(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統の構成を表す系統情報を用いて、前記電力系統に事故が発生していない状況を想定した第１潮流計算を行う第１潮流計算実行部と、
前記電力系統に設置する蓄電池に関する情報を取得する蓄電池情報取得部と、
前記蓄電池に関する情報と前記系統情報とを用いて、前記蓄電池を前記電力系統内の候補となる各位置に設置した場合について、前記電力系統に事故が発生した状況を想定した第２潮流計算を行う第２潮流計算実行部と、
前記第１潮流計算の結果及び前記第２潮流計算の結果から、前記事故の前後における前記電力系統内の各隣接ノード間の電圧位相差の変化の度合いを示す評価値を求め、前記評価値に基づいて前記蓄電池の設置位置及び事故ごとの充放電電力を定める設置計画選出部と、
を備えることを特徴とする蓄電池設置支援装置。
【請求項２】
請求項１に記載の蓄電池設置支援装置であって、
前記第２潮流計算実行部は、
前記電力系統内の特定の位置で前記事故が発生した場合を想定して前記第２潮流計算を行う
ことを特徴とする蓄電池設置支援装置。
【請求項３】
請求項２に記載の蓄電池設置支援装置であって、
前記設置計画選出部は、
前記第１潮流計算により求めた前記各隣接ノード間の前記位相差と、前記第２潮流計算により求めた前記各隣接ノード間の前記位相差と、の差分を前記電力系統内で足し合わせた和を前記評価値として前記蓄電池の設置候補位置別に求め、前記和が最小になる前記設置候補位置及び充放電電力を前記蓄電池の設置位置及び充放電電力として定める
ことを特徴とする蓄電池設置支援装置。
【請求項４】
請求項２に記載の蓄電池設置支援装置であって、
前記設置計画選出部は、
前記第１潮流計算により求めた前記各隣接ノード間の前記位相差と、前記第２潮流計算により求めた前記各隣接ノード間の前記位相差と、の差分の最大値を前記評価値として前記蓄電池の設置候補位置別に求め、前記最大値が最小になる前記設置候補位置及び充放電電力を前記蓄電池の設置位置及び充放電電力として定める
ことを特徴とする蓄電池設置支援装置。
【請求項５】
請求項１に記載の蓄電池設置支援装置であって、
前記第２潮流計算実行部は、
前記電力系統内において前記事故の発生箇所になりうる各位置で前記事故が発生した場合について前記第２潮流計算を行う
ことを特徴とする蓄電池設置支援装置。
【請求項６】
請求項５に記載の蓄電池設置支援装置であって、
前記設置計画選出部は、
前記第１潮流計算により求めた前記各隣接ノード間の前記位相差と、前記第２潮流計算により求めた前記各隣接ノード間の前記位相差と、の差分を前記電力系統内で足し合わせた和を、前記蓄電池の設置候補位置別、及び前記事故の発生箇所別に求め、前記和を前記蓄電池の設置候補位置別に足し合わせた合計値を前記評価値として求め、前記合計値が最小になる前記設置候補位置及び事故ごとの充放電電力を前記蓄電池の設置位置及び事故ごとの充放電電力として定める
ことを特徴とする蓄電池設置支援装置。
【請求項７】
請求項５に記載の蓄電池設置支援装置であって、
前記設置計画選出部は、
前記第１潮流計算により求めた前記各隣接ノード間の前記位相差と、前記第２潮流計算により求めた前記各隣接ノード間の前記位相差と、の差分の最大値を、前記蓄電池の設置候補位置別、及び前記事故の発生箇所別に求め、前記最大値を前記蓄電池の設置候補位置別に足し合わせた合計値を前記評価値として求め、前記合計値が最小になる前記設置候補位置及び事故ごとの充放電電力を前記蓄電池の設置位置及び事故ごとの充放電電力として定める
ことを特徴とする蓄電池設置支援装置。
【請求項８】
請求項１に記載の蓄電池設置支援装置であって、
前記系統情報には、前記電力系統における前記各隣接ノード間の電線路の電気的特性を示す情報が含まれており、
前記第２潮流計算実行部は、前記蓄電池を設置する位置を、前記電気的特性に基づいて選択される隣接ノードに順次移動させながら、繰り返し前記第２潮流計算を行う
ことを特徴とする蓄電池設置支援装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の蓄電池設置支援装置であって、
前記蓄電池の設置位置及び事故ごとの充放電電力を示す情報を出力する出力部と、
をさらに有することを特徴とする蓄電池設置支援装置。
【請求項１０】
電力系統への蓄電池の設置位置を定める蓄電池設置支援装置の制御方法であって、
前記蓄電池設置支援装置が、前記電力系統の構成を表す系統情報を用いて、前記電力系統に事故が発生していない状況を想定した第１潮流計算を行い、
前記蓄電池設置支援装置が、前記電力系統に設置する蓄電池に関する情報を取得し、
前記蓄電池設置支援装置が、前記蓄電池に関する情報と前記系統情報とを用いて、前記蓄電池を前記電力系統内の候補となる各位置に設置した場合について、前記電力系統に事故が発生した状況を想定した第２潮流計算を行い、
前記蓄電池設置支援装置が、前記第１潮流計算の結果及び前記第２潮流計算の結果から、前記事故の前後における前記電力系統内の各隣接ノード間の電圧位相差の変化の度合いを示す評価値を求め、前記評価値に基づいて前記蓄電池の設置位置及び事故ごとの充放電電力を定める
ことを特徴とする蓄電池設置支援装置の制御方法。
【請求項１１】
電力系統への蓄電池の設置位置を定める蓄電池設置支援装置に、
前記電力系統の構成を表す系統情報を用いて、前記電力系統に事故が発生していない状況を想定した第１潮流計算を行う手順と、
前記電力系統に設置する蓄電池に関する情報を取得する手順と、
前記蓄電池に関する情報と前記系統情報とを用いて、前記蓄電池を前記電力系統内の候補となる各位置に設置した場合について、前記電力系統に事故が発生した状況を想定した第２潮流計算を行う手順と、
前記第１潮流計算の結果及び前記第２潮流計算の結果から、前記事故の前後における前記電力系統内の各隣接ノード間の電圧位相差の変化の度合いを示す評価値を求め、前記評価値に基づいて前記蓄電池の設置位置及び事故ごとの充放電電力を定める手順と、
を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電池設置支援装置、蓄電池設置支援装置の制御方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電力系統は、発電所や変電所、送電線、配電線、変圧器などの様々な設備から構成されているが、雷や台風などの自然災害や、鳥獣の接触などにより、事故が発生することがある。電力系統に事故が発生すると、電力供給に支障が生じ、需要家に多大な影響を与えることになる。
【０００３】
そのため、電力系統内に蓄電池を設けておき、電力系統に事故が発生した場合の影響を抑制するための技術が開発されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１４３８３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、この従来技術では、蓄電池の情報をパラメータとして、蓄電装置配置シミュレーション部で時間毎の電気量に基づいた適正電圧維持率と配電ロス率とを繰り返し計算し、適正電圧維持率が高くかつ配電ロス率が低い事例を、最適な蓄電池の配置場所として算出している。つまり、配電系統の定常的状態において配電効率を高くする蓄電池の配置場所を算出している。
【０００６】
そのため、定常状態では配電効率を高い状態を維持できるが、事故発生時には送電線または配電線に過剰に電力が送電される可能性がある。
【０００７】
本発明はこのような課題を鑑みてなされたものであり、電力系統の系統事故が発生した場合に、送電線または配電線に過剰に電力が送電されることを防止し、電力系統を安定化させるために効果的な蓄電池の配置場所を求めることが可能な蓄電池設置支援装置、蓄電池設置支援装置の制御方法及びプログラムを提供することを一つの目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための手段の一つは、電力系統の構成を表す系統情報を用いて、前記電力系統に事故が発生していない状況を想定した第１潮流計算を行う第１潮流計算実行部と、前記電力系統に設置する蓄電池に関する情報を取得する蓄電池情報取得部と、前記蓄電池に関する情報と前記系統情報とを用いて、前記蓄電池を前記電力系統内の候補となる各位置に設置した場合について、前記電力系統に事故が発生した状況を想定した第２潮流計算を行う第２潮流計算実行部と、前記第１潮流計算の結果及び前記第２潮流計算の結果から、前記事故の前後における前記電力系統内の各隣接ノード間の電圧位相差の変化の度合いを示す評価値を求め、前記評価値に基づいて前記蓄電池の設置位置及び事故ごとの充放電電力を定める設置計画選出部と、を備える。
【０００９】
