(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
系統の配電線に接続され当該配電線の電圧を制御する電圧制御機器を制御するローカル電圧制御装置と通信ネットワークを介して接続された集中電圧制御装置であって、
受信される前記配電線の各点における電圧の計測値に基づいて、前記配電線の制御目標電圧を決定する制御目標決定部と、
前記配電線の適正電圧範囲の上下限値と前記配電線の電圧の変動幅と前記制御目標電圧とに基づいて、適正電圧範囲の上限側の裕度である第１の電圧裕度と、前記制御目標電圧と適正電圧範囲の下限側の裕度である第２の電圧裕度とを算出する裕度算出部と、
前記第１の電圧裕度に基づいて前記ローカル電圧制御装置へ指令する制御目標範囲の上限値を決定し、前記第２の電圧裕度に基づいて、前記ローカル電圧制御装置へ指令する制御目標範囲の下限値を決定する電圧上下限値決定部と、
前記制御目標範囲の上限値および下限値を定めるための情報を前記ローカル電圧制御装置へ送信する通信部と、
前記第１の電圧裕度の最小値である第１の最小値を求め、前記第１の最小値に対応する計測点の前記変動幅と前記電圧制御機器に対応する計測点の前記変動幅とを用いて、前記第１の最小値を前記電圧制御機器に対応する計測点における電圧裕度に換算した値である第１の換算電圧裕度を算出し、前記第２の電圧裕度の最小値である第２の最小値を求め、前記第２の最小値に対応する計測点の前記変動幅と前記電圧制御機器に対応する計測点の前記変動幅とを用いて、前記第２の最小値を前記電圧制御機器に対応する計測点における電圧裕度に換算した値である第２の換算電圧裕度を算出する電圧値換算部と、
を備え、
電圧上下限値決定部は、前記電圧制御機器に対応する計測点の前記制御目標電圧に前記第１の換算電圧裕度を加算した値を前記電圧制御機器に対応する前記制御目標範囲の上限値と決定し、前記電圧制御機器に対応する計測点の前記制御目標電圧から前記第２の換算電圧裕度を減算した値を前記電圧制御機器に対応する前記制御目標範囲の下限値と決定することを特徴とする集中電圧制御装置。
【請求項２】
無効電力調整型の前記電圧制御機器を制御する前記ローカル電圧制御装置に指令する前記制御目標範囲の上限値および下限値を第１の周期で決定し、変圧器型の前記電圧制御機器を制御する前記ローカル電圧制御装置に指令する前記制御目標範囲の上限値および下限値を前記第１の周期より長い第２の周期で決定することを特徴とする請求項１に記載の集中電圧制御装置。
【請求項３】
前記制御目標範囲の上限値および下限値を定めるための情報は、当該制御目標範囲の上限値と下限値の間の幅を変化させるためのものであることを特徴とする請求項１または２に記載の集中電圧制御装置。
【請求項４】
系統の配電線に接続され当該配電線の電圧を制御する電圧制御機器を制御するローカル電圧制御装置と、
前記ローカル電圧制御装置と通信ネットワークを介して接続された集中電圧制御装置と、
を備え、
前記集中電圧制御装置は、
受信される前記配電線の各点における電圧の計測値に基づいて、前記配電線の制御目標電圧を決定する制御目標決定部と、
前記計測値に基づいて前記配電線の電圧の変動幅を算出する電圧演算部と、
前記配電線の適正電圧範囲の上下限値と前記変動幅と前記制御目標電圧とに基づいて、適正電圧範囲の上限側の裕度である第１の電圧裕度と、前記制御目標電圧と適正電圧範囲の下限側の裕度である第２の電圧裕度とを算出する裕度算出部と、
前記第１の電圧裕度の最小値である第１の最小値に対応する計測点の前記変動幅に基づいて前記ローカル電圧制御装置へ指令する制御目標範囲の上限値を決定し、前記第２の電圧裕度の最小値に対応する計測点の前記変動幅に基づいて、前記ローカル電圧制御装置へ指令する制御目標範囲の下限値を決定する電圧上下限値決定部と、
前記制御目標範囲の上限値および下限値を定めるための情報を前記ローカル電圧制御装置へ送信する通信部と、
前記第１の電圧裕度の最小値である第１の最小値を求め、前記第１の最小値に対応する計測点の前記変動幅と前記電圧制御機器に対応する計測点の前記変動幅とを用いて、前記第１の最小値を前記電圧制御機器に対応する計測点における電圧裕度に換算した値である第１の換算電圧裕度を算出し、前記第２の電圧裕度の最小値である第２の最小値を求め、前記第２の最小値に対応する計測点の前記変動幅と前記電圧制御機器に対応する計測点の前記変動幅とを用いて、前記第２の最小値を前記電圧制御機器に対応する計測点における電圧裕度に換算した値である第２の換算電圧裕度を算出する電圧値換算部と、
を備え、
電圧上下限値決定部は、前記電圧制御機器に対応する計測点の前記制御目標電圧に前記第１の換算電圧裕度を加算した値を前記電圧制御機器に対応する前記制御目標範囲の上限値と決定し、前記電圧制御機器に対応する計測点の前記制御目標電圧から前記第２の換算電圧裕度を減算した値を前記電圧制御機器に対応する前記制御目標範囲の下限値と決定し、
前記ローカル電圧制御装置は、
前記集中電圧制御装置から前記情報を受信する通信部と、
前記情報に基づいて前記電圧制御機器の電圧を制御する機器制御部と、
を備えることを特徴とする電圧制御システム。
【請求項５】
前記配電線の電圧を計測し、電圧の計測結果を前記集中電圧制御装置へ送信する計測装置、
を備え、
前記計測値は、前記集中電圧制御装置が前記計測装置から受信した前記計測結果を含むことを特徴とする請求項４に記載の電圧制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配電系統の電圧を制御する電圧制御システムにおける集中電圧制御装置、計測装置および電圧制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
配電系統は、一般に高圧系統と低圧系統とから構成され、一般需要家の受電端はこの低圧系統に接続されている。電力事業者は、一般需要家の受電端の電圧を適正電圧範囲に維持することが義務付けられている。一例として、１００Ｖの受電の場合、電圧を９５Ｖ〜１０７Ｖに維持することが義務付けられている。このため、電力事業者は、高圧系統に接続された電圧制御機器の制御量を調整することにより、一般需要家の受電端での電圧維持を図っている。なお、以下では、特に断らない限り、配電系統は高圧系統を指すものとする。
【０００３】
