(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
配電系統に設置された配電用自動電圧調整器で二次側から一次側に電力の逆潮流が生じたときに、該電力の逆潮流の原因を判定する配電用自動電圧調整器の電力逆潮流原因判定方法であって、
前記自動電圧調整器の一次側及び二次側でそれぞれ生じる電圧の変化を検出し、
前記自動電圧調整器で電力の逆潮流が生じていることが検出され、かつ前記自動電圧調整器の一次側で二次側よりも大きな電圧の変化が生じたことが検出されたときに、前記自動電圧調整器の一次側が電源変電所から切り離されて二次側が他系統の電源変電所に接続される系統切換が行われたことに起因して電力の逆潮流が生じていると判定し、
前記自動電圧調整器で電力の逆潮流が生じていることが検出され、かつ前記自動電圧調整器の二次側で一次側よりも大きな電圧の変化が生じたことが検出されたときに、前記自動電圧調整器の一次側が電源変電所に接続されて分散電源が二次側で連系していることに起因して電力の逆潮流が生じていると判定することを特徴とする配電用自動電圧調整器の電力逆潮流原因判定方法。
【請求項２】
配電系統に設置された配電用自動電圧調整器で二次側から一次側に電力の逆潮流が生じたときに、該電力の逆潮流の原因を判定する配電用自動電圧調整器の電力逆潮流原因判定方法であって、
前記自動電圧調整器の一次側及び二次側でそれぞれ生じる電圧の変化を検出し、
前記自動電圧調整器で電力の逆潮流が生じていることが検出され、かつ前記自動電圧調整器の一次側でしきい値以上の電圧の変化が生じたことが検出されたときに前記自動電圧調整器の一次側が電源変電所から切り離されて二次側が他系統の電源変電所に接続される系統切換が行われたことに起因して電力の逆潮流が生じていると判定し、
前記自動電圧調整器で電力の逆潮流が生じていることが検出され、かつ前記自動電圧調整器の二次側でしきい値以上の電圧変化が生じたことが検出されたときに前記自動電圧調整器の一次側が電源変電所に接続されて分散電源が二次側で連系していることに起因して電力の逆潮流が生じていると判定することを特徴とする配電用自動電圧調整器の電力逆潮流原因判定方法。
【請求項３】
配電系統に設置された負荷時タップ切換式の配電用自動電圧調整器で二次側から一次側に電力の逆潮流が生じたときに、該電力の逆潮流の原因を判定する配電用自動電圧調整器の電力逆潮流原因判定方法であって、
前記自動電圧調整器の一次側及び二次側でそれぞれ生じる電圧の変化を検出し、
前記自動電圧調整器で電力の逆潮流が生じていることが検出され、かつ前記タップが切り換えられて前記自動電圧調整器の一次側で二次側よりも大きな電圧の変化が生じたことが検出されたときに、前記自動電圧調整器の一次側が電源変電所から切り離されて二次側が他系統の電源変電所に接続される系統切換が行われたことに起因して電力の逆潮流が生じていると判定し、
前記自動電圧調整器で電力の逆潮流が生じていることが検出され、かつ前記タップが切り換えられて前記自動電圧調整器の二次側で一次側よりも大きな電圧の変化が生じたことが検出されたときに前記自動電圧調整器の一次側が電源変電所に接続されて分散電源が二次側で連系していることに起因して電力の逆潮流が生じていると判定することを特徴とする配電用自動電圧調整器の電力逆潮流原因判定方法。
【請求項４】
配電系統に設置された負荷時タップ切換式の配電用自動電圧調整器で二次側から一次側に電力の逆潮流が生じたときに、該電力の逆潮流の原因を判定する配電用自動電圧調整器の電力逆潮流原因判定方法であって、
前記自動電圧調整器の一次側及び二次側でそれぞれ生じる電圧の変化を検出し、
前記自動電圧調整器で電力の逆潮流が生じていることが検出され、かつ前記タップが切り換えられて前記自動電圧調整器の一次側でしきい値以上の電圧の変化が生じたことが検出されたときに前記自動電圧調整器の一次側が電源変電所から切り離されて二次側が他系統の電源変電所に接続される系統切換が行われたことに起因して電力の逆潮流が生じていると判定し、
前記自動電圧調整器で電力の逆潮流が生じていることが検出され、かつ前記タップが切り換えられて前記自動電圧調整器の二次側でしきい値以上の電圧の変化が生じたことが検出されたときに前記自動電圧調整器の一次側が電源変電所に接続されて分散電源が二次側で連系していることに起因して電力の逆潮流が生じていると判定することを特徴とする配電用自動電圧調整器の電力逆潮流原因判定方法。
【請求項５】
配電系統に設置された負荷時タップ切換式の配電用自動電圧調整器で二次側から一次側に電力の逆潮流が生じたときに、該電力の逆潮流の原因を判定する配電用自動電圧調整器の電力逆潮流原因判定方法であって、
前記自動電圧調整器で電力の逆潮流が生じていることが検出され、かつ前記自動電圧調整器の一次側電圧の時間的変化率が二次側電圧の時間的変化率よりも大きいときに、前記自動電圧調整器の一次側が電源変電所から切り離されて二次側が他系統の電源変電所に接続される系統切換が行われたことに起因して電力の逆潮流が生じていると判定し、
前記自動電圧調整器で電力の逆潮流が生じていることが検出され、かつ前記自動電圧調整器の二次側電圧の時間的変化率が一次側電圧の時間的変化率よりも大きいときに、前記自動電圧調整器の一次側が電源変電所に接続されて分散電源が二次側で連系していることに起因して電力の逆潮流が生じていると判定することを特徴とする配電用自動電圧調整器の電力逆潮流原因判定方法。
【請求項６】
配電系統に設置された配電用自動電圧調整器で二次側から一次側に電力の逆潮流が生じたときに、該電力の逆潮流の原因を判定する配電用自動電圧調整器の電力逆潮流原因判定装置であって、
前記自動電圧調整器で電力の逆潮流が生じたことを検出する電力逆潮流検出装置と、
前記自動電圧調整器の一次側及び二次側の電圧をそれぞれ検出する第１の電圧検出装置及び第２の電圧検出装置と、
前記第１の電圧検出装置の出力及び第２の電圧検出装置の出力をそれぞれデジタル値に変換して第１の電圧検出値及び第２の電圧検出値を出力する第１及び第２のＡ／Ｄ変換器と、
前記第１の電圧検出値及び第２の電圧検出値をそれぞれ一定のサンプリング周期でサンプリングして、それぞれの検出値をサンプリングする毎に、今回サンプリングされた第１の電圧検出値と前回以前のサンプリング時にサンプリングされた第１の電圧検出値との差である第１の電圧変化分及び今回サンプリングされた第２の電圧検出値と前回以前のサンプリング時にサンプリングされた第２の電圧検出値との差である第２の電圧変化分を演算する電圧変化分演算手段と、
前記第１の電圧変化分と第２の電圧変化分との差を逆潮流原因判定値として演算する逆潮流原因判定値演算手段と、
前記電力逆潮流検出装置により前記自動電圧調整器で電力の逆潮流が生じていることが検出されている状態で前記逆潮流原因判定値の符号から前記第１の電圧変化分が前記第２の電圧変化分よりも大きいと判定されたときに前記自動電圧調整器の一次側が電源変電所から切り離されて二次側が他系統の電源変電所に接続される系統切換が行われたことに起因して電力の逆潮流が生じていると判定し、前記電力逆潮流検出装置により前記自動電圧調整器で電力の逆潮流が生じていることが検出されている状態で前記逆潮流原因判定値の符号から前記第２の電圧変化分が前記第１の電圧変化分よりも大きいと判定されたときに前記自動電圧調整器の一次側が電源変電所に接続されて分散電源が二次側で連系していることに起因して電力の逆潮流が生じていると判定する電力逆潮流原因判定手段と、
を具備したことを特徴とする配電用自動電圧調整器の電力逆潮流原因判定装置。
【請求項７】
配電系統に設置された配電用自動電圧調整器で二次側から一次側に電力の逆潮流が生じたときに、該電力の逆潮流の原因を判定する配電用自動電圧調整器の電力逆潮流原因判定装置であって、
前記自動電圧調整器で電力の逆潮流が生じたことを検出する電力逆潮流検出装置と、
前記自動電圧調整器の一次側及び二次側の電圧をそれぞれ検出する第１の電圧検出装置及び第２の電圧検出装置と、
前記第１の電圧検出装置の出力及び第２の電圧検出装置の出力をそれぞれデジタル値に変換して第１の電圧検出値及び第２の電圧検出値を出力する第１及び第２のＡ／Ｄ変換器と、
前記第１の電圧検出値及び第２の電圧検出値をそれぞれ一定のサンプリング周期でサンプリングして、それぞれの検出値をサンプリングする毎に、今回サンプリングされた第１の電圧検出値と前回以前のサンプリング時にサンプリングされた第１の電圧検出値との差である第１の電圧変化分及び今回サンプリングされた第２の電圧検出値と前回以前のサンプリング時にサンプリングされた第２の電圧検出値との差である第２の電圧変化分を演算する電圧変化分演算手段と、
前記電力逆潮流検出装置により前記自動電圧調整器で電力の逆潮流が生じていることが検出されている状態で前記第１の電圧変化分がしきい値以上であると判定されたときに前記自動電圧調整器の一次側が電源変電所から切り離されて二次側が他系統の電源変電所に接続される系統切換が行われたことに起因して電力の逆潮流が生じていると判定し、前記電力逆潮流検出装置により前記自動電圧調整器で電力の逆潮流が生じていることが検出されている状態で前記第２の電圧変化分がしきい値以上であると判定されたときに前記自動電圧調整器の一次側が電源変電所に接続されて分散電源が二次側で連系していることに起因して電力の逆潮流が生じていると判定する電力逆潮流原因判定手段と、
を具備したことを特徴とする電力逆潮流原因判定装置。
【請求項８】
配電系統に設置された負荷時タップ切換式の配電用自動電圧調整器で二次側から一次側に電力の逆潮流が生じたときに、該電力の逆潮流の原因を判定する配電用自動電圧調整器の電力逆潮流原因判定装置であって、
前記自動電圧調整器で電力の逆潮流が生じたことを検出する電力逆潮流検出装置と、
前記自動電圧調整器の一次側電圧及び二次側電圧をそれぞれ検出する第１及び第２の電圧検出装置と、
前記第１の電圧検出装置の出力及び第２の電圧検出装置の出力をそれぞれ整流する第１及び第２の整流器と、
前記第１の整流器の出力及び第２の整流器の出力をそれぞれ微分する第１及び第２の微分器と、
前記電力逆潮流検出装置により前記自動電圧調整器で電力の逆潮流が生じていることが検出されている状態で前記第１の微分器の出力が第２の微分器の出力よりも大きいことが検出されたときに前記自動電圧調整器の一次側が電源変電所から切り離されて二次側が他系統の電源変電所に接続される系統切換が行われたことに起因して電力の逆潮流が生じていると判定し、前記電力逆潮流検出装置により前記自動電圧調整器で電力の逆潮流が生じていることが検出されている状態で前記第２の微分器の出力が第１の微分器の出力よりも大きいことが検出されたときに前記自動電圧調整器の一次側が電源変電所に接続されて分散電源が二次側で連系していることに起因して電力の逆潮流が生じていると判定する電力逆潮流原因判定手段と、
を具備したことを特徴とする配電用自動電圧調整器の電力逆潮流原因判定装置。
【請求項９】
配電系統に設置された負荷時タップ切換式の配電用自動電圧調整器で二次側から一次側に電力の逆潮流が生じたときに、該電力の逆潮流の原因を判定する配電用自動電圧調整器の電力逆潮流原因判定装置であって、
前記自動電圧調整器で電力の逆潮流が生じたことを検出する電力逆潮流検出装置と、
前記自動電圧調整器の一次側及び二次側の電圧をそれぞれ検出する第１及び第２の電圧検出装置と、
第１の電圧検出装置の出力及び第２の電圧検出器の出力をそれぞれ整流する第１及び第２の整流器と、
