(57)【要約】【課題】逆潮流が発生するような配電系統において電圧調整装置の最適配置を決定することが可能な電圧調整装置の最適配置決定方法を提供する。【解決手段】この電圧調整装置の最適配置決定方法では、潮流計算を使用して系統状態を設定し、ＰＳＯを使用して最適状態を探索し、電圧調整装置の設置コストを必要最小限にすることを最適状態を決定するための評価指標とする。したがって、分散型電源による逆潮流が起きている系統の電圧を電圧管理範囲内に維持するため、電圧調整装置を配電系統のどの位置に設置すれば良いのかの情報を得ることができる。【選択図】図３
2008312323.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配電系統に設置する電圧調整装置の最適配置を決定する方法において、
潮流計算を使用して系統状態を設定し、パーティクル・スウォーム・オプティマイゼーション（ＰＳＯ）を使用して最適状態を探索し、前記電圧調整装置の設置コストを必要最小限にすることを前記最適状態を決定するための評価指標とすることを特徴とする、電圧調整装置の最適配置決定方法。
【請求項２】
前記電圧調整装置の整定値を最適化する探索過程において、前記電圧調整装置のタップ変化を連続値として取り扱うことを特徴とする、請求項１に記載の電圧調整装置の最適配置決定方法。
【請求項３】
系統状態の変化範囲を負荷電力の時系列変化として与え、その状態変化範囲内で常に系統電圧を規定範囲内に維持できるように前記最適配置を決定することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の電圧調整装置の最適配置決定方法。
【請求項４】
前記状態変化範囲を通じて、前記電圧調整装置の動作回数が最小となるように前記最適状態を決定することを特徴とする、請求項３に記載の電圧調整装置の最適配置決定方法。
【請求項５】
前記状態変化範囲を通じて、配電損失の総和が最小となるように前記最適状態を決定することを特徴とする、請求項３に記載の電圧調整装置の最適配置決定方法。
【請求項６】
前記状態変化範囲を通じて、前記電圧調整装置の制御余裕量が最大となるように前記最適状態を決定することを特徴とする、請求項３に記載の電圧調整装置の最適配置決定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は電圧調整装置の最適配置決定方法に関し、特に、配電系統に設置する電圧調整装置の最適配置を決定する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、配電系統に発生する負荷変動による線路電圧の降下を補償する装置として電圧調整装置が使用されている。この電圧調整装置は、タップ巻線を有する電圧調整用変圧器と、系統電圧が一次側に入力される計器用変圧器と、計器用変圧器の二次側の電圧が整定値よりも高いときにタップ下げ指令を出力し、低いときにタップ上げ指令を出力する電圧継電器と、タップ下げ指令およびタップ上げ指令に応じて電圧調整用変圧器のタップを切換える負荷時タップ切換え装置とを備えている（たとえば特許文献１参照）。このような電圧調整装置は、将来の電力需要の増加も見込んで、系統の電圧降下が均等になるように系統の所定位置に設置される。
【特許文献１】特開平１１−２７３９７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、配電系統は配電用変電所から負荷末端方向に向かって放射状に形成され、電力潮流が一方方向に流れることを前提として、系統計画、運用、制御が行なわれてきた。しかし、近年の規制緩和の進展に伴って配電系統に多数の分散型電源が連系されることが予想され、これにより配電系統内に逆潮流が発生し、既設の電圧調整装置では電圧変動を補償できず、系統電圧が規定範囲を逸脱してしまう可能性がある。
【０００４】
それゆえに、この発明の主たる目的は、逆潮流が発生するような配電系統において電圧調整装置の最適配置を決定することが可能な電圧調整装置の最適配置決定方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明に係る電圧調整装置の最適配置決定方法は、配電系統に設置する電圧調整装置の最適配置を決定する方法において、潮流計算を使用して系統状態を設定し、パーティクル・スウォーム・オプティマイゼーション（ＰＳＯ）を使用して最適状態を探索し、電圧調整装置の設置コストを必要最小限にすることを最適状態を決定するための評価指標とすることを特徴とする。
