(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の分散型電源を含んで構成される電力供給システムの制御方法であって、
前記分散型電源の夫々に、演算装置と、前記分散型電源の出力及び前記分散型電源に接続する電力系統の周波数を計測値として取得する計測装置と、前記分散型電源の出力を制御する制御装置とを付設し、
前記各演算装置に全ての前記計測装置を通信可能に接続し、
前記各演算装置は、前記各分散型電源の前記計測値を、前記各分散型電源の夫々に付設されている前記各計測装置から取得し、
前記演算装置の夫々は、前記計測値として前記分散型電源の夫々から取得した、前記分散型電源の出力と前記電力系統の周波数とに基づき地域要求量を求め、求めた前記地域要求量を前記分散型電源の能力に応じて配分することにより、自身が付設されている前記分散型電源を制御するための指令値を生成し、生成した前記指令値を、自身が付設されている前記分散型電源に付設されている前記制御装置に入力し、
前記制御装置は、前記指令値に応じて、自身が付設されている前記分散型電源を制御すること
を特徴とする電力供給システムの制御方法。
【請求項２】
請求項１に記載の電力供給システムの制御方法であって、
前記各演算装置を通信可能に接続し、
前記各演算装置と前記各制御装置とを通信可能に接続し、
前記各演算装置は、前記各分散型電源に付設されている他の前記演算装置の障害の有無を監視し、前記他の演算装置の障害を検知すると、障害のある前記演算装置が付設されている前記分散型電源に付設されている前記制御装置への前記指令値の生成及び前記指令値の当該制御装置への入力を代替すること
を特徴とする電力供給システムの制御方法。
【請求項３】
請求項１に記載の電力供給システムの制御方法であって、
前記演算装置は、前記各分散型電源の出力を監視し、
前記演算装置は、前記監視により全ての前記分散型電源について余力がなくなったと判定した場合に、前記分散型電源の一つを選択し、選択した前記分散型電源に遮断器を介して接続している負荷を遮断すること
を特徴とする電力供給システムの制御方法。
【請求項４】
複数の変電所の夫々に設けられている変圧器を含んで構成される電力供給システムの制御方法であって、
前記変圧器の夫々に、演算装置と、前記変圧器の入出力電圧を計測値として取得する計測装置と、前記変圧器のタップ段数の切り替えを行う制御装置とを付設し、
前記各演算装置に全ての前記計測装置を通信可能に接続し、
前記各演算装置は、前記各変圧器の前記計測値を前記変圧器の夫々に付設されている前記各計測装置から取得し、
前記演算装置の夫々は、取得した前記計測値に基づいて前記変圧器の入力又は出力電圧が許容範囲を逸脱しているか否かを判定し、許容範囲を逸脱している場合に、前記入力又は出力電圧が前記許容範囲内になるように、自身又は他の前記演算装置が付設されている前記変圧器のタップ段数を制御するためのタップ切替信号を生成し、生成した前記タップ切替信号を、自身が付設されている前記変圧器に付設されている前記制御装置に入力し、
前記制御装置は、前記タップ切替信号に応じて、自身又は他の前記演算装置が付設されている前記変圧器のタップ段数を切り替えること
を特徴とする電力供給システムの制御方法。
【請求項５】
複数の分散型電源を含んで構成される電力供給システムであって、
前記分散型電源の夫々に付設される、演算装置と、前記分散型電源の出力及び前記分散型電源に接続する電力系統の周波数を計測値として取得する計測装置と、前記分散型電源の出力を制御する制御装置とを有し、
前記各演算装置に全ての前記計測装置が通信可能に接続され、
前記各演算装置は、
前記各分散型電源の前記計測値を、前記各分散型電源の夫々に付設されている前記各計測装置から取得する計測値受信部と、
前記計測値として前記分散型電源の夫々から取得した、前記分散型電源の出力と前記電力系統の周波数とに基づき地域要求量を求め、求めた前記地域要求量を前記分散型電源の能力に応じて配分することにより、自身が付設されている前記分散型電源を制御するための指令値を生成する指令値生成部と、
生成した前記指令値を、自身が付設されている前記分散型電源に付設されている前記制御装置に入力する指令値送信部と
を有し、
前記制御装置は、前記指令値に応じて、自身が付設されている前記分散型電源を制御すること
を特徴とする電力供給システム。
【請求項６】
複数の変電所の夫々に設けられている変圧器を含んで構成される電力供給システムであって、
前記変圧器の夫々に付設される、演算装置と、前記変圧器の入出力電圧を計測値として取得する計測装置と、前記変圧器のタップ段数を切り替える制御装置とを有し、
