(57)【要約】【課題】位相調整器配分行列を用いた処理により、簡便に過負荷を解消又は防止することにある。【解決手段】電力系統におけるノード注入量と各ブランチの潮流変化量との関係を示す配分行列及び位相調整器のリアクタンスを用いて位相調整器が接続された両端ノードから電力系統側を見たループインピーダンスを計算する手段１、ノード注入量配分行列を用いて位相調整器設置点の潮流変化量と変圧器等の各ブランチの潮流変化量との関係を計算する手段２及びループインピーダンスと位相調整器設置点の潮流変化量と各ブランチの潮流変化量との関係を求め、これを行列として表す手段３からなる位相調整器配分行列作成手段と、この位相調整器配分行列を用いて、位相調整器の位相調整量と各ブランチの潮流変化量との関係から、過負荷を解消する位相調整器の位相調整量を求める手段とを備える。【選択図】      図２
2005354835.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統における送電線や変圧器等の各ブランチを流れる潮流量が設備容量を超える過負荷が発生したとき又は過負荷が予想されるとき、ノードに接続された位相調整器の位相調整を行なって過負荷を解消する過負荷解消装置において、
電力系統におけるノード注入量と送電線や変圧器等の各ブランチの潮流変化量との関係を示すノード注入量配分行列及び位相調整器のリアクタンスを用いて前記位相調整器が接続された両端ノードから電力系統側を見たループインピーダンスを計算するループインピーダンス計算手段、前記ノード注入量配分行列を用いて位相調整器設置点の潮流変化量と前記各ブランチの潮流変化量との関係を計算するブランチ潮流分流比計算手段及び前記ループインピーダンス計算手段で求めたループインピーダンスとブランチ潮流分流比計算手段で求めた位相調整器設置点の潮流変化量と前記各ブランチの潮流変化量との関係を求め、これを行列として表す手段からなる位相調整器配分行列作成手段と、
この位相調整器配分行列作成手段で作成された位相調整器配分行列を用いて、位相調整器の位相調整量と前記各ブランチの潮流変化量との関係から、過負荷を解消又は防止する位相調整器の位相調整量を求める手段とを備えたことを特徴とする過負荷解消装置。
【請求項２】
請求項１記載の過負荷解消装置において、位相調整器が複数ある場合、位相調整器配分行列作成手段で作成された位相調整器配分行列を用いて最も効果がある位相調整器から位相調整するようにしたことを特徴とする過負荷解消装置。
【請求項３】
電力系統における送電線や変圧器等の各ブランチを流れる潮流量が設備容量を超える過負荷が発生したとき又は過負荷が予想されるとき、ノードに接続された位相調整器のバイパスを行なって過負荷を解消する過負荷解消装置において、
電力系統における位相調整器が接続された両端ノードから電力系統を見たループインピーダンスをノード注入量と送電線や変圧器等の各ブランチの潮流変化量の関係を示すノード注入量配分行列を用いて計算するループインピーダンス計算手段、このループインピーダンス計算手段を用いて位相調整器設置点の潮流変化量と前記各ブランチの潮流変化量との関係を計算するブランチ潮流分流比計算手段及び前記ループインピーダンス計算手段で求めたループインピーダンスと前記ブランチ潮流分流比計算手段で求めた位相調整器設置点の潮流変化量と各ブランチの潮流変化量との関係から、位相調整器バイパスによる位相変化と前記各ブランチの潮流変化量との関係を求め、これを行列として表す手段からなる位相調整器バイパス配分行列作成手段と、
この位相調整器バイパス配分行列作成手段で作成された位相調整器バイパス配分行列を用い、位相調整器バイパスによる位相変化と前記各ブランチの潮流変化量との関係から、位相調整器バイパスにより過負荷を解消又は防止する手段とを備えたことを特徴とする過負荷解消装置。
【請求項４】
請求項３記載の過負荷解消装置において、位相調整器が複数ある場合、位相調整器配分行列作成手段で作成された位相調整器配分行列を用いて最も効果がある位相調整器からバイパスするようにしたことを特徴とする過負荷解消装置。
【請求項５】