【０００６】
好ましくは、電圧調整装置の整定値を最適化する探索過程において、電圧調整装置のタップ変化を連続値として取り扱う。
【０００７】
また好ましくは、系統状態の変化範囲を負荷電力の時系列変化として与え、その状態変化範囲内で常に系統電圧を規定範囲内に維持できるように最適配置を決定する。
【０００８】
また好ましくは、状態変化範囲を通じて、電圧調整装置の動作回数が最小となるように最適状態を決定する。
【０００９】
また好ましくは、状態変化範囲を通じて、配電損失の総和が最小となるように最適状態を決定する。
【００１０】
また好ましくは、状態変化範囲を通じて、電圧調整装置の制御余裕量が最大となるように最適状態を決定する。
【発明の効果】
【００１１】
この発明に係る電圧調整装置の最適配置決定方法では、潮流計算を使用して系統状態を設定し、ＰＳＯを使用して最適状態を探索し、電圧調整装置の設置コストを必要最小限にすることを最適状態を決定するための評価指標とする。したがって、分散型電源による逆潮流が起きている系統の電圧を電圧管理範囲内に維持するため、電圧調整装置を配電系統のどの位置に設置すれば良いのかの情報を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（１）  全体の概要
配電変電所から負荷末端までの電圧、電流分布を求める計算方法として潮流計算がある。潮流計算は、配電変電所の送出電圧、負荷（分散型電源発電機も含む）、電圧調整装置の設置位置と整定値（電圧調整装置からある距離離れた地点での電圧を設定するパラメータである）を初期条件とし、各負荷設置点の電圧と、隣接する２つの負荷点の間に流れる電流を求める方法である。
【００１３】
今、探索したいものは電圧調整装置の設置位置である。これを探索する方法としては、試行錯誤で潮流計算を繰り返し行ない、系統電圧や電流値を規定範囲内に維持できる設置位置を探索する方法がある。しかし、この方法では、探索回数が多くなり、また探索の開始位置によっては最適な設置位置ではない設置位置を解としてしまう恐れがある。
【００１４】
この問題を解決するために、対象とする関数（目的関数）に極小値が複数個あり、それらのうちの最も小さい極小値を少ない探索回数で探し出すときに有効な方法であるＰＳＯ（Particle Swarm Optimization）を用いる。ＰＳＯの目的関数には、電圧調整装置を新たに設置する場合と移設する場合とで設置コストが異なるので、電圧調整装置の設置コストを含ませる。また、省エネルギーの観点から配電線損失も含ませる。さらに、将来的に負荷が増加したときにできるだけ電圧制御装置を移設せずに対応できるように、電圧調整装置のタップをできるだけセンタータップに近付ける制御余裕量の均等化も含ませる。系統電圧や電流値を規定値に維持しながら、この目的関数を最小とする電圧調整装置の設置位置を求める。
【００１５】
なお、ＰＳＯの詳細な内容については、J. Kennedy and R. Eberhartによる "Particle Swarm Optimization"（Proc. of IEEE International Conference on Neural Networks, Vol.IV, pp.1942-1948, Perth, Australia, 1995.）や、Y. Shi, and R. Eberhartによる "A Modified Particle Swarm Optimizer"（Proc. of IEEE International Conference on Evolutionary Computation, Anchorage, May 1998.）などに記載されている。
【００１６】
（２）  電圧調整装置の最適配置問題における前提条件
図１に示すように、電圧調整装置の最適配置・整定問題では、状態変数である電圧調整装置の設置位置と整定値の探索に長時間かかる。そこで、最適配置問題と最適整定問題に分けることとする。しかし、電圧調整装置の最適配置・整定問題は、補助変数である系統条件（配電用変電所の送出電圧、負荷、系統構成、系統インピーダンスなど）と状態変数である電圧調整装置の設置位置および整定値から、最適性の評価の基準となる電圧と電流の分布を求める順問題とは逆に、最良の評価を得る電圧と電流の分布から電圧調整装置の設置位置および整定値を求める逆問題として定義できる。
