(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源と、複数の負荷と、配電盤と、監視制御装置と、を備えた電力系統システムであって、
前記配電盤は、
前記電源の母線電圧を検出する電圧検出手段と、
前記電源の母線から各負荷に電力を供給する各電力供給線にそれぞれ直列接続された遮断器と、
前記各電力供給線に流れるそれぞれの電流を検出する電流検出手段と、を有し、
前記監視制御装置は、
前記電圧検出手段の検出値に基づき電圧歪み率を算出する電圧歪み率算出手段と、
前記電流検出手段の検出値に基づき各電力供給線における高調波電流歪みを算出する高調波電流歪み算出手段と、
前記電圧歪み率が第１閾値を上回るとき、各電力供給線における高調波電流歪みの相対比に基づき負荷毎の電圧歪みを推定し、一部の負荷への電力供給を遮断して、稼働負荷の電圧歪み推定値の総和が第１閾値を下回るようにする制御手段と、
を有することを特徴とする電力系統システム。
【請求項２】
前記複数の負荷の出力を個別に制限する出力制限手段を有し、
前記制御手段は、前記電圧歪み率が第１閾値を上回るとき、各電力供給線における高調波電流歪みの相対比に基づき負荷毎の電圧歪みを推定し、前記電圧歪み率から、推定された前記負荷毎の電圧歪みと前記負荷の電圧歪み毎に設定される０．１以上１以下の出力制限係数とを乗算した値を減算して求められる稼働負荷の電圧歪み推定値の総和が、第１閾値を下回るような前記出力制限係数を決定し、
前記出力制限手段は、決定された前記出力制限係数に基づいて決定される割合で、電力供給を遮断した前記一部の負荷以外の他の一部負荷の出力を制限することを特徴とする請求項１に記載の電力系統システム。
【請求項３】
前記監視制御装置は、各負荷の稼働優先順位を設定する設定手段を有し、
前記制御手段は、稼働優先順位の低い負荷から順に、電力供給を遮断する、或いは、出力を制限することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電力系統システム。
【請求項４】
前記稼働優先順位は、当該電力系統システムの動作モード毎に設定されることを特徴とする請求項３に記載の電力系統システム。
【請求項５】
前記監視制御装置は、当該電力系統システムの作動状況を検出する状況検出手段を有し、
前記制御手段は、当該電力系統システムの作動状況に応じて動作モードを判断することを特徴とする請求項４に記載の電力系統システム。
【請求項６】
前記制御手段は、前記電圧歪み率が前記第１閾値を下回り且つ該第１閾値よりも低い値の第２閾値を上回るとき、各電力供給線における高調波電流歪みの相対比に基づき負荷毎の電圧歪みを推定し、稼働負荷の電圧歪み推定値の総和が第２閾値を下回るように、電力供給を遮断する、或いは、出力を制限するべき旨を報知することを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の電力系統システム。
【請求項７】
電源と、複数の負荷と、前記電源の母線電圧を検出する電圧検出手段と、前記電源の母線から各負荷に電力を供給する各電力供給線にそれぞれ直列接続された遮断器と、前記各電力供給線に流れるそれぞれの電流を検出する電流検出手段と、を備えた配電盤と、監視制御装置と、を備えた電力系統システムの監視制御方法であって、
前記電圧検出手段の検出値に基づき電圧歪み率を算出する電圧歪み率算出ステップと、
前記電流検出手段の検出値に基づき各電力供給線における高調波電流歪みを算出する高調波電流歪み算出ステップと、
前記電圧歪み率が第１閾値を上回るとき、各電力供給線における高調波電流歪みの相対比に基づき負荷毎の電圧歪みを推定し、一部の負荷への電力供給を遮断して、稼働負荷の電圧歪み推定値の総和が第１閾値を下回るようにする制御ステップと、
を有することを特徴とする電力系統システムの監視制御方法。
【請求項８】
前記複数の負荷の出力を個別に制限する出力制限ステップを有し、
前記制御ステップは、前記電圧歪み率が第１閾値を上回るとき、各電力供給線における高調波電流歪みの相対比に基づき負荷毎の電圧歪みを推定し、前記電圧歪み率から、推定された前記負荷毎の電圧歪みと前記負荷の電圧歪み毎に設定される０．１以上１以下の出力制限係数とを乗算した値を減算して求められる稼働負荷の電圧歪み推定値の総和が、第１閾値を下回るような前記出力制限係数を決定し、
前記出力制限ステップは、決定された前記出力制限係数に基づいて決定される割合で、電力供給を遮断した前記一部の負荷以外の他の一部負荷の出力を制限する請求項７に記載の電力系統システムの監視制御方法。
【請求項９】
各負荷の稼働優先順位を設定する設定ステップを有し、
前記制御ステップは、稼働優先順位の低い負荷から順に、電力供給を遮断する、或いは、出力を制限することを特徴とする請求項７または請求項８に記載の電力系統システムの監視制御方法。
【請求項１０】
前記稼働優先順位は、当該電力系統システムの動作モード毎に設定されることを特徴とする請求項９に記載の電力系統システムの監視制御方法。
【請求項１１】
当該電力系統システムの作動状況を検出する状況検出ステップを有し、
前記制御ステップは、当該電力系統システムの作動状況に応じて動作モードを判断することを特徴とする請求項１０に記載の電力系統システムの監視制御方法。
【請求項１２】
前記制御ステップは、前記電圧歪み率が前記第１閾値を下回り且つ該第１閾値よりも低い値の第２閾値を上回るとき、各電力供給線における高調波電流歪みの相対比に基づき負荷毎の電圧歪みを推定し、稼働負荷の電圧歪み推定値の総和が第２閾値を下回るように、電力供給を遮断する、或いは、出力を制限するべき旨を報知することを特徴とする請求項７〜請求項１１の何れか１項に記載の電力系統システムの監視制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電力系統システムおよび電力系統システムの監視制御方法に係り、特に、高調波発生時に、高調波の影響を迅速に低減させ得る電力系統システムおよび電力系統システムの監視制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年のパワーエレクトロニクス技術の急速な進歩に伴って（整流器、インバータ電源等の）半導体応用機器（非線形負荷）が普及してきており、電力系統システムにおいても、これら機器が発生する高調波電流により系統に高調波電圧歪みが発生する問題が顕著となっている。
【０００３】