コンピュータを、電力系統におけるノード注入量と送電線や変圧器等の各ブランチの潮流変化量との関係を示すノード注入量配分行列及び位相調整器のリアクタンスを用いて位相調整器が接続された両端ノードから電力系統側を見たループインピーダンスを計算するループインピーダンス計算手段、前記ノード注入量配分行列を用いて位相調整器設置点の潮流変化量と前記各ブランチの潮流変化量との関係を計算するブランチ潮流分流比計算手段及び前記ループインピーダンス計算手段で求めたループインピーダンスとブランチ潮流分流比計算手段で求めた位相調整器設置点の潮流変化量と前記各ブランチの潮流変化量との関係を求め、これを行列として表す手段からなる位相調整器配分行列作成手段と、この位相調整器配分行列作成手段で作成された位相調整器配分行列を用いて、前記位相調整器の位相調整量と前記各ブランチの潮流変化量との関係から、過負荷を解消又は防止する位相調整器の位相調整量を求める手段として機能させるようにしたプログラム。
【請求項６】
コンピュータを、電力系統における位相調整器が接続された両端ノードから電力系統を見たループインピーダンスをノード注入量と送電線や変圧器等の各ブランチの潮流変化量の関係を示すノード注入量配分行列を用いて計算するループインピーダンス計算手段、このループインピーダンス計算手段を用いて位相調整器設置点の潮流変化量と前記各ブランチの潮流変化量との関係を計算するブランチ潮流分流比計算手段及び前記ループインピーダンス計算手段で求めたループインピーダンスと前記ブランチ潮流分流比計算手段で求めた位相調整器設置点の潮流変化量と前記各ブランチの潮流変化量との関係から、位相調整器バイパスによる位相変化と前記各ブランチの潮流変化量との関係を求め、これを行列として表す手段からなる位相調整器バイパス配分行列作成手段と、この位相調整器バイパス配分行列作成手段で作成された位相調整器バイパス配分行列を用いて、位相調整器バイパスによる位相変化と前記各ブランチの潮流変化量との関係から、位相調整器バイパスにより過負荷を解消又は防止する手段として機能させるようにしたプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力系統において、送電線や変圧器等を流れる潮流量が設備容量を超過する過負荷を発生したとき、又は過負荷が予想されるとき、位相調整器の位相調整やバイパスなどにより解消又は防止する過負荷解消装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力系統において、送電線や変圧器等を流れる潮流量が設備容量を超過する過負荷を発生したとき、又は過負荷が予想されるとき、これを発電機の出力調整、発電機しゃ断、負荷振替、位相調整器の位相調整やバイパス等を行なっている。
【０００３】
また、発電機の出力調整、発電機しゃ断、負荷振替については、ノード注入量と潮流変化量の関係を示す配分行列（ノード注入配分行列）を作成し、これを用いて過負荷を解消する方法が知られている（例えば、非特許文献１）。
【非特許文献１】新田目倖造趙著、電気書院、昭和５５年１２月１日発行  「電力系統技術計算の基礎」  ６．５節  直流法潮流計算の応用
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、過負荷を解消するためには、発電機の出力調整、発電機しゃ断、負荷振替に加え、位相調整器の位相調整やバイパスを行なう必要があるが、この位相調整器の位相調整やバイパスについては位相調整器の位相調整量と潮流変化量の関係を示す配分行列（位相調整器配分行列）や、位相調整器バイパスによる位相変化Δδと潮流変化量の関係を示す配分行列（位相調整器バイパス配分行列）の作成手法については明確な方法がない。
【０００５】
また、交流法による潮流計算で、位相調整器配分行列や位相調整器バイパス配分行列を作成することはできるが、多くの計算時間や作業を要する。
【０００６】
本発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、位相調整器配分行列や位相調整器バイパス配分行列を用いた処理により、簡便に過負荷を解消又は防止することができる過負荷解消装置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】
本発明は上記の目的を達成するため、次のような手段により過負荷解消装置を構成する。
【０００８】
