(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
配電用変電所から延設される配電線における電圧の管理を支援する配電系統管理支援装置であって、
前記配電線に配置される複数の計測器から、電圧、電流及び力率を含む計測データを所定時間毎に取得する計測データ取得部と、
前記配電線における前記計測器で挟まれる区間内で消費あるいは生成された電力を、前記区間を挟む前記計測器からそれぞれ取得した前記計測データに基づいて算出する電力算出部と、
前記配電線の前記各区間における前記電力の算出値を、日時を示す情報と対応付けて記憶する電力情報記憶部と、
所定の条件に該当する前記日時における前記各区間の電力の算出値を、前記区間毎に前記電力情報記憶部から抽出し、前記区間毎に、前記電力の分布状況を示す統計値を算出する電力分布算出部と、
前記区間毎に算出した前記電力の分布状況を示す統計値に基づいて、前記配電線の各地点における電圧の分布状況を示す統計値を算出する電圧分布算出部と、
前記電圧の分布状況を示す統計値を出力する電圧分布出力部と、
を備えることを特徴とする配電系統管理支援装置。
【請求項２】
請求項１に記載の配電系統管理支援装置であって、
前記電力の分布状況を示す統計値は、前記電力の平均値と、前記電力のばらつきの程度を示す量とを含み、
前記電圧の分布状況を示す統計値は、前記電圧の平均値と、前記電圧のばらつきの程度を示す量とを含むことを特徴とする配電系統管理支援装置。
【請求項３】
請求項２に記載の配電系統管理支援装置であって、
前記配電線の前記地点ごとに、前記電圧の平均値と前記電圧のばらつきの程度を示す量との加算値及び減算値が、需要家に供給される電圧を規定の範囲内に収めるべく定められた前記配電線の電圧の許容範囲内であるか否かを判定する判定部と、
前記判定の結果を出力する判定結果出力部と、
をさらに備えることを特徴とする配電系統管理支援装置。
【請求項４】
請求項３に記載の配電系統管理支援装置であって、
前記判定部は、前記加算値または前記減算値が前記配電線の電圧の許容範囲から逸脱する場合には、前記加算値または前記減算値の前記許容範囲からの逸脱量を算出し、
前記判定結果出力部は、前記逸脱量を出力する
ことを特徴とする配電系統管理支援装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の配電系統管理支援装置であって、
前記電力算出部によって算出される前記各区間で消費あるいは生成される電力は、前記各区間で消費あるいは生成される有効電力及び無効電力を含む
ことを特徴とする配電系統管理支援装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の配電系統管理支援装置であって、
前記電力分布算出部は、前記所定の条件の中に気象条件が含まれている場合には、所定時間毎に観測された気象データを参照して前記気象条件に該当する日時を特定し、前記所定の条件に該当する日時における前記各区間の電力の算出値を、前記区間毎に前記電力情報記憶部から抽出し、前記区間毎に、前記電力の分布状況を示す統計値を算出する
ことを特徴とする配電系統管理支援装置。
【請求項７】
配電用変電所から延設される配電線における電圧の管理を支援する配電系統管理支援装置の制御方法であって、
前記配電系統管理支援装置が、前記配電線に配置される複数の計測器から、電圧、電流及び力率を含む計測データを所定時間毎に取得し、
前記配電系統管理支援装置が、前記配電線における前記計測器で挟まれる区間内で消費あるいは生成された電力を、前記区間を挟む前記計測器からそれぞれ取得した前記計測データに基づいて算出し、
前記配電系統管理支援装置が、前記配電線の前記各区間における前記電力の算出値を、日時を示す情報と対応付けて電力情報記憶部に記憶し、
前記配電系統管理支援装置が、所定の条件に該当する前記日時における前記電力の算出値を、前記区間毎に前記電力情報記憶部から抽出し、
前記配電系統管理支援装置が、前記区間毎に、前記電力の分布状況を示す統計値を算出し、
前記配電系統管理支援装置が、前記各区間の前記電力の統計値に基づいて、前記配電線の各地点における電圧の分布状況を示す統計値を算出し、
前記配電系統管理支援装置が、前記電圧の分布状況を示す統計値を出力する
ことを特徴とする配電系統管理支援装置の制御方法。
【請求項８】
配電用変電所から延設される配電線における電圧の管理を支援する配電系統管理支援装置に、
前記配電線に配置される複数の計測器から、電圧、電流及び力率を含む計測データを所定時間毎に取得する手順と、
前記配電線における前記計測器で挟まれる区間内で消費あるいは生成された電力を、前記区間を挟む前記計測器からそれぞれ取得した前記計測データに基づいて算出する手順と、
前記配電線の前記各区間における前記電力の算出値を、日時を示す情報と対応付けて電力情報記憶部に記憶する手順と、
所定の条件に該当する前記日時における前記電力の算出値を、前記区間毎に前記電力情報記憶部から抽出する手順と、
前記区間毎に、前記電力の分布状況を示す統計値を算出する手順と、
