(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
評価対象電力系統に電力品質を改善するための電力品質補償装置として高調波対策設備を導入する場合の導入効果を評価する電力品質評価システムにおいて、
評価対象電力系統の系統情報を設定する系統情報設定手段と、
前記高調波対策設備を当該評価対象電力系統へ導入する前の高調波発生量を算出する導入前高調波量算出手段と、
前記導入前高調波量算出手段で算出した高調波量と負荷の高調波耐量とから被害の発生を判断し、前記負荷における設備停止あるいは誤作動が１回発生したときの被害額と、高調波発生源が前記負荷の高調波耐量を超える高調波を発生させる確率とから対策設備導入前の被害発生額を算出する導入前被害額算出手段と、
複数の高調波対策設備の中から、評価する高調波対策設備を選択する対策設備選択手段と、
選択された高調波対策設備を当該評価対象電力系統へ導入した後の高調波発生量を算出する導入後高調波量算出手段と、
前記導入後高調波量算出手段で算出した高調波量と負荷の高調波耐量とから被害の発生を判断し、前記負荷における設備停止あるいは誤作動が１回発生したときの被害額と、高調波発生源が前記負荷の高調波耐量を超える高調波を発生させる確率とから対策設備導入後の被害発生額を算出する導入後被害額算出手段と、
高調波対策設備導入前後の被害発生額から、当該対策設備による被害改善額を算出する被害改善額算出手段と、
当該対策設備の被害改善額、導入コスト、運用コスト、メンテナンスコストから、当該対策設備導入による内部収益率を算出する投資対効果算出手段と、
を備えたことを特徴とする電力品質評価システム。
【請求項２】
前記導入前高調波量算出手段及び導入後高調波量算出手段は、評価対象系統全体の系統特性を考慮した高調波量を算出するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電力品質評価システム。
【請求項３】
複数種の高調波発生源設備データを蓄積・保存した高調波発生源設備データベースを備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電力品質評価システム。
【請求項４】
複数種の高調波対策設備データを蓄積・保存した対策設備データベースを備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の電力品質評価システム。
【請求項５】
複数種の負荷設備データを蓄積・保存した負荷設備データベース備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載の電力品質評価システム。
【請求項６】
前記系統情報設定手段は、高調波発生源設備データの設定に際して、そのデータをユーザが任意に設定する、あるいは、前記高調波発生源設備データベースに蓄積・保存された実測データに基づいて設定するかを選択することができるように構成されていることを特徴とする請求項３乃至請求項５のいずれか一に記載の電力品質評価システム。
【請求項７】
評価対象電力系統に電力品質を改善するための電力品質補償装置として高調波対策設備を導入する場合の導入効果を評価する電力品質評価方法において、
コンピュータとそれを制御するソフトウェアにより実現される系統情報設定手段、導入前高調波量算出手段、導入前被害額算出手段、対策設備選択手段、導入後高調波量算出手段、導入後被害額算出手段、被害改善額算出手段、投資対効果算出手段を用いて、
前記系統情報設定手段により、評価対象電力系統の系統情報を設定する処理と、
前記導入前高調波量算出手段により、高調波対策設備を当該評価対象電力系統へ導入する前の高調波発生量を算出する処理と、
前記導入前被害額算出手段により、前記導入前高調波量算出手段で算出した高調波量と負荷の高調波耐量とから被害の発生を判断し、前記負荷における設備停止あるいは誤作動が１回発生したときの被害額と、高調波発生源が前記負荷の高調波耐量を超える高調波を発生させる確率とから対策設備導入前の被害発生額を算出する処理と、
前記対策設備選択手段により、複数の高調波対策設備の中から、評価する高調波対策設備を選択する処理と、
前記導入後高調波量算出手段により、選択された高調波対策設備を当該評価対象電力系統へ導入した後の高調波発生量を算出する処理と、
前記導入後被害額算出手段により、前記導入後高調波量算出手段で算出した高調波量と負荷の高調波耐量とから被害の発生を判断し、前記負荷における設備停止あるいは誤作動が１回発生したときの被害額と、高調波発生源が前記負荷の高調波耐量を超える高調波を発生させる確率とから対策設備導入後の被害発生額を算出する処理と、
前記被害改善額算出手段により、高調波対策設備導入前後の被害発生額から、当該対策設備による被害改善額を算出する処理と、
前記投資対効果算出手段により、当該対策設備の被害改善額、導入コスト、運用コスト、メンテナンスコストから、当該対策設備導入による内部収益率を算出する処理と、
