(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
線分によって接続される、複数のバスからなる１組のバスを通じて負荷に電力を与える変電所変圧器を備える配電系統の電圧を調整する方法であって、前記配電系統は、該配電系統内への無効電力を生成する少なくとも１つの分散型エネルギー源（ＤＥＲ：ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ｅｎｅｒｇｙ  ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ）と、前記生成される無効電力の量を制御する、前記ＤＥＲに動作可能に接続された少なくとも１つのＤＥＲ制御部と、被監視バスの少なくとも１つの相における電圧違反を監視する監視制御部とを備え、該方法は、
前記電圧違反の検出時に、前記監視制御部のプロセッサを用いて、前記被監視バスにおける前記電圧違反を補償するのに必要な無効電力量を、前記変電所変圧器と前記被監視バスとの間の前記配電系統の経路の等価インピーダンスと、前記経路における位相角のシフトとを用いて求めることと、
前記電圧違反を補償する前記無効電力を与えることの要求を送信することと、
を含み、
前記配電系統は、前記被監視バスに最も近い前記ＤＥＲ制御部を含む、複数のＤＥＲ制御部からなる１組のＤＥＲ制御部を含み、前記方法は、
前記被監視バスに最も近い前記ＤＥＲ制御部に、前記電圧違反を補償する前記無効電力を与えるように要求することを更に含み、
前記ＤＥＲ制御部のプロセッサによって、直接上流のＤＥＲ制御部と直接下流のＤＥＲ制御部との１つ又は複数の組み合わせを含む近傍のＤＥＲ制御部に、前記要求された無効電力の一部分を均等に転送することを更に含み、
前記一部分は、前記要求された無効電力のうち、前記ＤＥＲ制御部によって制御される前記ＤＥＲの容量を超えた分の半分である、
方法。
【請求項２】
前記経路は、前記変電所変圧器の一次側と前記被監視バスとを接続する、複数の線分からなる１組の線分によって形成される最短経路である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
【数１】
0006537374.tif 000076
に従って求められた、前記変電所変圧器と前記被監視バスｉとの間の前記経路の集約された電圧増幅係数行列
【数２】
0006537374.tif 000077
を用いることによって前記位相角のシフトを求めることを更に含み、ここで、
【数３】
0006537374.tif 000078
は、前記経路上のバスｕとバスｄとの間の電圧調整器又は変圧器又は相ジャンパーの電圧増幅係数行列であり、Π（・）は積を表す、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記経路上の線分ごとに３つの相のインピーダンス行列を集約することによって前記経路の３つの相の前記等価インピーダンスを求めることを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記経路を、前記変電所変圧器の一次側と前記被監視バスとの間の最短経路として求めることと、
前記経路上の線分ごとに３つの相のインピーダンス行列を集約することによって、前記経路のための３つの相の等価インピーダンス行列を求めることと、
前記経路上の変圧器、電圧調整器又は相ジャンパーによって生じる、前記経路に沿った前記位相角のシフトを集約することによって、前記変電所変圧器の一次側と、前記被監視バスとの間の前記位相角のシフトを求めることと、
前記等価インピーダンス行列と、前記位相角のシフトと、電圧の上限又は下限を超える前記電圧違反とに基づいて、前記被監視バスにおける前記電圧違反を補償するのに必要な前記無効電力を求めることと、
を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記近傍のＤＥＲ制御部によって、終了条件が満たされるまで、前記要求された無効電力の部分を再帰的に転送することを更に含み、反復ごとに、前記部分は、前記要求を転送する前記近傍のＤＥＲ制御部のＤＥＲによる前記無効電力を生成する容量分だけ低減される、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
線分によって接続される、複数のバスからなる１組のバスを通じて負荷に電力を与える変電所変圧器を備える配電系統であって、
複数の分散型エネルギー源（ＤＥＲ）制御部からなる１組の分散型エネルギー源（ＤＥＲ）制御部であって、前記各ＤＥＲ制御部は、前記配電系統に電力を与える、複数のＤＥＲからなる１組のＤＥＲに動作可能に接続される、１組の分散型エネルギー源（ＤＥＲ）制御部と、
対応する被監視バスにおける電圧違反を検出する、複数の監視制御部からなる１組の監視制御部であって、前記各監視制御部は１つのＤＥＲ制御部に通信可能に接続され、同じ前記ＤＥＲ制御部に接続された前記監視制御部のクラスターを形成する、１組の監視制御部と、
を備え、前記ＤＥＲ制御部の前記クラスター内の前記各監視制御部は、前記被監視バスにおける前記電圧違反を補償するのに必要な無効電力量を、前記変電所変圧器と前記被監視バスとの間の前記配電系統の経路の等価インピーダンスと、前記経路における位相角のシフトとを用いて求め、前記無効電力量を前記ＤＥＲ制御部に送信し、
前記ＤＥＲ制御部は、前記クラスター内の前記監視制御部から受信した前記無効電力の要求を集約し、前記１組のＤＥＲに、前記無効電力を生成するように要求し、前記無効電力の残余を近傍ＤＥＲ制御部に送信し、前記無効電力の前記残余は、前記集約された要求と、前記１組のＤＥＲ内の前記ＤＥＲの前記無効電力を生成する容量とに基づいて求められ、
前記近傍のＤＥＲ制御部は、近傍のＤＥＲバスに接続された１組のＤＥＲに、前記無効電力の前記残余の少なくとも一部分を満たすように命令し、前記残余と、該残余の満たされた部分との差を後続の近傍のＤＥＲ制御部に転送し、
前記ＤＥＲ制御部は、終了条件が満たされるまで、前記無効電力の前記要求の部分を再帰的に転送し、反復ごとに、前記転送される部分は、前記要求を転送する前記ＤＥＲ制御部の前記ＤＥＲによる前記無効電力を生成する容量分だけ低減され、
各前記ＤＥＲ制御部における前記反復ごとに、前記ＤＥＲ制御部によって転送される前記無効電力の前記要求の前記部分は、前記要求された無効電力のうち、前記ＤＥＲ制御部の前記ＤＥＲの前記容量を超えた分の半分である、
配電系統。
【請求項８】