その他、本願が開示する課題、及びその解決方法は、発明を実施するための形態の欄の記載、及び図面の記載等により明らかにされる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、電力系統の系統事故が発生した場合に、送電線または配電線に過剰に電力が送電されることを防止し、電力系統を安定化させるために効果的な蓄電池の配置場所及び事故ごとの充放電電力を求めることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】蓄電池設置支援装置の機能構成を示す図である。
【図２】蓄電池設置支援装置のハードウェア構成を示す図である。
【図３】電力系統データを示す図である。
【図４】シミュレーションパラメータテーブルを示す図である。
【図５】蓄電池設定テーブルを示す図である。
【図６】シミュレーションパラメータテーブルを示す図である。
【図７】蓄電池設定テーブルを示す図である。
【図８】ノード情報テーブルを示す図である。
【図９】発電機情報テーブルを示す図である。
【図１０】ブランチ情報テーブルを示す図である。
【図１１】通常時位相差テーブルを示す図である。
【図１２】事故発生時位相差テーブルを示す図である。
【図１３】事故発生前後の電力系統内における電圧の位相を示す図である。
【図１４】評価値一覧テーブルを示す図である。
【図１５】蓄電池設置支援装置の処理の流れを示すフローチャートである。
【図１６】蓄電池設置支援装置の出力結果を示す図である。
【図１７】電力系統を示す図である。
【図１８】電力系統を示す図である。
【図１９】電力系統に事故が発生した様子を示す図である。
【図２０】電力系統に事故が発生した様子を示す図である。
【図２１】蓄電池設置支援装置の機能構成を示す図である。
【図２２】蓄電池設置支援装置の処理の流れを示すフローチャートである。
【図２３】蓄電池を配置する位置を探索する様子を示す図である。
【図２４】シミュレーション履歴テーブルを示す図である。
【図２５】最適解保存テーブルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
【００１３】
本発明の実施形態に係る蓄電池設置支援装置１００は、電力系統に蓄電池を設置する際の設置計画の策定作業を支援する装置である。
【００１４】
＝＝第1実施形態＝＝
第１実施形態に係る蓄電池設置支援装置１００の全体構成を図１及び図２に示す。図１は蓄電池設置支援装置１００の機能構成を説明するための図であり、図２は、蓄電池設置支援装置１００のハードウェア構成を説明するための図である。
【００１５】
図２に示すように、本実施形態に係る蓄電池設置支援装置１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１０、メモリ１２０、通信装置１３０、記憶装置１４０、入力装置１５０、出力装置１６０及び記録媒体読取装置１７０を有して構成されるコンピュータである。
【００１６】
ＣＰＵ１１０は蓄電池設置支援装置１００の全体の制御を司るもので、記憶装置１４０に記憶される本実施形態に係る各種の動作を行うためのコードから構成される制御プログラム６００をメモリ１２０に読み出して実行することにより、蓄電池設置支援装置１００としての各種機能を実現する。
【００１７】
例えば、詳細は後述するが、ＣＰＵ１１０により制御プログラム６００が実行され、メモリ１２０や通信装置１３０、記憶装置１４０等のハードウェア機器と協働することにより、電力系統データ記憶部１４２、第１潮流計算実行部１８０、第２潮流計算実行部１８１、蓄電池情報取得部１８２、設置計画選出部１８３、出力部１８４などが実現される。
【００１８】
メモリ１２０は例えば半導体記憶装置により構成することができる。
【００１９】
通信装置１３０は、ネットワークカードなどのネットワークインタフェースである。通信装置１３０は、インターネットやＬＡＮ（Local Area Network）などのネットワークを介して他のコンピュータからデータを受信し、受信したデータを記憶装置１４０やメモリ１２０に記憶する。また通信装置１３０は、記憶装置１４０やメモリ１２０に記憶されているデータを、ネットワークを介して他のコンピュータへ送信する。
【００２０】
入力装置１５０は、キーボードやマウス、マイク等の装置であり、蓄電池設置支援装置１００の操作者による情報の入力を受け付けるための装置である。出力装置１６０は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やプリンタ、スピーカ等の装置であり、情報を出力するための装置である。
【００２１】
記憶装置１４０は、例えばハードディスク装置や半導体記憶装置等により構成することができる。記憶装置１４０は、各種プログラムやデータ、テーブル等を記憶するための物理的な記憶領域を提供する装置である。
【００２２】
なお、制御プログラム６００は、記録媒体読取装置１７０を用いて、記録媒体（各種の光ディスクや磁気ディスク、半導体メモリ等）８００から記憶装置１４０に読み出すことで、蓄電池設置支援装置１００に格納されるようにすることもできるし、通信装置１３０を介して通信可能に接続される他のコンピュータから取得することで、蓄電池設置支援装置１００に格納されるようにすることもできる。
【００２３】
以降では、主として蓄電池から有効電力のみが充放電される場合の実施形態について説明する。蓄電池から無効電力も供給される場合の実施形態については、必要に応じて変更点を付記しつつ説明する。
【００２４】
次に、図１に示すように、本実施形態に係る蓄電池設置支援装置１００は、データ読込部１０１、シミュレーション指令部１０２、蓄電池設定部１０３、系統事故設定部１０４、電力潮流計算部１０５、電圧位相差計算部１０６、評価値計算部１０７、最適配置及び充放電電力算出部１０８、パラメータ記憶部１４１、電力系統データ記憶部１４２、電圧位相差記憶部１４３、評価値記憶部１４４の各機能ブロックを備えて構成されている。
【００２５】
これらのうち、電力潮流計算部１０５及び電圧位相差計算部１０６は、上述した第１潮流計算実行部１８０及び第２潮流計算実行部１８１を実現するように機能する。また評価値計算部１０７及び最適配置及び充放電電力算出部１０８は、設置計画選出部１８３を実現するように機能する。またデータ読込部１０１は、蓄電池情報取得部１８２を実現するように機能する。出力装置１６０は、出力部１８４を実現するように機能する。
【００２６】
データ読込部１０１は、キーボードやマウス等の入力装置１５０から入力される入力パラメータをパラメータ記憶部１４１に格納する。なお後述するように、パラメータ記憶部１４１は、シミュレーションパラメータテーブル１４１Ａと、蓄電池設定テーブル１４１Ｂとを有して構成されている。
【００２７】
入力パラメータには、電力系統に配置する蓄電池の数や最大充放電電力のような蓄電池に関する情報や、シミュレーション区分、事故区間（事故の発生箇所を示す情報）を含む、蓄電池設置支援装置１００が実行するシミュレーションの実施内容を指定するための情報が含まれる。
【００２８】
これらの入力パラメータがパラメータ記憶部１４１に格納されている様子を図４〜図７に示す。
【００２９】
図４及び図５は、最大充放電有効電力が400MW（メガワット）の蓄電池を電力系統に１つ設置する場合の電力系統のシミュレーションを、区分３により特定される方法で行う場合の入力パラメータの例を示す図である。蓄電池から無効電力も供給される場合は、これに加えて最大無効電力、最大皮相電力を設定する。
【００３０】
蓄電池設置支援装置１００の操作者は、シミュレーション区分として、区分１〜４のいずれかを選択することができる。
【００３１】
シミュレーション区分１が選択された場合-は、蓄電池設置支援装置１００は、電力系統内の特定の位置で事故が発生した場合のシミュレーションを行い（事故の位置は、入力パラメータにより指定され、シミュレーションパラメータテーブルの「事故区間」欄に格納される）、電力系統全体として事故の影響を最小化することが可能な蓄電池の設置場所及び充放電電力を出力する。
【００３２】
このように、本実施形態に係る蓄電池設置支援装置１００は、事故の位置を指定することができるので、例えば過去の実績から事故が起こりやすい場所が特定されている場合には、蓄電池を設置した場合のより正確な対策効果を得ることができる。
【００３３】
また電力系統全体としての事故の影響を最小化するような蓄電池の設置場所及び充放電電力を特定できることにより、事故により生じる被害を全体として抑制できるような対策を講じることが可能となる。
【００３４】
シミュレーション区分２が選択された場合は、蓄電池設置支援装置１００は、電力系統内の特定の位置で事故が発生した場合のシミュレーションを行い（区分１の場合と同様に、事故の位置は、入力パラメータにより指定される）、電力系統内で生じる事故の最も大きな影響を最小化することが可能な蓄電池の設置場所及び充放電電力を出力する。