を行うことを特徴とする電力品質評価方法。
【請求項８】
コンピュータを利用して、評価対象電力系統に電力品質を改善するための電力品質補償装置として高調波対策設備を導入する場合の導入効果を評価する電力品質評価プログラムにおいて、
評価対象電力系統の系統情報を設定する系統情報設定手段と、
前記高調波対策設備を当該評価対象電力系統へ導入する前の高調波発生量を算出する導入前高調波量算出手段と、
前記導入前高調波量算出手段で算出した高調波量と負荷の高調波耐量とから被害の発生を判断し、前記負荷における設備停止あるいは誤作動が１回発生したときの被害額と、高調波発生源が前記負荷の高調波耐量を超える高調波を発生させる確率とから対策設備導入前の被害発生額を算出する導入前被害額算出手段と、
複数の高調波対策設備の中から、評価する高調波対策設備を選択する対策設備選択手段と、
選択された高調波対策設備を当該評価対象電力系統へ導入した後の高調波発生量を算出する導入後高調波量算出手段と、
前記導入後高調波量算出手段で算出した高調波量と負荷の高調波耐量とから被害の発生を判断し、前記負荷における設備停止あるいは誤作動が１回発生したときの被害額と、高調波発生源が前記負荷の高調波耐量を超える高調波を発生させる確率とから対策設備導入後の被害発生額を算出する導入後被害額算出手段と、
高調波対策設備導入前後の被害発生額から、当該対策設備による被害改善額を算出する被害改善額算出手段と、
当該対策設備の被害改善額、導入コスト、運用コスト、メンテナンスコストから、当該対策設備導入による内部収益率を算出する投資対効果算出手段と、
を前記コンピュータにより実現させることを特徴とする電力品質評価プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象需要家の電力系統に、電力品質を改善するための電力品質補償装置を導入する場合の導入効果を評価する電力品質評価システムに関するものであり、特に、高調波の電力品質を評価する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電力系統に生じる高調波、電圧変動、電圧不平衡、瞬時電圧低下等による電力品質の程度を測定または解析するために、各種の電力品質測定・解析システムが提案・実用化されている。このような電力品質測定・解析システムとしては、例えば特許文献１がある。この特許文献１に記載された技術では、電力需要家に必要な電力品質を算定し、その電力需要家にとっての電力品質の基準値・最適値を求めることにより、電力需要家へのコンサルテーションやシステムインテグレーションに寄与することを図っている。
【０００３】
また、電力系統に生じる現象のうち、高調波、電圧変動、電圧不平衡、瞬時電圧低下等といった電力品質悪化現象の発生は、確率的な要素が多いため、電力品質悪化の発生確率、損害度から電力品質を評価するシステムが提案・実用化されている。（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００２−２４７７８０
【特許文献２】特開２００５−７３３４６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、電力系統に生じる高調波、電圧変動、電圧不平衡、瞬時電圧低下等といった電力品質悪化現象の発生は、確率的な要素が大きい。そのため、電力系統の電力品質を評価するには、単純に電力品質の程度を計算するだけでは不十分であり、電力品質悪化の発生確率を計算し、これを判定要素として品質評価を行うことが重要である。
【０００５】
しかしながら、従来の電力品質測定装置では、電力需要家と売電事業者との間の電力品質指標を示しているにすぎなかった。また、特許文献１に記載のシステムにおいても、各電力需要家における電力品質の基準値・最適値を決めてはいるが、電力品質悪化現象の発生確率を判定要素に組み入れた品質評価は行われていなかった。つまり、従来技術においては、発生確率的な観点から電力品質の悪化を捉えることはなかった。このため、より高い精度で電力品質を評価することができるシステムの開発が望まれていた。
【０００６】
また、電力品質が悪化すれば、当然ながら経済的な損失も生じてくる。しかしながら、従来の電力品質測定装置は、物理的な側面から電力品質を評価しているに過ぎず、電力品質の悪化の程度と経済的な損害との相関関係を明確に示すまでには至っていなかった。そこで、従来から、経済的損失を考慮した電力品質評価システムの開発が望まれていた。
【０００７】