前記各区間の前記電力の統計値に基づいて、前記配電線の各地点における電圧の分布状況を示す統計値を算出する手順と、
前記電圧の分布状況を示す統計値を出力する手順と、
を実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配電系統管理支援装置、配電系統管理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】
電力会社は、需要家に提供する電力の品質の維持向上に日々努めている。例えば電力会社は、各需要家に提供される電力の電圧を規定の範囲内に維持するために、配電用変電所から延設される配電線での電圧降下を考慮し、変電所での送出電圧の調整や、柱上変圧器における変圧比の調整、ＳｈＲ（Shunt Reactor）やＳＳＲ（Step Switched Reactor）、ＳＳＣ（Step Switched Capacitor）等の電圧調整装置の設置や調整等を行っている。  
このような配電線の電圧は、配電用変電所からの亘長、季節による要因（夏季、冬季、長期連休期間等）に加え、日々の気象条件、電力需要等、様々な要因によって大きく変動する。  
そのため電力会社は、毎年、前年度の実績や、季節要因、気象予報、電力需要予測等を様々に考慮しつつ、次年度の変電所の送出電圧や電圧調整装置の設置要否、柱上変圧器の変圧比の変更要否等に関する計画を策定し、実施している。  
配電線の電圧を管理する技術に関しては、様々な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】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−０６７７５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
需要家に提供される電力の電圧は法令により定められているので、上記のような計画を策定するに際しては、電力需要や気象条件等がどのように変動したとしても、需要家に提供される電力の電圧が規定電圧範囲を逸脱しないようにする必要がある。
【０００５】
そのため、上記施策の内容は、過去に発生した電圧変動の最大値及び最小値を基準にして決定されており、そのため、電圧調整装置などの各種電力設備が大量に設置され、また各柱上変圧器の変圧比の変更工事も増加している。
【０００６】
さらに近年、太陽光発電や風力発電等の自然エネルギーを利用した発電設備を初めとする各種自家発電設備の普及に伴い、配電線に様々な分散型電源が導入されており、配電線の電圧の変動幅の拡大や、電圧変動予測の困難性が増している。
【０００７】
そのため、配電線の各地点における電圧を規定電圧範囲内に維持するための各種施策を策定するにあたり、単に過去の電圧変動の最大値や最小値を基準にするのではなく、過去の電圧変動の分布状況を統計的に分析し、より合理的に施策内容を策定することを可能とする技術が求められている。
【０００８】
本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、配電線の各地点における電圧を規定電圧範囲内に維持するための施策の策定を支援する配電系統管理支援装置、配電系統管理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】
【０００９】
一つの側面に係る配電系統管理支援装置は、配電用変電所から延設される配電線における電圧の管理を支援する配電系統管理支援装置であって、前記配電線に配置される複数の計測器から、電圧、電流及び力率を含む計測データを所定時間毎に取得する計測データ取得部と、前記配電線における前記計測器で挟まれる区間内で消費あるいは生成された電力を、前記区間を挟む前記計測器からそれぞれ取得した前記計測データに基づいて算出する電力算出部と、前記配電線の前記各区間における前記電力の算出値を、日時を示す情報と対応付けて記憶する電力情報記憶部と、所定の条件に該当する前記日時における前記各区間の電力の算出値を、前記区間毎に前記電力情報記憶部から抽出し、前記区間毎に、前記電力の分布状況を示す統計値を算出する電力分布算出部と、前記区間毎に算出した前記電力の分布状況を示す統計値に基づいて、前記配電線の各地点における電圧の分布状況を示す統計値を算出する電圧分布算出部と、前記電圧の分布状況を示す統計値を出力する電圧分布出力部と、を備える。
【００１０】
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】
【００１１】
配電線の各地点における電圧を規定電圧範囲内に維持するための各種施策を策定する際に、より合理的に施策内容を策定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】配電系統制御システムの全体構成図である。
【図２】配電系統管理支援装置を示す構成図である。
【図３】記憶装置を示す図である。
【図４】計測データ格納テーブルを示す図である。
