(57)【要約】      （修正有）【課題】ループコントローラ（ＬＰＣ）の設置点における状況に応じて、どのような動作モードで制御を行うべきかを判断する技術を提供する。【解決手段】２台の交直変換器２Ａ、２Ｂは、２つの配電線間に設置されて、設置点における電圧及び電流を検出する機能を有するＢＴＢ（Back To  Back）で構成される。ＬＰＣ制御装置１１は、２つの配電線間を流れる電力潮流の制御を行い、２つの配電線のそれぞれに対して融通させる電力を決定する。ＬＰＣ動作モード判定部１２は、２つの交直変換器２Ａ、２Ｂの設置点における電圧又はＬＰＣ制御装置１１が決定した電力潮流を制御するための制御量のいずれかに基づき、交直変換器２Ａ、２Ｂの動作モードを決定する。ＬＰＣ制御装置１１は、ＬＰＣ動作モード判定部１２が決定した動作モードにしたがって、電力潮流の制御を行う。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの配電線間に設置されて、設置点における電圧及び電流を検出する機能を有するＢＴＢ（Back To Back）で構成される２台の電力変換装置と、
前記２つの配電線間を流れる電力潮流の制御を行い、該２つの配電線のそれぞれに対して融通させる電力を決定する制御部と、
前記２つの電力変換装置の設置点における電圧、または前記制御部が決定した電力潮流を制御するための制御量のいずれかに基づき、前記電力変換装置の動作モードを決定する判定部と、
を有し、
前記制御部は、前記判定部が決定した動作モードにしたがって、電力潮流の制御を行う
ことを特徴とするループコントローラ。
【請求項２】
前記判定部は、
前記電力変換装置の動作モードが有効電力及び無効電力の制御を行う通常制御モードである場合は、前記電力変換装置が融通している電力量が第１のしきい値以上であるか否かを判定し、
前記電力変換装置が融通している電力量が前記第１のしきい値以上である場合には、前記電力変換装置の動作モードを、前記通常制御モードと決定し、前記融通している電力量が前記第１のしきい値に満たない場合には、前記電力変換装置の動作モードを、無効電力の制御のみを行う無効電力制御モードと決定する
ことを特徴とする請求項１記載のループコントローラ。
【請求項３】
前記判定部は、
前記電力変換装置の動作モードが無効電力のみの制御を行う無効電力制御モードである場合は、前記２つの電力変換装置の設置点における電圧から、当該無効電力の制御を行わない場合の各電圧を計算し、
前記計算した無効電力の制御を行わない場合の電圧と目標電圧との差分を前記２つの電力変換装置ごとに求め、求めた差分同士の差が第２のしきい値以上であるか否かを判定し、
前記差分同士の差が前記第２のしきい値以上である場合には、前記電力変換装置の動作モードを、有効電力及び無効電力の制御を行う通常制御モードと決定し、前記差分同士の差が前記第２のしきい値に満たない場合には、前記電力変換装置の動作モードを、前記無効電力制御モードと決定する
ことを特徴とする請求項１または２記載のループコントローラ。
【請求項４】
前記判定部は、
前記２つの電力変換装置が未動作である場合は、設置点における電圧と目標電圧との差分を該２つの電力変換装置ごとに求め、求めた差分同士の差が前記第２のしきい値以上であるか否かを判定し、
前記差分同士の差が前記第２のしきい値以上である場合には、前記電力変換装置の動作モードを、有効電力及び無効電力の制御を行う通常制御モードと決定し、該差分同士の差が前記第２のしきい値未満である場合には、前記電力変換装置の動作モードを、無効電力の制御のみを行う無効電力制御モードと決定する
ことを特徴とする請求項３記載のループコントローラ。
【請求項５】
２つの配電線間に設置されて、設置点における電圧及び電流を検出する機能を有するＢＴＢ（Back To Back）で構成される２台の電力変換装置を含み、電力潮流の制御を行うループコントローラを有する配電系統管理システムであって、
前記２つの配電線間を流れる電力潮流の制御を行い、該２つの配電線のそれぞれに対して融通させる電力を決定する制御部と、
前記２つの電力変換装置の設置点における電圧、または前記制御部が決定した電力潮流を制御するための制御量のいずれかに基づき、前記電力変換装置の動作モードを決定する判定部と、
を有し、
前記制御部は、前記判定部が決定した動作モードにしたがって、電力潮流の制御を行う
