(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のタップを有する変圧器と、
前記複数のタップの何れかのタップに切換えるタップ切換器と、
前記変圧器の一次側および二次側の電圧を検出する計器用変圧器と、
前記変圧器の二次側を流れる電流を検出する計器用変流器と、
前記計器用変圧器の検出電圧に基づいて一定の電圧範囲に調整するよう、前記タップ切換器にタップ切換指令を発生する電圧調整継電器と、
前記タップ切換器のタップ切換状態を通知する通信部と、
を備え、
前記電圧調整継電器は、整定により変更できる基準電圧と、整定により変更できる不感帯を持ち、前記基準電圧と前記不感帯からなる基準電圧範囲より負荷側電圧が逸脱した時間を計測し、整定により変更できる動作時限が経過したときに前記基準電圧範囲に調整するようタップ切換指令を発生して電圧を調整し、
前記通信部は、前記タップ切換器のタップ切換状態が極限状態であって、さらに電圧調整範囲から極限方向への逸脱を判定し、この判定に関する情報を外部へ通知し、
さらに、
前記電圧調整継電器は、変電所方向を判定し、
前記通信部は、変電所方向を外部へ通知することを特徴とする電圧調整装置。
【請求項２】
前記電圧調整継電器は、タップ切換時において前記計器用変圧器から取得した電圧値と前記計器用変流器から取得した電流値より、一次側と二次側の変電所方向を判定する請求項１に記載の電圧調整装置。
【請求項３】
前記電圧調整継電器は、タップ切換時において前記計器用変圧器から取得した電圧値と前記計器用変流器から取得した電流値より、一次側と二次側のインピーダンスを演算して変電所方向を判定する請求項２に記載の電圧調整装置。
【請求項４】
前記電圧調整継電器は、外部からの遠隔制御により、前記判定した変電所方向を切替えることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の電圧調整装置。
【請求項５】
前記通信部は、前記タップ切換器のタップ切換状態が極限状態にあるとき、さらに極限方向に電圧調整が必要との判定に基づき、確認時間が経過したあとでタップ限度を外部に通知することを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の電圧調整装置。
【請求項６】
前記通信部は、前記タップ切換器のタップ切換状態が極限状態にあるとき、さらに極限方向に電圧調整が必要との判定に基づき、前記動作時限が経過したあとでタップ限度を外部に通知することを特徴とする請求項１に記載の電圧調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配電系統に用いる電圧調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近は、メガソーラーと呼ばれる大容量太陽光発電設備が、分散電源として多く配電系統に連系されている。また、配電系統では、変電所におけるメンテナンスや、配電線事故時における融通のため、複数の系統に連系できるようになっている。
【０００３】
従来の配電系統においては、自動電圧調整装置（以下ＳＶＲともいう。）を用い、配電線の電圧降下を補償して運用しているが、分散電源が連系された系統では、系統の各部の負荷容量と分散電源の発電容量との大小関係により、ＳＶＲの二次側から一次側に電力が逆送される（電力の逆潮流が生じる）ことがある。通常、ＳＶＲは、変電所方向に一次側、負荷側に二次側が接続される順送状態である。ここでは、系統の切換による潮流方向の変化と、分散電源による潮流方向の変化と区別するため、変電所方向が一次側にあるとき「順送」とし、変電所方向が二次側にあるとき「逆送」という。ＳＶＲは逆送と逆潮流を区別することが出来ず、負荷側を誤るため、正しい電圧調整ができなくなる。
【０００４】
このような対策のために、特許文献１には、ＳＶＲの一次側および二次側の電圧・電流変化によるインピーダンス計算値を比較することで、電力逆潮流の原因を特定し、系統の順送電時及び逆送電時における適切なタップ切換を行わせる技術が開示されている。
【０００５】