【図５】区間電力格納テーブルを示す図である。
【図６】状況別区間電力格納テーブルを示す図である。
【図７】状況別系統電圧格納テーブルを示す図である。
【図８】気象情報格納テーブルを示す図である。
【図９】変圧比管理テーブルを示す図である。
【図１０】計測データ取得処理を示すフローチャートである。
【図１１】状況別系統電圧算出処理を示すフローチャートである。
【図１２】系統電圧判定処理を示すフローチャートである。
【図１３】配電線の電圧を示す図である。
【図１４】配電線の電圧が規定範囲を逸脱する様子を示す図である。
【図１５】配電用変電所からの送出電圧を変更して配電線の電圧を規定範囲内に収める様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本明細書およ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。
【００１４】
＝＝＝全体構成例＝＝＝
本実施形態に係る配電系統管理支援装置１００を含む、配電系統制御システム１０００の全体構成を図１に示す。
【００１５】
＜配電系統制御システム＞
本実施形態に係る配電系統制御システム１０００は、変圧器２００と、高圧母線２１０と、遮断器２３０と、配電線２２０と、計測機能付き開閉器２４０と、開閉器２５０と、配電系統管理支援装置１００と、を備えて構成される。
【００１６】
＜変圧器、高圧母線、遮断器＞
変圧器２００、高圧母線２１０及び遮断器２３０は、配電用変電所内に設置される装置である。
【００１７】
変圧器２００は、送電線（不図示）から送電されてくる電力を受けて、所定の高電圧（例えば６６００ボルト。以下、送出電圧とも記す）の電力に変換して出力する装置である。変圧器２００の送出電圧は、変圧器２００に対して所定の設定作業を行うことにより設定することが可能である。また変圧器２００は、所定の日時になると、送出電圧を事前に定められた設定値に切り替えて出力することができる。例えば変圧器２００は、夏季の昼間のように電力需要が増加する時期には高めの送出電圧を出力し、春季や秋季の夜間のように電力需要が低下する時期には低めの送出電圧を出力する。
【００１８】
高圧母線２１０は、変圧器２００から出力される電力を遮断器２３０に供給するための電力伝送路である。
【００１９】
遮断器２３０は、変圧器２００から出力された電力を配電線２２０に出力する。配電用変電所内には複数の遮断器２３０が設けられており、変圧器２００から出力された電力は、各遮断器２３０を介して複数の配電線２２０に出力される。
【００２０】
＜配電線、計測機能付き開閉器、開閉器＞
配電線２２０は、遮断器２３０から出力された電力を、電力の需要家に供給するための電力伝送路である。遮断器２３０から出力された電力は、配電線２２０の経路上の各地点において、電柱等に設置される柱上変圧器（不図示）によりそれぞれ低圧（例えば定格１００ボルト）の電力に変換されて、各需要家に供給される。
【００２１】
なお、配電線２２０の経路上における電圧は、配電線２２０自体のインピーダンスや経路上の様々な負荷の影響を受けて、遮断器２３０からの距離（亘長）が増加するにつれて低下する傾向がある。そのため、各柱上変圧器での変圧比は、需要家に供給される２次側の電圧が、法令で定められた規定電圧範囲内に収まるようにそれぞれ調整されている。この規定電圧範囲は、定格１００ボルトの場合は１０１ボルト±６ボルト（９５ボルト〜１０７ボルト）と規定されている。
【００２２】
図１においては、配電線２２０の地点Ａ２６０及び地点Ｂ２６０において、柱上変圧器の変圧比が変更されていることが示されている。また詳細は後述するが、以下の説明において、遮断器２３０から地点Ａ２６０までの区間を６６００タップ区間、地点Ａ２６０から地点Ｂ２６０までの区間を６４５０タップ区間、地点Ｂ２６０以降の区間を６３００タップ区間とも記す。
【００２３】
上記のように、配電線２２０の電圧は、配電線２２０に内在するインピーダンスや、各需要家設備の稼働状況、気象条件、季節、太陽光発電設備等の各種自家発電装置からの逆潮流などの影響を受けて様々に変化する。そのため電力会社は、毎年、配電用変電所からの送出電圧の調整や柱上変圧器における変圧比の調整をはじめ、配電線２２０の経路上への電圧調整装置（ＳｈＲやＳＳＲ等）の設置などの実施計画を策定し、実施計画に従って電力系統に対する制御を行うことによって、需要家に提供される電圧の維持を図っている。
【００２４】
次に、配電線２２０の経路上の各地点には、例えば電柱上に計測機能付き開閉器２４０や開閉器２５０が設置されている。計測機能付き開閉器２４０及び開閉器２５０は、配電線２２０を流れる電流を遮断する機能を有する。計測機能付き開閉器２４０は、開閉器２５０としての機能に加えて、配電線２２０の電流や電圧、力率等を計測し、計測により得られた計測データを出力する機能を有している。
【００２５】
詳しくは後述するが、本実施形態においては、各計測機能付き開閉器２４０は、通信ネットワーク３００を介して、配電系統管理支援装置１００に通信可能に接続されている。そして各地点の計測機能付き開閉器２４０は、計測地点における電流、電圧、力率等を、計測データとして配電系統管理支援装置１００に送信する。