本発明は、電力系統における送電線や変圧器等の各ブランチを流れる潮流量が設備容量を超える過負荷が発生したとき又は過負荷が予想されるとき、ノードに接続された位相調整器の位相調整を行なって過負荷を解消する過負荷解消装置において、電力系統におけるノード注入量と送電線や変圧器等の各ブランチの潮流変化量との関係を示すノード注入量配分行列及び位相調整器のリアクタンスを用いて前記位相調整器が接続された両端ノードから電力系統側を見たループインピーダンスを計算するループインピーダンス計算手段、前記ノード注入量配分行列を用いて位相調整器設置点の潮流変化量と前記各ブランチの潮流変化量との関係を計算するブランチ潮流分流比計算手段及び前記ループインピーダンス計算手段で求めたループインピーダンスとブランチ潮流分流比計算手段で求めた位相調整器設置点の潮流変化量と前記各ブランチの潮流変化量との関係を求め、これを行列として表す手段からなる位相調整器配分行列作成手段と、この位相調整器配分行列作成手段で作成された位相調整器配分行列を用いて、位相調整器の位相調整量と前記各ブランチの潮流変化量との関係から、過負荷を解消又は防止する位相調整器の位相調整量を求める手段とを備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、位相調整器配分行列や位相調整器バイパス配分行列を用いた処理により、簡便に過負荷を解消又は防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１１】
図１は本発明による過負荷解消装置の第１の実施形態を示すブロック構成図である。
【００１２】
図１において、２０は過負荷解消装置で、この過負荷解消装置２０は、電力系統２６の送電線や変圧器等を流れる潮流等の系統情報が伝送系を経由して入力されコンピュータに読込み可能なデータに変換する系統データ入力装置２１、この系統データ入力装置２１により変換された系統情報データを記憶する系統情報記憶装置２２、送電線や変圧器等の設備容量を設備容量データとして記憶する設備容量記憶装置２３、簡便な演算により作成された位相調整器の位相調整量Δδと送電線や変圧器等の各ブランチの潮流変化量ΔＦとの関係を表す位相調整器配分行列が記憶媒体に記憶され、コンピュータにより記憶媒体に記憶された位相調整器配分行列を読込んで詳細を後述する処理ルーチンを実行し、系統情報記憶装置２２に記憶された系統情報データ及び設備容量記憶装置２３に記憶された設備容量データを基に過負荷の有無を判定し、過負荷を検出すると過負荷解消に必要な制御対象と制御量を決定する制御対象決定装置２４及びこの制御対象決定装置２４で制御対象と制御量が決定されると該当する制御対象に伝送系を経由して制御指令を送出する制御指令装置２５から構成されている。
【００１３】
ここで、上記制御対象決定装置２４において、記憶媒体に記憶される位相調整器配分行列の作成手法について述べる。
【００１４】
図２は位相調整器配分行列の作成手法の概略機能ブロック図である。
【００１５】
同図に示すように位相調整器配分行列の作成手法は、ノード注入量と潮流変化量の関係を示す配分行列（以下ノード注入量配分行列と称す）と位相調整器のリアクタンスＸｓを用いて位相調整器が接続された両端ノードから電力系統側を見たループインピーダンスＸlを計算するループインピーダンス機能１と、ノード注入量配分行列を用いて位相調整器設置点の潮流変化量ΔＦｓと送電線や変圧器等の各ブランチの潮流変化量ΔＦとの関係を計算するブランチ潮流分流比計算機能２と、ループインピーダンス計算機能１で求めたループインピーダンスＸlとブランチ潮流分流比計算機能２で求めた位相調整器設置点の潮流変化量ΔＦｓと送電線や変圧器等の各ブランチの潮流変化量ΔＦとの関係を求め、これを行列として表す位相調整器配分行列作成機能３からなる。
【００１６】
図２に示す矢印は、処理フローの流れであり、ループインピーダンス計算機能１からブランチ潮流分流比計算機能２への矢印はループインピーダンス計算機能１での計算結果の一部をブランチ潮流分流比計算機能２で用いることが可能であることを示している。
【００１７】
上記位相調整器配分行列のループインピーダンス計算機能１について詳細に説明する。
【００１８】
図３は電力系統と位相調整器の関係を示す概略図である。
【００１９】
図３に示すようにブランチ（ノードａ，ｂ間）に位相調整器５がある。
【００２０】
いま、この位相調整器５の位相がΔδ変わったとすると、そのとき位相調整器５から流れる潮流の変化ΔＦｓは式（１）で表される。
【００２１】
ΔＦｓ＝Δδ／ＸＬ  ……  （１）
但し、ＸＬは位相調整器から見たループインピーダンスである。