ことを特徴とする配電系統管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配電線間に設置して、配電系統間での電力の融通や補償を行うループコントローラ、及びループコントローラを有する配電系統管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ループコントローラ（ＬＰＣ）は、２つの配電線間に設置されるＢＴＢ（Back To Back）で構成される電力変換装置である。ループコントローラにより、配電線間での有効電力の融通や、各配電線への無効電力の注入、配電線からの無効電力の吸収等を行うことができる。
【０００３】
例えば配電系統に太陽光発電等の分散電源を導入した場合に、配電線の電圧が上昇し、適正電圧から逸脱する等の問題が発生することがわかってきている。このような場合に、配電線間にループコントローラを配置することで、余剰電力の発生した配電線側から、負荷の大きい配電線側へと電力を融通することが可能となり、こうした問題に対処することが可能となる。
【０００４】
従来におけるループコントローラを用いた配電系統の運用管理方法として、配電系統の集中制御を行う運用管理システムが、系統全体の情報を得て、ループコントローラの動作についても決定する方法について開示されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５００６７２８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
配電線間にループコントローラを配置することにより、上記の電圧の制御の他にも、配電線の潮流の平準化や、潮流の平準化による送電損失の低減等の効果も得られる。しかし、配電系統の構成によっては、ループコントローラを配電線間に配置することで、送電損失が増加してしまうケースもある。
【０００７】
図７は、配電系統の構成によりループコントローラの送電損失の改善効果が異なることについて説明するための図である。図７（ａ）は、送電損失が改善する場合、図７（ｂ）は、送電損失が増大する場合を例示する。
【０００８】
図７（ａ）は、一方の配電線１（Ｄ１）には、分散電源である太陽光発電が導入されている。シミュレーションモデルによれば、このときの配電線Ｄ１の損失を５８［ｋＷ］、他方の配電線２（Ｄ２）の損失を１４［ｋＷ］とすると、系統全体での送電損失は、５８＋１４＝７２［ｋＷ］である。
【０００９】
この系統に、２つの配電線Ｄ１、Ｄ２間にループコントローラＬＰＣを配置し、配電線Ｄ１−Ｄ２間で潮流の平準化を行うとする。この場合についてシミュレーションを行った結果、配電線Ｄ１の損失は、１７［ｋＷ］、配電線Ｄ２の損失は、３［ｋＷ］、ループコントローラＬＰＣにおける損失は、２８［ｋＷ］となる。したがって、系統全体での損失は、１７＋３＋２８＝４８［ｋＷ］となり、ループコントローラＬＰＣの設置前後では、７２−４８＝２４［ｋＷ］の損失改善が見込まれる。
【００１０】
これに対し、図７（ｂ）に示す構成では、ループコントローラを配置することで、送電損失が増大する。すなわち、配電線２（Ｄ２）側にループコントローラを設置する前の送電損失をシミュレーションした結果は、配電線Ｄ１で１．８［ｋＷ］、配電線Ｄ２で１５．０［ｋＷ］とする。この場合、系統全体のループコントローラＬＰＣ設置前の送電損失は、１．８＋１５．０＝１６．８［ｋＷ］である。そして、ループコントローラＬＰＣの設置後の配電線Ｄ１、Ｄ２及びループコントローラＬＰＣにおける損失のシミュレーション結果は、それぞれ０．６［ｋＷ］、１１．５［ｋＷ］及び７．６［ｋＷ］となり、系統全体としては、０．６＋１１．５＋７．６＝１９．７［ｋＷ］である。こうして、図７（ｂ）の系統では、ループコントローラＬＰＣの設置前後では、１６．８−１９．７＝-２．９［ｋＷ］、すなわち、送電損失は、２．９［ｋＷ］増大することとなる。
【００１１】
このような問題点を解決するには、ループコントローラの設置点における状況に応じてループコントローラにおいて有効電力の制御を行うべきか否かを判断できることが望ましい。
【００１２】
本発明は、ループコントローラの設置点における状況に応じて、どのような動作モードで制御を行うべきかを判断することのできる技術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】