【００２６】
図１に示す例では、地点１０、地点２０、地点３０に計測機能付き開閉器２４０が設置されている様子が示されている。
【００２７】
＜配電系統管理支援装置＞
配電系統管理支援装置１００は、配電線２２０の各地点に設置される計測機能付き開閉器２４０から、各計測地点における電流、電圧、力率等の計測データを所定時間毎に取得し、各計測地点において時間と共に変動する電圧の分布を統計的に分析するためのコンピュータである。
【００２８】
配電系統管理支援装置１００の構成について、図２に示すハードウェア構成図を参照しながら説明する。また、配電系統管理支援装置１００の各機能を実現させるためのプログラムやテーブルを図３〜図９に示す。
【００２９】
配電系統管理支援装置１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１０、メモリ１２０、通信Ｉ／Ｆ（インタフェース）１３０、記憶装置１４０、入力Ｉ／Ｆ１５０、出力Ｉ／Ｆ１６０、を備える。また、配電系統管理支援装置１００は記録媒体読取装置１９０と接続されている。
【００３０】
ＣＰＵ１１０は配電系統管理支援装置１００の全体の制御を司るもので、記憶装置１４０に記憶された配電系統管理支援プログラム６００をメモリ１２０に読み出して実行することにより、配電系統管理支援装置１００としての各種機能を実現する。
【００３１】
記録媒体読取装置２４０は、記録媒体８００に記録されているプログラムやデータの読み取りや書き込みを行うための装置である。読み取られたプログラムやデータはメモリ１２０や記憶装置１４０に格納される。
【００３２】
記録媒体８００としてはフレキシブルディスクや磁気テープ、光磁気ディスク、半導体メモリ等を用いることができる。
【００３３】
入力Ｉ／Ｆ１５０は、入力装置１７０と接続されている。入力装置１７０はオペレータ等による配電系統管理支援装置１００へのデータ入力等のために用いられる装置でありユーザインタフェースとして機能する。入力装置１７０としては例えばキーボードやマウス等を用いることができる。
【００３４】
出力Ｉ／Ｆ１６０は、出力装置１８０と接続されている。出力装置１８０は情報を外部に出力するための装置でありユーザインタフェースとして機能する。出力装置１８０としては例えばディスプレイやプリンタ等を用いることができる。
【００３５】
通信Ｉ／Ｆ１３０は通信を行うための装置である。通信Ｉ／Ｆ１３０は、例えばネットワーク３００を介して計測機能付き開閉器２４０と接続され、計測機能付き開閉器２４０が計測した配電線２２０の電圧や電流、力率等の計測データを受信する。また、通信Ｉ／Ｆ１３０は、ネットワーク３００を介して他のコンピュータと通信可能に接続されるようにしても良い。
【００３６】
記憶装置１４０は例えばハードディスク装置により構成される。図３に示すように、記憶装置１４０には配電系統管理支援プログラム６００、計測データ格納テーブル７００、区間電力格納テーブル（電力情報記憶部）７１０、状況別区間電力格納テーブル７２０、状況別系統電圧格納テーブル７３０、気象情報格納テーブル７４０、変圧比管理テーブル７５０が記憶される。これらの各テーブルについては、以下の説明において詳細に説明する。
【００３７】
＝＝＝処理の流れ＝＝＝
次に、本実施形態に係る配電系統管理支援装置１００により実行される処理の流れについて、図１０〜図１２に示すフローチャートに従って詳細に説明する。
【００３８】
＜計測データ取得処理＞
まず配電系統管理支援装置１００により行われる計測データ取得処理について、図１０を参照しながら説明する。
【００３９】
配電系統管理支援装置１００は、所定の計測データ取得時刻が到来したか否かを監視している（S1000）。本実施形態においては、定期的（たとえば毎時０分及び３０分）に、配電系統管理支援装置１００は、ネットワーク３００に接続された各計測機能付き開閉器２４０に対して、計測データの取得要求を送信する。そして各計測機能付き開閉器２４０は、この取得要求に応じて、配電線２２０における電圧、電流、及び力率を含む各種の値を計測する。そして各計測機能付き開閉器２４０は、電圧、電流、及び力率を含む計測データを配電系統管理支援装置１００に送信する。配電系統管理支援装置１００は、各計測機能付き開閉器２４０から送信されてくる計測データを受信する（S1010）。
【００４０】
この各計測機能付き開閉器２４０から送信されてくる計測データには、計測機能付き開閉器２４０が計測した配電線２２０の電圧、電流及び力率の他に、例えば、計測機能付き開閉器２４０が設置される地点を示す情報（以下、地点情報とも記す）や計測日時を示す情報等が含まれていても良い。
【００４１】
次に配電系統管理支援装置１００は、各計測機能付き開閉器２４０から取得した計測データを、取得日時を示す情報及び地点情報と対応付けて、計測データ格納テーブル７００に記録する（S1020）。計測データ格納テーブル７００にこれらの情報が記憶されている様子を図４に示す。
