系統の電圧を調整する。
【００４１】
電圧調整器４は、配電系統の電圧を調整可能な機器であればよく、たとえば、変圧タップを切り替える変圧器、無効電力投入量を調整する調相設備、または、有効電力および無効電力の出力調整を行うＰＶおよび蓄電池のパワーコンディショナによって実現される。
【００４２】
電圧調整器４は、高圧配電線６と電気的に接続される。高圧配電線６は、配電系統の各設備、具体的には高圧系統の各設備を電気的に接続する。高圧配電線６には、柱上変圧器７が電気的に接続される。柱上変圧器７は、低圧配電線８と電気的に接続される。低圧配電線８は、低圧系統の各設備を電気的に接続する。柱上変圧器７は、高圧系統と低圧系統とを変圧して連系する。
【００４３】
電力量計９は、具体的には計測器１１によって、電力量計９が接続される需要家負荷１２の電力使用量と、その需要家負荷１２が連系する低圧配電線８の連系点の低圧電圧値とを計測する。計測器１１によって計測された計測データは、通信子局１０に与えられる。通信子局１０は、計測器１１から与えられた計測データを、自動検針ネットワーク１３を介して、自動検針システム３に送信する。自動検針ネットワーク１３は、電力量計９と自動検針システム３との間でデータを送受信するための通信網である。
【００４４】
本実施の形態では、電圧制御装置１、系統情報管理システム２および自動検針システム３は、物理的に分けて構成されているが、これらは必ずしも分けて構成する必要はなく、電圧制御装置１、系統情報管理システム２および自動検針システム３を統合してひとつの装置として集約して構成されてもよい。
【００４５】
また、本実施の形態では、電圧制御ネットワーク５および自動検針ネットワーク１３は、物理的に分けて構成されているが、これらは必ずしも分けて構成する必要はなく、同一のネットワークとして構成されてもよい。
【００４６】
このように、配電系統システム１００を構成するシステムおよびネットワークは、本発明を実現可能なものであればよく、システムおよびネットワークの物理的な構成は、図１に示す構成に限定されない。
【００４７】
図２は、本発明の第１の実施の形態における電圧制御装置１の電圧制御処理に関する処理手順を示すフローチャートである。本発明の実施の一形態である電圧制御方法は、第１の実施の形態の電圧制御装置１によって、たとえば図２に示すフローチャートに従って実行される。
【００４８】
図２に示すフローチャートの各処理は、電圧制御装置１の低圧電圧統計処理部２４、制御電圧上下限決定部２５および電圧制御部２６によって実行される。図２に示すフローチャートでは、予め演算情報記憶部２３に記憶された制御周期で電圧制御装置１が起動する場合を示している。制御周期は、配電系統の電圧を制御する周期として予め定められる周期であり、たとえば３０分間周期である。電圧制御装置１が起動すると、ステップａ１に移行する。
【００４９】
ステップａ１において、低圧電圧統計処理部２４は、演算情報記憶部２３から系統データおよび低圧電圧データを取得する。ステップａ１の処理が終了すると、ステップａ２に移行する。
【００５０】
ステップａ２において、低圧電圧統計処理部２４は、ステップａ１で取得したデータ、具体的には系統データおよび低圧電圧データに基づいて、低圧電圧値を統計処理し、統計処理データを生成する。低圧電圧統計処理部２４は、生成した統計処理データを制御電圧上下限決定部２５に与える。ステップａ２は、低圧電圧統計処理ステップに相当する。ステップａ２の処理が終了すると、ステップａ３に移行する。
【００５１】
ステップａ３において、制御電圧上下限決定部２５は、ステップａ２で生成され、低圧電圧統計処理部２４から与えられた統計処理データに基づいて、配電系統の各点の制御電圧上下限値を決定する。制御電圧上下限決定部２５は、決定した制御電圧上下限値を電圧制御部２６に与える。また制御電圧上下限決定部２５は、決定した制御電圧上下限値を演算情報記憶部２３に与えて記憶させる。ステップａ３は、制御電圧上下限決定ステップに相当する。ステップａ３の処理が終了すると、ステップａ４に移行する。
【００５２】
