(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧配電線の電圧を制御する電圧制御機器を制御する集中電圧制御装置であって、
前記高圧配電線に接続される柱上変圧器と前記柱上変圧器に低圧配電線により接続される検針装置との間の前記低圧配電線に接続された計測装置により計測された前記低圧配電線の電圧および電流に基づいて算出された前記高圧配電線の電圧の推定値に基づいて、前記高圧配電線に接続される前記電圧制御機器を制御する制御部、
を備え、
前記計測装置は、一定周期である通信周期ごとに、前記高圧配電線の電圧の推定値を算出して前記推定値を前記集中電圧制御装置へ送信し、
前記計測装置は、前記計測された電圧および電流に基づいて算出される高圧側の電圧の瞬時値に対して前記通信周期を時定数とする一次遅れフィルタ処理を施して前記推定値を算出することを特徴とする集中電圧制御装置。
【請求項２】
前記計測装置は前記柱上変圧器が設置される電柱に設置され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】
前記計測装置は前記柱上変圧器に接続される前記低圧配電線の分岐点のうち、最も前記柱上変圧器に近い前記分岐点と前記柱上変圧器との間の前記低圧配電線に接続され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】
前記計測装置は前記柱上変圧器に接続される前記低圧配電線の分岐点のうち、最も前記柱上変圧器に近い前記分岐点と前記柱上変圧器との間の中点より前記柱上変圧器側の前記低圧配電線に接続されることを特徴とする請求項３に記載の集中電圧制御装置。
【請求項５】
前記高圧配電線の電圧の推定値は、前記柱上変圧器のタップ比およびインピーダンスに基づいて算出されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の集中電圧制御装置。
【請求項６】
前記検針装置のうちの少なくとも一部は、通信ネットワークを介して検針用データをあらかじめ定められたデータ収集周期で送信するスマートメーターであり、
前記計測装置は、前記通信ネットワークを介して前記集中電圧制御装置へ前記推定値を送信することを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の集中電圧制御装置。
【請求項７】
前記通信周期は、前記データ収集周期より短いことを特徴とする請求項６に記載の集中電圧制御装置。
【請求項８】
高圧配電線に接続され前記高圧配電線の電圧を制御する電圧制御機器と、
前記電圧制御機器を制御する集中電圧制御装置と、
前記高圧配電線に接続される柱上変圧器と前記柱上変圧器に低圧配電線により接続される検針装置との間の前記低圧配電線に接続された計測装置と、
を備え、
前記集中電圧制御装置は、前記計測装置により計測された前記低圧配電線の電圧および電流に基づいて算出された前記高圧配電線の電圧の推定値に基づいて、前記高圧配電線に接続される前記電圧制御機器を制御する制御部と、
を備え、
前記計測装置は、一定周期である通信周期ごとに、前記高圧配電線の電圧の推定値を算出して前記推定値を前記集中電圧制御装置へ送信し、
前記計測装置は、前記計測された電圧および電流に基づいて算出される高圧側の電圧の瞬時値に対して前記通信周期を時定数とする一次遅れフィルタ処理を施して前記推定値を算出することを特徴とする集中電圧制御システム。
【請求項９】
柱上変圧器と前記柱上変圧器に低圧配電線により接続される検針装置との間の前記低圧配電線に接続され、
前記低圧配電線の電圧および電流を計測する計測部と、
一定周期である通信周期ごとに、前記計測部により計測された電圧および電流に基づいて、前記柱上変圧器が接続される高圧配電線の電圧の推定値を算出する制御部と、
前記通信周期ごとに、前記推定値を、前記高圧配電線の電圧を制御する電圧制御機器を制御する集中電圧制御装置へ送信する通信部と、
を備え、
前記制御部は、前記計測部により計測された電圧および電流に基づいて算出される高圧側の電圧の瞬時値に対して前記通信周期を時定数とする一次遅れフィルタ処理を施して前記推定値を算出することを特徴とする計測装置。
【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集中電圧制御装置、集中電圧制御システムおよび計測装置に関する。
【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】
従来、配電系統には電圧および電流を計測する計測機器が設置されていなかったが、昨今、従来の開閉器が、配電系統の電圧および電流を計測可能なセンサー付き開閉器へ置き換えられつつある。配電系統の電圧を集中電圧制御方式により制御する場合、これらのセンサー付き開閉器による計測値を収集することで、集中電圧制御の精度を高めることができる、すなわち配電線の電圧の適正電圧範囲からの逸脱を抑制することができる。
【０００４】
しかしながら、全ての開閉器をセンサー付き開閉器に置き換えるまでには１０年から３０年程度を要すると試算されており、その間、配電系統の電圧分布は部分的にしか把握できない。また、センサー付き開閉器は、高圧系統の電圧を計測する計測機器であるため高価であり、設置工事も大がかりであり、最大でも配電系統の配電線のうち幹線すなわち他の系統への切替ルートを持つ配電線に設置されるだけである。配電系統は多くの枝線を抱えているが、これらの枝線の電圧を計測する手段が設けられていない。このため、センサー付き開閉器の計測値の集中電圧制御の精度向上に対する寄与は限られたものとなっている。
【０００５】