【００１７】
また、配置問題と整定問題は密接に関係しており、最適な整定値を求めるためには配置が決まっていることが前提であり、また、最適な配置を求めるためには電圧調整装置の制御状態つまりは整定値が決まっていることが前提となる。したがって、電圧調整装置の最適配置問題と最適整定問題を部分問題として切り離して考えることは困難である。しかし、図１に示すように、最適性の評価の対象となる電圧と電流の分布は最終的には電圧調整装置の制御の結果として得られるタップ位置によって決まることから、対象問題における状態変数と評価対象はタップ位置という中間的な媒介変数を介して関係している。
【００１８】
つまり、電圧調整装置の最適配置問題において、電圧調整装置の制御の結果として得られるタップ位置のみを考慮すれば最適整定問題と切り離して扱うことが可能であるので、ここでは電圧調整装置の制御結果となるタップ位置のみを考慮して最適配置問題を扱う。なお、電圧調整装置のタップ位置は、負荷状態または整定値によって異なるため、電圧調整装置の最適配置問題では、電圧調整装置のタップ位置も状態変数として扱う。
【００１９】
（３）  電圧調整装置の最適配置問題における最適性の評価項目
評価項目は、設置コストの最小化、電圧調整装置の制御余裕量の均等化、線路損失の最小化の３項目とし、これらのうちの少なくとも１つの項目について評価できる。設置コストの最小化については、対象系統における新設する電圧調整装置の設置台数または再配置する電圧調整装置の設置台数を最小とする探索を行なう。
【００２０】
電圧調整装置の制御余裕量の均等化については、対象系統に複数台の機器を設置する必要が生じた場合、将来的な負荷増加や分散型電源の増加を考慮して、設置されている全ての電圧調整装置のタップの制御余裕量を最大とする探索を行なう。すなわち、図２（ａ）に示すように各電圧調整装置で別々にタップを設定するのではなく、図２（ｂ）に示すように全電圧調整装置のタップ位置を均等にする。なお、図２（ａ）（ｂ）では、電圧調整装置として、配電用変電所のＬＤＣ（Line Drop Compensator：線路電圧降下補償器）と、ＳＶＲ（Step Voltage Regulator：ステップ式自動電圧調整器）とが示されている。線路損失の最小化については、系統全体の線路損失を最小とする探索を行なう。
【００２１】
（４）  状態変数
配電用変電所から各電圧調整装置までの距離を連続値として取り扱い、それを状態変数とする。すなわち、最適問題におけるパラメータとしては、電圧調整装置が設置可能な電柱の位置（離散値）も考えられるが、対象配電系統における全ての電柱の位置データを設定することは困難であり、実際の電柱間隔もそれぞれ異なることから、配電用変電所から各電圧調整装置までの距離（連続値）をパラメータとする。最終的な設置位置としては、連続値として得られた値に近い設置可能な設置位置とする。
【００２２】
また、各電圧調整装置のタップ位置を連続値として取り扱い、それを状態変数とする。ここで、電圧調整装置がＳＶＲまたは固定ブースターの場合は、タップ位置は正の整数であり、離散値である。また、電圧調整装置がＵＰＦＣ（Unified Power Flow Controller）の場合、タップ位置は連続値である。したがって、電圧調整装置がＳＶＲまたは固定ブースターの場合にもタップ位置を連続値として取り扱い、最終的なタップ位置は電圧調整装置の設置位置を固定した状態で最適整定値を探索する手法により、各電圧調整装置の最適整定値を求める。
【００２３】
（５）  目的関数
対象問題における最適性の評価は、系統電圧が規定値範囲内に入ることが大前提となる。また、設備コストや運用コストの最小化を考えると、新設台数または再配置台数を最小にし、配電損失を最小にする必要がある。また、将来的な負荷の増加を考えると複数台の電圧調整装置を設置する場合には、１台の電圧調整装置に制御が集中しないように制御余裕量を最大にする必要がある。具体的には、各電圧調整装置の制御タップ（対象負荷状態におけるタップ位置）がセンタータップに近くなるように考慮する。
【００２４】