ステップａ４において、電圧制御部２６は、ステップａ３で決定され、制御電圧上下限決定部２５から与えられた制御電圧上下限値に基づいて、電圧調整器４の制御状態を決定する。ステップａ４の処理が終了すると、ステップａ５に移行する。
【００５３】
ステップａ５において、電圧制御部２６は、ステップａ４で決定した電圧調整器４の制御状態に対応する制御指令を生成し、電圧制御ネットワーク５を介して電圧調整器４に送信する。電圧制御部２６は、電圧調整器４の制御結果を演算情報記憶部２３に与えて記憶させる。ステップａ５は、電圧制御ステップに相当する。ステップａ５の処理が終了すると、全ての処理手順を終了する。
【００５４】
演算情報記憶部２３に記憶される系統データは、たとえば、電圧制御装置１が予め定める制御周期で起動したときに、系統情報取得部２１によって系統情報管理システム２から最新のデータが取得されて、演算情報記憶部２３に記憶される。系統データの取得方法は、これに限定されない。たとえば、系統データのデータ量および更新頻度を考慮して、設備が更新された場合および系統切替などで非標準系統となった場合に、系統情報管理システム２から系統が変更されたことを表す変更通知を電圧制御装置１に送信し、電圧制御装置１が変更通知を受信した後に、系統情報取得部２１によって、系統情報管理システムから最新のデータを取得するようにしてもよい。
【００５５】
また、演算情報記憶部２３に記憶される低圧電圧データは、たとえば、電圧制御装置１が予め定める制御周期で起動したときに、低圧電圧取得部２２によって自動検針システム３から最新のデータが取得されて、演算情報記憶部２３に記憶される。低圧電圧データの取得方法は、これに限定されない。たとえば、低圧電圧データのデータ量および更新頻度を考慮して、自動検針システム３による定時検針処理が完了した後に、自動検針システム３から定時検針処理の完了通知を電圧制御装置１に送信し、電圧制御装置１が完了通知を受信した後に、低圧情報取得部２２によって、自動検針システム３から最新のデータを取得するようにしてもよい。
【００５６】
以上のように、系統データおよび低圧電圧データの最新のデータの取得は、他システムとの連携状況、データの更新頻度、および通信回線の使用状況に基づいて、適宜実行すればよく、後述する図３および図４に示すように、図２に示す電圧制御装置１の全体処理フローとは独立した処理フローで実行されてもよい。
【００５７】
図３は、本発明の第１の実施の形態における電圧制御装置１の系統データ取得処理に関する処理手順を示すフローチャートである。図３に示すフローチャートの各処理は、系統情報取得部２１によって実行される。図３に示す系統データ取得処理は、予め定める更新周期で起動され、ステップｂ１に移行する。更新周期は、たとえば３０分間周期である。
【００５８】
ステップｂ１において、系統情報取得部２１は、系統情報管理システム２から最新の系統データを取得する。ステップｂ１は、系統情報取得ステップに相当する。ステップｂ１の処理が終了すると、ステップｂ２に移行する。
【００５９】
ステップｂ２において、系統情報取得部２１は、ステップｂ１で取得した最新の系統データを演算情報記憶部２３に与えて、演算情報記憶部２３に記憶されている系統データに上書きすることによって、演算情報記憶部２３に記憶される系統データを更新する。ステップｂ２は、演算情報記憶ステップに相当する。ステップｂ２の処理が終了すると、全ての処理手順を終了する。
【００６０】
図４は、本発明の第１の実施の形態における電圧制御装置１の低圧電圧データ取得処理に関する処理手順を示すフローチャートである。図４に示すフローチャートの各処理は、低圧電圧取得部２２によって実行される。図４に示す低圧電圧データ取得処理は、予め定める更新周期で起動され、ステップｃ１に移行する。更新周期は、たとえば３０分間周期である。
【００６１】
ステップｃ１において、低圧電圧取得部２２は、自動検針システム３から最新の低圧電圧データを取得する。ステップｃ１は、低圧電圧取得ステップに相当する。ステップｃ１の処理が終了すると、ステップｃ２に移行する。