前記無効電力の前記要求の前記部分は、前記ＤＥＲ制御部に接続された前記１組のＤＥＲにおける前記ＤＥＲ間で、該組内の該ＤＥＲの容量に基づいて配分される、請求項７に記載の配電系統。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包括的には配電系統に関し、より詳細には、分散型エネルギー源（ＤＥＲ：ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ｅｎｅｒｇｙ  ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ）を用いた配電系統の分散型無効電力制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
火力発電所及び水力発電所等の従来の実用規模の発電源と比較して、ＤＥＲの容量は比較的小さいが、ＤＥＲのロケーションは系統にわたって広範囲に広がることができる。ＤＥＲの例には、ディーゼルエンジン発電機、風力タービン、太陽光発電装置、燃料電池及びエネルギー貯蔵装置が含まれる。
【０００３】
ＤＥＲは、好都合には交流電流（ＡＣ：ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ  ｃｕｒｒｅｎｔ）配電網に接続することができる。ＤＥＲを用いて、有効電力（Ｐとしてシンボル化される）、無効電力（Ｑとしてシンボル化される）又は双方の組み合わせを生成することができる。ＤＥＲによって生成される無効電力は、送電網の電圧に影響を及ぼす。特に、無効電力量は送電網内の電圧に比例し、すなわち、より多くの無効電力が生成されるとき、送電網内の電圧は増大し、より少ない無効電力が生成されるとき、電圧は減少する。適切な調整を行わなければ、配電系統内の多数のＤＥＲにより系統全体にわたる電圧違反が生じる可能性がある。
【０００４】
系統電圧違反は、通常、負荷変圧器、設定電圧調整器、及び固定キャパシター又はスイッチトキャパシターの下で自動的に制御されるタップ切換えによって処理される。一方、既存の機器は、ＤＥＲによって生じる変動を処理するように本質的に設計されておらず、機器が行う場合がある動作数の増大に起因して、機器の寿命が劇的に低減する可能性がある。
【０００５】
この問題に対する潜在的な解決策は、ＤＥＲを利用して、適切な制御戦略を用いた電圧調整のために無効電力によるサポートを提供することにある。ＤＥＲを通じた系統電圧制御の有効性は、配電系統において用いられる制御及び協調の方法に依拠する。
【０００６】
集中型の制御及び協調の方法は、一般的に用いられている。例えば、特許文献１及び特許文献２を参照されたい。これらの方法は、集中型制御部を用いて、バス電圧、及び系統内の全てのＤＥＲユニットの知識等の、系統全体にわたる情報に基づいて決定を下す。制御部は、各分散型エネルギー源にコマンドを発行し、それらの分散型エネルギー源が要求された無効電力を集合的に提供するようにする。
【０００７】
集中型の制御方法は、効果的には系統電圧を調整することができるが、これらの方法は、リアルタイム用途の場合に複雑な通信ネットワークを必要とし、バス又はＤＥＲにおいて通信の失敗又は遅延があれば、電圧調整全体の性能に影響を及ぼす可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１３／０１８４８９４号明細書
【特許文献２】米国特許第８４０１７０９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、ＤＥＲを用いた配電系統において無効電力の生成の集中型の制御が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の様々な実施形態は、線分によって接続される１組のバスを通じて負荷に電力を与える変電所変圧器を備える配電系統の電圧を調整するシステム及び方法を提供する。配電系統は、該配電系統内への無効電力を生成する少なくとも１つの分散型エネルギー源（ＤＥＲ）と、生成される無効電力の量を制御する、ＤＥＲに動作可能に接続された少なくとも１つのＤＥＲ制御部と、被監視バスの少なくとも１つの相における電圧違反を監視する監視制御部とを備える。
【００１１】
本発明の幾つかの実施形態は、任意の監視制御部が、被監視バスにおける電圧違反を補償するのに必要とされる無効電力量を、その監視制御部が入手可能な局所的な情報のみを用いて局所的に求めることが可能であるという認識に基づいている。そのような認識によって、無効電力を分散して求めることが可能になる。また、そのような認識によって、以下で説明するように、要求される無効電力量を生成するための判定を分散させることも可能になる。
【００１２】
本発明の幾つかの実施形態では、各ＤＥＲ制御部は、局所的な電圧情報に基づいてＤＥＲによって供給される無効電力を調整する。そのために、幾つかの実施形態のＤＥＲ制御部は、１つの相又は３つ全ての相における違反を監視するように構成される。さらに又は代替的に、配電系統は、違反を検出する１組の監視制御部を備えることができる。各監視制御部は１つのＤＥＲ制御部に通信可能に接続され、同じＤＥＲ制御部に接続された監視制御部の１組のクラスターを形成する。幾つかの実施形態では、ＤＥＲ制御部は監視制御部とすることができる。逆に、監視制御部はＤＥＲ制御部ではなく、そのクラスターのＤＥＲ制御部通じてのみＤＥＲと通信することができる。
【００１３】
本発明の幾つかの実施形態は、配電系統の適切な分散型制御のために、特定のバスにおける電圧違反を補償するのに必要とされる無効電力量を、局所的に、すなわち、そのバスを監視する制御部が入手可能な情報のみに基づいて求めるべきであるという認識に基づいている。この認識は、配電系統において用いられる一般的な手法と矛盾する。例えば、系統内に与えられる無効電力量を求めるためのヤコビ行列に基づく手法等の一般的に用いられる感度解析手法は、配電系統全体からの電圧情報を必要とし、及び／又は配電系統内の他のバスの状態の知識を必要とする。
【００１４】
本発明の幾つかの実施形態では、ＤＥＲ制御部は、そのＤＥＲ制御部のＤＥＲの無効電力を、最大でそれらのＤＥＲの容量まで調節して、そのＤＥＲ制御部の被監視バスの電圧を或る特定の閾値内に維持するようにし、ＤＥＲバスに直接接続されたＤＥＲが、要求された無効電力を与えることができない場合、近傍のＤＥＲ制御部を通じて近傍のＤＥＲからの更なる無効電力サポートを要求する。本発明の幾つかの実施形態は、容量の超過を有するＤＥＲバス間で更なる無効電力需要を協調及び配分する分散型制御方法を用いる。幾つかの実施形態が基づく別の認識は、バスにおける電圧違反が、違反を有するバスに近い無効電力源によってより効果的に補正され、このため、参加している当事者間で総需要を均一に又はそれらの容量に比例して配分する、一般的に用いられる均等分割方法は、無効電力協調にあまり適していないというものである。代わりに、本発明の幾つかの実施形態は、無効電力を必要とする被監視バスに近い近傍ＤＥＲ制御部のＤＥＲに優先して総需要を配分する。