【００４２】
図４に示すように、計測データ格納テーブル７００は、配電系統管理支援装置１００が計測機能付き開閉器２４０から取得した計測データを、取得した日時を示す情報（例えば、月日、曜日、時刻）と対応付けて記憶する。図４に示されているように本実施形態に係る配電系統管理支援装置１００は、３０分ごとに計測機能付き開閉器２４０から計測データを取得する。
【００４３】
図１０に戻って、配電系統管理支援装置１００は、配電線２２０で隣接する計測機能付き開閉器２４０から取得したそれぞれの計測データに基づいて、これらの計測機能付き開閉器２４０の間で挟まれる区間で消費または生成される有効電力Ｐ及び無効電力Ｑを算出する（S1030）。
【００４４】
配電系統管理支援装置１００は、配電線２２０において隣接する計測機能付き開閉器２４０の間で挟まれる全ての区間について有効電力Ｐと無効電力Ｑとを算出し、計測データの取得日時を示す情報及び区間を示す識別情報（以下、区間情報とも記す）と対応付けて、区間電力格納テーブル７１０に記録する（S1040）。なお、区間情報は、例えば区間の両端の地点における地点情報に基づいて生成される（例えば地点１０と地点２０とで挟まれる区間の区間情報を区間１２とする。）。区間電力格納テーブル７１０にこれらの情報が記録されている様子を図５に示す。
【００４５】
区間電力格納テーブル７１０は、配電線２２０で隣接する地点間（区間）において消費あるいは生成された有効電力Ｐ（kVA）と、無効電力Ｑ(kvar)を、日時を示す情報と対応付けて記憶する。
【００４６】
各区間における有効電力Ｐ及び無効電力Ｑは、隣接する２つの地点における電圧、電流、力率の計測データを計測データ格納テーブル７００から取得し、これらの計測データに基づいて算出することができる。
【００４７】
そして区間に流入した電力よりも流出した電力の方が小さい場合には、当該区間内において新たに生成された電力よりも消費された電力のほうが大きく、当該区間におけるトータルとしては電力が消費されたことになる。
【００４８】
また、区間に流入した電力よりも流出した電力の方が大きい場合には、当該区間内において消費された電力よりも新たに生成された電力のほうが大きく、当該区間内においてトータルとしては新たな電力が生成されたことになる。例えば当該区間内に大規模な太陽光発電設備等が設置されているような場合には、この太陽光発電設備により生成された電力が配電線２２０に流入することにより、当該区間に流入する電力よりも流出する電力の方が大きくなる。
【００４９】
なお、区間を挟む計測機能付き開閉器２４０は必ずしも隣接している必要はない。例えば、地点１０と地点３０との間で区間１３を形成して、この区間１３において消費あるいは生成された有効電力Ｐ（kVA）と、無効電力Ｑ(kvar)を算出するようにしても良い。
【００５０】
＜状況別系統電圧算出処理＞
次に配電系統管理支援装置１００により行われる状況別系統電圧算出処理について、図１１を参照しながら説明する。
【００５１】
状況別系統電圧算出処理は、図５に示した区間電力格納テーブル７１０に格納された上記各区間の有効電力Ｐ及び無効電力Ｑの中から、所定の条件に該当する日時のデータを抽出し、それらのデータの分布状況を示す統計値を求め、さらにこれらの統計値から、配電線２２０の各地点における電圧の分布状況を示す統計値を求める処理である。
【００５２】
上記所定の条件を指定する際には、例えば「７月１日から９月３０日までの毎日午前１０時から１５時の間」というように、日付及び時間を組み合わせて指定するようにすることもできるし、例えば曜日や天候（晴天、雨、曇り、雪、霧など）、気温（例えば最高気温が３５℃以上など）、地域（地点１０〜地点４０の地域）など、様々に指定することが可能である。
【００５３】
配電系統管理支援装置１００は、まず、上記所定の条件を指定する情報を入力装置１７０から受け付ける（S2000）。
【００５４】
そうすると配電系統管理支援装置１００は、区間電力格納テーブル７１０を参照し、上記条件に該当する日時情報と対応付けられているデータ（各区間の有効電力Ｐ及び無効電力Ｑ）を抽出する（S2010）。
【００５５】
なお、指定された条件の中に、天候による指定や気温による指定等が含まれている場合には、配電系統管理支援装置１００は、図８に示す気象情報格納テーブル７４０を参照し、これらの天候や気温に該当する日時を特定したうえで、上記区間電力格納テーブル７１０を参照して、条件に該当する日時情報と対応付けられているデータを抽出する。
【００５６】
気象情報格納テーブル７４０は、図８に示すように、毎日所定時間ごとに観測された天候や気温等の気象データを記録したテーブルである。これらの気象データは、ネットワーク３００を介して接続されている他のコンピュータ（不図示）から取得するようにしてもよいし、これらの気象データを観測する気象観測装置（不図示）からネットワーク３００を介して取得するようにしてもよい。
【００５７】