さらに、最近では、電力事業分野での規制緩和に加え、燃料電池や風力発電装置等、環境調和型の小型発電装置の開発も顕著である。このような状況の中、電力需要の小口化が進む傾向にある。これに伴って電力需要家の種別も細分化し、各電力需要家に要求される電力品質レベルは多様化の一途をたどっている。しかも、電力需要家は小規模の電源や電力貯蔵装置を持ち、複数種類の電力を利用することが予想される。そこで、電力需要家が要求するレベルは、電力需要家が持つ設備のうち、どれを利用するかによっても異なってくる。このため、電力品質の多品質化は益々進む傾向にあり、これに応じて電力品質をより柔軟に評価できるシステムの開発が望まれていた。
【０００８】
また、今日では、電力系統における電力品質を改善するための各種の電力品質補償装置の導入が行われており、新たな電力品質補償装置を導入する場合の効果と経済性の両面からの総合的な評価ができるシステムの開発が望まれていた。
【０００９】
本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、電力品質を改善するための電力品質補償装置として高調波対策設備を導入する場合の導入効果を、電力品質悪化現象の発生確率を考慮して、経済性の側面と電気的な側面の両方から総合的に評価可能な電力品質評価システムと方法、およびプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記の目的を達成するために、電力品質補償装置として高調波対策設備を導入する場合に、導入前後における高調波量及び被害額を算出し、高調波対策設備を導入することによる被害改善額及び投資対効果を算出して導入効果を評価することにより、高調波対策設備を導入する場合の導入効果を、電力品質悪化現象の発生確率を考慮して、経済性の側面と電気的な側面の両方から総合的に評価できるようにしたものである。
【００１１】
本発明の電力品質評価システムは、評価対象電力系統に電力品質を改善するための電力品質補償装置として高調波対策設備を導入する場合の導入効果を評価する電力品質評価システムにおいて、系統情報設定手段、導入前高調波量算出手段、導入前被害額算出手段、対策設備選択手段、導入後高調波量算出手段、導入後被害額算出手段、被害改善額算出手段、投資対効果算出手段を備えたことを特徴としている。
【００１２】
ここで、系統情報設定手段は、評価対象電力系統の系統情報を設定する手段であり、導入前高調波量算出手段は、前記高調波対策設備を当該評価対象電力系統へ導入する前の高調波発生量を算出する手段である。導入前被害額算出手段は、前記導入前高調波量算出手段で算出した高調波量と負荷の高調波耐量から、対策設備導入前の被害発生額を算出する手段であり、対策設備選択手段は、複数の高調波対策設備の中から、評価する高調波対策設備を選択する手段である。
【００１３】
導入後高調波量算出手段は、選択された高調波対策設備を当該評価対象電力系統へ導入した後の高調波発生量を算出する手段であり、導入後被害額算出手段は、前記導入後高調波量算出手段で算出した高調波量と負荷の高調波耐量から、対策設備導入後の被害発生額を算出する手段である。被害改善額算出手段は、高調波対策設備導入前後の被害発生額から、当該対策設備による被害改善額を算出する手段であり、投資対効果算出手段は、当該対策設備の被害改善額、導入コスト、運用コスト、メンテナンスコストから、当該対策設備導入による内部収益率を算出する手段である。
【００１４】
また、本発明の電力品質評価方法と電力品質評価プログラムは、電力品質評価システムの上記特徴を、異なる観点からそれぞれ把握したものである。
【００１５】
このような特徴を有する本発明によれば、評価対象電力系統の系統情報を設定し、この電力系統に、電力品質補償装置として高調波対策設備を導入する前後における高調波量及び被害額を算出し、高調波対策設備を導入することによる被害改善額及び投資対効果を算出して導入効果を評価することにより、高調波対策設備を導入する場合の導入効果を、電力品質悪化現象の発生確率を考慮して、経済性の側面と電気的な側面の両方から総合的に評価できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、電力品質を改善するための電力品質補償装置として高調波対策設備を導入する場合の導入効果を、電力品質悪化現象の発生確率を考慮して、経済性の側面と電気的な側面の両方から総合的に評価可能な電力品質評価システムと方法、およびプログラムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下には、本発明に係る電力品質評価システムの複数の実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。
【００１８】
（１）第１実施形態
（１−１）システム構成
図１は、本発明を適用した電力品質評価システムの第１実施形態の構成を示す構成図である。この図１に示すように、本実施形態における電力品質評価システム１は、系統情報設定手段２、導入前高調波量算出手段３、導入前被害額算出手段４、対策設備選択手段５、導入後高調波量算出手段６、導入後被害額算出手段７、被害改善額算出手段８、投資対効果算出手段９、評価結果表示手段１０、を備えており、インタフェース装置２０を通じてユーザからの指示を受け取ると共に、ユーザに対して処理結果や処理途中のデータを出力する。以下には、上記各手段２〜１０について順次説明する。