【００３５】
このように、本実施形態に係る蓄電池設置支援装置１００は、事故の位置を指定することができるので、例えば過去の実績から事故が起こりやすい場所が特定されている場合には、蓄電池を設置した場合のより正確な対策効果を得ることができる。
【００３６】
また電力系統内で生じる事故の最大の影響を最小化するような蓄電池の設置場所及び充放電電力を特定できることにより、事故により生じる最大の被害を抑制できるような対策を講じることが可能となる。
【００３７】
シミュレーション区分３が選択された場合は、蓄電池設置支援装置１００は、電力系統内の様々な位置で事故が発生した場合のシミュレーションをそれぞれ行い、電力系統内のいずれの場所で事故が発生したとしても、電力系統全体として事故の影響を最小化することが可能な蓄電池の設置場所及び事故ごとの充放電電力を出力する。シミュレーション区分３が指定された場合は、入力パラメータの中に事故の位置を特定する情報が含まれなくて良い。
【００３８】
このように、事故の位置を特定せずに、電力系統内の様々な位置で事故が発生した場合をシミュレーションすることにより、例えば長期的な視点から、蓄電池を設置した場合の対策効果を得ることができる。例えば、１０年間の間に生じ得る事故の影響を累積的に全て考慮した場合の蓄電池を設置効果を得ることができる。
【００３９】
シミュレーション区分４が選択された場合は、蓄電池設置支援装置１００は、電力系統内の様々な位置で事故が発生した場合のシミュレーションをそれぞれ行い、電力系統内のいずれの場所で事故が発生したとしても、電力系統内で生じる事故の最も大きな影響を最小化することが可能な蓄電池の設置場所及び事故ごとの充放電電力を出力する。シミュレーション区分４が指定された場合も、入力パラメータの中に事故の位置を特定する情報は含まれなくて良い。
【００４０】
このように、事故の位置を特定せずに、電力系統内の様々な位置で事故が発生した場合をシミュレーションし、しかも電力系統内で生じる事故の最大の影響を最小化するような蓄電池の設置場所及び事故ごとの充放電電力を特定できることにより、例えば長期的な視点から、事故により生じる最大の被害を抑制できるような対策を講じることが可能となる。例えば、１０年間に生じ得る事故により最も影響が大きい箇所を、累積的に全て考慮した場合の蓄電池の設置効果を得ることができる。
【００４１】
図４に示す例では、シミュレーション区分＝３が指定されているので、事故区間は指定されていない。
【００４２】
図６及び図７は、最大充放電有効電力がそれぞれ400MW、350MW、300MWの３個の蓄電池を電力系統に配置し、「11-21」で特定される電力系統上の地点で事故が発生した場合の電力系統のシミュレーションを、区分２により特定される方法で行う場合の入力パラメータの例を示す図である。
【００４３】
以降では、主としてシミュレーション区分を1とした場合の実施形態について説明する。シミュレーション区分を2、3、または4とする場合の実施形態については、必要に応じて変更点を付記しつつ説明する。
【００４４】
図１に戻って、データ読込部１０１は、電力系統データ３００を読み込んで、電力系統データ記憶部１４２に格納する。電力系統データ３００は、電力系統の構成を表す系統情報であり、発電機とその発電電力、各接続点（以下ノードとも記す）、変圧器、負荷とその消費電力、それらの接続関係とその接続線（送電線や配電線など）の電気的特性（インピーダンス等）をデータ化したものである。電力系統データ３００の系統図の一例を図３に示す。
【００４５】
また上記電力系統データ３００を格納する電力系統データ記憶部１４２は、図８〜図１０に示すように、ノード情報テーブル１４２Ａ、発電機情報テーブル１４２Ｂ、ブランチ情報テーブル１４２Ｃを含んで構成される。
【００４６】
図８〜図１０に示されるように、電力系統データ３００には、電力系統の各ノード（接続点）と各ノードにおける電力の状態を表すデータ（ノード情報）や、電力系統に設けられる発電機に関するデータ（発電機情報）、電力系統において隣接するノード間をつなぐ電線路や変圧器等の設備により構成されるブランチにおける電気的特性を表すデータ（ブランチ情報）が含まれる。
【００４７】
＜ノード情報テーブル＞
ノード情報は、図８に示されるように、ノード情報テーブル１４２Ａに記憶される。ノード情報テーブル１４２Ａは、”ノードＮｏ”欄、”有効電力”欄、”無効電力”欄、”電圧”欄を有する。
【００４８】
”ノードＮｏ”欄には、電力系統内の各ノードの識別情報（ノード番号とも記す）が記載される。
【００４９】
”有効電力”欄には、各ノードの位置において生成あるいは消費される有効電力の値が記載される。このため、ノードの位置に負荷が設置されていない場合には、そのノードでは電力は消費も生成もされないから、”有効電力”欄の値は０となる。またノードの位置に蓄電池が設置される場合には、その蓄電池から放電あるいは充電される有効電力の値が記載される。なお本実施形態では、蓄電池から放電される場合の有効電力の値はマイナスであり、充電される場合の有効電力の値はプラスであるとする。
【００５０】
”無効電力”欄には、各ノードの位置における無効電力の値が記載される。このため、ノードの位置に負荷が設置されていない場合には、そのノードでは無効電力は生じないため、”無効電力”欄の値は０となる。蓄電池が無効電力も供給する場合において、当該ノードの位置に蓄電池が設置される場合には、その蓄電池から供給される無効電力の値（系統に対して遅れ無効電力を供給する場合マイナス、進み無効電力を供給する場合プラス）が記載される。
【００５１】
”電圧”欄には、各ノードの位置における電圧の初期値が記載される。
【００５２】
＜発電機情報テーブル＞
発電機情報は、図９に示されるように、発電機情報テーブル１４２Ｂに記憶される。発電機情報テーブル１４２Ｂは、”発電機Ｎｏ”欄、”接続ノード”欄、”有効電力”欄、”無効電力”欄、”電圧”欄、”定格容量”欄を有する。
【００５３】
”発電機Ｎｏ”欄には、各発電機の識別情報が記載される。
【００５４】
”接続ノード”欄には、各発電機が設置される位置を示す情報（ノード番号）が記載される。
【００５５】
”有効電力”欄には、各発電機が発電する有効電力の初期値が記載される。
【００５６】
”無効電力”欄には、各発電機が発電する無効電力の初期値が記載される。
【００５７】
”電圧”欄には、各発電機の設置場所における電圧の値が記載される。
【００５８】
”定格容量”欄には、各発電機が発電可能な電力の定格値が記載される。
【００５９】
＜ブランチ情報テーブル＞
ブランチ情報は、図１０に示されるように、ブランチ情報テーブル１４２Ｃに記憶される。ブランチ情報テーブル１４２Ｃは、”ブランチＮｏ”欄、”ノードＮｏ”欄、”ノードＮｏ”欄、”r”欄、”x”欄、”b”欄、” 変圧比”欄を有する。
【００６０】
”ブランチＮｏ”欄には、各ブランチの識別情報（ブランチ番号とも記す）が記載される。ブランチとは、電力系統上で隣接する２つのノードで挟まれる区間のことである。ブランチは、送電線や配電線、変圧器などの設備により構成される。
【００６１】
”ノードＮｏ”欄には、ブランチの両端のノード番号が記載される。
【００６２】
”r”欄には、各ブランチにおけるレジスタンス値が記載される。
【００６３】
”x”欄には、各ブランチにおけるリアクタンス値が記載される。
【００６４】
”b”欄には、各ブランチにおけるサセプタンス値が記載される。
【００６５】
”変圧比”欄には、各ブランチの両端のノードにおける電圧の比が記載される。なおブランチに変圧器が設置されていない場合には「０」が記載される。
【００６６】
図１に戻って、シミュレーション指令部１０２は、シミュレーションの全体の処理を統括し、電力系統データ記憶部１４２とパラメータ記憶部１４１に記載されている情報を基に、蓄電池設定部１０３、系統事故設定部１０４、電力潮流計算部１０５、電圧位相差計算部１０６、評価値計算部１０７に対して、電力系統のシミュレーションを行う際の各種指令や制御を行う。
【００６７】
例えばシミュレーション指令部１０２は、蓄電池の数や充放電電力、系統事故の発生場所、シミュレーションの実施回数を決定し、シミュレーションを指令する。
【００６８】
蓄電池設定部１０３は、シミュレーション指令部１０２から、電力系統に設置する蓄電池の位置（ノード番号）及び充放電電力に関する情報を取得し、電力系統データ記憶部１４２のノード情報テーブル１４２Ａの該当するノード番号の行において、有効電力欄を書き換えて、上記ノードに蓄電池が設置された状態を模擬するようにする。蓄電池から無効電力が供給される場合は、無効電力欄も併せて書き換える。
【００６９】