【００１３】
本発明の一態様に係るループコントローラによれば、２つの配電線間に設置されて、設置点における電圧及び電流を検出する機能を有するＢＴＢ（Back To Back）で構成される２台の電力変換装置と、前記２つの配電線間を流れる電力潮流の制御を行い、該２つの配電線のそれぞれに対して融通させる電力を決定する制御部と、前記２つの電力変換装置の設置点における電圧、または前記制御部が決定した電力潮流を制御するための制御量のいずれかに基づき、前記電力変換装置の動作モードを決定する判定部と、を有し、前記制御部は、前記判定部が決定した動作モードにしたがって、電力潮流の制御を行う。
【００１４】
本発明の一態様に係る配電系統管理システムによれば、２つの配電線間に設置されて、設置点における電圧及び電流を検出する機能を有するＢＴＢ（Back To Back）で構成される２台の電力変換装置を含み、電力潮流の制御を行うループコントローラを有する配電系統管理システムであって、前記２つの配電線間を流れる電力潮流の制御を行い、該２つの配電線のそれぞれに対して融通させる電力を決定する制御部と、前記２つの電力変換装置の設置点における電圧、または前記制御部が決定した電力潮流を制御するための制御量のいずれかに基づき、前記電力変換装置の動作モードを決定する判定部と、を有し、前記制御部は、前記判定部が決定した動作モードにしたがって、電力潮流の制御を行う。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ループコントローラの設置点における状況に応じて、どのような動作モードで制御を行うべきかを判断することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態に係るループコントローラを設置する配電系統モデルを例示する図である。
【図２】実施形態に係るループコントローラの構成図である。
【図３】ループコントローラの設置点における両側の計測電圧とそれぞれの目標電圧との電位差同士で更に差分をとったものと送電損失の改善値との関係、及びその差分と融通有効電力量との関係を示す図である。
【図４】実施形態に係るループコントローラによる動作モードを決定する処理を示したフローチャートである。
【図５】ＬＰＣ動作モード判定部の構成例を示す図である。
【図６】ループコントローラの送り出し電圧が異なる場合の電圧について説明するための図である。
【図７】配電系統の構成によりループコントローラの送電損失の改善効果が異なることについて説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳しく説明する。
図１は、本実施形態に係るループコントローラを設置する配電系統モデルを例示する図である。図１においては、配電線Ａ及びＢのそれぞれに負荷（図１においては点で表す）が接続され、２つの配電線Ａ、Ｂは、ループコントローラ（ＬＰＣ）１により接続されている。
【００１８】
ループコントローラ１は、設置点における電圧及び電流を検出する機能を有するＢＴＢ（Back To Back）で構成される電力変換装置である。ループコントローラ１は、配電線Ａ側及びＢ側の電圧、電流の測定や、有効電力及び無効電力の制御量を計算により求めることができる。ループコントローラ１は、測定や計算により求めたこれらの値を用いて、潮流の平準化を行う。
【００１９】
図２は、本実施形態に係るループコントローラ１の構成図である。図２においては、本実施形態にかかわる構成を中心に記載しており、他の構成については記載を省略している。
【００２０】
図２のループコントローラ１のうち、主回路は、主に２台の交直変換器２Ａ、２Ｂで構成され、制御回路１０は、ＬＰＣ制御装置１１と、ＬＰＣ動作モード判定部１２とから構成される。
【００２１】
主回路の交直変換器２Ａ、２Ｂは、図１の説明でも記載したように、ＢＴＢで構成される。一方の交直変換器２Ａ（または２Ｂ）にて交流を直流に変換し、他方の交直変換器２Ｂ（または２Ａ）にて再度直流から交流に変換して出力する。２つの配電線Ａ、Ｂの電圧に応じて、配電線ＡからＢへ、またはＢからＡへと潮流を制御することにより、潮流を平準化させ、これによって、送電損失を改善させる。
【００２２】