【００１５】
したがって、本発明の１つの実施形態は、線分によって接続される１組のバスを通じて負荷に電力を与える変電所変圧器を備える配電系統の電圧を調整する方法を開示する。配電系統は、該配電系統内への無効電力を生成する少なくとも１つの分散型エネルギー源（ＤＥＲ）と、生成される無効電力の量を制御する、ＤＥＲに動作可能に接続された少なくとも１つのＤＥＲ制御部と、被監視バスの少なくとも１つの相における電圧違反を監視する監視制御部とを備える。該方法は、電圧違反の検出時に、監視制御部のプロセッサを用いて、被監視バスにおける電圧違反を補償するのに必要な無効電力量を、変電所変圧器と被監視バスとの間の配電系統の経路の等価インピーダンスと、経路における位相角のシフトとを用いて求めることと、電圧違反を補償する無効電力を与えることの要求を送信することと、を含む。
【００１６】
別の実施形態は、配電系統の被監視バスにおいて電圧違反を監視する監視制御部であって、被監視バスにおいて電圧を測定するセンサーと、電圧の値の少なくとも１つの閾値を記憶するとともに、変電所変圧器と被監視バスとの間の配電系統の経路の等価インピーダンスを記憶するメモリと、経路における位相角のシフトを求め、測定された電圧を少なくとも１つの閾値と比較して電圧違反を判断し、等価インピーダンスと位相角のシフトとを用いて電圧違反を補償するのに必要な無効電力量を求めるプロセッサと、電圧違反を補償する無効電力量を配電系統内に与えることの要求を送信する送信機と、を備える、配電系統の被監視バスにおいて電圧違反を監視する監視制御部を開示する。
【００１７】
更に別の実施形態は、線分によって接続される１組のバスを通じて負荷に電力を与える変電所変圧器を備える配電系統であって、１組の分散型エネルギー源（ＤＥＲ）制御部であって、各ＤＥＲ制御部は、配電系統に電力を与える１組のＤＥＲに動作可能に接続される、１組の分散型エネルギー源（ＤＥＲ）制御部と、対応する被監視バスにおける電圧違反を検出する１組の監視制御部であって、各監視制御部は１つのＤＥＲ制御部に通信可能に接続され、同じＤＥＲ制御部に接続された監視制御部の１組のクラスターを形成する、１組の監視制御部と、を備え、ＤＥＲ制御部のクラスター内の各監視制御部は、被監視バスにおける電圧違反を補償するのに必要な無効電力量を、変電所変圧器と被監視バスとの間の配電系統の経路の等価インピーダンスと、経路における位相角のシフトとを用いて求め、無効電力量をＤＥＲ制御部に送信し、ＤＥＲ制御部は、クラスター内の監視制御部から受信した無効電力の要求を集約し、１組のＤＥＲに、無効電力を生成するように要求し、無効電力の残余を近傍ＤＥＲ制御部に送信し、無効電力の残余は、集約された要求と、１組のＤＥＲ内のＤＥＲの無効電力を生成する容量とに基づいて求められる、線分によって接続される１組のバスを通じて負荷に電力を与える変電所変圧器を備える配電系統を開示する。
【発明の効果】
【００１８】
この発明によれば、ＤＥＲを用いた配電系統において無効電力の生成の集中型の制御を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の様々な実施形態による配電系統の例を示す図である。
【図２】図１の配電系統におけるクラスターの例を示す図である。
【図３】本発明の幾つかの実施形態による配電系統の電圧を調整する方法のフローチャートである。
【図４】本発明の幾つかの実施形態によって無効電力を求めるのに用いられる、変電所変圧器１１０の一次側と被監視バスとの間の経路の例を示す図である。
【図５】本発明の幾つかの実施形態による例示的な被監視バスのブロック図である。
【図６】本発明の幾つかの実施形態による、図１の配電系統のためのバスのＤＥＲ制御部間の通信経路の概略図である。
【図７】本発明の幾つかの実施形態による、様々な制御部間の情報交換のブロック図である。
【図８】バスのＤＥＲ制御部、及びバスに接続されたＤＥＲユニットの制御部間のインタラクションの例を示す図である。
【図９】本発明の幾つかの実施形態による、ＤＥＲユニットの制御部の情報交換のためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
配電系統及び三相無効電力制御
図１は、配電変電所を備える配電系統１００の例を示している。この配電系統において、三相変圧器１１０が電力伝送系統から電力を受信し、電力線１３０を通じて下流の負荷１２０に電力を与える。配電系統は、分散型エネルギー源（ＤＥＲ）と接続された１組のバスを備えることができる。これらのバス、例えば、バスＤＧ１、バスＤＧ２、バスＤＧ３、バスＤＧ４、バスＤＧ５及びバスＤＧ６は、本明細書においてＤＥＲバスと呼ばれる。配電系統１００は、対応するＤＥＲバス上に配置され、１組のＤＥＲに動作可能に接続された、ＤＥＲ制御部１４０等のＤＥＲ制御部も備える。例えば、ＤＥＲバスＤＧ１のＤＥＲ制御部１４０は、４つの太陽光発電装置、例えばＤＥＲユニット１５１、１５２、１５３及び１５４と接続される。負荷、ＤＥＲ及び電力線は、単相、二相又は三相にすることができる。配電系統は放射状構成で動作する。
【００２１】
配電系統の無効電力制御は、変電所変圧器、ステップ電圧調整器、シャントキャパシター及び分散型エネルギー源を含む無効電力及び電圧調整デバイスにより達成される。変電所変圧器、電圧調整器及びシャントキャパシターは最も一般的であり、負荷及び発電の低速な変化とともに電圧変化を調整するのによく適している。比較して、分散型エネルギー源は、自身の無効電力を迅速に調節することができ、断続的な再生可能エネルギー源及び蓄電可能な負荷によって生じる高速な電圧変動によく適している。本発明の幾つかの実施形態は、ＤＥＲの調整及び制御に焦点を当て、変圧器、調整器及び励起されたキャパシターのタップ位置が、分散型エネルギー源を調整する間、一定であることを想定した。
【００２２】
ＤＥＲに接続されたバス又は無効電力サポートのためのＤＥＲユニットの容量を制限する２つの要因が存在する。第１の要因は、式（１）に示すように、総皮相電力が、定格容量を超えることができないことである。
【数１】
0006537374.tif 000002
ここで、Ｐｉ、ｓ及びＱｉ、ｓは、相ｓにおいてバスｉ又はユニットｉに供給される有効電力及び無効電力であり、
【数２】
0006537374.tif 000003
は、相ｓにおいてバスｉ又はユニットｉに供給される最大皮相電力である。
【００２３】
第２の要因は、式（２）に示すように、力率が最小許容値よりも高くなくてはならないことである。