前記第１の整流器の出力及び第２の整流器の出力をそれぞれデジタル値に変換して第１の電圧検出値及び第２の電圧検出値を出力する第１及び第２のＡ／Ｄ変換器と、
前記第１の電圧検出値及び第２の電圧検出値をそれぞれ一定のサンプリング周期でサンプリングして、それぞれの検出値をサンプリングする毎に、前回以前のサンプリング時から今回のサンプリング時までの第１の電圧検出値の時間的変化率である第１の電圧変化率と、前回以前のサンプリング時から今回のサンプリング時までの第２の電圧検出値の時間的変化率である第２の電圧変化率とを演算する電圧変化率演算手段と、
前記電力逆潮流検出装置により前記自動電圧調整器で電力の逆潮流が生じていることが検出されている状態で前記第１の電圧変化率が第２の電圧変化率よりも大きいことが検出されたときに前記自動電圧調整器の一次側が電源変電所から切り離されて二次側が他系統の電源変電所に接続される系統切換が行われたことに起因して電力の逆潮流が生じていると判定し、前記電力逆潮流検出装置により前記自動電圧調整器で電力の逆潮流が生じていることが検出されている状態で前記第２の電圧変化率が第１の電圧変化率よりも大きいことが検出されたときに前記自動電圧調整器の一次側が電源変電所に接続されて分散電源が二次側で連系していることに起因して電力の逆潮流が生じていると判定する電力逆潮流原因判定手段と、
を具備したことを特徴とする配電用自動電圧調整器の電力逆潮流原因判定装置。
【請求項１０】
二次側電圧を目標電圧に保つように調整する二次側電圧調整モードと、一次側電圧を目標電圧に保つように調整する一次側電圧調整モード及び調整変圧器のタップを予め定めたタップに固定するタップ固定モードの少なくとも一方とに動作モードを切り換え得る配電用自動電圧調整器で二次側から一次側に電力の逆潮流が生じたときに、該電力の逆潮流の原因を判定して、その判定結果に応じて前記配電用自動電圧調整器の動作モードを決定する電力逆潮流時配電用自動電圧調整器制御方法であって、
前記自動電圧調整器の一次側及び二次側でそれぞれ生じる電圧の変化を検出し、
前記自動電圧調整器で電力の逆潮流が生じていることが検出され、かつ前記自動電圧調整器の一次側で二次側よりも大きな電圧の変化が検出されたときに前記自動電圧調整器の一次側が電源変電所から切り離されて二次側が他系統の電源変電所に接続される系統切換が行われたことにより電力の逆潮流が生じていると判定し、
前記自動電圧調整器で電力の逆潮流が生じていることが検出され、かつ前記自動電圧調整器の二次側で一次側よりも大きな電圧の変化が生じたことが検出されたときに前記自動電圧調整器の一次側が電源変電所に接続されて分散電源が二次側で連系していることに起因して電力の逆潮流が生じていると判定し、
前記系統切換が行われたことに起因して電力の逆潮流が生じていると判定されたときには、前記自動電圧調整器の動作モードを、前記タップ固定モード、または前記一次側電圧調整モードとし、
前記分散電源が二次側で連系していることに起因して電力の逆潮流が生じていると判定されたときには、前記自動電圧調整器の動作モードを前記二次側電圧調整モードとすることを特徴とする電力逆潮流時配電用自動電圧調整器制御方法。
【請求項１１】
二次側電圧を目標電圧に保つように調整する二次側電圧調整モードと、一次側電圧を目標電圧に保つように調整する一次側電圧調整モード及び調整変圧器のタップを予め定めたタップに固定するタップ固定モードの少なくとも一方とに動作モードを切り換え得る配電用自動電圧調整器で二次側から一次側に電力の逆潮流が生じたときに、該電力の逆潮流の原因を判定して、その判定結果に応じて前記配電用自動電圧調整器の動作モードを決定する電力逆潮流時配電用自動電圧調整器制御方法であって、
前記自動電圧調整器の一次側及び二次側でそれぞれ生じる電圧の変化を検出し、
前記自動電圧調整器で電力の逆潮流が生じていることが検出され、かつ前記自動電圧調整器の一次側でしきい値以上の電圧の変化が検出されたときに前記自動電圧調整器の一次側が電源変電所から切り離されて二次側が他系統の電源変電所に接続される系統切換が行われたことに起因して電力の逆潮流が生じていると判定し、
前記自動電圧調整器で電力の逆潮流が生じていることが検出され、かつ前記自動電圧調整器の二次側でしきい値以上の電圧の変化が検出されたときに前記自動電圧調整器の一次側が電源変電所に接続されて分散電源が二次側で連系していることに起因して電力の逆潮流が生じていると判定し、
前記系統切換が行われたことに起因して電力の逆潮流が生じていると判定されたときには、前記自動電圧調整器の動作モードを、前記タップ固定モード、または前記一次側電圧調整モードとし、
前記分散電源が二次側で連系していることに起因して電力の逆潮流が生じていると判定されたときには、前記自動電圧調整器の動作モードを前記二次側電圧調整モードとすることを特徴とする電力逆潮流時配電用自動電圧調整器制御方法。
【請求項１２】
二次側電圧を目標電圧に保つように調整する二次側電圧調整モードと、一次側電圧を目標電圧に保つように調整する一次側電圧調整モード及び調整変圧器のタップを予め定めたタップに固定するタップ固定モードの少なくとも一方とに動作モードを切り換え得る配電用自動電圧調整器で二次側から一次側に電力の逆潮流が生じたときに、該電力の逆潮流の原因を判定して、その判定結果に応じて前記配電用自動電圧調整器の動作モードを決定する電力逆潮流時配電用自動電圧調整器制御方法であって、
前記自動電圧調整器で電力の逆潮流が生じていることが検出され、かつ前記自動電圧調整器の一次側電圧の時間的変化率が二次側電圧の時間的変化率よりも大きいときに、前記自動電圧調整器の一次側が電源変電所から切り離されて二次側が他系統の電源変電所に接続される系統切換が行われたことに起因して電力の逆潮流が生じていると判定し、
前記自動電圧調整器で電力の逆潮流が生じていることが検出され、かつ前記自動電圧調整器の二次側電圧の時間的変化率が一次側電圧の時間的変化率よりも大きいときに、前記自動電圧調整器の一次側が電源変電所に接続されて分散電源が二次側で連系していることに起因して電力の逆潮流が生じていると判定し、
前記系統切換が行われたことに起因して電力の逆潮流が生じていると判定されたときには、前記自動電圧調整器の動作モードを、前記タップ固定モード、または前記一次側電圧調整モードとし、
前記分散電源が二次側で連系していることに起因して電力の逆潮流が生じていると判定されたときには、前記自動電圧調整器の動作モードを前記二次側電圧調整モードとすることを特徴とする電力逆潮流時配電用自動電圧調整器制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配電系統に設置される配電用自動電圧調整器で電力の逆潮流が生じたときにその原因が系統に連系している分散電源に起因するものであるか、系統切換に起因するものであるかを判定する電力逆潮流原因判定方法及び装置、並びに、電力の逆潮流の原因に応じて自動電圧調整器の動作モードを最適のモードとする電力逆潮流時配電用自動電圧調整器制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、太陽光発電設備などの自家発電設備が需要家に多く設置されるようになり、該自家発電設備が分散電源として配電系統と連系するようになっている。また配電系統においては、電力の需給バランスを図ったり、工事の際の停電を防いだりするために、複数の系統を連系させるようにしている。
【０００３】
このような配電系統においては、系統の各部の負荷容量と分散電源の容量との大小関係や、配電用自動電圧調整器（以下ＳＶＲともいう。）の一次側または二次側で行われた系統の切換により、ＳＶＲの二次側から一次側に電力が逆送される（電力の逆潮流が生じる）ことがある。ＳＶＲで電力の逆潮流が生じると、正しい電圧調整を行うことができなくなるため、系統の各部の電圧が異常になるのを防ぐために、例えばＳＶＲのタップを固定したりするなどの対策を講じる必要がある。
【０００４】
図１は、一例として、２分割２連系の簡略配電系統を示したもので、同図において１及び１´は電源変電所、２及び２´は電源変電所１及び１´の二次側にそれぞれ開閉器３及び３´を介して一端が接続された配電線、４及び４´はそれぞれ配電線２及び２´の他端に開閉器５及び５´を介して接続されたＳＶＲ、６及び６´はＳＶＲ４及び４´の二次側に一端が接続された配電線、７及び７´は配電線６及び６´の他端にそれぞれ開閉器８及び８´を介して接続された他の配電線、９は変電所１側の系統と変電所１´側の系統とを連系させるための開閉器である。また１０及び１１はＳＶＲ４の一次側及び二次側で系統に連系している一次側連系分散電源及び二次側連系分散電源、１２及び１３はＳＶＲの一次側及び二次側にそれぞれ接続された一次側負荷及び二次側負荷である。
【０００５】
なお配電線２´，６´側にも分散電源や負荷が接続されるが、これらの図示は省略されている。
【０００６】
図２ないし図４は、図１に示した配電系統のうち、変電所１側の系統に設置されたＳＶＲ４における電力の潮流方向を種々のケースについて示したもので、同図において、Ｇ1 及びＧ2 はそれぞれ分散電源１０及び１１の容量を示し、Ｐ1 及びＰ2 は負荷１２及び１３の容量を示している。
【０００７】
なお図２ないし図４においては、開閉器を長方形のブロックで示しており、白抜きで示した各開閉器のブロックは各開閉器が開いていることを示し、黒く塗りつぶした各開閉器のブロックは各開閉器が閉じていることを示している。またＳＶＲの上に表示された矢印は電力の潮流方向を示している。
【０００８】
図２（Ａ）ないし（Ｄ）は、図１において開閉器８及び９が開いている常時系統状態を示したもので、同図（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれＰ1 ＜Ｇ1 でかつＰ2 ＜Ｇ2 の場合、及びＰ1 ＜Ｇ1 でかつＰ2 ＞Ｇ2 の場合を示している。また図２（Ｃ）及び（Ｄ）はそれぞれＰ1 ＞Ｇ1 ，Ｐ2 ＜Ｇ2 の場合、及びＰ1 ＞Ｇ1 ，Ｐ2 ＞Ｇ2 の場合を示している。
【０００９】
また図３（Ａ）ないし（Ｄ）は開閉器３及び８を開き、開閉器９を閉じてＳＶＲ４の一次側で２系統を連系させたＳＶＲ一次側系統切換時の状態を示したもので、同図（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれＰ1 ＜Ｇ1 でかつＰ2 ＜Ｇ2 の場合、及びＰ1 ＜Ｇ1 でかつＰ2 ＞Ｇ2 の場合を示している。また図３（Ｃ）及び（Ｄ）はそれぞれＰ1 ＞Ｇ1 ，Ｐ2 ＜Ｇ2 の場合、及びＰ1 ＞Ｇ1 ，Ｐ2 ＞Ｇ2 の場合を示している。
【００１０】
更に図４（Ａ）ないし（Ｄ）は開閉器３及び９を開き、開閉器８を閉じて、ＳＶＲの二次側で他系統と連系させたＳＶＲ二次側系統切換時の状態を示したもので、同図（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれＰ1 ＜Ｇ1 でかつＰ2 ＜Ｇ2 の場合、及びＰ1 ＜Ｇ1 でかつＰ2 ＞Ｇ2 の場合を示している。また図４（Ｃ）及び（Ｄ）はそれぞれＰ1 ＞Ｇ1 ，Ｐ2 ＜Ｇ2 の場合、及びＰ1 ＞Ｇ1 ，Ｐ2 ＞Ｇ2 の場合を示している。
【００１１】
図２及び図３から明らかなように、常時系統状態（図２）及びＳＶＲ一次側系統切換時（図３）においては、Ｐ1 とＧ1 との大小関係の如何に係わりなく、Ｐ2 ＜Ｇ2 のとき（二次側で連系している分散電源の容量が二次側配電線に接続されている負荷の容量に比べて大きいとき）にＳＶＲで電力の逆潮流が生じる。