しかしながら、特許文献２に示された技術では、近年の大容量太陽光発電設備に設置されている無効電力補償機能のうち、電圧一定制御が行われることでＳＶＲの一次側および二次側の電圧変動が高速に補償されるため、正しく逆潮流の原因を特定できない場合がある。
【０００６】
ところで、配電系統で分散電源が連系された箇所では、流れ込む電力の潮流と配電線のインピーダンスとの影響により、配電線の電圧は上昇する。また、高圧需要家では、誘導負荷による遅れ力率の改善のために、高圧コンデンサを設置しているが、深夜などの誘導負荷がない時間帯においては、かえって進み力率による配電線の電圧上昇、つまりフェランチ効果を発生させてしまう。これらの配電線の電圧上昇に対し、ＳＶＲは自動電圧調整により、系統電圧を下げる動作をしている。
【０００７】
ＳＶＲのタップ動作は、設定により変更可能な基準電圧と、同じく設定により変更可能な不感帯により設定できる基準電圧範囲から、タップ付き変圧器一次側および二次側に設けられた電圧検出手段の計測した電圧が超過した場合、設定により変更可能な動作時間を経過した時点で、基準電圧範囲にタップ切換動作を行なう。この基準電圧範囲の範囲上限および下限は、設定された基準電圧と、基準電圧に対する不感帯の割合により設定される。タップには通常１〜９番までの番号が当てられており、順送時はタップ番号の数字が増加すると共に、監視方向である二次側の電圧が上昇する。
【０００８】
ＳＶＲのタップ切換器は、タップ位置が最大値のときはタップ番号増加方向への切換を制限する。同様にタップ位置が最小値のときはタップ番号減少方向への切換を制限する。このようにタップ切換を制限されている状態を極限状態という。
【０００９】
従来、分散電源の連系が始まる以前のＳＶＲの設置目的は、配電線の電圧降下を補償する目的であったため、電圧を降下させる方向に対するタップ数が少なかった。このタップは、内部接続を変更することで調整が可能なものである。
【００１０】
電圧管理者は、目標とする電圧範囲に調整しようとした場合、ＳＶＲの台数や電圧調整能力が十分であるか、事前のシミュレーション等による検討を行ない、ＳＶＲのタップ変更や台数を検討している。
【００１１】
この配電系統のシミュレーションでは、連系されている分散電源の容量、配電系統の設備情報、接続されている負荷情報などの情報を詳細に調査し、膨大な計算が必要であり労力を要している。
【００１２】
さらに、実運用後の確認においても、配電系統に接続されている開閉器等の電圧・電流情報や、ＳＶＲのタップ位置情報を用い、再度シミュレーションによる系統電圧の算出を行い比較するなど、繰り返し作業が必要であった。また、シミュレーションの精度を上げるためには、分散電源の発電状況などの情報を測定または通信による測定値の取得が必要であり、電圧調整能力が十分に満足しているか確認するためには、さらに膨大な労力またはコストがかかっていた。
【００１３】
ＳＶＲには遠隔制御の機能を持つものがあり、ＳＶＲのタップ位置を配電自動化システムの計算機に通知できるものもある。これらにより、ＳＶＲの１や９などタップ位置が最大値、または最小値にある状態は把握できる。
【００１４】
しかし、タップ位置が１や９などタップ位置が最大値、または最小値にあっても、要求している電圧幅に制御できているときは正常な電圧調整動作の場合があるため、タップ位置が極限状態であって、電圧調整能力が不足している状態か判別できない。
【００１５】
また、前述の大容量太陽光発電設備に代表される無効電力調整装置の電圧一定制御により、ＳＶＲが変電所方向を誤った場合、逆方向のタップ最大値、または最小値となる場合があり、正常動作との区別を計る必要があった。
【００１６】
このような変電所方向の誤判定を防ぐため、特許文献３には、遠隔制御機能を有する分散型電源対応自動電圧調整器に電算機から電源方向の情報を与えて、分散電源による逆潮流に対応し、適切なタップ切替を行わせる技術も開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開２００３−１０２１２８号公報
【特許文献２】特許第３９９２２１２号公報
【特許文献３】特許第４２２４３０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