前記各演算装置に全ての前記計測装置が通信可能に接続され、
前記各演算装置は、
前記各変圧器の前記計測値を前記変圧器の夫々に付設されている前記各計測装置から取得する計測値受信部と、
前記演算装置の夫々は、取得した前記計測値に基づいて前記変圧器の入力又は出力電圧が許容範囲を逸脱しているか否かを判定する電圧判定部と、
前記変圧器の入力又は出力電圧が許容範囲を逸脱している場合に、前記入力又は出力電圧が前記許容範囲内になるように、自身又は他の前記演算装置が付設されている前記変圧器のタップ段数を制御するためのタップ切替信号を生成し、生成した前記タップ切替信号を、自身が付設されている前記変圧器に付設されている前記制御装置に入力するタップ段数切替部と
を有し、
前記制御装置は、前記タップ切替信号に応じて、自身又は他の前記演算装置が付設されている前記変圧器のタップ段数を切り替えること
を特徴とする電力供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力供給システムの制御方法及び電力供給システムに関し、とくに分散型電源の高速かつきめ細かな制御を可能とし、分散型電源による安定した電力供給を実現する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に複数の発電設備（火力、水力、風力、原子力等）が接続する電力系統の運用は、いわゆる中央給電指令所からの指令に基づく統括集中的な制御によって行われている。中央給電指令所には、発電所や変電所に設置されている情報処理装置（以下、子局と称する。）と通信可能に接続する情報処理装置（親局）が設置される。そして電力系統における需給バランスを確保すべく、親局は子局から絶えず送られてくる計測値を受信して電力需要の変化を監視し、受信した計測値と予め設定されている発電計画（指令値スケジュール）とに基づき指令値を生成してこれを子局に与える。子局は指令値を受信し、受信した指令値に従って発電機の運転を制御する。
【０００３】
このような運転制御の一例として、例えば特許文献１には、経済負荷配分装置（ＥＬＤ）等を用いて各発電所が分担すべき経済的負荷を決定し、自動周波数制御装置と組み合わせて指令値を生成することが記載されている。
【０００４】
ところで近年、複数の分散型電源や電力貯蔵システムを組み合わせ、分散型電源の発電量を需要状況に合わせて制御する小規模電力系統（以下、マイクログリッドと称する）の普及が進んでいる。しかしマイクログリッドは系統規模が小さく、わずかな負荷変動によっても系統周波数が大きく変動してしまうため、分散型電源の運転状況を迅速に把握し、きめ細かな制御を行う必要がある（特許文献２を参照）。
【特許文献１】特開２００６−１２９５６３号公報
【特許文献２】特開２００５−３２８６２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、中央給電指令所による統括集中的な制御方式では、親局への計測値や指令値を伝送するためのトラフィックの集中を避けられない。このため、分散型電源を迅速かつきめ細かに制御するには限界がある。とくにマイクログリッドは、地方や発展途上国等の大規模電力系統の利用や実現が困難な地域への導入事例が多いが、このような地域では親局と子局を接続するための安定かつ高速な通信路の確保が難しく、マイクログリッドの実現に際しそのような事情を考慮する必要がある。
【０００６】
本発明はこのような背景に鑑みてなされたもので、分散型電源の高速かつきめ細かな制御を可能とし、分散型電源による安定した電力供給を実現する電力供給システムの制御方法及び電力供給システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明の一つは、複数の分散型電源を含んで構成される電力供給システムの制御方法であって、前記分散型電源の夫々に、演算装置と、前記分散型電源の出力及び前記分散型電源に接続する電力系統の周波数を計測値として取得する計測装置と、前記分散型電源の出力を制御する制御装置とを付設し、前記各演算装置に全ての前記計測装置を通信可能に接続し、前記各演算装置は、前記各分散型電源の前記計測値を、前記各分散型電源の夫々に付設されている前記各計測装置から取得し、前記演算装置の夫々は、前記計測値として前記分散型電源の夫々から取得した、前記分散型電源の出力と前記電力系統の周波数とに基づき地域要求量を求め、求めた前記地域要求量を前記分散型電源の能力に応じて配分することにより、自身が付設されている前記分散型電源を制御するための指令値を生成し、生成した前記指令値を、自身が付設されている前記分散型電源に付設されている前記制御装置に入力し、前記制御装置は、前記指令値に応じて、自身が付設されている前記分散型電源を制御することとする。