系統事故設定部１０４は、シミュレーション指令部１０２から、電力系統に発生する事故の位置（ブランチ番号）に関する情報を取得し、電力系統データ記憶部１４２のブランチ情報テーブル１４２Ｃの該当するブランチ番号の行において、r 、x 、bの各欄を書き換えて、そのブランチにおいて系統事故が発生した状態を模擬するようにする。
【００７０】
電力潮流計算部１０５は、シミュレーション指令部１０２からの指令に基づき、発電機による発電電力や負荷の消費電力、ノードの接続関係、ノード間のインピーダンス等の各種電気的特性などの、電力系統データ記憶部１４２に記録されている系統情報を用いて電力系統の潮流計算（第１潮流計算、第２潮流計算）を行い、電力潮流や各ノードの電圧、電圧位相などを算出する。潮流計算を行うためのアルゴリズムは様々なものが知られており、本実施形態に係る蓄電池設置支援装置１００は、それらの公知のアルゴリズムを用いればよい。もちろん新規のアルゴリズムを用いてもよい。
【００７１】
なお電力潮流計算部１０５は、電力系統に事故が発生していない状況を想定した潮流計算（第１潮流計算）、及び、電力系統に事故が発生した状況を想定した潮流計算（第２潮流計算）を行う。
【００７２】
電力潮流計算部１０５が潮流計算を実施することにより、各ノードにおける電圧の位相が算出された結果を図１３に示す。図１３において、[]内の数字は、電力系統に事故が発生していない場合における各ノードにおける電圧の位相を示し、()内の数字は、電力系統に事故が発生した場合における各ノードにおける電圧の位相を示す。各ノードにおける電圧の位相は、位相の基準として定めた基準ノード（本実施形態ではノード３）からの差により示されている。
【００７３】
なお図１３に示す例では、ノード２１とノード２３との間のブランチで事故（１回線断線事故）が発生した場合を示す。
【００７４】
電圧位相差計算部１０６は、シミュレーション指令部１０２からの指令に基づき、電力潮流計算部１０５が実施した、電力系統に事故が発生していない場合を想定した第１潮流計算によって得られた各ノードにおける電圧の位相から、隣接ノード間の電圧位相差をそれぞれ求め、電圧位相差記憶部１４３に格納する。同様に電圧位相差計算部１０６は、電力系統に事故が発生した場合を想定した第２潮流計算によって得られた各ノードにおける電圧の位相から、隣接ノード間の電圧位相差をそれぞれ求め、電圧位相差記憶部１４３に格納する。
【００７５】
電圧位相差計算部１０６が、各隣接ノード間の系統事故発生前後の電圧位相差をそれぞれ算出し、電圧位相差記憶部１４３に格納する様子を図１１及び図１２に示す。
【００７６】
電圧位相差記憶部１４３は、通常時位相差テーブル１４３Ａと事故発生時位相差テーブル１４３Ｂとを有する。
【００７７】
通常時位相差テーブル１４３Ａは、電力系統に事故が発生していない場合を想定して電圧位相差計算部１０６が第１潮流計算を行うことによって得られる各隣接ノード間の位相差を格納するテーブルである。
【００７８】
事故発生時位相差テーブル１４３Ｂは、電力系統に事故が発生した場合を想定して電圧位相差計算部１０６が第２潮流計算を行うことによって得られる各隣接ノード間の位相差を格納するテーブルである。
【００７９】
図１１に示すように、通常時位相差テーブル１４３Ａは、”区間（ａ，ｂ）”欄、”位相（ノードａ）”欄、”位相（ノードｂ）”欄、”位相差”欄を有する。
【００８０】
”区間（ａ，ｂ）”欄には、電力系統内において隣接する２つのノード（ノードａ、ノードｂ）のペアを特定する情報が記載される。このペアを特定する情報は、ブランチ情報テーブル１４２Ｃに記載される２つのノードＮｏ欄と照合することにより、ブランチ番号に対応させることが可能である。
【００８１】
”位相（ノードａ）”欄には、２つの隣接ノードのうちの一方のノードにおける電圧の位相が記載される。
【００８２】
”位相（ノードｂ）”欄には、他方のノードにおける電圧の位相が記載される。
【００８３】
”位相差”欄には、両ノード間の位相差が記載される。
【００８４】
また図１２に示すように、事故発生時位相差テーブル１４３Ｂは、”区間（ａ，ｂ）”欄、”位相（ノードａ）”欄、”位相（ノードｂ）”欄、”位相差”欄の他に、”蓄電池配置ノード”欄、”蓄電池充放電有効電力”欄、”事故区間”欄を有する。
【００８５】
”蓄電池配置ノード”欄には、電力系統に設置する蓄電池の位置を示す情報（ノード番号）が記載される。
【００８６】
”蓄電池充放電有効電力”欄には、電力系統に事故が発生した場合に、蓄電池が充電あるいは放電する有効電力を示す情報が記載される。
【００８７】
”事故区間”欄には、電力系統に発生する事故の位置を示す情報（ブランチの識別情報）が記載される。
【００８８】
蓄電池から無効電力も供給される場合は、”蓄電池無効電力”欄を追加し、電力系統に事故が発生した場合に、蓄電池が供給する進み無効電力あるいは遅れ無効電力を示す情報を記載する。
【００８９】
図１に戻って、評価値計算部１０７は、シミュレーション指令部１０２からの指令に基づき、電圧位相差記憶部１４３に格納されたデータ（事故発生前後の各隣接ノード間の位相差）を基に、シミュレーションパラメータテーブル１４１Ａに記載されているシミュレーション区分に応じて選択される評価式を用いて、評価値を計算する。
【００９０】
評価式は、事故の前後における各隣接ノード間の位相差の変化の度合いを示す評価値を算出する。例えば本実施形態では、評価値が小さな値であるほど、事故発生前後における各隣接ノード間の位相差の変化が小さい、つまり事故の影響が小さいことを示す。評価式及び評価値については後述する。
【００９１】
評価値計算部１０７は、算出した評価値を、評価値記憶部１４４の評価値一覧テーブル１４４Ａに格納する。評価値一覧テーブル１４４Ａに評価値が記録されている様子を図１４に示す。図１４に示す例では、算出した評価値が小さい順にソートされており、ノード２４に事故時に400MWで有効電力を放電する蓄電池を設置する場合の評価値が最小であることが示されている。
【００９２】
シミュレーション区分を２とした場合は、後述の評価式及び評価値の設定に基づき、”位相差の差の和”の欄が”位相差の差の最大値”に変更される。
【００９３】
シミュレーション区分を３とした場合は、”蓄電池充放電有効電力”欄に事故ごとの充放電有効電力の値が記録されている。
【００９４】
シミュレーション区分を４とした場合は、”蓄電池充放電有効電力”欄に事故ごとの充放電有効電力の値が記録され、後述の評価式及び評価値の設定に基づき、”位相差の差の和”の欄が”位相差の差の最大値”に変更される。
【００９５】
また、いずれのシミュレーション区分においても、蓄電池から無効電力も供給される場合は、上記に加えて供給される無効電力の値も記録されている。
【００９６】
次に図１に戻って、最適配置及び充放電電力算出部１０８は、評価値計算部１０７によって計算された評価値のうち、評価値が最小となるような蓄電池配置場所と充放電電力（シミュレーション区分を３または４とした場合は、事故ごとの充放電電力）を評価値一覧テーブル１４４Ａから選出する。
【００９７】
そして最適配置及び充放電電力算出部１０８は、選出した蓄電池配置場所と充放電電力を示す情報を出力装置１６０へ出力する。選出された蓄電池配置場所と充放電電力を示す情報が出力装置１６０に出力されている様子を図１６に示す。図１６に示す例では、電力系統において、事故時に４００MWの有効電力を充放電する蓄電池をノード２４に設置する様子が画像イメージとして示されている。
【００９８】
なお、シミュレーション区分３または４とした場合は、蓄電池がノード２４に設置する様子とともに、事故ごとの充放電有効電力が出力される。
【００９９】
また、いずれのシミュレーション区分においても、蓄電池から無効電力も供給される場合は、上記に加えて供給される無効電力の値も出力される。
【０１００】
本実施形態に係る蓄電池設置支援装置１００は、上記のようにして、電力系統のモデルデータ（電力系統データ３００）から系統事故をシミュレーションし、系統事故前後の各隣接ノード間での電圧位相差の差を求め、その差を基に事故発生前後における各隣接ノード間の位相差の変化がなるべく小さくなるような蓄電池の配置場所及び充放電電力を求める。これにより、電力系統の系統事故が発生した場合に、送電線または配電線に過剰に電力が送電されることを防止できるような、電力系統上の最適な蓄電池の配置場所と最適な充放電電力を算出することができる。
【０１０１】
＜処理の流れ＞
次に、電力系統における蓄電池の最適な設置場所を決める際に、本実施形態に係る蓄電池設置支援装置１００が行う処理の流れを、図１５に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【０１０２】