【００１２】
また図４に示したＳＶＲ二次側系統切換時には、Ｐ2 とＧ2 との大小関係に係わりなく、Ｐ1 ＞Ｇ1 のとき（一次側に連系している分散電源の容量が一次側配電線に接続されている負荷の容量に比べて小さいとき）にＳＶＲで電力の逆潮流が生じる。
【００１３】
図５は、ＳＶＲ４の一例として、タップ付きの調整変圧器の一次側及び二次側をそれぞれ配電線２及び６に接続して該調整変圧器の出力電圧を二次側の配電線６に直接印加することにより電圧調整を行う直接式ＳＶＲの構成例を示したものである。同図において２０はタップｔ1 〜ｔ9 を有する単巻変圧器からなる調整変圧器、２１は調整変圧器のタップを切り換える負荷時タップ切換器で、調整変圧器２０の一次側には負荷時タップ切換器２１を通して配電線２の電圧Ｖp が入力されている。また調整変圧器２１の二次側は配電線６に接続されている。２４はＳＶＲの二次側の電圧Ｖs を検出する計器用変圧器（ＰＴ）、２５は二次側の電圧を目標電圧に保つようにタップ切換器２１にタップ切換指令を与える電圧調整継電器（９０リレー）、２６は電圧調整継電器２５に対して直列に接続された線路電圧降下補償器（ＬＤＣ）で、電圧調整継電器２５と線路電圧降下補償器２６との直列回路は計器用変圧器２４の出力端子間に接続されている。ＬＤＣ２６には、二次側の配電線６を流れる負荷電流ＩL を検出する変流器（ＣＴ）２７の出力が入力されている。
【００１４】
このＳＶＲにおいては、電圧調整継電器２５がＰＴ２４の出力電圧ＶL'から二次側の電圧Ｖs を検出して、一次側の配電線２側から二次側の配電線６側に電力が送られているとき（電力順送時）に二次側の電圧Ｖs を目標電圧に保つようにタップ切換器２１にタップ切換指令を与える。タップ切換器２１は、電圧調整継電器から与えられるタップ切換指令に応じて調整変圧器２０のタップを切り換えて、ＳＶＲの二次側の電圧Ｖs を目標電圧に保つように（電圧Ｖs と目標電圧との差を許容範囲に収めるように）調整する。即ち、電力順送時に二次側の電圧Ｖs が目標電圧よりも低くなったときには電圧調整継電器２５が昇圧指令を発生し、これにより調整変圧器２０のタップを昇圧側に切り換えて二次側電圧Ｖs と目標電圧との差を許容範囲以下にするように電圧を調整する。また二次側の電圧Ｖs が目標電圧を超えたときには電圧調整継電器２５が降圧指令を発生し、これにより調整変圧器２０のタップを降圧側に切り換えて二次側の電圧と目標電圧との差を許容範囲以下とするように電圧を調整する。
【００１５】
ＬＤＣ２６は、配電線６の線路インピーダンスを模擬した抵抗とリアクタンスとから成っていて、該抵抗及びリアクタンスにＣＴ２７の出力電流ＩLDC が流れるようになっており、ＬＤＣ２６の両端には、線路インピーダンスによる電圧降下に比例した電圧降下ＶLDC が生じる。このとき電圧調整継電器２５に加わる電圧Ｖ90はＶs −ＶLDC となり、ＬＤＣが挿入されていない場合に比べて、ＶLDC だけ低くなる。そのため電圧調整継電器２５は、調整変圧器２０のタップを線路電圧降下ＶLDC 分だけ昇圧側に切り換えるように負荷時タップ切換器２１にタップ切換指令を与えて、線路インピーダンスによる電圧降下を補償する。
【００１６】
本明細書では、上記のように、ＳＶＲがその二次側電圧を目標電圧に保つように調整するときの動作モードを二次側電圧調整モードと呼ぶ。
【００１７】
図５に示したＳＶＲにおいて、二次側の配電線６側から一次側の配電線２側に電力が逆送されている状態でその動作モードが二次側電圧調整モードである場合の動作を考える。電力逆送時に二次側配電線６の電圧Ｖs が目標電圧より低くなると、ＰＴ２４の出力電圧も低下するため、電圧調整継電器２５は昇圧指令を発生する。これによりタップ切換器２１は調整変圧器２０のタップを電力順送時の昇圧側（タップｔ9 側）に切り換えるが、このタップ切換方向は逆送時には一次側配電線２の電圧Ｖp を低下させる方向（降圧側）となるため、配電線２の電圧Ｖp が低下する。このときタップ切換は配電線２側で行われるため、タップが切り換えられてもＰＴ２４の出力電圧は変化せず、電圧調整継電器２５に加わる電圧は目標電圧よりも低いままの状態にある。そのため、電圧調整継電器２５は昇圧指令を発生し続けることになり、タップ切換器２１はタップを電力順送時の昇圧側（逆送時の降圧側）の最終タップｔ9 まで切り換える。タップが最終タップまで切り換えられると、リミットスイッチがそれを検出するため、タップ切換動作が停止する。
【００１８】
上記のように、ＳＶＲで電力の逆潮流が生じている状態では、動作モードが二次側電圧調整モードのままであると、タップが逆送時の降圧側の最終タップｔ9 まで切り換えられるため、一次側配電線２の電圧Ｖp が異常に低下することになり、配電系統の電圧が乱れることになる。
【００１９】
このような異常状態が生じるのを防ぐため、電力の逆送時に一次側の電圧を目標電圧に保つように調整する機能を持たせることにより、電力の逆送時にも順送時と同様に電圧調整を正常に行わせることができるようにした完全逆送形のＳＶＲまたは電力逆送時に調整変圧器２０のタップを予め設定したタップ（例えば素通しタップｔ4 ）に固定する逆送時タップ固定形のＳＶＲが用いられている。
【００２０】
本明細書では、ＳＶＲの一次側の電圧を目標電圧に保つように調整する動作モードを一次側電圧調整モードと呼び、電力逆送時に調整変圧器のタップを予め設定したタップに固定する動作モードをタップ固定モードと呼ぶ。
【００２１】
完全逆送形のＳＶＲでは、例えば、電力の逆送を検出する逆送継電器（６７リレー）を設けるとともに、調整変圧器２０の一次側及び二次側にそれぞれ計器用変圧器と電圧調整継電器（９０リレー）とを設けて、電力の順送時には二次側に設けた計器用変圧器と電圧調整継電器とを用いて二次側電圧を目標電圧に保つように電圧調整継電器から負荷時タップ切換器にタップ切換指令を与えることにより動作モードを二次側電圧調整モードとして電圧調整を行い、電力の逆送時には一次側に設けた計器用変圧器と電圧調整継電器とを用いて一次側電圧を目標電圧に保つように負荷時タップ切換器にタップ切換指令を与えることにより動作モードを一次側電圧調整モードとして電圧調整を行うようにしている。
【００２２】
また逆送継電器を設けるとともに、計器用変圧器を一次側と二次側とに切換え接続する回路を設けて、電力の順送時には計器用変圧器を二次側に接続して二次側電圧調整モードで電圧調整を行わせ、逆送継電器により電力の逆送が検出されたときには、計器用変圧器を一次側に接続するとともに、タップ切換の方向を逆にするように電圧調整継電器からタップ切換え指令を発生させることにより、一次側電圧調整モードで電圧調整を行わせるようにした完全逆送形のＳＶＲも知られている。
【００２３】
また逆送時タップ固定形のＳＶＲでは、電力順送時には二次側電圧を目標電圧に保つように動作モードを二次側電圧調整モードとし、電力の逆送が検出されたときに、一次側配電線２の電圧Ｖp の異常低下を生じさせないように、調整変圧器２０のタップを予め設定したタップ（例えば素通しタップｔ4 ）に固定するタップ固定モードとしている。
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来のＳＶＲでは、逆送継電器（６７リレー）を設けて、該逆送継電器により電力の逆送が検出されたときに、ＳＶＲの動作モードを一次側電圧調整モードとするか、またはタップ固定モードとしていた。
【００２５】
図４（Ｃ）及び（Ｄ）に示したように、ＳＶＲ４の二次側が他系統の電源変電所に接続され、一次側が電源変電所から切り離される系統切換（ＳＶＲ二次側系統切換）が行われたことに起因してＳＶＲで電力の逆潮流が生じている場合（以下このような原因で生じる電力の逆潮流を単に系統切換に起因する電力の逆潮流という。）には、上記のような対策を講じることにより、一次側配電線２の電圧が異常低下するのを防ぐことができる。
【００２６】
しかしながら、図２（Ａ），（Ｃ）及び図３（Ａ），（Ｃ）のように、電力の逆潮流が系統切換に起因するものではなく、ＳＶＲの一次側が電源変電所に接続され、二次側が電源変電所から切り離されている状態で、二次側で分散電源Ｇ2 が連系していることに起因して電力の逆潮流が生じている場合（以下このような原因で生じる電力の逆潮流を単に分散電源に起因する電力の逆潮流という。）には、ＳＶＲ４の一次側の配電線２が電源変電所１ａに接続されていて、一次側の電圧が変電所の電圧により固定されるため、電力の逆送時にＳＶＲの動作モードを一次側電圧調整モードとして一次側の電圧を目標電圧に保つようにタップ切換を行うと、ＳＶＲの二次側以降の電圧を一次側の系統電圧の変動方向に暴走させることがあるという問題があった。
【００２７】
例えば、ＳＶＲ４の一次側電圧が低下すると、ＳＶＲの一次側電圧を上昇させるようにタップを降圧側（タップｔ1 側）に切り換えるが、一次側電圧が変電所の電圧により固定されていて上昇することができないために、該タップ切換が同方向に切り換え続けられることにより二次側電圧が低下してしまうことがあった。
【００２８】
また電力の逆潮流がＳＶＲの二次側で系統切換が行われたことに起因するものではなく、一次側が変電所に接続されている状態で二次側に分散電源が連系していることに起因するものである場合に、ＳＶＲの動作モードをタップ固定モードとして調整変圧器の一次側のタップを設定されたタップに固定すると、動作モードをタップ固定モードに切り換える直前に選択されていたタップが設定されたタップから離れたタップである場合に、ＳＶＲの二次側以降の系統電圧を異常に低下させるか、または上昇させるという問題があった。
【００２９】
例えば、図５においてタップｔ9 が選択されている状態で電力の逆送が検出されて、タップが素通しタップｔ4 に固定されると、二次側配電線６の電圧が下がり過ぎることになり、タップｔ1 が選択されている状態で電力の逆送が生じてタップが素通しタップｔ4 に固定されると、二次側配電線６の電圧が上り過ぎることになる。
【００３０】
上記のような問題を生じさせないようにするため、系統切換に起因する電力の逆潮流が生じたときには、ＳＶＲの動作モードを一次側電圧調整モードとしてＳＶＲの一次側電圧を調整するようにするか、またはＳＶＲの動作モードをタップ固定モードとしてタップを予め設定したタップに固定し、分散電源に起因する電力の逆潮流が検出されたときには、動作モードを、電力が順送されているときの定常時の動作モード（二次側電圧調整モード）のままとして、ＳＶＲの二次側の電圧を調整するようにするのが好ましい。
【００３１】
ところが、従来用いられている逆送継電器は、電力の逆潮流が生じたことを検出することはできても、その逆潮流が系統切換に起因するのか、分散電源に起因するのかを判定できなかったため、系統切換に起因する電力の逆潮流が生じた場合と、分散電源に起因する電力の逆潮流が生じた場合とを識別して、ＳＶＲの動作モードを最適なモードに切り換えることができなかった。
【００３２】
なお配電の自動化が進んでいる系統では、その機能を拡張することにより系統の各所で電力の潮流方向を監視して逆潮流の原因を分析し、その分析結果を各ＳＶＲに通信により伝送するシステムを構築することが考えられるが、このようなシステムの構築は多大のコストがかかるためいまだ実現していない。
【００３３】