【００１９】
なお、電力品質補償装置として用いられる高調波対策設備としては、例えば、電力用フィルタ（ＬＣフイルタ）、アクティブフィルタ、あるいは多相化電力変換器等がある。
【００２０】
前記系統情報設定手段２では、評価対象となる系統（以下、対象系統という）の評価に必要な系統情報を、ユーザがシステムに入力・設定する。評価に必要な系統情報としては、例えば、需要家内の負荷設備情報、高調波発生源情報、負荷設備停止や誤動作による被害発生額情報、高調波発生源となる設備の運用情報等が挙げられ、これらの系統情報を系統情報設定手段２により入力・設定する。
【００２１】
また、高調波発生源は需要家系統に対して外部から流れ込む場合や、需要家系統内で発生している場合があるが、それらを任意に設定することが可能である。前記系統情報設定手段２で入力・設定された情報は、導入前高調波量算出手段３へ伝達される。
【００２２】
導入前高調波量算出手段３では、前記系統情報設定手段２で入力・設定された情報をもとに、高調波対策設備を需要家系統へ導入する前の対象系統における高調波発生量を算出する。すなわち、高調波量の算出には、系統情報設定手段２で設定した高調波発生源情報に基づいて、対象系統の高調波分流計算により算出する。対象系統の高調波量算出結果から、高調波により停止あるいは誤動作が起き、被害が発生する負荷端の高調波量を導入前被害額算出手段４へ伝達する。
【００２３】
導入前被害額算出手段４では、導入前高調波量算出手段３から伝達された高調波量を、負荷設備の高調波電流に対する耐量（以下、高調波電流耐量という）と比較して、被害発生額を算出する。すなわち、図２に示すように、高調波電流量が、負荷設備の高調波電流耐量を超過する次数が１つでもある場合には、「負荷設備が停止あるいは誤動作となり、被害が発生する」と判断する。
【００２４】
あるいは、図３に示すように、電圧高調波が、負荷設備の高調波電圧に対する耐量（以下、高調波電圧耐量という）を超過する次数が１つでもある場合には、「負荷設備が停止あるいは誤動作となり、被害が発生する」と判断する。図２及び図３の例では、“５次”が「負荷設備が停止あるいは誤動作となり、被害が発生する」と判断する。
【００２５】
なお、図２や図３において、評価する高調波の次数は任意に設定可能である。また、被害発生有無の評価方法としては、図２や図３の他に総合歪率等もある。総合歪率で評価する場合は、導入前高調波量算出手段３から伝達された各次数の高調波量から、（１）式により総合歪率を算出し、負荷設備の高調波歪率に対する耐量と比較する。
（総合歪率）＝（高調波成分のみの実効値）／（基本波成分の実効値）  …（１）
【００２６】
被害が発生すると判断された場合の被害発生額は、系統情報設定手段２で設定されている負荷設備停止や誤動作が１回発生したときの被害額と、高調波発生源が当該運転状態となる確率情報から、対策設備導入前の被害発生額を（２）式により算出する。
【００２７】
（被害発生額）
＝（負荷設備１回停止・誤動作時の被害発生額）
×（高調波発生源が当該運転状態となる年間確率）    …（２）
【００２８】
次に、高調波対策設備を導入した際の被害発生額を求める。まず、対策設備選択手段５により、予めシステムに準備してある複数の高調波対策設備の中から、対象系統への導入評価を行いたい対策設備を選択する。対策設備選択手段５で選択された対策設備情報は、導入後高調波量算出手段６に伝達される。
【００２９】
導入後高調波量算出手段６では、前記系統情報設定手段２で入力・設定された情報と、前記対策設備選択手段５で選択された対策設備情報をもとに、高調波対策設備を需要家系統へ導入した後の対象系統における高調波発生量を算出する。高調波量の算出には、系統情報設定手段２で設定した高調波発生源情報に基づいて、対象系統の高調波分流計算により算出する。対象系統の高調波量算出結果から、高調波により停止あるいは誤動作が起き、被害が発生する負荷端の高調波量を導入後被害額算出手段７へ伝達する。
【００３０】
導入後被害額算出手段７では、導入後高調波量算出手段６から伝達された高調波量を、負荷設備の高調波耐量と比較して、対策設備導入後の被害発生額を算出する。すなわち、導入前被害算出手段４と同様に、図２に示すように、高調波電流量が負荷の高調波電流耐量を超過する次数が１つでもある場合には、「負荷設備が停止あるいは誤動作となり、被害が発生する」と判断する。あるいは、図３に示すように電圧高調波が負荷の高調波電圧耐量を超過する次数が１つでもある場合には、「負荷設備が停止あるいは誤動作となり、被害が発生する」と判断する。
【００３１】