これらを総合的に評価する目的関数は次式（１）で表わされる。なお、電圧・電力潮流の厳しい状態を対象とするため、負荷状態として重負荷および軽負荷の２状態を対象とし、分散型電源連系時は重負荷および軽負荷と、分散型電源の出力が０[ｋＷ]から最大出力に変動する状態と、それが最大出力から０[ｋＷ]に変動する状態との各組合せからなる合計４状態を対象とする。
【００２５】
【数１】
2008312323.tif 000003
【００２６】
ここで、lは考慮する系統状態数であり、出力一定分散型電源連系時はl＝２（重負荷と軽負荷の２通り）であり、分散型電源連系時はl＝４（重負荷と軽負荷の２通りと、上記分散型電源出力変動状態の２通りとの合計４通り）である。また、ｍはブランチ数を、ｎは電圧調整装置の台数を、Costｋはｋ台目の電圧調整装置のコスト（新規設置コスト、再配置コスト）を、Lossｉはブランチｉの有効電力ロスを、Marginｊはｊ台目の電圧調整装置の制御余裕量を、ｗｉは目的関数の各項の重み係数を、ｇ（Ｖ，Ｉ）は電圧・電流制約逸脱量の絶対値和（ペナルティー関数）をそれぞれ示している。
【００２７】
また、電圧調整装置の制御余裕量は次式（２）で表わされる。
【００２８】
【数２】
2008312323.tif 000004
【００２９】
ここで、TapＣｏｎｔｒｏｌ  ｊはｊ台目の電圧調整装置の制御タップを、TapＣｅｎｔｅｒ  ｊはｊ台目の電圧調整装置のセンタータップをそれぞれ示している。
【００３０】
また、電圧・電流制約逸脱の絶対値和は次式（３）で表わされる。
【００３１】
【数３】
2008312323.tif 000005
【００３２】
ここで、もしＶｈ＞電圧規定値上限値であればＶupperｈ＝Ｖｈ−電圧規定値上限値であり、そうでなければＶupperｈ＝０である。もしＶｈ＜電圧規定値下限値であればＶlowerｈ＝Ｖｈ−電圧規定値上限値であり、そうでなければＶlowerｈ＝０である。もしIｉ＞最大許容電流であればＩupperｉ＝Iｉ−最大許容電流であり、そうでなければＩupperｉ＝０である。もし、｜TapＣｏｎｔｒｏｌ  ｊ−TapＣｅｎｔｅｒ  ｊ｜＞int（全タップ数／２）であればTapｊ＝TapＣｅｎｔｅｒ  ｊ−TapＣｏｎｔｒｏｌ  ｊであり、そうでなければTapｊ＝０である。また、ｒはノード数を、Ｖｈはノードｈの電圧を、Iｉはブランチｉの通過電流を、Ｖupperｈはノードｈの電圧上限制約逸脱量を、Ｖlowerｈはノードｈの電圧下限制約逸脱量を、Ｉupperｉはブランチｉの電流上限制約逸脱量を、それぞれ示している。また、目的関数中の重み係数ｗ１，ｗ２，ｗ３，ｗ４の数値については、各評価項目を相対的に評価して０から１の間の値に設定する。
【００３３】
（６）  制約条件
系統運用上、以下の制約条件を満たす必要がある。第１には、電圧上下限の制約を満たすこと、すなわち各ノードの電圧が規定範囲を越えないことが必要である。第２には、電流上限制約を満たすこと、すなわち線路、ＣＢ、開閉器の通過電流が常時・短時間最大許容電流を越えないことが必要である。第３には、設置地域の制約を満たすこと、すなわち周囲の建造物、環境、景観などにより電圧調整装置の設置が不可能な地域を除くことが必要である。第４には、タップ位置の制約を満たすこと、すなわち電圧調整装置のタップ位置がセンタータップ±int（全タップ数／２）の間にあることが必要である。
【００３４】
なお、上記第１、第２、第４の制約条件については、制約逸脱量をペナルティ値として目的関数に加えることとし、第３の制約条件については、状態変数である電圧調整装置の設置位置を設定する際に設置不可能地域を除くこととする。
【００３５】
以上より、最適配置問題では、上記第１〜第４の全ての制約条件を満たす範囲で数式（１）を最小化する電圧調整装置の最適配置を求める。
【００３６】
なお、上記の方法では、最適化手法による最適解の探索の際に、制約逸脱領域を通過して最適解の存在する領域に到達することが可能であるなど最適解の探索効率を高めるために第１、第２、第４の制約逸脱量をペナルティ関数として目的関数に加えている。しかし、ペナルティ関数を目的関数に加えることで、制約逸脱のある解が最適解として探索される可能性があるため、最終的な最適解ではペナルティ関数がゼロであることを確認する。
【００３７】
（７）  ＰＳＯを用いた電圧調整装置の最適配置問題の定式化