ＬＲＴ（Load  Ratio  Control  Transformer：負荷時タップ切替変圧器）、ＳＶＲ（Step  Voltage  Regulator：自動電圧調整器）などの変圧器型の電圧制御機器は、ＬＤＣ（Line  Drop  Compensator）制御に基づくタップ操作により負荷側の電圧を変化させることにより、負荷側の全地点の電圧を適正電圧範囲内に収めることを目的としている。ＬＤＣ制御では、電圧制御機器で計測した電圧および電流情報を元に、電流が大きいほど配電線末端の電圧が下がるという推定に基づいて、負荷側の全地点の電圧を適正電圧範囲内に収めるための妥当な負荷側電圧を算出する。ＬＤＣ制御では、配電系統の負荷分布が一様、すなわち、時間経過に伴って配電系統各点の電圧が同方向に変化することを前提としている。
【０００４】
しかし、近年、電気の使い方の多様化、分散型電源の普及により、配電系統の負荷分布が時間経過に伴って大きく変化するため、電圧制御装置で計測した電圧および電流情報だけでは配電系統全体の電圧状況を推定できなくなり、適正電圧の維持が困難となってきている。このため、例えば、下記特許文献１では、配電系統各点の電圧および電流の計測情報を、通信ネットワークを介して中央装置である集中電圧制御装置で一括把握し、集中電圧制御装置から電圧制御装置へ目標電圧を指令するシステムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５３９３９３４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、上記特許文献１に記載の集中電圧制御装置では、将来１時間の負荷および発電量の分布を予測して配電系統各点の電圧変化を推定しているため、以下の問題点がある。
・最大発電量および最小発電量の予測を行うためには天気予報情報が必要となる上、精度の高い天気予報情報の取得にはコストがかかる。
・終始雨でなくかつ終始快晴でもない天気の場合は、天気の変化により最大発電量と最小発電量の差が大きくなり、適正電圧維持に必要な電圧制御機器の容量が大きくなってしまう。
・太陽光発電量変動以外の電圧変動要因、例えば、変動の大きな負荷が考慮されていない。
・配電系統各点の最大電圧および最小電圧を精度良く算出するには、配電系統上の発電設備分布を正確に把握することが望ましいが、発電設備分布を正確に把握するにはコストがかかる。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、コストを抑えつつ配電系統の各点を適正電圧の範囲に維持することができる集中電圧制御装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の集中電圧制御装置は、系統の配電線に接続され当該配電線の電圧を制御する電圧制御機器を制御するローカル電圧制御装置と通信ネットワークを介して接続された集中電圧制御装置であって、受信される配電線の各点における電圧の計測値に基づいて、配電線の制御目標電圧を決定する制御目標決定部と、配電線の適正電圧範囲の上下限値と配電線の電圧の変動幅と制御目標電圧とに基づいて、適正電圧範囲の上限側の裕度である第１の電圧裕度と、制御目標電圧と適正電圧範囲の下限側の裕度である第２の電圧裕度とを算出する裕度算出部とを備える。また、集中電圧制御装置は、第１の電圧裕度に基づいてローカル電圧制御装置へ指令する制御目標範囲の上限値を決定し、第２の電圧裕度に基づいて、ローカル電圧制御装置へ指令する制御目標範囲の下限値を決定する電圧上下限値決定部と、制御目標範囲の上限値および下限値を定めるための情報をローカル電圧制御装置へ送信する通信部と、第１の電圧裕度の最小値である第１の最小値を求め、第１の最小値に対応する計測点の変動幅と電圧制御機器に対応する計測点の変動幅とを用いて、第１の最小値を電圧制御機器に対応する計測点における電圧裕度に換算した値である第１の換算電圧裕度を算出し、第２の電圧裕度の最小値である第２の最小値を求め、第２の最小値に対応する計測点の変動幅と電圧制御機器に対応する計測点の変動幅とを用いて、第２の最小値を電圧制御機器に対応する計測点における電圧裕度に換算した値である第２の換算電圧裕度を算出する電圧値換算部と、を備える。電圧上下限値決定部は、電圧制御機器に対応する計測点の制御目標電圧に第１の換算電圧裕度を加算した値を電圧制御機器に対応する制御目標範囲の上限値と決定し、電圧制御機器に対応する計測点の制御目標電圧から第２の換算電圧裕度を減算した値を電圧制御機器に対応する制御目標範囲の下限値と決定する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、コストを抑えつつ配電系統の各点を適正電圧の範囲に維持することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明にかかる実施の形態の配電系統電圧制御システムの構成の一例を示した図
【図２】集中電圧制御装置の内部構成の一例を示した図
【図３】実施の形態の計算機システムの構成例を示す図
【図４】電圧潮流計測装置の構成例を示す図
【図５】ローカル電圧制御装置の構成例を示す図
【図６】無効電力調整型の電圧制御機器に接続するローカル電圧制御装置への指令生成処理手順の一例を示すフローチャート
【図７】変圧器型の電圧制御機器に接続するローカル電圧制御装置への指令生成処理手順の一例を示すフローチャート
【図８】電圧裕度の換算を説明するための図
【図９】図６のステップＳ１１の処理の詳細を説明するためのフローチャート
【図１０】無効電力調整型の電圧制御機器における電圧制御の一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施の形態にかかる集中電圧制御装置、計測装置および電圧制御装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１２】
実施の形態．
図１は、本発明にかかる実施の形態の配電系統電圧制御システムの構成の一例を示した図である。図１において、電圧制御機器１は例えば変電所に設置された配電用変圧器としてのＬＲＴ（Load  Ratio  Control  Transformer：負荷時タップ切替器付変圧器）である。電圧制御機器１にはローカル電圧制御装置１１が接続されており、ローカル電圧制御装置１１は電圧制御機器１を制御する。電圧制御装置であるローカル電圧制御装置１１は、例えば電圧制御機器１と一体的にまたは併設することができる。ローカル電圧制御装置１１は、電圧制御機器１の制御量を調整することにより、具体的にはタップ位置を調整することにより、電圧制御機器１を制御する。また、ローカル電圧制御装置１１は、通信機能を有し、通信ネットワーク７に接続されている。
【００１３】