本発明の目的は、配電用自動電圧調整器で生じた電力の逆潮流が二次側で系統切換が行われて一次側が電源変電所から切り離され、二次側が他系統の電源変電所に接続されたことに起因するものであるのか、一次側が電源変電所に接続され、二次側で分散電源が連系していることに起因するものであるのかを各自動電圧調整器のところで判定することができる配電用自動電圧調整器の電力逆潮流原因判定方法及び該判定方法を実施する判定装置を提供することにある。
【００３４】
本発明の他の目的は、配電用自動電圧調整器で生じた電力の逆潮流の原因に応じて該自動電圧調整器の動作モードを最適なモードに切り換えることができるようにした逆潮流時配電用自動電圧調整器制御方法を提供することにある。
【００３５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係わる逆潮流原因判定方法は、配電系統に設置された配電用自動電圧調整器で二次側から一次側に電力の逆潮流が生じたときに、該電力の逆潮流の原因を判定する配電用自動電圧調整器の電力逆潮流原因判定方法に係わるもので、本発明においては、自動電圧調整器の一次側及び二次側でそれぞれ生じる電圧の変化を検出し、自動電圧調整器で電力の逆潮流が生じていることが検出され、かつ自動電圧調整器の一次側で二次側よりも大きな電圧の変化が生じたことが検出されたときに、自動電圧調整器の一次側が電源変電所から切り離されて二次側が他系統の電源変電所に接続される系統切換が行われたことに起因して電力の逆潮流（系統切換に起因する電力の逆潮流）が生じていると判定する。また自動電圧調整器で電力の逆潮流が生じていることが検出され、かつ自動電圧調整器の二次側で一次側よりも大きな電圧の変化が生じたことが検出されたときに、自動電圧調整器の一次側が電源変電所に接続されて分散電源が二次側で連系していることに起因して電力の逆潮流（分散電源に起因する電力の逆潮流）が生じていると判定する。
【００３６】
上記一次側及び二次側の電圧の変化は、自動電圧調整器の調整動作（負荷時タップ切換式の自動電圧調整器ではタップ切換動作）が行われたときに生じる電圧の変化である。上記一次側及び二次側の電圧変化は常時行わせるようにしてもよいが、逆潮流の原因の判定を確実にするためには、自動電圧調整器の調整動作が行われた際に該自動電圧調整器の一次側及び二次側でそれぞれ生じる電圧の変化を検出するようにする（調整動作が行われていないときに検出された電圧変化は無視する）のが好ましい。
【００３７】
また電力の逆潮流の原因の判定は、逆潮流が検出された後、最初にタップ切換が行われたときに行ってもよいが、逆潮流の原因を遅滞なく検出するためには、電力の逆潮流が検出されたときに、負荷に与える影響が少い方向（昇圧側または降圧側）にタップを１タップだけ強制的に切り換えて、その時の電圧変化を検出するようにするのが好ましい。
【００３８】
配電用自動電圧調整器としては、負荷時タップ切換式のものが多く用いられている。負荷時タップ切換式の配電用自動電圧調整器が用いられる場合には、該自動電圧調整器のタップが切り換えられたときに自動電圧調整器の一次側及び二次側でそれぞれ生じる電圧の変化を検出するようにするのが好ましい。
【００３９】
上記のように、自動電圧調整器が設けられた配電系統において、自動電圧調整器で電力の逆潮流が生じている状態では、自動電圧調整器による調整動作が行われたときに、自動電圧調整器の一次側及び二次側で電圧の変化が生じる。
【００４０】
ここで自動電圧調整器として負荷時タップ切換式のものが用いられているとし、図４（Ｃ），（Ｄ）に示したように、自動電圧調整器４の二次側の配電線が他系統の電源変電所に接続され、電力の逆潮流が生じている状態を考える。この状態では、他系統の電源変電所が安定電源として自動電圧調整器４の二次側の配電線に接続されているので、自動電圧調整器でタップが切り換えられると、自動電圧調整器４の二次側の電圧はほとんど変化しないが、一次側の電圧はタップ切換方向と同じ方向に少なくとも１タップ分変化する。従って、系統切換により電力の逆潮流が生じている状態では、自動電圧調整器４のタップが切り換えられたときに該自動電圧調整器の二次側の電圧は変化しないが、一次側では電圧が１タップ分変化する。
【００４１】
これに対し、図２（Ａ），（Ｃ）及び図３（Ａ），（Ｃ）に示したように、自動電圧調整器の二次側で分散電源が連系していることに起因して電力の逆潮流が生じている状態では、安定電源である電源変電所が自動電圧調整器の一次側の配電線に接続されているので、自動電圧調整器のタップが切り換えられると、自動電圧調整器の一次側の電圧はほとんど変化しないが、二次側では顕著な電圧変化が生じる。
【００４２】
上記のように、電力の逆潮流が生じている状態で自動電圧調整器のタップ切換が行われると、その逆潮流が系統切換に起因するものであるときには、自動電圧調整器の一次側で顕著な電圧変化が生じ、その逆潮流が系統切換によるものではなく、分散電源に起因するものであるときには、自動電圧調整器の二次側で顕著な電圧変化が生じる。
【００４３】
実際に、系統切換により電力の逆潮流が生じている状態で自動電圧調整器の調整動作が行われたときの自動電圧調整器の一次側及び二次側の電圧の変化と、系統切換が行われていない状態で分散電源に起因して電力の逆潮流が生じている状態で、自動電圧調整器の電圧調整動作が行われたときの一次側及び二次側の電圧の変化とを検証した結果、系統切換に起因して電力の逆潮流が生じている状態では、自動電圧調整器の電圧調整動作が行われたときにその一次側で二次側よりも大きな電圧の変化が生じ（実質的に一次側のみで電圧の変化が生じ）、二次側で分散電源が連系していることに起因して電力の逆潮流が生じている状態では、自動電圧調整器で電圧調整換動作が行われたときにその二次側で一次側よりも大きな電圧の変化が生じる（実質的に二次側のみで電圧の変化が生じる）ことが明らかになった。
【００４４】
従って、逆送継電器のような電力逆潮流検出装置により、配電用自動電圧調整器で電力の逆潮流が生じていることが検出されたときに、自動電圧調整器の一次側及び二次側でそれぞれ生じる電圧の変化を検出すると、自動電圧調整器の一次側で二次側よりも大きな電圧の変化が検出されたときに系統切換に起因する電力の逆潮流が生じていると判定することができ、また自動電圧調整器の二次側で一次側よりも大きな電圧の変化が生じたことが検出されたときに分散電源に起因する電力の逆潮流が生じていると判定することができる。
【００４５】
上記の説明では、自動電圧調整器の一次側で二次側よりも大きな電圧の変化が検出されたときに自動電圧調整器の一次側が電源変電所から切り離されて二次側が他系統の電源変電所に接続される系統切換が行われたことに起因して電力の逆潮流が生じていると判定し、自動電圧調整器の二次側で一次側よりも大きな電圧の変化が生じたことが検出されたときに自動電圧調整器の一次側が電源変電所に接続されて分散電源が二次側で連系していることに起因して電力の逆潮流が生じていると判定するとしたが、自動電圧調整器で電力の逆潮流が生じていることが検出され、かつ自動電圧調整器の一次側でしきい値以上の電圧の変化が生じたことが検出されたときに自動電圧調整器の一次側が電源変電所から切り離されて二次側が他系統の電源変電所に接続される系統切換が行われたことに起因して電力の逆潮流が生じていると判定し、自動電圧調整器で電力の逆潮流が生じていることが検出され、かつ自動電圧調整器の二次側でしきい値以上の電圧変化が生じたことが検出されたときに自動電圧調整器の一次側が電源変電所に接続されて分散電源が二次側で連系していることに起因して電力の逆潮流が生じていると判定するようにしてもよい。
【００４６】
また本発明においては、自動電圧調整器で電力の逆潮流が生じていることが検出され、かつ前記自動電圧調整器の一次側電圧の時間的変化率が二次側電圧の時間的変化率（微分値）よりも大きいときに、自動電圧調整器の一次側が電源変電所から切り離されて二次側が他系統の電源変電所に接続される系統切換が行われたことに起因して電力の逆潮流が生じていると判定し、自動電圧調整器で電力の逆潮流が生じていることが検出され、かつ自動電圧調整器の二次側電圧の時間的変化率が一次側電圧の時間的変化率よりも大きいときに、自動電圧調整器の一次側が電源変電所に接続されて分散電源が二次側で連系していることに起因して電力の逆潮流が生じていると判定するようにしてもよい。
【００４７】
一次側電圧の時間的変化率と二次側電圧の時間的変化率の大小を判定するには、例えば一次側電圧を整流して得た一次側電圧の平均値Ｖa1の微分値Ｄ1 ＝ｄＶa1／ｄｔと、二次側電圧を整流して得た二次側電圧の平均値Ｖa2の微分値Ｄ2 ＝ｄＶa2／ｄｔとの差Ｄ1 −Ｄ2 の絶対値がしきい値以下であるか否かを判定するようにすればよい。
【００４８】
本発明に係わる逆潮流原因判定方法を実施する逆潮流原因判定装置は、例えば、自動電圧調整器の一次側及び二次側の電圧をそれぞれ検出する第１の電圧検出装置及び第２の電圧検出装置と、第１の電圧検出装置の出力及び第２の電圧検出装置の出力をそれぞれデジタル値に変換して第１の電圧検出値及び第２の電圧検出値を出力する第１及び第２のＡ／Ｄ変換器と、第１の電圧検出値及び第２の電圧検出値をそれぞれ一定のサンプリング周期でサンプリングして、それぞれの検出値をサンプリングする毎に、今回サンプリングされた第１の電圧検出値と前回以前のサンプリング時にサンプリングされた第１の電圧検出値との差である第１の電圧変化分及び今回サンプリングされた第２の電圧検出値と前回以前のサンプリング時にサンプリングされた第２の電圧検出値との差である第２の電圧変化分を演算する電圧変化分演算手段と、第１の電圧変化分と第２の電圧変化分との差を逆潮流原因判定値として演算する逆潮流原因判定値演算手段と、電力逆潮流検出装置により自動電圧調整器で電力の逆潮流が生じていることが検出されている状態で逆潮流原因判定値の符号から第１の電圧変化分が第２の電圧変化分よりも大きいと判定されたときに自動電圧調整器の一次側が電源変電所から切り離されて二次側が他系統の電源変電所に接続される系統切換が行われたことに起因して電力の逆潮流が生じていると判定し、電力逆潮流検出装置により自動電圧調整器で電力の逆潮流が生じていることが検出されている状態で逆潮流原因判定値の符号から第２の電圧変化分が第１の電圧変化分よりも大きいと判定されたときに自動電圧調整器の一次側が電源変電所に接続されて分散電源が二次側で連系していることに起因して電力の逆潮流が生じていると判定する電力逆潮流原因判定手段とを備えることにより構成できる。
【００４９】
電力の逆潮流が生じている状態で、自動電圧調整器による電圧調整動作が行われたときに、その一次側及び二次側で生じる電圧の変化は調整変圧器の１タップ分に相当する微小なものである。上記のように、電圧の検出値をデジタル値に変換して、その変化を検出するようにすると、自動電圧調整器のタップ切換時の電圧変化を高い分解能をもって正確に検出することができるので、電力の逆潮流の原因の判定を高精度で確実に行うことができる。
【００５０】
また上記のように構成すると、自動電圧調整器の一次側電圧の変化と二次側電圧の変化との差の符号を見るだけで電力の逆潮流の原因を判定でき、複雑な演算を必要としないため、判定装置の構成を簡単にすることができる。
【００５１】
なお上記逆潮流原因判定手段は、電力逆潮流検出装置により電力の逆潮流が生じていることが検出されていて、かつ第１の電圧変化分がしきい値以上であるときに該電力の逆潮流が系統切換に起因したものであると判定し、電力逆潮流検出装置により電力の逆潮流が生じていることが検出されていて、かつ第２の電圧変化分がしきい値以上であるときに分散電源に起因した電力の逆潮流が生じていると判定するように構成することもできる。