【００６２】
ステップｃ２において、低圧電圧取得部２２は、ステップｃ１で取得した最新の低圧電圧データを演算情報記憶部２３に与えて、演算情報記憶部２３に記憶されている低圧電圧データに上書きすることによって、演算情報記憶部２３に記憶される低圧電圧データを更新する。ステップｃ２は、演算情報記憶ステップに相当する。ステップｃ２の処理が終了すると、全ての処理手順を終了する。
【００６３】
図２に戻って、ステップａ２における低圧電圧値の統計処理は、具体的には以下のようにして低圧電圧統計処理部２４によって実行される。低圧電圧統計処理部２４は、演算情報記憶部２３から、柱上変圧器７単位の電力量計９のグループを取得し、電力量計９のグループ毎に低圧電圧データを取得する。
【００６４】
電力量計９のグループについては、電圧制御装置１の系統情報取得部２１において、グループに分けるグルーピング処理が実行されてもよいが、その他の運用業務への利用も考えられるので、本実施の形態では、系統情報管理システム２においてグルーピング処理が実行され、グループ毎に管理されるように構成する。
【００６５】
低圧電圧統計処理部２４は、低圧電圧データを取得した後は、電力量計９のグループ毎に低圧電圧データを集約する。図５は、グループ内の低圧電圧分布を表すヒストグラムの一例を示す図である。図５の横軸は低圧電圧を示し、縦軸は発生頻度を示している。図５では、注目している柱上変圧器７のグループに所属する電力量計９の過去１時間の低圧電圧の分布を示している。
【００６６】
自動検針システム３から取得される低圧電圧データが表す低圧電圧値としては、検針時の瞬時電圧、検針周期での平均電圧、最大電圧および最小電圧などが考えられる。低圧電圧統計処理部２３は、これらの全ての低圧電圧値を、電圧制御装置１での電圧制御周期、すなわち起動周期の過去時間分集約し、図５に示すようなヒストグラム（以下「低圧電圧ヒストグラム」という場合がある）を作成する。
【００６７】
たとえば、電圧制御装置１が１時間毎に起動される場合は、低圧電圧統計処理部２３は、過去１時間分の低圧電圧値を集約し、図５に示すような低圧電圧ヒストグラムを作成する。また、低圧電圧統計処理部２３は、低圧電圧ヒストグラムの作成と併せて、低圧電圧ヒストグラムの平均値および標準偏差を算出する。
【００６８】
このようにして低圧電圧統計処理部２３は、低圧電圧ヒストグラム、ならびに低圧電圧ヒストグラムの平均値および標準偏差を含む統計処理データを生成する。低圧電圧統計処理部２３は、生成した統計処理データを制御電圧上下限決定部２５に与える。
【００６９】
以上のステップａ２に続くステップａ３における制御電圧上下限値を決定する処理は、具体的には以下のようにして制御電圧上下限決定部２５によって実行される。制御電圧上下限決定部２５は、柱上変圧器７単位での制御電圧上下限値を決定する。制御電圧上下限決定部２５は、柱上変圧器７単位において、低圧電圧統計処理部２４による統計処理によって生成された最新の低圧電圧ヒストグラムと、演算情報記憶部２３から取得した現在、すなわち前回の制御時の制御電圧上下限値とに基づいて、制御電圧上下限値を、理想的な制御電圧上下限値に変更する。
【００７０】
図６および図７は、制御電圧上下限値の変更前後の低圧電圧分布の一例を示すグラフである。図６は、制御電圧上下限値の変更前の低圧電圧分布の一例を示すグラフである。図７は、制御電圧上下限値の変更後の予想低圧電圧分布の一例を示すグラフである。図６および図７に示す例では、ＰＶによる電圧上昇を見込まず、高圧側の制御電圧上下限値のうち、制御電圧の下限値Ｖｓｌを１０３Ｖとし、制御電圧の上限値Ｖｓｕを１０７Ｖとした制御によって、低圧電圧分布幅ΔＶｍｅｓが９９Ｖ〜１０９Ｖとなり、供給電圧上下限範囲ΔＶｌｉｍの供給電圧上限値を逸脱している場合を示している。
【００７１】
