(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
配電線に設置される自動電圧調整器のタップの切換前後で発生する一次側電圧と一次側電流の変化量から一次側配電系統のインピーダンスを算出し、前記タップの切換前後で発生する二次側電圧と二次側電流の変化量から二次側配電系統のインピーダンスを算出し、両インピーダンスの大小比較をすることによって当該調整器の一次側又は二次側の何れに変電所が接続されているかの判定を行い、前記変電所の接続方向の判定結果が前回の判定結果から変更された場合、タップ位置をタップ切換前の位置に戻し、再度判定を行うことを特徴とする変電所接続方向判定方法。
【請求項２】
前記自動電圧調整器の一次側電圧と二次側電圧のタップ切換前後の差電圧変化量が一定サイクル所定電圧を超えた場合の最初のサイクル時を自動電圧調整器のタップ切換完了点として検出することを特徴とする請求項１記載の変電所接続方向判定方法。
【請求項３】
前記自動電圧調整器のタップの切換前後で発生する一次側電圧、二次側電圧と一次側電流、二次側電流の変化量の測定において、タップ切換前後のデータ測定のインターバル時間を極力短くすることと、配電線の電圧変動を考慮して、一次側電圧、二次側電圧、一次側電流、二次側電流の演算サイクル数と、前記インターバル時間を決定したことを特徴とする請求項１又は請求項２の何れかに記載の変電所接続方向判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配電線上に設置した自動電圧調整器の変電所接続方向の判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は自動電圧調整器（ＳＶＲ：Step Voltage Regulator）を設置した配電系統を単純化した等価回路である。配電線上に設置したＳＶＲは、変電所の接続方向を判定し、その反対側である負荷側の電圧を適正電圧（運用電圧）に保つようタップ制御する。前記変電所の接続方向は系統の切換えによって変更される。
【０００３】
変電所の接続方向の判定としては一例が下記特許文献１で開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１０２１２８号公報
【０００５】
前記特許文献１に記載される判定方法は、ＳＶＲからみた一次側と二次側の各インピーダンスＺ1，Ｚ2を算出し、その大小比較を行うことで変電所の接続方向を判定するものである。変電所接続側は実質的に無限大母線に接続されていると考えられるので、変電所接続側のインピーダンスが負荷側のインピーダンスより小さくなることに基づき変電所の接続方向を判定する。
【０００６】
具体的には、タップの切換えがあったとき、タップ切換前後の一次側電圧Ｖ1と二次側電圧Ｖ2及び二次側電流Ｉ2を測定し、各々の測定値から一次側電圧Ｖ1の変化分ΔＶ1と二次側電圧Ｖ2の変化分ΔＶ2及び二次側電流の変化分ΔＩ2を算出する。
【０００７】
そして、一次側電圧Ｖ1と二次側電圧Ｖ2と二次側電流Ｉ2を所定の式に代入することにより、一次側電流Ｉ1を求め、その変化分ΔＩ1を算出し、一次側のインピーダンスをＺ1＝ΔＶ1／ΔＩ1として、二次側のインピーダンスＺ2＝ΔＶ2／ΔＩ2として求め、両者Ｚ1，Ｚ2の大小を比較する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上記特許文献１記載の判定方法は、電圧・電流変動の大きい箇所では判定精度が低下し、変電所の接続方向を誤判定する可能性がある。
【０００９】
本発明は上記欠点を解消できるものとして開示する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１記載の発明は、配電線に設置される自動電圧調整器のタップの切換前後で発生する一次側電圧と一次側電流の変化量から一次側配電系統のインピーダンスを算出し、前記タップの切換前後で発生する二次側電圧と二次側電流の変化量から二次側配電系統のインピーダンスを算出し、両インピーダンスの大小比較を行うことによって当該調整器の一次側又は二次側の何れに変電所が接続されているかの判定を行い、前記変電所の接続方向の判定結果が前回の判定結果から変更された場合、タップ位置をタップ切換前に戻す段階で、再度、判定を実行することに特徴を有する。