一方で、スマートメーターによる自動検針はここ数年で設置が進んでおり、スマートメーターの設置数はセンサー付き開閉器に比べて圧倒的に多い。特許文献１には、スマートメーターによる計測情報を利用して低コストで高圧系統の配電線の電圧を監視する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−２３３１５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術によれば、スマートメーターは自動検針のために設置されており、計測されるのは積算電力量である。また、特許文献１に記載の技術では、高圧系統の配電線から離れた場所に設置されている複数のスマートメーターによる計測情報に基づいて高圧系統の配電線の電圧を算出している。このため、高圧系統の配電線から離れていることによる電圧降下量の算出誤差、積算電力量から電圧を求めることによる算出誤差などにより、上記特許文献１に記載の技術では、算出された高圧系統の配電線の電圧の誤差が大きい。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、高圧系統の電圧を直接計測する計測装置の数を抑制しつつ高精度な集中電圧制御を実現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】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、高圧配電線の電圧を制御する電圧制御機器を制御する集中電圧制御装置であって、高圧配電線に接続される柱上変圧器と柱上変圧器に低圧配電線により接続される検針装置との間の低圧配電線に接続された計測装置により計測された低圧配電線の電圧および電流に基づいて算出された高圧配電線の電圧の推定値に基づいて、高圧配電線に接続される電圧制御機器を制御する制御部、を備え、計測装置は、一定周期である通信周期ごとに、高圧配電線の電圧の推定値を算出して推定値を集中電圧制御装置へ送信し、計測装置は、計測された電圧および電流に基づいて算出される高圧側の電圧の瞬時値に対して通信周期を時定数とする一次遅れフィルタ処理を施して推定値を算出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、高圧系統の電圧を直接計測する計測装置の数を抑制しつつ高精度な集中電圧制御を実現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】
【００１１】
【図１】本発明にかかる実施の形態の集中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構成例を示した図
【図３】ＭＤＭ装置の構成例を示す図
【図４】計算機システムの構成例を示す図
【図５】柱上変圧器および計測装置の設置例を示す概略外観図
【図６】柱上変圧器および計測装置の設置例を示す模式図
【図７】スマートメーターの構成例を示す図
【図８】計測装置の構成例を示す図
【図９】制御回路の構成例を示す図
【図１０】集中電圧制御にかかる全体動作の一例を示すチャート図
【図１１】スマートメーターから送信される検針用の情報のデータフォーマットの一例を示す図
【図１２】計測装置から送信される計測情報のデータフォーマットの一例を示す図
【図１３】判別データの一例を示す図
【図１４】集中電圧制御処理手順の一例を示すフローチャート
【図１５】図１４のステップＳ１２の処理の詳細を説明するためのフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の実施の形態にかかる集中電圧制御装置、集中電圧制御システムおよび計測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。
【００１３】
実施の形態．
図１は、本発明にかかる実施の形態の集中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。ローカル電圧制御装置１１は、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。
【００１４】
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。
【００１５】
配電線４−１は、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高圧側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、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統計処理等により処理した結果を計測情報として出力する。電圧潮流計測装置１０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。電圧潮流計測装置１０は、通信ネットワーク７を介して、例えば定期的に電圧および潮流の計測結果である計測情報を集中電圧制御装置８に送信する。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。
【００１６】
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５，６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、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。同様に、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は電圧制御機器６を制御する。また、ローカル電圧制御装置１５，１６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】
また、配電線４−１には、柱上に設置される変圧器である柱上変圧器３１，３２が接続される。柱上変圧器３１，３２は、配電線４−１に接続されるとともに図示しない低圧系統の配電線に接続され、高圧系統の電圧の電力を低圧系統の電圧の電力に変換して低圧系統の配電線（以下低圧配電線ともいう）へ出力する。柱上変圧器３１，３２の低圧配電線側には、それぞれ計測装置４１，４２が接続される。計測装置４１，４２は、低圧配電線の電圧および電流を計測し、計測結果に基づいて計測情報を生成して通信ネットワーク１４を介してＭＤＭ（Meter  Data  Management）装置１３へ送信する。計測装置４１，４２は、あらかじめ定められた周期で計測情報を送信してもよいし、ＭＤＭ装置１３を介して集中電圧制御装置８から指示された周期で計測情報を送信してもよいし、ＭＤＭ装置１３を介して集中電圧制御装置８から指示があるたびに計測情報を送信してもよい。
【００１８】
計測装置４１，４２により生成される、計測結果に基づく計測情報とは、計測結果を用いて後述する演算により算出される結果であってもよいし、計測結果そのものであってもよい。また、配電線４−２にも柱上変圧器が接続され、該柱上変圧器の低圧配電線側に計測装置が接続されるが図１では図示を省略している。以下、単に計測装置と記載した場合には、計測装置４１，４２と同様に柱上変圧器の低圧配電線側に計測装置が接続される装置を示す。また、配電系統内の全ての柱上変圧器に計測装置が接続されていてもよいし、一部の柱上変圧器に計測装置が接続されていてもよい。