以降では、主としてシミュレーション区分を3とした場合に、蓄電池が有効電力のみを充放電する場合の実施形態について説明する。シミュレーション区分を1、2、または4とする場合、及び蓄電池が無効電力を出力する場合の実施形態については、必要に応じて変更点を付記しつつ説明する。
【０１０３】
なお、パラメータ記憶部１４１及び電力系統データ記憶部１４２には、上述した系統情報や入力パラメータなどの各種の情報が既に設定されているものとする。
【０１０４】
例えばパラメータ記憶部１４１には、図４及び図５に示した内容が設定されており、電力系統データ記憶部１４２には、図８〜図１０に示した内容が設定されているものとする。
【０１０５】
まず蓄電池設置支援装置１００は、電力系統に事故が発生していない状況を想定した潮流計算（第１潮流計算）を行い、電力系統における各隣接ノード間の電圧の位相差を求める（S1000、S1010）。
【０１０６】
具体的には、シミュレーション指令部１０２は、電力潮流計算部１０５に対し、電力系統データ記憶部１４２に記録されている系統情報を用いて電力系統の潮流計算（第１潮流計算）を行わせる。そして電力潮流計算部１０５は、電力系統に事故が発生していない場合の電力潮流や各ノードの電圧、電圧位相などを算出する（S1000）。
【０１０７】
次にシミュレーション指令部１０２は、電圧位相差計算部１０６に対し、電力潮流計算部１０５が実施した第１潮流計算によって得られた各ノードにおける電圧の位相から、各隣接ノード間の系統事故発生前の電圧位相差を算出し、通常時位相差テーブル１４３Ａに格納する（S1010）。
【０１０８】
次にシミュレーション指令部１０２は、シミュレーションパラメータテーブル１４１Ａから、蓄電池数=1を取得し、ノード情報テーブル１４２Ａから、電力系統内のノード数=47（蓄電池の配置候補位置の数に対応する）を取得する（S1020）。
【０１０９】
そしてシミュレーション指令部１０２は、電力系統に配置する蓄電池の数（1）に相当する１次元の配列（Ｃ言語等のプログラミング言語において用いられる配列）をメモリ１２０に確保するとともに、配置候補位置の数（47）をループ回数として設定する（S1020、S1120）。
【０１１０】
これにより、蓄電池設置支援装置１００は、電力系統内において蓄電池の配置候補位置となる４７個の各ノードにそれぞれ蓄電池を設置したそれぞれの場合について、潮流計算（第２潮流計算）を行う。
【０１１１】
次にシミュレーション指令部１０２は、シミュレーションパラメータテーブル１４１Ａから蓄電池数=1を取得し、蓄電池設定テーブル１４１Ｂから、蓄電池の最大充放電有効電力として400[MW]を取得する（S1030）。
【０１１２】
そしてシミュレーション指令部１０２は、電力系統に配置する蓄電池の数（1）に相当する１次元の配列をメモリ１２０に確保するとともに、蓄電池の最大充放電有効電力（400MW）に基づいて、-400（400MWを充電する）から+400(400MWを放電する)まで、一例として1MW刻みで801回をループ回数として設定する（S1030、S1110）。
【０１１３】
これにより、蓄電池設置支援装置１００は、電力系統内において事故が発生した時に蓄電池が400MW の有効電力を充電するケースから、事故発生時に400MWの有効電力を放電するケースまでの1MW刻みの各ケースについて、潮流計算（第２潮流計算）を行う。
【０１１４】
蓄電池から無効電力も供給される場合は、Ｓ１０３０において、蓄電池設定テーブル１４１Ｂから最大充放電有効電力とともに、最大無効電力と最大皮相電力を取得する。つぎに、Ｓ１０３０及びＳ１１１０において、電力系統に配置する蓄電池の数に相当する２次元の配列をメモリ１２０に確保するとともに、蓄電池の有効電力に対するループの内側に無効電力に対するループを形成し、各ケースについて、式（a）を違反しない場合に、潮流計算（第２潮流計算）を行う。
【０１１５】
【数１】
0006299533.tif 000002
ただし、xaは蓄電池の充放電有効電力、xrは蓄電池の無効電力、Aは最大皮相電力である。
【０１１６】
次にシミュレーション指令部１０２は、シミュレーションパラメータテーブル１４１Ａからシミュレーション区分=3を取得し、ブランチ情報テーブル１４２Ｃから、ブランチ数=61（事故発生箇所の数に対応する）を取得する（S1040）。
【０１１７】
そしてシミュレーション指令部１０２は、電力系統における事故発生箇所の数（61）をループ回数として設定する（S1040、S1100）。
【０１１８】
これにより、蓄電池設置支援装置１００は、電力系統内において事故の発生箇所になりうる61か所のそれぞれの位置で事故が発生したそれぞれの場合について第２潮流計算を行う。
【０１１９】
シミュレーション区分を1または2とする場合は、Ｓ１０４０において、シミュレーションパラメータテーブル１４１Ａから事故区間を取得し、取得された事故区間のみで第２潮流計算を行うように設定を行う。
【０１２０】
次にシミュレーション指令部１０２は、蓄電池設定部１０３に対して、電力系統に設置する蓄電池の位置（ノード番号）及び充放電電力に関する情報を通知する。そして蓄電池設定部１０３は、電力系統データ記憶部１４２のノード情報テーブル１４２Ａの該当するノード番号の行において、有効電力欄を（蓄電池から無効電力も供給される場合は無効電力欄も）操作して、上記ノードに蓄電池が設置された状態を表すようにする（S1050）。このようにして、ノード情報テーブル１４２Ａの有効電力に（蓄電池から無効電力も供給される場合は無効電力にも）蓄電池の充放電電力が設定される。
【０１２１】
例えば、蓄電池設定部１０３は、初回ループ実行時は、ノード情報テーブル１４２Ａの該当するノード番号の行において有効電力の欄に-400と設定し、蓄電池が400MWを充電する設定とする。その後蓄電池設定部１０３は、充放電有効電力の繰り返し回数ごとに、上記の有効電力の欄の値を変更する。
【０１２２】
次にシミュレーション指令部１０２は、系統事故設定部１０４に対して、電力系統に発生する事故の位置（ブランチ番号）に関する情報を通知する。そして系統事故設定部１０４は、電力系統データ記憶部１４２のブランチ情報テーブル１４２Ｃの該当するブランチ番号の行において、r 、x 、bの各欄の値を操作して、そのブランチにおいて系統事故が発生した状態を表すようにする（S1060）。このようにして、ブランチ情報テーブル１４２Ｃのr、x、bの各欄の値が、事故発生時の状態を模擬するように変更される。
【０１２３】
例えば系統事故設定部１０４は、rとxの値を2倍にし、bの値を0.5倍に変更することで、当該ブランチを構成する2回線の送配電線のうちの1回線が断線する事故が発生したことを模擬することができる。
【０１２４】
次にシミュレーション指令部１０２は、電力潮流計算部１０５に対して、電力系統データ記憶部１４２に記録されている系統情報を用いて電力系統の潮流計算（第２潮流計算）を行わせる。そして電力潮流計算部１０５は、蓄電池に関する設定と系統事故に関する設定が反映された電力系統データ記憶部１４２のデータを読込み、電力系統に事故が発生した場合の電力潮流や各ノードの電圧、電圧位相などを算出する（S1070）。
【０１２５】
次にシミュレーション指令部１０２は、電圧位相差計算部１０６に対して、電力潮流計算部１０５が実施した電力系統に事故が発生した状況を想定した潮流計算（第２潮流計算）によって得られた各ノードにおける電圧の位相から、各隣接ノード間の系統事故発生後の電圧位相差を算出させる。そして、電圧位相差計算部１０６は、算出した位相差を事故発生時位相差テーブル１４３Ｂに格納する（S1080）。
【０１２６】
次にシミュレーション指令部１０２は、評価値計算部１０７に対して、電圧位相差記憶部１４３に格納されたデータ（事故発生前後の各隣接ノード間の位相差）を基に、シミュレーションパラメータテーブル１４１Ａに記載されているシミュレーション区分に応じて選択される評価式を用いて、評価値を計算させる（S1090）。
【０１２７】
評価値計算部１０７は、通常時位相差テーブル１４３Ａに記録されている各隣接ノード間の位相差と、事故発生時位相差テーブル１４３Ｂに記録されている各隣接ノード間の位相差と、の差（つまり位相差の差）を隣接ノード間毎に求める。そして評価値計算部１０７は、一例として、電力系統内の各隣接ノード間の位相差の差を、蓄電池配置位置別、及び蓄電池の充放電電力別にそれぞれ合計し、それらの合計値を評価値一覧テーブル１４４Ａに評価値として記録していく。
【０１２８】
そして最適配置及び充放電電力算出部１０８は、評価値が最小となる蓄電池の配置位置及び及び充放電電力を評価値一覧テーブル１４４Ａから抽出する（S1130）。そして最適配置及び充放電電力算出部１０８は、蓄電池の最適配置位置及び最適充放電電力を、出力装置１６０に出力する。
【０１２９】
次に、評価値計算部１０７が評価値を算出する際に用いる評価式について説明する。