主回路側に設けられる測定ユニット３Ａ、３Ｂは、各配電線側の電圧ＶＡ、ＶＢや電流ＩＡ、ＩＢを測定する電圧計や電流計を有している。測定ユニット３Ａ、３Ｂは、測定結果を制御回路１０に出力する。
【００２３】
制御回路１０のＬＰＣ制御装置１１は、主回路を構成する交直変換器２Ａ、２Ｂにおける配電線Ａ側の電圧ＶＡ及び電流ＩＡ、並びに配電線Ｂ側の電圧ＶＢ及び電流ＩＢや、２つの交直変換器２Ａ、２Ｂ間の直流電圧Ｖｄｃ等の値を主回路側から取得する。そして、ＬＰＣ制御装置１１は、取得した測定値に基づき必要な演算を行い、主回路に対して有効電力指令ＰＡ、ＰＢや無効電力指令ＱＡ、Ｑを出す。ＬＰＣ制御装置１１がこれらの測定値より指令値ＰＡ、ＱＡ、ＰＢ，ＱＢを生成する方法については、公知の技術を用いているため、詳細な説明は省略する。
【００２４】
ＬＰＣ動作モード判定部１２は、測定ユニット３Ａ、４Ｂから取得した測定値や、ＬＰＣ制御装置１１が生成する指令値を用いて、ループコントローラ１がどのような動作モードで動作すべきか、すなわち、どのような潮流制御を行うべきかを判定する。
【００２５】
このように、本実施形態に係るループコントローラ１は、ＬＰＣ動作モード判定部１２は、ループコントローラ１にて測定される値や生成した指令値を用いて動作モードを判定する。ＬＰＣ制御装置１１は、ＬＰＣ動作モード判定部１２で判定した動作モードにしたがって主回路の制御を行う。
【００２６】
ループコントローラ１の動作モードには、有効電力及び無効電力の制御を行うモードと、無効電力の制御のみを行うモードとがある。本実施形態によれば、ループコントローラ１が動作中であるか否か、またいずれのモードで動作中であるかによらず、適切に動作させるべきモードを判断し、送電損失を改善させることが可能である。これについて、図３を参照して説明する。
【００２７】
図３は、ループコントローラ１の設置点における両側の計測電圧とそれぞれの目標電圧との電位差同士の差分と送電損失の改善値との関係、及びその差分と融通有効電力量との関係を示す図である。
【００２８】
図３（ａ）のグラフでは、ループコントローラ１の設置点における両側の計測電圧とそれぞれの目標電圧との電位差同士の差分を横軸にとり、これに対応する送電損失の改善値を縦軸にとる。縦軸が正の値をとる場合は、送電損失が「改善」しており、負の値をとる場合は、送電損失が「増大」していることを表す。
【００２９】
図３（ａ）のグラフに示すように、ループコントローラ１の設置点における両側の計測電圧とそれぞれの目標電圧との電位差同士の差分が所定値以上になると、送電損失の改善値が正の値をとることがわかる。そこで、送電損失の改善値が正の値をとるとき、すなわちループコントローラ１を動作させた方が送電損失を低減させることのできる場合には、ループコントローラ１に通常の動作を行わせる。通常の動作とは、有効電力及び無効電力の制御を行うことをいう。
【００３０】
その一方で、送電損失の改善値が負の値をとるとき、すなわちループコントローラ１が動作させることにより送電損失が増大する場合には、ループコントローラ１において有効電力の制御は行わず、無効電力の制御のみを行わせる構成とする。このように、ループコントローラ１をどのように動作させるかを判定する際にしきい値となる電位差同士の差分を、Ｘ［Ｖ］とおく。
【００３１】
図３（ｂ）のグラフでは、図３（ａ）と同様に、横軸には、ループコントローラ１の設置点における配電線間の電位差をとっている。縦軸には、ループコントローラ１が融通する有効電力量をとる。
【００３２】
図３（ｂ）に示すように、ループコントローラ１の融通有効電力量は、その設置点における両側の計測電圧とそれぞれの目標電圧との電位差同士の差分に比例する。このことから、ループコントローラ１が動作中で有効電力及び無効電力の制御を行っている間であっても、融通有効電力量（ループコントローラ１による制御量）に基づき、ループコントローラ１を動作させるか否かを判定することができる。すなわち、ループコントローラ１の設置点の両側の計測電圧とそれぞれの目標電圧との電位差同士の差分がＸ［Ｖ］となるときの融通有効電力量Ｙ［ｋＷ］をしきい値として、ループコントローラ１の融通有効電力量がＹ［ｋＷ］以上であるか否かに基づき、ループコントローラ１を動作させるか否かを判断する。
【００３３】
次に、これらのしきい値（電位差同士の差分Ｘ［Ｖ］や融通有効電力量Ｙ［ｋＷ］）とループコントローラ１における測定値とを用いてどのように動作モードを判定するかについて、図４のフローチャートを参照して説明する。