【０００８】
これによれば、各分散型電源に付設されている個々の演算装置は、自身が付設されている分散型電源の計測値と他の分散型電源の計測値を収集し、収集した全ての計測値に基づいて、自身が付設されている分散型電源を制御するための指令値を生成する。このため、従来のように中央給電指令所を設けて個々の分散型電源を統括管理する必要がなく、分散型電源が設置される個々の拠点において自律的に分散型電源を制御することができる。また計測値は通信ネットワーク等を介して他の拠点から取得するが、指令値は通信ネットワーク等を介することなく各拠点内で演算装置から制御装置に送出されるため、中央給電指令所を介した場合と比べて迅速に処理を行うことができる。
【０００９】
また他の発明の一つは、上記電力供給システムの制御方法であって、前記各演算装置を通信可能に接続し、前記各演算装置と前記各制御装置とを通信可能に接続し、前記各演算装置は、前記各分散型電源に付設されている他の前記演算装置の障害の有無を監視し、前記他の演算装置の障害を検知すると、障害のある前記演算装置が付設されている前記分散型電源に付設されている前記制御装置への前記指令値の生成及び前記指令値の当該制御装置への入力を代替することとする。
【００１０】
これによれば、ある分散型電源に付設されている演算装置に障害が発生すると、その演算装置による指令値の生成及びその制御装置への入力を他の演算装置が代替する。このため、障害が発生した演算装置が付設されている分散型電源の制御を継続することができる。
【００１１】
また本発明の他の一つは、上記電力供給システムの制御方法であって、前記演算装置、前記各分散型電源の出力を監視し、前記演算装置は、前記監視により全ての前記分散型電源について余力がなくなったと判定した場合に、前記分散型電源の一つを選択し、選択した前記分散型電源に遮断器を介して接続している負荷を遮断することとする。  
このように全ての分散型電源に余力がなくなった場合には、いずれかの分散型電源に接続している負荷が分散型電源から遮断される。このため、分散型電源が過負荷となるのを防ぐことができる。
【００１２】
また本発明の他の一つは、複数の変電所の夫々に設けられている変圧器を含んで構成される電力供給システムの制御方法であって、前記変圧器の夫々に、演算装置と、前記変圧器の入出力電圧を計測値として取得する計測装置と、前記変圧器のタップ段数の切り替えを行う制御装置とを付設し、前記各演算装置に全ての前記計測装置を通信可能に接続し、前記各演算装置は、前記各変圧器の前記計測値を前記変圧器の夫々に付設されている前記各計測装置から取得し、前記演算装置の夫々は、取得した前記計測値に基づいて前記変圧器の入力又は出力電圧が許容範囲を逸脱しているか否かを判定し、許容範囲を逸脱している場合に、前記入力又は出力電圧が前記許容範囲内になるように、自身又は他の前記演算装置が付設されている前記変圧器のタップ段数を制御するためのタップ切替信号を生成し、生成した前記タップ切替信号を、自身が付設されている前記変圧器に付設されている前記制御装置に入力し、前記制御装置は、前記タップ切替信号に応じて、自身又は他の前記演算装置が付設されている前記変圧器のタップ段数を切り替えることとする。
【００１３】
これによれば、各変圧器に付設されている個々の演算装置は、自身が付設されている変圧器の計測値と他の変圧器の計測値を収集し、収集した全ての計測値に基づいて自身が付設されている変圧器のタップ段数を設定するためのタップ切替信号を生成する。このため、従来のように中央給電指令所を設けて個々の変圧器を統括管理する必要がなく、変圧器が設置される個々の拠点において自律的に変圧器のタップ段数を制御することができる。また計測値は通信ネットワーク等を介して他の拠点から取得するが、タップ切替信号は通信ネットワーク等を介することなく各拠点内で演算装置から制御装置に送出される。このため、中央給電指令所を介した場合と比べてタップの切り替えを迅速に行うことができる。
【００１４】