【０１３０】
上述した様に、蓄電池設置支援装置１００は、シミュレーション区分により指定された評価式を用いて評価値を算出する。
【０１３１】
＜シミュレーション区分＝１の場合＞
シミュレーション区分＝１が指定された場合、評価値計算部１０７は、第１潮流計算により求めた各隣接ノード間の電圧の位相差と、第２潮流計算により求めた各隣接ノード間の電圧の位相差と、の差分を電力系統内で足し合わせた和を評価値とし、この評価値を、蓄電池の設置候補位置別、及び蓄電池の充放電電力別にそれぞれ求めて評価値記憶部１４４に格納する。
【０１３２】
より具体的には、蓄電池から有効電力のみが充放電される場合は、評価値計算部１０７は、電圧位相差記憶部１４３を参照し、式（１）を評価式として用いることで評価値を計算し、評価値記憶部１４４に格納する。
【０１３３】
そして最適配置及び充放電電力算出部１０８は、和（評価値）が最小になるような蓄電池の設置位置及び充放電電力を求める。最適配置及び充放電電力算出部１０８が上記評価値の最小値を求める様子は式（２）により表現できる。
【０１３４】
【数２】
0006299533.tif 000003
【０１３５】
【数３】
0006299533.tif 000004
ただし、各変数の定義は下記の式（３）〜（９）により定められる。
【０１３６】
【数４】
0006299533.tif 000005
本実施形態に係る蓄電池設置支援装置１００は、このように蓄電池の設置位置及び充放電電力を求めることにより、特定の位置で事故が発生した場合に、電力系統全体として事故の影響を最小化することができるような蓄電池の設置場所及び充放電電力を求めることができる。
【０１３７】
蓄電池から無効電力も供給される場合は、最適配置及び充放電電力算出部１０８が上記評価値の最小値を求める様子は式（１０）と（１１）により表現できる。
【０１３８】
【数５】
0006299533.tif 000006
【０１３９】
【数６】
0006299533.tif 000007
ただし、各変数の定義は式（４）〜（８）、（１２）、（１３）により定められる。
【０１４０】
【数７】
0006299533.tif 000008
＜シミュレーション区分＝２の場合＞
シミュレーション区分＝２が指定された場合、評価値計算部１０７は、第１潮流計算により求めた各隣接ノード間の電圧の位相差と、第２潮流計算により求めた各隣接ノード間の電圧の位相差と、の差分の最大値を評価値とし、この評価値を、蓄電池の設置候補位置別、及び蓄電池の充放電電力別にそれぞれ求めて評価値記憶部１４４に格納する。
【０１４１】
より具体的には、蓄電池から有効電力のみが充放電される場合は、評価値計算部１０７は、電圧位相差記憶部１４３を参照し、式（１４）を評価式として用いることで評価値を計算し、評価値記憶部１４４に格納する。各変数の定義は式（３）〜（９）により定められる。
【０１４２】
そして最適配置及び充放電電力算出部１０８は、最大値（評価値）が最小になるような蓄電池の設置位置及び充放電電力を求める。最適配置及び充放電電力算出部１０８が上記評価値の最小値を求める様子は式（１５）により表現できる。
【０１４３】
【数８】
0006299533.tif 000009
【０１４４】
【数９】
0006299533.tif 000010
本実施形態に係る蓄電池設置支援装置１００は、このように蓄電池の設置位置及び充放電電力を求めることにより、特定の位置で事故が発生した場合に電力系統内で生じる事故の最も大きな影響を最小化することができるような蓄電池の設置場所及び充放電電力を求めることができる。
【０１４５】
蓄電池から無効電力も供給される場合は、最適配置及び充放電電力算出部１０８が上記評価値の最小値を求める様子は式（１６）と（１７）により表現できる。
【０１４６】
【数１０】
0006299533.tif 000011
【０１４７】
【数１１】
0006299533.tif 000012
ただし、各変数の定義は式（４）〜（８）、（１２）、（１３）により定められる。
【０１４８】
＜シミュレーション区分＝３の場合＞
シミュレーション区分＝３が指定された場合、評価値計算部１０７は、第１潮流計算により求めた各隣接ノード間の電圧の位相差と、第２潮流計算により求めた各隣接ノード間の電圧の位相差と、の差分を電力系統内で足し合わせた和を、蓄電池の設置候補位置別、蓄電池の充放電電力別、及び事故の発生箇所別にそれぞれ求め、和が最小値になるような蓄電池の充放電電力を、蓄電池の設置候補位置別、及び事故の発生箇所別に求める。
【０１４９】
そして評価値計算部１０７は、上記各最小値を蓄電池の設置候補位置別に足し合わせた合計値（つまり各事故発生位置における上記最小値を設置候補位置別に足し合わせた合計値）を評価値とし、この評価値（合計値）を、評価値記憶部１４４に格納する。
【０１５０】
より具体的には、蓄電池から有効電力のみが充放電される場合は、評価値計算部１０７は、電圧位相差記憶部１４３を参照し、式（１８）を評価式として用いることで評価値を計算し、評価値記憶部１４４に格納する。各変数の定義は式（３）〜（９）により定められる。
【０１５１】
そして最適配置及び充放電電力算出部１０８は、上記合計値（評価値）が最小になるような蓄電池の設置位置及び事故ごとの充放電電力を求める。最適配置及び充放電電力算出部１０８が上記評価値の最小値を求める様子は式（１９）により表現できる。
【０１５２】
【数１２】
0006299533.tif 000013
【０１５３】
【数１３】
0006299533.tif 000014
本実施形態に係る蓄電池設置支援装置１００は、このように蓄電池の設置位置及び充放電電力を求めることにより、電力系統内の様々な場所で事故が発生した場合の電力系統全体として事故の影響を最小化することができるような蓄電池の設置場所及び事故ごとの充放電電力を求めることができる。
【０１５４】
蓄電池から無効電力も供給される場合は、最適配置及び充放電電力算出部１０８が上記評価値の最小値を求める様子は式（２０）と（２１）により表現できる。
【０１５５】
【数１４】
0006299533.tif 000015
【０１５６】
【数１５】
0006299533.tif 000016
ただし、各変数の定義は式（４）〜（８）、（１２）、（１３）により定められる。
【０１５７】
＜シミュレーション区分＝４の場合＞
シミュレーション区分＝４が指定された場合、評価値計算部１０７は、第１潮流計算により求めた各隣接ノード間の電圧の位相差と、第２潮流計算により求めた各隣接ノード間の電圧の位相差と、の差分の最大値を、蓄電池の設置候補位置別、蓄電池の充放電電力別、及び事故の発生箇所別にそれぞれ求め、最大値が最小になるような蓄電池の充放電電力を、蓄電池の設置候補位置別、及び事故の発生箇所別に求める。
【０１５８】
そして評価値計算部１０７は、上記各最小値を蓄電池の設置候補位置別に足し合わせた合計値（つまり各事故発生位置における上記最小値を設置候補位置別に足し合わせた合計値）を評価値とし、この評価値（合計値）を、評価値記憶部１４４に格納する。
【０１５９】
より具体的には、蓄電池から有効電力のみが充放電される場合は、評価値計算部１０７は、電圧位相差記憶部１４３を参照し、式（２２）を評価式として用いることで評価値を計算し、評価値記憶部１４４に格納する。各変数の定義は式（３）〜（９）により定められる。
【０１６０】
そして最適配置及び充放電電力算出部１０８は、上記合計値（評価値）が最小になるような蓄電池の設置位置を求める。最適配置及び充放電電力算出部１０８が上記評価値の最小値を求める様子は式（２３）により表現できる。
【０１６１】
【数１６】
0006299533.tif 000017
【０１６２】
【数１７】
0006299533.tif 000018
本実施形態に係る蓄電池設置支援装置１００は、このように蓄電池の設置位置及び充放電電力を求めることにより、電力系統内の様々な場所で事故が発生した場合の電力系統内で生じる事故の最も大きな影響を最小化することができるような蓄電池の設置場所及び事故ごとの充放電電力を求めることができる。
【０１６３】
蓄電池から無効電力も供給される場合は、最適配置及び充放電電力算出部１０８が上記評価値の最小値を求める様子は式（２４）と（２５）により表現できる。
【０１６４】
【数１８】
0006299533.tif 000019
【０１６５】
【数１９】
0006299533.tif 000020
ただし、各変数の定義は式（４）〜（８）、（１２）、（１３）により定められる。
【０１６６】
次に、本実施形態に係る蓄電池設置支援装置１００が定めた位置に蓄電池を設置することによって、電力系統の系統事故が発生した場合に、送電線または配電線に過剰に電力が送電されることが防止でき、電力系統を安定化させることができる様子を、図１７〜図２０を参照しながら説明する。