【数３】
0006537374.tif 000004
ここで、ｐｆｍｉｎは最小許容力率である。
【００２４】
局所的な電圧違反を補償する無効電力を局所的に求める
本発明の幾つかの実施形態では、ＤＥＲバスにおける各ＤＥＲ制御部は、局所的な又は系統全体にわたる電圧情報に基づいて、ＤＥＲによって供給される無効電力を調整する。集中型の制御メカニズムが用いられるとき、各バスの無効電力調整は、系統全体にわたる電圧に基づく。一方、配電系統の分散型制御では、局所的に求められた電圧に基づいて無効電力を調整することが望ましい。
【００２５】
このために、幾つかの実施形態のＤＥＲ制御部は、一相又は三相全てにおいて違反を監視するように構成される。さらに又は代替的に、配電系統は違反を検出するための１組の監視制御部を備えることができる。各監視制御部は１つのＤＥＲ制御部に通信可能に接続され、同じＤＥＲ制御部に接続された監視制御部の１組のクラスターが形成される。幾つかの実施形態では、ＤＥＲ制御部は監視制御部とすることができる。逆に、監視制御部はＤＥＲ制御部ではなく、自身のクラスターのＤＥＲ制御部を通じてしかＤＥＲと通信することができない。
【００２６】
図２は、ＤＥＲバスＤＧ２のＤＥＲ制御部２１０のクラスターの例を示している。ＤＥＲ制御部２１０及びＤＥＲ制御部に接続されたＤＥＲに加えて、クラスターは３つの追加の制御部を含む。追加の制御部には、ＤＥＲ制御部の上流に位置する被監視バスＭ２−ＵＰにおける電圧を監視する１つの監視制御部２２０と、ＤＥＲ制御部の下流に位置するバスＭ２−ＤＮ１及びＭ２−ＤＮ２における電圧を監視する２つの監視制御部２３０及び２４０とが含まれる。ＤＥＲ制御部２１０は、クラスターの監視制御部によって判断される電圧違反に従って、ＤＥＲバスＤＧ２において接続されたＤＥＲによって供給される無効電力の総量を調節する。
【００２７】
本発明の幾つかの実施形態は、配電系統の適切な分散型制御のために、特定のバスにおける電圧違反を補償するのに必要とされる無効電力量を、局所的に、すなわち、そのバスを監視する制御部が入手可能な情報のみに基づいて求めるべきであるという認識に基づいている。この認識は、配電系統において用いられる一般的な手法と矛盾する。例えば、系統内に与えられる無効電力量を求めるためのヤコビ行列に基づく手法等の一般的に用いられる感度解析手法は、配電系統全体からの電圧情報を必要とし、及び／又は配電系統内の他のバスの状態の知識を必要とする。
【００２８】
一方、本発明の幾つかの実施形態は、任意の監視制御部が、その監視制御部が入手可能な局所的な情報のみを用いて被監視バスにおける電圧違反を補償するのに必要な無効電力量を局所的に求めることが可能であるという認識に基づいている。そのような認識によって、無効電力を分散して求めることが可能となる。また、そのような認識によって、以下で説明するように無効電力の要求される量を生成するための判定を分散させることも可能になる。
【００２９】
図３は、配電系統の電圧を調整する方法のためのフローチャートを示している。系統１００等の配電系統は、線分によって接続される１組のバスを通じて負荷に電力を与える変電所変圧器を備えることができる。この１組のバスは、少なくとも１つの分散型エネルギー源（ＤＥＲ）に動作可能に接続されたＤＥＲ制御部と、配電系統の少なくとも１つの相における電圧違反を検出する監視制御部とによって制御される。
【００３０】
本発明の様々な実施形態によれば、本方法は、変電所変圧器と被監視バスとの間の配電系統の経路の等価インピーダンス３３０と、経路上の電圧の位相角のシフト３４０とを用いて、被監視バスにおける電圧違反を補償するのに必要な無効電力３１５の量を求め（３１０）、例えばＤＥＲ制御部のクラスターの、例えばＤＥＲ制御部に、電圧違反を補償する無効電力３１５を与えるように要求する（３２０）。
【００３１】
特に、被監視バスを監視する各監視制御部は、この監視制御部が入手可能な情報又はこの監視制御部によって求められた情報に基づいて、等価インピーダンス３３０及び位相角のシフト３４０を局所的に求めることができる。例えば、幾つかの実施形態では、経路は、変電所変圧器の一次側と被監視バスとを接続する１組の線分によって形成される最短経路である。経路は通常、配電系統の少なくとも或る動作時間中、一定であり、系統のトポロジーによって決まり得る。このため、経路の属性及び／又はパラメーターを予め求めることができる。
【００３２】
図４は、変電所変圧器１１０の一次側と被監視バスＭ２−ＤＮ１との間の経路の例を示している。経路は、変電所の一次側と被監視バスとの間に位置する全ての励起されたデバイスによって形成され、９つの電力線線分ＰＴ２Ｄ１−１、ＰＴ２Ｄ１−２、ＰＴ２Ｄ１−３、ＰＴ２Ｄ１−４、ＰＴ２Ｄ１−５、ＰＴ２Ｄ１−６、ＰＴ２Ｄ１−７、ＰＴ２Ｄ１−８及びＰＴ２Ｄ１−９を含む。
【００３３】
被監視バスｉの場合、この被監視バスにおける電圧違反を補償するための１組の増分電圧変化を以下の式に従って求めることができる。
【数４】
0006537374.tif 000005
ここで、｜Ｖｉ、ｓ｜は、相ｓにおける、被監視バスｉにおける電圧の大きさであり、
【数５】
0006537374.tif 000006
及び
【数６】
0006537374.tif 000007
は、バスｉにおける電圧の許容可能な大きさの下限及び上限であり、Δ｜Ｖｉ、ｓ｜は、相ｓにおける、バスｉにおける電圧違反を補償するのに必要な電圧変化である。
【００３４】
任意のバスにおける無効電力に必要な変化は、変電所変圧器の一次側と検討中の被監視バスとの間の最短経路における等価インピーダンス及び位相角シフトに基づいて求めることができる。
【００３５】
変電所変圧器の一次側と、各相におけるバスｉとの間の角度シフトは、変電所とバスｉとの間の最短経路に沿って変圧器又は電圧調整器又は相ジャンパーによって導入される集約された電圧増幅係数行列
【数７】
0006537374.tif 000008
により、以下の式に従って求めることができる。
【数８】
0006537374.tif 000009
ここで、
【数９】
0006537374.tif 000010
は、変電所から被監視バスｉまでの経路上の２つのバスｕ及びｄ間の、電圧調整器、変圧器又は相ジャンパーの電圧増幅係数行列である。図４の例では、集約された電圧増幅係数行列は、変電所変圧器の相巻線接続によって求められる。
【００３６】
変電所変圧器の一次側とバスｉとの間の経路の等価インピーダンス
【数１０】
0006537374.tif 000011
は、経路上の線分ごとにインピーダンス行列を集約することによって求めることができる。図４を例にとると、等価インピーダンスは、９つの線分ＰＴ２Ｄ１−１、ＰＴ２Ｄ１−２、ＰＴ２Ｄ１−３、ＰＴ２Ｄ１−４、ＰＴ２Ｄ１−５、ＰＴ２Ｄ１−６、ＰＴ２Ｄ１−７、ＰＴ２Ｄ１−８及びＰＴ２Ｄ１−９のインピーダンス行列の総和である。