被害発生有無の評価方法として、図２や図３の他に総合歪率等もある。総合歪率で評価する場合は、導入後高調波量算出手段６から伝達された各次数の高調波量から、上記（１）式により総合歪率を算出し、負荷設備の高調波歪率に対する耐量と比較する。
【００３２】
ここまでの処理により、高調波対策設備導入前と高調波対策設備導入後の被害発生額が算出され、これらは被害改善額算出手段８と投資対効果算出手段９に伝達される。
【００３３】
被害改善額算出手段８では、導入前被害額算出手段４から伝達された対策設備導入前の被害発生額と、導入後被害額算出手段７から伝達された対策設備導入後の被害発生額を用いて、（３）式により対策設備による被害改善額を算出する。そして、被害改善額算出手段８で算出された被害改善額は、評価結果表示手段１０へ伝達される。
（被害改善額）
＝（対策設備導入前の被害発生額）−（対策設備導入後の被害発生額）  …（３）
【００３４】
一方、投資対効果算出手段９では、導入前被害額算出手段４で算出された対策設備導入前の被害発生額と、導入後被害額算出手段７で算出された対策設備導入後の被害発生額、およびシステムに予め蓄積・保存されている対策設備の導入コスト、年間運用コスト、年間メンテナンスコストから、対策設備導入による経済的な効果（内部収益率）を算出する。経済的な効果の指標値は、（４）式により算出する。
【００３５】
（対策設備の経済的効果指標値）
＝（対策設備導入前の被害発生額）×（年数）
−（対策設備導入後の被害発生額）×（年数）
−（対策設備の導入コスト）
−（対策設備の年間運用コスト）×（年数）
−（対策設備の年間メンテナンスコスト）×（年数）    …（４）
【００３６】
（４）式において、対策設備の導入コストや運用コストやメンテナンスコストが高くなれば、対策設備の経済的効果指標値は小さくなる。また、（４）式で算出した対策設備の経済的効果指標値がプラスになれば、経済的に採算が合うことを意味し、マイナスになれば経済的に採算が合わないことを意味する。このように投資対効果算出手段９の処理を行うことにより、対策設備の経済的な導入効果を算出することができる。そして、投資対効果算出手段９で算出した経済的効果指標値は、評価結果表示手段１０へ伝達される。
【００３７】
評価結果表示手段１０では、対策設備導入前の被害発生額、対策設備導入後の被害発生額、被害改善額算出手段８で算出した対策設備による被害改善額、投資対効果算出手段９で算出した経済的効果指標値などを表示する処理を行う。例えば、図４のように、投資対効果算出手段９で算出した経済的効果指標値は、横軸を年数、縦軸を経済的効果指標値としたグラフとして表示する。
【００３８】
また、評価結果表示手段１０では、複数の対策設備について評価した結果を蓄積・保存する機能を有しており、複数の対策設備について、それぞれの導入効果を容易に比較することができるように、図５（Ａ）（Ｂ）に示すようにグラフ化して表示することもできる。
【００３９】
（１−２）電力品質評価処理
図６は、以上のような構成を有する本実施形態の電力品質評価システム１による電力品質評価処理の一例を示すフローチャートである。以下には、このフローチャートを参照しながら、本実施形態による電力品質評価処理の概要について説明する。
【００４０】
まず、図６に示すように、インタフェース装置２０を通じて、ユーザから評価対象となる電力系統の系統情報の設定処理がなされると（ステップ６０１）、高調波対策設備を導入する前の高調波発生量を算出する（ステップ６０２）と共に、その場合の被害発生額を算出する（ステップ６０３）。
【００４１】
次に、インタフェース装置２０を通じて、ユーザから導入評価を行う高調波対策設備が選択されると（ステップ６０４）、その高調波対策設備を導入した場合の高調波発生量を算出する（ステップ６０５）と共に、その場合の被害発生額を算出する（ステップ６０６）。続いて、ステップ６０３で算出した対策設備導入前の被害発生額と、ステップ６０６で算出した対策設備導入後の被害発生額から、上記（３）式により当該対策設備を導入することによる被害改善額を算出する（ステップ６０７）。
【００４２】
続いて、ステップ６０７で求めた被害改善額、当該対策設備の導入コスト、当該対策設備の運用コスト、当該対策設備のメンテナンスコストから、上記（４）式により当該対策設備の投資対効果を算出する（ステップ６０８）。そして、上記の各ステップで求めた当該対策設備導入前後の高調波発生量、被害発生額、被害改善額、投資対効果指標といった評価結果が、インタフェース装置２０を通じて表示され（ステップ６０９）、ユーザに対して別の高調波対策設備について導入評価を行うか否か、言い換えれば、導入評価を行う高調波対策設備を変更するか否かの確認が行われる（ステップ６１０）。
【００４３】
このような確認に対して、別の高調波対策設備についての導入評価を希望する場合に、ユーザから高調波対策設備の変更指示が与えられた場合（ステップ６１０のＹＥＳ）には、ステップ６０４に戻り、インタフェース装置２０を通じて、ユーザから導入評価を行う別の高調波対策設備の選択処理がなされ、ステップ６０４〜ステップ６１０の処理が繰り返される。