【００２２】
また、図３でＸｂは位相調整器５のリアクタンスである。
【００２３】
図４は位相調整器から見たループインピーダンスの説明図である。
【００２４】
図４に示すようにループインピーダンスＸＬは位相調整器５を開放した状態でノードａとａ´から見たインピーダンスとなる。
【００２５】
ノードａ，ｂ間のインピーダンスをＸａとすると、ループインピーダンスＸＬは（２）式に示すようにＸａとＸｂの和となる。
【００２６】
ＸＬ＝Ｘａ＋Ｘｂ  ……  （２）
従って、Ｘｂは既知のため、（２）式からＸａを求めれば、ＸＬが求まる。
【００２７】
次にＸａの求め方について説明する。
【００２８】
図５は位相調整器から見たループインピーダンスの求め方について説明する。
【００２９】
図５に示すようにノードａ、ノードａ´間を短絡し、ノードａに＋１の注入、ノードｂに−１を注入し、ノードａから左に流れる潮流をＦａ、右に流れる潮流をＦｂとする。ＦａとＦｂには（３）式の関係がある。
【００３０】
１＝Ｆａ＋Ｆｂ  ……  （３）
Ｆｂは未知であるが、まずＦｂが分かればＸｂが既知であるから（４）式からノードａ、ノードｂ間の位相差（δａ−δｂ）が求められる。
【００３１】
δａ−δｂ＝Ｆｂ・Ｘｂ  ……  （４）
次に（３）式を変形した（５）式からＦａを求め、Ｆａとノードａ、ノードｂ間の位相差（δａ−δｂ）から（６）式を用いてＸａを求めることができる。
【００３２】
Ｆａ＝１−Ｆｂ  ……  （５）
Ｘａ＝（δａ−δｂ）／Ｆａ  ……  （６）
よって、Ｘｂは既知であるから、前記（２）式からループインピーダンスＸＬを求めることができる。
【００３３】
ここで、Ｆｂは未知であるため、次にＦｂの求め方について説明する。
【００３４】
Ｆａ，Ｆｂは配分行列（ノード注入量配分行列）Ｄを使うことにより求めることができる。
【００３５】
（６）式に配分行列Ｄを介した各ノードのノード注入電力を示すノード注入電力ベクトルΔＰと各ブランチの潮流変化量を示すブランチ潮流ベクトルΔFの関係を示す。
【００３６】
図５に示したようにノードａに＋１を注入、ノードｂに−１を注入することは、（６）式において、ベクトルΔＰのノードａの要素（ΔＰのｉ要素で示す）に＋１、ノードｂの要素（ΔＰのｊ要素で示す）に−１を代入し、他のΔＰの要素を０として表される。
【００３７】
ベクトルΔFのブランチ（ａｂ）の要素（ΔFのｋ要素で示す）がＦｂに対応する。
【００３８】
【数１】
2005354835.tif 000003
【００３９】
但し、ｍはブランチの数、ｎはノードの数である。
【００４０】
（６）式の関係はＤ行列のｉ列とｊ列を抜き出すことにより（７）式のように簡素化できる。
【００４１】
【数２】
2005354835.tif 000004
【００４２】
（７）式でΔＦのｋ要素がＦｂであるから、このＦｂを簡単に求めることができる。
【００４３】
以上のことから、ループインピーダンスＸＬは、図６に示すような手順で求めることができる。
【００４４】
図６は位相調整器配分行列のインピーダンス計算機能１の詳細を示すフロー図である。
【００４５】
図６において、ステップ１−１ではノードａから右に流れる潮流Ｆｂを（７）式のベクトル式を用いて求解し、ステップ１−２にてノードａ、ノードｂ間の位相差（δａ−δｂ）を（４）式を用いて求解する。次いでステップ１−３にてノードａから左に流れる潮流Ｆａを（５）式を用いて求解し、ステップ１−４でノードａ，ｂ間のインピーダンスＸａを（６）式を用いて求解する。最後にステップ１−５にてループインピーダンスＸＬを（２）式を用いて求解する。
【００４６】
次に上記位相調整器配分行列のブランチ潮流分流比計算機能２について詳細に説明する。
【００４７】
前記（７）式のベクトル式は、位相調整器設置点の潮流変化量ΔＦｓがＦａであるときの各ブランチの潮流変化量ΔＦを表している。
【００４８】
よって、位相調整器設置点の潮流変化量ΔＦｓが１のときは（７）式のベクトル式をＦａで割ればよいから、（８）式に示すΔＦ´となる。
【００４９】
ΔＦ´＝ΔＦ／Ｆａ＝（Ｄｉ−Ｄｊ）／Ｆａ
＝（Ｄｉ−Ｄｊ）／（１−Ｆｂ）  ……  （８）
つまり、（８）式のΔＦ´は、位相調整器設置点の潮流変化量ΔＦｓの各ブランチへの分流比となる。
【００５０】
以上のことから、ブランチ潮流分流比は、図７に示すような手順で求めることができる。
【００５１】