【００１９】
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。
【００２０】
図１においては図示を省略しているが、低圧配電線には負荷が接続され、さらに太陽光発電装置をはじめとした発電機および蓄電池などの分散型電源も接続される。ただし、本実施の形態は、低圧配電線に分散型電源が接続されていない場合でも適用することができる。以下、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。
【００２１】
なお、図示例では、母線２に接続される配電線数を２本としているが、高圧系統の配電線の数は２本に限定されない。また、電圧制御機器の設置台数、電圧潮流計測装置１０、柱上変圧器および柱上変圧器に接続される計測装置の数も図示例に限定されない。
【００２２】
ＭＤＭ装置１３は、通信ネットワーク１４を介して、図１では図示を省略している検針装置であるスマートメーターと接続し、スマートメーターにより計測された計測量を自動検針のために収集する。通信ネットワーク１４は、無線ネットワークであってもよいし有線ネットワークであってもよい。ＭＤＭ装置１３は、スマートメーターから、自動検針のために積算電力量などをあらかじめ定められた周期であるデータ収集周期ごとに収集する。また、ＭＤＭ装置１３は、計測装置４１，４２から、計測装置４１，４２による計測結果に基づいて生成される計測情報をそれぞれ受信し、計測装置４１，４２から受信した計測情報を集中電圧制御装置８へ送信する。
【００２３】
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、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、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集中制御周期で決定し、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。これにより、集中電圧制御装置８は、高圧配電線の電圧を制御する電圧制御機器を制御する。集中制御周期は、どのように設定されてもよいが、以下では集中制御周期は１時間であるとして説明する。集中電圧制御装置８は、変圧器型の電圧制御機器、すなわち、図１の例では、電圧制御機器１、電圧制御機器５および電圧制御機器６を制御するローカル電圧制御装置、すなわち、図１の例では、ローカル電圧制御装置１１、ローカル電圧制御装置１５およびローカル電圧制御装置１６に対して、指令値として電圧範囲を規定する電圧上限値および電圧下限値（以下、電圧上下限値ともいう）を指令する。なお、以下では、電圧上下限値を指令値とする例を説明するが、指令値はこれに限定されず、タップ値などであってもよく、また電圧上下限を示す値であってもよい。
【００２４】
変圧器型の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集中制御周期よりも短いローカル制御周期で調整する。
【００２５】
図２は、集中電圧制御装置８の構成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、記憶部２７と、制御部２０、記憶部２７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送受信部２６とを備えている。
【００２６】
制御部２０は、計測制御部２１、負荷発電量予測部２２、負荷発電量予測値補正部２３、電圧分布決定部２４および電圧上下限値決定部２５を備えている。計測制御部２１は、電圧潮流計測装置１０および計測装置から受信した計測情報を記憶部２７へ格納するとともに、負荷発電量予測値補正部２３へ出力する。また、計測制御部２１は、各計測装置が接続する柱上変圧器のインピーダンスおよび通信周期を格納した情報を生成して送受信部２６、ＭＤＭ装置１３を介して計測装置へ送信する。負荷発電量予測部２２は、翌日などの将来の配電系統の負荷／発電量分布を例えば集中制御周期ごとに予測する。負荷／発電量とは、純粋な負荷から発電量を際し引いた量に相当する。負荷／発電量が正の値の場合に負荷量であり、負の値の場合に発電量となる。なお、負荷／発電量分布を予測する方法の詳細については後述する。負荷発電量予測値補正部２３は、集中制御周期の期間内における負荷／発電量分布の予測値を、その直前の集中制御周期の期間内における負荷／発電量分布の実績値と当該期間内におけるその予測値との比較結果に基づいて補正する。ここで、負荷／発電量分布の実績値は、計測情報に基づいて算出される。
【００２７】
電圧分布決定部２４は、補正された負荷／発電量分布の予測値に基づいて潮流計算を行うとともに、計測制御部２１により算出した電圧変動幅を考慮して、配電系統の電圧分布を評価する評価関数の値を最良にする最良解を探索することにより、当該集中制御周期の期間内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。なお、最適電圧分布とは、制約条件を満たしかつ評価関数が最適となる系統各点での電圧分布である。最適制御量とは、最適電圧分布が実現されるように各電圧制御機器に指令される制御量であり、制御目標電圧である。この制御目標電圧自体を各電圧制御機器に制御量として指令してもよいが、変圧器型の電圧制御機器の場合、頻繁なタップ位置の変更は好ましくない。このため、本実施の形態では、集中電圧制御装置８は、最適制御量＝制御目標電圧に基づいて、以下に示すように制御目標範囲を定め、制御目標範囲を指令する。そして、変圧器型の各電圧制御機器を制御するローカル電圧制御装置は制御目標範囲内に電圧が維持されるよう制御する。
【００２８】
電圧上下限値決定部２５は、決定された最適電圧分布に基づき、当該集中制御周期の期間内における各ローカル電圧制御装置の制御目標電圧範囲の上限および下限である電圧上下限値を決定し、通信ネットワーク７を介してこれを各ローカル電圧制御装置に指令する。なお、電圧上下限値決定部２５による電圧上下限値を決定する処理の詳細については後述するが、概略は次の通りである。
【００２９】
まず、電圧上下限値決定部２５は、ローカル電圧制御装置ごとに予め割り当てられた電圧制御責任範囲に関する情報を記憶部２７から取得する。ここで、電圧制御責任範囲は、配電線４−１または４−２上の範囲または区間であって、当該範囲内における電圧の制御について、当該範囲を割り当てられたローカル電圧制御装置またはこれに接続された電圧制御機器がその責任を負う範囲である。