図１１に戻って、配電系統管理支援装置１００は、区間電力格納テーブル７１０から、上記条件に該当する日付及び時刻の有効電力Ｐ及び無効電力Ｑを抽出すると、これらの有効電力Ｐや無効電力Ｑ各値の分布状況を示す統計値を区間毎に求める（S2020）。
【００５８】
各値の分布状況を示す統計値としては、例えば平均値や標準偏差、分散、最大値、最小値、最頻値、中央値など、様々な値を採用することができるが、平均値と標準偏差等ばらつきの程度を示す量を採用することにより、上記指定された条件下において各区間内で分布する有効電力Ｐ及び無効電力Ｑの各値に対する意義を、確率的見地から容易に理解することが可能となる。これにより、例えば配電系統に対する各種施策内容を検討する際に、配電線２２０の各地点の電力の変動を確率的な見地から考慮した上で、それぞれの施策の必要性の判断を容易化することが可能になる。
【００５９】
なお配電系統管理支援装置１００は、各区間の有効電力Ｐや無効電力Ｑの各値の分布状況を示す統計値を求める際に、区間内の一部の有効電力Ｐや無効電力Ｑの値が、他の値から大きく（例えば所定値以上）かけ離れた値を有するような場合には、これらの一部の値を除去した上で上記統計値を算出するようにすることもできる。このようにすれば、例えば当該区間内の地域において一時的に発生した停電のような非常時の影響を、統計値から取り除くことが可能となり、より信頼度の高い統計値を得ることが可能となる。
【００６０】
配電系統管理支援装置１００は、上記のようにして算出した統計値を、状況別区間電力格納テーブル７２０に記録する（S2030）。
【００６１】
状況別区間電力格納テーブル７２０の一例を図６に示す。状況別区間電力格納テーブル７２０は、各区間における有効電力Ｐ及び無効電力Ｑの分布状況を示す統計値を記録したテーブルである。
【００６２】
図６に示す例では、７月から８月の毎日１０時から１５時における各区間での有効電力Ｐ及び無効電力Ｑの平均値及び標準偏差等が記録されると共に、７月から８月の毎日１５時から１８時における各区間での有効電力Ｐ及び無効電力Ｑの平均値及び標準偏差等も記録されている。
【００６３】
次に配電系統管理支援装置１００は、状況別区間電力格納テーブル７２０に記録した各区間の有効電力Ｐ及び無効電力Ｑの分布状況を示す統計値に基づいて、配電線２２０の各地点における電圧の分布状況を示す統計値を算出する（S2040）。
【００６４】
配電系統管理支援装置１００は、配電線２２０の各区間における有効電力Ｐ、無効電力Ｑ及び各区間の負荷に基づいて潮流計算を行うことにより、各地点における電圧の分布状況を求めることができる。
【００６５】
潮流計算は、例えば各地点における電圧の平均値や標準偏差等を未知変数とする連立一次方程式を、各区間における有効電力Ｐの平均値と無効電力Ｑの平均値と、各区間に設置されている各種電力設備等の負荷と、を用いて解くことにより行うことができる。
【００６６】
配電系統管理支援装置１００は、このようにして配電線２２０の各地点における電圧の平均値と標準偏差等、すなわち電圧の分布状況を示す統計値を求めることができる。そして配電系統管理支援装置１００は、配電線２２０の各地点における電圧の分布状況を示す統計値を状況別系統電圧格納テーブル７３０に格納する（S2050）。
【００６７】
状況別系統電圧格納テーブル７３０の一例を図７に示す。状況別系統電圧格納テーブル７３０は、配電線２２０の各地点における電圧Ｖの分布状況を示す統計値を記録したテーブルである。
【００６８】
図７に示す例では、７月から８月の毎日１０時から１５時における各地点での電圧Ｖの平均値及び標準偏差等が記録されると共に、７月から８月の毎日１５時から１８時における各地点での電圧Ｖの平均値及び標準偏差等も状況別系統電圧格納テーブル７３０に記録されている。
【００６９】
このように、状況別系統電圧格納テーブル７３０に、配電線２２０の各地点における電圧Ｖの平均値と標準偏差等を記録しておくようにすることにより、配電系統に対する各種施策内容を検討する際に、これらのデータを参照することで、配電線２２０の各地点の電圧の変動を確率的な見地から考慮した上で、それぞれの施策の必要性を判断することが可能になる。
【００７０】
配電系統管理支援装置１００は、状況別系統電圧格納テーブル７３０に記録されたデータを様々な形式で出力することができる。例えば、配電系統管理支援装置１００は、状況別系統電圧格納テーブル７３０に記録された数値データをプリンタやモニタ等の出力装置１８０に出力することもできるし、通信可能に接続された他のコンピュータに送信することもできる。
【００７１】
あるいは、例えば図１３に示すように、配電系統管理支援装置１００は、横軸を配電用変電所からの距離（亘長）とし、縦軸を電圧とした２次元平面上に、状況別系統電圧格納テーブル７３０に記憶されている配電線２２０の各地点における電圧の平均値と標準偏差等とをプロットすることによりグラフを生成して、出力装置１８０から出力したり、他のコンピュータに送信したりすることもできる。
【００７２】
なお図１３に示すグラフにおいて、実線は各地点における電圧の平均値をつないだ線であり、点線は平均値と標準偏差等との加算値及び減算値をつないだ線である。