電圧制御機器１の二次側には母線２が接続されている。母線２には例えば２本の配電線４−１，４−２が並列に接続されている。配電線４−１，４−２は、高圧系統の配電線である。高圧系統の電圧レベルは、一例として６６００Ｖである。
【００１４】
配電線４−１は、その一端が遮断器３−１を介して母線２に接続されている。配電線４−１上の複数箇所には、配電線４−１の電圧および潮流を計測する計測装置である電圧潮流計測装置１０がそれぞれ設置されている。すなわち、電圧潮流計測装置１０は、配電線４−１に接続され、その接続箇所における電圧および潮流を計測し、その計測値を例えば一定周期で通信ネットワーク７を介して集中電圧制御装置８へ送信する。集中電圧制御装置８は、対象とする系統範囲について目標とする電圧分布および目標となる電圧分布になる各電圧制御機器の動作状態を決め、各電圧制御機器に指令値を与える。なお、集中電圧制御装置８は、対象とする系統範囲を所管する営業所または制御所などに設置することができる。
【００１５】
また、配電線４−１上には、電圧降下補償用のＳＶＲ（Step  Voltage  Regulator：ステップ電圧調整器）である電圧制御機器５が接続されている。この電圧制御機器５には、電圧制御機器５を制御するローカル電圧制御装置１５が接続されている。ローカル電圧制御装置１５は、例えば電圧制御機器５と一体的にまたは併設することができる。ローカル電圧制御装置１５は、電圧制御機器５の制御量を調整することにより、具体的にはタップ位置を調整することにより、電圧制御機器５を制御する。また、ローカル電圧制御装置１５は、通信機能を有し、通信ネットワーク７に接続されている。
【００１６】
また、配電線４−１上には、静止型無効電力補償装置（ＳＶＣ：Static  Var  Compensator）である電圧制御機器６が接続されている。この電圧制御機器６には、電圧制御機器６を制御するローカル電圧制御装置１６が接続されている。ローカル電圧制御装置１６は、例えば電圧制御機器６と一体的にまたは併設することができる。ローカル電圧制御装置１６は、電圧制御機器６の制御量を調整することにより、具体的には無効電力出力を調整することにより、電圧制御機器６を制御する。また、ローカル電圧制御装置１６は、通信機能を有し、通信ネットワーク７に接続されている。
【００１７】
配電線４−２は、その一端が遮断器３−２を介して母線２に接続されている。配電線４−２上の複数個所には、配電線４−１と同様に、配電線４−２の電圧および潮流を計測する電圧潮流計測装置１０がそれぞれ設置されている。
【００１８】
配電線４−１，４−２は高圧系統の配電線であり、図示は省略しているが、配電線４−１，４−２にはそれぞれ変圧器を介して低圧系統を構成する低圧配電線が接続されている。低圧系統の電圧レベルは、例えば１００Ｖ〜２００Ｖである。低圧配電線には負荷が接続されるが、さらに太陽光発電装置などの分散型電源が接続される。すなわち、本実施の形態は、低圧系統に分散型電源が連系されているものとする。ただし、本実施の形態は、低圧系統に分散型電源が含まれていない場合でも適用することができる。なお、以下では、分散型電源として例えば太陽光発電装置を例に説明する。また、配電系統の電圧制御とは、高圧系統の電圧制御を意味する。この配電系統は、電圧制御機器１，５，６、ローカル電圧制御装置１１，１５，１６、母線２、遮断器３−１，３−２、配電線４−１，４−２、および電圧潮流計測装置１０を備えて構成される。
【００１９】
なお、図示例では、母線２に接続される配電線数を例えば２本としているが、この例に限定されない。また、電圧制御機器の設置台数も図示例に限定されない。また、電圧制御機器は、図１に例示したＬＲＴ，ＳＶＲ，ＳＶＣ等の他、例えば、ＳｈＲ分路リアクトル（Shunt  Reactor：ＳｈＲ）、無効電力調整機能付のＰＣＳ（Power  Conditioning  System：パワーコンディショナ）などを構成に応じて設けることができる。
【００２０】
集中電圧制御装置８は、通信ネットワーク７を介して、ローカル電圧制御装置１１，１５，１６および複数個の電圧潮流計測装置１０とそれぞれ接続されている。通信ネットワーク７は、例えば専用のネットワークであり、配電系統を監視制御することを目的として配設されている。集中電圧制御装置８は、例えば電圧潮流計測装置１０から送信された計測情報に基づき、各ローカル電圧制御装置が制御する目標となる指令値を決定し、通信ネットワーク７を介して各ローカル電圧制御装置に対してそれぞれ個別に指令する。集中電圧制御装置８が各ローカル電圧制御装置に対して指令する周期は、ローカル電圧制御装置間で共通でもよいし、ローカル電圧制御装置ごとに異なっていてもよい。例えば、変圧器型の電圧制御機器を制御するローカル電圧制御装置へ指令する周期と、無効電力調整型の電圧制御機器を制御するローカル電圧制御装置へ指令する周期とが異なっていてもよい。例えば、変圧器型の電圧制御機器を制御するローカル電圧制御装置へ指令する周期を１時間または３０分とし、無効電力調整型の電圧制御機器を制御するローカル電圧制御装置へ指令する周期を１分または５分とする。このように、無効電力調整型の電圧制御機器を制御するローカル電圧制御装置へ指令する周期を、変圧器型の電圧制御機器を制御するローカル電圧制御装置へ指令する周期より短く設定することが望ましい。以下、無効電力調整型の電圧制御機器を制御するローカル電圧制御装置へ指令する周期を第１の周期とも呼び、変圧器型の電圧制御機器を制御するローカル電圧制御装置へ指令する周期を第２の周期とも呼ぶ。
【００２１】
集中電圧制御装置８は、指令値として制御目標範囲を規定する電圧上限値および電圧下限値を指令する。変圧器型の電圧制御機器は、図１の例では、電圧制御機器１および電圧制御機器５であり、変圧器型の電圧制御機器を制御するローカル電圧制御装置は、図１の例では、ローカル電圧制御装置１１およびローカル電圧制御装置１５である。以下、制御目標範囲を規定する電圧上限値および電圧下限値を電圧上下限値ともいう。無効電力調整型の電圧制御機器を制御するローカル電圧制御装置に対しては、指令値として制御目標値と制御目標範囲の幅である不感帯幅とを指令する。なお、制御目標値については指令しなくてもよい。不感帯幅は、制御目標値の上側の不感帯幅である上側不感帯幅と制御目標値の下側の不感帯幅である下側不感帯幅とで構成される。無効電力調整型の電圧制御機器は、図１の例では、電圧制御機器６である。無効電力調整型の電圧制御機器を制御するローカル電圧制御装置は、図１の例では、ローカル電圧制御装置１６である。
【００２２】