【００４４】
一方、ステップ６１０において、ユーザが別の高調波対策設備についての導入評価を希望しない場合（ステップ６１０のＮＯ）には、ステップ６１１に進み、本電力品質評価システムを終了するか否か、言い換えれば、別の電力系統についても本電力品質評価システムによる電力品質評価処理を行うか否かの確認が行われる（ステップ６１１）。
【００４５】
このような確認に対して、ユーザから、別の電力系統について本システムによる電力品質評価を実行する旨の指示が与えられた場合（ステップ６１１のＮＯ）には、ステップ６０１に戻り、別の電力系統についてステップ６０１〜ステップ６１１の処理が繰り返される。一方、ステップ６１１において、ユーザが別の電力系統についての電力品質評価を希望しない場合（ステップ６１１のＹＥＳ）には、本システムの処理を終了する。
【００４６】
なお、本実施形態の電力品質評価システム１では、対策設備導入前と対策設備導入後の高調波発生量を算出する処理において、対象系統全体の系統特性を考慮することにより、需要家内に発生する高調波を精度良く算出することができるように構成されている。すなわち、被害が発生するかどうかを評価したい負荷設備付近のみの情報（構成）だけで高調波発生量を算出するのではなく、系統全体の設備・構成の影響を考慮した計算を行う。
【００４７】
例えば、図７に示すように、対象系統内の線路インピーダンスや対象系統内にあるすべての高調波発生源設備、あるいは主要な高調波発生源設備の影響も考慮して高調波分流計算を行うように構成されている。
【００４８】
（１−３）効果
本実施形態によれば、高調波対策設備を導入する場合の総合的な評価を、対象系統全体の系統特性を考慮して実施することができるので、精度の高い評価結果を得ることができる電力品質評価システムを提供することができる。
【００４９】
（２）第２実施形態
図８は、本発明を適用した電力品質評価システムの第２実施形態の構成を示す構成図である。この図８に示すように、本実施形態における電力品質評価システム１は、上記第１実施形態のシステム構成に加えて、高調波発生源設備のデータを蓄積・保存した高調波発生源設備データベース１１を備えたものである。
【００５０】
前記高調波発生源設備データベース１１には、例えば、表１及び表２に示すような高調波発生源となる設備の運転状態毎の高調波発生量および年間発生確率が蓄積・保存されている。
【００５１】
【表１】
0004764236.tif 000002
【００５２】
【表２】
0004764236.tif 000003
【００５３】
なお、表２における「年間発生確率」とは、高調波発生源が当該運転状態となる年間確率であり、例えば、予め実測した年間の運転データを基に統計処理してデータベースに蓄積・保存しておく。
【００５４】
表１および表２のように予めシステムのデータベースに蓄積・保存されたデータは、系統情報設定手段２で対象系統内の高調波発生源設備に対応付けされ、導入前高調波量算出手段３や導入後高調波量算出手段６の高調波量算出処理（対象系統の高調波分流計算）に反映される。
【００５５】
なお、この高調波発生源設備データベース１１は、ユーザが自由にデータの更新・追加・削除を行うことが可能である。
【００５６】
本実施形態によれば、高調波対策設備を導入する場合の総合的な評価を、予めシステムに用意された高調波発生源設備情報を用いることができ、また、高調波発生源設備データベース１１は随時更新できるので、汎用性の高い電力品質評価システムを提供することができる。
【００５７】
（３）第３実施形態
図９は、本発明を適用した電力品質評価システムの第３実施形態の構成を示す構成図である。この図９に示すように、本実施形態における電力品質評価システム１は、上記第１実施形態のシステム構成に加えて、高調波対策設備のデータを蓄積・保存した対策設備データベース１２を備えたものである。
【００５８】
この対策設備データベース１２には、高調波対策設備の設備容量、機器定数、導入コスト、年間運用コスト、年間メンテナンスコストなどの高調波分流計算に必要なデータおよび経済性計算に必要なデータが蓄積・保存されている。なお、表３は、高調波対策設備が高調波フィルタの場合の例を示したものである。
【００５９】
【表３】
0004764236.tif 000004
【００６０】
表３のように予めシステムのデータベースに蓄積・保存されたデータは、系統情報設定手段２、導入前高調波量算出手段３、対策設備選択手段５、導入後高調波量算出手段６及び投資対効果算出手段９のそれぞれで参照される。
【００６１】
すなわち、系統情報設定手段２及び導入前高調波量算出手段３においては、既存の設備として高調波対策設備が対象系統内に設置されている場合に、既存の高調波対策設備データを対策設備データベース１２から参照し、導入前高調波量算出手段３において、参照したデータを高調波分流計算へ反映する。