上記説明したように、膨大な労力をかけず、また低コストにて、電圧調整装置の電力調整能力を正確に把握したいという要望がある。
【００１９】
本発明の目的は、膨大な労力をかけず、また低コストにて電圧調整能力を正確に確認できるようにした電圧調整装置を提供することである。
【００２０】
本発明は、タップ位置が極限状態にあるとき、さらに極限方向への電圧調整範囲からの逸脱をタップ限度として判定し、さらに通信部により、電圧調整装置が認識している変電所方向と前記タップ限度を同時に自動化システムに送信することで、膨大な労力をかけず、また低コストにて電圧調整能力を正確に確認できることを特徴とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明の電圧調整装置は、複数のタップを有する変圧器と、前記複数のタップの何れかのタップに切換えるタップ切換器と、前記変圧器の一次側および二次側の電圧を検出する計器用変圧器と、前記変圧器の二次側を流れる電流を検出する計器用変流器と、前記計器用変圧器の検出電圧に基づいて一定の電圧範囲に調整するよう、前記タップ切換器にタップ切換指令を発生する電圧調整継電器と、前記タップ切換器のタップ切換状態を通知する通信部と、を備え、前記電圧調整継電器は、整定により変更できる基準電圧と、整定により変更できる不感帯を持ち、前記基準電圧と前記不感帯からなる基準電圧範囲より負荷側電圧が逸脱した時間を計測し、整定により変更できる動作時限が経過したときに前記基準電圧範囲に調整するようタップ切換指令を発生して電圧を調整し、前記通信部は、前記タップ切換器のタップ切換状態が極限状態であって、さらに電圧調整範囲から極限方向への逸脱を判定し、この判定に関する情報を外部に通知する。
【発明の効果】
【００２２】
膨大な労力をかけず、また低コストにて電圧調整能力を正確に通知することが可能な電圧調整装置、及び膨大な労力をかけず、また低コストにて電圧調整能力を確認することが可能な電圧管理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に係る自動電圧調整装置の構成の第１例を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る自動電圧調整装置の制御部（電圧調整継電器）による制御フローチャートの一例を示す図である。
【００２４】
【図３】本発明の実施形態に係る自動電圧調整装置の制御部（電圧調整継電器）による制御フローチャートのうちタップ上限およびタップ下限を判断する判断フローチャートの一例を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る自動電圧調整装置の構成の第２例を示す図である。
【００２５】
【図５】本発明の実施形態に係る自動電圧調整装置により把握できる電圧調整能力の不足状況を示すものである。
【図６】本発明の実施形態に係る自動電圧調整装置のタップ付き変圧器の二次側接続位置で、電圧降下幅と電圧上昇幅の設定の一例を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係る自動電圧調整装置の制御部（電圧調整継電器）の制御フローチャートの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１は、本発明の実施形態に係る自動電圧調整装置の構成の第１例を示す図である。
【００２７】
図１に示すように、自動電圧調整装置は、タップ付変圧器１０１と、タップＴ１〜Ｔ９を順次切換えるタップ切換器１０２と、一次側の電圧検出器１０３と、二次側の電圧検出器１０４と、二次側の電流検出器１０５とを備える。なお、本実施形態では、タップＴ１〜Ｔ９を有する自動電圧調整装置について説明するが、本発明の自動電圧調整装置のタップ数はこれに限定されるものではなく、タップ数は９未満でもよいし１０以上でもよく、本発明の自動電圧調整装置のタップ付変圧器１０１は、複数のタップを備えていればよい。また、タップ切換器１０２の動作として、タップ切換器１０２が、タップＴ１〜Ｔ９を順次切換えると説明したが、タップ切換器１０２が、これら複数のタップのうちの何れか１つのタップを選択することでもある。