変圧器型の電圧制御機器を制御する第１の電圧制御装置である各ローカル電圧制御装置は、集中電圧制御装置８からの電圧上下限値の指令に基づき、当該電圧上下限値の間に電圧を維持するようにその制御対象である電圧制御機器を制御する。各ローカル電圧制御装置は、集中電圧制御装置８からの電圧上下限値の指令を受けるごとに、電圧上限値および電圧下限値を更新し設定する。例えば、ローカル電圧制御装置１１は、集中電圧制御装置８から指令された電圧上下限値に基づき、当該電圧上下限値が適用される集中制御周期の期間内においては、電圧制御機器１の二次側の電圧が当該電圧上下限値の間すなわち制御目標電圧範囲内に収まるように電圧制御機器１の制御量すなわちタップ位置の変更量を第１の周期よりも短い第３の周期であるローカル制御周期で調整する。
【００２３】
無効電力調整型の電圧制御機器を制御する第２の制御装置である各ローカル電圧制御装置は、集中電圧制御装置８から指令された不感帯幅と自身で定めた制御目標値とに基づいて制御対象である電圧制御機器を制御する。具体的には、各ローカル電圧制御装置は、制御目標値に対し下側不感帯幅を減算した電圧から制御目標値に上側不感帯幅を加算した電圧までの間に電圧制御機器の二次側の電圧が収まるように第２の周期よりも短い第４の周期であるローカル制御周期で制御する。
【００２４】
また、各電圧制御機器は、配電線４−１，配電線４−２の接続箇所における電圧および潮流を計測し、その計測値をローカル電圧制御装置へ送信する。ローカル電圧制御装置は、電圧制御機器から受信した計測値を例えば一定周期で計測情報として通信ネットワーク７を介して集中電圧制御装置８へ送信する。
【００２５】
なお、図示例では、母線２に接続される配電線数を例えば２本としているが、この例に限定されない。また、電圧制御機器の設置台数、電圧潮流計測装置１０の数も図示例に限定されない。
【００２６】
図２は、集中電圧制御装置８の内部構成の一例を示した図である。図２に示すように、集中電圧制御装置８は、制御部２０と、この制御部２０に接続された記憶部２９と、制御部２０、記憶部２９、および通信ネットワーク７に接続されて各ローカル電圧制御装置と通信する通信部２８とを備えている。制御部２０は、電圧演算部２１、裕度算出部２２、電圧値換算部２３、電圧上下限値決定部２４、不感帯幅決定部２５、制御目標決定部２６および指令生成部２７を備えている。記憶部２９には、電圧潮流計測装置１０およびローカル電圧制御装置の各装置の計測点ごとの適正電圧上下限値が格納されている。また、記憶部２９には、電圧潮流計測装置１０およびローカル電圧制御装置ごとの該装置の計測点における短期の電圧の変動幅で構成される変動幅情報が格納される。変動幅情報については後述する。
【００２７】
本実施の形態の集中電圧制御装置８は、電圧潮流計測装置１０およびローカル電圧制御装置から受信した計測情報に含まれる電圧の計測値に基づいて各計測点における電圧の変動幅を求め、計測点間の電圧変動の相関を算出する。そして、適正電圧上下限値との差である電圧裕度が最も小さい計測点の電圧裕度を上記の相関を用いて、電圧制御機器の各計測点の電圧裕度に換算して、換算した電圧裕度に基づいて、電圧制御機器を制御するローカル制御装置に指令する制御目標範囲の上下限値を決定する。これにより、電圧裕度の最も小さい計測点において電圧の適正範囲からの逸脱が生じるときに、各電圧制御機器の計測点においても制御目標範囲からの逸脱が生じるように制御目標範囲を設定することができる。したがって、電圧制御機器が自身の計測点において制御目標範囲に収めるように動作することにより、電圧裕度の最も小さい計測点において電圧の適正範囲からの逸脱を防ぐことができる。
【００２８】
集中電圧制御装置８は、具体的には、例えば、計算機システム（コンピュータ）である。この計算機システム上で集中電圧制御プログラムが実行されることにより、計算機システムが集中電圧制御装置８として機能する。図３は、本実施の形態の計算機システムの構成例を示す図である。図３に示すように、この計算機システムは、制御部１０１と入力部１０２と記憶部１０３と表示部１０４と通信部１０５と出力部１０６とを備え、これらはシステムバス１０７を介して接続されている。
【００２９】
図３において、制御部１０１は、例えば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）等であり、本実施の形態の集中電圧制御プログラムを実行する。入力部１０２は、例えばキーボードやマウスなどで構成され、計算機システムのユーザーが、各種情報の入力を行うために使用する。記憶部１０３は、ＲＡＭ（Random  Access  Memory），ＲＯＭ（Read  Only  Memory）などの各種メモリおよびハードディスクなどのストレージデバイスを含み、上記制御部１０１が実行すべきプログラム，処理の過程で得られた必要なデータ，などを記憶する。また、記憶部１０３は、プログラムの一時的な記憶領域としても使用される。表示部１０４は、ＬＣＤ（液晶表示パネル）などで構成され、計算機システムのユーザーに対して各種画面を表示する。通信部１０５は、通信ネットワーク７との接続の機能を有し、通信ネットワーク７を介して、電圧潮流計測装置１０から計測データを受信する。なお、図３は、一例であり、計算機システムの構成は図３の例に限定されない。
【００３０】
ここで、本実施の形態の集中電圧制御プログラムが実行可能な状態になるまでの計算機システムの動作例について説明する。上述した構成をとる計算機システムには、例えば、ＣＤ（Compact  Disc）−ＲＯＭ／ＤＶＤ（Digital  Versatile  Disc）−ＲＯＭドライブ（図示せず）にセットされたＣＤ−ＲＯＭ／ＤＶＤ−ＲＯＭから、発電量推定プログラムが記憶部１０３にインストールされる。そして、集中電圧制御プログラムの実行時に、記憶部１０３から読み出された集中電圧制御プログラムが記憶部１０３の所定の場所に格納される。この状態で、制御部１０１は、記憶部１０３に格納されたプログラムに従って、本実施の形態の集中電圧制御処理を実行する。
【００３１】
なお、本実施の形態においては、ＣＤ−ＲＯＭ／ＤＶＤ−ＲＯＭを記録媒体として、集中電圧制御処理を記述したプログラムを提供しているが、これに限らず、計算機システムの構成、提供するプログラムの容量などに応じて、例えば、通信部１０５を経由してインターネットなどの伝送媒体により提供されたプログラムを用いることとしてもよい。
【００３２】
図２に示した制御部２０は図３に示した制御部１０１であり、図２に示した記憶部２９は図３に示した記憶部１０３であり、図２に示した通信部２８は図３に示した通信部１０５である。
【００３３】