【００６２】
また、対策設備選択手段５及び導入後高調波量算出手段６においては、新たに高調波対策設備として導入を検討する設備についてのデータを対策設備データベース１２から参照し、導入後高調波量算出手段６において、参照したデータを高調波分流計算へ反映する。
【００６３】
さらに、投資対効果算出手段９においては、対策設備選択手段５で選択した対策設備のコストデータ（導入コスト、年間運用コスト、年間メンテナンスコスト等）を対策設備データベース１２から参照し、経済性評価指標の算出に使用する。
【００６４】
なお、この対策設備データベース１２は、ユーザが自由にデータの更新・追加・削除を行うことが可能である。
【００６５】
本実施形態によれば、高調波対策設備を導入する場合の総合的な評価を、予めシステムに用意された高調波対策設備情報を用いて行うことができ、また、この対策設備データベース１２は随時更新できるので、汎用性の高い電力品質評価システムを提供することができる。
【００６６】
（４）第４実施形態
図１０は、本発明を適用した電力品質評価システムの第４実施形態の構成を示す構成図である。この図１０に示すように、本実施形態における電力品質評価システム１は、上記第１実施形態のシステム構成に加えて、負荷設備のデータを蓄積・保存した負荷設備データベース１３を備えたものである。
【００６７】
この負荷設備データベース１３には、例えば、表４に示すような負荷設備の高調波耐量データ（図２や図３の点線に相当するデータ）が蓄積・保存されている。
【００６８】
【表４】
0004764236.tif 000005
【００６９】
表４のように予めシステムのデータベースに蓄積・保存されたデータは、導入前被害額算出手段４と導入後被害額算出手段７で参照される。すなわち、導入前被害額算出手段４においては、高調波による被害が発生するかどうかを評価したい負荷設備に該当する高調波耐量データを負荷設備データベース１３から参照し、導入前高調波量算出手段３で算出された高調波量と負荷設備データベース１３から参照した高調波耐量を比較して、被害発生有無の評価および被害額の算出を行う。
【００７０】
一方、導入後被害額算出手段７においては、高調波による被害が発生するかどうかを評価したい負荷設備に該当する高調波耐量データを負荷設備データベース１３から参照し、導入後高調波量算出手段６で算出された高調波量と負荷設備データベース１３から参照した高調波耐量を比較して、被害発生有無の評価および被害額の算出を行う。
【００７１】
なお、負荷設備データベース１３はユーザが自由にデータの更新・追加・削除を行うことが可能である。
【００７２】
本実施形態によれば、システムにおいて負荷設備の高調波耐量データを扱うことが可能となり、負荷設備の被害の有無を判断することが可能な電力品質評価システムが提供できる。また、負荷設備データベース１３は随時更新できるので、汎用性の高い電力品質評価システムを提供することができる。
【００７３】
（５）第５実施形態
（５−１）システム構成
図１１は、本発明を適用した電力品質評価システムの第５実施形態の構成を示す構成図である。この図１１に示すように、本実施形態における電力品質評価システム１は、上記第１実施形態のシステム構成に加えて、系統情報設定手段２において非高調波発生設備情報設定手段２１と高調波発生源設備情報設定手段２２を備えたものである。
【００７４】
上記第１実施形態で説明したように、電力品質評価システム１の系統情報設定手段２において評価に必要となる情報を設定するが、本実施形態の場合には、高調波を発生しない設備情報については非高調波発生設備情報設定手段２１により設定し、高調波を発生する設備情報については高調波発生源設備情報設定手段２２により設定する。
【００７５】
前記高調波発生源設備情報設定手段２２では、高調波発生源設備の運用・運転状態を、上記第２実施形態で記載した高調波発生源設備データベース１１に蓄積・保存してあるデータから参照するか、ユーザが任意に入力設定するかを選択することができる。そして、高調波発生源設備データベース１１から参照することを選択した場合には、高調波発生源設備データベース１１から高調波発生源設備の運転状態を抽出し、ユーザが任意に入力設定することを選択した場合には、高調波発生源設備の発生高調波量と任意設定した運転状態となる年間発生確率を任意に設定することができるように構成されている。
【００７６】
（５−２）系統情報設定処理
図１２は、以上のような構成を有する本実施形態の電力品質評価システム１による電力品質評価処理のうち、系統情報設定処理の詳細を示すフローチャートである。以下には、このフローチャートを参照しながら、本実施形態による電力品質評価処理における系統情報設定処理の概要について説明する。
【００７７】