【００３０】
無効電力制御型の電圧制御機器は、当該電圧制御機器の電源側すなわち上流側に変圧器型の電圧制御機器が存在する場合には、この変圧器型の電圧制御機器の変圧器の負荷側すなわち下流側までの範囲、および、当該電圧制御機器の負荷側の範囲を電圧制御責任範囲とし、負荷側にさらに別の電圧制御機器が存在する場合は、当該別の電圧制御機器の電源側までを電圧制御責任範囲に含める。変圧器型の電圧制御機器は、例えば当該変圧器の負荷側を電圧制御責任範囲とするが、負荷側に別の電圧制御機器が存在する場合は、当該別の電圧制御機器の電源側までをその電圧制御責任範囲とする。なお、電圧制御責任範囲の設定方法は上記の例に限定されない。
【００３１】
また、電圧制御責任範囲ごとに、適正電圧範囲が予め設定されている。この適正電圧範囲は、高圧系統が維持すべき適正な電圧範囲である。電圧制御機器の最適電圧は、その電圧制御責任範囲の適正電圧範囲内に入るように求められる。最適電圧と適正電圧の下限値との差分を電圧下限余裕量と呼び、適正電圧の上限値と最適電圧との差分を電圧上限余裕量と呼ぶ。
【００３２】
電圧上下限値決定部２５は、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して、電圧分布決定部２４で求めた最適電圧分布に基づいて電圧上下限値を決定する。
【００３３】
集中電圧制御装置８の制御部２０は、計測装置により計測された低圧配電線の電圧および電流に基づいて算出された高圧配電線の電圧の推定値に基づいて、高圧配電線に接続される電圧制御機器を制御する。
【００３４】
図３は、ＭＤＭ装置１３の構成例を示す図である。ＭＤＭ装置１３は、データ管理部１３１、ＳＭ（Smart  Meter）管理部１３２、通信部１３３、および記憶部１３４を備える。通信部１３３は、通信ネットワーク１４を介してスマートメーターおよび計測装置４１，４２との通信を行う。また、通信部１３３は、集中電圧制御装置８および料金管理装置１７との通信を行う。通信部１３３は、スマートメーターから受信した計測情報をＳＭ計測データとして記憶部１３４へ格納し、計測装置４１，４２から受信した計測情報を集中電圧制御装置８へ送信する。記憶部１３４には、受信した計測情報がスマートメーターからのものであるか計測装置４１，４２からのものであるかを判別するためのデータである判別データがあらかじめ格納されている。通信部１３３は、判別データに基づいて、受信した計測情報がスマートメーターからのものであるか計測装置４１，４２からのものであるかと判別する。
【００３５】
料金管理装置１７は、電気事業者が各需要家へ請求する電気料金を示す請求書の作成、電気事業者が各需要家から買電する買電量の通知の作成、を含む電力の売買のための処理を行う装置である。
【００３６】
ＳＭ管理部１３２は、スマートメーターの起動と停止の制御等を行う。データ管理部１３１は、スマートメーターから受信した計測データの管理を行う。データ管理部１３１は、通信部１３３を経由して記憶部１３４に記憶されたスマートメーターの計測データであるＳＭ計測データを、料金管理装置１７および集中電圧制御装置８へ送信する。
【００３７】
集中電圧制御装置８は、具体的には、計算機システム、すなわち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４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４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。
【００３８】
図４において、制御部１０１は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）等のプロセッサであり、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、たとえばキーボードおよび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、ディスプレイ、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、通信処理を実施する送信機および受信機である。なお、図４は、一例であり、計算機システムの構成は図４の例に限定されない。
【００３９】
ここで、本実施の形態の集中電圧制御プログラムまたはメータデータ管理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、たとえば、図示しないＣＤ（Compact  Disc）−ＲＯＭまたはＤＶＤ（Digital  Versatile  Disc）−ＲＯＭドライブにセットされたＣＤ−ＲＯＭまたはＤＶＤ−ＲＯＭから、集中電圧制御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。
【００４０】
なお、本実施の形態においては、ＣＤ−ＲＯＭまたは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、たとえば、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。
【００４１】
図２に示した制御部２０は、図４の制御部１０１により実現される。図２に示した記憶部２７は、図３に示した記憶部１０３の一部である。図２に示した送受信部２６は、図４に示した通信部１０５に相当する。
【００４２】
ＭＤＭ装置１３も、集中電圧制御装置８と同様に、具体的には、計算機システムである。ＭＤＭ装置１３が、図４に示した計算機システムに実装される場合、図３のＳＭ管理部１３２およびデータ管理部１３１は、図４に示した制御部１０１により実現される。図３に示した記憶部１３４は、図４に示した記憶部１０３の一部であり、図３に示した通信部１３３は、図４に示した通信部１０５に相当する。
【００４３】
次に、本実施の形態の計測装置４１，４２について説明する。図５は、本実施の形態の柱上変圧器３１および計測装置４１の設置例を示す概略外観図である。図６は、柱上変圧器３１および計測装置４１の設置例を示す模式図である。図５に示すように、柱上変圧器３１は、電柱６１に設置される。計測装置４１は、柱上変圧器３１の直下の低圧配電線側に設置される。すなわち、計測装置４１は柱上変圧器３１が設置される電柱６１に設置される。このように、柱上変圧器３１が設置される箇所には１００Ｖの電源があるため、計測装置４１は、この電源から電力の供給を受けることができる。柱上変圧器３１と計測装置４１は、柱上変圧器３１と計測装置４１との間の低圧配電線における電圧降下をできるだけ小さくするため、できるだけ近くに配置されることが望ましい。なお、図５は模式的に示したものであり、低圧配電線は実際には３本であり、配電線の数など実際のものとは一致しない部分もある。