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、自動電圧調整器の一次側電圧と二次側電圧のタップ切換前後の差電圧変化量が一定サイクルの間、所定の電圧値を超えた場合、その最初に超えたサイクルを自動電圧調整器のタップ切換完了点として検出することに特徴を有する。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２の何れかに記載の発明において、自動電圧調整器のタップの切換前後で発生する一次側電圧、二次側電圧と一次側電流、二次側電流の変化量の測定において、タップ切換前後のデータ測定のインターバル時間を極力短くすることと、配電線の電圧変動を考慮して、一次側電圧、二次側電圧、一次側電流、二次側電流の演算サイクル数と、前記インターバル時間を決定したことに特徴を有する。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載の発明によれば、変電所接続方向の判定を繰り返し実行することにより、タップ切換前後で発生する電圧・電流変動の影響から生じる誤判定の確率を減少させることができる。
【００１４】
請求項２記載の発明によれば、正確なタップ切換完了点を検出できるので、一次側及び二次側インピーダンスの判定データ範囲を適切に設定することができる。
【００１５】
請求項３記載の発明によれば、配電線の電圧変動やタップ切換時に発生する過渡現象に応じた、一次側及び二次側インピーダンスの判定データの取得を適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】配電系統の単純化した等価回路である。
【図２】タップ切換完了点とインピーダンス判定用のデータ範囲の関係を示すタイムチャートである。
【図３】本発明に係る変電所接続方向の判定方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について図１乃至図３を用いて説明する。図１に示す等価回路において、ＳＶＲの一次側と二次側の何れに変電所が接続されているか判定する場合、前述した特許文献１記載の発明と同様に、タップ切換前のＳＶＲの一次側電圧Ｖ1，二次側電圧Ｖ2，二次側電流Ｉ2と、タップ切換後の一次側電圧Ｖ1´，二次側電圧Ｖ2´，二次側電流Ｉ2´を測定する。
【００１８】
タップ切換前後の一次側電流Ｉ1，Ｉ1´は、タップ切換前後の二次側電流Ｉ2，Ｉ2´と一次側電圧Ｖ1，Ｖ1´及び二次側電圧Ｖ2，Ｖ2´の比から算出する。
【００１９】
上記データの測定は、タップ切換前の一次側電圧Ｖ1と二次側電圧Ｖ2及び二次側電流Ｉ2については、図２（ａ）に示すように、タップ切換完了点前のタップ切換前除外サイクル数以前の演算サイクル数分をサンプリングする。
【００２０】
タップ切換後の一次側電圧Ｖ1と二次側電圧Ｖ2及び二次側電流Ｉ2は、タップ切換完了点後のタップ切換後除外サイクル数以後の演算サイクル数分をサンプリングする。
【００２１】
一次側電流Ｉ1は、サンプリング毎に二次側電流Ｉ2と一次側電圧Ｖ1，二次側電圧Ｖ2の比から算出する。
【００２２】
図２に示すタップ切換前後のデータ測定の演算サイクル数は、タップ切換前後のインターバル時間を極力短くする目的と、当該サイクル数で配電線の電圧変動の標準偏差σが極小になることから、後述する変電所の接続方向の判定精度を高める目的で設定している。また、タップ切換後の除外サイクル数は、タップ切換後の過渡現象を考慮して設定している。
【００２３】
また、上述したタップ切換完了点は、タップ切換前の一次側電圧Ｖ1と二次側電圧Ｖ2の差電圧Ｖ12とタップ切換後の一次側電圧Ｖ1´と二次側電圧Ｖ2´の差電圧Ｖ12´間の差ΔＶ12が１タップ分の電圧変化（例えば５０［Ｖ］）を越えたサイクルが連続して一定サイクル（例えば１０サイクル）に達したときの最初の１サイクル時として検出する。このタップ切換完了点の検出条件は、タップ切換のインターバルを極力短くし、かつ、正確なタップ切換点の算出を可能とする目的で設定している。
【００２４】
このようにしてサンプリングしたタップ切換前後の各データＶ1，Ｖ1´，Ｖ2，Ｖ2´，Ｉ1，Ｉ1´，Ｉ2，Ｉ2´は、ＳＶＲの一次側インピーダンスの大きさを｜Ｚ1｜＝ΔＶ1／ΔＩ1として、ＳＶＲの二次側インピーダンスの大きさを｜Ｚ2｜＝ΔＶ2／ΔＩ2として算出し、算出した両インピーダンスの大きさ｜Ｚ1｜，｜Ｚ2｜を大小比較することにより、｜Ｚ1｜≦｜Ｚ2｜の場合は順送として、ＳＶＲの一次側に変電所が接続されていると判定し、｜Ｚ1｜＞｜Ｚ2｜の場合は逆送として、ＳＶＲの二次側に変電所が接続されていると判定する。