【００５２】
このように構成すると、電圧変化分の演算や逆潮流原因判定値の演算を行う必要がないため、判定装置の構成を簡単にすることができる。
【００５３】
また上記逆潮流原因判定装置は、自動電圧調整器で電力の逆潮流が生じたことを検出する電力逆潮流検出装置と、自動電圧調整器の一次側電圧及び二次側電圧をそれぞれ検出する第１及び第２の電圧検出器と、第１の電圧検出器の出力及び第２の電圧検出器の出力をそれぞれ整流する第１及び第２の整流器と、第１の整流器の出力及び第２の整流器の出力をそれぞれ微分する第１及び第２の微分器と、電力逆潮流検出装置により自動電圧調整器で電力の逆潮流が生じていることが検出されている状態で第１の微分器の出力が第２の微分器の出力よりも大きいことが検出されたときに自動電圧調整器の一次側が電源変電所から切り離されて二次側が他系統の電源変電所に接続される系統切換が行われたことに起因して電力の逆潮流が生じていると判定し、電力逆潮流検出装置により自動電圧調整器で電力の逆潮流が生じていることが検出されている状態で第２の微分器の出力が第１の微分器の出力よりも大きいことが検出されたときに自動電圧調整器の一次側が電源変電所に接続されて分散電源が二次側で連系していることに起因して電力の逆潮流が生じていると判定する電力逆潮流原因判定手段とを備えることにより構成することもできる。
【００５４】
上記逆潮流原因判定装置において、デジタル処理により整流器の出力の微分値を求めるようにすることもできる。この場合には、第１の整流器の出力及び第２の整流器の出力をそれぞれデジタル値に変換して第１の電圧検出値及び第２の電圧検出値を出力する第１及び第２のＡ／Ｄ変換器と、第１の電圧検出値及び第２の電圧検出値をそれぞれ一定のサンプリング周期でサンプリングして、それぞれの検出値をサンプリングする毎に、前回以前のサンプリング時から今回のサンプリング時までの第１の電圧検出値の時間的変化率である第１の電圧変化率と、前回以前のサンプリング時から今回のサンプリング時までの第２の電圧検出値の時間的変化率である第２の電圧変化率とを演算する電圧変化率演算手段とを設ける。
【００５５】
またこの場合電力逆潮流原因判定手段は、電力逆潮流検出装置により自動電圧調整器で電力の逆潮流が生じていることが検出されている状態で第１の電圧変化率が第２の電圧変化率よりも大きいことが検出されたときに自動電圧調整器の一次側が電源変電所から切り離されて二次側が他系統の電源変電所に接続される系統切換が行われたことに起因して電力の逆潮流が生じていると判定し、電力逆潮流検出装置により自動電圧調整器で電力の逆潮流が生じていることが検出されている状態で第２の電圧変化率が第１の電圧変化率よりも大きいことが検出されたときに自動電圧調整器の一次側が電源変電所に接続されて分散電源が二次側で連系していることに起因して電力の逆潮流が生じていると判定するように構成する。
【００５６】
本発明に係わる電力逆潮流時配電用自動電圧調整器制御方法は、二次側電圧を目標電圧に保つように調整する二次側電圧調整モードと、一次側電圧を目標電圧に保つように調整する一次側電圧調整モード及び調整変圧器のタップを予め定めたタップに固定するタップ固定モードの少なくとも一方とに動作モードを切り換え得る配電用自動電圧調整器で二次側から一次側に電力の逆潮流が生じたときに、該電力の逆潮流の原因を判定して、その判定結果に応じて前記配電用自動電圧調整器の動作モードを決定する方法で、本発明においては、系統切換が行われたことに起因して電力の逆潮流が生じていると判定されたときに自動電圧調整器の動作モードを、タップ固定モードまたは一次側電圧調整モードとし、分散電源が二次側で連系していることに起因して電力の逆潮流が生じていると判定されたときには、自動電圧調整器の動作モードを電力が順送されているときの動作モードである二次側電圧調整モードとする。
【００５７】
上記のように、電力の逆潮流が二次側で分散電源が連系していることに起因することが検出されたときに、自動電圧調整器の動作モードを電力が順送されている定常時の動作モードである二次側電圧調整モードのままとすると、動作モードを一次側電圧調整モードに切り換えた場合のように、自動電圧調整器の二次側の電圧が異常に低下するのを防いで、電圧の品質を維持することができる。
【００５８】
【発明の実施の形態】
図６は、本発明に係わる電力逆潮流時自動電圧調整器制御方法を実施する制御装置の構成を示したもので、同図において４０は例えば完全逆送形の負荷時タップ切換式ＳＶＲ、２及び６はそれぞれＳＶＲ４０の一次側及び二次側の配電線である。
【００５９】
完全逆送形のＳＶＲ４０は例えば図７に示すように構成される。図７において２０はタップｔ1 〜ｔ9 を備えた調整変圧器、２１はモード切換信号Ｖt に応じて調整変圧器２０のタップｔ1 〜ｔ9 を切り換える負荷時タップ切換器、２４ａ及び２４ｂはそれぞれ調整変圧器の一次側及び二次側の電圧を検出する第１の計器用変圧器２４ａ及び第２の計器用変圧器２４ｂである。第１の計器用変圧器２４ａの二次コイルの両端には第１の電圧調整継電器２５ａと第１のＬＤＣ２６ａ（線路電圧降下補償器）とが直列に接続され、第２の計器用変圧器２４ｂの二次コイルの両端には第２の電圧調整継電器２５ｂと第２のＬＤＣ２６ｂとが直列に接続されている。また一次側配電線２及び二次側配電線６の線路電流を検出する第１及び第２の変流器２７ａ及び２７ｂが設けられていて、これらの変流器２７ａ及び２７ｂの出力がそれぞれ第１及び第２のＬＤＣ２６ａ及び２６ｂに入力されている。
【００６０】
第１の電圧調整継電器２５ａは、第１の計器用変圧器２４ａの出力電圧から一次側配電線２の電圧を検出して、一次側の電圧Ｖp を目標電圧に保つように（一次側電圧調整モードで）タップ切換指令Ｖtaを発生する。また第２の電圧調整継電器２５ｂは、第２の計器用変圧器２４ｂの出力電圧から二次側配電線６の電圧を検出して、二次側の電圧Ｖs を目標電圧に保つように（二次側電圧調整モードで）タップ切換指令Ｖtbを発生する。電圧調整継電器２５ａ及び２５ｂがそれぞれ発生するタップ切換指令Ｖta及びＶtbは動作モード切換回路２８を通して負荷時タップ切換器２１に与えられている。動作モード切換回路２８は電力逆潮流原因判定装置３０が判定結果に応じて発生する原因判定信号Ｖj に応じてタップ切換指令Ｖta及びＶtbのいずれかを選択して負荷時タップ切換器２１にモード切換信号Ｖt を与える回路である。
【００６１】
ＬＤＣ２６ａは、一次側配電線２の線路インピーダンスを模擬した抵抗とリアクタンスとから成っていて、該抵抗及びリアクタンスに変流器２７ａの出力電流が流れるようになっている。ＬＤＣ２６ａの両端には線路インピーダンスによる電圧降下に比例した電圧降下が生じ、この電圧降下分だけ電圧調整継電器２５ａに印加される電圧が低くなることにより、一次側配電線２の線路インピーダンスによる電圧降下が補償される。
【００６２】
同様に、ＬＤＣ２６ｂは、二次側配電線６の線路インピーダンスを模擬した抵抗とリアクタンスとから成っていて、該抵抗及びリアクタンスに変流器２７ｂの出力電流が流れるようになっている。ＬＤＣ２６ｂの両端には線路インピーダンスによる電圧降下に比例した電圧降下が生じ、この電圧降下分だけ電圧調整継電器２５ｂに印加される電圧が低くなることにより、二次側配電線６の線路インピーダンスによる電圧降下が補償される。
【００６３】
図６に示した判定装置３０は、ＳＶＲ４０の一次側及び二次側の電圧をそれぞれ検出する第１の電圧検出装置３１ａ及び第２の電圧検出装置３１ｂを備え、第１及び第２の電圧検出装置３１ａ及び３１ｂの出力がそれぞれ第１及び第２のピーク検出回路３２ａ及び３２ｂに入力されている。第１及び第２のピーク検出回路３２ａ及び３２ｂの出力はそれぞれ第１及び第２のトラックホールド（Ｔ／Ｈ）回路３３ａ及び３３ｂを通して第１及び第２のＡ／Ｄ変換器（アナログ／デジタル変換器）３４ａ及び３４ｂに入力され、これらの変換器から得られるデジタル信号がマイクロコンピュータ３５に入力されている。また３６はＳＶＲ４０で電力の逆潮流が生じたことを検出する公知の逆送継電器（６７リレー）で、この逆送継電器の出力は、マイクロコンピュータ３５に与えられている。マイクロコンピュータ３５は電力の逆潮流原因の判定結果に応じて、ＳＶＲ４０の動作モードを切り換えるための原因判定信号Ｖj をＳＶＲ４０の動作モード切換回路２８に与える。
【００６４】
第１の電圧検出装置３１ａ及び第２の電圧検出装置３１ｂはそれぞれ、図７に示した第１の計器用変圧器２４ａ及び第２の計器用変圧器２４ｂと、これらの計器用変圧器の出力を入力として、一次側配電線２及び二次側配電線６の線路電圧に比例した電圧信号を出力するバッファ回路とにより構成することができる。
【００６５】
図示の例では、第１及び第２の電圧検出装置３１ａ及び３１ｂと、第１及び第２のピーク検出回路３２ａ及び３２ｂと、第１及び第２のトラックホールド回路３３ａ及び３３ｂと、第１及び第２のＡ／Ｄ変換器３４ａ及び３４ｂと、マイクロコンピュータ３５と、逆送継電器３６とにより電力逆潮流原因判定装置３０が構成されている。
【００６６】
逆送継電器３６は、ＳＶＲ４０の一次側または二次側の配電線のＵ相及びＷ相間の電圧を検出する計器用変圧器の出力信号と、Ｕ相及びＷ相の線路電流をそれぞれ検出する変流器の合成出力とを入力として、Ｕ相，Ｗ相間の電圧ベクトルと、Ｕ相及びＷ相の線路電流の合成ベクトルとの位相差を検出することにより、電力が順送されているか逆送されているかを検出する。
【００６７】
図６に示された制御装置において、第１及び第２の電圧検出装置３１ａ及び３１ｂはそれぞれ、ＳＶＲ４０の一次側の配電線電圧及び二次側の配電線電圧にそれぞれ比例した検出信号電圧を第１及び第２のピーク検出回路３２ａ及び３２ｂに入力する。第１及び第２のピーク検出回路３２ａ及び３２ｂはそれぞれ入力信号のピーク値を検出して、ＳＶＲ４０の一次側の配電線電圧及び二次側の配電線電圧のピーク値を示すアナログ信号を第１及び第２のトラックホールド回路３３ａ及び３３ｂに与える。トラックホールド回路３３ａ及び３３ｂはそれぞれＡ／Ｄ変換器３４ａ及び３４ｂがアナログ信号をデジタル信号に変換するために要する処理時間の間、ピーク検出回路３２ａ及び３２ｂが出力した信号を保持する回路で、トラックホールド回路３３ａ及び３３ｂはそれぞれＳＶＲ４０の一次側の配電線電圧及び二次側の配電線電圧のピーク値に相応した大きさを有するアナログ信号をＡ／Ｄ変換器３４ａ及び３４ｂに与える。
【００６８】
第１及び第２のＡ／Ｄ変換器３４ａ及び３４ｂはそれぞれピーク検出回路３２ａ及び３２ｂが検出した一次側の配電線電圧のピーク値及び二次側の配電線電圧のピーク値を与えるアナログ信号の大きさをデジタル値に変換して、これらのデジタル値を第１の電圧検出値及び第２の電圧検出値としてマイクロコンピュータ３５に与える。
【００６９】
マイクロコンピュータ３５は、所定のプログラムを実行することにより、電圧変化分演算手段と、逆潮流原因判定値演算手段と、電力逆潮流原因判定手段とを実現する。
【００７０】
マイクロコンピュータが実現する電圧変化分演算手段は、第１及び第２のＡ／Ｄ変換器３４ａ及び３４ｂが出力する第１の電圧検出値（一次側電圧のピーク値）及び第２の電圧検出値（二次側電圧のピーク値）をそれぞれ一定のサンプリング周期でサンプリングして、例えば図８（Ａ）及び（Ｂ）に示すようにサンプリング時間Ｔ1 ，Ｔ2 ，…においてそれぞれサンプリングした第１の電圧検出値Ｖ1 ，Ｖ2 ，…及び第２の電圧検出値Ｖ1 ´，Ｖ2 ´，…を順次メモリに記憶させる。