【００３７】
式（３）に示す増分電圧変化を達成するために、バスｉにおける必要な電流注入変化が以下のように求められる。
【数１１】
0006537374.tif 000012
ここで、ｅｊ（・）＝ｃｏｓ（・）＋ｊｓｉｎ（・）であり、ｊは複素数の虚数単位であり、Δ｜Ｖｉ、ａ｜、Δ｜Ｖｉ、ｂ｜及びΔ｜Ｖｉ、ｃ｜は、相ａ、ｂ及びｃにおける、バスｉにおける電圧の大きさの必要な変化量であり、
【数１２】
0006537374.tif 000013
、    
【数１３】
0006537374.tif 000014
及び
【数１４】
0006537374.tif 000015
は、相ａ、ｂ及びｃにおける、変電所の一次側とバスｉとの間の位相角シフトであり、式（４）によって与えられ、
【数１５】
0006537374.tif 000016
、    
【数１６】
0006537374.tif 000017
及び
【数１７】
0006537374.tif 000018
は、相ａ、ｂ及びｃに必要な電流注入であり、
【数１８】
0006537374.tif 000019
は、変電所電圧器と電圧違反を有する被監視バスとの間の等価インピーダンスの３×３行列であり、
【数１９】
0006537374.tif 000020
は、等価インピーダンス行列の、相ｓに対応する行及び相ｔに対応する列における要素である。
【００３８】
被監視バスｉにおける無効電力変化は、以下の式に従って求められる。
【数２０】
0006537374.tif 000021
ここで、Ｉｍ（・）は複素数の虚数部であり、ｃｏｎｊ（・）は複素数の共役であり、
【数２１】
0006537374.tif 000022
、    
【数２２】
0006537374.tif 000023
及び
【数２３】
0006537374.tif 000024
は、相ａ、ｂ及びｃにおける、被監視バスｉにおける電圧違反を補償するのに必要な無効電力量であり、｜Ｖｉ、ａ｜、｜Ｖｉ、ｂ｜及び｜Ｖｉ、ｃ｜は、相ａ、ｂ及びｃにおける、バスｉの測定された電圧の大きさである。
【００３９】
図５は、例示的な監視制御部５００のブロック図を示している。監視制御部５００は、電圧違反を求めるためにバス５５０における電圧を測定するセンサー５１０と、例えば、変電所変圧器とバスとの間の配電系統の経路の等価インピーダンスを記憶するメモリ５２０と、経路における位相角のシフトを求めるとともに、等価インピーダンスと位相角のシフトとを用いて、電圧違反を補償するのに必要な無効電力量を求めるプロセッサ５３０とを備える。
【００４０】
センサー５１０は、所定の閾値未満の又は所定の閾値を超える、バス５５０の相における電圧を測定するように構成することができる。さらに又は代替的に、センサーはバスにおける現在の電圧を測定することができ、プロセッサ５３０は、測定された電圧を閾値と比較することによって電圧違反を判断することができる。閾値は、メモリ５２０内に記憶することができる。
【００４１】
変電所変圧器とバス５５０との間の配電系統の経路の等価インピーダンスを予め求め、メモリ５２０に記憶することができる。さらに又は代替的に、配電系統の構成要素の様々な値をメモリ内に記憶することができ、プロセッサ５３０は、これらの値に基づいて等価インピーダンスを求め、それにより無効電力量を求めることができる。例えば、メモリは経路の線分ごとに３つの相のインピーダンス行列の値を記憶することができる。
【００４２】
監視制御部５００は、電圧違反を補償する無効電力量を配電系統に与えることの要求を送信する送信機５４０も備える。幾つかの実施形態では、送信機５４０は、情報の送信及び受信の双方を行う送受信機である。様々な実施形態において、送信機は、配電系統の線分に沿って、上流又は下流のＤＥＲ制御部に要求を送信する。
【００４３】
幾つかの実施形態では、ＤＥＲ制御部のクラスター内の各監視制御部は、被監視バスにおける電圧違反を補償するのに必要な無効電力量を求め、クラスターのＤＥＲに、電圧違反を補償するように要求する。ＤＥＲ制御部は、クラスター内の監視制御部から受信された無効電力への要求を集約し、対応するＤＥＲに無効電力を生成するように要求し、無効電力の残余を近傍のＤＥＲ制御部に送信する。ここで、無効電力の残余は、集約された要求の量のうちの、対応するＤＥＲが無効電力を生成する容量を超えた分として求められる。
【００４４】
例えば、集約された無効電力変化は、バスｉにおいて、ＤＥＲ制御部によって以下の式に従って求めることができる。
【数２４】
0006537374.tif 000025
ここで、ΔＱｉ、ｓは、相ｓにおける、バスｉにおける無効電力注入の平均変化であり、Ａｕ、Ａｉ及びＡｄは、バスｕ、バスｉ及びバスｄにおける電圧違反の利用可能性であり、バスｕ及びバスｄは、それぞれバスｉの上流及び下流に位置し、ＤＮｉはバスｉの直接下流にある１組の被監視バスであり、
【数２５】
0006537374.tif 000026
及び
【数２６】
0006537374.tif 000027
は、相ｓにおける、バスｕ及びｄにおける無効電力注入の必要な変化である。
【００４５】
図２におけるＤＥＲバスＤＧ２のＤＥＲ制御部を例としてとると、このバスの無効電力の必要な変化は、バスＤＧ２、バスＭ２−ＵＰ、バスＭ２−ＤＮ１、及びバスＭ２−ＤＮ２等の、電圧違反を有するその全ての被監視バスについて必要な無効電力の平均をとることによって求められる。
【００４６】
求められた増分無効電力を現在の無効電力と加えると（正：Ａｄｄｉｎｇ）、相ｓにおけるＤＥＲバスｉに必要な総無効電力Ｑｉ，ｓを得ることができる。この必要な無効電力は、その上限及び下限によって以下のように制限することができる。
【数２７】
0006537374.tif 000028
ここで、
【数２８】
0006537374.tif 000029
及び
【数２９】
0006537374.tif 000030
は、上限及び下限であり、すなわち、相ｓにおける、バスｉにおける無効電力のための閾値であり、以下のように定義される。
【数３０】
0006537374.tif 000031
【００４７】
必要な無効電力が、式（１０）に示されるような閾値内にある場合、ＤＥＲ制御部は、ＤＥＲに、その被監視バスにおける電圧違反を補正するのに必要な無効電力量を生成するように命令することになる。必要な電力が上側閾値よりも大きい場合、近傍のＤＥＲバスからの追加の容量性無効電力が必要となる。同様に、必要な電力が下側閾値未満であるとき、近傍のＤＥＲバスからの更なる誘導性無効電力サポートが必要とされる。
【００４８】