図６に示す例では、供給電圧下限値Ｖｌｏｗｅｒを９５Ｖとし、供給電圧上限値Ｖｕｐｐｅｒを１０７Ｖとし、供給電圧上下限幅ΔＶｌｉｍを１２Ｖとしている。変更前の低圧電圧分布は、供給電圧上限値Ｖｕｐｐｅｒである１０７Ｖを、上限側に２Ｖ逸脱しているが、下限側は、供給電圧下限値Ｖｌｏｗｅｒである９５Ｖまで４Ｖの余裕がある。変更前の低圧電圧分布幅ΔＶｍｅｓは、９９Ｖ〜１０９Ｖの１０Ｖであり、供給電圧上下限幅ΔＶｌｉｍである１２Ｖよりも狭いので、制御電圧上下限幅ΔＶｓの変更で対応可能である。したがって、図７では、制御電圧上下限値の変更例として、上下限に同じ裕度とした以下の式（１）〜（３）に従って、制御電圧上下限値Ｖｓｌ、Ｖｓｕを変更する。
【００７２】
【数１】
2015154522.tif 000003
【００７３】
【数２】
2015154522.tif 000004
【００７４】
【数３】
2015154522.tif 000005
【００７５】
前記式（１）〜（３）によって、図７では、制御電圧上下限幅を３Ｖ下側に下げ、変更後の制御電圧上下限範囲ΔＶｓ’を１００〜１０４Ｖにしている。これによって、予想される低圧電圧分布ΔＶｍｅｓ’は、９６〜１０６Ｖとなっている。
【００７６】
制御電圧上下限範囲ΔＶｓの変更方法に限定はなく、たとえば需要家負荷１２の過電圧による故障防止のために、４Ｖ下側に下げて上限遵守とする９９Ｖ〜１０３Ｖへの変更、制御電圧上下限幅を狭める１０３Ｖ〜１０５Ｖへの変更、または電圧調整器４の高寿命化を目的として、最も制御量が少なくなる９９Ｖ〜１０５Ｖへの変更を行ってもよい。また、供給電圧上限の内側に運用電圧上下限を定めるといった、運用者独自の運用電圧上下限を対象とした制御電圧上下限を決定してもよい。
【００７７】
図８および図９は、制限電圧上下限値の変更前後の低圧電圧分布の他の例を示すグラフである。図８は、制御電圧上下限値の変更前の低圧電圧分布の他の例を示すグラフである。図９は、制御電圧上下限値の変更後の予想低圧電圧分布の他の例を示すグラフである。低圧電圧分布は、電圧制御周期の長さ、系統の構成、および系統の状態変化などによって、図８に示すように、供給電圧上下限範囲ΔＶｌｉｍを逸脱した低圧電圧分布範囲ΔＶｍｅｓとなるおそれがある。
【００７８】
その場合、制御電圧上下限決定部２５は、たとえば、変更後の低圧電圧分布範囲ΔＶｍｅｓ’を、変更前の低圧電圧分布範囲ΔＶｍｅｓの平均値Ｖａｖｅに標準偏差σの２倍（２σ）を加減算した範囲（Ｖａｖｅ±２σ）などに限定すること、および制御周期を高速化することが考えられる。図８および図９の例では、下限側逸脱の電圧値は、その他の電圧分布傾向とは明らかに異なり、電圧フリッカおよび停電などの影響も考えられる。また、設備形成上で電圧制御では対応不可能な場合もあるので、設備形成支援システムおよび停電管理システムといった他のシステムとの連携も含めて制御電圧上下限値を設定することが望ましい。
【００７９】
次いで、ステップａ４において、電圧制御部２６は、対象配電系統に設置された電圧調整器４の適切な制御状態を決定する。具体的には、電圧制御部２６は、制御電圧上下限決定部２５によって決定された柱上変圧器７単位の制御電圧上下限値に基づいて、たとえば最適潮流計算を用いて、配電系統全体を対象とし、制御電圧上下限値を制約とした最適化問題を解き、電圧調整器４の制御状態を決定する。
【００８０】
電圧調整器４の制御状態は、電圧調整器４の整定値として決定されてもよい。すなわち、電圧制御部２６は、電圧調整器４の適切な制御状態として、電圧調整器４の適切な整定値を決定する。この場合、電圧制御部２６は、電圧調整器４毎に電圧制御範囲の制御電圧上下限値の変更前後を比較し、目標電圧および不感帯などの整定値を決定する。最適な制御電圧上下限値を用いれば、特に電圧制御方法に限定はない。
【００８１】
電圧制御部２６は、電圧制御ネットワーク５を介して、各電圧調整器４へ制御指令を送信するとともに、制御結果を演算情報記憶部２３に与えて反映させる。
【００８２】
以上のように本実施の形態によれば、電力量計９によって検針される低圧電圧値に基づいて、制御電圧上下限値が決定される。これによって、低圧系統の電圧の実績を踏まえて、高圧側の制御電圧上下限値を適切に設定または変更することができるので、配電系統の低圧側の低圧系統まで含めた適切な電圧制御を行うことができる。したがって、配電系統の電圧を精度良く制御することができる。