【００２５】
このように、一次側インピーダンス｜Ｚ1｜と二次側インピーダンス｜Ｚ2｜を大小比較することにより、ＳＶＲのどちらに変電所が接続されているか一定の精度で判定することができるが、本発明は、このような判定を複数回実行することに特徴を有する。
【００２６】
図３は本発明の判定方法を説明するためのフローチャートである。まず、ステップＳ1の順送状態において、ＳＶＲが負荷側電圧を適正電圧に保つためにステップＳ2でタップ切換を行うと、ステップＳ3で上述したインピーダンス｜Ｚ1｜，｜Ｚ2｜の大小比較がなされ、順送か逆送かの判定を行う。
【００２７】
ステップＳ3の判定結果が順送であれば、ステップＳ1の現状に変化がないので、ステップＳ1で電源側と判定されていた方向に変電所が接続されていると判定する。逆に、ステップＳ3の判定結果が逆送であった場合は、系統の切換等によって変電所の接続方向に変更が生じたと考えられる。この場合、ステップＳ3の判定結果を受けて負荷側と判定した電圧を適正電圧に保つためにタップ切換を行うのではなく、ステップＳ4において、安全性の観点からタップを一旦切換前の状態に復帰させた後、ステップＳ5において再度、順送か逆送かの判定を行う。このように、一定精度の判定を複数回繰り返すことにより、最終的な判定精度を高めることができる。
【００２８】
ステップＳ5の判定結果が順送であれば、ステップＳ3の判定結果が誤りであったことになるので、ステップＳ1まで戻って変電所接続方向に変更はないとしてＳＶＲの負荷側電圧を適正に保つ制御を継続する。ステップＳ5の判定結果が逆送であった場合は、ステップＳ3の判定結果が正しかったとして、ステップＳ6に移行し、変電所接続方向に変更があったと判定して、その反対側となるＳＶＲの負荷側電圧を適正に保つ制御を実行する。
【００２９】
その後、ステップＳ7でＳＶＲの負荷側電圧のタップ切換が行われると、ステップＳ8で再度インピーダンス｜Ｚ1｜，｜Ｚ2｜の大小比較を実行し、順送か逆送かの判定を行う。
【００３０】
ステップＳ8の判定結果が逆送であれば、ステップＳ6の現状に変化がないので、ステップＳ6で電源側と判定していた方向に変電所が接続されていると判定する。逆にステップＳ8の判定結果が順送であった場合は、系統の切換等によって変電所の接続方向に変更が生じたと考えられるので、ステップＳ9において、安全性の観点からタップを一旦切換前の状態に復帰させた後、ステップＳ10で再度、順送か逆送かの判定を実行し、最終的な判定精度を高める。
【００３１】
ステップＳ10の判定結果が逆送であれば、ステップＳ8の判定結果が誤りであったとして、ステップＳ6まで戻って変電所の接続方向に変更はないとしてＳＶＲの負荷側電圧を適正に保つ制御を継続する。ステップＳ10の判定結果が順送であれば、ステップＳ8の判定結果が正しかったとして、ステップＳ1に移行して、変電所の接続方向に変更があったとして、その反対側となる負荷側の電圧を適正に保つ制御を実行する。
【００３２】
以上説明したように、本発明の変電所接続方向の判定方法は、順送／逆送状態が現状から変更されたと判定した場合は、再度、順送／逆送判定を繰り返すことにより、最終的な判定精度を高めることができ、変電所の接続方向を高精度で判定することが可能となる。
【００３３】
また、順送／逆送判定を繰り返す際には、タップを切換える前の状態に一旦復帰させるので、安全性が高まる。
【００３４】
さらに、タップ切換前後の最適なインターバル時間及び電圧・電流変化量を計算するために使用する交流電圧・交流電流のサイクル数を決定したので、変電所接続方向の判定精度を高めることができる。
【００３５】
その上、タップ切換完了点を正確に検出することができるので、一次側インピーダンスと二次側インピ―ダンスの判定データ範囲を適切に設定することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、配電用自動調整装置に利用される。
【図１】
0006430878.tif 000002
【図２】
0006430878.tif 000003
【図３】
0006430878.tif 000004