したがって、任意の相ｓにおける任意のＤＥＲバスｉのための無効電力Ｑｉ，ｓを、３つの成分に分割することができる。
【数３１】
0006537374.tif 000032
ここで、
【数３２】
0006537374.tif 000033
は、自身の電圧をサポートするのに用いられる無効電力であり、
【数３３】
0006537374.tif 000034
及び
【数３４】
0006537374.tif 000035
は、近傍のＤＥＲバスの下側電圧閾値及び上側電圧閾値の超過を軽減するのに役立つように用いられる容量性無効電力及び誘導性無効電力である。
【００４９】
自身の電圧をサポートするための無効電力は以下の式に従って求められる。
【数３５】
0006537374.tif 000036
ここで、
【数３６】
0006537374.tif 000037
はバスｉにおける局所制御部によって求められる。
【００５０】
容量性無効電力及び誘導性無効電力は、系統内の電圧違反を最大限に補正しながら、全てのＤＥＲバスの無効電力をそれらの閾値内で可能にするように、全てのＤＥＲバス間の反復的な協調プロセスにより独立して求められる。
【００５１】
近傍バスにおける下限電圧違反を軽減するための容量性無効電力の初期設定は以下の式に従って求められる。
【数３７】
0006537374.tif 000038
【００５２】
容量性無効電力の容量は以下のように求められる。
【数３８】
0006537374.tif 000039
【００５３】
近傍バスにおける上限電圧違反を軽減するための誘導性無効電力の初期設定は以下の式に従って求められる。
【数３９】
0006537374.tif 000040
【００５４】
誘導性無効電力の容量は以下のように求められる。
【数４０】
0006537374.tif 000041
【００５５】
ＤＥＲバスにおけるＤＥＲ制御部の分散型制御
ＤＥＲ制御部は、その被監視バスにおける測定された局所電圧と、そのＤＥＲ制御部の上流及び下流に位置する近傍のＤＥＲ制御部との通信とに基づいて、ＤＥＲによって提供される無効電力を調整する。
【００５６】
図６は、図１の配電系統のＤＥＲ制御部間の通信経路の概略図を示している。ＤＥＲ制御部は、その上流及び下流に位置する近傍のＤＥＲ制御部との双方向通信６００を有する。例えば、ＤＥＲバスＤＧ２のＤＥＲ制御部６２０は、その上流のバスＤＧ１のＤＥＲ制御部６１０と双方向通信を有し、その下流のバスＤＧ４及びＤＧ５のＤＥＲ制御部６４０及び６５０と双方向通信を有する。ＤＥＲバスＤＧ１のＤＥＲ制御部６１０は、その上流にいかなるＤＥＲ制御部も有していないため、ＤＥＲ制御部６１０はその下流のＤＥＲ制御部とのみ通信する。同様に、ＤＥＲバスＤＧ４、ＤＧ５及びＤＧ６のＤＥＲ制御部６４０、６５０及び６６０は、その下流にＤＥＲ制御部を有していないため、その上流のＤＥＲ制御部とのみ通信する。
【００５７】
ＤＥＲ制御部は、そのＤＥＲの無効電力の生成を調節して、その被監視バスの全ての相の電圧を、性能仕様によって課される或る特定の閾値内に維持するようにする。ＤＥＲバスに直接接続されたＤＥＲが、要求された無効電力を与えることができる場合、ＤＥＲは、その最大容量／最小容量まで無効電力を生成するように命令される。無効電力の超過分は、近傍のＤＥＲから近傍のＤＥＲ制御部を通じて要求される。
【００５８】
式（１３）に示されるように、相におけるＤＥＲバスごとの無効電力は３つの成分を有し、局所的な無効電力成分は局所ＤＥＲ制御部によって完全に求められるが、容量性無効電力成分及び誘導性無効電力成分に関しては、それらの初期値が局所ＤＥＲ制御部によって設定された後、それらの最終設定値は、全てのＤＥＲバス間の反復的協調により求められる。したがって、ＤＥＲ制御部は、そのＤＥＲからの無効電力のその総需要を求めるために３つのステップを必要とする。第１のステップは、局所的な電圧サポート需要のための無効電力を求めることであり、第２のステップ及び第３のステップは、近傍のＤＥＲ制御部のための電圧調整に役立つように容量性無効電力及び誘導性無効電力を求める２つの独立した反復プロセスである。
【００５９】
ＤＥＲバス間の無効電力調整は、集中型又は分散型とすることができる。本発明の幾つかの実施形態では、分散型の制御メカニズムが用いられる。幾つかの実施形態は、配電系統において、バスにおける電圧違反が、違反を有するバスに近い無効電力源によってより効果的に補正され、無効電力源は、違反を有するバスから遠いほど非効果的に電力違反を補正するという別の認識に基づいている。このため、一般的に用いられている分散型の制御戦略、すなわち、参加している当事者間で総需要を均一に又はそれらの容量に比例して配分する均等分割戦略は、ＤＥＲのバス間の無効電力協調にあまり適していない。代わりに、本発明の幾つかの実施形態は、無効電力を必要とする被監視バスに近いＤＥＲバスのＤＥＲに優先して総需要を配分する。
【００６０】
以下で説明する残余分割方法は、ＤＥＲ制御部の容量性無効電力を求めること及び誘導性無効電力を求めることの双方に用いられる。この方法は、対応する無効電力成分を、達成可能な成分、すなわち、閾値内の無効電力部分と、残余成分、すなわち閾値を超える無効電力部分とに分解した。反復ごとに、全てのＤＥＲバスの残余無効電力の和が各ＤＥＲバスに分配され、残余を有するバスに近いＤＥＲバスが総残余のより多くの割り当てを与えられる。反復を通じて、残余の和は次第にゼロに減少し、各ＤＥＲバスは、ＤＥＲバスの総容量が総需要よりも大きい場合にのみ、実現可能な無効電力を有する。
【００６１】
ｘｉをバスｉについて求められた正の無効電力とすると、本方法の目標は、ｘｉの値をその下限及び上限内で可能にすることができる達成可能な解決法を求めることである。
【数４１】
0006537374.tif 000042
ここで、
【数４２】
0006537374.tif 000043
及び
【数４３】
0006537374.tif 000044
は、バスｉの非負の最大容量及び最小容量である。例えば、相ｓにおける容量性無効電力を求める場合、ｘｉ及び
【数４４】
0006537374.tif 000045
は、相ｓにおけるバスｉの容量性無効電力
【数４５】
0006537374.tif 000046
及びその容量
【数４６】
0006537374.tif 000047
として設定される。
【数４７】
0006537374.tif 000048
はゼロとして設定することができる。
【００６２】
１つの実施形態は、各ＤＥＲ制御部によって求められる無効電力を、２つの部分に分割する。一方は、無効電力の上限及び下限内にある達成可能な部分ｘｉであり、他方は、範囲を超える無効電力量である他方は残余部分Δｘｉである。反復プロセスを用いて、各バスの達成可能な電力及び残余電力を更新し、収束解が得られるまで、近傍ＤＥＲ制御部間で残余電力の生成を反復的に分散させる。実施上の配慮点として、１つの実施形態では、反復プロセスは、所与の反復回数に達すると終了する。