また本発明の他の一つは、複数の分散型電源を含んで構成される電力供給システムであって、前記分散型電源の夫々に付設される、演算装置と、前記分散型電源の出力及び前記分散型電源に接続する電力系統の周波数を計測値として取得する計測装置と、前記分散型電源の出力を制御する制御装置とを有し、前記各演算装置に全ての前記計測装置が通信可能に接続され、前記各演算装置は、前記各分散型電源の前記計測値を、前記各分散型電源の夫々に付設されている前記各計測装置から取得する計測値受信部と、前記計測値として前記分散型電源の夫々から取得した、前記分散型電源の出力と前記電力系統の周波数とに基づき地域要求量を求め、求めた前記地域要求量を前記分散型電源の能力に応じて配分することにより、自身が付設されている前記分散型電源を制御するための指令値を生成する指令値生成部と、生成した前記指令値を、自身が付設されている前記分散型電源に付設されている前記制御装置に入力する指令値送信部とを有し、前記制御装置は、前記指令値に応じて、自身が付設されている前記分散型電源を制御することとする。
【００１５】
また本発明の他の一つは、複数の変電所の夫々に設けられている変圧器を含んで構成される電力供給システムであって、前記変圧器の夫々に付設される、演算装置と、前記変圧器の入出力電圧を計測値として取得する計測装置と、前記変圧器のタップ段数を切り替える制御装置とを有し、前記各演算装置に全ての前記計測装置が通信可能に接続され、前記各演算装置は、前記各変圧器の前記計測値を前記変圧器の夫々に付設されている前記各計測装置から取得する計測値受信部と、前記演算装置の夫々は、取得した前記計測値に基づいて前記変圧器の入力又は出力電圧が許容範囲を逸脱しているか否かを判定する電圧判定部と、前記変圧器の入力又は出力電圧が許容範囲を逸脱している場合に、前記入力又は出力電圧が前記許容範囲内になるように、自身又は他の前記演算装置が付設されている前記変圧器のタップ段数を制御するためのタップ切替信号を生成し、生成した前記タップ切替信号を、自身が付設されている前記変圧器に付設されている前記制御装置に入力するタップ段数切替部とを有し、前記制御装置は、前記タップ切替信号に応じて、自身又は他の前記演算装置が付設されている前記変圧器のタップ段数を切り替えることとする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、分散型電源を高速かつきめ細かく制御することができ、分散型電源による安定した電力供給の仕組みを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、実施形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１８】
［実施例１］
図１に第１実施例として説明する電力供給システム１の概略的な構成を示している。同図に示す電力供給システム１は、３つの発電所２の夫々に設置された発電設備１０を含んで構成されている。尚、以下の説明では、発電設備１０が３つである場合について説明するが、発電所２の数は４つ以上であってもよい。
【００１９】
各発電設備１０は、通信ネットワーク５０を介して互いに通信可能に接続されている。通信ネットワーク５０は、例えばインターネットや専用線（電力系統制御用情報伝送システム（CDT：Cyclic Digital data Transmission equipment）、メタル線、光ファイバ等）である。
【００２０】
図２に発電設備１０の詳細な構成を示している。同図に示すように、各発電設備１０は、演算装置１１、計測装置１２、制御装置１３、電力系統１５を介して負荷２０が接続された発電機１４（分散型電源）、及び負荷２０と発電機１４とを接続又は遮断する遮断器１６を含んで構成される。各発電所２の各発電設備１０の演算装置１１、計測装置１２及び制御装置１３は、夫々が独自に通信ネットワーク５０に接続している。即ち、演算装置１１、計測装置１２、及び制御装置１３は、いずれも単独で他の発電所２の発電設備１０の演算装置１１、計測装置１２、及び制御装置１３と直接通信することができる。
【００２１】
演算装置１１は、計測装置１２から入力される後述の計測値に応じて指令値を生成し、生成した指令値を制御装置１３に入力する。計測装置１２は、発電機１４の有効／無効電力、発電機１４の出力端子電圧、発電機１４が接続している電力系統１５の周波数（以下、系統周波数と称する）をリアルタイムに取得し、これらを計測値として演算装置１１に入力する。制御装置１３は、演算装置１１から入力される指令値に応じて発電機１４の出力等の運転状態を制御する。
【００２２】
図３Ａに演算装置１１のハードウエア構成を示す。同図に示すように、演算装置１１は、ＣＰＵ１１１、ＲＡＭ・ＲＯＭ等のメモリ１１２、ハードディスク等の記憶装置１１３、キーボードやマウス等の入力装置１１４、計測値や制御値、指令値スケジュール等が表示される液晶ディスプレイ等の表示装置１１５、他の発電所２の演算装置１１や自他発電所２の計測装置１２、自他発電所２の制御装置１３との間の通信を実現する通信装置１１６、及び時刻情報（タイムスタンプ）を生成する計時装置１１７（電波時計等）を有する。尚、演算装置１１は、例えばパーソナルコンピュータ等の情報処理装置を用いて構成される。