【００４４】
図６に示すように、計測装置４１の低圧配電線８０には各需要家の設備が接続される。図６では、低圧配電線８０は分岐点７１において２つに分岐されている。各需要家には、検針装置であるスマートメーター（ＳＭ）５１，５２がそれぞれ設置される。図６に示すように、計測装置４１は、高圧配電線に接続される柱上変圧器と検針装置であるスマートメーター５１，５２との間の低圧配電線８０に接続される。図６では、２つの需要家を例示しているが、実施には、一般に、柱上変圧器３１にはより多数の需要家が接続される。スマートメーター５１が設置される需要家では負荷８１が低圧配電線８０に接続され、スマートメーター５２が設置される需要家では負荷８２および発電設備９１が低圧配電線８０に接続される。なお、柱上変圧器によっては、分岐点がない場合もあり、分岐点が多段に配置される場合もある。また、図６では、検針装置としてスマートメーター５１，５２が設置される例を示しているが、検針装置はスマートメーターに限定されない。
【００４５】
図６に示すように、計測装置４１は、柱上変圧器３１と、検針装置であるスマートメーター５１，５２との間の低圧配電線に接続される。図６の例では、計測装置４１は、柱上変圧器３１と、柱上変圧器に接続される低圧配電線の分岐点のうち最も柱上変圧器に近い分岐点である第１分岐点と、の間に接続される。特に、計測装置４１は、柱上変圧器３１に近い方が電圧降下による電圧の算出誤差が少ないため、第１の分岐点と柱上変圧器３１との間の中点より柱上変圧器３１側、すなわち中点と柱上変圧器３１との間の低圧配電線に接続される。なお、計測装置４１は、柱上変圧器３１と、検針装置であるスマートメーター５１，５２との間に接続される、とは、柱上変圧器３１と、検針装置であるスマートメーター５１，５２との間に計測装置４１だけが接続される場合も含み、柱上変圧器３１と、検針装置であるスマートメーター５１，５２との間に計測装置４１以外の他の装置も接続されている場合も含む。同様に、計測装置４１は、柱上変圧器３１と、第１分岐点との間に接続される、とは、柱上変圧器３１と、第１分岐点との間に計測装置４１だけが接続される場合も含み、柱上変圧器３１と第１分岐点との間に計測装置４１以外の他の装置も接続されている場合も含む。
【００４６】
図７は、本実施の形態のスマートメーター５１の構成例を示す図である。スマートメーター５１は、ブレーカとして機能する開閉器５１１と、低圧配電線の電圧および電流を一定の計測周期で計測する計測部５１２と、通信部５１３と、スマートメーター５１全体の動作を制御する制御部５１４と、を備える。スマートメーター５２についてもスマートメーターと同様の構成である。計測周期は、例えば数秒である。制御部５１４は、電圧および電流の計測結果に基づいて算出される電力量を、通信部５１３を介してＭＤＭ装置１３へ、データ収集周期ごとに送信する。データ収集周期は、例えば３０分である。
【００４７】
図８は、本実施の形態の計測装置４１の構成例を示す図である。以下では、計測装置４１の構成および動作を説明するが、計測装置４２および計測装置４１と同様に柱上変圧器の直下に接続される計測装置の構成および動作は計測装置４１と同様である。計測装置４１は、スマートメーター５１が備える計測部５１２および通信部５１３と同様の計測部５１２および通信部５１３と、制御部５１４ａを備える。制御部５１４ａは、ハードウェアとしては、スマートメーター５１の制御部５１４と同様のものを用いることができる。このように構成することにより、計測装置４１のハードウェアをスマートメーター５１と共通化することができ、コストを抑えて計測装置４１を実現することができる。なお、図８の構成例は一例であり、計測装置４１のハードウェアをスマートメーター５１と共通化させずに、スマートメーター５１とは独立したハードウェアを用いて計測装置４１の機能を実現させてもよい。
【００４８】
通信部５１３は、通信ネットワーク１４を介した通信を行う送信機および受信機である。計測部５１２は、電圧計測計および電流計測計を含む。制御部５１４および制御部５１４ａは、処理回路により実現される。処理回路は、専用のハードウェアである処理回路であってもよいし、プロセッサを備える制御回路であってもよい。専用のハードウェアである場合、処理回路は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）、ＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）、またはこれらを組み合わせたものである。
【００４９】
制御部５１４および制御部５１４ａを実現する処理回路がプロセッサを備える制御回路で実現される場合、この制御回路は例えば図９に示す構成の制御回路２００である。図９は、本実施の形態の制御回路２００の構成例を示す図である。制御回路２００は、プロセッサ２０１とメモリ２０２を備える。プロセッサは、ＣＰＵ、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＤＳＰ（Digital  Signal  Processor）等である。メモリは、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリー、ＥＰＲＯＭ（Erasable  Programmable  Read  Only  Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically  Erasable  Programmable  Read  Only  Memory）等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ等が該当する。
【００５０】
制御部５１４および制御部５１４ａを実現する処理回路がプロセッサを備える制御回路２００で実現である場合、プロセッサ２０１が、メモリ２０２に記憶された制御部５１４または制御部５１４ａの処理が記述されたプログラムを読み出して実行することにより実現される。また、メモリ２０２は、プロセッサ２０１が実施する各処理における一時メモリとしても使用される。
【００５１】