この高調波問題の様相として、高調波電流は負荷電流に比例して増大し、系統に流れる高調波電流によって電力用コンデンサや直列リアクトルに過大な電流が流れ、振動・騒音や過熱が発生し、最悪時には焼損に至ることもあるため、負荷側でのアクティブフィルタ等の設置など各種の対策が実施されている。
【０００４】
また、高調波電流の高調波電圧に対する位相により発生源を特定することが可能であり、系統側では、高調波解析プログラムの解析に基づき発生した高調波の影響を低減させる高調波監視制御による対策が実施されている。但し、複数の発生源がある場合等では発生源の特定が困難であり、「高調波解析装置および高調波解析プログラム」（特許文献１）や「電力品質評価システム」（特許文献２）において、種々の提案がなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−４８７０７号公報
【特許文献２】特開２００８−１９１１０８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、上記従来の高調波解析プログラムの解析に基づく技術においては、複雑な解析のために多大な処理量および時間を必要とするという事情があった。また、発生した高調波の影響を低減させる一手法として負荷の使用を制限する手法を採る際に、何れの負荷を制限すべきかを迅速に判断する技法が存在しなかった。
【０００７】
本発明は、上記従来の事情に鑑みてなされたものであって、高調波発生時に何れの負荷を制限すべきかを迅速に判断して、高調波の影響を迅速に低減させ得る電力系統システムおよび電力系統システムの監視制御方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明は以下の手段を採用する。
本発明に係る電力系統システムは、電源と、複数の負荷と、配電盤と、監視制御装置と、を備えた電力系統システムであって、前記配電盤は、前記電源の母線電圧を検出する電圧検出手段と、前記電源の母線から各負荷に電力を供給する各電力供給線にそれぞれ直列接続された遮断器と、前記各電力供給線に流れるそれぞれの電流を検出する電流検出手段と、を有し、前記監視制御装置は、前記電圧検出手段の検出値に基づき電圧歪み率を算出する電圧歪み率算出手段と、前記電流検出手段の検出値に基づき各電力供給線における高調波電流歪みを算出する高調波電流歪み算出手段と、前記電圧歪み率が第１閾値を上回るとき、各電力供給線における高調波電流歪みの相対比に基づき負荷毎の電圧歪みを推定し、一部の負荷への電力供給を遮断して、稼働負荷の電圧歪み推定値の総和が第１閾値を下回るようにする制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、系統に高調波電圧歪みが発生して電圧歪み率が第１閾値を上回ると、一部の負荷への電力供給を遮断して選択的に負荷を稼働させることとし、稼働負荷の電圧歪み推定値の総和が第１閾値を下回るようにするので、発生した高調波の影響を迅速に低減させ、負荷側の電気機器の保護を図ることができる。
【００１０】
また、本発明は、上記記載の電力系統システムにおいて、前記複数の負荷の出力を個別に制限する出力制限手段を有し、前記制御手段は、前記電圧歪み率が第１閾値を上回るとき、各電力供給線における高調波電流歪みの相対比に基づき負荷毎の電圧歪みを推定し、前記電圧歪み率から、推定された前記負荷毎の電圧歪みと前記負荷の電圧歪み毎に設定される０．１以上１以下の出力制限係数とを乗算した値を減算して求められる稼働負荷の電圧歪み推定値の総和が、第１閾値を下回るような前記出力制限係数を決定し、前記出力制限手段は、決定された前記出力制限係数に基づいて決定される割合で、電力供給を遮断した前記一部の負荷以外の他の一部負荷の出力を制限することを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、系統に高調波電圧歪みが発生して電圧歪み率が第１閾値を上回ると、一部の負荷への電力供給の遮断、或いは一部負荷の出力制限を行って選択的に負荷を稼働させることとし、稼働負荷の電圧歪み推定値の総和が第１閾値を下回るようにするので、発生した高調波の影響を迅速に低減させ、負荷側の電気機器の保護を図ることができる。
【００１２】
また、本発明は、上記記載の電力系統システムにおいて、前記監視制御装置は、各負荷の稼働優先順位を設定する設定手段を有し、前記制御手段は、稼働優先順位の低い負荷から順に、電力供給を遮断する、或いは、出力を制限することを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、システムおよび各負荷の特徴に応じて電力供給の遮断または出力制限すべき負荷を自動的に選択することができ、高調波問題の対策をより迅速に行い得ると共に、状況に応じて柔軟且つ的確に行うことができる。
【００１４】
また、本発明は、上記記載の電力系統システムにおいて、前記稼働優先順位は、当該電力系統システムの動作モード毎に設定されることを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、電力系統システムの動作モードに応じた電力供給の遮断または出力制限すべき負荷の優先選択により、高調波問題の対策をより迅速に行い得ると共に、状況に応じて柔軟且つ的確に行うことができる。
【００１６】
また、本発明は、上記記載の電力系統システムにおいて、前記監視制御装置は、当該電力系統システムの作動状況を検出する状況検出手段を有し、前記制御手段は、当該電力系統システムの作動状況に応じて動作モードを判断することを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、検出した電力系統システムの作動状況に応じた電力供給の遮断または出力制限すべき負荷の優先選択により、高調波問題の対策を動的且つ迅速に行い得ると共に、状況に応じて柔軟且つ的確に行うことができる。
【００１８】
また、本発明は、上記記載の電力系統システムにおいて、前記制御手段は、前記電圧歪み率が前記第１閾値を下回り且つ該第１閾値よりも低い値の第２閾値を上回るとき、各電力供給線における高調波電流歪みの相対比に基づき負荷毎の電圧歪みを推定し、稼働負荷の電圧歪み推定値の総和が第２閾値を下回るように、電力供給を遮断する、或いは、出力を制限するべき旨を報知することを特徴とする。
【００１９】
本発明によれば、系統に高調波電圧歪みが発生して電圧歪み率がより低い第２閾値を上回った時点で、一部の負荷への電力供給の遮断、或いは一部負荷の出力制限を行うべき旨を報知するので、高調波問題の対策をより迅速且つ段階的に行うことができる。