図２の説明に戻り、電圧演算部２１は、通信部２８を介して電圧潮流計測装置１０およびローカル電圧制御装置から受信した計測情報に基づいて、電圧の変動幅と電圧の現在値である電圧平均値を算出する。電圧の変動幅は、例えば次の手順により算出する。まず、電圧演算部２１は、電圧潮流計測装置１０およびローカル電圧制御装置ごとに、電圧の計測値の変化量の第５の期間の移動平均を求める。具体的には、電圧潮流計測装置１０およびローカル電圧制御装置は、一定周期で計測情報を送信するとする。この一定周期は例えば１分である。ｉ番目に送信された計測情報に含まれる電圧の計測値をｖ（ｉ）とするとき、電圧演算部２１は、上述の一定周期あたりの変化量ΔＶを、ΔＶ＝ｖ（ｉ）−ｖ（ｉ−１）として算出する。そして、電圧演算部２１は、ΔＶの第５の期間分の区間平均値または移動平均値を算出し、算出した区間平均値または移動平均値を記憶部２９に一時的に格納し、記憶部２９に格納された第６の期間分のΔＶのうちの最大値を変動幅とする。第６の期間は、第５の期間より長い期間である。第５の期間は例えば１０分であり、第６の期間は例えば１時間である。記憶部２９には、電圧潮流計測装置１０およびローカル電圧制御装置ごとの変動幅が変動幅情報として格納される。
【００３４】
電圧演算部２１における変動幅の算出方法は、上記の例に限定されず、第６の期間内の短期変動量が算出できる方法であれば、上記の例に限定されない。例えば、次のように、変動幅を求めてもよい。電圧演算部２１は、第５の期間内の電圧の計測値の最小値と最大値との差Ｖpすなわちpeak  to  peakを求めて記憶部２９に一時的に格納する。そして、電圧演算部２１は、記憶部２９に格納されている第６の期間分のＶpの平均値を求め、求めた平均値を上記の変動幅として記憶部２９に格納する。また、変動幅は、複数の計測点における変動幅の平均値などを用いてもよく、変動幅の算出方法は、上記の例に限定されず、任意の方法を用いることができる。
【００３５】
また、電圧演算部２１は、電圧平均値として、電圧潮流計測装置１０およびローカル電圧制御装置ごとに、電圧の計測値の第５の期間の平均値を算出する。電圧平均値は、現在電圧に相当する電圧であり、ここでは、ひげ状のノイズを除去するために第５の期間の平均値を用いているが、平均値を算出するための期間は第５の期間に限定されない。なお、電圧平均値の算出方法は任意の方法を用いることができる。また、電圧平均値の替わりに電圧の計測値の瞬時値を用いる等、電圧平均値の替わりに電圧の計測値を用いた任意の値を用いることができる。
【００３６】
裕度算出部２２は、後述する最適電圧分布と記憶部２９に格納されている変動幅情報および適正電圧上下限値に基づいて、電圧潮流計測装置１０およびローカル電圧制御装置の各計測点における適正電圧上限値と予測される電圧との差または適正電圧下限値と予測される電圧との差である電圧裕度を算出する。適正電圧範囲の上限側の裕度、すなわち適正電圧上限値と予測される電圧との差を第１の電圧裕度と呼び、適正電圧範囲の下限側の裕度、すなわち予測される電圧と適正電圧下限値との差を第２の電圧裕度と呼ぶ。本実施の形態では、予測される電圧を、最適電圧分布におけるｊ番目の計測点の電圧にｊ番目の計測点の上述の変動幅を加えることにより算出する。したがって、電圧潮流計測装置１０およびローカル電圧制御装置の各計測点のうちｊ番目の計測点の上限側の電圧裕度，下限側の電圧裕度をそれぞれＶm,u（ｊ），Ｖm,L（ｊ）とし、ｊ番目の計測点の上述の変動幅，最適電圧分布におけるｊ番目の計測点の電圧をそれぞれΔＶmax（ｊ），ΔＶn（ｊ）とし、適正電圧上限値をＶuとし、適正電圧下限値をＶLとすると、Ｖm,u（ｊ），Ｖm,L（ｊ）は以下の式（１）により求めることができる。
Ｖm,u（ｊ）＝Ｖu−（ΔＶn（ｊ）＋ΔＶmax（ｊ））
Ｖm,L（ｊ）＝ΔＶn（ｊ）＋ΔＶmax（ｊ）−ＶL        …（１）
なお、上記の式（１）においてΔＶmax（ｊ）の替わりにΔＶmax（ｊ）／２を用いてもよい。
【００３７】
電圧値換算部２３は、電圧潮流計測装置１０およびローカル電圧制御装置の各計測点のうちＶm,u（ｊ）が最小値となる計測点を求める。Ｖm,u（ｊ）が最小値となる計測点がｊmin,u番目の計測点であったとすると、Ｖm,u（ｊ）の最小値はＶm,u（ｊmin,u）である。電圧値換算部２３は、電圧潮流計測装置１０およびローカル電圧制御装置の各計測点について、ΔＶmax（ｊ）のΔＶmax（ｊmin,u）に対する比すなわち相関値を算出する。そして、電圧値換算部２３は、算出した相関値とＶm,u（ｊmin,u）とを用いて、電圧制御機器に対応する計測点について、Ｖm,u（ｊmin,u）をｊ番目の計測点における電圧裕度に換算する。ΔＶmax（ｊ）のΔＶmax（ｊmin,u）に対する比すなわち相関値は、ｊmin,u番目の計測点の電圧の変動に対するｊ番目の計測点の電圧の変動の感度を示す値である。具体的には、電圧値換算部２３は、例えば、電圧値換算部２３は、Ｖm,u（ｊmin,u）をｊ番目の計測点に換算した電圧裕度である換算電圧裕度Ｖm,min（ｊ）を、以下の式（２）に従って算出する。
Ｖm,min,u（ｊ）＝Ｖm,u（ｊmin,u）×ΔＶmax（ｊ）／ΔＶmax（ｊmin,u）  …（２）
同様に、電圧値換算部２３は、例えば、電圧値換算部２３は、Ｖm,L（ｊmin,u）をｊ番目の計測点に換算した電圧裕度である換算電圧裕度Ｖm,min,L（ｊ）を、以下の式（３）に従って算出する。
Ｖm,min,L（ｊ）＝Ｖm,L（ｊmin,u）×ΔＶmax（ｊ）／ΔＶmax（ｊmin,u）  …（３）
【００３８】
電圧上下限値決定部２４は、変圧器型の電圧制御機器に対応する計測点の換算電圧裕度Ｖm,min,u（ｊ），Ｖm,min,L（ｊ）と電圧平均値または最適電圧分布における電圧とに基づいて、変圧器型の電圧制御機器を制御するローカル電圧制御装置へ指令する制御範囲の上下限値である電圧上下限値を算出する。具体的には、電圧上下限値決定部２４は、電圧平均値にＶm,min,u（ｊ）を加算した値を電圧上限値として求め、電圧平均値からＶm,min,L（ｊ）を減算した値を電圧下限値として求める。
【００３９】
不感帯幅決定部２５は、無効電力調整型の電圧制御機器に対応する計測点の換算電圧裕度Ｖm,min,u（ｊ），Ｖm,min,L（ｊ）と電圧平均値または最適電圧分布における制御目標電圧とに基づいて、無効電力調整型の電圧制御機器を制御するローカル電圧制御装置へ指令する不感帯幅を算出する。具体的には、電圧上下限値決定部２４は、上側不感帯幅をＶm,min,u（ｊ）とし、下側不感帯幅をＶm,min,L（ｊ）として求める。