ここでは、モダンヒューリスティック（Modern Heuristic：ＭＨ）手法の１つであるＰＳＯを用いた概略アルゴリズムを示す。まず手順１では、ＰＳＯによる解空間の探索式における重み係数などのパラメータを設定する。次に手順２では、上述のように定義した状態変数に対して、エージェント数だけランダムに状態量を生成する。また、初期速度をランダムに生成する。手順３では、各状態量に対して潮流計算を実行し、数式（１）の目的関数を計算する。
【００３８】
手順４では、初期状態の評価値を各エージェントのpbestとする。また、pbestのうちの最も評価値が小さいものをgbestとする。手順５では、速度を計算する。手順６では、現状の探索点に対して評価値の悪いエージェントの探索点と速度を評価値の良いエージェントの値にリプレイスする。この際、各エージェントの、これまで探索してきた最も評価が良い探索点（pbest）の情報は残す。
【００３９】
手順７では、新しい状態を計算する。この際、各エージェントの上下限制約を考慮する。手順８では、各エージェントの新しい状態に対して潮流計算を実行し、評価値を計算する。手順９では、各エージェントに対して、新しい状態の評価値がpbestよりも良かったら、pbestを変更する。また、現在のpbestのうちの最も評価値が小さいものがgbestよりも良かったら、gbestを変更する。手順１０では、最大反復回数まで達したら終了し、そうでなければ手順５に戻る。最大反復回数を経過した時点のgbestを最適解とする。
【００４０】
（８）  具体的な電圧調整装置の再配置および新設の探索方法
電圧調整装置の最適配置問題において最も重点を置く評価項目は、電圧調整装置の設置コスト、すなわち既設電圧調整装置の再配置コスト、新設電圧調整装置の設置コストが最小となる電圧調整装置の配置を求めることである。以下では、それらの探索方法について説明する。
【００４１】
まず、電圧調整装置が未設置の系統における探索方法について説明する。このような系統に対しては、対象系統に対して電圧調整装置を何台設置すれば電圧・電流制約を満足するかは事前には分からない。しかし、電圧調整装置の設置台数をランダムに変化させて最適配置探索を行なうと、仮に対象系統に対して電圧調整装置を３台設置すれば電圧・電流制約を満足する場合に、４台以上設置する場合の最適配置探索を行なうと、探索に長時間を必要とする原因になる。そこで、本方式では、電圧調整装置の設置台数における無駄な探索を無くして探索時間を短縮するため、電圧調整装置の初期設置台数を１台とし、制約逸脱があれば台数を増加させ、制約逸脱がなくなるまで最適配置探索を繰り返し行ない、設置コストが最小となる設置台数および最適配置を探索する。
【００４２】
次に、既設電圧調整装置がある系統における探索方法について説明する。このような系統に対しては、新設コストおよび再配置コストを考慮する場合がある。既設電圧調整装置の再配置の台数にもよるが、一般的には電圧調整装置を１台新設するよりも再配置する方が低コストになるので、優先順位としては既設電圧調整装置の再配置の探索を最初に行ない、電圧・電流制約を満足しない場合には新設電圧調整装置の最適配置の探索を行なう。
【００４３】
また、コスト面を考慮すると、新設電圧調整装置の最適配置検討を行なう場合には、既設電圧調整装置の配置は初期状態（再配置検討前の設置位置）に戻して行なう必要があり、電圧調整装置を新設しても電圧・電流制約を満足しない場合には、新設台数を増加させる前に既設電圧調整装置の再配置と新設電圧調整装置の最適配置を合わせた探索を行なう必要がある。したがって、最終的な探索順序は以下のようになる。なお、以下の探索順序は、新設電圧調整装置の単価およびその設置コストより既設電圧調整装置を全部再配置するコストの方が安いことを前提としている。
【００４４】
まず手順１では、既設電圧調整装置の再配置探索を行なう。次に手順２では、既設電圧調整装置を初期配置状態とし、新設電圧調整装置１台の最適配置探索を行なう。手順３では、既設電圧調整装置の再配置探索と、新設電圧調整装置１台の最適配置探索を行なう。手順４では、既設電圧調整装置を初期配置状態とし、新設電圧調整装置２台の最適配置探索を行なう。手順５では、既設電圧調整装置の再配置探索と、新設電圧調整装置２台の最適配置探索を行なう。以下、新設電圧調整装置の台数を増加させ、電圧・電流制約を満足するまで探索を繰り返す。
【００４５】