【００２８】
さらに、自動電圧調整装置は、検出部１０６と、電圧調整継電器１０７からなる制御部１０８を備える。制御部１０８（検出部１０６）は、一次側の電圧検出器１０３の電圧値、二次側の電圧検出器１０４の電圧値、及び二次側の電流検出器１０５の電流値を検出し、さらに、制御部１０８（電圧調整継電器１０７）は、検出電圧に基づいて一定の電圧範囲に調整するよう、タップ切換器１０２にタップ切換指令を発生し、電圧を調整する。また、タップ切換時には、電圧調整継電器１０７は、一次側の電圧検出器１０３から取得した電圧値、二次側の電圧検出器１０４から取得した電圧値、二次側の電流検出器１０５の電流値から取得した電流値より、一次側と二次側のインピーダンスを演算して変電所方向を判定する。
【００２９】
図２は、本発明の実施形態に係る自動電圧調整装置の制御部（電圧調整継電器）による制御フローチャートの一例を示す図である。
【００３０】
自動電圧調整装置の制御部１０８は、送電方向により、タップ切換器１０２のタップ動作方向がかわるため、まず監視方向を確認する（ＳＴ２０１）。
【００３１】
例えば、制御部１０８は、順送を検出し（ＳＴ２０１、ＹＥＳ）、整定された基準電圧および不感帯により決まる電圧幅に対し、監視方向の電圧値が上限を超過したとき、電圧上昇検出を判定する（ＳＴ２０２、ＹＥＳ）。また、制御部１０８は、監視方向の電圧が電圧幅の下限から不足した場合、電圧降下検出を判定する（ＳＴ２０３、ＹＥＳ）。
【００３２】
電圧上昇検出後（ＳＴ２０２、ＹＥＳ）、制御部１０８は、検出状態が整定された動作時限を超えたとき（ＳＴ２０４、ＹＥＳ）、タップ動作指令（タップ下げ判定）を発令する（ＳＴ２０５）。
【００３３】
電圧下降検出後（ＳＴ２０２、ＮＯ）（ＳＴ２０３、ＹＥＳ）、制御部１０８は、検出状態が整定された動作時限を超えたとき（ＳＴ２０４、ＹＥＳ）、タップ動作指令（タップ上げ判定）を発令する（ＳＴ２０５）。
【００３４】
また、制御部１０８は、逆送を検出し（ＳＴ２０１、ＮＯ）、整定された基準電圧および不感帯により決まる電圧幅に対し、監視方向の電圧値が上限を超過したとき、電圧上昇検出を判定する（ＳＴ２０２、ＹＥＳ）。また、制御部１０８は、監視方向の電圧が電圧幅の下限から不足した場合、電圧降下検出を判定する（ＳＴ２０３、ＹＥＳ）。
【００３５】
電圧上昇検出後（ＳＴ２０２、ＹＥＳ）、制御部１０８は、検出状態が整定された動作時限を超えたとき（ＳＴ２０４、ＹＥＳ）、タップ動作指令（タップ上げ判定）を発令する（ＳＴ２０５）。
【００３６】
電圧下降検出後（ＳＴ２０２、ＮＯ）（ＳＴ２０３、ＹＥＳ）、制御部１０８は、検出状態が整定された動作時限を超えたとき（ＳＴ２０４、ＹＥＳ）、タップ動作指令（タップ下げ判定）を発令する（ＳＴ２０５）。
【００３７】
ここで、タップ上げとはタップ切換器１０２のタップ番号（Ｔｎ）が増加する方向を示す。また、タップ下げとはタップ切換器のタップ番号（Ｔｎ）が減少する方向を示す。
【００３８】
図３は、本発明の実施形態に係る自動電圧調整装置の制御部（電圧調整継電器）による制御フローチャートのうちタップ上限およびタップ下限を判断する判断フローチャートの一例を示す図である。なお、本実施形態では、タップＴ１〜Ｔ９を有する自動電圧調整装置について説明するが、本発明の自動電圧調整装置のタップ数はこれに限定されるものではない。
【００３９】
制御部１０８（電圧調整継電器）は、タップ上げおよびタップ下げを判定したのち（ＳＴ３０１、ＳＴ３０５）、タップ位置を確認し（ＳＴ３０２、ＳＴ３０６）、タップ動作（ＳＴ３０４、ＳＴ３０８）もしくはタップ上下限を判断する（ＳＴ３０３、ＳＴ３０７）。
【００４０】
制御部１０８は、タップ上げ指令を判定するとき（ＳＴ３０１）、タップ位置判定において、タップ位置が極限状態（タップＴ９）であれば（ＳＴ３０２、ＹＥＳ）、タップ上限を判定する（ＳＴ３０３）。制御部１０８は、タップ位置が極限状態以外（タップＴ９以外）のときは（ＳＴ３０２、ＮＯ）、タップ動作指令を行う（ＳＴ３０４）。なお、本実施形態では、タップ位置がタップＴ９の状態がタップ上げ指令に対する極限状態を示す。
【００４１】
