(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数ある配電線の各配電線毎に設けた配電線引き出し用遮断器と配電線を複数の区間に区別する遠隔監視操作可能な区分開閉器と、前記複数の区間に引込開閉器を介して系統連係された分散型電源と、配電線・電源相互間の連系を区分する遠隔監視操作可能な連系開閉器とを有した、分散型電源に連係する配電系統の操作方式において、
変電所子局から各開閉器の入／切状態や遮断器の運転状態を把握する配電系統の状態情報監視手段と、
配電線引き出し電流Ｉｆや分散型電源出力Ｉｇなどの計測情報を取り込む配電系統計測情報監視手段と、
前記配電線引き出し電流と分散型電源出力である逆潮流とから配電線の実負荷を算出する配電線負荷把握手段と、
前記配電線負荷把握手段にて得られた実負荷をもとにロードカーブを作成するロードカーブ作成手段と、
被監視対象配電線に事故発生時、当該配電線に連係されている全ての分散型電源を解列する分散型電源解列処理手段と、
前記解列処理の確認を待って前記ロードカーブをもとに過負荷を発生させない最適供給力算出手段と、
被監視対象配電線の系統状態から事故時最適な事故復旧を実現する手順を作成する事故復旧手順作成手段と、
前記連係開閉器を介して配電線負荷に見合った融通量を供給する負荷融通処理手段とを備えたことを特徴とする分散型電源に連係する配電系統の操作方式。
【請求項２】
請求項１記載の分散型電源に連係する配電系統の操作方式において、前記負荷融通処理手段は、配電線事故による系統動揺で分散型電源が当該配電線から解列されても、配電線過負荷を発生させることなく、予め十分な負荷融通予備力を考慮した処理手順を備えたことを特徴とする分散型電源に連係する配電系統の操作方式。
【請求項３】
請求項１記載の分散型電源に連係する配電系統の操作方式において、配電系統に分散型電源が系統連係されて単独運転しているとき、当該配電系統の操作装置による順投時、融通電源と単独運転中の分散型電源との異電源衝突を防止する負荷融通処理手段を備えたことを特徴とする分散型電源に連係する配電系統の操作方式。
【請求項４】
請求項１記載の分散型電源に連係する配電系統の操作方式において、分散型電源系統連係配電線から他配電線へ負荷融通を行なうとき、配電線負荷を基に分散型電源系統連係配電線の許容電流値を逸脱しないように十分な負荷融通予備力を考慮した負荷融通処理手段を備えたことを特徴とする分散型電源に連係する配電系統の操作方式。
【請求項５】
請求項１記載の分散型電源に連係する配電系統の操作方式において、作業停止区間に分散電源が存在するとき、停電操作で解列されない分散型電源があっても分散型電源引込開閉器の開閉手順を考慮した停電・送電操作と、最後の手順編集時に分散型電源引込開閉器「切」操作確認のアラームを出して注意を促す手順を備えたことを特徴とする分散型電源に連係する配電系統の操作方式。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は配電系統の自動化に係り、特に分散型電源が系統連係したときの配電系統の操作方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】
分散型電源は比較的最近になって普及し始めたものであり、今後配電系統への連係が増えていくと考えられる。分散型電源が系統連係されると従来の配電系統操作方式では運用上のいくつかの課題が予想される。図10，図11によって従来の配電系統操作装置とその配電系統操作方式の考え方について説明する。
【０００３】
図１０において１０は配電用変電所であり、配電線引き出し用遮断器１１より配電線１２が引き出される。配電線１２は複数の配電線自動化用常閉開閉器（以下、区分開閉器と称す）Ｓ１〜Ｓ５によって区間Ｋ１〜Ｋ６に分割されている。Ｓ６は配電線自動化用常開開閉器（以下、連係開閉器と称す）であり、他配電線と連係している。
【０００４】
Ｌ１〜Ｌ６は開閉器子局であり、変電所１０に設置された変電所子局Ｌ８に接続され、更に伝送路１３を介して営業所の中央演算処理装置と接続されている。中央演算処理装置は変電所子局Ｌ８から送られてくる変電所の遮断器状態や保護リレーの動作状態、バンク／配電線電圧／電流情報などの変電所情報と配電線の区分開閉器の接続状態情報などを使って負荷融通処理を含めた配電線自動監視制御処理を実施し、又、記憶装置には各種設備データや運用データを記憶している。