【００２０】
また、本発明に係る電力系統システムの監視制御方法は、電源と、複数の負荷と、前記電源の母線電圧を検出する電圧検出手段と、前記電源の母線から各負荷に電力を供給する各電力供給線にそれぞれ直列接続された遮断器と、前記各電力供給線に流れるそれぞれの電流を検出する電流検出手段と、を備えた配電盤と、監視制御装置と、を備えた電力系統システムの監視制御方法であって、前記電圧検出手段の検出値に基づき電圧歪み率を算出する電圧歪み率算出ステップと、前記電流検出手段の検出値に基づき各電力供給線における高調波電流歪みを算出する高調波電流歪み算出ステップと、前記電圧歪み率が第１閾値を上回るとき、各電力供給線における高調波電流歪みの相対比に基づき負荷毎の電圧歪みを推定し、一部の負荷への電力供給を遮断して、稼働負荷の電圧歪み推定値の総和が第１閾値を下回るようにする制御ステップと、を備えることを特徴とする。
【００２１】
本発明によれば、系統に高調波電圧歪みが発生して電圧歪み率が第１閾値を上回ると、一部の負荷への電力供給を遮断して選択的に負荷を稼働させることとし、稼働負荷の電圧歪み推定値の総和が第１閾値を下回るようにするので、発生した高調波の影響を迅速に低減させ、負荷側の電気機器の保護を図ることができる。
【００２２】
また、本発明は、上記記載の電力系統システムの監視制御方法において、前記複数の負荷の出力を個別に制限する出力制限ステップを有し、前記制御ステップは、前記電圧歪み率が第１閾値を上回るとき、各電力供給線における高調波電流歪みの相対比に基づき負荷毎の電圧歪みを推定し、前記電圧歪み率から、推定された前記負荷毎の電圧歪みと前記負荷の電圧歪み毎に設定される０．１以上１以下の出力制限係数とを乗算した値を減算して求められる稼働負荷の電圧歪み推定値の総和が、第１閾値を下回るような前記出力制限係数を決定し、前記出力制限ステップは、決定された前記出力制限係数に基づいて決定される割合で、電力供給を遮断した前記一部の負荷以外の他の一部負荷の出力を制限することを特徴とする。
【００２３】
本発明によれば、系統に高調波電圧歪みが発生して電圧歪み率が第１閾値を上回ると、一部の負荷への電力供給の遮断、或いは一部負荷の出力制限を行って選択的に負荷を稼働させることとし、稼働負荷の電圧歪み推定値の総和が第１閾値を下回るようにするので、発生した高調波の影響を迅速に低減させ、負荷側の電気機器の保護を図ることができる。
【００２４】
また、本発明は、上記記載の電力系統システムの監視制御方法において、各負荷の稼働優先順位を設定する設定ステップを有し、前記制御ステップは、稼働優先順位の低い負荷から順に、電力供給を遮断する、或いは、出力を制限することを特徴とする。
【００２５】
本発明によれば、システムおよび各負荷の特徴に応じて電力供給の遮断または出力制限すべき負荷を自動的に選択することができ、高調波問題の対策をより迅速に行い得ると共に、状況に応じて柔軟且つ的確に行うことができる。
【００２６】
また、本発明は、上記記載の電力系統システムの監視制御方法において、前記稼働優先順位は、当該電力系統システムの動作モード毎に設定されることを特徴とする。
【００２７】
本発明によれば、電力系統システムの動作モードに応じた電力供給の遮断または出力制限すべき負荷の優先選択により、高調波問題の対策をより迅速に行い得ると共に、状況に応じて柔軟且つ的確に行うことができる。
【００２８】
また、本発明は、上記記載の電力系統システムの監視制御方法において、当該電力系統システムの作動状況を検出する状況検出ステップを有し、前記制御ステップは、当該電力系統システムの作動状況に応じて動作モードを判断することを特徴とする。
【００２９】
本発明によれば、検出した電力系統システムの作動状況に応じた電力供給の遮断または出力制限すべき負荷の優先選択により、高調波問題の対策を動的且つ迅速に行い得ると共に、状況に応じて柔軟且つ的確に行うことができる。
【００３０】
また、本発明は、上記記載の電力系統システムの監視制御方法において、前記制御ステップは、前記電圧歪み率が前記第１閾値を下回り且つ該第１閾値よりも低い値の第２閾値を上回るとき、各電力供給線における高調波電流歪みの相対比に基づき負荷毎の電圧歪みを推定し、稼働負荷の電圧歪み推定値の総和が第２閾値を下回るように、電力供給を遮断する、或いは、出力を制限するべき旨を報知することを特徴とする。
【００３１】
本発明によれば、系統に高調波電圧歪みが発生して電圧歪み率がより低い第２閾値を上回った時点で、一部の負荷への電力供給の遮断、或いは一部負荷の出力制限を行うべき旨を報知するので、高調波問題の対策をより迅速且つ段階的に行うことができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、系統に高調波電圧歪みが発生すると、一部の負荷への電力供給の遮断、或いは一部負荷の出力制限を行って選択的に負荷を稼働させることとし、稼働負荷の電圧歪み推定値の総和が第１閾値を下回るようにするので、発生した高調波の影響を迅速に低減させ、負荷側の電気機器の保護を図ることができる。また、システムおよび各負荷の特徴に応じて電力供給の遮断または出力制限すべき負荷を優先選択することができ、高調波問題の対策をより迅速に行い得ると共に、状況に応じて柔軟且つ的確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電力系統システムの構成図である。
【図２】本発明に係る電力系統システムの監視制御方法を説明するフローチャートである。
【図３】第１実施形態における手動負荷制限処理を説明するフローチャートである。
【図４】第１実施形態における自動負荷制限処理を説明するフローチャートである。
【図５】各負荷の稼働優先順位、高調波電流歪み率および電圧歪み推定値を例示する説明図（その１）である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る電力系統システムの構成図である。
【図７】第２実施形態における手動負荷制限処理を説明するフローチャートである。
【図８】第２実施形態における自動負荷制限処理を説明するフローチャートである。
【図９】各負荷の稼働優先順位、高調波電流歪み率および電圧歪み推定値を例示する説明図（その２）である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明の電力系統システムおよび電力系統システムの監視制御方法の実施形態について、第１実施形態、第２実施形態の順に図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明では、電力系統システムは他の送電系統との接続を持たないものとし、局所的に閉じた、例えば車両や船舶、或いは小規模プラントなどにおける電力系統システムを想定している。