【００８３】
また、前述の図８に示す例では、変更後の低圧電圧分布範囲ΔＶｍｅｓ’を、変更前の低圧電圧分布範囲ΔＶｍｅｓの平均値Ｖａｖｅに標準偏差σの２倍（２σ）を加減算した範囲（Ｖａｖｅ±２σ）などに限定している。このように制御電圧上下限値の決定に用いる低圧電圧の統計処理データの適用範囲を、低圧電圧分布範囲ΔＶｍｅｓの平均値Ｖａｖｅに標準偏差σの２倍（２σ）を加減算した範囲（Ｖａｖｅ±２σ）といった確率的指標に基づいて限定することによって、計測値に含まれる停電などの系統異常データを除外し、より適切な制御電圧上下限値を決定することができる。
【００８４】
＜第２の実施の形態＞
前述の第１の実施の形態においては、電力量計９によって計測した低圧電圧値を利用したが、自動検針システム３での検針周期の間に、電圧調整器４の動作および系統状態の変化によって、柱上変圧器７の高圧側の電圧が変化しており、純粋な低圧側の電圧変化量に基づく制御電圧上下限値を決定するものとはいえない。したがって、電圧調整器４の電圧制御状態によっては、低圧電圧の分布範囲が増大し、供給電圧を逸脱するおそれがある。そこで、本実施の形態では、高圧側の電圧を測定した計測データも活用し、より適切な電圧制御を行う。
【００８５】
図１０は、本発明の第２の実施の形態における電圧制御装置１Ａを含む配電系統システム２００の構成を示すブロック図である。本実施の形態の配電系統システム２００は、前述の第１の実施の形態の配電系統システム１００と構成が類似しているので、同様の構成については、同一の参照符号を付して説明を省略する。
【００８６】
本実施の形態の配電系統システム２００は、電圧制御装置１Ａ、系統情報管理システム２、自動検針システム３、電圧調整器４、電圧制御ネットワーク５、高圧配電線６、柱上変圧器７、低圧配電線８、電力量計９、需要家負荷１２および自動検針ネットワーク１３を備えて構成される。本実施の形態の電圧制御装置１Ａは、第１の実施の形態の電圧制御装置１の構成に、さらに高圧計測値取得部２７を備えて構成される。電圧調整器４は、高圧配電線６と低圧配電線８との連系点の高圧側の電圧である高圧電圧を計測する。
【００８７】
高圧計測値取得部２７は、電圧調整器４で計測された高圧電圧に関するデータを、高圧計測値データとして取得する。高圧計測値データは、高圧電圧の電圧値、電流値および制御状態を含む。高圧計測値データは、たとえば、演算情報記憶部２３に予め記憶される計測周期で、高圧計測値取得部２７がポーリングを行うことによって取得されてもよいし、予め定めるスケジュールに従って、計測周期毎に電圧調整器４から高圧計測値取得部２７に高圧計測値データが送信されることによって取得されてもよい。取得された高圧計測値データは、系統データおよび低圧電圧データと共に、演算情報記憶部２３に記憶される。
【００８８】
図１１は、本発明の第２の実施の形態における電圧制御装置１Ａの電圧制御処理に関する処理手順を示すフローチャートである。図１１に示すフローチャートの各処理は、電圧制御装置１Ａの低圧電圧統計処理部２４、制御電圧上下限決定部２５および電圧制御部２６によって実行される。図１１に示すフローチャートでは、予め演算情報記憶部２３に記憶された制御周期で電圧制御装置１Ａが起動する場合を示している。制御周期は、たとえば３０分間周期である。電圧制御装置１Ａが起動すると、ステップｄ１に移行する。
【００８９】
ステップｄ１において、低圧電圧取得部２２は、演算情報記憶部２３から系統データ、低圧電圧データおよび高圧計測値データを取得する。ステップｄ１の処理が終了すると、ステップｄ２に移行する。
【００９０】
ステップｄ２において、低圧電圧統計処理部２４は、ステップｄ１で取得したデータ、具体的には系統データ、低圧電圧データおよび高圧計測値データに基づいて、低圧電圧の変化量（以下「低圧電圧変化量」という場合がある）を統計処理し、統計処理データを生成する。ステップｄ２の処理が終了すると、ステップｄ３に移行する。
【００９１】