【０１６７】
図１７及び図１８に示すように、有効電力Psと無効電力Qsを供給する電源Ｓと、負荷Ｌと、が2回線の送配電線Ｔを介して接続されて構成される電力系統を考える。図１８に示すように、送配電線Ｔの各回線には、有効電力が0.5Psずつ流れている。
【０１６８】
このとき、送配電線Ｔを介して負荷Ｌに供給される有効電力Prと無効電力Qrは、図１７に示すように、負荷Ｌにおける電圧位相を基準とする電源Ｓにおける電圧位相をδとして、以下の式（２６）で求まることが知られている。
【０１６９】
【数２０】
0006299533.tif 000021
電力系統に事故が発生していない時は、図１８に示すように、送配電線Ｔの各回線には、有効電力が0.5Prずつ流れているが、図１９に示すように、2回線の送配電線Ｔのうち1回線が事故により断線すると、断線していない方の送配電線Ｔには2倍の有効電力Prが流れる。そのため、式（２６）に示す関係に従って、事故後における負荷Ｌと電源Ｓとの電圧位相差δも2倍となる。また限界値以上に有効電力が流れた場合、さらに断線が発生する可能性がある。
【０１７０】
このような事態を防止するため、図２０に示すように、蓄電池Ｃを設け、この蓄電池Ｃから有効電力を出力することで、断線していない方の送配電線Ｔに流れる有効電力を抑制することができる。またこの時、負荷Ｌと電源Ｓとの電圧位相差δも小さくなる。
【０１７１】
従って、電力系統で発生する事故をシミュレーションし、事故発生時に各地点で生じる電圧位相差の変化が最小となるような蓄電池の配置位置と充放電電力を求めることで、実際に蓄電池を設置する前に、送電線または配電線に過剰に電力が送電されることを防止する蓄電池の最適配置と最適充放電電力が算定できる。
【０１７２】
＝＝第２実施形態＝＝
第２実施形態に係る蓄電池設置支援装置１００は、第1実施形態に係る蓄電池設置支援装置１００に対して、蓄電池の最適な配置位置及び充放電電力を求めるための計算時間をより短縮することが可能に構成されている。
【０１７３】
より具体的には、本実施形態に係る蓄電池設置支援装置１００は、系統情報に含まれるインピーダンス情報を基にシミュレーションパラメータを決定すると共に、シミュレーション履歴を記憶することによってシミュレーション回数を削減し、計算時間を短縮することができる。
【０１７４】
詳細は後述するが、蓄電池設置支援装置１００は、蓄電池の設置候補位置を、各ブランチの電気的特性に基づいて選択される隣接ノードに順次移動させながら繰り返し第２潮流計算を行うようにする。
【０１７５】
本実施形態に係る蓄電池設置支援装置１００は、図２１に示すように、データ読込部１０１、シミュレーション指令部１０２、蓄電池設定部１０３、系統事故設定部１０４、電力潮流計算部１０５、電圧位相差計算部１０６、評価値計算部１０７、最適配置及び充放電電力算出部１０８、パラメータ記憶部１４１、電力系統データ記憶部１４２、電圧位相差記憶部１４３、シミュレーション履歴記憶部１４５の各機能ブロックを備えて構成されている。
【０１７６】
これらの各機能については、第１実施形態における説明と共に、後述する本実施形態に係る蓄電池設置支援装置１００が行う処理の流れを説明する中で説明する。
【０１７７】
以降では、主としてシミュレーション区分を1とした場合に、蓄電池が有効電力のみを充放電する場合の実施形態について説明する。シミュレーション区分を2、 3、 または4とする場合、及び蓄電池が無効電力を供給する場合は、第１実施形態における説明と同様の変更を施すことで実施することができる。
【０１７８】
蓄電池設置支援装置１００が行う処理の流れを示すフローチャートを図２２に示す。
【０１７９】
なお、本実施形態においても、パラメータ記憶部１４１及び電力系統データ記憶部１４２には、系統情報や入力パラメータなどの各種の情報が既に設定されているものとする。
【０１８０】
まず蓄電池設置支援装置１００は、電力系統に事故が発生していない場合を想定した潮流計算（第１潮流計算）を行い、電力系統における各隣接ノード間の電圧の位相差を求める（S2000、S2010）。
【０１８１】
具体的には、シミュレーション指令部１０２は、電力潮流計算部１０５に対し、電力系統データ記憶部１４２に記録されている系統情報を用いて電力系統の潮流計算（第１潮流計算）を行わせる。そして電力潮流計算部１０５は、電力系統に事故が発生していない場合の電力潮流や各ノードの電圧、電圧位相などを算出する（S2000）。
【０１８２】
次にシミュレーション指令部１０２は、電圧位相差計算部１０６に対し、電力潮流計算部１０５が実施した第１潮流計算によって得られた各ノードにおける電圧の位相から、各隣接ノード間の系統事故発生前の電圧位相差を算出し、通常時位相差テーブル１４３Ａに格納する（S2010）。
【０１８３】
次に、シミュレーション指令部１０２は、蓄電池の初期設定を行う（S2020）。本実施形態に係るシミュレーション指令部１０２は、一例として、初期設定時にはランダムに蓄電池をノード上に配置する。例えば3個の蓄電池の最適配置場所を求めるシミュレーションを行う場合には、シミュレーション指令部１０２はランダムに3個の蓄電池をノード上に初期配置する。例えば図２３には、蓄電池Ａをノード(21)に、蓄電池Ｂをノード(37)に、蓄電池Ｃをノード(30)に初期配置する様子が示されている。
【０１８４】
次にシミュレーション指令部１０２は、蓄電池の配置及び充放電電力設定を行う（S2030）。シミュレーション指令部１０２は、後述する最適解保存テーブル１４５Ｂに蓄電池の配置位置及び充放電電力の最適解が記録されている場合には、最適解保存テーブル１４５Ｂから、その最適解を取得する。最適解保存テーブル１４５Ｂに最適解が記録されていない場合には、シミュレーション指令部１０２は、S2020で設定した初期設定を取得する。
【０１８５】
そしてシミュレーション指令部１０２は、蓄電池の次の設置候補位置を、ブランチ情報テーブル１４２Ｃに記載されている電気的特性に基づいて設定する。
【０１８６】
例えば図２３に示すように、初期設定で蓄電池Ａを配置したノード(21)は、ノード(11)、ノード(23)、ノード(22)と隣接しているが、ブランチ情報テーブル１４２Ｃを参照すると、ノード(21)とノード(22)間のインピーダンス（r,x）が一番小さいことがわかる。
【０１８７】
従って、シミュレーション指令部１０２は、例えば蓄電池Ａの次の配置候補位置をノード(22)に設定し、蓄電池Ｂはノード(37)のまま、蓄電池Ｃはノード(30)のままとする。
【０１８８】
シミュレーション司令部１０２は、次の配置候補位置がすでにシミュレーション履歴テーブル１４５Ａに含まれているかを確認し、履歴テーブル１４５Ａに含まれている場合は、蓄電池Ａの配置ノードをノード（２１）に戻し、蓄電池Ｂの配置をインピーダンス情報を基に設定する。新たに設定した配置候補位置もシミュレーション履歴テーブル１４５Ａに含まれている場合は、蓄電池Ｂの配置ノードをノード（３７）に戻し、蓄電池Ｃの配置をインピーダンス情報を基に設定する。新たに設定した配置候補位置もシミュレーション履歴テーブル１４５Ａに含まれている場合は、蓄電池Ｃの配置ノードをノード（３０）に戻し、蓄電池Ａの配置ノードをノード（２１）の周りでインピーダンスが２番目に小さいブランチの先のノード（２３）に設定し、新たに設定した配置候補位置がシミュレーション履歴テーブル１４５Ａに含まれているかを確認する。シミュレーション司令部１０２は、シミュレーション履歴テーブル１４５Ａに含まれていない配置が得られるまで、この手順を順次繰り返す。最適解２２、３０、３７に対して上記手順によって設定しうるすべての設定候補を確認し、そのいずれもシミュレーション履歴テーブル１４５Ａに含まれている場合は、シミュレーション履歴テーブル１４５Ａから最適解の次に評価値が小さい配置を取得して、上記手順にしたがって、シミュレーション履歴テーブル１４５Ａに含まれていない配置を順次探しだす。シミュレーション履歴テーブル１４５Ａから最適解の次に評価値が小さい配置に対して上記手順によって設定しうるすべての設定候補を確認しても、シミュレーション履歴テーブル１４５Ａに含まれていない候補が得られない場合は、最適解の次の次に評価値が小さい配置を取得し、上記手順にしたがって、シミュレーション履歴テーブル１４５Ａに含まれていない配置を順次探しだす。以上の手順をシミュレーション履歴テーブル１４５Ａ上に存在するすべての配置に対して実施してもシミュレーション履歴テーブル１４５Ａ上に含まれない配置が得られない場合は、シミュレーション履歴テーブル１４５Ａ上に含まれない範囲内でランダムに蓄電池をノード上に配置する。
【０１８９】