【００３５】
〔第１実施形態〕
図１は本発明の第１実施形態に係る電力系統システムの構成図である。
同図において、本実施形態の電力系統システム１は、電源１１と、複数の負荷（負荷１〜負荷Ｍ）１７−１〜１７−Ｍと、配電盤１３と、監視制御装置１５と、を備えて構成されている。
【００３６】
配電盤１３は、遮断器２１と、母線２２と、電源の母線から各負荷１７−１〜１７−Ｍに電力を供給する電力供給線２３−１〜２３−Ｍのそれぞれに直列接続された遮断器２４−１〜２４−Ｍと、電力供給線２３−１〜２３−Ｍのそれぞれに流れる電流を検出する電流検出手段２５−１〜２５−Ｍと、電源の母線電圧を検出する電圧検出手段２６と、を備えている。
【００３７】
また、監視制御装置１５は、電圧歪み率算出手段３２、高調波電流歪み算出手段３３、制御手段３１および操作パネル３４を備えた構成である。なお、電圧歪み率算出手段３２、高調波電流歪み算出手段３３および制御手段３１は、監視制御装置１５内に持つＭＰＵ（マイクロプロセッサ）やＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）等のプロセッサ上で実行されるプログラムの機能的まとまりとして具現されるものである。
【００３８】
ここで、操作パネル３４は、オペレータとのインタフェースを司るもので、オペレータによる操作・設定入力を受け付けると共に、表示部３５を介して各種情報をオペレータに報知する。また、操作パネル３４は特許請求の範囲にいう設定手段に該当し、オペレータは操作パネル３４を介して各負荷の稼働優先順位を設定する。なお、この稼働優先順位の設定内容は制御手段３１（プロセッサ）内の図示しない記憶部に登録される。
【００３９】
また、電圧歪み率算出手段３２は、配電盤１３内の電圧検出手段２６の検出値に基づき電圧歪み率［％］を算出する。
【００４０】
また、高調波電流歪み算出手段３３は、配電盤１３内の電流検出手段２５−１〜２５−Ｍの検出値に基づき、各電力供給線２３−１〜２３−Ｍにおける負荷毎の高調波電流歪みを算出する。すなわち、高速フーリエ変換を用いて、負荷１７−１〜１７−Ｍ毎に各次数（次数ｉ＝２〜Ｑ；基本波は６０［Ｈｚ］）毎の高調波電流を算出し、次式を用いて負荷１７−１〜１７−Ｍ毎の高調波電流歪み［Ａ］を算出する。ここで、Ｑは３以上の任意の自然数とするが一般では１００次程度である。
［数１］
Q
高調波電流歪み＝（Σ（次数ｉ×ｉ次高調波電流）２）１／２      …（１）
i=2
なお、突発的電流変化に対処するため、算出に用いる電流検出手段２５−１〜２５−Ｍの検出値は、一定期間（例えば１〜２［秒］）の平均値を用いている。
【００４１】
また、制御手段３１は、電圧歪み率算出手段３２による電圧歪み率が第１閾値を上回るとき、電圧歪み率算出手段３２により求めた各電力供給線２３−１〜２３−Ｍにおける高調波電流歪みの相対比に基づき負荷１７−１〜１７−Ｍ毎の電圧歪みを推定し、一部の負荷への電力供給を遮断して、稼働負荷の電圧歪み推定値の総和が第１閾値を下回るようにする。なお本実施形態では、一般電力機器の高調波規制の限度値を参考に、一例として負荷の使用制限をするべき第１閾値を５［％］とするが、この数値に限るものではない。
【００４２】
すなわち、負荷１７−１〜１７−Ｍ毎の高調波電流歪み［Ａ］から高調波電流歪みの相対比（高調波電流歪比率）を求め、次式を用いて、負荷１７−１〜１７−Ｍ毎の電圧歪み推定値［％］を算出する。なお、高調波電流歪みの相対比（高調波電流歪比率）は、各負荷１７−１〜１７−Ｍの高調波電流歪みの相対比の総和が１となるものである。
［数２］
電圧歪み推定値＝電圧歪み率×高調波電流歪比率      …（２）
また、設定された稼働優先順位に基づき、優先順位が１番目に低い負荷から順次、当該負荷に対応する電圧歪み推定値［％］を電圧歪み率［％］から引いていき、優先順位の低い１番目からｊ番目（ｊ＝１〜Ｍ；Ｍは負荷の個数）までの各負荷の電圧歪み推定値［％］を引いた結果が第１閾値を下回ったときに、優先順位の低い１番目からｊ番目までの各負荷への電力供給を遮断する。
【００４３】
また、制御手段３１は、電圧歪み率算出手段３２による電圧歪み率が第１閾値を下回り且つ該第１閾値よりも低い値の第２閾値を上回るとき、電圧歪み率算出手段３２により求めた各電力供給線２３−１〜２３−Ｍにおける高調波電流歪みの相対比に基づき負荷１７−１〜１７−Ｍ毎の電圧歪みを推定し、一部の負荷への電力供給を遮断して、稼働負荷の電圧歪み推定値の総和が第２閾値を下回るようにするべき旨を報知する。なお本実施形態では、オペレータに警報を発するべき第２閾値を一例として３［％］に設定するが、この数値に限るものではない。
【００４４】
すなわち、設定された稼働優先順位に基づき、優先順位が１番目に低い負荷から順次、当該負荷に対応する電圧歪み推定値［％］を電圧歪み率［％］から引いていき、優先順位の低い１番目からｊ番目までの各負荷の電圧歪み推定値［％］を引いた結果が第２閾値を下回ったとき、優先順位の低い１番目からｊ番目までの各負荷への電力供給を遮断すべきとして、その旨を操作パネル３４の表示部３５を介してオペレータに報知する。
【００４５】
次に、以上のような構成要素を備えた電力系統システムの監視制御方法について、図２〜図５を参照して説明する。ここで、図２は本発明に係る電力系統システムの監視制御方法を説明するフローチャート、図３は本実施形態における手動負荷制限処理を説明するフローチャート、図４は本実施形態における自動負荷制限処理を説明するフローチャート、図５は各負荷の稼働優先順位、高調波電流歪み率および電圧歪み推定値を例示する説明図（その１）である。
【００４６】
まず図２を参照して、電力系統システムの監視制御方法の概略を説明する。まず、配電盤１３において、電圧検出手段２６により電源の母線電圧が、電流検出手段２５−１〜２５−Ｍにより電力供給線２３−１〜２３−Ｍに流れる電流が、それぞれ検出される（ステップＳ１０１）。
【００４７】
次に、高調波電流歪み算出手段３３により、負荷１７−１〜１７−Ｍ毎に、各次数（ｉ＝２〜Ｑ）毎の高調波電流を算出し、負荷１７−１〜１７−Ｍ毎の高調波電流歪み［Ａ］を算出する（ステップＳ１０２）。また、電圧歪み率算出手段３２により、電源母線電圧の電圧歪み率［％］を算出する（ステップＳ１０３）。
【００４８】