【００７３】
このようなグラフ形式にすることにより、配電線２２０の各地点の電圧の変動を確率的な見地から検討することを容易化することが可能となる。
【００７４】
＜系統電圧判定処理＞
次に配電系統管理支援装置１００により行われる系統電圧判定処理について、図１２を参照しながら説明する。系統電圧判定処理は、配電線２２０の各地点における電圧が、許容範囲を逸脱するか否かを判定する処理である。
【００７５】
配電系統管理支援装置１００はまず、状況別系統電圧格納テーブル７３０から、配電線２２０の各地点における電圧Ｖの分布状況を示す統計値を読みだす（S3000）。
【００７６】
また配電系統管理装置１００は、変圧比管理テーブル７５０から、各地点に配置される柱上変圧器に設定されている変圧比を読みだす（S3010）。
【００７７】
変圧比管理テーブル７５０の一例を図９に示す。変圧比管理テーブル７５０は、配電線２２０の各地点に設置されている柱上変圧器に設定されている変圧比を記録したテーブルである。
【００７８】
図９に示す例では、地点Ａ２６０より変電所側（図１に示す６６００タップ区間）に設置される柱上変圧器は、６６００ボルトを１０１ボルトに変圧する変圧比が設定されていることを示す。また、地点Ａ２６０と地点Ｂ２６０の間（図１に示す６４５０タップ区間）に設置される柱上変圧器は、６４５０ボルトを１０１ボルトに変圧する変圧比が設定されていることを示す。
【００７９】
この場合、例えば地点Ａ２６０より変電所側における配電線２２０の電圧の変動範囲が６２０８ボルトから６９９２ボルトであれば、地点Ａ２６０より変電所側の柱上変圧器の２次側から出力される電圧は９５ボルトから１０７ボルトの範囲に収まるため、需要家に提供する電圧を、法令により定められている基準（１０１ボルト±６ボルト）内に収めることができる。従って、地点Ａ２６０より変電所側においては、配電線２２０の電圧の許容範囲は６２０８ボルトから６９９２ボルトとなる。
【００８０】
同様に、地点Ａ２６０と地点Ｂ２６０の間における配電線２２０の電圧の変動範囲が６０６７ボルトから６８３３ボルトであれば、地点Ａ２６０と地点Ｂ２６０の間の柱上変圧器の２次側から出力される電圧を９５ボルトから１０７ボルトの範囲に収めることができる。従って、地点Ａ２６０と地点Ｂ２６０の間においては、配電線２２０の電圧の許容範囲は６０６７ボルトから６８３３ボルトとなる。
【００８１】
なお配電線２２０の電圧の許容範囲は、法定の基準範囲（例えば１０１ボルト±６ボルト）を基に算出するのみならず、この法定の基準範囲よりも厳しい基準（例えば１０１ボルト±４ボルトなど）を基に算出することもできる。
【００８２】
次に配電系統管理支援装置１００は、配電線２２０の各地点での電圧変動範囲が、上記許容範囲を逸脱するか否かを判定する（S3020）。この判定は、各地点での電圧の平均値と標準偏差等との加算値及び減算値が、各地点での電圧の許容範囲内であるか否かにより行うことができる。
【００８３】
配電線２２０のすべての地点において、配電線２２０の電圧の変動範囲が許容範囲を逸脱しない場合には、S3030において"NO"に進み、逸脱は生じない旨を出力する（S3040）。
【００８４】
一方、いずれかの地点において、配電線２２０の電圧の変動範囲が許容範囲を逸脱する場合には、S3030において"Yes"に進む。そして、配電系統管理支援装置１００は、逸脱が生じている地点での逸脱量を算出する。逸脱が生じている地点における電圧の平均値と標準偏差等との加算値がその地点における電圧の許容範囲の上限値を超えている場合には、上記加算値と上記上限値との差分を逸脱量として算出する。また、逸脱が生じている地点における電圧の平均値と標準偏差等との減算値がその地点における電圧の許容範囲の下限値を下回っている場合には、上記減算値と上記下限値との差分を逸脱量として算出する。
【００８５】
図１４に、配電線２２０の各地点での電圧変動範囲が各地点での許容範囲を逸脱するか否かを判定する際の様子を示す。図１４において、階段状に示される実線は、各地点における電圧の許容範囲の上限値及び下限値を示す。また２本の破線は、各地点における電圧の変動範囲を表し、これら２本の破線で挟まれる実線は各地点における電圧の平均値を表す。電圧の変動範囲は、電圧の平均値に対して標準偏差等を加算した値及び減算した値により求めている。
【００８６】
電圧の変動範囲は、電圧の平均値に対して標準偏差等を加減算した値の範囲とするのみならず、電圧の平均値に対して標準偏差等を所定数倍（例えば２倍）した値を加減算した値の範囲とすることもできる。
【００８７】
図１４に示す例では、ある地点において、その地点の電圧の平均値から標準偏差等を減算した値が、電圧の許容範囲の下限値を下回っていることを示している。そしてその逸脱量はＶｄボルトであることが示されている。
【００８８】
図１２に戻って、このような逸脱が生じる場合には、配電系統管理支援装置１００は、S3030において"Yes"に進み、逸脱量を算出すると共に（S3050）、逸脱が生じる旨の情報や逸脱が生じる地点、逸脱量等の情報を出力する（S3060）。