図３は、電圧調整装置が設置されていない系統に対して電圧調整装置を新設する場合の配置決定方法を示すフローチャートである。ステップＳ１において、系統構成、負荷状態、系統設備などを設定する。このとき、最適配置に必要な系統構成および負荷状態のデータが入手可能かどうか検討する。系統構成のデータとしては、切替頻度の高いｎケースのデータ、すなわち通常時（ｉ＝１）のデータと、系統切替時（ｉ＝２，３，…，ｎ）のデータが必要である。負荷状態のデータとしては、重負荷状態時（ｊ＝１）のデータと、軽負荷状態時（ｊ＝２）のデータとが必要である。
【００４６】
ステップＳ２において、既設の電圧調整装置（ＳＶＲ）が無いか否かを判別し、無い場合はステップＳ３において新設の電圧調整装置の台数ｋの初期設定を行なう。すなわちｋ＝１とする。既設の電圧調整装置がある場合については、図４で説明する。ステップＳ４において、ＨＰＳＯ（Hybrid ＰＳＯ）を用いて電圧調整装置の最適配置を探索し、ステップＳ５において、設置可能な電柱位置（離散値）に対して潮流計算を実行する。
【００４７】
ステップＳ６において、電圧・電流制約の逸脱が無いか否かを判別し、逸脱がある場合はステップＳ７において新設電圧調整装置を増設して（ｋ＝ｋ＋１）、ステップＳ４に戻り、ステップＳ６で逸脱が無い場合はステップＳ８において、最良評価を得る電圧調整装置設置台数および配置を電圧調整装置の最適配置結果として選定する。
【００４８】
なお、ＨＰＳＯはＰＳＯのメカニズムとＧＡ（Genetic Algorithm：遺伝的アルゴリズム）などで利用される自然淘汰の概念を組み合わせたハイブリッド手法である。このＨＰＳＯの詳細な内容については、P. Angelineによる "Using Selection to Improve Particle Swarm Optimization"（Proc. of IEEE International Conference on Evolutionary Computation, Anchorage, May 1998.）などに記載されている。
【００４９】
図４は、電圧調整装置が設置されている系統に対して電圧調整装置を再配置する場合の配置決定方法を示すフローチャートである。ステップＳ１１において、既設電圧調整装置の再配置台数Ｌの初期設定を行ない（Ｌ＝１）、ステップＳ１２において、再配置検討の対象とする既設電圧調整装置の組合せを生成し、ステップＳ１３において、再配置検討の対象とする既設電圧調整装置の組合せを設定する。
【００５０】
ステップＳ１４において、ＨＰＳＯを用いて電圧調整装置の最適配置を探索し、ステップＳ１５において、設置可能な電柱位置（離散値）に対して潮流計算を実行する。ステップＳ１６において、全組合せに対して検討を終了したか否かを判別し、終了していない場合はステップＳ１３に戻り、終了した場合はステップＳ１７に進む。
【００５１】
ステップＳ１７において、電圧・電流制約の逸脱の無い組合せが存在するか否かを判別し、存在しない場合は、ステップＳ１８において、既設台数に達したか否かを判別し、既設台数に達していない場合はステップＳ１９において既設電圧調整装置の再配置台数を増加させて（Ｌ＝Ｌ＋１）、ステップＳ１２に戻る。ステップＳ１８で既設台数に達した場合については、図５で説明する。ステップＳ１７において電圧・電流制約の逸脱の無い組合せが存在した場合は、ステップＳ２０において、制約逸脱の無い組合せの中から最良評価を得る既設電圧調整装置の再配置台数および配置を最適配置結果として選定する。
【００５２】
図５は、電圧調整装置が設置されている系統に対して電圧調整装置の再配置および新設を行なう場合の配置決定方法を示すフローチャートである。ステップＳ２１において、既設電圧調整装置の再配置台数Ｌのリセットを行ない（Ｌ＝０）、ステップＳ２２において、新設電圧調整装置の台数ｋの初期設定を行ない（ｋ＝１）、ステップＳ２３において、再配置・最適配置検討の対象とする既設および新設電圧調整装置の組合せを生成し、ステップＳ２４において、再配置・最適配置検討の対象とする既設および新設電圧調整装置の組合せを設定する。
【００５３】
ステップＳ２５において、ＨＰＳＯを用いて電圧調整装置の最適配置を探索し、ステップＳ２６において、設置可能な電柱位置（離散値）に対して潮流計算を実行する。ステップＳ２７において、全組合せに対して検討を終了したか否かを判別し、終了していない場合はステップＳ２４に戻り、終了した場合はステップＳ２８に進む。
【００５４】