図７は位相調整器配分行列のブランチ潮流分流比計算機能２の詳細を示すフロー図である。
【００５２】
図７に示すようにステップ２−１では、各ブランチの潮流変化量ΔＦを（７）式を用いて求解し、ステップ２−２にて各ブランチへの分流比ΔＦ´を（８）式を用いて求解する。
【００５３】
図５において、ノードａから右に流れる潮流Ｆｂは、ループインピーダンス計算機能１のフロー図に示すステップ１−１の結果を用いることができる。
【００５４】
次に上記位相調整器配分行列の位相調整器配分行列作成機能３について詳細に説明する。
【００５５】
位相調整器の位相がΔδ変わったときの位相調整器から流れる潮流の変化ΔＦｓは前記した（１）式で表される。また、ΔＦｓによる各ブランチの潮流変化量ΔＦは、（９）式で表される。
【００５６】
ΔＦ＝各ブランチへの分流比ΔＦ´×ΔＦｓ  ……  （９）
位相調整器の位相がΔδ変わったときの各ブランチの潮流変化量ΔＦは、（１）式と（９）式から（１０）式で表される。
【００５７】
ΔＦ＝｛（Ｄｉ−Ｄｊ）／（１−Ｆｂ）｝・ΔＦｓ
＝｛（Ｄｉ−Ｄｊ）／（１−Ｆｂ）｝・Δδ／ＸＬ  …  （１０）
（１０）式は位相調整器が１個の場合、位相調整器の位相の変化量Δδと各ブランチの潮流変化量ΔＦの関係式でベクトルとなる。
【００５８】
次に位相調整器がｎ個あった場合を考える。
【００５９】
位相調整器がｎ個あったとき、位相調整器ｋの位相Δδｋの変化に対する配分ベクトルをＥｋとすると、
ΔＦ＝｛（Ｄｉ−Ｄｊ）／（１−Ｆｂ）｝・Δδｋ／ＸＬ
＝Ｅｋ・Δδｋ  ……  （１１）
から、
Ｅｋ＝｛（Ｄｉ−Ｄｊ）／（１−Ｆｂ）｝・１／ＸＬ  ……  （１２）
となる。
【００６０】
各位相調整器の配分ベクトルＥｋをまとめると、位相調整器の配分行列Ｅとなることから、位相調整器の配分行列は（１３）式から求めることができる。
【００６１】
【数３】
2005354835.tif 000005
【００６２】
以上のことから、位相調整器の配分行列Ｅは、図８に示すような手順で求めることができる。
【００６３】
図８は位相調整器配分行列の位相調整器配分行列作成機能３を示すフロー図である。
【００６４】
図８に示すようにステップ３−１では、位相調整器がｎ個あったとき、各位相調整器ｋの位相Δδｋの変化に対する配分ベクトルＥｋを（１２）式を用いて求解し、ステップ３−２にて各位相調整器の配分ベクトルＥｋをまとめ、位相調整器の配分行列Ｅを（１３）式を用いて求解する。
【００６５】
このようにして作成された位相調整器配分行列を記録媒体に記録し、コンピュータに次のような機能を持たせる。
【００６６】
図９はコンピュータによる処理機能を示すブロック図である。
【００６７】
コンピュータによる処理機能としては、図９に示すように送電線や変圧器等のブランチを流れる潮流の過負荷を検出する過負荷検出機能１１と、記録媒体に記録した位相配分行列を用いて、過負荷を解消するための位相調整器の位相調整量を求める過負荷解消処理機能１２と、過負荷が解消されたことの確認と新たな過負荷が発生していないことを確認する過負荷解消確認機能１３とを有している。
【００６８】
上記過負荷検出機能１１は、送電線や変圧器等のブランチを流れる潮流から設備容量データ記憶装置に記憶されている設備容量を差し引いて過負荷量を求め、対象とするブランチからどこのブランチにどれだけの過負荷が発生しているかを検出する。
【００６９】
上記過負荷解消処理機能１２は、次のような処理を行なう。ブランチｋに過負荷ΔＴｋが発生したとき、これを過負荷ベクトルＴで表すと（１４）式のように表される。
【００７０】
【数４】
2005354835.tif 000006
【００７１】
この過負荷を解消するためには、ブランチｋに−ΔＴｋの潮流変化を発生させる必要がある。
【００７２】
位相調整量と潮流変化の関係を示す前記した（１３）式において、
ΔFｋ＝−ΔTｋ  ……  （１５）
となるような潮流変化を起こす位相調整器の位相調整をする必要がある。
【００７３】
簡単のため、位相調整器を１つとすると、前記した（１３）式からブランチｋに対しては、
ΔFｋ＝Ｅｋ１×Δδ１  ……  （１６）
の関係があるから、（１５）式を用いて、
Δδ１＝−ΔTｋ／Ｅｋ１  ……  （１７）
となる位相調整Δδ１が必要となる。
【００７４】
上記過負荷解消確認機能１３は、前記した（１３）式から、過負荷ブランチの過負荷を解消するために位相調整Δδ１を行なうと、過負荷以外のブランチにも潮流変動が発生する。