まず、図１２に示すように、インタフェース装置２０を通じて、ユーザから評価対象となる電力系統の系統構成および評価に必要な非高調波発生設備の情報の設定処理がなされ（ステップ１２０１）、続いて、ユーザの希望する方法で高調波発生源設備情報を設定することができるように、インタフェース装置２０を通じて、ユーザに対して高調波発生源設備データベースを参照するか否かの確認が行われる（ステップ１２０２）。
【００７８】
ステップ１２０２において、ユーザから高調波発生源設備データベースを参照する旨の指示が与えられた場合（Ｓ１１０２のＹＥＳ）には、高調波発生源設備データベースを参照して、高調波発生源設備の情報が設定される（ステップ１２０３）。
【００７９】
一方、ステップ１２０２において、ユーザから高調波発生源設備データベースを参照しない、言い換えれば、ユーザが入力して設定する旨の指示が与えられた場合（Ｓ１１０２のＮＯ）には、インタフェース装置２０を通じて、ユーザが入力した高調波発生源設備の情報が取得される（ステップ１２０４）。
【００８０】
ステップ１２０３あるいはステップ１２０４によって高調波発生源設備情報が設定された後、図６に示したフローチャートのステップ６０２〜ステップ６１１の処理が行われる。
【００８１】
（５−３）効果
本実施形態によれば、データベースに蓄積・保存された実測データに基づいた高調波発生源設備の運用状態データを使用する、あるいはユーザが任意に入力設定した高調波発生源設備の運用状態データを使用する、といったように高調波発生源設備データの設定方法を選択することができる。これにより、予め入手済みの情報形態にあわせてシステムを使い分けることができるので、汎用性の高い電力品質評価システムを提供することができる。
【００８２】
（６）他の実施形態
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で他にも多種多様な変形例が実施可能である。例えば、図面に示したシステム構成や装置構成は、一例にすぎず、具体的な構成は適宜選択可能である。また、図面に示したフローチャートは、一例にすぎず、具体的な処理手順や各処理の詳細は適宜選択可能である。
【００８３】
さらに、前述した実施形態においては、本発明の手法を、コンピュータのハードウェアとプログラムによりシステムおよび方法として実現する場合について説明したが、本発明の手法は、磁気ディスク、光ディスク、半導体メモリなどの記録媒体に記録された、電力品質評価用として特化されたコンピュータプログラムのみの形態でも実現可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明に係る電力品質評価システムの第１実施形態の構成を示す構成図。
【図２】図１の電力品質評価システムで用いられる高調波電流量と負荷設備の高調波電流耐量に基づく被害発生有無の判断の説明図。
【図３】図１の電力品質評価システムで用いられる電圧高調波量と負荷の電圧高調波耐量に基づく被害発生有無の判断の説明図。
【図４】図１の電力品質評価システムの評価結果の表示例を示す図。
【図５】図１の電力品質評価システムの評価結果の表示例を示す図。
【図６】図１の電力品質評価システムによる電力品質評価処理の一例を示すフローチャート。
【図７】評価対象となる電力系統の一例を示す図。
【図８】本発明に係る電力品質評価システムの第２実施形態の構成を示す構成図。
【図９】本発明に係る電力品質評価システムの第３実施形態の構成を示す構成図。
【図１０】本発明に係る電力品質評価システムの第４実施形態の構成を示す構成図。
【図１１】本発明に係る電力品質評価システムの第５実施形態の構成を示す構成図。
【図１２】図１１の電力品質評価システムにおける系統情報設定処理の一例を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００８５】
１…電力品質評価システム
２…系統情報設定手段
３…導入前高調波量算出手段
４…導入前被害額算出手段
５…対策設備選択手段
６…導入後高調波量算出手段
７…導入後被害額算出手段
８…被害改善額算出手段
９…投資対効果算出手段
１０…評価結果表示手段
１１…高調波発生源設備データベース
１２…対策設備データベース
１３…負荷設備データベース
２１…非高調波発生設備情報設定手段
２２…高調波発生源設備情報設定手段
【図１】
0004764236.tif 000006
【図２】
0004764236.tif 000007
【図３】
0004764236.tif 000008
【図４】
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【図５】
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【図６】
0004764236.tif 000011
【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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