【００６３】
反復の各ステップにおいて、各バスの現在の残余値は、半分がそのバス自体に配分され、半分が、調査バスからの情報を受け取ることができるバスに配分される。例えば、現在のステップｋにおけるバスｉの現在の実現可能な値及び残余値は、ｘｉ［ｋ］及びΔｘｉ［ｋ］である。バスｉが情報を送信することができる近傍バス数は、
【数４８】
0006537374.tif 000049
である。バスｉ及びバスｉに隣接する任意のバスの残余電力Δｘｉ［ｋ］の割り当てはそれぞれ、
【数４９】
0006537374.tif 000050
及び
【数５０】
0006537374.tif 000051
である。次のステップ（ｋ＋１）におけるバスｉのための新たな達成可能な値及び残余値は、現在のステップｋから、その現在の達成可能な値と、そのバス自体から及びそのバスに情報を送信することができる全てのバスから配分された全ての残余割り当てとを合わせて集約することによって求められる集約値を用いて、その下限及び上限と照合することによって求めることができる。
【００６４】
この集約値は、
【数５１】
0006537374.tif 000052
として求められ、
【数５２】
0006537374.tif 000053
は、バスｉに情報を送信することができる１組のバスであり、Δｘｊ［ｋ］は、ステップｋにおけるバスｊの残余値であり、
【数５３】
0006537374.tif 000054
は、バスｊが情報を送信することができるバス数である。範囲内の部分は新たな達成可能な対であり、範囲を超える部分は新たな残余値である。
【００６５】
達成可能な電力及び残余電力は、以下の式に従って更新される。
【数５４】
0006537374.tif 000055
ここで、
【数５５】
0006537374.tif 000056
は、残余電力の現在の達成可能な電力及び割り当てを集約したものである。ｘｉ［ｋ＋１］及びΔｘｉ［ｋ＋１］は、ステップ（ｋ＋１）におけるバスｉの達成可能な無効電力及び残余無効電力である。バスｉにおける達成可能な電力及び無効電力のための初期条件ｘｉ［０］、Δｘｉ［０］は、上記で説明した無効電力要求に従って求められる。所与の数の反復後、バスｉによって供給される追加の容量性無効電力又は誘導性無効電力ｘｉは、以下のように設定される。
【数５６】
0006537374.tif 000057
ここで、ｍは所定の数である。
【００６６】
この方法を用いると、各ＤＥＲ制御部は、判定を行うために、自身及び近傍からの局所的な情報しか必要としない。各反復ステップにおいて、各ＤＥＲ制御部は、自身の残余無効電力の割り当ての量を近傍制御部に送信し、近傍制御部から、他の残余無効電力の割り当ての量を受信することしか必要としない。
【００６７】
図７は、ＤＥＲバスＤＧ２のＤＥＲ制御部７１０のための情報交換のブロック図を示している。制御部７１０は、被監視バスＤＧ２、Ｍ２−ＵＰ、Ｍ２−ＤＮ１及びＭ２−ＤＮ２の監視制御部７４０から無効電力の要求７４５を受信すると、反復プロセスを開始し、電圧違反を感知する。反復中、制御部７１０は、近傍ＤＥＲバスＤＧ１、ＤＧ４及びＤＧ５の制御部７２０、７２２及び７２４から、それらの制御部の残余無効電力の割り当てに関する情報を受信し、自身の残余無効電力の割り当てに関する情報を、近傍ＤＥＲバスＤＧ１、ＤＧ４及びＤＧ５の制御部７２０、７２２及び７２４に送信することもできる。所与の反復数に達すると、制御部７１０は、無効電力の総需要を有するコマンドをＤＥＲバスＤＧ２のＤＥＲ７３０に送信する。この無効電力の総需要には、要求７４５の部分と、制御部７２０、７２２及び７２４から受信した要求の部分とを含めることができる。
【００６８】
ＤＥＲバスにおけるＤＥＲユニットの分散型制御
幾つかの実施形態では、各ＤＥＲは、ＤＥＲ制御部について求められた総無効電力量に従って自身の無効電力生成を調節するための独立ユニット制御部を有する。ＤＥＲの制御は、集中型又は分散型とすることができる。幾つかの実施形態では、分散型の制御メカニズムが用いられる。ＤＥＲに接続されたバスの場合、ＤＥＲ制御部において求められる無効電力量は、バスに接続された各ＤＥＲ間で配分される。幾つかの実施形態では、無効電力の要求は、１つの、例えば代表ＤＥＲの制御部にのみ送信され、ＤＥＲはそれらのＤＥＲ間でインタラクトし、反復を通じてそれらのＤＥＲの容量に従って各ＤＥＲに無効電力を配分する。
【００６９】
図８は、バスＤＧ１のＤＥＲ制御部８００、及びバスに接続されたＤＥＲユニットの対応するユニット制御部間でのインタラクションの例を示している。バスＤＧ１は４つのユニット、ＤＧ１−１８１０、ＤＧ１−２８２０、ＤＧ１−３８３０及びＤＧ１−４８４０と接続されている。各ユニットは、近傍ユニットと２方向通信を有する。ユニットのうちの１つは、バスにおいてＤＥＲ制御部からコマンドを受信する代表ユニットとして選択される。例えば、ＤＥＲ制御部８００との通信のために、ユニットＤＧ１−１８１０が代表ユニットとして選択される。
【００７０】
ＤＥＲバスにおけるＤＥＲ制御部は、代表ユニット制御部に対し、無効電力量を要求するコマンドを発行する。代表ユニット制御部がコマンドを受信した後、ユニット制御部間の反復的な情報交換が開始し、バスに接続された各制御部が近傍制御部と情報を交換する。この情報交換の目的は、数ラウンドの交換後に各ユニットが総需要の或る割合を保持するように、全てのユニット間で必要な無効電力量を分散し、ユニットが集合的に、バス制御部によって要求された無効電力の総量を与えるようにすることである。
【００７１】
１つの実施形態では、各ユニット制御部は、ＤＥＲの容量に従って、要求された無効電力需要を各ＤＥＲに配分するための有向グラフのノードとして表される。ＤＥＲバスのために要求される無効電力は正であると仮定され、ＤＥＲバスのために要求された電力が負の数であるとき、要求された電力の負値が解決プロセスのために用いられる。
【００７２】
ｘｉをノードｉの正の無効電力とすると、その達成可能な値は、非負の下限
【数５７】
0006537374.tif 000058
及び非負の上限
【数５８】
0006537374.tif 000059
によって制約される。ノードｉの無効電力の初期条件は、ｘｉ［０］によって与えられる。
【００７３】