【００４０】
制御目標決定部２６は、電圧潮流計測装置１０およびローカル電圧制御装置の各計測点の電圧平均値に基づいて最適電圧分布を算出する。そして、最適電圧分布に対応する各電圧制御機器に対応する制御量を算出する。制御量は、変圧器型の制御機器の場合はタップ位置であり、無効電圧調整型の制御機器の場合は制御目標電圧である。
【００４１】
指令生成部２７は、電圧上下限値決定部２４により算出された電圧上下限値に基づいて、変圧器型の電圧制御機器を制御するローカル電圧制御装置に対応する指令値を生成し、生成した指令値を通信部２８経由で該ローカル電圧制御装置へ送信する。また、指令生成部２７は、制御目標決定部２６により算出された制御目標電圧と不感帯幅決定部２５より算出された不感帯幅とに基づいて、無効電力調整型の電圧制御機器を制御するローカル電圧制御装置に対応する指令値を生成し、生成した指令値を通信部２８経由で該ローカル電圧制御装置へ送信する。変圧器型の電圧制御機器を制御するローカル電圧制御装置に対する指令値は電圧上下限値すなわち制御目標範囲の上下限値であり、無効電力調整型の電圧制御機器を制御するローカル電圧制御装置に対する指令値は、制御目標電圧と不感帯幅とである。なお、上述したように、無効電力調整型の電圧制御機器を制御するローカル電圧制御装置に対する指令値には制御目標電圧に含まれなくてもよい。なお、ここでは、制御目標範囲の上下限値を指令値としたが、制御目標範囲の上下限値を定めるための情報を指令値としてもよい。
【００４２】
なお、制御目標決定部２６および電圧上下限値決定部２４は、各ローカル電圧制御装置に対する制御目標範囲を決定する目標決定部である。具体的には、制御目標決定部および電圧上下限値決定部で構成される目標決定部は、受信される配電線の各点の電圧計測値、および配電線の適正電圧範囲の上下限値に基づいて、複数のローカル電圧制御装置のうちの第１のローカル電圧制御装置における配電線の電圧の制御目標範囲を算出し、複数のローカル電圧制御装置のうちの第２のローカル電圧制御装置における配電線の電圧の制御目標範囲を、第１のローカル電圧制御装置における制御目標範囲、第１のローカル電圧制御装置が制御する配電線の電圧の変動幅、および第２のローカル電圧制御装置が制御する配電線の電圧の変動幅に基づいて算出する。
【００４３】
図４は、本実施の形態の電圧潮流計測装置１０の構成例を示す図である。図４に示すように、電圧潮流計測装置１０は、配電線４−１，４−２の接続点における電圧および潮流を計測する計測部３１と、計測部３１により計測された結果を計測情報として通信ネットワーク７を介して集中電圧制御装置８へ送信する通信部３２とを備える。
【００４４】
図５は、本実施の形態のローカル電圧制御装置１６の構成例を示す図である。図５に示すように、ローカル電圧制御装置１６は、電圧制御機器６により計測された電圧および潮流を取得する計測値取得部６１と、通信部６３から入力される指令値に基づいて電圧制御機器６を制御する機器制御部６２と、計測値取得部６１により取得された計測値を計測情報として通信ネットワーク７を介して集中電圧制御装置８へ送信し、集中電圧制御装置８から通信ネットワーク７を介して指令値を受信して機器制御部６２へ出力する通信部６３とを備える。他のローカル電圧制御装置もローカル電圧制御装置１６と同様の構成を有する。
【００４５】
なお、機器制御部６２の動作は、ローカル電圧制御装置が接続される電圧制御機器が変圧器型であるか無効電力調整型であるかにより異なる。ローカル電圧制御装置が接続される電圧制御機器が変圧器型である場合、機器制御部６２は、集中電圧制御装置８から受信した電圧上下限値により定まる制御目標範囲に電圧を収めるようにタップ位置を制御する。ローカル電圧制御装置が接続される電圧制御機器が無効電力調整型である場合、機器制御部６２は、集中電圧制御装置８から受信した制御目標電圧と不感帯幅に基づいて無効電力量を制御する。
【００４６】
次に、本実施の形態の動作について説明する。本実施の形態では、集中電圧制御装置８は、無効電力調整型の電圧制御機器に接続するローカル電圧制御装置に対する指令を行うために、第１の周期ごとに図６に示す処理を実施する。図６は、無効電力調整型の電圧制御機器に接続するローカル電圧制御装置への指令生成処理手順の一例を示すフローチャートである。まず、電圧演算部２１は、上述したように各計測点の変動幅および電圧平均値を算出する（ステップＳ１０）。なお、電圧演算部２１は、変動幅を記憶部２９に変動幅情報として格納する。
【００４７】
次に、制御目標決定部２６は、電圧潮流計測装置１０およびローカル電圧制御装置の各計測点の電圧平均値に基づいて最適電圧分布を算出する（ステップＳ１１）。この際、第１の周期ごとの指令生成は無効電力調整型の電圧制御機器に対応するものであるため、ここでは、変圧器型の電圧制御機器のタップ位置は変更しない前提で最適電圧分布を算出する。最適電圧分布の算出方法については後述する。
【００４８】
裕度算出部２２は、記憶部２９に格納されている変動幅情報と最適電圧分布と適正電圧上下限値に基づいて、上述したように各計測点の電圧裕度を算出する（ステップＳ１２）。次に、電圧値換算部２３は、各計測点のうち上限側の電圧裕度が最小となる計測点である第１の計測点と下限側の電圧裕度が最小となる計測点である第２の計測点とを求め、第１の計測点および第２の計測点の電圧裕度を無効電力調整型の各電圧制御機器に対応する計測点の電圧裕度に変換する、すなわち換算電圧裕度を算出する（ステップＳ１３）。なお、上限側の電圧裕度は、適正電圧範囲の上限値と最適電圧分布における電圧との差であり、下限側の電圧裕度は、最適電圧分布における電圧と適正電圧範囲の下限値との差である。
【００４９】
次に、不感帯幅決定部２５は、無効電力調整型の電圧制御機器に対応する計測点の換算電圧裕度に基づいて、不感帯幅を算出する（ステップＳ１４）。指令生成部２７は、無効電力調整型の電圧制御機器に対応する最適電圧分布における電圧すなわち制御目標電圧と、不感帯幅決定部２５により決定された無効電力調整型の電圧制御機器に対応する不感帯幅とに基づいて、無効電力調整型の電圧制御機器するローカル電圧制御装置である第１のローカル制御装置への指令値を生成し、指令値を通信部２８経由で送信する（ステップＳ１５）。
【００５０】
また、集中電圧制御装置８は、無効電力調整型の電圧制御機器に接続するローカル電圧制御装置に対する指令を行うために、第２の周期ごとに図７に示す処理を実施する。図７は、変圧器型の電圧制御機器に接続するローカル電圧制御装置への指令生成処理手順の一例を示すフローチャートである。ステップＳ１０は図６の処理と同様である。