【０００５】
次に、従来の配電系統操作装置における配電系統操作方式を図１１に示す。これまでの配電系統操作方式では配電線引き出し電流から配電線負荷を算出する監視・状態把握手段Ｓ１１と、算出した配電線負荷からロードカーブを求め、事故時の最適な自動融通処理Ｓ１２を行なう負荷融通手段を備えていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の配電系統操作装置における配電系統操作方式では、配電線負荷は配電線引き出し部の電流値（この電流値をＡとする）としていた。一方、分散型電源が区間Ｋ２〜Ｋ６に連係されると、当該配電線への逆潮流により配電線負荷の一部を分散型電源出力でカバーすることになるため、配電線引き出し部の電流値（この電流値をＢとする）は少なくなる（Ａ＞Ｂ）。
【０００７】
この状態で配電線事故が発生すると系統動揺により分散型電源は自動的に系統から解列されるため、負荷融通はバンク及び配電線からの電源供給でまかなう必要がある。このとき、事故前配電線負荷をＢから算出する従来の監視・状態把握手段では負荷をまかないきれなくなり、配電線の過負荷や事故の再発を招く恐れがある。
【０００８】
又、配電線引き出し用遮断器が切状態のとき、当該配電線の一部区間で分散型電源の単独運転により充電区間が存在しても中央演算処理装置では把握できないため、復旧時に電源衝突事故を招く恐れがある。
【０００９】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、分散型電源が系統連係されている場合は予め逆潮流を考慮した配電線負荷を把握すると共に、事故復旧時に過負荷などを生じさせない負荷融通を実現し、単独運転中の分散型電源があっても安全に送電操作を行なえるようにした分散型電源に連係する配電系統の操作方式を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の[請求項１]に係る分散型電源に関連する配電系統の操作方式は、複数ある配電線の各配電線毎に設けた配電線引き出し用遮断器と配電線を複数の区間に区別する遠隔監視操作可能な区分開閉器と、前記複数の区間に引込開閉器を介して系統連係された分散型電源と、配電線・電源相互間の連系を区分する遠隔監視操作可能な連系開閉器とを有した、分散型電源に連係する配電系統の操作方式において、
変電所子局から各開閉器の入／切状態や遮断器の運転状態を把握する配電系統の状態情報監視手段と、
配電線引き出し電流Ｉｆや分散型電源出力Ｉｇなどの計測情報を取り込む配電系統計測情報監視手段と、
前記配電線引き出し電流と分散型電源出力である逆潮流とから配電線の実負荷を算出する配電線負荷把握手段と、
前記配電線負荷把握手段にて得られた実負荷をもとにロードカーブを作成するロードカーブ作成手段と、
被監視対象配電線に事故発生時、当該配電線に連係されている全ての分散型電源を解列する分散型電源解列処理手段と、
前記解列処理の確認を待って前記ロードカーブをもとに過負荷を発生させない最適供給力算出手段と、
被監視対象配電線の系統状態から事故時最適な事故復旧を実現する手順を作成する事故復旧手順作成手段と、
前記連係開閉器を介して配電線負荷に見合った融通量を供給する負荷融通処理手段とを備えた。
【００１１】
［請求項１］では分散型電源から当該配電線への逆潮流を予め中央演算処理装置に設定するかオンラインで取り込むことにより、配電線引き出し部の電流にこの逆潮流を加算することで、当該配電線負荷を検出する。
【００１２】
本発明の[請求項２]に係る分散型電源に関連する配電系統の操作方式は、請求項１において、前記負荷融通処理手段は、配電線事故による系統動揺で分散型電源が当該配電線から解列されても、配電線過負荷を発生させることなく、予め十分な負荷融通予備力を考慮した処理手順を備えた。
【００１３】
[請求項２]では算出した配電線の実負荷をもとにしてロードカーブを作成する。このロードカーブは標準の負荷パターンと分散型電源出力を考慮することにより補正して作る。このロードカーブから実負荷を求めて負荷融通を実行する。
【００１４】
本発明の[請求項３]に係る分散型電源に関連する配電系統の操作方式は、請求項１において、配電系統に分散型電源が系統連係されて単独運転しているとき、当該配電系統の操作装置による順投時、融通電源と単独運転中の分散型電源との異電源衝突を防止する負荷融通処理手段を備えた。