解決法は、２つの反復プロセスを並列に実行する。第１のプロセスの目標は、総需要を各ノードに均等に分割することであり、第２のプロセスの目標は、ユニット容量の和を各ノードに均等に分割することである。２つのプロセスが収束した後、ユニットごとの無効電力の達成可能な解は、ノードごとの２つの収束解に基づいて求めることができる。実施上の配慮点として、反復プロセスは、所与の反復回数に達すると終了する。
【００７４】
反復の各ステップにおいて、各ノードの現在の値は、そのノード自体に均等に分割され、ノードは調査ノード（ｓｔｕｄｙ  ｎｏｄｅ）から情報を受信することができる。例えば、現在のステップｋにおけるノードｉの現在の値はｘｉ［ｋ］であり、ノードｉが情報を送信することができる近傍ノードの数は、
【数５９】
0006537374.tif 000060
である。ノードｉ及びノードｉに隣接する任意のノードに対するｘｉ［ｋ］の割り当ては、
【数６０】
0006537374.tif 000061
である。次のステップ（ｋ＋１）におけるノードｉの新たな値は、現在のステップｋから、そのノード自体から及びノードｉに情報を送信することができる全てのノードから配分された全ての割り当ての和
【数６１】
0006537374.tif 000062
として設定され、
【数６２】
0006537374.tif 000063
は、ノードｉに情報を送信することができる１組のノードであり、ｘｊ［ｋ］は、ステップｋにおけるノードｊの無効電力であり、
【数６３】
0006537374.tif 000064
は、ノードｊが情報を送信することができるノード数である。
【００７５】
第１の反復プロセスを用いて、以下の式に従ってノードの無効電力を更新する。
【数６４】
0006537374.tif 000065
ここで、
【数６５】
0006537374.tif 000066
及び
【数６６】
0006537374.tif 000067
は、ステップｋ及びステップ（ｋ＋１）におけるノードｉの無効電力の値である。
【数６７】
0006537374.tif 000068
の初期条件は以下のように設定される。
【数６８】
0006537374.tif 000069
【００７６】
第２の反復プロセスを用いて、以下の式に従ってノードの容量を更新する。
【数６９】
0006537374.tif 000070
ここで、
【数７０】
0006537374.tif 000071
及び
【数７１】
0006537374.tif 000072
は、ステップｋ及びステップ（ｋ＋１）におけるノードｉの容量値である。
【数７２】
0006537374.tif 000073
の初期条件は以下のように設定される。
【数７３】
0006537374.tif 000074
【００７７】
指定された反復数ｍの後、ノードｉによって供給される無効電力の最終解ｘｉは以下のように求めることができる。
【数７４】
0006537374.tif 000075
【００７８】
本解決法は、ノード間の通信の構成に依拠して、必ずしもノードの容量に比例して全てのノード間で需要を分割する必要はないが、全体需要が集合的に満たされること、及び総需要が総容量制限よりも大きくない場合、各ノードから要求される無効電力がその容量制限を超えないことを確実にする。総需要が総容量制限未満であるか否かを判断するのに十分な情報がない場合、ノードｉによって供給される無効電力ｘｉがその容量制限に対しチェックされ、制限を超える場合に、その容量制限値が無効電力の制限として設定される。
【００７９】
この解決法を用いると、各ユニット制御部は、判定を行うために、自身及び近傍からの局所的な情報しか必要としない。各反復ステップにおいて、各ノードは、自身の無効電力及び容量の割り当ての量を近傍ノードに送信し、近傍ノードから、他のノードの無効電力及び容量の割り当てを受信することしか必要としない。
【００８０】
図９は、バスＤＧ１においてＤＥＲ制御部からコマンドを受信するときの、代表ユニット制御部ＤＧ１−１の情報交換のフローチャートを示している。反復中、制御部ＤＧ１−１は、ユニットＤＧ１−２及びＤＧ１−３における近傍ユニット制御部から、それらの近傍ユニット制御部の無効電力及び容量の割り当てに関する情報を受信し、ユニットＤＧ１−２及びＤＧ１−３における近傍ユニット制御部に自身の無効電力及び容量の割り当てに関する情報を送信するのみである。所与の反復回数に達すると、求められた無効電力量を有するコマンドを生成ユニットに送信する。他の非代表ユニットの場合、バスにおけるＤＥＲ制御部との情報交換は存在しない。
【００８１】
本発明の上記の実施形態は、多くの方法のうちのいずれによっても実施することができる。例えば、実施形態はハードウェア、ソフトウェア、又はそれらの組み合わせを用いて実施することができる。ソフトウェアで実施される場合、ソフトウェアコードは任意の適切なプロセッサ又はプロセッサの集合上で実行することができ、それは単一のコンピューターで提供されるか又は複数のコンピューターの間で分散されているかによらない。そのようなプロセッサは集積回路として実施することができ、集積回路のコンポーネント内には１つ又は複数のプロセッサが含まれる。とは言うものの、プロセッサは任意の好適な形態の回路を用いて実施することができる。
【００８２】
また、本明細書内で概説された様々な方法又はプロセスは、種々のオペレーティングシステム又はプラットフォームのうちの任意の１つを採用した１つ又は複数のプロセッサ上で実行可能なソフトウェアとしてコーディングすることができる。追加的に、そのようなソフトウェアは複数の好適なプログラミング言語及び／又はプログラミングツール又はスクリプトツールの任意のものを用いて書くことができ、またフレームワーク又は仮想マシン上で実行される実行可能な機械語コード又は中間コードとしてコンパイルすることもできる。通常、プログラムモジュールの機能は、様々な実施形態で望まれるように組み合わせることも分散させることもできる。
【００８３】
また、本発明の実施形態は、既に具体例が提供された方法として具現することができる。本方法の一部として実行される行為は、任意の好適な方法で順序付けることができる。したがって、例示された順序とは異なる順序で行為が実行される実施形態を構築することができ、それは、例示した実施形態では一連の行為として示された幾つかの行為を同時に実行することを含むことができる。
【図１】
0006537374.tif 000079
【図２】
0006537374.tif 000080
【図３】
0006537374.tif 000081
【図４】
0006537374.tif 000082
【図５】
0006537374.tif 000083
【図６】
0006537374.tif 000084
【図７】
0006537374.tif 000085
【図８】
0006537374.tif 000086
【図９】
0006537374.tif 000087