同様に、制御部１０８は、タップ下げ指令を判定するとき（ＳＴ３０５）、タップ位置判定において、タップ位置が極限状態（タップＴ１）であれば（ＳＴ３０６、ＹＥＳ）、タップ下限を判定する（ＳＴ３０７）。制御部１０８は、タップ位置が極限状態以外（タップＴ１以外）のときは（ＳＴ３０６、ＮＯ）、タップ動作指令を行う（ＳＴ３０８）。なお、本実施形態では、タップ位置がタップＴ１の状態がタップ下げ指令に対する極限状態を示す。
【００４２】
図４は、本発明の実施形態に係る自動電圧調整装置の構成の第２例を示す図である。
【００４３】
図４に示すように（図１と同様に）、自動電圧調整装置は、タップ付変圧器１０１と、タップＴ１〜Ｔ９を順次切換えるタップ切換器１０２と、一次側の電圧検出器１０３と、二次側の電圧検出器１０４と、二次側の電流検出器１０５とを備える。なお、本実施形態では、タップＴ１〜Ｔ９を有する自動電圧調整装置について説明するが、本発明の自動電圧調整装置のタップ数はこれに限定されるものではなく、タップ数は９未満でもよいし１０以上でもよく、本発明の自動電圧調整装置のタップ付変圧器１０１は、複数のタップを備えていればよい。また、タップ切換器１０２の動作として、タップ切換器１０２が、タップＴ１〜Ｔ９を順次切換えると説明したが、タップ切換器１０２が、これら複数のタップのうちの何れか１つのタップを選択することでもある。
【００４４】
さらに、自動電圧調整装置は、検出部１０６と、電圧調整継電器１０７からなる制御部１０８を備える。制御部１０８（検出部１０６）は、一次側の電圧検出器１０３の電圧値、二次側の電圧検出器１０４の電圧値、及び二次側の電流検出器１０５の電流値を検出し、さらに、制御部１０８（電圧調整継電器１０７）は、検出電圧に基づいて一定の電圧範囲に調整するよう、タップ切換器１０２にタップ切換指令を発生し、電圧を調整する。
【００４５】
さらに、制御部１０８は、タップ位置監視４０１と、通信部４０２を備える。タップ位置監視４０１は、タップ位置および上下限を判断し、タップ位置情報として出力する。通信部４０２は、制御部１０８の外部の配電自動化システム（外部装置、例えばサーバ）に接続されている通信線に、タップ位置情報を送信する。この通信部４０２は、電圧調整継電器の監視方向に関する情報も送信する。
【００４６】
図５は、本発明の実施形態に係る自動電圧調整装置により把握できる電圧調整能力の不足状況を示すものである。
【００４７】
図５の（ａ）は、正常に電圧調整が行われている場合の一例を示す図である。系統に多段に設置されたＳＶＲI５０１および、ＳＶＲII５０２の二次側は、設定した電圧調整範囲５０３に入っているため、タップ上下限値を示すことなく動作している。
【００４８】
図５の（ｂ）の状態は、設定した基準電圧範囲外にＳＶＲの電圧が上昇している場合の一例を示す図である。（ｂ）のＳＶＲI５０４では、二次側が電圧調整範囲に入っているため（一時的にしか電圧調整範囲を超えていないため）、タップ最小値を示すことはあっても、調整能力が不足しているタップ下限値を示さない。ＳＶＲII５０５では、二次側の電圧が電圧調整範囲を超過しており（継続的に超過しており）、タップの上限値を示す。このように、電圧調整範囲を超過し（継続的に超過し）、ＳＶＲIIの電圧調整能力が不足していることがわかる。
【００４９】
図６は、本発明の実施形態に係る自動電圧調整装置のタップ付き変圧器の二次側接続位置で、電圧降下幅と電圧上昇幅の設定の一例を示す図である。
【００５０】
図６の（ａ）に示すように、二次側の接続位置６０１がタップＴ３に接続されており、このタップ付変圧器１０１は２タップ分の電圧を下げる。
【００５１】
図６の（ｂ）に示すように、二次側の接続位置６０２がタップＴ５に接続されることで、このタップ付変圧器１０１は４タップ分電圧を下げることが出来る。
【００５２】
このように接続位置を変更することで、電圧上昇と電圧降下の調整幅を変更することができる。電圧調整能力が足りない場合には、タップ付変圧器１０１は、上記説明したように、二次側接続タップ位置を変更可能な構成を備える。
【００５３】
図７は、本発明の実施形態に係る自動電圧調整装置の制御部（電圧調整継電器）の制御フローチャートの一例を示す図である。図７に示すフローチャートは、図２に示す制御部（電圧調整継電器）による制御フローチャートに図３に示すタップ上限およびタップ下限を判断する判断フローチャートを追加したものである。以下、簡単に説明する。