ステップｄ３において、制御電圧上下限決定部２５は、ステップｄ２で生成され、低圧電圧統計処理部２４から与えられた統計処理データに基づいて、配電系統の各点の制御電圧上下限値を決定する。制御電圧上下限決定部２５は、決定した制御電圧上下限値を電圧制御部２６に与える。また制御電圧上下限決定部２５は、決定した制御電圧上下限値を演算情報記憶部２３に与えて記憶させる。ステップｄ３の処理が終了すると、ステップｄ４に移行する。
【００９２】
ステップｄ４において、電圧制御部２６は、ステップｄ３で決定され、制御電圧上下限決定部２５から与えられた制御電圧上下限値に基づいて、電圧調整器４の制御状態を決定する。ステップｄ４の処理が終了すると、ステップｄ５に移行する。
【００９３】
ステップｄ５において、電圧制御部２６は、ステップｄ４で決定した電圧調整器４の制御状態に対応する制御指令を生成し、電圧制御ネットワーク５を介して電圧調整器４に送信する。電圧制御部２６は、電圧調整器４の制御結果を演算情報記憶部２３に与えて記憶させる。ステップｄ５の処理が終了すると、全ての処理手順を終了する。
【００９４】
ステップｄ２における低圧電圧値の統計処理は、具体的には以下のようにして低圧電圧統計処理部２４によって実行される。低圧電圧統計処理部２４は、ステップｄ１で演算情報記憶部２３から取得した系統データ、低圧電圧データおよび高圧計測値データを用いて、各電圧調整器４から需要家負荷１２までの電圧変化量ΔＶ、具体的には各電圧調整器４において自装置１Ａの電圧制御範囲に属する電力量計９までの電圧変化量ΔＶを算出し、ヒストグラム化する。
【００９５】
図１２は、電圧調整器４の電圧制御範囲Ｓｃの一例を示す図である。図１２では、電圧調整器４として、第１の電圧調整器４Ａおよび第２の電圧調整器４Ｂが高圧配電線６に接続される場合を示している。第２の電圧調整器４Ｂは、高圧配電線６の末端６ａに最も近い位置に設置され、第１の電圧調整器４Ａは、高圧配線電６の末端６ａに次に近い位置に設置される。
【００９６】
図１２に示す例では、第１の電圧調整器４Ａと第２の電圧調整器４Ｂとの間の高圧配電線６に接続される柱上変圧器７およびそれに接続される電力量計９は、第１の電圧調整器４Ａの電圧制御範囲Ｓｃ（４Ａ）に属する。また、第２の電圧調整器４Ｂと高圧配電線６の末端６ａとの間の高圧配電線６に接続される柱上変圧器７およびそれに接続される電力量計９は、第２の電圧調整器４Ｂの電圧制御範囲Ｓｃ（４Ｂ）に属する。
【００９７】
図１３は、低圧電圧の変化量の分布（以下「低圧電圧変化量分布」という場合がある）を表すヒストグラムの一例を示す図である。図１３に示すヒストグラムは、低圧電圧変化量分布として、電圧変化量ΔＶの分布を表す。低圧電圧統計処理部２４は、前述のように各電圧調整器４において自装置１Ａの電圧制御範囲に属する電力量計９までの電圧変化量ΔＶを算出し、たとえば図１３に示すようなヒストグラム（以下「低圧電圧変化量ヒストグラム」という場合がある）を作成する。
【００９８】
低圧電圧統計処理部２４は、たとえば以下の式（４）に従って、電圧調整器４の二次側または連系点の高圧電圧Ｖｓを低圧換算し（Ｖｓ／１０５−６６００）、換算した値と電力量計９での低圧電圧値Ｖｒとの差分を、電圧変化量ΔＶとして算出する。
【００９９】
【数４】
2015154522.tif 000006
【０１００】
低圧換算比は、柱上変圧器７のタップ比によって異なり、前記式（４）は、柱上変圧器７のタップ比が高圧６６００Ｖ／低圧１０５Ｖの場合である。低圧電圧統計処理部２４は、適宜、演算情報記憶部２３に記憶された系統情報の柱上変圧器７のタップ比に基づいて換算するものとする。
【０１０１】
ここで、電圧調整器４の二次側または連系点の高圧電圧Ｖｓと、電力量計９での低圧電圧値Ｖｒとは、計測周期が異なるので、可能な限り一致した計測基準での差分を取ることが望ましい。各設備機器数を踏まえれば、計測頻度は、高圧電圧Ｖｓが高いと想定される。たとえば、高圧電圧Ｖｓが１分間の平均値であり、低圧電圧値Ｖｒが３０分間の平均値である場合、高圧電圧Ｖｓとしては、最新から過去３０サンプリングの高圧電圧Ｖｓの平均値Ｖｓ＿ａｖｅを前記式（４）に適用する。