【００２３】
図３Ｂに計測装置１２のハードウエア構成を示す。同図に示すように、計測装置１２は、ＣＰＵ１２１、メモリ１２２、自他発電所２の演算装置１１との間の通信を実現する通信装置１２３、前述した計測値を取得する計測回路１２４を有する。
【００２４】
図３Ｃに制御装置１３のハードウエア構成を示す。同図に示すように、制御装置１３は、ＣＰＵ１３１、メモリ１３２、自他発電所２の演算装置１１との間の通信を実現する通信装置１３３、自発電機１４の運転を制御する制御回路１３４を有する。
【００２５】
図４に演算装置１１が備える機能を示す。同図に示すように、演算装置１１は、計測値受信部４１１、指令値生成部４１２、指令値送信部４１３、障害検知部４１４、切替制御部４１５、過負荷判定部４１６、及び負荷遮断部４１７を有する。また同図に示すように、演算装置１１は、計測値が蓄積される計測値データベース４２１、指令値スケジュールが格納される指令値データベース４２２を備えている。尚、これらの機能は、演算装置１１のハードウエアが備える機能により、もしくは、ＣＰＵ１１１がメモリ１１２や記憶装置１１３に格納されているプログラムを実行することにより実現される。
【００２６】
計測値受信部４１１は、自他発電所２の計測装置１２から送られてくる計測値を受信し、受信した計測値をその取得時刻に対応づけて計測値データベース４２１に登録する。即ち、各発電所２の発電設備１０における演算装置１１の計測値データベース４２１には、各発電設備１０から送られてくる計測値の履歴が登録され、各演算装置１１は、電力供給システム１の各発電設備１０の計測値の履歴を保持する。
【００２７】
指令値生成部４１２は、過去の電力需要や発電機出力等に基づいて設定された発電計画と計測値受信部４１１が記憶している上記計測値と基づき、自他発電機１４を制御するための時間ごとの指令値である指令値スケジュールを生成し、これを指令値データベース４２２に記憶する。指令値生成部４１２は、需給バランスを保つように系統周波数を考慮して指令値スケジュールを生成する。即ち、各発電所２の出力の合計（系統容量）に系統周波数の変化を乗算することにより求まる地域要求量ＡＲを各発電所２の能力等に応じて各発電所２に配分（例えば按分）することにより各発電所２の発電機１４の指令値を求める。
【００２８】
指令値送信部４１３は、指令値データベース４２２から指令値スケジュールを取得し、指令値スケジュールに従って制御装置１３に指令値を順次入力する。
【００２９】
障害検知部４１４は、自他演算装置１１、自他計測装置１２、及び自他制御装置１３の障害の有無をリアルタイムに監視する。上記監視は、ハードウエアの動作状態や通信の状態を監視することによって行う。例えば障害検知部４１４は、自他演算装置１１の故障の有無を、自他演算装置１１からの指令値を制御装置１３が受信できているか否かによって判断する。また障害検知部４１４は、計測装置１２の故障の有無を、計測装置１２からの計測値を受信できているか否かによって判断する。尚、上記監視は、例えば障害検知部４１４が他の発電所２の障害検知部４１４と通信することによって行われる。
【００３０】
障害検知部４１４は、障害を検知すると切替制御部４１５にその旨及び障害の内容を入力する。切替制御部４１５は、障害検知部４１４から入力された障害の内容に応じて、各発電所の各発電設備の制御方法を切り替える。切り替えの具体的な仕組みについては後述する。
【００３１】
過負荷判定部４１６は、計測値データベース４２１に登録されている計測値（発電機出力等）に基づいて各発電所２の発電機１４に余力があるか否かをリアルタイムに判定する。
【００３２】
負荷遮断部４１７は、過負荷判定部４１６によっていずれの発電機１４にも余力が無いと判定された場合、即ち全ての発電機１４を最大出力にしても需要に対応できない場合、いずれかの発電機１４に接続している負荷２０を発電機１４から遮断する。尚、負荷遮断部４１７は、いずれの発電機１４に接続している負荷２０遮断するかを、例えば予め各発電機１４に設定されている優先度に基づいて決定する。
【００３３】
次に各発電設備１０の具体的な動作について説明する。まず平時における発電設備１０の動作を図５に示すフローチャートとともに説明する。尚、以下の説明において、符号の前に付した「Ｓ」の文字はステップを意味する。
【００３４】