【００７１】
電圧変化分演算手段はまた、第１の電圧検出値及び第２の電圧検出値をサンプリングする毎に、第１の電圧検出値の今回のサンプリング値と前回以前のサンプリング時にサンプリングされた第１の電圧検出値のサンプリング値との差を第１の電圧変化分として演算し、第２の電圧検出値の最新のサンプリング値と前回以前にサンプリングされた第２の電圧検出値のサンプリング値との差を第２の電圧変化分として演算して、それぞれの演算結果をメモリに記憶させる。
【００７２】
逆潮流原因判定値演算手段は、上記第１の電圧変化分と第２の電圧変化分との差を逆潮流原因判定値として演算して、その演算結果をメモリに記憶させる。逆潮流原因判定値を演算する際には、第１の電圧変化分から第２の電圧変化分を減じてもよく、第２の電圧変化分から第１の電圧変化分を減じてもよいが、本実施形態では、第１の電圧変化分から第２の電圧変化分を減じるものとする。
【００７３】
電力逆潮流原因判定手段は、逆送継電器３６により電力の逆潮流が検出されたときに上記逆潮流原因判定値の符号が正であるか負であるかを判定して、逆潮流原因判定値の符号から第１の電圧変化分が第２の電圧変化分よりも小さいと判定されたときに分散電源に起因した電力の逆潮流が生じていると判定し、逆潮流原因判定値の符号から第１の電圧変化分が第２の電圧変化分よりも大きいと判定されたときに系統切換に起因した電力の逆潮流が生じていると判定する。
【００７４】
図８（Ａ）及び（Ｂ）は、図４（Ｃ）または（Ｄ）に示すようにＳＶＲ４０の一次側の配電線が変電所から切り離され、該ＳＶＲの二次側が他系統の電源変電所に接続される系統切換が行われて電力の逆潮流（系統切換による電力の逆潮流）が生じている状態で、調整変圧器のタップが一次側から見て昇圧方向（二次側電圧を上昇させる方向）に切り換えられたときの一次側配電線電圧及び二次側配電線電圧の変化を示している。これらの図においてＴ1 ，Ｔ2 ，…はサンプリング時間を示し、Ｖ1 ，Ｖ2 ，…はそれぞれサンプリング時間Ｔ1 ，Ｔ2 ，…にサンプリングされた第１の電圧検出値（ピーク電圧値）を示している。またＶ1'，Ｖ2'，…はそれぞれサンプリング時間Ｔ1 ，Ｔ2 ，…にサンプリングされた第２の電圧検出値を示している。
【００７５】
この例では、サンプリング時間Ｔ4 において調整変圧器のタップが１タップ切り換えられている。ＳＶＲの二次側で系統切換が行われた状態では、ＳＶＲの二次側に安定電源である変電所が接続され、ＳＶＲの一次側は変電所から切り離されているので、図８（Ｂ）に示すようにタップ切換が行われてもＳＶＲの二次側の電圧はほとんど変化しないが、一次側の電圧は図８（Ａ）に示すように１タップ分だけタップ切換の方向と反対方向に変化する。図示の例では、タップが一次側から見て昇圧方向に１タップ切り換えられているが、このタップ切換方向は、二次側から見ると降圧方向であるので、ＳＶＲの一次側電圧はタップ切換が行われたときに１タップ分だけ低下する。
【００７６】
図９（Ａ）及び（Ｂ）は、同じくＳＶＲ４で系統切換による逆潮流が生じている状態で、調整変圧器のタップが一次側から見て降圧方向（二次側電圧を低下させる方向）に１タップ切り換えられたときの一次側電圧及び二次側電圧の変化を示している。この場合には、タップ切換が行われたときに二次側電圧はほとんど変化しないが、一次側電圧は１タップ分だけ上昇する。
【００７７】
図１０（Ａ）及び（Ｂ）は、図２（Ａ），（Ｃ）または図３（Ａ），（Ｃ）に示すように、ＳＶＲの一次側が電源変電所に接続され、二次側が電源変電所から切り離されている状態（二次側系統切換が行われていない状態）で、二次側で分散電源が連系していることに起因して電力の逆潮流が生じている場合に、サンプリング時間Ｔ4 においてタップが一次側から見て昇圧方向（二次側電圧を上昇させる方向）に１タップ切り換えられたときの一次側電圧及び二次側電圧の変化を示している。二次側系統切換が行われていないときには、ＳＶＲの一次側の配電線が安定電源である電源変電所に接続されているので、系統に接続されている分散電源に起因して逆潮流が生じている状態でタップが昇圧側に切り換えられると、図１０（Ａ）に示すようにＳＶＲの一次側電圧はほとんど変化しないが、二次側電圧は図１０（Ｂ）に示すようにタップの切り換え方向と同方向に変化する。
図１１（Ａ）及び（Ｂ）は、系統切換が行われていない状態で、分散電源に起因して電力の逆潮流が生じている場合に、サンプリング時間Ｔ4 においてタップが降圧方向（二次側電圧を低下させる方向）に１タップ切り換えられたときの一次側電圧及び二次側電圧の変化を示している。この場合は、ＳＶＲの一次側の電圧はほとんど変化しないが、二次側電圧が１タップ分だけ下降する。
【００７８】
上記のように、ＳＶＲにおいて系統切換に起因して電力の逆潮流が生じているときには、ＳＶＲのタップが切り換えられたときに、その一次側で二次側よりも大きな電圧変化が生じ、分散電源に起因する電力の逆潮流が生じたときには、タップが切り換えられたときにＳＶＲの二次側で一次側よりも大きな電圧変化が生じる。従って、これらの電圧変化を検出することにより、電力の逆潮流が、二次側で系統切換が行われたことに起因するものであるのか、二次側で分散電源が連系したことに起因するものであるのかを判定することができる。
【００７９】
本発明においては、上記一次側電圧の変化を検出するために、例えばＳＶＲの一次側電圧のピーク値である第１の電圧検出値がサンプリングされる毎に、今回のサンプリング値と前回以前のサンプリング時にサンプリングされてメモリに記憶されているサンプリング値との差の絶対値を第１の電圧変化分として演算する。
【００８０】
また二次側電圧の変化を検出するために、ＳＶＲの二次側電圧のピーク値である第２の電圧検出値がサンプリングされる毎に、今回のサンプリング値と前回以前のサンプリング時にサンプリングされてメモリに記憶されているサンプリング値との差の絶対値を第２の電圧変化分として演算する。そして、逆潮流原因判定値演算手段により、上記第１の電圧変化分から第２の電圧変化分を引き算して逆潮流原因判定値を演算して、この逆潮流原因判定値の符号から第１の電圧変化分が第２の電圧変化分よりも小さいと判定されたときに分散電源に起因した電力の逆潮流が生じていると判定し、逆潮流原因判定値の符号から第１の電圧変化分が第２の電圧変化分よりも大きいと判定されたときに系統切換に起因した電力の逆潮流が生じていると判定する。
【００８１】
なおＳＶＲの一次側電圧の変化分及び二次側電圧の変化分を求める際には、サンプリングのタイミングとタップ切換のタイミングとが一致すると計測される電圧値が不安定になり、また差をとるサンプリング値のサンプリング時間が離れ過ぎているとタップ切換以外の系統の電圧変化の影響を受けてタップ切換による電圧の変化分を正確に検出できなくなるので、今回の（最新の）サンプリング値と前回のサンプリング値との差をとるのではなく、今回のサンプリング値と前々回のサンプリング時のサンプリング値との差をとるようにするのが好ましい。
【００８２】
即ち、図８ないし図１１に示したようにサンプリングが行われる場合には、第１の電圧検出値（一次側電圧のピーク値）Ｖ3 ，Ｖ4 ，…がサンプリングされる毎に、今回のサンプリング値と前々回のサンプリング値との差Ｖ3 −Ｖ1 ，Ｖ4 −Ｖ2 ，…を演算してそれぞれの絶対値をとることにより第１の電圧変化分を演算し、第２の電圧検出値（二次側電圧のピーク値）Ｖ3'，Ｖ4'，…がサンプリングされる毎に、Ｖ3'−Ｖ1'，Ｖ4'−Ｖ2'，…を演算してそれぞれの絶対値をとることにより第２の電圧変化分を演算するのが好ましい。
【００８３】
図８及び図９に示した例において、第１の電圧検出値Ｖ3 ，Ｖ4 ，…がサンプリングされる毎に、Ｖ3 −Ｖ1 ，Ｖ4 −Ｖ2 ，…の絶対値を演算して第１の電圧変化分を演算し、第２の電圧検出値Ｖ1'，Ｖ2'，…がサンプリングされる毎に、Ｖ3'−Ｖ1'，Ｖ4'−Ｖ2'，…の絶対値を演算して、第１の電圧変化分から対応する第２の電圧変化分を減算することにより、逆潮流原因判定値を演算した結果を表１に示した。
【００８４】
【表１】
0003992212.tif 000002
図８及び図９に示したように、二次側系統切換が行われたことに起因する電力の逆潮流が生じていても、タップが切り換えられない場合（タップが固定されている場合）には、逆潮流原因判定値が零である。これに対し、系統切換に起因して電力の逆潮流が生じている状態でタップが切り換えられたときには、ＳＶＲの一次側で二次側よりも大きな電圧変化が生じるため、ＳＶＲのタップが昇圧方向及び降圧方向のいずれの方向に切り換えられた場合も、上記逆潮流原因判定値の符号は正になる。
【００８５】
また二次側で分散電源が連系していることに起因して電力の逆潮流が生じている状態でタップが切り換えられたときには、図１０及び図１１に示したように、ＳＶＲの二次側で一次側よりも大きな電圧変化が生じるため、ＳＶＲの一次側の電圧の変化分（絶対値）から二次側の電圧の変化分（絶対値）を減算して求めた逆潮流原因判定値の符号は負になる。
【００８６】
従って、これら判定値の符号を見ることにより、電力の逆潮流の原因が系統切換によるものか、分散電源によるものかを判定することができる。
【００８７】
本発明においては、上記のようにして、ＳＶＲで生じた電力の逆潮流が系統切換に起因するものであるのか、分散電源に起因するものであるのかを判定して、ＳＶＲで生じた電力の逆潮流が系統切換に起因するものであると判定されたときには、ＳＶＲの動作モードを、ＳＶＲの一次側の電圧を目標電圧に保つように調整する一次側電圧調整モードとする。またＳＶＲで生じた電力の逆潮流が分散電源に起因するものであると判定されたときには、ＳＶＲの動作モードを電力が順送されている定常時の動作モードである二次側電圧調整モードのままとする。
【００８８】
上記のように、逆潮流原因判定値の符号から逆潮流の原因を判定して、その判定結果に基づいてＳＶＲの動作モードを切り換えるように制御する場合に、マイクロコンピュータ３５が実行するプログラムのアルゴリズムの一例を示すと図１２のようになる。
【００８９】
即ち、このアルゴリズムによりＳＶＲを制御する場合には、先ずステップ１において逆送継電器３６により電力の逆潮流が生じているか否かを判定する。その結果電力の逆潮流が検出されていないと判定されたときには、ステップ２に移行してＳＶＲ４０の動作モードを二次側電圧調整モードとする。このときマイクロコンピュータ３５は、ＳＶＲ４０の電圧調整継電器２５ｂが発生するタップ切換指令Ｖtbを負荷時タップ切換器２１に与えるように、動作モード切換回路２８に原因判定信号Ｖj を与える。このときタップ切換器２１は、電圧調整継電器２５ｂが発生するタップ切換指令に応じて調整変圧器２０のタップを切り換えて調整変圧器の二次側の配電線の電圧を目標電圧に保つように電圧調整を行う。ステップ２においてＳＶＲの動作モードを二次側電圧調整モードとした後、電力の逆潮流が検出されているか否かを判定するステップ１に戻る。
【００９０】