【００１５】
［請求項３］では配電線事故で配電線用引き出し遮断器がトリップして停電になっても、配電系統に分散型電源が系統連係され単独運転しているとき、分散型電源連係区間は充電状態の可能性がある。このとき配電系統操作装置からの試送電，自動融通，復旧操作で停電区間を順次充電していくと電源衝突を引き起こすことになる。従って停電区間を充電操作していく際に区分開閉器の片側電圧の有無を確認する手段を保持することにより、もし片側電圧有りなら分散型電源が単独運転していると判断し、その区分開閉器の入操作を一旦中止して、分散型電源の解列操作により停電状態を確認の上、再度入操作を行なう。
【００１６】
本発明の[請求項４]に係る分散型電源に関連する配電系統の操作方式は、請求項１において、分散型電源系統連係配電線から他配電線へ負荷融通を行なうとき、配電線負荷を基に分散型電源系統連係配電線の許容電流値を逸脱しないように十分な負荷融通予備力を考慮した負荷融通処理手段を備えた。
【００１７】
［請求項４］では算出した配電線負荷と、当該配電線の電流許容値から融通予備力を算出する。このとき融通予備力はループ投入による電圧変動で分散型電源が系統から解列されることを考慮する。分散型電源系統連係配電線から他配電線へ連係開閉器を入操作（ループ投入）して負荷融通を行なうとき、この融通予備力からループ投入可否判定を行なう。
【００１８】
本発明の[請求項５]に係る分散型電源に関連する配電系統の操作方式は、請求項１において、作業停止区間に分散電源が存在するとき、停電操作で解列されない分散型電源があっても分散型電源引込開閉器の開閉手順を考慮した停電・送電操作と、最後の手順編集時に分散型電源引込開閉器「切」操作確認のアラームを出して注意を促す手順を備えた。
【００１９】
[請求項５]では分散型電源系統連係区間Ｋ３を作業操作するときＳ２，Ｓ３を切操作するが、分散型電源の単独運転による充電を考慮し、当該引込開閉器の開閉手順を停電・送電操作手順に追加する。又、運用者による手順作成時は編集確認で当該引込開閉器の「切」操作確認のアラームを出すようにした。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明による［請求項１］に係る分散型電源に連係する配電系統の操作方式の実施の形態を示す構成図であり、図１において、図１０と同一部分については同一符号を付して説明を省略する。配電線１２の区間Ｋ３には分散型電源１４が引込開閉器Ｓ７を介して系統連係されており、Ｓ７の入切状態や逆潮流Ｉg の計測情報を集約する開閉器子局Ｌ７はＬ１〜Ｌ６同様、伝送路１３経由で中央演算処理装置に接続されている。なお、この場合の配電線引き出し電流をＩf とする。
【００２１】
次に図２の処理内容を示すフローチャートをもとに作用について説明する。図１に示す中央演算処理装置は、変電所子局Ｌ８から開閉器Ｓ１〜Ｓ７の（入／切）状態や当該配電用変電所１０の運転状態を取り込み、遮断器１１の状態を把握する。これが図２に示した監視・状態把握処理Ｆ１である。
【００２２】
同様にＦ２は配電線引き出し電流（Ｉf ）及び分散型電源出力の逆潮流（Ｉg ）などの計測情報を取り込む処理である。Ｆ３は配電線負荷を算出するもので、実負荷ＩfgはＩfg＝Ｉf ＋Ｉg のように表される。更にはＩfgを基にロードカーブを作成するのがＦ４である。
【００２３】
ロードカーブについて図３で説明する。配電線負荷を表すロードカーブは、分散型電源が系統連係されていない時配電線引き出し電流と等しくなるが、分散型電源からの逆潮流があるときは異なる。即ち、逆潮流のない時間帯Ａ，Ｃは配電線負荷は配電線引き出し電流（Ｉf ）と一致するが、逆潮流のある時間帯Ｂでは配電線負荷はＩf ＋Ｉg となる。
【００２４】
ここで図４は記憶装置の説明図である。図４において、Ａファイルは配電線引き出し電流Ｉf のロード値を示し、分散型電源出力がない場合は、Ｉf ＝配電線負荷となる。又、ＢファイルはＩf に分散型電源出力Ｉg を考慮したロードカーブ値を示し、Ｉfg＝Ｉf ＋Ｉg ＝配電線負荷となる。本記憶装置では従来のＩf に加えＩfgの管理ファイルを追加保持するものとする。これにより逆潮流を考慮して配電線負荷を算出することができる。
【００２５】