【０１０２】
また低圧電圧値Ｖｒが、検針時の瞬時値、または検針周期での最大値もしくは最小値である場合は、低圧電圧値Ｖｒおよび高圧電圧Ｖｓの取得時刻が管理できていれば、低圧電圧値Ｖｒの取得時刻と同時刻の高圧電圧Ｖｓを選定し、前記式（４）を適用する。高圧電圧Ｖｓの取得時刻が不明である場合は、現在から検針周期の１周期分の過去までの全ての高圧電圧Ｖｓのデータを対象に、前記の式（４）を適用する。
【０１０３】
その後、ステップｄ３において、制御電圧上下限決定部２５によって制御電圧上下限決定処理が行われる。制御電圧上下限決定部２５は、低圧電圧統計処理部２４で電圧調整器４毎に算出された電圧制御範囲Ｓｃの低圧電圧変化量ヒストグラムを用いて、電圧調整器４の制御電圧上下限値を決定する。
【０１０４】
図１４は、電圧変化量と制御電圧上下限値との関係の一例を示す図である。制御電圧上下限決定部２５は、たとえば図１４に示すように、図１３に示す低圧電圧変化量ヒストグラムの最大電圧変化量すなわち最大電圧降下量ΔＶｍａｘと、最小電圧変化量すなわち最大電圧上昇量ΔＶｍｉｎとを、供給電圧上下限値Ｖｕｐｐｅｒ，Ｖｌｏｗｅｒから減じて、電圧調整器４の二次側または連系点の制御電圧上下限値を決定し、制御電圧上下限範囲ΔＶｓを決定する。
【０１０５】
制御電圧上下限値の決定方法は、これに限定されるものではなく、たとえば前述の第１の実施の形態と同様に、制御電圧上下限範囲の変更前における低圧電圧分布範囲ΔＶｍｅｓの平均値Ｖａｖｅに標準偏差σの２倍（２σ）を加減算した範囲（Ｖａｖｅ±２σ）を用いて制御電圧上下限値を決定するようにしてもよいし、供給電圧上下限Ｖｕｐｐｅｒ，Ｖｌｏｗｅｒに代えて、独自の運用電圧上下限を適用して、制御電圧上下限値を決定するようにしてもよい。
【０１０６】
最後にステップｄ５において、電圧制御部２６は、制御電圧上下限決定部２５で電圧調整器４毎に設定された制御電圧上下限値に従って、電圧調整器毎の最適な制御状態または整定値を決定し、決定した制御状態または整定値に対応する制御指令を、電圧制御ネットワーク５を介して送信する。
【０１０７】
以上のように本実施の形態によれば、電圧調整器４で計測される高圧計測値データが用いられるので、電圧調整器４の制御状態の影響を除外し、需要家負荷までの電圧変化量を正確に把握することができる。これによって、電圧調整器４の制御状態を踏まえて、電力量計９までの電圧変化量に基づいて、制御電圧上下限値をより精度良く決定することができる。したがって、第１の実施の形態と比べて、電圧制御の精度を向上させることができる。
【０１０８】
また、以上に述べた第１および第２の実施の形態では、制御電圧上下限決定部２５は、前回の電圧制御を行った時刻から現在の電圧制御の時刻までの低圧電圧データの統計処理データを用いて、制御電圧上下限値を決定する。これによって、電力量計９で計測された最新の低圧電圧データを用いて、制御電圧上下限値を決定することができる。したがって、当日の配電系統の状況を踏まえた電圧制御を行うことができる。
【０１０９】
＜第３の実施の形態＞
前述の第１および第２の実施の形態においては、同日の前時刻における低圧電圧実績に基づいて制御電圧上下限値を設定するが、次の検針時刻までの低圧電圧変化を予測しておらず、前時刻の最大低圧電圧分布幅、または低圧電圧変化幅を用いても、適正な制御電圧上下限値とならないおそれがある。
【０１１０】
そこで、本実施の形態においては、低圧電圧統計処理部２４の過去日データを用いて、次の制御周期までの低圧電圧の変化を予測する。
【０１１１】
本実施の形態の電圧制御装置を含む配電系統システムは、前述の第１の実施の形態の配電系統システム１００および第２の実施の形態の配電系統システム２００と構成が類似しているので、図示を省略し、同様の構成については同一の参照符号を付して説明を省略する。
【０１１２】