計測値受信部４１１は、自他計測装置１２から送られてくる計測値を受信すると（Ｓ５１１：ＹＥＳ）、指令値スケジュールを生成し、指令値データベース４２２に登録する（Ｓ５１２）。指令値送信部４１３は、指令値データベース４２２から指令値スケジュールを取得し、指令値スケジュールに従って制御装置１３に指令値を順次入力する（Ｓ５１３）。その後はＳ５１１に戻る。
【００３５】
このように、各発電所２の演算装置１１は、自他発電設備１０の計測装置１２から計測値を取得し、取得した計測値に基づいて自ら指令値を生成し、生成した指令値を、通信ネットワーク５０を介さずに直接自制御装置１３に入力する。このため、中央給電指令所による集中制御の場合と同等の制御を分散型電源のみからなるシステムにおいて実現できる。また各発電設備１０において、通信ネットワーク５０を介さずに演算装置１１から直接制御装置１３に指令値が入力されるので、通信ネットワーク５０のトラフィックが抑えられる。このため、電力供給システム１全体として処理の高速化が図られる。またトラフィックが抑えられることにより、通信ネットワーク５０としてインターネットのように帯域を必ずしも安定して確保できない回線を用いた場合でも遅延が生じにくくなる。さらに自他計測装置１２から計測値を受信して指令値を生成しこれを制御装置１３に入力する一連の処理に要する時間が短縮され、これにより発電機１４をきめ細かく制御することが可能になる。
【００３６】
また平時において指令値は自発電機１４についてのもののみ生成すればよく、中央給電指令所等において全ての発電機１４の指令値を生成する場合に比べて処理負荷が軽減され処理時間も短縮される。また演算装置１１の指令値生成のためのアルゴリズムとして、各発電設備１０の各演算装置１１で同様のものを使用すれば、電力供給システム１全体として強調のとれた制御を実現できる。
【００３７】
次に、発電設備１０に障害が発生した際の発電設備１０の動作について図６に示すフローチャートとともに説明する。
【００３８】
障害検知部４１４は、自他演算装置１１、自他計測装置１２、自他制御装置１３の障害の有無をリアルタイムに監視している（Ｓ６１１）。障害検知部４１４は、いずれかの装置に障害が発生すると（Ｓ６１１：ＹＥＳ）、その旨、及びその障害の内容を、切り替え制御部１１８に入力する（Ｓ６１２）。
【００３９】
切替制御部４１５は、障害検知部４１４から入力された障害の内容に応じて、各発電所２の各発電設備１０の制御方法を決定し（Ｓ６１３）、決定した制御方法に従った制御への切り替え処理を行う（Ｓ６１４）。例えば障害が自他演算装置１１の障害であった場合には、障害があった演算装置１１に代えて、他の発電所２の発電設備１０の演算装置１１が、障害があった演算装置１１が付設されている発電所２の発電設備１０の制御装置１３に指令値を代替入力する制御方法に切り替える。ここで代替可能な演算装置１１が複数存在する場合には、各演算装置１１に設定されている優先度に応じて代替させる演算装置１１を決定する。尚、障害が自他計測装置１２又は自他制御装置１３の障害であった場合には、制御不能となってしまうため、障害が生じている自他計測装置１２又は自他制御装置１３を有する発電設備１０の運転を停止する。
【００４０】
このように、ある発電所２の演算装置１１に障害が発生すると、他の発電所２の演算装置１１が障害の発生した発電所２の演算装置１１に代わって障害の発生した発電所２の制御装置１３を代替するというバックアップ制御が行われる。このため、負荷２０に安定して電力を供給することができる。
【００４１】
次に、需要が増大して全ての発電設備１０の発電量が上限に達した場合に負荷を遮断する動作について、図７に示すフローチャートとともに説明する。
【００４２】
過負荷判定部４１６は、計測値データベース４２１に登録されている計測値（発電機出力等）に基づき各発電所２の発電機１４に余力があるか否かをリアルタイムに判定している（Ｓ７１１）。過負荷判定部４１６は、全ての発電機１４に余力が無い（例えば全ての発電機１４が最大出力で運転されている状態）と判定すると（Ｓ７１１：ＹＥＳ）、その旨を過負荷遮断部４１７に入力する（Ｓ７１１：ＮＯ）。
【００４３】
過負荷判定部４１６から全ての発電機１４に余力が無い旨が入力されると（Ｓ７１１：ＮＯ）、負荷遮断部４１７は、負荷２０の遮断対象となる発電機１４を決定する（Ｓ７１２）。尚、この決定は、例えば予め各発電機１４について設定されている優先度に基づいて行う。負荷２０の遮断対象となる発電機１４を決定すると（Ｓ７１２）、負荷遮断部４１７は、決定した発電機１４に接続している負荷２０を発電機１４から遮断する（Ｓ７１３）。
【００４４】