図２において、配電系統に事故が発生すると分散型電源は自動的に系統から解列された状態となるため、負荷融通時は当該配電線負荷をＩｆでまかなう必要がある。従って中央演算処理装置は負荷融通の際に配電線負荷に見合った融通量を算出して（Ｆ５）、それを基に負荷融通処理手段による操作Ｆ６を実施する。
【００２６】
上記実施の形態による監視・状態把握処理手段によれば、常に正しい配電線負荷を求め最適な融通量を算出できる。これに対して、配電線引き出し電流だけから配電線負荷を求めロードカーブを作成し融通量を算出していた従来方式では、分散型電源が系統連係したときに正しい配電線負荷を求められないことになる。
【００２７】
図５は本発明に係る分散型電源に連係する配電系統の操作方式の他の実施の形態を示す構成図であり、図５において、図１０と同一部分については同一符号を付して説明を省略する。配電線１２には分散型電源１４が引込開閉器Ｓ７′を介して系統連系されているが、Ｓ７′の入切状態や逆潮流Ｉg の計測情報を扱う開閉器子局が存在せず、したがって中央演算処理装置では分散型電源の入／切状態や逆潮流値等を自動的には把握できない場合を示す。
【００２８】
次に図６の処理内容を示すフローチャートをもとに作用について説明する。図５に示す中央演算処理装置は、変電所子局Ｌ８から開閉器Ｓ１〜Ｓ６の状態（入／切）や当該配電用変電所１０の運転状態を取り込み、遮断器１１の状態を把握する（但し、Ｓ７′の状態は取り込めない）。
【００２９】
これが図６に示した監視・状態把握処理のＦ１である。同様にＦ２は配電線引き出し電流（Ｉf ）など計測情報の取り込み処理である。なお、分散型電源出力の逆潮流（Ｉg ）を収集できないため、Ｉg を手動で設定入力できる処理Ｆ７を追加している。Ｆ３以降は図２と同じなので説明を省略する。
【００３０】
上記実施の形態によれば、Ｉg のオンライン監視・状態把握ができなくとも、分散型電源の設備容量からＩg に相当する推定値を用いることで過負荷を生じさせない安全サイドのロードカーブを作成し、融通供給量を算出することができる。
【００３１】
図７は更に他の実施の形態の処理内容を示すフローチャートである。そして全体構成は図５と同じであるが、配電線事故が発生したとき通常分散型電源は自動的に系統から解列するが、仮に分散型電源の単独運転区間Ｋ３が残り、かつ中央演算処理装置ではその単独運転区間を把握できないとする。図７のＦ１〜Ｆ５は既に説明したものと同じであるので省略する。
【００３２】
次に作用を説明する。負荷融通処理手段を実施するとき、当該開閉器に対し片側電圧の有無を確認する手段を備えたＦ６を中央演算処理装置が保持している。即ち、電源側からの復電操作で、開閉器Ｓ１投入時、区間Ｋ２の電圧チェックを行ない、電圧無しを確認して投入実行する。
【００３３】
次に開閉器Ｓ２投入時、区間Ｋ３の電圧有なら分散型電源の単独運転区間と判断し、分散型電源を系統から解列するための処理を実施する。解列により区間Ｋ３の電圧無しを確認の上記投入操作を実行する。負荷側からの復電操作では、区間Ｋ４が充電され次にＳ３を投入実施の際、同じように区間Ｋ３の電圧有無をチェックし、電圧有りなら分散型電源の単独運転区間と判断し、系統から解列するための処理を実施する。更に解列により電圧無しを確認の上投入操作を実行するものである。
【００３４】
上記実施の形態によれば、中央演算処理装置にて分散型電源による単独運転区間の存在を把握できなくとも、開閉器の投入操作時に片側電圧チェックし、電圧無しを確認してから投入実施する負荷融通処理手段とすることで異電源衝突を防止できる。
【００３５】
図８は更に他の実施の形態を示す構成図である。構成としては、配電線１２は配電線引き出し遮断器１１と区分開閉器Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ１３と、区間Ｋ１１，Ｋ１２，Ｋ１３，Ｋ１４からなる。区間Ｋ１３には分散型電源１４が系統連系されており、逆潮流Ｉg が流れている。この時事故前配電線引き出し電流はＩf1である。
【００３６】
配電線２２は配電線引き出し遮断器２１と、区分開閉器Ｓ２１，Ｓ２２と、区間Ｋ２１，Ｋ２２，Ｋ２３からなる。又、両配電線は連係開閉器Ｓ３０で連係されている。このとき配電線２２の区間Ｋ２１で配電線事故が発生したとして以下に作用を説明する。配電線２２の遮断器２１がトリップし区間Ｋ２１，Ｋ２２，Ｋ２３が停電となる。