【００８９】
これにより、配電系統に対する各種施策内容を検討する際に、配電線２２０の各地点の電圧の変動を確率的な見地から考慮した上で、それぞれの施策の必要性を判断することが可能になる。
【００９０】
またさらに、本実施形態に係る配電系統管理支援装置１００は、上記のように電圧の逸脱が生じることを検出した場合に、この電圧の逸脱を解消する施策の効果をシミュレーションすることもできる。
【００９１】
この場合配電系統管理支援装置１００は、変電所送出電圧（たとえば上記逸脱量から想定される値を加減する等）を変更し、状況別区間電力格納テーブル７２０に記録されている各区間の有効電力、無効電力から各地点における電圧の平均値と標準偏差等を、算出する（S3070,S3080）。
【００９２】
そして配電系統管理支援装置１００は、変更後の各地点における電圧の平均値と、標準偏差等とを用いて、再び、配電線２２０の各地点での電圧変動範囲が、電圧の許容範囲を逸脱するか否かを判定する（S3090）。
【００９３】
そして逸脱が生じなければ、S3100において"NO"に進み、配電用変電所における送出電圧を上記変更量Ｖｄ（逸脱量）だけ変更することにより対策が可能であることを出力する（S3110）。配電用変電所における送出電圧Ｖ０を上記逸脱量Ｖｄだけ変更することにより対策を行った場合の様子を図１５に示す。
【００９４】
図１５に示すように、配電用変電所における送出電圧Ｖ０をＶ０＋Ｖｄに変更することにより、配電線２２０の各地点における電圧変動範囲は電圧許容範囲内に収まるようにすることができる。なお、ここでは送出電圧を逸脱量Ｖｄだけ変更するとしているが、必ずしも変更する送出電圧と逸脱量は一致するとは限らないので、配電系統管理支援装置１００は上記逸脱を解消できる送出電圧の範囲を算出してもよい。
【００９５】
一方、配電用変電所の送出電圧を変更してしまうと、他の地点において新たに逸脱が生じてしまうような場合には、S3100において"NO"に進み、配電系統管理支援装置１００は、逸脱が生じる個々の地点での個別対応によって、逸脱を解消するべき旨を出力する（S3120）。この場合の施策としては、例えば、逸脱発生地点における柱上変圧器の変圧比を個別に変更することや、逸脱発生地点付近の配電線２２０に電圧調整装置（ＳｈＲやＳＳＲ）を設置することが想定される。
【００９６】
以上本実施形態について説明したが、本実施形態に係る配電系統管理支援装置１００によれば、配電線２２０の各地点における電圧を規定電圧範囲内に維持するための各種施策を策定する際に、より合理的に施策内容を策定することが可能となる。特に、配電系統に対する各種施策内容を検討する際に、配電線２２０の各地点の電圧の変動を確率的な見地から考慮した上で、それぞれの施策の必要性を判断することが可能になる。
【００９７】
また、工場等の大口需要家の稼働状況や、気温、太陽光発電装置による発電状況等は配電線２２０の電圧を大きく変動させるが、本実施形態においては、配電線２２０の電圧に特定の変動をもたらす、日時や曜日、天候等の様々な条件を指定して抽出したデータを用いて配電線２２０の電圧の変動範囲を算出しているので、配電線２２０の各地点の電圧の変動範囲を、それぞれの状況に応じて正確に求めることができる。
【００９８】
また、配電線２２０の各地点の電圧の変動範囲を算出する際に、配電線２２０で消費あるいは生成される有効電力Ｐ及び無効電力Ｑを考慮して算出しているので、配電線２２０に接続されているモータ等の各種電力消費装置や発電装置の容量成分や誘導成分の影響を正確に反映することもできる。
【００９９】
以上本実施形態について説明したが、前述した発明の実施の形態は、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。
【符号の説明】
【０１００】
１００  配電系統管理支援装置
１１０  ＣＰＵ
１２０  メモリ
１３０  通信Ｉ／Ｆ
１４０  記憶装置
１５０  入力Ｉ／Ｆ
１６０  出力Ｉ／Ｆ
１７０  入力装置
１８０  出力装置
１９０  記録媒体読取装置
２００  変圧器
２１０  高圧母線
２２０  配電線
２３０  遮断器
２４０  計測機能付き開閉器
２５０  開閉器
２６０  タップ変更点
３００  通信ネットワーク
６００  配電系統管理支援プログラム
７００  計測データ格納テーブル
７１０  区間電力格納テーブル
７２０  状況別区間電力格納テーブル
７３０  状況別系統電圧格納テーブル
７４０  気象情報格納テーブル
７５０  変圧比管理テーブル
７６０  状況分類定義テーブル
８００  記録媒体
１０００  配電系統制御システム
【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】
0005372124.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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