またステップ１において逆送継電器３６が電力の逆潮流を検出していると判定されたときには、ステップ３に移行して、一次側電圧がサンプリングされた時に今回サンプリングされた一次側電圧のサンプリング値Ｖn と前々回のサンプリング時にサンプリングされたサンプリング値Ｖn-2 との差の絶対値を第１の電圧変化分ΔＶ1 として演算し、続いてステップ４において、二次側電圧がサンプリングされた時に今回サンプリングされた二次側電圧のサンプリング値Ｖn'と前々回のサンプリング時にサンプリングされたサンプリング値Ｖn-2'との差の絶対値を第２の電圧変化分ΔＶ2 として演算する。
【００９１】
次いでステップ５において、第１の電圧変化分ΔＶ1 から第２の電圧変化分ΔＶ2 を演算して、逆潮流原因判定値Ｆ（＝ΔＶ1 −ΔＶ2 ）を演算し、ステップ６において、判定値Ｆの符号が正であるか否かを判定する。その結果判定値Ｆの符号が正である場合（電力の逆潮流が系統切換に起因している場合）には、ステップ７に移行してＳＶＲ４０の動作モードを一次側電圧調整モードとするべくＳＶＲの動作モード切換回路２８に原因判定信号Ｖj を与える。
【００９２】
このとき動作モード切換回路２８は、電圧調整継電器２５ａが発生するタップ切換指令Ｖtaを負荷時タップ切換器２１に与えて、調整変圧器２０の一次側電圧を目標電圧に保つように電圧調整動作を行わせる。
【００９３】
またステップ６において判定値Ｆの符号が正でないと判定されたときには、ステップ８に移行して判定値Ｆが負であるか否かを判定し、判定値が負である場合（二次側で分散電源が連系していることに起因して電力の逆潮流が生じている場合）には、ステップ９に移行してＳＶＲ４０の動作モードを二次側電圧調整モードとするべくＳＶＲの動作モード切換回路２８に原因判定信号Ｖj を与える。ステップ９で動作モードを二次側電圧調整モードとした後ステップ１に戻る。
【００９４】
ステップ８において、判定値Ｆが負でないと判定されたとき（タップ切換が行われていないためＦ＝０のとき）にはステップ１に戻り、タップ切換が行われて判定値Ｆが正または負になるまでステップ３ないし８を繰り返す。
【００９５】
上記のように、逆潮流の原因が分散電源にあることが検出されたときに、ＳＶＲの動作モードを電力が順送されている定常時の動作モードである二次側電圧調整モードのままとすると、二次側で分散電源が連系していることに起因して電力の逆潮流が生じているときに動作モードを一次側電圧調整モードとした場合のように、ＳＶＲの二次側の電圧が異常に低下するのを防ぐことができるため、電力の逆送時にも系統の電圧の品質を維持することができる。
【００９６】
図１２に示したアルゴリズムによる場合には、ステップ３及び４により第１の電圧検出値及び第２の電圧検出値をそれぞれ一定のサンプリング周期でサンプリングして、それぞれの検出値をサンプリングする毎に、今回サンプリングされた第１の電圧検出値と前回以前のサンプリング時にサンプリングされた第１の電圧検出値との差である第１の電圧変化分及び今回サンプリングされた第２の電圧検出値と前回以前のサンプリング時にサンプリングされた第２の電圧検出値との差である第２の電圧変化分を演算する電圧変化分演算手段が実現される。
【００９７】
またステップ５により第１の電圧変化分と第２の電圧変化分との差を逆潮流原因判定値として演算する逆潮流原因判定値演算手段が実現される。
【００９８】
更に、ステップ６及び８により、電力逆潮流検出装置によりＳＶＲで電力の逆潮流が生じていることが検出されている状態で逆潮流原因判定値の符号から第１の電圧変化分が第２の電圧変化分よりも大きいと判定されたときにＳＶＲの一次側が電源変電所から切り離されて二次側が他系統の電源変電所に接続される系統切換が行われたことに起因して電力の逆潮流が生じていると判定し、電力逆潮流検出装置によりＳＶＲで電力の逆潮流が生じていることが検出されている状態で逆潮流原因判定値の符号から第２の電圧変化分が第１の電圧変化分よりも大きいと判定されたときにＳＶＲの一次側が電源変電所に接続されて分散電源が二次側で連系していることに起因して電力の逆潮流が生じていると判定する電力逆潮流原因判定手段が実現される。
【００９９】
そして、第１の電圧検出装置３１ａ及び第２の電圧検出装置３１ｂと、第１及び第２のＡ／Ｄ変換器３４ａ及び３４ｂと、マイクロコンピュータ３５により実現される上記電圧変化分演算手段、逆潮流原因判定値演算手段、及び電力逆潮流原因判定手段により、本発明に係わる電力逆潮流原因判定装置が構成される。
【０１００】
図１２に示した例では、電力の逆潮流が検出されたときに、ＳＶＲでタップが切り換えられて一次側電圧及び二次側電圧に変化が現れるのを待つようにしているが、逆送継電器などの逆潮流検出装置により電力の逆潮流が検出されたときに直ちに逆潮流の原因を調べるために系統電圧に大きな影響がない方向にタップを切り換えるようにしてもよい。
【０１０１】
上記の例では、ＳＶＲの一次側で二次側よりも大きな電圧の変化が検出されたときにＳＶＲの一次側が電源変電所から切り離されて二次側が他系統の電源変電所に接続される系統切換が行われたことに起因して電力の逆潮流が生じていると判定し、ＳＶＲの二次側で一次側よりも大きな電圧の変化が生じたことが検出されたときにＳＶＲの一次側が電源変電所に接続されて分散電源が二次側で連系していることに起因して電力の逆潮流が生じていると判定するとしたが、ＳＶＲで電力の逆潮流が生じていることが検出され、かつＳＶＲの一次側でしきい値以上の電圧の変化が生じたことが検出されたときにＳＶＲの一次側が電源変電所から切り離されて二次側が他系統の電源変電所に接続される系統切換が行われたことに起因して電力の逆潮流が生じていると判定し、ＳＶＲで電力の逆潮流が生じていることが検出され、かつＳＶＲの二次側でしきい値以上の電圧変化が生じたことが検出されたときにＳＶＲの一次側が電源変電所に接続されて分散電源が二次側で連系していることに起因して電力の逆潮流が生じていると判定するようにしてもよい。
【０１０２】
ここで、ＳＶＲの調整変圧器のタップ間電圧が１００［Ｖ］である場合、その電圧を検出するＰＴの変成比を１／６０とすると、電力の逆潮流が生じている状態でタップ切換が行われたときに調整変圧器の一次側または二次側で生じる電圧の変化は１．６［Ｖ］［＝１００×（１／６０）］以下で、微小なものであるため、本発明の方法を実施するに際しては高い検出精度が必要になる。したがって、電圧の変化分の演算はデジタル演算により行うのが好ましい。
【０１０３】
上記の例では、ＳＶＲの一次側電圧の変化分と二次側電圧の変化分とを比較するか、または一次側電圧及び二次側電圧をそれぞれしきい値と比較することにより電力の逆潮流が二次側で行われた系統切換えによるものか、二次側で連系している分散電源に起因するものかを判定するようにしたが、本発明においてはまた、一次側電圧の時間的変化率（微分値）と二次側電圧の時間的変化率（微分値）とを比較することにより、電力の逆潮流が生じている原因を判定するようにしてもよい。
【０１０４】
図１３及び図１４は、一次側電圧の時間的変化率と二次側電圧の時間的変化率とを比較することにより、電力の逆潮流が生じている原因を判定する場合の判定装置の構成を示したもので、図１４においてＰＴ1 は、Ｕ相ないしＷ相の一次側配電線２ｕ〜２ｗのうちのＵ相とＷ相の配電線２ｕ，２ｗ間の電圧を検出する第１の計器用変圧器、ＰＴ2 は、Ｕ相ないしＷ相の二次側配電線６ｕ〜６ｗのうちのＵ相とＷ相の配電線６ｕ，６ｗ間の電圧を検出する第２の計器用変圧器であり、第１の計器用変圧器ＰＴ1 及び第２の計器用変圧器ＰＴ2 によりそれぞれＳＶＲの一次側電圧及び二次側電圧をそれぞれ検出する第１及び第２の電圧検出装置が構成されている。
【０１０５】
第２の計器用変圧器ＰＴ2 の出力は１８０度位相を反転させたＵ相の電流とＷ相の電流との合成電流を検出する変流器ＣＴ1 の出力とともに逆送継電器（６７リレー）３６に入力されている。逆送継電器３６は、計器用変圧器ＰＴ2 により検出されたＵ相、Ｗ相間の電圧ベクトルと、変流器ＣＴ1 により検出されたＵ相及びＷ相の線路電流の合成ベクトルとの位相差を検出することにより、電力が順送されているか逆送されているかを検出する。逆送継電器３６は常開接点３６ａを有していて、ＳＶＲ４０で電力の逆潮流が生じていることを検出したときに接点３６ａを閉じることにより逆電流検出信号を出力する。接点３６ａの閉成により与えられる逆潮流検出信号は計器用変圧器ＰＴ1 及びＰＴ2 により検出される一次側電圧及び二次側電圧の検出値とともに逆潮流原因判定部５０に与えられている。
【０１０６】
なお図７に示すような完全逆送形のＳＶＲを用いる場合には、調整変圧器の一次側及び二次側にそれぞれ設けられている計器用変圧器２４ａ及び２４ｂをそれぞれ上記第１及び第２の計器用変圧器ＰＴ1 及びＰＴ2 として用いることができる。
【０１０７】
逆潮流原因判定部５０は例えば図１４に示すように構成される。図１４に示した逆潮流原因判定部５０は、計器用変圧器ＰＴ1 及びＰＴ2 の出力信号をそれぞれ直流信号に変換する第１及び第２の整流器５１及び５２と、これらの整流器の出力をそれぞれ微分する第１の微分器５３及び第２の微分器５４と、第１の微分器５３の出力Ｄ1 と第２の微分器５４の出力Ｄ2 とを比較して電力の逆潮流の原因を判定する第１の変化率判定器５５及び第２の変化率判定器５６とにより構成されている。この例では、第１の変化率判定器５５及び第２の変化率判定器５６により、電力逆潮流原因判定手段５７が構成されている。この電力逆潮流原因判定手段は、電力逆潮流検出装置によりＳＶＲで電力の逆潮流が生じていることが検出されている状態で第１の微分器５３の出力が第２の微分器５４の出力よりも大きいことが検出されたときにＳＶＲ４０の一次側が電源変電所から切り離されて二次側が他系統の電源変電所に接続される系統切換が行われたことに起因して電力の逆潮流が生じていると判定して第１の変化率判定器５５から判定信号Ｑ1 を出力し、ＳＶＲで電力の逆潮流が生じていることが検出されている状態で第２の微分器の出力が第１の微分器の出力よりも大きいことが検出されたときにＳＶＲの一次側が電源変電所に接続されて分散電源が二次側で連系していることに起因して電力の逆潮流が生じていると判定して第２の変化率判定器５６から判定信号Ｑ2 を出力する。
【０１０８】
第１の微分器５３及び第２の微分器５４は、それぞれの入力電圧が図１５（Ａ）に示すように上昇した時に、図１５（Ｂ）に示すようなパルス状の微分信号を出力する。この微分信号の波高値は、入力電圧の立上がりが速ければ速いほど高くなり、入力電圧の変化量が大きければ大きい程高くなる。
【０１０９】
また第１の微分器５３及び第２の微分器５４は、それぞれの入力電圧が図１６（Ａ）に示すように下降した時に、図１６（Ｂ）に示すようなパルス状の微分信号を出力する。この微分信号の波高値は、入力電圧の立下がりが早ければ早い程高くなり、入力電圧の変化量が大きければ大きい程高くなる。
【０１１０】
第１の変化率判定器５５は、第１の微分器５３の出力信号の大きさｄ1 から第２の微分器５４の出力信号ｄ2 の大きさを減算することにより逆潮流原因判定値ｄ1 −ｄ2 を演算してその逆潮流原因判定値をしきい値ｄo と比較し、逆潮流原因判定値がしきい値よりも大きいとき（判定条件ｄ1 −ｄ2 ＞ｄo ＞０が成立したとき）に、一次側電圧の時間的変化率が二次側電圧の時間的変化率よりも大きいとして、電力の逆潮流が系統切換に起因するものであることを示す判定信号Ｑ1 を出力する。
【０１１１】