【００５１】
次に、制御目標決定部２６は、電圧潮流計測装置１０およびローカル電圧制御装置の各計測点の電圧平均値に基づいて最適電圧分布を算出する（ステップＳ１１ａ）。この際、第２の周期ごとの指令生成はタップ位置を変更可能な前提で最適電圧分布を算出する。最適電圧分布の算出方法については後述する。
【００５２】
裕度算出部２２は、記憶部２９に格納されている変動幅情報と最適電圧分布と適正電圧上下限値に基づいて、上述したように各計測点の電圧裕度を算出する（ステップＳ１２）。次に、電圧値換算部２３は、各計測点のうち電圧裕度が最小となる計測点を求め、最小となる電圧裕度を変圧器型の各電圧制御機器に対応する計測点の電圧裕度に変換する（ステップＳ１３ａ）。
【００５３】
次に、電圧上下限値決定部２４は、無効電力調整型の電圧制御機器に対応する計測点の換算電圧裕度に基づいて、電圧上下限値を算出する（ステップＳ１６）。指令生成部２７は、電圧上下限値決定部２４により決定された変圧器型の電圧制御機器に対応する電圧上下限値に基づいて、変圧器型の電圧制御機器するローカル電圧制御装置である第２のローカル電圧制御装置への指令値を生成し、指令値を通信部２８経由で送信する（ステップＳ１７）。
【００５４】
図８は、本実施の形態の電圧裕度の換算を説明するための図である。図８では、配電線４−１におけるｊ番目の計測点を３０−ｊ（ｊ＝１，２，３）とした場合に、ｊ番目の計測点の電圧変動をΔＶmax（ｊ）としている。図８の左端は、配電線の最上流を示し、右側が末端を示している。電圧１１０は、配電線における最適電圧分布として求められた電圧を示している。図８の例では、適正電圧の下限値が一定であると仮定しており、この例では、計測点３０−１〜３０−３の電圧裕度のうち計測点３０−３の電圧裕度が最も小さい。裕度算出部２２は、計測点３０−１が無効電力調整型の電圧制御機器が接続する計測点である場合、計測点３０−３の変動幅ΔＶmax（３）に対する計測点３０−１の変動幅ΔＶmax（１）との比に基づいて計測点３０−１に接続する無効電力調整型の電圧制御機器に対応する換算電圧裕度を算出する。
【００５５】
次に、図６のステップＳ１１の処理の詳細について説明する。図９は、図６のステップＳ１１の処理の詳細を説明するためのフローチャートであり、配電系統の最適電圧分布を計算するためのフローを表している。
【００５６】
まず、制御目標決定部２６は、各電圧制御機器における制御限界を設定する（ステップＳ２１）。制御限界は、変圧器型の電圧制御機器の場合はタップ上下限、無効電力制御型の電圧制御機器の場合は無効電力出力上下限である。
【００５７】
次に、制御目標決定部２６は、各電圧制御機器の制御量を初期設定する（ステップＳ２２）。この際、制御目標決定部２６は、変圧器型の電圧制御機器の場合はタップ位置を例えば前回の最適電圧分布計算時の算出値とする。ただし、前回算出値がない場合はニュートラル値とする。無効電力調整型の電圧制御機器の場合は、無効電力出力を０とする。
【００５８】
次に、制御目標決定部２６は、各計測点の電圧平均値に基づいて、配電系統の評価を行う（ステップＳ２３）。具体的には、制御目標決定部２６は、配電系統の評価項目について設定された評価関数すなわち目的関数の値を評価することにより、配電系統の評価を行う。ここで、第一優先の評価項目は、配電系統各点での電圧の適正電圧範囲からの違反逸脱量すなわち違反量である。言い換えると、最適電圧分布は、第一に、配電系統各点での電圧の適正電圧範囲からの違反量の総和が最小となるように決定される。
【００５９】
また、第二優先の評価項目は、例えば配電系統各点での電圧裕度すなわち適正電圧上下限値までの余裕量である。配電系統各点での電圧裕度が小さいと、僅かな電圧変動で適正電圧範囲から逸脱して頻繁に電圧制御機器が動作してしまう。従って、電圧裕度の総和が大きいほど高評価とする。最小値をとる場合に最適とする評価関数を使用する場合には、以下のように定義する電圧余裕減少量を用いて電圧余裕を評価する。電圧余裕減少量は、電圧余裕が十分に大きい場合にゼロになり、電圧裕度が小さくなるほど大きくなるように、以下の式（４）により計算する。
電圧裕度減少量＝閾値−電圧裕度    電圧裕度  ＜    閾値  の場合
電圧裕度減少量＝０                電圧裕度  ＞＝  閾値  の場合
…（４）
閾値は、どのように決定してもよいが、例えば、前述のステップＳ１０で算出した変動幅に基づいて決定してもよい。
総和を求める対象は、低圧系統への降圧用のものは除いた変圧器型の電圧制御機器ごとに、その変圧器型の電圧制御機器の電圧制御責任範囲内の各点での適正電圧上限側と適正電圧下限側での最大値である。各電圧制御機器はそれぞれ電圧制御責任範囲を有している。一般には、電圧制御責任範囲は、配電線において自身が接続する点から下流側の次の電圧制御機器が接続する点までであるが、電圧制御責任範囲はこれに限定されない。
【００６０】
第三優先の評価項目は、電圧制御機器の制御量のその初期設定値からの変化量の総和とすることができる。ここで、電圧制御機器の制御量のその初期設定値からの変化量は、変圧器型の電圧制御機器の場合は、タップ位置の初期設定タップ位置からの差である。当該変化量の総和を小さくすることにより、電圧制御機器の動作回数の低減につながる。
【００６１】
さらに、第四優先の評価項目は、配電系統全体の送電ロス、すなわち有効電力ロス＋無効電力ロスとすることができる。送電ロスが小さいほど高評価とする。なお、送電ロスは、有効電力ロスが大半を占め、電圧が高いほどロスが小さくなるが、その分、第二優先の配電系統各点での上限値側の電圧裕度が小さくなるため、配電系統各点の電圧上下限にかなりの余裕がある場合に評価することの意味がある評価項目である。
【００６２】
評価関数は、第一優先の評価項目について設定してもよいが、第一優先〜第四優先のうち２つ以上の項目について設定することもできる。この場合、各々の評価関数に重みを付けて和をとったものを全体の評価関数とする。さらに、配電系統に応じて高次の優先項目についても評価関数に含めることができる。評価関数は、例えば最小値をとるときに最適化されるすなわち最も高評価されるように構成することができる。
【００６３】
例えば、第一優先〜第四優先の全評価項目に基づいて評価関数を設定する場合、以下の式（５）のように評価関数を定めることができる。Wp，W1，W2，W3は、重み付け係数である。
評価関数値
＝  配電系統各点の電圧上下限違反量の総和  ×  Wp
＋  変圧器ごとの電圧制御責任範囲内の各点の
上限側電圧余裕減少量の最大値  ×  W1