次に、本実施の形態の集中電圧制御にかかる動作について説明する。図１０は、本実施の形態の集中電圧制御にかかる全体動作の一例を示すチャート図である。まず、集中電圧制御装置８は、ＭＤＭ装置１３および通信ネットワーク１４を経由して、各計測装置へ各計測装置が接続する柱上変圧器のインピーダンスおよび通信周期を指定する情報を送信する（ステップＳ１）。各柱上変圧器のインピーダンスと各柱上変圧器に接続される計測装置との対応は、記憶部２７にあらかじめ記憶されている。なお、通信周期は、集中電圧制御装置８から指定される替わりに、あらかじめ各計測装置に設定されていてもよい。また、各計測装置が接続される柱上変圧器のインピーダンスについてもあらかじめ各計測装置に設定されていてもよい。通信周期は例えば１分とすることができる。この通信周期は、スマートメーターのデータ収集周期に比べると短い。スマートメーターに比べると高頻度な通信となるものの、需要家ごとに設置されるスマートメーターと異なり計測装置の設置数は多くても柱上変圧器単位であるため、計測装置の通信による通信ネットワーク１４への帯域圧迫に影響は少ない。
【００５２】
計測装置は、計測周期ごとに、計測した電圧すなわち電圧瞬時値を、計測した電流すなわち電流瞬時値と受信した柱上変圧器のインピーダンスとを用いて補正することにより、高圧側すなわち高圧配電線の電圧の推定値である高圧側電圧を算出する（ステップＳ２）。具体的には、計測装置の制御部５１４ａは、例えば、計測部５１２により計測された電圧をＶLiとし、柱上変圧器のインピーダンスをＺとし、計測部５１２により計測された電流をＩiとし、柱上変圧器の低圧側と高圧側とのタップ比をａとし、以下の式（１）により高圧側電圧の瞬時値ＶHiを算出する。ａは、６６００／１０５である。
ＶHi(n)＝（ＶLi＋Ｉi・Ｚ）・ａ    …（１）
【００５３】
次に、制御部５１４ａは、ＶHiに対して、一定周期である通信周期ごとに、通信周期を時定数とする一次遅れフィルタ処理を行い処理後の高圧側電圧ＶHを、通信部５１３へ出力する。または、制御部５１４ａは、ＶHiに対して、通信周期での区間平均化処理または移動平均化処理といった平均化処理を行うことによりＶHを算出してもよい。通信周期を時定数とする一次遅れフィルタ処理としては、例えば、以下の式（２）で表す処理を用いることができる。なお、ＶHfは、ＶHi-1までの測定値を用いて算出されたときのＶHであり、ｂは、０以上１未満の係数である。
ＶH＝（１／ｂ）・ＶHi＋（ｂ−１）／ｂ・ＶHf    …（２）
【００５４】
制御部５１４ａは、計測部５１２により計測された電流Ｉiについても、一次遅れフィルタ処理または平均化処理を行い、処理後の電流Ｉを通信部５１３へ出力する。
【００５５】
なお、ここでは、計測装置がＶHを算出する例を説明するが、計測装置が、計測部５１２により計測された電圧をＶLiと、計測部５１２により計測された電流Ｉとを集中電圧制御装置８へ送信し、集中電圧制御装置８が、上記式（１）および式（２）によりＶHを算出するようにしてもよい。また、計測装置が計測部５１２により計測された電圧をＶLiと、計測部５１２により計測された電流Ｉとを一次遅れフィルタ処理または平均化処理し、処理後の電圧および電流を集中電圧制御装置８へ送信し、集中電圧制御装置８が、これらの処理後の電圧および電流を用いて式（１）と同様の補正を行ってＶHを求めてもよい。
【００５６】
図１０の説明に戻り、次に、計測装置は、通信ネットワーク１４およびＭＤＭ装置１３を介して集中電圧制御装置８へ、ＶHおよびＩを計測情報として送信する（ステップＳ３）。
【００５７】
ＭＤＭ装置１３では、計測装置およびスマートメーターから送信された情報を受信する。図１１は、スマートメーターから送信される検針用の情報のデータフォーマットの一例を示す図である。図１１に示すように、検針用の情報は、スマートメーターの識別情報であるＳＭ番号と使用電力量とを含む。図１２は、計測装置から送信される計測情報のデータフォーマットの一例を示す図である。図１２に示すように、計測装置から送信される計測情報は、計測装置の識別情報であるＳＭ番号と電圧ＶHおよび電流Ｉとが格納される。なお、計測装置はスマートメーターではないが、スマートメーターと共通の通信部を用いてスマートメーターのデータを収集するための通信ネットワーク１４を介して通信を行うため、計測装置にもスマートメーターと同様の番号体系による識別情報が付与される。本実施の形態では、計測装置に付与される識別情報も含めてＳＭ番号と呼ぶ。
【００５８】
ＭＤＭ装置１３は、記憶部１３４に判別データを保持している。判別データは、ＳＭ番号ごとの、該ＳＭ番号が付与されている装置の種別を示す情報を含む。図１３は、判別データの一例を示す図である。図１３の例では、ＳＭ番号Ｍ１が付与されている装置は、スマートメーターであり、ＳＭ番号Ｍ１０が付与されている装置は、計測装置である。通信部１３３は、判別データと受信した情報に格納されたＳＭ番号に基づいて、送信元がスマートメーターであるか計測装置であるかを判定し、スマートメーターから送信された情報を記憶部１３４に格納し、計測装置から送信された情報を集中電圧制御装置８へ送信する。
【００５９】
図１０の説明に戻り、集中電圧制御装置８は、受信した計測情報に基づいて集中電圧制御を実施する（ステップＳ４）。なお、ここでいう集中電圧制御は、各電圧制御機器への電圧上下限値指令を生成する処理を意味する。以上のステップＳ２、Ｓ３およびＳ４を、通信周期ごとに繰り返す。図１０では、通信周期をＴと記載している。計測装置は、以上のステップＳ２およびステップＳ３を繰り返すことにより、通信周期ごとに、高圧配電線の電圧の推定値を集中電圧制御システムへ送信することになる。なお、集中電圧制御装置８における各電圧制御機器への電圧上下限値指令を生成する処理は、計測情報を受信するたびに実施する必要はなく、集中電圧制御装置８において、複数の通信周期分のデータを用いて電圧上下限値指令を生成する処理を行うようにしてもよい。
【００６０】
次に、本実施の形態の集中電圧制御装置８における集中電圧制御について説明する。図１４は、本実施の形態の集中電圧制御処理手順の一例を示すフローチャートである。本実施の形態では、１日ごとに、将来の配電系統の負荷／発電量分布を予測する。なお、ここでは、１日ごとに、将来の配電系統の負荷／発電量分布を予測する例を示すが、１日ごとの替わりに半日ごとまたは数日ごとなどであってもよく、将来の配電系統の負荷／発電量分布を予測する単位は１日ごとに限定されない。ここでは、１日ごとに将来の配電系統の負荷／発電量分布を予測するとし、図１４は、１日分の動作を示している。