このように、全ての発電機１４に余力が無くなった場合には、発電機１４から負荷２０が自動的に遮断される。このため、過負荷に起因する事故の発生を防止することができる。また電力供給システム１全体がダウンしてしまうのを防ぐことができる。
【００４５】
［実施例２］
図８に第２実施例として説明する電力供給システム１の概略的な構成を示している。同図に示す電力供給システム１は、３つの変電所３ａ，３ｂ，３ｃの夫々に設けられている変電設備３０ａ，３０ｂ，３０ｃを含んで構成されている。尚、以下の説明では、変電設備３０が３つである場合について説明するが、変電設備３０の数は４つ以上であってもよい。
【００４６】
各変電設備３０ａ，３０ｂ，３０ｃは、いずれも電力系統１５に接続している。このうち変電設備３０ａは、他の変電設備３０ｂ，３０ｃの上位側（電力供給源側）に接続している。即ち、この電力供給システム１では、変電設備３０ａから変電設備３０ｂ，３０ｃに向けて電力供給が行われる。
【００４７】
変電設備３０ａ，３０ｂ，３０ｃは、通信ネットワーク５０を介して互いに通信可能に接続されている。通信ネットワーク５０は、例えばインターネットや専用線（電力系統制御用情報伝送システム（CDT：Cyclic Digital data Transmission equipment）、メタル線、光ファイバ等）である。
【００４８】
図９に変電設備３０（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ）の詳細な構成を示している。同図に示すように、変電設備３０は、演算装置３１、計測装置３２、制御装置３３、及び電力系統１５が接続される変圧器３４を含んで構成される。各変電設備３０の演算装置３１、計測装置３２、及び制御装置３３は、いずれも通信ネットワーク５０に直接接続しており、演算装置３１、計測装置３２、及び制御装置３３は、いずれも単独で他の変電所３の演算装置３１、計測装置３２、及び制御装置３３と直接通信することができる。
【００４９】
演算装置３１は、計測装置３２から入力される、後述する計測値に応じてタップ切替信号を生成し、生成したタップ切替信号を制御装置１３に入力する。計測装置３２は、変圧器３４の入力電圧及び出力電圧をリアルタイムに取得し、これらを計測値として演算装置３１に入力する。制御装置３３は、演算装置１１から入力されるタップ切替信号に応じて変圧器３４のタップ段数を切り替える。
【００５０】
図１０Ａに演算装置３１のハードウエア構成を示す。同図に示すように、演算装置３１は、ＣＰＵ３１１、ＲＡＭ・ＲＯＭ等のメモリ３１２、ハードディスク等の記憶装置３１３、キーボードやマウス等の入力装置３１４、液晶ディスプレイ等の表示装置３１５、他変電所３の演算装置３１１や自他変電所３の計測装置３２、及び自他変電所３の制御装置３３との間の通信を実現する通信装置３１６を有する。尚、演算装置３１は、例えばパーソナルコンピュータ等の情報処理装置を用いて構成される。
【００５１】
図１０Ｂに計測装置３２のハードウエア構成を示す。同図に示すように、計測装置３２は、ＣＰＵ３２１、メモリ３２２、自他変電所３の演算装置３１１との間の通信を実現する通信装置３２３、及び前述した計測値を取得する計測回路３２４を有する。
【００５２】
図１０Ｃに制御装置３３のハードウエア構成を示す。同図に示すように、制御装置３３は、ＣＰＵ３３１、メモリ３３２、自他変電所３の演算装置３１１との間の通信を実現する通信装置３３３、及び自変圧器３４のタップ段数の切り替えを行うタップ切替回路３３４を有する。
【００５３】
図１１に演算装置３１が備える機能を示す。同図に示すように、演算装置３１は、計測値受信部３７１、後述する計測値が許容範囲内にあるか否かを判定する電圧判定部３７２、及びタップ段数切替部３７３を有する。尚、これらの機能は、演算装置３１のハードウエアが備える機能により、もしくは、ＣＰＵ３１１がメモリ３１２や記憶装置３１３に格納されているプログラムを実行することにより実現される。
【００５４】
次に変電設備３０の具体的な動作について、図１２に示すフローチャートとともに説明する。尚、以下の説明において、符号の前に付した「Ｓ」の文字はステップを意味する。
【００５５】
計測値受信部３７１が、自他計測装置３２から送られてくる計測値を受信する（Ｓ１２１１：ＹＥＳ）と、電圧判定部３７２が、計測値受信部３７１が受信した計測値に異常があるか否かを判断する（Ｓ１２１２）。尚、計測値、即ち入力電圧又は出力電圧に異常があるか否かは、例えば電圧値が予め設定した許容範囲内であるか否かを判断することにより行う。
【００５６】