そして、母線電圧の電圧歪み率［％］が第２閾値未満であるか否かの判断（ステップＳ１０４）を行い、否の場合には、母線電圧の電圧歪み率［％］が第１閾値未満であるか否かの判断（ステップＳ１０５）を行う。ここで、ステップＳ１０４で母線電圧の電圧歪み率［％］が第２閾値未満である場合には、問題となる高調波は発生していないので処理を終了する。
【００４９】
また、ステップＳ１０４で母線電圧の電圧歪み率［％］が第２閾値以上で、且つ、ステップＳ１０５で母線電圧の電圧歪み率［％］が第１閾値未満である場合、即ち本実施形態において電圧歪み率が３［％］以上で５［％］未満の場合には、ステップＳ１０６の手動負荷制限処理に進み、何れの負荷を遮断すべきかを迅速に判断してオペレータに報知する。
【００５０】
また、ステップＳ１０４で母線電圧の電圧歪み率［％］が第２閾値以上で、且つ、ステップＳ１０５で母線電圧の電圧歪み率［％］が第１閾値以上である場合、即ち本実施形態において電圧歪み率が５［％］以上の場合には、ステップＳ１０７の自動負荷制限処理に進み、何れの負荷を遮断すべきかを迅速に判断して該当する遮断器を強制的にトリップする。
【００５１】
次に、図３を参照して、制御手段３１による手動負荷制限処理をより具体的に説明する。まず。図２のステップＳ１０２で求めた負荷１７−１〜１７−Ｍ毎の高調波電流歪み［Ａ］を高調波電流歪みの相対比（高調波電流歪比率）に換算する（ステップＳ２０１）。次に、上述の式（１）を用いて、負荷１７−１〜１７−Ｍ毎の電圧歪み推定値［％］を算出する（ステップＳ２０２）。
【００５２】
次に、設定された稼働優先順位に基づき、優先順位が１番目に低い負荷から順次、当該負荷に対応する電圧歪み推定値［％］を電圧歪み率［％］から引いていき、優先順位の低い１番目からｊ番目（ｊ＝１〜Ｍ；Ｍは負荷の個数）までの各負荷の電圧歪み推定値［％］を引いた結果が第２閾値を下回るか否かを判断する（ステップＳ２０３）。具体的には、優先順位がｊ番目に低い負荷の電圧歪み推定値［％］をＹ（ｊ）と置いて（ステップＳ２０４）、電圧歪み率［％］から優先順位の低い１番目〜ｊ番目までの各負荷の電圧歪み推定値［％］を引いた結果と第２閾値とを比較する（ステップＳ２０５）。
【００５３】
ステップＳ２０３で、電圧歪み率［％］から優先順位の低い１番目〜ｊ番目までの各負荷の電圧歪み推定値［％］を引いた結果が第２閾値未満となったときには、ステップＳ２０６に進んで、優先順位の低い１番目からｊ番目までの各負荷への電力供給を遮断するべき旨を操作パネル３４の表示部３５に表示して、オペレータに報知する。なお、ステップＳ２０３で、電圧歪み率［％］から全ての負荷の電圧歪み推定値［％］を引いた結果が第２閾値未満にならないことは理論的にあり得ず、フローチャート上ではそのまま終了するようにしている。
【００５４】
次に、図４を参照して、制御手段３１による自動負荷制限処理をより具体的に説明する。まず。図２のステップＳ１０２で求めた負荷１７−１〜１７−Ｍ毎の高調波電流歪み［Ａ］を高調波電流歪みの相対比（高調波電流歪比率）に換算する（ステップＳ３０１）。次に、上述の式（１）を用いて、負荷１７−１〜１７−Ｍ毎の電圧歪み推定値［％］を算出する（ステップＳ３０２）。
【００５５】
次に、設定された稼働優先順位に基づき、優先順位が１番目に低い負荷から順次、当該負荷に対応する電圧歪み推定値［％］を電圧歪み率［％］から引いていき、優先順位の低い１番目からｊ番目までの各負荷の電圧歪み推定値を引いた結果が第１閾値を下回るか否かを判断する（ステップＳ３０３）。具体的には、優先順位がｊ番目に低い負荷の電圧歪み推定値［％］をＹ（ｊ）と置いて（ステップＳ３０４）、電圧歪み率［％］から優先順位の低い１番目〜ｊ番目までの各負荷の電圧歪み推定値［％］を引いた結果と第１閾値とを比較する（ステップＳ３０５）。
【００５６】
ステップＳ３０３で、電圧歪み率［％］から優先順位の低い１番目〜ｊ番目までの各負荷の電圧歪み推定値［％］を引いた結果が第１閾値未満となったときには、ステップＳ３０６に進んで、優先順位の低い１番目からｊ番目までの各負荷への電力供給を遮断するべく、該当する遮断器を強制的にトリップして終了する。また、ステップＳ２０３で、電圧歪み率［％］から全ての負荷の電圧歪み推定値［％］を引いた結果が第１閾値未満にならないケースは、電圧歪み率［％］が第１閾値よりはるかに大きい値となっている場合であり、ステップＳ３０７に進み全負荷への電力供給を遮断して終了する。
【００５７】
次に、図５を参照して、具体的数値を例示して説明する。ここでは、負荷の個数は負荷１（１７−１）から負荷４（１７−４）までの４個とし、稼働優先順位は、低い方から負荷１、負荷２、負荷３、負荷４の順に設定されている。また、電圧歪み率算出手段３２（ステップＳ１０３）による電圧歪み率の算出結果は７［％］であり、高調波電流歪み算出手段３３による負荷毎の高調波電流歪み［Ａ］の算出結果は、それぞれ、負荷１は１００［Ａ］、負荷２は２００［Ａ］、負荷３は３００［Ａ］、負荷４は４００［Ａ］であった。
【００５８】
この場合、図４の自動負荷制限処理が実行されることとなって、ステップＳ３０１による高調波電流歪比率の算出結果は、それぞれ、負荷１は０．１、負荷２は０．２、負荷３は０．３、負荷４は０．４となる。また、ステップＳ３０２による電圧歪み推定値の算出結果は、それぞれ、負荷１は０．７０［％］、負荷２は１．４０［％］、負荷３は２．１０［％］、負荷４は２．８０［％］となる。
【００５９】
また、ステップＳ３０３における処理では、電圧歪み率７［％］から優先順位が１番目および２番目に低い負荷１および負荷２の電圧歪み推定値の合計値０．７０［％］＋１．４０［％］＝２．１０［％］を引いた時点で４．９０［％］となり、第１閾値（５［％］）を下回るため、ステップＳ３０６により負荷１（１７−１）および負荷２（１７−２）への電力供給を遮断するべく、遮断器２４−１および２４−２が強制的にトリップされることとなる。
【００６０】
以上説明したように、本実施形態の電力系統システムおよび電力系統システムの監視制御方法では、電圧歪み率算出手段３２（電圧歪み率算出ステップ）により電圧検出手段２６の検出値に基づき電圧歪み率を算出し、高調波電流歪み算出手段３３（高調波電流歪み算出ステップ）により電流検出手段２５−１〜２５−Ｍの検出値に基づき各電力供給線２３−１〜２３−Ｍにおける高調波電流歪みを算出し、電圧歪み率が第１閾値を上回るとき、制御手段３１（制御ステップ）により、各電力供給線２３−１〜２３−Ｍにおける高調波電流歪みの相対比に基づき負荷毎の電圧歪みを推定し、遮断器によって一部の負荷への電力供給を遮断して、稼働負荷の電圧歪み推定値の総和が第１閾値を下回るようにする。