【００６１】
図１４に示すように、負荷発電量予測部２２は、記憶部２７に保存された配電系統各点の負荷発電量データから、翌日の例えば１時間ごとの配電系統の負荷／発電量分布と短周期変動を予測する（ステップＳ１０）。なお、負荷発電量予測部２２は、過去に受信し、記憶部２７に格納されている電圧潮流計測装置１０および計測装置から受信した計測情報に基づいて、隣り合う計測点間で潮流の平均値の差分をとることなどにより、配電系統各点における負荷／発電量を求める。この配電系統各点における負荷／発電量を負荷発電量データとして記憶部２７に保存しておくとする。負荷発電量データは、計測情報に基づいて適宜更新される。負荷発電量データは、計測情報に基づいて算出されなくてもよく、例えば、配電線のどの部分にどの設備および負荷が配置されるかを示す設備データ、各負荷に対応する契約電力、太陽光発電設備のパネル容量などに基づいて算出されたモデルに基づいて決定されてもよい。
【００６２】
負荷発電量予測部２２は、実績負荷量を例えば複数日分集め、同一曜日または平日／休日の区分ごとに、同一時間帯の負荷量と気温との相関を求めておく。この相関は、回帰分析などにより求めた関係式、またはテーブルなどにより保持しておく。そして、負荷発電量予測部２２は、この相関と翌日の予想気温から翌日１時間ごとの配電系統各点の負荷量を予測する。また、翌日の発電量については、翌日の天候予測に基づいた理論発電量とし、負荷発電量予測部２２は、予測負荷量から予測発電量を差し引いて、翌日１時間ごとの配電系統各点の負荷発電量データを作成する。
【００６３】
次に、負荷発電量予測値補正部２３は、配電系統の負荷／発電量の予測値を補正する（ステップＳ１１）。具体的には、負荷発電量予測値補正部２３は、過去一定時間の配電系統各点の負荷／発電量の平均値について、過去一定時間に受信した電圧潮流計測装置１０および計測装置から受信した計測情報に基づいて算出される実績値と予測値とを比較してその比率を求め、この比率を将来の一定時間の負荷／発電量の予測値に乗ずることにより、将来の一定時間の系統各点の負荷／発電量の予測値を補正する。なお、計測装置および電圧潮流計測装置１０から受信する計測情報は同期していないが、過去の一定期間内に受信したものとしないものがある可能性もあるが、補正においては、過去の一定期間内に受信できた計測情報を考慮すればよい。これにより、予測値の精度が向上することが期待される。上記の一定時間は、集中制御周期である。
【００６４】
次に、電圧分布決定部２４は、ステップＳ１１で作成した配電系統各点の補正後の負荷／発電量の予測値に基づき、将来の一定時間の配電系統の最適電圧分布を決定する（ステップＳ１２）。なお、ステップＳ１１の負荷／発電量の予測値を補正する処理を省略し、電圧分布決定部２４が、ステップＳ１０で作成した翌日の配電系統各点の負荷／発電量の予測値に基づいて、将来１時間の配電系統の最適電圧分布を決定するようにしてもよい。
【００６５】
次に、電圧上下限値決定部２５は、配電系統の最適電圧分布に基づき、将来一定時間の各ローカル電圧制御装置の電圧上限値および電圧下限値を算出する（ステップＳ１３）。
【００６６】
次に、電圧上下限値決定部２５は、電圧制御機器を制御する各ローカル電圧制御装置に対して電圧上限値および電圧下限値を指令し（ステップＳ１４）、ステップＳ１１へ戻る。
【００６７】
次に、図１４のステップＳ１２の処理の詳細について説明する。図１５は、図１４のステップＳ１２の処理の詳細を説明するためのフローチャートであり、将来一定時間の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。
【００６８】
まず、電圧分布決定部２４は、各電圧制御機器における制御限界、例えば変圧器型の電圧制御機器の場合はタップ上下限と電圧余裕に対する閾値とを設定する（ステップＳ２１）。電圧余裕に対する閾値は任意の値を設定することができる。また、電圧分布決定部２４は、各点の高圧適正電圧範囲の上下限値を記憶部２７から読み出す。
【００６９】
次に、電圧分布決定部２４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、電圧分布決定部２４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、電圧分布決定部２４は、タップ位置をニュートラル値に設定する。
【００７０】
次に、電圧分布決定部２４は、配電系統各点の負荷／発電量分布の予測に基づき、設定された各電圧制御機器の制御量での潮流計算を行い、配電系統各点の電圧を算出する（ステップＳ２３）。
【００７１】
次に、電圧分布決定部２４は、潮流計算の結果に基づき配電系統の評価を行う（ステップＳ２４）。具体的には、電圧分布決定部２４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高圧適正電圧範囲（高圧適正電圧上限値および高圧適正電圧下限値）からの違反量すなわち逸脱量である。すなわち、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。
【００７２】
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余裕、すなわち高圧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余裕が小さいと、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、電圧余裕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、電圧余裕が小さくなるほど大きくなるように、以下の式（３）により計算する。
電圧余裕減少量＝閾値−電圧余裕    電圧余裕  ＜    閾値  の場合
電圧余裕減少量＝０                電圧余裕  ＞＝  閾値  の場合
…（３）
閾値は、ステップＳ２１で設定した値であり、例えば、適正電圧範囲の幅の２０％程度に定める。
【００７３】
電圧余裕＜閾値の場合で、電圧値が適正電圧範囲内である場合は、適正電圧範囲からの逸脱すなわち電圧違反とはならないものの、電圧余裕違反、すなわち短周期変動分の電圧余裕を確保できていない状態となるため、電圧余裕＞＝閾値であることが望ましい。
【００７４】
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。