電圧判定部３７２が計測値に異常があると判定した場合（Ｓ１２１２：ＹＥＳ）、タップ段数切替部３７３は、計測値が正常な値になるように自変圧器３４又は他変圧器３４のタップを切り替えるタップ切替信号を制御装置３３に入力する（Ｓ１２１３）。制御装置３３は、入力されたタップ切替信号に従って変圧器３４のタップ段数を切り替える（Ｓ１２１４）。その後はＳ５１１に戻る。
【００５７】
このように、変圧器３４の入力又は出力電圧に異常があった場合には、異常があった変圧器３４のタップが適切に切り替えられる。このため、変圧器３４の入力又は出力電圧を許容範囲内に自動的に維持することができる。また各変電所３の変電設備３０は、通信ネットワーク５０を介して他の変電所３の変圧器３４の計測値を取得している。このため、例えばある変電所３の変電設備３０の演算装置３１が故障している場合でも、その変電設備３０の変圧器３４の計測値は他の変電所３の変電設備３０によって把握され、他の変電設備３０からのタップ切替信号によって変圧器３４のタップが適切に制御される。
【００５８】
またある変電設備３０が他の変電設備３０の計測値の異常を検知した場合、各変電設備３０の全体的な観点から適切なタップ制御を行うことができる。即ち、例えば変電設備３０ｂ及び変電設備３０ｃの電圧のずれ方が同様であった場合には、これらの変電設備３０ｂ，３０ｃのタップ段数切り替えでなく、変電設備３０ａのタップを切り替えるといった、電力供給システム１全体の効率的な運用の観点からタップ段数の切り替えを行うことができる。
【００５９】
なお、以上の実施形態の説明は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。例えば本実施形態では第２実施例として変圧器制御への応用例を示したが、遮断器の転送投入／遮断制御、調相の入切制御（電圧制御）、ＰＱＶＦ（Ｐ：有効電力、Ｑ：無効電力、Ｖ：電圧、Ｆ：周波数）の監視制御等、他の様々な制御に広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】第１実施例の電力供給システム１の概略的な構成を示す図である。
【図２】発電設備１０の構成を示す図である。
【図３Ａ】演算装置１１のハードウエア構成を示す図である。
【図３Ｂ】計測装置１２のハードウエア構成を示す図である。
【図３Ｃ】制御装置１３のハードウエア構成を示す図である。
【図４】演算装置１１の機能を示す図である。
【図５】平時における発電設備１０の動作を説明するフローチャートである。
【図６】障害発生時の発電設備１０の動作を説明するフローチャートである。
【図７】全ての発電設備１０の発電量が上限に達した際の負荷遮断動作を説明するフローチャートである。
【図８】第２実施例の電力供給システム１の概略的な構成を示す図である。
【図９】変電設備３０の構成を示す図である。
【図１０Ａ】演算装置３１のハードウエア構成を示す図である。
【図１０Ｂ】計測装置３２のハードウエア構成を示す図である。
【図１０Ｃ】制御装置３３のハードウエア構成を示す図である。
【図１１】演算装置３１の機能を示す図である。
【図１２】変電設備３０の具体的な動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００６１】
１  電力供給システム
２  発電所
３  変電所
１０  発電設備
１１  演算装置
１１６  通信装置
１２  計測装置
１２３  通信装置
１２４  計測回路
１３  制御装置
１３３  通信装置
１３４  制御回路
１４  発電機
１５  電力系統
１６  遮断器
２０  負荷
４１１  計測値受信部
４１２  指令値生成部
４１３  指令値送信部
４１４  障害検知部
４１５  切替制御部
４１６  過負荷判定部
４１７  負荷遮断部
４２１  計測値データベース
４２２  指令値データベース
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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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１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１】
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【図１２】
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