ステップＳ２８において、電圧・電流制約の逸脱の無い組合せが存在するか否かを判別し、存在しない場合は、ステップＳ２９において、既設台数に達したか否かを判別し、既設台数に達していない場合はステップＳ３０において既設電圧調整装置の再配置台数を増加させて（Ｌ＝Ｌ＋１）、ステップＳ２３に戻る。ステップＳ２９で既設台数に達した場合は、ステップＳ３１において、既設電圧調整装置の再配置台数Ｌのリセットを行ない（Ｌ＝０）、ステップＳ３２において、新設電圧調整装置の台数ｋを増やし（ｋ＝ｋ＋１）、ステップＳ２３に戻る。ステップＳ２８において電圧・電流制約の逸脱の無い組合せが存在した場合は、ステップＳ３３において、制約逸脱の無い組合せの中から最良評価を得る既設電圧調整装置の再配置台数および配置ならびに新設電圧調整装置の台数および配置を最適配置結果として選定する。
【００５５】
図６および図７は、ＨＰＳＯを用いた電圧調整装置の最適配置の探索方法を示すフローチャートである。ステップＳ４１において、探索反復回数の初期設定を行ない（iter＝１）、ステップＳ４２において、ランダムに各エージェントの初期探索点を生成する。すなわち、通常時（ｉ＝１）をベースに、電圧調整装置の初期配置（初期探索点）を設定する。
【００５６】
ステップＳ４３において、系統構成の初期設定を行ない（ｉ＝１）、ステップＳ４４において、負荷状態の初期設定を行ない（ｊ＝１）、ステップＳ４５において、対象系統構成および対象負荷状態における評価値を計算する。ステップＳ４６において、全負荷に対して評価が終了したか否かを判別し、終了していない場合はステップＳ４７において負荷状態を更新して（ｊ＝ｊ＋１）、ステップＳ４５に戻る。
【００５７】
ステップＳ４６で全負荷に対する評価が終了した場合は、ステップＳ４８において、対象系統構成における各負荷状態に対する評価値の和を計算する。ステップＳ４９において、全系統構成に対して評価が終了したか否かを判別し、終了していない場合はステップＳ５０において系統構成を更新して（ｉ＝ｉ＋１）、ステップＳ４４に戻る。
【００５８】
ステップＳ４９で全系統構成に対する評価が終了した場合は、ステップＳ５１において、探索点（対象電圧調整装置）における各系統構成に対する評価値の和を計算する。ステップＳ５２において、良い結果が得られた各エージェントのpbest（エージェント毎の探索過程における最良評価値）と、全エージェントのgbest（全エージェントの探索過程における最良評価値）とをアップデートする。
【００５９】
ステップＳ５３において、個々の探索点に対して選択を実行する。すなわち、評価値の悪いエージェントの探索点と速度を評価値の良いエージェントの値にリプレイスする。ステップＳ５４において、個々のエージェントの速度および探索点を修正する。すなわち、現在の速度、pbest、gbestを用いて速度を修正し、修正した速度を用いて探索点を修正する。ステップＳ５５において、最大反復回数に達したか否かを判別し、達していない場合はステップＳ５６で反復回数を増加させて（iter＝iter＋１）、ステップＳ４３に戻り、達している場合は探索を終了する。
【００６０】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】この発明の一実施の形態による電圧調整装置の最適配置決定方法の前提条件を説明するための図である。
【図２】電圧調整装置の制御余裕量の均等化を説明するための図である。
【図３】電圧調整装置が設置されていない系統に対して電圧調整装置を新設する場合の配置決定方法を示すフローチャートである。
【図４】電圧調整装置が設置されている系統に対して電圧調整装置を再配置する場合の配置決定方法を示すフローチャートである。
【図５】電圧調整装置が設置されている系統に対して電圧調整装置の再配置および新設を行なう場合の配置決定方法を示すフローチャートである。
【図６】ＨＰＳＯを用いた電圧調整装置の最適配置の探索方法を示すフローチャートの一部分である。
【図７】ＨＰＳＯを用いた電圧調整装置の最適配置の探索方法を示すフローチャートの残りの部分である。
【符号の説明】
【００６２】
ＬＤＣ  線路電圧降下補償器、ＳＶＲ  電圧調整装置。
【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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