【００３７】
健全停電区間Ｋ２２，Ｋ２３を復旧するため配電線１２からの負荷融通の可能性（予備力の有無）を判断する。即ち、配電線１２にて配電線許容電流Ｉo から現状の配電線１２の負荷を差し引き、更に区間負荷Ｋ２２，Ｋ２３をまかなうことが可能か計算する。
【００３８】
従来は配電線負荷を配電線引き出し電流から求めていたため、融通予備力ＷはＷ＝Ｉo −Ｉf ×ａ（但し、ａは予備力係数）となる。分散型電源系統連係を考慮した本方式によれば、融通予備力Ｗ1 はＷ1 ＝Ｉo −（Ｉf1＋Ｉg ）×ａ（但し、ａは予備力係数）と表される。
【００３９】
上記実施の形態によれば、Ｉg が流れることにより配電線引き出し電流が実際の配電線負荷よりも小さくなる本ケースでは、従来方式だと融通予備力が大きく計算されるため、もし融通中の系統電圧変動で分散型電源が解列されたとき正常な負荷融通ができない心配があるが、本方式では配電線負荷を正しく把握できるため他配電線への負荷融通時でも最適な融通予備力を基に運用できる。
【００４０】
図９は更に他の実施の形態を示す構成図で、作業時の切替，切戻しを説明する図である。構成としては、分散型電源が引込開閉器Ｓ７を通して区間Ｋ２に接続されている。Ｓ２，Ｓ３は区間開閉器、Ｓ４は連係開閉器である。なお、Ｓ７の入切状態や分散型電源からの発電出力は中央演算電流装置で監視できない。
【００４１】
作用としては、区間Ｋ２を作業区間とするとき、作業区間を確実に停電にするための切替操作を実施し、作業終了時は元の接続に戻すための切戻し操作を実施する。このとき引込開閉器Ｓ７を次の如く切替操作手順，切戻し操作手順に加える。
【００４２】
切替手順：Ｓ４投入→Ｓ３開放→Ｓ２開放→Ｓ７開放、切戻し手順：Ｓ７投入→Ｓ２投入→Ｓ３投入→Ｓ４開放。又、運用者がマニュアルで手順作成するときは最後の手順編集時に分散型電源引込開閉器“切”操作確認のアラームを出して注意を促す。
【００４３】
上記実施の形態によれば、作業区間に分散型電源が存在し、かつ当該区間の停電操作で分散型電源が解列されず単独運転していても、作業の安全を確保することができる。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば分散型電源が系統連係されている場合は予め逆潮流を考慮した配電線負荷を把握すると共に、事故復旧時に過負荷などを生じさせない負荷融通を実現し、単独運転中の分散型電源があっても安全に送電操作を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による分散型電源に連係する配電系統の操作方式の実施の形態を示す構成図。
【図２】図１の処理内容を説明する図。
【図３】ロードカーブの説明図。
【図４】記憶装置の構成図。
【図５】本発明による分散型電源に連係する配電系統の操作方式の他の実施の形態を示す構成図。
【図６】図５の処理内容を説明する図。
【図７】更に他の実施の形態を示す構成図であり、電源衝突を防止する負荷融通手段を説明する図。
【図８】他配電線への融通予備力を説明する図。
【図９】更に他の実施の形態を示す構成図であり、作業時の切替・切戻しを説明する図。
【図１０】従来の配電系統操作装置を説明する構成図。
【図１１】図１０の処理内容を説明する図。
【符号の説明】
１０      配電用変電所
１１，２１      配電線引き出し用遮断器
１２，２２      配電線
１３      伝送路
１４      分散型電源
Ｌ１〜ｌ６      開閉器子局
Ｌ７      分散型電源引込開閉器子局
Ｓ１〜Ｓ５      区分用開閉器
Ｓ６，Ｓ３０    連係用開閉器
Ｓ７      分散型電源引込開閉器・Ｉg 計測機能付き
Ｓ７′    分散型電源引込開閉器・Ｉg 計測機能無し
Ｉf      配電線引き出し電流
Ｉg      分散型電源発電機出力（逆潮流）
Ｉfg      配電線負荷
Ｉo      配電線許容電流
Ｗ        融通予備力
ａ        予備力係数
Ａ，Ｂ，Ｃ      時間帯
【図１】
0003926616.tif 000002
【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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