本実施の形態では、低圧電圧統計処理部２４は、過去の統計処理データを活用し、低圧電圧の変化を予測する。過去の統計処理データは、予め低圧電圧統計処理部２４内に記憶させておく。低圧電圧統計処理部２４において処理の対象とする過去の日数（以下「対象過去日数」という場合がある）は、演算情報記憶部２３に記憶されているものとする。
【０１１３】
低圧電圧統計処理部２４は、演算情報記憶部２３から対象過去日数を取得し、対象過去日数分の現在から次の制御周期までの低圧電圧統計処理データを取得する。たとえば、対象過去日数が５日であり、制御周期が３０分間周期であり、現在時刻が１２時００分である場合、低圧電圧統計処理部２４は、過去５日分の１２時００分〜１２時３０分の間の低圧電圧統計処理の結果を取得する。
【０１１４】
低圧電圧統計処理の結果は、前述の第１の実施の形態の配電系統システム１００と同様の構成である場合には、低圧電圧ヒストグラムとなり、前述の第２の実施の形態の配電系統システム２００と同様の構成である場合には、低圧電圧変化量ヒストグラムとなる。
【０１１５】
低圧電圧統計処理部２４は、以上のようにして取得した過去日のヒストグラムを集約し、前述の第１の実施の形態の配電系統システム１００と同様の構成である場合には、予測低圧電圧ヒストグラムとして、前述の第２の実施の形態の配電系統システム２００と同様の構成である場合には予測低圧電圧変化量ヒストグラムとして、制御電圧上下限決定部２５に与える。これによって、制限電圧上下限決定部２５において、次の制御周期までの低圧電圧の変化を予測した制御電圧上下限値の設定が可能となる。
【０１１６】
以上のように本実施の形態によれば、制御電圧上下限決定部２５は、電力量計９で過去に計測された低圧電圧データの統計処理データ、すなわち現在の電圧制御の時刻から次回の電圧制御の時刻までの間の低圧電圧データの変化を予測した統計データである予測低圧電圧ヒストグラムまたは予測低圧電圧変化量ヒストグラムを用いて、制御電圧上下限値を決定する。これによって、過去の実績を踏まえて、次の制御周期までの低圧電圧の変化を予測した制御電圧上下限値とすることができる。したがって、電圧制御の精度を向上させることができる。
【０１１７】
本実施の形態の配電系統システムは、過去の統計処理データを、平日、休日または祝日、および季節を区別して演算情報記憶部２３に記憶しておき、低圧電圧統計処理部２４において、たとえば、春季の平日の過去５日分、または夏季の休日の過去５日分のデータを選定して、予測低圧電圧ヒストグラムまたは予測低圧電圧変化量ヒストグラムを作成するように構成されてもよい。
【０１１８】
また本実施の形態の配電系統システムは、過去の統計処理データを、天気予報および日射データから、天候状況を区別して演算情報記憶部２３に記憶しておき、当日の天気予報および現在の日射量から天候状況を踏まえた過去日の選定を行うように構成されてもよい。
【０１１９】
このように、傾向が類似した過去データを選定することによって、予測精度を向上させることができる。
【０１２０】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせることが可能である。また、各実施の形態の任意の構成要素を適宜、変更または省略することが可能である。
【符号の説明】
【０１２１】
１  電圧制御装置、２  系統情報管理システム、３  自動検針システム、４  電圧調整器、５  電圧制御ネットワーク、６  高圧配電線、７  柱上変圧器、８  低圧配電線、９  電力量計、１０  通信子局、１１  計測器、１２  需要家負荷、１３  自動検針ネットワーク、２１  系統情報取得部、２２  低圧電圧取得部、２３  演算情報記憶部、２４  低圧電圧統計処理部、２５  制御電圧上下限決定部、２６  電圧制御部、２７  高圧計測値取得部、１００，２００  配電系統システム。
【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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【図１６】
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