【００６１】
このように、系統に高調波電圧歪みが発生して電圧歪み率が第１閾値を上回ると、一部の負荷への電力供給を遮断して選択的に負荷を稼働させることとし、稼働負荷の電圧歪み推定値の総和が第１閾値を下回るようにするので、発生した高調波の影響を迅速に低減させ、負荷側の電気機器の保護を図ることができる。
【００６２】
また、本実施形態の電力系統システムおよび電力系統システムの監視制御方法では、操作パネル３４により各負荷の稼働優先順位を設定し、制御手段３１（制御ステップ）により、稼働優先順位の低い負荷から順に、電力供給を遮断するので、システムおよび各負荷の特徴に応じて電力供給の遮断または出力制限すべき負荷を自動的に選択することができ、高調波問題の対策をより迅速に行い得ると共に、状況に応じて柔軟且つ的確に行うことができる。
【００６３】
また、本実施形態の電力系統システムおよび電力系統システムの監視制御方法では、電圧歪み率が第１閾値を下回り且つ該第１閾値よりも低い値の第２閾値を上回るとき、制御手段３１（制御ステップ）により、各電力供給線２３−１〜２３−Ｍにおける高調波電流歪みの相対比に基づき負荷毎の電圧歪みを推定し、稼働負荷の電圧歪み推定値の総和が第２閾値を下回るように、電力供給を遮断すべき旨を報知する。このように、系統に高調波電圧歪みが発生して電圧歪み率がより低い第２閾値を上回った時点で、一部の負荷への電力供給の遮断を行うべき旨を報知するので、高調波問題の対策をより迅速且つ段階的に行うことができる。
【００６４】
〔第２実施形態〕
次に、図６は本発明の第２実施形態に係る電力系統システムの構成図である。
同図において、本実施形態の電力系統システム２は、電源１１と、複数の負荷（負荷１〜負荷Ｍ）１７−１〜１７−Ｍと、出力制限手段１８−１〜１８−Ｍと、配電盤１３と、監視制御装置１５と、状態検出手段１９と、を備えて構成されている。構成上は、第１実施形態の構成（図１参照）に、負荷の出力を指定出力に制限する出力制限手段１８−１〜１８−Ｍと、電力系統システムの状態（動作モードを判断するための情報）を検出する状態検出手段１９と、が追加された構成である。
【００６５】
配電盤１３については第１実施形態と同等であるので説明を省略する。また、監視制御装置１５は、第１実施形態と同様に、電圧歪み率算出手段３２、高調波電流歪み算出手段３３、制御手段３１および操作パネル３４を備えた構成である。
【００６６】
ここで、操作パネル３４は、オペレータとのインタフェースを司るもので、オペレータによる操作・設定入力を受け付けると共に、表示部３５を介して各種情報をオペレータに報知する。また、オペレータはこの操作パネル３４を介して各負荷の稼働優先順位を設定する。なお、第１実施形態と異なる点は、本実施形態の電力系統システム２は複数の動作モードを持ち、複数の動作モードに応じて各負荷の稼働優先順位が設定される点である。また、本実施形態では負荷の出力制限を行うが、負荷の種類によっては負荷の出力制限を行えないものもあり、出力制限の可否がこの操作パネル３４を介して予め設定される。
【００６７】
また、電圧歪み率算出手段３２は、第１実施形態と同様に、配電盤１３内の電圧検出手段２６の検出値に基づき電圧歪み率［％］を算出する。また、高調波電流歪み算出手段３３は、第１実施形態と同様に、配電盤１３内の電流検出手段２５−１〜２５−Ｍの検出値に基づき、各電力供給線２３−１〜２３−Ｍにおける負荷毎の高調波電流歪みを算出する。
【００６８】
また、制御手段３１は、電圧歪み率算出手段３２による電圧歪み率が第１閾値を上回るとき、電圧歪み率算出手段３２により求めた各電力供給線２３−１〜２３−Ｍにおける高調波電流歪みの相対比に基づき負荷１７−１〜１７−Ｍ毎の電圧歪みを推定し、一部の負荷への電力供給を遮断する、或いは、一部負荷の出力を制限することにより、稼働負荷の電圧歪み推定値の総和が第１閾値を下回るようにする。なお本実施形態においても一例として第１閾値を５［％］とするが、この数値に限るものではない。
【００６９】
すなわち、設定された稼働優先順位に基づき、優先順位が１番目に低い負荷から順次、当該負荷に対応する電圧歪み推定値［％］に出力制限係数ｋ（ｋ＝０．１〜１．０とし所定刻みで増やしていく）を掛けたものを電圧歪み率［％］から引いていき、優先順位の低い１番目からｊ−１番目（ｊ＝１〜Ｍ；Ｍは負荷の個数）までの各負荷の電圧歪み推定値［％］、並びに、優先順位がｊ番目に低い負荷の電圧歪み推定値［％］に出力制限係数ｋを掛けたものを引いた結果が第１閾値を下回ったときに、優先順位の低い１番目からｊ−１番目までの各負荷への電力供給を遮断すると共に、優先順位がｊ番目に低い負荷の出力を（１−ｋ）×１００［％］に制限する。
【００７０】
また、制御手段３１は、電圧歪み率算出手段３２による電圧歪み率が第１閾値を下回り且つ該第１閾値よりも低い値の第２閾値を上回るとき、電圧歪み率算出手段３２により求めた各電力供給線２３−１〜２３−Ｍにおける高調波電流歪みの相対比に基づき負荷１７−１〜１７−Ｍ毎の電圧歪みを推定し、一部の負荷への電力供給を遮断する、或いは、一部負荷の出力を制限することにより、稼働負荷の電圧歪み推定値の総和が第２閾値を下回るようにするべき旨を報知する。なお本実施形態においても一例として第２閾値を３［％］に設定するが、この数値に限るものではない。
【００７１】
すなわち、設定された稼働優先順位に基づき、優先順位が１番目に低い負荷から順次、当該負荷に対応する電圧歪み推定値［％］に出力制限係数ｋ（ｋ＝０．１〜１．０とし所定刻みで増やしていく）を掛けたものを電圧歪み率［％］から引いていき、優先順位の低い１番目からｊ−１番目までの各負荷の電圧歪み推定値［％］、並びに、優先順位がｊ番目に低い負荷の電圧歪み推定値［％］に出力制限係数ｋを掛けたものを引いた結果が第２閾値を下回ったとき、優先順位の低い１番目からｊ−１番目までの各負荷への電力供給を遮断すると共に、優先順位がｊ番目に低い負荷の出力を（１−ｋ）×１００［％］に制限すべきとして、その旨を操作パネル３４の表示部３５を介してオペレータに報知する。
【００７２】