【００７５】
この結果、最初の過負荷発生ブランチ以外のブランチに過負荷が発生した場合、この位相調整による過負荷解消は行なわない等の処置が必要である。
【００７６】
上記では１つの位相調整器を制御対象とする過負荷解消手段について述べたが、複数の位相調整器を制御対象とする場合には、図９に示すコンピュータによる処理機能の上記過負荷解消処理機能１２において、過負荷解消のための位相調整する位相調整器に優先度を付けることで対応させることができる。
【００７７】
いま、位相調整器がｎ個あった場合、過負荷がブランチｋで過負荷量をΔTkとすると、この過負荷を解消するための位相調整量は、それぞれの位相調整器に対して（１８）式により計算される。
【００７８】
δΔ１＝−ΔTk／Ek1  （位相調整器１に対する位相調整量）
δΔｉ＝−ΔTk／Eki  （位相調整器ｉに対する位相調整量）
δΔｎ＝−ΔTk／Ekn  （位相調整器ｎに対する位相調整量）
……  （１８）
上記（１８）式に示すように位相調整量が少なくて済む位相調整器ほど効率が良いことから、位相調整器配分行列のｋ行の要素Ekjが大きな位相調整器ｊ（ｊ番目の位相調整器）ほど効率が良いことを表している。
【００７９】
よって、過負荷を発生したブランチ番号をｋとすると、位相調整器配分行列のｋ行の要素Ekjが大きな位相調整器から選択すれば効果的となる。
【００８０】
次に上記のように構成された過負荷解消装置の全体の作用を図１０に示すフローチャートにより説明する。
【００８１】
ステップＳ１で、電力系統の送電線や変圧器等を流れる潮流が入力されると、ステップＳ２にて潮流から設備容量データ記憶装置に記憶されている設備容量を差引いて過負荷計算を行なう。
【００８２】
ステップＳ３ではこの過負荷計算結果よりその線路に過負荷があるか否かを判定し、過負荷がなければステップＳ１に戻り、過負荷がある場合にはステップＳ４にて記録媒体に記録された位相調整器配分行列を用いて、位相調整器の位相調整量Δδと送電線や変圧器等の各ブランチの潮流変化量ΔＦとの関係から、過負荷量を解消する位相調整器の位相調整量Δδを求める。
【００８３】
そして、ステップＳ５にて過負荷が解消されるか否かを判定し、過負荷が解消されていない場合にはステップＳ４に戻り、解消されているときはステップＳ６にて過負荷解消に必要な制御対象と制御量を決定し、電力系統の該当する制御対象に制御量が出力される。
【００８４】
このように第１の実施の形態では、位相調整器の位相調整量Δδと送電線や変圧器等の各ブランチの潮流変化量ΔＦとの関係を表す位相調整器配分行列を簡単な演算により作成できるので、電力系統の送電線や変圧器等の各ブランチに流れる潮流から過負荷が検出されると、前記位相調整器配分行列を用いて、過負荷解消制御対象となる位相調整器と位相調整量を容易に求めることが可能となり、電力系統の運用に対する信頼性を向上させることができる。
【００８５】
また、位相調整器が複数ある場合には、位相調整器配分行列を用いた制御対象の優先度を設けたことにより、過負荷解消に効果的な位相調整器と位相調整量を求めることができる。
【００８６】
前述した第１の実施形態では、位相調整器配分行列の作成手段を記録媒体に記憶させ、コンピュータに読み読ませて処理ルーチンを実行する場合について述べたが、コンピュータを位相調整器配分行列の作成手段と位相調整器配分行列を用いて、過負荷量を解消する位相調整器の位相調整量を求める演算手段を機能させるプログラムとして実装させるようにしても良い。
【００８７】
次に本発明による過負荷解消装置の第２の実施形態を説明する。
【００８８】
第２の実施形態では、制御対象決定装置２４において、記憶媒体に位相調整器バイパス配分行列の作成手法が記憶される。
【００８９】
図１１はこの位相調整器バイパス配分行列の作成手法の概略機能ブロック図である。
【００９０】
同図に示すように位相調整器バイパス配分行列の作成手法は、ノード注入量と潮流変化量の関係を示す配分行列（以下ノード注入量配分行列と称す）と位相調整器のリアクタンスＸｓを用いて位相調整器が接続された両端ノードから電力系統側を見たループインピーダンスＸｌを計算するループインピーダンス機能１と、ノード注入量配分行列を用いて位相調整器設置点の潮流変化量ΔＦｓと送電線や変圧器等の各ブランチの潮流変化量ΔＦとの関係を計算するブランチ潮流分流比計算機能２と、ループインピーダンス計算機能１で求めたループインピーダンスＸｌとブランチ潮流分流比計算機能２で求めた位相調整器設置点の潮流変化量ΔＦｓと送電線や変圧器等の各ブランチの潮流変化量ΔＦとの関係から、位相調整器バイパスによる位相変化Δδと送電線や変圧器等の各ブランチの潮流変化量ΔＦとの関係を求め、これを行列として表す位相調整器バイパス配分行列作成機能４からなる。