【００５４】
自動電圧調整装置の制御部１０８は、送電方向により、タップ切換器１０２のタップ動作方向がかわるため、まず監視方向を確認する（ＳＴ２０１）。
【００５５】
例えば、制御部１０８は、順送を検出し（ＳＴ２０１、ＹＥＳ）、整定された基準電圧および不感帯により決まる電圧幅に対し、監視方向の電圧値が上限を超過したとき、電圧上昇検出を判定する（ＳＴ２０２、ＹＥＳ）。また、制御部１０８は、監視方向の電圧が電圧幅の下限から不足した場合、電圧降下検出を判定する（ＳＴ２０３、ＹＥＳ）。
【００５６】
電圧上昇検出後（ＳＴ２０２、ＹＥＳ）、制御部１０８は、検出状態が整定された動作時限を超えたとき（ＳＴ２０４、ＹＥＳ）、タップ動作指令（タップ下げ判定）を発令する（ＳＴ２０５）。
【００５７】
電圧下降検出後（ＳＴ２０２、ＮＯ）（ＳＴ２０３、ＹＥＳ）、制御部１０８は、検出状態が整定された動作時限を超えたとき（ＳＴ２０４、ＹＥＳ）、タップ動作指令（タップ上げ判定）を発令する（ＳＴ２０５）。
【００５８】
また、制御部１０８は、逆送を検出し（ＳＴ２０１、ＮＯ）、整定された基準電圧および不感帯により決まる電圧幅に対し、監視方向の電圧値が上限を超過したとき、電圧上昇検出を判定する（ＳＴ２０２、ＹＥＳ）。また、制御部１０８は、監視方向の電圧が電圧幅の下限から不足した場合、電圧降下検出を判定する（ＳＴ２０３、ＹＥＳ）。
【００５９】
電圧上昇検出後（ＳＴ２０２、ＹＥＳ）、制御部１０８は、検出状態が整定された動作時限を超えたとき（ＳＴ２０４、ＹＥＳ）、タップ動作指令（タップ上げ判定）を発令する（ＳＴ２０５）。
【００６０】
電圧下降検出後（ＳＴ２０２、ＮＯ）（ＳＴ２０３、ＹＥＳ）、制御部１０８は、検出状態が整定された動作時限を超えたとき（ＳＴ２０４、ＹＥＳ）、タップ動作指令（タップ下げ判定）を発令する（ＳＴ２０５）。
【００６１】
ここで、タップ上げとはタップ切換器１０２のタップ番号（Ｔｎ）が増加する方向を示す。また、タップ下げとはタップ切換器のタップ番号（Ｔｎ）が減少する方向を示す。
【００６２】
制御部１０８（電圧調整継電器）は、タップ上げ（ＳＴ２０５）（ＳＴ３０１）およびタップ下げ（ＳＴ２０５）（ＳＴ３０５）を判定したのち、タップ位置を確認し（ＳＴ３０２、ＳＴ３０６）、タップ動作（ＳＴ３０４）（ＳＴ３０８）もしくはタップ上下限を判断する（ＳＴ３０３）（ＳＴ３０７）。
【００６３】
順送を検出後（ＳＴ２０１、ＹＥＳ）、制御部１０８は、タップ上げ指令を判定するとき（ＳＴ２０５）（ＳＴ３０１）、タップ位置判定において、タップ位置が極限状態（タップＴ９）であれば（ＳＴ３０２、ＹＥＳ）、タップ上限を判定する（ＳＴ３０３）。制御部１０８は、タップ位置が極限状態以外（タップＴ９以外）のときは（ＳＴ３０２、ＮＯ）、タップ動作指令を行う（ＳＴ３０４）。なお、本実施形態では、タップ位置がタップＴ９の状態がタップ上げ指令に対する極限状態を示す。
【００６４】
同様に、順送を検出後（ＳＴ２０１、ＹＥＳ）、制御部１０８は、タップ下げ指令を判定するとき（ＳＴ２０５）（ＳＴ３０５）、タップ位置判定において、タップ位置が極限状態（タップＴ１）であれば（ＳＴ３０６、ＹＥＳ）、タップ下限を判定する（ＳＴ３０７）。制御部１０８は、タップ位置が極限状態以外（タップＴ１以外）のときは（ＳＴ３０６、ＮＯ）、タップ動作指令を行う（ＳＴ３０８）。なお、本実施形態では、タップ位置がタップＴ１の状態がタップ下げ指令に対する極限状態を示す。
【００６５】
また、逆送を検出後（ＳＴ２０１、ＮＯ）、制御部１０８は、タップ上げ指令を判定するとき（ＳＴ２０５）（ＳＴ３０１）、タップ位置判定において、タップ位置が極限状態（タップＴ９）であれば（ＳＴ３０２、ＹＥＳ）、タップ上限を判定する（ＳＴ３０３）。制御部１０８は、タップ位置が極限状態以外（タップＴ９以外）のときは（ＳＴ３０２、ＮＯ）、タップ動作指令を行う（ＳＴ３０４）。なお、本実施形態では、タップ位置がタップＴ９の状態がタップ上げ指令に対する極限状態を示す。
【００６６】