また、制御手段３１においては、状態検出手段１９により検出された電力系統システムの状態に基づき動作モードを判断する。例えば船舶の場合を想定すると、動作モードには、通常または高速で航行する巡航モードと、特定作業を行うために停船または微速航行となる特定モードと、が考えられる。巡航モードでは、推進負荷が最も重要な負荷であり稼働優先順位も高いが、特定作業用負荷は使用頻度の低い負荷となって稼働優先順位も低くなる。他方、特定モードでは、特定作業用負荷が最も重要な負荷であり稼働優先順位も高いが、逆に推進負荷が出力を低く抑えても良い負荷となって稼働優先順位も低くなる。また、この具体例の場合では、状態検出手段１９は例えば速度センサ等で実現することができる。また、このように、電力系統システムの動作モードに応じて稼働優先順位の設定を変えることにより、より柔軟にシステム状態に適合した高調波監視制御を行うことができる。
【００７３】
次に、以上のような構成要素を備えた電力系統システムの監視制御方法について、図２、図５および図７〜図９を参照して説明する。ここで、図７は本実施形態における手動負荷制限処理を説明するフローチャート、図８は本実施形態における自動負荷制限処理を説明するフローチャート、図９は各負荷の稼働優先順位、高調波電流歪み率および電圧歪み推定値を例示する説明図（その２）である。
【００７４】
本実施形態の電力系統システムの監視制御方法の概略は第１実施形態（図２参照）と同等であるので詳細な説明を省略する。なお、ステップＳ１０６の手動負荷制限処理では、何れかの負荷を遮断すると共に何れの負荷を出力制限すべきかを迅速に判断してオペレータに報知することとなり、また、ステップＳ１０７の自動負荷制限処理では、何れかの負荷を遮断すると共に何れの負荷を出力制限すべきかを迅速に判断して、該当する遮断器を強制的にトリップすると共に該当する負荷の出力を出力制限手段により制限することとなる。
【００７５】
次に、図７を参照して、制御手段３１による手動負荷制限処理をより具体的に説明する。まず。図２のステップＳ１０２で求めた負荷１７−１〜１７−Ｍ毎の高調波電流歪み［Ａ］を高調波電流歪みの相対比（高調波電流歪比率）に換算する（ステップＳ４０１）。次に、上述の式（１）を用いて、負荷１７−１〜１７−Ｍ毎の電圧歪み推定値［％］を算出する（ステップＳ４０２）。
【００７６】
次に、設定された稼働優先順位に基づき、優先順位が１番目に低い負荷から順次、当該負荷に対応する電圧歪み推定値［％］に出力制限係数ｋを掛けたものを電圧歪み率［％］から引いていき、優先順位の低い１番目からｊ−１番目までの各負荷の電圧歪み推定値［％］、並びに、優先順位がｊ番目に低い負荷の電圧歪み推定値［％］に出力制限係数ｋを掛けたものを引いた結果が第２閾値を下回るか否かを判断する（ステップＳ４０３）。
【００７７】
具体的には、優先順位がｊ番目に低い負荷の電圧歪み推定値［％］をＹ（ｊ）と置き、また、電圧歪み推定値［％］に出力制限係数ｋを掛けたものをＹ（ｊ）ｋと置く（ステップＳ４０４）。また、出力制限係数ｋ（ｋ＝０．１〜１．０）を所定刻みで増やしながら（ステップＳ４０５）、電圧歪み率［％］から優先順位の低い１番目〜ｊ−１番目までの各負荷の電圧歪み推定値［％］、並びに、優先順位がｊ番目に低い負荷の電圧歪み推定値［％］に出力制限係数ｋを掛けたものを引いた結果と第２閾値とを比較する（ステップＳ４０６）。なお、出力制限の可否設置で出力制限不可となっている負荷については、出力制限係数をｋ＝１．０固定として処理される。
【００７８】
ステップＳ４０３で、減算結果が第２閾値未満となったときには、ステップＳ４０７に進んで、優先順位の低い１番目からｊ−１番目までの各負荷への電力供給を遮断すると共に、優先順位がｊ番目に低い負荷の出力を（１−ｋ）×１００［％］に制限するべき旨を操作パネル３４の表示部３５に表示して、オペレータに報知する。なお、ステップＳ４０３で、減算結果が第２閾値未満にならないことは理論的にあり得ず、フローチャート上ではそのまま終了するようにしている。
【００７９】
次に、図８を参照して、制御手段３１による自動負荷制限処理をより具体的に説明する。まず。図２のステップＳ１０２で求めた負荷１７−１〜１７−Ｍ毎の高調波電流歪み［Ａ］を高調波電流歪みの相対比（高調波電流歪比率）に換算する（ステップＳ５０１）。次に、上述の式（１）を用いて、負荷１７−１〜１７−Ｍ毎の電圧歪み推定値［％］を算出する（ステップＳ５０２）。
【００８０】
次に、設定された稼働優先順位に基づき、優先順位が１番目に低い負荷から順次、当該負荷に対応する電圧歪み推定値［％］に出力制限係数ｋを掛けたものを電圧歪み率［％］から引いていき、優先順位の低い１番目からｊ−１番目までの各負荷の電圧歪み推定値［％］、並びに、優先順位がｊ番目に低い負荷の電圧歪み推定値［％］に出力制限係数ｋを掛けたものを引いた結果が第１閾値を下回るか否かを判断する（ステップＳ５０３）。
【００８１】
具体的には、優先順位がｊ番目に低い負荷の電圧歪み推定値［％］をＹ（ｊ）と置き、また、電圧歪み推定値［％］に出力制限係数ｋを掛けたものをＹ（ｊ）ｋと置く（ステップＳ５０４）。また、出力制限係数ｋ（ｋ＝０．１〜１．０）を所定刻みで増やしながら（ステップＳ５０５）、電圧歪み率［％］から優先順位の低い１番目〜ｊ−１番目までの各負荷の電圧歪み推定値［％］、並びに、優先順位がｊ番目に低い負荷の電圧歪み推定値［％］に出力制限係数ｋを掛けたものを引いた結果と第１閾値とを比較する（ステップＳ５０６）。なお、出力制限の可否設置で出力制限不可となっている負荷については、出力制限係数をｋ＝１．０固定として処理される。
【００８２】
ステップＳ５０３で、減算結果が第１閾値未満となったときには、ステップＳ５０７に進んで、優先順位の低い１番目からｊ−１番目までの各負荷への電力供給を遮断するべく、該当する遮断器を強制的にトリップし、また、優先順位がｊ番目に低い負荷の出力を（１−ｋ）×１００［％］に制限するべく、該当する負荷の出力を出力制限手段により制限して終了する。また、ステップＳ５０３で、減算結果が第１閾値未満にならないケースは、電圧歪み率［％］が第１閾値よりはるかに大きい値となっている場合であり、ステップＳ５０８に進み全負荷への電力供給を遮断して終了する。
【００８３】
次に、図５および図９を参照して、具体的数値を例示して説明する。ここでは、負荷の個数は負荷１（１７−１）から負荷４（１７−４）までの４個とし、出力制限を行えない負荷として負荷１（１７−１）〜負荷３（１７−３）が設定されている。また、稼働優先順位は、電力系統システム２の動作モードに応じて、図５および図９の２種類が設定されており、図５（巡航モード）では、低い方から負荷１、負荷２、負荷３、負荷４の順に設定され、図９（特定モード）では、低い方から負荷４、負荷３、負荷２、負荷１の順に設定されている。
【００８４】