【００９１】
第１の実施形態における位相調整器配分行列の作成方法との違いは、ループインピーダンス計算機能１にある。
【００９２】
位相調整器配分行列の作成方法においては、ループインピーダンス計算機能１の詳細フローを示す図６において、ステップ５のループインピーダンスＸLの求解は（２）式によるが、位相調整器バイパス配分行列の作成手法においてはステップ５のループインピーダンスＸLの求解は（２）´式となる。
【００９３】
ＸL＝Ｘａ  ……（２）´
何故なら、位相調整器バイパスにおいては、位相調整器をバイパスするため、位相調整器のリアクタンスＸｂがループインピーダンスＸLの中に含まれないためである。
【００９４】
ここで、位相調整器バイパス配分行列の作成方法におけるループインピーダンス計算機能１の詳細を図１２に示す。
【００９５】
また、位相調整器バイパス配分行列の作成方法におけるブランチ潮流分流比計算機能２の詳細は、図７と同様である。
【００９６】
さらに、位相調整器バイパス配分行列の作成方法における位相調整器バイパス配分行列作成機能４の詳細を図１３に示す。
【００９７】
図１３において、位相調整器バイパス配分行列作成機能のアルゴリズムは、図８に示す位相調整器配分行列作成機能のアルゴリズムと同じであるが、ループインピーダンスＸlの値が異なるため、位相調整器バイパス配分行列配分ベクトルＥｋ（ステップ４−１）と配分行列Ｅ（ステップ４−２）は、位相調整器配分行列の配分ベクトルＥｋと配分行列Ｅとは異なる。
【００９８】
また、（１３）式において、Δδは第１の実施形態では位相調整器の位相調整量を表すが、第２の実施形態では位相調整器バイパスによる位相変化を表す。
【００９９】
図１４は第２の実施形態におけるコンピュータによる処理機能を示すブロック図である。
【０１００】
コンピュータによる処理機能としては、図１４に示すように過負荷検出機能１１）と過負荷解消確認機能１３については図９と同等となるが、過負荷解消処理機能１２´では位相調整器配分行列の代わりに位相調整器バイパス行列を用いる。また、位相調整器バイパスによる位相変化は、バイパス前の位相調整器のマイナス値となり、固定値となる。
【０１０１】
よって、位相調整器バイパスによって過負荷が解消されるか、又は過負荷が低減されるかを確認する。
【０１０２】
上記過負荷検出機能１１は、送電線や変圧器等のブランチを流れる潮流の過負荷を検出する。
【０１０３】
上記過負荷解消処理機能１２´は、位相調整器バイパス配分行列を用いて、位相調整器バイパスによる位相変化で過負荷を解消できるか、又は過負荷が低減できるかを確認する。
【０１０４】
位相調整器バイパスによる位相角変化をΔδｌとすると、前記した（１６）式の関係がある。
【０１０５】
ブランチｋの過負荷量をΔＴｋとするとき、（１６）式の位相調整器バイパスによる潮流変化により過負荷量ΔＴｋが少なくまーなれば、位相調整器バイパスは過負荷解消に効果があり、過負荷量ΔＴｋが零であれば過負荷が解消されたことになる。
【０１０６】
上記過負荷解消確認機能１３は、過負荷が解消されたことの確認と、新たな過負荷が発生していないことを確認する。
【０１０７】
上記では１つの位相調整器を制御対象とする過負荷解消手段について述べたが、複数の位相調整器を制御対象とする場合には、図１４に示すコンピュータによる処理機能の上記過負荷解消処理機能１２´において、過負荷解消のためのバイパスする位相調整器に優先度を付けることで対応させることができる。
【０１０８】
いま、位相調整器がｎ個あった場合、過負荷がブランチｋで過負荷量をΔTkとすると、位相調整器バイパスによる潮流変化は、それぞれの位相調整器に対して（１９）式により計算される。
【０１０９】
Ek1＝Ek1×Δδ１（位相調整器１のバイパスによる潮流変化）
Ekｉ＝Ekｉ×Δδｉ（位相調整器ｉのバイパスによる潮流変化）
Ekｎ＝Ekｎ×Δδｎ（位相調整器ｎのバイパスによる潮流変化）
……  （１９）