＋  変圧器ごとの電圧制御責任範囲内の各点の
下限側電圧余裕減少量の最大値  ×  W1
＋  前回指令時からの変圧器目標電圧変更量  ×  W2
＋  送電ロス  ×  W3                              …（５）
【００６４】
図９の説明に戻り、次に、制御目標決定部２６は、規定回数の探索を行ったか否かを判定し（ステップＳ２４）、規定回数の探索を行った場合には（ステップＳ２４  Ｙｅｓ）、処理を終了し、規定回数の探索を行っていない場合には（ステップＳ２４  Ｎｏ）、ステップＳ２５の処理に進む。なお、ここでいう探索とはステップＳ２５の処理のことである。
【００６５】
次に、ステップＳ２５では、制御目標決定部２６は、各電圧制御機器の制御量を例えば１単位変更して、１単位変更したことを反映して配電系統各点の電圧を算出しステップＳ２３と同様に配電系統の評価を行い、これを全ての電圧制御機器について実施して評価結果を比較し、最も評価が改善するよう電圧制御機器の制御量を設定する（ステップＳ２５）。なお、例えば、変圧器型の電圧制御機器のタップを例えば１段上げるまたは下げる場合の各計測点における電圧の上昇値または下降値をタップ情報として記憶部２９に記憶しておき、タップ情報に基づいて１単位変更したことを反映した配電系統各点の電圧を算出する。無効電力調整型の電圧制御機器の制御量を１段上げる場合には、無効電力を定格の例えば５％増やす。最適化のアルゴリズムについては例えば特開２０１０−２５０５９９等に開示されているので詳細は省略する。なお、ＳＶＣの無効電力制御等、制御量を連続的に変更可能な電圧制御機器については、連続系最適化手法の１つである２次計画法により最適制御量を算出しても同等の効果が得られる。
【００６６】
以上のようにして、規定回数の探索の後、制御目標決定部２６は、評価関数の値を最良にする最良解として、配電系統の最適電圧分布および各電圧制御機器の最適制御量を決定することができる。なお、上述したように、図６に示す第１の周期後との処理においては、上記のステップＳ２５において、タップ位置は変更しない。
【００６７】
図１０は、無効電力調整型の電圧制御機器における電圧制御の一例を示す図である。電圧変化２００は、制御を行わない場合の無効電力調整型の電圧制御機器の電圧変化を示している。図１０の制御目標値２０１は、集中電力制御装置８から指令された制御目標電圧、または無効電力調整型の電圧制御機器を制御するローカル電圧制御装置が無効電力調整型の電圧制御機器の電圧に基づいて生成した制御目標値である。不感帯幅２０２は、集中電力制御装置８から指令された不感帯幅である。また、この制御目標値２０１を無効電力調整型の電圧制御機器を制御するローカル電圧制御装置が無効電力調整型の電圧制御機器の電圧に基づいて生成する場合、例えば一定期間の無効電力調整型の電圧制御機器の電圧２００の平均値を用いる。この場合、制御目標値は無効電力調整型の電圧制御機器が決定することになるため、集中電力制御装置８は、制御目標電圧を指令しなくてもよい。上側上限値２０３は、制御目標値２０１に集中電圧制御装置８から指令された上側不感帯幅を加算した値であり、上側下限値２０４は、制御目標値２０１に集中電圧制御装置８から指令された下側不感帯幅を減算した値である。無効電力調整型の電圧制御機器を制御するローカル電圧制御装置は、無効電力調整型の電圧制御機器の電圧が下側下限値２０４と上側上限値２０３の制御範囲内にはいるように制御する。これにより、この制御範囲を逸脱する電圧変化、すなわち図１０の例では、点線の丸で囲んだような電圧変化が抑制される。
【００６８】
なお、本実施の形態では、集中電圧制御装置８は、無効電力調整型の電圧制御機器を制御するローカル電圧制御装置に対しては第１の周期で指令し、変圧型の電圧制御機器を制御するローカル電圧制御装置に対しては第２の周期で指令するようにした。これに限らず、集中電圧制御装置８は、変圧型の電圧制御機器を制御するローカル電圧制御装置に対して指令値の更新を第２の周期で行い、指令値の送信を第１の周期で行ってもよい。また、指令値の送信は、指令値が変更される場合のみ実施してもよい。これにより、通信負荷を軽減させることができる。なお、無効電力調整型の電圧制御機器を制御するローカル電圧制御装置に指令する不感帯幅は、図１０に示すように無効電力調整型の電圧制御機器における制御目標範囲を定めるための情報であり、制御目標範囲の上下限値を定めるための情報の一種と考えることができる。したがって、不感帯幅決定部２５も広義の電圧上下限決定部である。
【００６９】
以上のように、本実施の形態の集中電圧制御装置８は、電圧潮流計測装置１０およびローカル電圧制御装置から受信した計測情報に含まれる電圧の計測値に基づいて各計測点における電圧の変動幅を求め、適正電圧上下限値との差である電圧裕度が最も小さい計測点の電圧裕度を上述の各計測点の電圧幅に基づいて電圧制御機器の各計測点の電圧裕度に換算して、換算した電圧裕度に基づいて、電圧制御機器を制御するローカル制御装置に指令する制御目標範囲の上下限値および不感帯幅を決定するようにした。これにより、電圧制御機器が自身の計測点において制御目標範囲に収めるように動作することにより、電圧裕度の最も小さい計測点において電圧の適正範囲からの逸脱を防ぐことができる。本実施の形態では、負荷および発電量の予測を必要とせず、コストを抑えつつ配電系統の各点を適正電圧の範囲に維持することができる。また、本実施の形態では、配電線のインピーダンスを求めておく必要がなく、インピーダンスを用いずにローカル制御装置に指令する制御目標範囲の上下限値および不感帯幅を計算することができる。
【００７０】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００７１】
１，５，６  電圧制御機器、２  母線、３−１，３−２  遮断器、４−１，４−２  配電線、７  通信ネットワーク、８  集中電圧制御装置、１０  電圧潮流計測装置、１１，１５，１６  ローカル電圧制御装置、２０  制御部、２１  電圧演算部、２２  裕度算出部、２３  電圧値換算部、２４  電圧上下限値決定部、２５  不感帯幅決定部、２６  制御目標決定部、２７  指令生成部、２８  通信部、２９  記憶部、３１  計測部、３２  通信部、６１  計測値取得部、６２  機器制御部、６３  通信部。
【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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