次にシミュレーション指令部１０２は、蓄電池の設定を行う（S2040）。具体的には、シミュレーション指令部１０２は、蓄電池設定部１０３に対して、電力系統に設置する蓄電池の位置（ノード番号）及び充放電電力に関する情報を通知する。そして蓄電池設定部１０３は、電力系統データ記憶部１４２のノード情報テーブル１４２Ａの該当するノード番号の行において、有効電力欄を操作して、上記ノードに蓄電池が設置された状態を表すようにする。このようにして、ノード情報テーブル１４２Ａの有効電力に蓄電池の充放電有効電力が設定される。
【０１９０】
次にシミュレーション指令部１０２は、系統事故設定部１０４に対して、電力系統に発生する事故の位置（ブランチ番号）に関する情報を通知する。そして系統事故設定部１０４は、電力系統データ記憶部１４２のブランチ情報テーブル１４２Ｃの該当するブランチ番号の行において、r 、x 、bの各欄の値を操作して、そのブランチにおいて系統事故が発生した状態を表すようにする（S2050）。このようにして、ブランチ情報テーブル１４２Ｃのr、x、bの各欄の値が、事故発生時の状態を模擬するように変更される。
【０１９１】
次にシミュレーション指令部１０２は、電力潮流計算部１０５に対して、電力系統データ記憶部１４２に記録されている系統情報を用いて電力系統の潮流計算（第２潮流計算）を行わせる。そして電力潮流計算部１０５は、蓄電池に関する設定と系統事故に関する設定が反映された電力系統データ記憶部１４２のデータを読込み、電力系統に事故が発生した場合の電力潮流や各ノードの電圧、電圧位相などを算出する（S2060）。
【０１９２】
次にシミュレーション指令部１０２は、電圧位相差計算部１０６に対して、電力潮流計算部１０５が実施した電力系統に事故が発生した場合を想定した潮流計算（第２潮流計算）によって得られた各ノードにおける電圧の位相から、各隣接ノード間の系統事故発生後の電圧位相差を算出させる。そして、電圧位相差計算部１０６は、算出した位相差を事故発生時位相差テーブル１４３Ｂに格納する（S2070）。
【０１９３】
次にシミュレーション指令部１０２は、評価値計算部１０７に対して、電圧位相差記憶部１４３に格納されたデータ（事故発生前後の各隣接ノード間の位相差）を基に、シミュレーションパラメータテーブル１４１Ａに記載されているシミュレーション区分に応じて選択される評価式を用いて、評価値を計算させる（S2080）。
【０１９４】
評価値計算部１０７は、通常時位相差テーブル１４３Ａに記録されている各隣接ノード間の位相差と、事故発生時位相差テーブル１４３Ｂに記録されている各隣接ノード間の位相差と、の差（つまり位相差の差）を隣接ノード間毎に求める。そして評価値計算部１０７は、一例として、電力系統内の各隣接ノード間の位相差の差を合計し、その合計値をシミュレーション履歴記憶部１４５に評価値として記録する。
【０１９５】
シミュレーション履歴記憶部１４５は、図２４及び図２５に示すように、シミュレーション履歴テーブル１４５Ａと、最適解保存テーブル１４５Ｂとを有して構成されている。
【０１９６】
評価値計算部１０７は、図２４に示すように、上記評価値を蓄電池の配置及び充放電電力と共に、シミュレーション履歴記憶部１４５内のシミュレーション履歴テーブル１４５Ａに記録する。
【０１９７】
次に、最適配置及び充放電電力算出部１０８は、シミュレーション履歴テーブル１４５Ａに記録されている評価値の内、評価値が最小となる蓄電池の配置位置、充放電電力及び評価値をシミュレーション履歴テーブル１４５Ａから抽出し、最適解保存テーブル１４５Ｂに保存する（S2090）。
【０１９８】
シミュレーション指令部１０２は、シミュレーション履歴テーブル１４５Ａに保存されている履歴と重複しない組合せでシミュレーション終了条件が成立するまで、インピーダンス情報を基に蓄電池の配置組合せを変更し、処理を繰り返す（S2100）。
【０１９９】
このシミュレーション終了条件は、一定時間の経過や、シミュレーションの繰り返し回数、または一定のシミュレーション回数を繰り返しても最適解保存テーブル１４５Ｂが更新されなかった場合、もしくはそれらを複合した条件として設定することができる。
【０２００】
そしてシミュレーション終了条件が成立した場合は、最適配置及び充放電電力算出部１０８は、最適解保存テーブル１４５Ｂに格納されている評価値が最小となる蓄電池の配置位置及び充放電電力を抽出する（S2110）。そして最適配置及び充放電電力算出部１０８は、蓄電池の最適配置位置及び最適充放電電力を、出力装置１６０に出力する。
【０２０１】
このように、本実施形態に係る蓄電池設置支援装置１００は、蓄電池の設置候補位置を、インピーダンス等の電気的特性に基づいて選択される隣接ノードに順次移動させながら繰り返し第２潮流計算を行うようにすることで、蓄電池の全配置パターンをシミュレーションせずとも蓄電池の最適配置場所及び充放電電力が算出できるため、大幅に計算時間を短縮することが可能となる。
【０２０２】
また本実施形態に係る蓄電池設置支援装置１００は、蓄電池の初期配置をランダムに設定するため、最適解を得るまでに要する時間を短くできる可能性を高めることができる。
【０２０３】
＝＝第３実施形態＝＝
上記第１実施形態及び第２実施形態に係る蓄電池設置支援装置１００は、区分１〜区分４のいずれかを選択して、シミュレーションを実施したが、第３実施形態に係る蓄電池設置支援装置１００は、区分１〜区分４の他に区分５を選択してシミュレーションを実施することができる。
【０２０４】
区分５が選択された場合は、蓄電池設置支援装置１００は、区分１、区分２、区分３、区分４の全ての区分のシミュレーションを実施する。そして蓄電池設置支援装置１００は、各区分のシミュレーションを実行した結果（蓄電池の最適な配置位置及び事故ごとの充放電電力）をそれぞれ出力する。
【０２０５】
このような態様により、あらゆる事故の発生パターンを想定した中での最適な蓄電池の配置位置及び事故ごとの充放電電力を定めることが可能となる。
【０２０６】
なお上述した各実施の形態は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。
【０２０７】
例えば、第２実施形態において蓄電池の次の配置候補位置を決める場合、タブーサーチなどのメタヒューリスティックな手法を適用することも可能である。
【符号の説明】
【０２０８】
１００    蓄電池設置支援装置
１０１    データ読込部
１０２    シミュレーション指令部
１０３    蓄電池設定部
１０４    系統事故設定部
１０５    電力潮流計算部
１０６    電圧位相差計算部
１０７    評価値計算部
１０８    最適配置及び充放電電力算出部
１１０    ＣＰＵ
１２０    メモリ
１３０    通信装置
１４０    記憶装置
１４１    パラメータ記憶部
１４１Ａ  シミュレーションパラメータテーブル
１４１Ｂ  蓄電池設定テーブル
１４２    電力系統データ記憶部
１４２Ａ  ノード情報テーブル
１４２Ｂ  発電機情報テーブル
１４２Ｃ  ブランチ情報テーブル
１４３    電圧位相差記憶部
１４３Ａ  通常時位相差テーブル
１４３Ｂ  事故発生時位相差テーブル
１４４    評価値記憶部
１４４Ａ  評価値一覧テーブル
１４５    シミュレーション履歴記憶部
１４５Ａ  シミュレーション履歴テーブル
１４５Ｂ  最適解保存テーブル
１５０    入力装置
１６０    出力装置
１７０    記録媒体読取装置
１８０    第１潮流計算実行部
１８１    第２潮流計算実行部
１８２    蓄電池情報取得部
１８３    設置計画選出部
１８４    出力部
３００    電力系統データ
６００    制御プログラム
８００    記録媒体
Ｓ        電源
Ｌ        負荷
Ｔ        送電線
Ｃ        蓄電池
【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】
0006299533.tif 000033
【図１３】
0006299533.tif 000034
【図１４】
0006299533.tif 000035
【図１５】
0006299533.tif 000036
【図１６】
0006299533.tif 000037
【図１７】
0006299533.tif 000038
【図１８】
0006299533.tif 000039
【図１９】
0006299533.tif 000040
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
0006299533.tif 000043
【図２３】
0006299533.tif 000044
【図２４】
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【図２５】
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