（１９）式の各位相調整器で、位相調整器バイパスによる潮流変化により過負荷量ΔＴｋが少なくなれば、位相調整器バイパスは過負荷解消に効果があり、過負荷量ΔＴｋが零であれば解消されたことになる。
【０１１０】
まず、過負荷解消に効果があり、又は位相調整器バイパスで過負荷が解消できる位相調整器を選ぶ。
【０１１１】
次に効果の大きいものから位相調整器を選ぶ。この位相調整器の選び方としては次のような方法が考えられる。
【０１１２】
第１の例
位相調整器バイパスによる位相変化量を少なくする方法として、位相調整器バイパス配分行列のｋ行の要素Ekjが大きな位相調整器から選ぶ。
【０１１３】
第２の例
バイパスする位相調整器の個数を少なくする方法として、位相調整器バイパス配分行列のｋ行の要素Ekjとバイパスによる位相変化量Δδｊの積が大きな位相調整器から選ぶ。
【０１１４】
このように第２の実施形態では、位相調整器バイパスによる位相変化Δδと送電線や変圧器等の各ブランチの潮流変化量ΔＦとの関係を表す位相調整器バイパス配分行列を簡単な演算で作成できるので、電力系統の送電線や変圧器等の各ブランチに流れる潮流から過負荷が検出されると、前記位相調整器バイパス配分行列を用いて、過負荷解消制御対象となる位相調整器と位相調整量を容易に求めることが可能となり、電力系統の運用に対する信頼性を向上させることができる。
【０１１５】
また、位相調整器が複数ある場合には、位相調整器バイパス配分行列を用いた制御対象の優先度を設けたことにより、過負荷解消に効果的な位相調整器を求めることができる。
【０１１６】
前述した第２の実施形態では、位相調整器バイパス配分行列の作成手段を記録媒体に記憶させ、コンピュータに読み読ませて処理ルーチンを実行する場合について述べたが、コンピュータを位相調整器バイパス配分行列の作成手段と位相調整器バイパス配分行列を用いて、位相調整器バイパスにより過負荷量を解消する位相調整器を求める演算手段を機能させるプログラムとして実装させるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】本発明による過負荷解消装置の第１の実施形態を示すブロック構成図。
【図２】同実施の形態における位相調整器配分行列の作成手法の概略機能ブロック図。
【図３】電力系統と位相調整器の関係を示す概略図。
【図４】位相調整器から見たループインピーダンスの説明図。
【図５】位相調整器から見たループインピーダンスの求め方の説明図。
【図６】図２のインピーダンス計算機能１の詳細を示すフロー図。
【図７】図２のブランチ潮流分流比計算機能２の詳細を示すフロー図。
【図８】図２の位相調整器配分行列作成機能３の詳細を示すフロー図。
【図９】同実施形態のコンピュータによる処理機能を示すブロック図。
【図１０】同実施形態の過負荷解消装置全体の作用を説明するためのフローチャート。
【図１１】本発明の第２の実施形態における位相調整器バイパス配分行列の作成手法の概略機能ブロック図。
【図１２】図１１のループインピーダンス計算機能１の詳細を示すフロー図。
【図１３】図１１の位相調整器バイパス配分行列作成機能４の詳細を示すフロー図。
【図１４】同実施形態におけるコンピュータによる処理機能を示すブロック図。
【符号の説明】
【０１１８】
１……ループインピーダンス計算機能、２……ブランチ潮流分流比計算機能、３……位相調整器配分行列作成機能、４……位相調整器バイパス配分行列作成機能、１１……過負荷検出機能、１２……過負荷解消処理機能、１３……過負荷解消確認機能、２１……系統データ入力装置、２２……電力系統データ記憶装置、２３……設備容量データ記憶装置、２４……制御対象決定装置、２５……制御指令装置
【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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【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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【図１３】
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【図１４】
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