第２の変化率判定器５６は、第２の微分器５４の出力信号の大きさｄ2 から第１の微分器５３の出力信号の大きさｄ1 を減算することにより逆潮流原因判定値ｄ2 −ｄ1 を演算してその逆潮流原因判定値をしきい値ｄo と比較し、逆潮流原因判定値がしきい値よりも大きいとき（判定条件ｄ2 −ｄ1 ＞ｄo ＞０が成立したとき）に、二次側電圧の時間的変化率が一次側電圧の時間的変化率よりも大きいとして、電力の逆潮流が分散電源に起因するものであることを示す判定信号Ｑ2 を出力する。
【０１１２】
ＳＶＲ４０の二次側で系統切換が行われたことに起因して電力の逆潮流が生じている状態で、タップが昇圧側に切換えられると、ＳＶＲの一次側では図８（Ａ）に示すように大きな電圧の変化が生じるが、二次側では電圧の変化はほとんど生じない。またタップが降圧側に切換えられた場合には、ＳＶＲの一次側で図９（Ａ）に示すような電圧の変化が生じるが、二次側ではほとんど電圧の変化が生じない。
【０１１３】
したがって、電力の逆潮流の原因が二次側で行われた系統切換に起因する場合には、タップの切換え方向の如何に係わりなく、タップ切換え時に図１７（Ａ）に示すように、第１の微分器５３から波高値が高い微分信号が得られるが、第２の微分器５４は図１７（Ｂ）に示すように微小な微分信号しか発生しない。このときｄ1 −ｄ2 ＞ｄo ＞０の判定条件が成立するため、第１の変化率判定器５５は、図１７（Ｃ）に示すように電力の逆潮流が系統切換えに起因するものであることを示す判定信号Ｑ1 を出力するが、第２の変化率判定器５６は図１７（Ｄ）に示すように、判定信号を出力しない。
【０１１４】
これに対し、分散電源に起因する電力の逆潮流が生じている状態でタップ切換えが行われたときには、図１０及び図１１に示したように、ＳＶＲの二次側で一次側よりも大きな電圧の変化が生じる。したがって、この場合は、タップ切換え時に、図１８（Ｂ）に示すように第２の微分器５４が波高値が高い微分信号を発生するが、第１の微分器５３は図１８（Ａ）に示すように微小な微分信号しか出力しない。このとき判定条件ｄ2 −ｄ1 ＞ｄo ＞０が成立するため、第２の変化率判定器５６は、図１８（Ｄ）に示すように、電力の逆潮流が分散電源に起因するものであることを示す判定信号Ｑ2 を出力するが、第１の変化率判定器５５は図１８（Ｃ）に示すように判定信号を出力しない。
【０１１５】
また系統電圧に瞬時的な変化が生じたときには、図１９（Ａ）及び（Ｂ）に示すように第１及び第２の微分器５３及び５４がほぼ等しい波高値の微分信号Ｄ1 及びＤ2 を発生するため、判定条件ｄ1 −ｄ2 ＞ｄo ＞０及びｄ2 −ｄ1 ＞ｄo ＞０はいずれも成立せず、図１９（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように第１の変化率判定器５５及び第２の変化率判定器５６はいずれも判定信号を出力しない。
【０１１６】
図１４に示した例において、第１及び第２の微分器５３及び５４はアナログ回路により構成することができ、また第１の変化率判定器５５及び第２の変化率判定器５７もアナログ演算回路により構成することができるが、微分器５３及び５４と電力逆潮流原因判定手段５７とをマイクロコンピュータを用いて実現することもできる。
【０１１７】
上記各微分器をマイクロコンピュータを用いて実現する場合には、第１及び第２の整流器５１及び５２の出力をそれぞれデジタル値に変換して第１の電圧検出値及び第２の電圧検出値を出力する第１及び第２のＡ／Ｄ変換器を設けて、これらのＡ／Ｄ変換器の出力をマイクロコンピュータに入力する。
【０１１８】
また第１の電圧検出値及び第２の電圧検出値をそれぞれ一定のサンプリング周期でサンプリングして、それぞれの検出値をサンプリングする毎に、前回以前のサンプリング時から今回のサンプリング時までの第１の電圧検出値の時間的変化率である第１の電圧変化率と、前回以前のサンプリング時から今回のサンプリング時までの第２の電圧検出値の時間的変化率である第２の電圧変化率とを演算する電圧変化率演算手段と、電力逆潮流検出装置によりＳＶＲ４０で電力の逆潮流が生じていることが検出されている状態で第１の電圧変化率が第２の電圧変化率よりも大きいことが検出されたときにＳＶＲの一次側が電源変電所から切り離されて二次側が他系統の電源変電所に接続される系統切換が行われたことに起因して電力の逆潮流が生じていると判定し、電力逆潮流検出装置によりＳＶＲで電力の逆潮流が生じていることが検出されている状態で第２の電圧変化率が第１の電圧変化率よりも大きいことが検出されたときにＳＶＲの一次側が電源変電所に接続されて分散電源が二次側で連系していることに起因して電力の逆潮流が生じていると判定する電力逆潮流原因判定手段とをマイクロコンピュータにより実現する。
【０１１９】
上記の例では、タップ付きの調整変圧器の二次側の電圧を直接配電線に印加する直接式のＳＶＲを用いたが、電源側の配電線電圧が入力されるタップ付きの並列変圧器の二次側の電圧を直列変圧器を通して負荷側の配電線に注入するようにした間接式の負荷時タップ切換式ＳＶＲを用いることもできる。
【０１２０】
またタップ付きの調整変圧器及び負荷時タップ切換器を用いることなく、配電線からとった交流電圧を整流して得た直流電圧をインバータにより調整電圧に変換して、該調整電圧を配電線に注入することにより電圧調整を行うＳＶＲを用いる場合や、誘導電圧調整器を用いる場合にも、電力の逆潮流発生時に所定の電圧幅だけ電圧を変化させる調整動作を行わせてそのときの一次側電圧及び二次側電圧の変化を検出することにより本発明を適用することもできる。
【０１２１】
上記の例では、ＳＶＲの一次側電圧及び二次側電圧を検出する電圧検出装置として計器用変圧器を用いているが、他の電圧検出手段を用いてＳＶＲの一次側電圧及び二次側電圧を検出する電圧検出装置を構成することもできる。
【０１２２】
また本発明に係る電力逆潮流原因判定方法は、逆送時タップ固定形のＳＶＲが用いられる場合にも適用することができる。この場合のＳＶＲの動作モードは、系統切換に起因すると判定されたときにタップ固定モードとし、分散電源に起因すると判定されたときに二次側電圧調整モードのままとする。
【０１２３】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係わる電力逆潮流原因判定方法及び装置によれば、配電用自動電圧調整器で電力の逆潮流が生じたときに、該自動電圧調整器の一次側及び二次側の電圧の変化から、その電力の逆潮流が二次側で系統切換が行われたことに起因するものであるのか、一次側が電源変電所に接続され、二次側で分散電源が連系していることに起因するものであるのかを判定することができるため、各自動電圧調整器のところで電力の逆潮流の原因を判定して、自動電圧調整器の動作モードの選択などの措置を的確に行うための情報を得ることができる利点がある。
【０１２４】
また本発明に係わる判定方法は、自動電圧調整器の一次側及び二次側の電圧を検出してその変化を比較するだけで電力の逆潮流の原因を判定することができるので、既設の自動電圧調整器にも容易に適用することができる。
【０１２５】
更に本発明に係わる逆潮流時配電用自動電圧調整器制御方法によれば、配電用自動電圧調整器で生じた電力の逆潮流の原因に応じて該自動電圧調整器の動作モードを最適なモードに切り換えることができるので、分散電源に起因する電力の逆潮流が生じたときに系統電圧が暴走したり、系統電圧の異常低下が生じたりするのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用する配電系統の要部の構成例を示す単線結線図である。
【図２】（Ａ）ないし（Ｄ）はＳＶＲの一次側が電源変電所に接続されている状態で電力の逆潮流が起こる場合と起こらない場合とを示した説明図である。
【図３】（Ａ）ないし（Ｄ）はＳＶＲの一次側が他系統の電源変電所に接続されている状態で電力の逆潮流が起こる場合と起こらない場合とを示した説明図である。
【図４】（Ａ）ないし（Ｄ）はＳＶＲの二次側で系統切換が行われている状態で電力の逆潮流が起こる場合と起こらない場合とを示した説明図である。
【図５】配電用ＳＶＲの一例を示した回路図である。
【図６】本発明に係わる電力逆潮流時ＳＶＲ制御方法を実施する制御装置の構成例を示した構成図である。
【図７】完全逆送形のＳＶＲの構成例を示した回路図である。
【図８】（Ａ）及び（Ｂ）は系統切換による電力の逆潮流が生じている状態で昇圧側にタップ切換が行われたときの一次側電圧及び二次側電圧を示した線図である。
【図９】（Ａ）及び（Ｂ）は系統切換による電力の逆潮流が生じている状態で降圧側にタップ切換が行われたときの一次側電圧及び二次側電圧を示した線図である。
【図１０】（Ａ）及び（Ｂ）は分散電源による電力の逆潮流が生じている状態で昇圧側にタップ切換が行われたときの一次側電圧及び二次側電圧を示した線図である。
【図１１】（Ａ）及び（Ｂ）は分散電源による電力の逆潮流が生じている状態で降圧側にタップ切換が行われたときの一次側電圧及び二次側電圧を示した線図である。
【図１２】本発明に係わる電力逆潮流原因判定装置をマイクロコンピュータを用いて構成する場合にマイクロコンピュータが実行するプログラムのアルゴリズムを示すフローチャートである。
【図１３】本発明において、ＳＶＲの一次側電圧の時間的変化率と二次側電圧の時間的変化率とを比較することにより電力の逆潮流の原因を判定する場合の電力逆潮流原因判定装置の構成例を示した構成図である。
【図１４】図１３の判定装置で用いる逆潮流原因判定部の構成例を示したブロック図である。
【図１５】図１３に示した微分器にほぼステップ状に上昇する電圧が入力されるときの入力電圧と出力信号の波形を示した波形図である。
【図１６】図１３に示した微分器にほぼステップ上に下降する電圧が入力されるときの入力電圧と出力信号の波形を示した波形図である。
【図１７】図１３及び図１４に示した電力逆潮流原因判定装置において、ＳＶＲの二次側で行われた系統切換に起因して電力の逆潮流が生じているときに第１及び第２の微分器と第１及び第２の変化率判定器とから得られる信号の波形を示した波形図である。
【図１８】図１３及び図１４に示した電力逆潮流原因判定装置において、ＳＶＲの二次側で分散電源が連系していることに起因して電力の逆潮流が生じたときに第１及び第２の微分器と第１及び第２の変化率判定器とから得られる信号の波形を示した波形図である。
【図１９】図１３及び図１４に示した電力逆潮流原因判定装置において、系統切換及び分散電源の連系以外の要因でＳＶＲの一次側及び二次側で同時に電圧の変動が生じたときに第１及び第２の微分器と第１及び第２の変化率判定器とから得られる信号の波形を示した波形図である。
【符号の説明】
２  一次側配電線
４  自動電圧調整器（ＳＶＲ）
６  二次側配電線
２０  調整変圧器
２１  負荷時タップ切換器
２４  計器用変圧器
２５  電圧調整継電器
３０  電力逆潮流原因判定装置
３１ａ  第１の電圧検出装置
３１ｂ  第２の電圧検出装置
３２ａ  第１のピーク検出回路
３２ｂ  第２のピーク検出回路
３４ａ  第１のＡ／Ｄ変換器
３４ｂ  第２のＡ／Ｄ変換器
３５  マイクロコンピュータ
３６  逆送継電器
４０  ＳＶＲ
５１  第１の整流器
５２  第２の整流器
５３  第１の微分器
５４  第２の微分器
５５  第１の変化率判定器
５６  第２の変化率判定器
５７  電力逆潮流原因判定手段
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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