【００７５】
さらに、第四優先の評価項目は、配電系統全体の送電ロス（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余裕が小さくなるため、配電系統各点の電圧上下限値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。
【００７６】
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、第一優先から第四優先のうち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も最適化（高評価）されるように構成することができる。
【００７７】
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（４）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                              …（４）
【００７８】
図１５の説明に戻り、電圧分布決定部２４は、一定回数の探索すなわち後述のステップS２６の探索、を行ったか否かを判定し（ステップＳ２５）、一定回数の探索を行った場合には（ステップＳ２５  Ｙｅｓ）、処理を終了し、一定回数の探索を行っていない場合には（ステップＳ２５  Ｎｏ）、ステップＳ２６の処理に進む。
【００７９】
次に、ステップＳ２６では、電圧分布決定部２４は、各電圧制御機器の制御量を例えば１単位変更して、ステップＳ２３と同様に配電系統各点の電圧算出、およびステップＳ２４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変更する（ステップＳ２６）。制御量を１単位変更するとは、タップを１段上げるまたは下げることである。最適化のアルゴリズムについては例えば特開２０１０−２５０５９９号公報等に開示されている方法を用いることができる。ステップＳ２６の実施後は、ステップＳ２５へ戻る。
【００８０】
以上のようにして、所定回数の探索の後、電圧分布決定部２４は、評価関数の値を最良にする最良解として、将来一定時間の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。
【００８１】
次に、図１４のＳ１３の処理について説明する。まず、変圧器型の電圧制御機器については、例えば、次のように、電圧制御責任範囲を設定して、電圧制御責任範囲内における、最適電圧と高圧適正電圧範囲の下限値ＶHminとの差の絶対値である電圧下限余裕量のうちの最小の値（ｌｍ＿ｍｉｎ）、および最適電圧と高圧適正電圧範囲の上限値ＶHmaxとの差の絶対値である電圧上限余裕量のうちの最小の値（ｕｍ＿ｍｉｎ）に基づいて、電圧上下限値を決定することができる。
【００８２】
具体的には、変圧器型の電圧制御機器は、当該電圧制御機器の電源側（上流側）に変圧器型の電圧制御機器が存在する場合には、この変圧器型の電圧制御機器の変圧器の負荷側（下流側）までの範囲、および、当該電圧制御機器の負荷側の範囲を電圧制御責任範囲とし、負荷側にさらに別の電圧制御機器が存在する場合は、当該別の電圧制御機器の電源側までを電圧制御責任範囲に含める。
【００８３】
例えば、ローカル電圧制御装置１１の電圧制御責任範囲は、電圧制御機器１の負荷側から電圧制御機器５までの範囲であり、配電線４−１に接続された低圧系統（図１では図示せず）を含む。ローカル電圧制御装置１１の電圧制御責任範囲のうちの最適電圧と高圧適正電圧の下限値ＶHminとの差の絶対値である電圧下限余裕量のうちの最小の値をｌｍ＿ｍｉｎとし、最適電圧と高圧適正電圧の上限値ＶHmaxとの差の絶対値である電圧上限余裕量のうちの最小の値をｕｍ＿ｍｉｎとする。このとき、電圧上下限値決定部２５は、電圧制御機器６の最適電圧の値にｕｍ＿ｍｉｎを加えたものを制御目標電圧範囲の電圧上限値とし、電圧制御機器１の最適電圧の値からｌｍ＿ｍｉｎを差し引いたものを制御目標電圧範囲の電圧下限値とする。
【００８４】
このように、電圧制御機器１の設置箇所近傍における電圧上下限余裕量のみならず、その電圧制御責任範囲内の各点における電圧上下限余裕量も考慮して決定されているので、ローカル電圧制御装置１１自体は制御目標電圧範囲内で電圧制御機器５をローカル制御するにもかかわらず、広域の電圧制御責任範囲で適正電圧の維持が可能となる。
【００８５】
なお、以上述べた集中電圧制御処理は一例であり、集中電圧制御処理の具体的処理内容は上記の例に限定されない。
【００８６】
本実施の形態の計測装置により計測された情報を用いて、負荷発電量の予測と、電圧上下限指令値の算出を行っているため、配電線の枝線まで含めた多くの地点での高圧系統の電圧の計測情報を用いることにより、適正電圧の維持を高精度に実施することができる。また、計測装置は、低圧配電線を計測する装置であるため、低コストで実現することができるため、多くの地点での計測を、コストを抑制して実現することができる。また、計測装置をさらにスマートメーターとハードウェアを共用化することでさらにコストを抑制することができる。
【００８７】
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】
【００８８】
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、７，１４  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、１３  ＭＤＭ装置、１７  料金管理装置、２０，５１４，５１４ａ  制御部、２１  計測制御部、２２  負荷発電量予測部、２３  負荷発電量予測値補正部、２４  電圧分布決定部、２５  電圧上下限値決定部、２６  送受信部、２７，１３４  記憶部、３１，３２  柱上変圧器、４１，４２  計測装置、５１，５２  スマートメーター、６１  電柱、１３１  データ管理部、１３２  ＳＭ管理部、１３３  通信部、５１１  開閉器、５１２  計測部、５１３  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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【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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