同様に、逆送を検出後（ＳＴ２０１、ＮＯ）、制御部１０８は、タップ下げ指令を判定するとき（ＳＴ２０５）（ＳＴ３０５）、タップ位置判定において、タップ位置が極限状態（タップＴ１）であれば（ＳＴ３０６、ＹＥＳ）、タップ下限を判定する（ＳＴ３０７）。制御部１０８は、タップ位置が極限状態以外（タップＴ１以外）のときは（ＳＴ３０６、ＮＯ）、タップ動作指令を行う（ＳＴ３０８）。なお、本実施形態では、タップ位置がタップＴ１の状態がタップ下げ指令に対する極限状態を示す。
【００６７】
上記説明した自動電圧調整装置は、以下の通りである。  
例えば、二次側の電圧が高く、タップは最大の降圧状態であるタップ１の状態であるとする。自動電圧調整装置の電圧調整継電器１０７は、二次側電圧が基準電圧より高い場合、さらに二次側を降圧させようとタップ切換指令をタップ切換器１０２に出力するが、タップ切換器１０２はタップ上限であるため、リミットスイッチ等により不応動状態となっており、動作しない。
【００６８】
また、自動電圧調整装置の制御部１０８は、一次側および二次側に接続した計器用変圧器の電圧比から、タップ付変圧器１０１の電圧比が一定であることを利用して、自身のタップ位置を算出（判定）する。このタップ位置の把握（判定）は、タップ切換器１０２のタップ位置に直接信号接点を設けたものでもよい。
【００６９】
算出したタップ位置が極限状態であるタップ１の時、上記のように電圧調整継電器１０７が順送時に降圧タップ切換指令を判定した場合、一定の確認時間を経てタップ位置をタップ下限として把握する。
【００７０】
この確認時間はタップ動作時間と等しくする場合、電圧調整継電器１０７のタイマを用いる事で簡略化できる。
【００７１】
タップ上下限を把握した制御部１０８は、その通信部４０２によって現在のタップ位置と、自動運転により判定している変電所方向を配電自動化システム（外部装置、例えばサーバ）に通知する。また通信部４０２は、タップ切換器１０２のタップ切換状態が極限状態で、さらに極限方向に電圧調整が必要との判定に基づき、この判定に関する情報を配電自動化システムへ通知する。
【００７２】
一方、配電自動化システムにおいては、自動電圧調整装置における変電所の接続方向を、配電系統に設置された区分開閉器等からの情報により、把握できる状態にある。したがって、自動電圧調整装置に必要なタップ動作であるか確認できる。この通信部４０２は、１箇所以上の中継装置をはさんでも同様の効果を得られる。
【００７３】
上記説明した電圧調整装置を配電系統の途中に設置し、電圧調整装置のタップ切換器１０２が極限状態にあって、さらに極限方向に電圧調整が必要との判定に基づき、確認時間が経過したあとでタップ限度を配電自動化システム（外部装置、例えばサーバ）に通知することを利用し、配電自動化システムで電圧調整装置の電圧調整能力を確認するようにしてもよい。
【００７４】
以下、本実施形態の自動電圧調整装置についてまとめる。  
例えば、本実施形態の自動電圧調整装置は、以下のように構成される。  
自動電圧調整装置は、
複数のタップを有する変圧器部と、
前記変圧器部のタップを順次切換できるタップ切換器と、
前記変圧器部の一次側および二次側それぞれに設置された電圧を検出する計器用変圧器と、
前記変圧器部の二次側を流れる電流を検出する計器用変流器と、
前記計器用変圧器の検出電圧に基づいて一定の電圧範囲に調整するよう、タップ切換器にタップ切換指令を発生する電圧調整継電器と、を備える。
電圧調整継電器は、整定により変更できる基準電圧と、整定により変更できる不感帯を持ち、基準電圧と不感帯からなる基準電圧範囲より負荷側電圧が逸脱した時間を計測し、整定により変更できる動作時限が経過したときに基準電圧範囲に調整するようタップ切換指令を発生させる。電圧調整継電器は、タップ切換時は前記計器用変圧器から取得した電圧値と計器用変流器から取得した電流値より、一次側と二次側のインピーダンスを演算して変電所方向を判定する機能を持つ。遠隔制御により計算機（外部装置、例えばサーバの一部）にてこの自動電圧調整装置が認識している変電所方向を確認する機能を有する。タップ切換器がタップ極限状態にあるとき、さらに極限方向に電圧調整が必要な時、前記動作時間が経過したあとでタップ限度等（タップ切換状態が極限状態で、さらに極限方向に電圧調整が必要との判定に関する情報）を計算機に通知する。