また、電圧歪み率算出手段３２（ステップＳ１０３）による電圧歪み率の算出結果は７［％］であり、高調波電流歪み算出手段３３による負荷毎の高調波電流歪み［Ａ］の算出結果は、それぞれ、負荷１は１００［Ａ］、負荷２は２００［Ａ］、負荷３は３００［Ａ］、負荷４は４００［Ａ］であった。この場合、何れの動作モードにおいても、図８の自動負荷制限処理が実行されることとなって、ステップＳ５０１による高調波電流歪比率の算出結果は、それぞれ、負荷１は０．１、負荷２は０．２、負荷３は０．３、負荷４は０．４となる。また、ステップＳ５０２による電圧歪み推定値の算出結果は、それぞれ、負荷１は０．７０［％］、負荷２は１．４０［％］、負荷３は２．１０［％］、負荷４は２．８０［％］となる。
【００８５】
また、ステップＳ５０３における処理では、図５の（巡航モードにある）場合には、電圧歪み率７［％］から優先順位が１番目および２番目に低い負荷１および負荷２の電圧歪み推定値の合計値０．７０［％］＋１．４０［％］＝２．１０［％］を引いた時点で４．９０［％］となり、第１閾値（５［％］）を下回るため、ステップＳ５０７により負荷１（１７−１；特定作業用負荷）および負荷２（１７−２；特定作業用負荷）への電力供給を遮断するべく、遮断器２４−１および２４−２が強制的にトリップされることとなる。
【００８６】
他方、ステップＳ５０３において、図９の（特定モードにある）場合には、電圧歪み率７［％］から優先順位が１番目に低い負荷４の電圧歪み推定値２．８０［％］に出力制限係数ｋ＝０．７５を掛けた値２．１０［％］を引いた時点で４．９０［％］となり、第１閾値（５［％］）を下回るため、ステップＳ５０７により負荷４（１７−４；推進負荷）の出力を２５［％］に制限するべく、出力制限手段１８−４を介して強制的に制限されることとなる。
【００８７】
以上説明したように、本実施形態の電力系統システムおよび電力系統システムの監視制御方法では、電圧歪み率算出手段３２（電圧歪み率算出ステップ）により電圧検出手段２６の検出値に基づき電圧歪み率を算出し、高調波電流歪み算出手段３３（高調波電流歪み算出ステップ）により電流検出手段２５−１〜２５−Ｍの検出値に基づき各電力供給線２３−１〜２３−Ｍにおける高調波電流歪みを算出し、電圧歪み率が第１閾値を上回るとき、制御手段３１（制御ステップ）により、各電力供給線２３−１〜２３−Ｍにおける高調波電流歪みの相対比に基づき負荷毎の電圧歪みを推定し、一部の負荷への電力供給の遮断、或いは一部負荷の出力制限を行って、稼働負荷の電圧歪み推定値の総和が第１閾値を下回るようにする。
【００８８】
このように、系統に高調波電圧歪みが発生して電圧歪み率が第１閾値を上回ると、一部の負荷への電力供給の遮断、或いは一部負荷の出力制限を行って選択的に負荷を稼働させることとし、稼働負荷の電圧歪み推定値の総和が第１閾値を下回るようにするので、発生した高調波の影響を迅速に低減させ、負荷側の電気機器の保護を図ることができる。
【００８９】
また、本実施形態の電力系統システムおよび電力系統システムの監視制御方法では、操作パネル３４により各負荷の稼働優先順位を設定し、制御手段３１（制御ステップ）により、稼働優先順位の低い負荷から順に、電力供給を遮断する、或いは、出力を制限するので、システムおよび各負荷の特徴に応じて電力供給の遮断または出力制限すべき負荷を自動的に選択することができ、高調波問題の対策をより迅速に行い得ると共に、状況に応じて柔軟且つ的確に行うことができる。
【００９０】
また、本実施形態の電力系統システムおよび電力系統システムの監視制御方法では、稼働優先順位を電力系統システムの動作モード毎に設定するこので、電力系統システムの動作モードに応じて電力供給の遮断または出力制限すべき負荷を優先選択することができ、高調波問題の対策をより迅速に行い得ると共に、状況に応じて柔軟且つ的確に行うことができる。
【００９１】
また、本実施形態の電力系統システムおよび電力系統システムの監視制御方法では、状況検出手段１９で検出した電力系統システムの作動状況に応じて、電力供給の遮断または出力制限すべき負荷を優先選択することができ、高調波問題の対策を動的且つ迅速に行い得ると共に、状況に応じて柔軟且つ的確に行うことができる。
【００９２】
また、本実施形態の電力系統システムおよび電力系統システムの監視制御方法では、電圧歪み率が第１閾値を下回り且つ該第１閾値よりも低い値の第２閾値を上回るとき、制御手段３１（制御ステップ）により、各電力供給線２３−１〜２３−Ｍにおける高調波電流歪みの相対比に基づき負荷毎の電圧歪みを推定し、稼働負荷の電圧歪み推定値の総和が第２閾値を下回るように、電力供給を遮断する、或いは、出力を制限するべき旨を報知する。このように、系統に高調波電圧歪みが発生して電圧歪み率がより低い第２閾値を上回った時点で、一部の負荷への電力供給の遮断、或いは一部負荷の出力制限を行うべき旨を報知するので、高調波問題の対策をより迅速且つ段階的に行うことができる。
【００９３】
〔変形例〕
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、本発明はこれら実施形態およびその変形に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。例えば、第２実施形態においては、状況検出手段１９で検出した電力系統システムの作動状況に応じて動的に稼働優先順位を切り換えることとしたが、日時、月、或いは季節などの時間要因によってシステム作動状況が変化する場合には、負荷曲線等の履歴データと日時の時間情報に基づき稼働優先順位を切り換える用にすることも考えられる。
【符号の説明】
【００９４】
１，２  電力系統システム
１１  電源
１３  配電盤
１５  監視制御装置
１７−１〜１７−Ｍ  負荷
１８−１〜１８−Ｍ  出力制限手段
１９  状態検出手段
２２  母線
２３−１〜２３−Ｍ  電力供給線
２１，２４−１〜２４−Ｍ  遮断器
２５−１〜２５−Ｍ  電流検出手段
２６  電圧検出手段
３１  制御手段
３２  電圧歪み率算出手段
３３  高調波電流歪み算出手段
３４  操作パネル
３５  表示部
【図１】
0005693164.tif 000002
【図２】
0005693164.tif 000003
【図３】
0005693164.tif 000004
【図４】
0005693164.tif 000005
【図５】
0005693164.tif 000006
【図６】
0005693164.tif 000007
【図７】
0005693164.tif 000008
【図８】
0005693164.tif 000009
【図９】
0005693164.tif 000010