【００７５】
例えば、本実施形態の自動電圧調整装置によれば、以下のような作用効果が得られる。
【００７６】
本実施形態の自動電圧調整装置が、自動運転による自動電圧調整動作を行なっている時に、この自動電圧調整装置が認識している変電所方向が正しく、かつ自動電圧調整に必要な自動電圧調整装置の台数または自動電圧調整装置のタップが不足していないか、容易に確認できる。
【００７７】
そのため自動電圧調整装置は、自動運転時のタップ動作により、タップ極限状態に至り、さらに極限値の方向への電圧調整が必要な場合、電圧調整継電器１０７によってタップ動作時間が経過した後に、タップ上限および下限状態をタップ位置情報として記憶する。
【００７８】
自動電圧調整装置の制御部１０８は、自動電圧調整装置のタップ付変圧器１０１の電圧比が一定であることを利用して、一次側と二次側の電圧比からタップ位置を判定し、タップが極限状態であることを把握する。
【００７９】
タップ上限とは、順送時に電圧を上昇できるタップ最大値がタップ９のとき、タップ９以上に電圧調整が必要な状態を示し、タップ下限とは順送時に電圧を降下できるタップ最小値がタップ１のとき、タップ１以下に電圧調整が必要な状態を示す。
【００８０】
自動電圧調整装置のタップ切換時間は、機械的切換動作のため、数秒単位の時間がかかる。また、タップ切換器１０２のタップ接触子は、摺動による摩擦の影響により、劣化するため動作回数の上限が運用上設けられている。そのため、動作回数を極端に大きくしないよう、基準電圧範囲外にあっても、動作時限を経過しないと動作しない。このように動作時間内の急峻な電圧変動は、自動電圧調整装置による電圧調整の対象ではないことから、タップ位置が極限状態のときの負荷側系統電圧が基準電圧範囲外に存在した場合でも、一定の確認時間をもってタップ位置が極限状態の上の状態であるタップ上下限状態に移行させることで、自動電圧調整装置に求められる電圧調整能力を評価することができる。
【００８１】
自動電圧調整装置は、その制御部１０８に内蔵した通信部４０２により、配電自動化システム（外部装置、例えばサーバ）にタップ上下限状態を通知する。また、自動電圧調整装置の遠隔制御機能により、配電自動化システムの計算機（外部装置、例えばサーバの一部）には、タップ位置情報および本体が判定している変電所方向を送信する。計算機に接続されている配電自動化システムは、系統の状態を配電網に接続されている開閉器の情報などから詳細に把握しているため、自動電圧調整装置の動作が正しいか遠隔で確認している。その通信網は現状備わるもので形成されており、追加投資を必要としない特色がある。
【００８２】
このように、自動電圧調整装置の変電所方向の認識が正しく、かつタップ上下限を示す場合に、自動電圧調整装置の電圧調整能力が不足していることが客観的に評価できる。
【００８３】
上記によれば、分散電源や需要家への計測機器の取り付けや、その計測情報を取得するための通信設備を用いることなく、配電線に接続された自動電圧調整装置の電圧調整能力またはその台数が不足していることを客観的に把握できる。
【００８４】
なお、本願発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は可能な限り適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適当な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【符号の説明】
【００８５】
Ｔ１〜Ｔ９…タップ
１０１…タップ付変圧器
１０２…タップ切換器
１０３…電圧検出器
１０４…電圧検出器
１０５…電流検出器
１０６…検出部
１０７…電圧調整継電器
１０８…制御部
４０１…タップ位置監視
４０２…通信部
５０３…電圧調整範囲
６０１…接続位置
６０２…接続位置
【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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