【００３４】
図４は、本実施形態に係るループコントローラ１による、自装置の動作モードを決定する処理を示したフローチャートである。ループコントローラ１のＬＰＣ動作モード判定部１２は、例えば定期的に、あるいは起動時に、図４に示す一連の処理を実行する。
【００３５】
動作モードの決定処理では、まず、ステップＳ１で、ＬＰＣ動作モード判定部１２は、現在の動作モードを判定する。有効電力及び無効電力の制御を行う「通常制御モード」である場合は、ステップＳ５へと処理を移行させ、無効電力の制御のみを行う「無効電力制御モード」である場合は、ステップＳ８へと処理を移行させる。ループコントローラ１が動作を開始していない場合には、ステップＳ２へと処理を移行させる。
【００３６】
ステップＳ２で、ＬＰＣ動作モード判定部１２は、２つの配電線Ａ、Ｂ側の計測電圧とそれぞれの目標電圧との電位差同士の差分が所定のしきい値以上であるか否かを判定する。具体的には、ループコントローラ１の設置点における２つの配電線Ａ、Ｂの計測電圧値と、各配電線側の電圧の目標値との電位差をとる。そして、配電線Ａ側の電位差と配電線Ｂ側の電位差とで更に差分をとり、その差分がＸ［Ｖ］以上であるか否かを判定する。
【００３７】
ステップＳ２において求めた差分がＸ［Ｖ］以上であれば、ステップＳ３に進み、ＬＰＣ動作モード判定部１２は、ループコントローラ１の動作モードを通常制御モードに設定すべき旨をＬＰＣ制御装置１１に通知し、処理を終了する。差分がＸ［Ｖ］未満であれば、ステップＳ４に進み、ＬＰＣ動作モード判定部１２は、ループコントローラ１の動作モードを無効電力制御モードに設定すべき旨をＬＰＣ制御装置１１に通知し、処理を終了する。
【００３８】
ステップＳ２以降の処理においては、先に図３（ａ）を参照して説明したように、この配電線Ａ、Ｂで求める差分がＸ［Ｖ］以上であれば、送電損失の改善値は正となることを利用して、動作モードを決定している。こうして、未動作のループコントローラ１は、適切な動作モードで動作を開始する。
【００３９】
ステップＳ１の判定において、動作モードが通常制御モードであった場合は、ステップＳ５に進む。ステップＳ５では、ＬＰＣ動作モード判定部１２は、融通有効電力量が所定のしきい値以上であるか否かを判定する。具体的には、ループコントローラ１の主回路から入力される情報より算出した融通有効電力量がＹ［ｋＷ］以上であるか否かを判定する。
【００４０】
ステップＳ５において、融通有効電力量がＹ［ｋＷ］以上であれば、ステップＳ６に進み、ＬＰＣ動作モード判定部１２は、動作モードを通常制御モードに設定すべき旨をＬＰＣ制御装置１１に通知し、処理を終了する。融通有効電力量がＹ［ｋＷ］未満であれば、ステップＳ７に進み、ＬＰＣ動作モード判定部１２は、動作モードを無効電力制御モードに設定すべき旨をＬＰＣ制御装置１１に通知し、処理を終了する。
【００４１】
ループコントローラ１が通常制御モードで動作している間は、ループコントローラ１の設置点における各配電線Ａ、Ｂ側の電圧値を直接に測定することができない。しかし、図３（ａ）及び（ｂ）を参照して説明したように、融通有効電力量は、設置点における電位差同士の差分に比例することから、融通有効電力量がＹ［ｋＷ］以上をとる場合には、送電損失の改善値が正の値をとることがわかる。このことから、ループコントローラ１が通常制御モードの下で動作しているときは、融通有効電力量がＹ［ｋＷ］以上であるか否かの判定に基づき、動作モードを決定している。
【００４２】
ステップＳ１の判定において、動作モードが無効制御モードであった場合は、ステップＳ８で、ＬＰＣ動作モード判定部１２は、自端電圧ＶＡ、ＶＢ及びＬＰＣ制御装置１１の無効電力制御量ＱＡ、ＱＢから、無効制御を行わないときの各配電線の電圧を計算する。例えば、系統の電圧が、６．６［ｋＶ］を基準として−０．０５［ｐ．ｕ．］ずれており、＋３００［ｋＶａｒ］を出力する制御を行っている場合における無効制御を行わないときの電圧値は、以下の計算式により求まる。
（制御前の電圧値［Ｖ］）＝（現在の電圧値［Ｖ］）−無効電力指令値Ｑ／３００［ｋＶａｒ］×０．０５［ｐ．ｕ．］×６６００［Ｖ］
なお、この自端電圧及び無効電力制御量から無効制御を行わないときの配電線の電圧を計算する方法については、公知の方法を用いている。
【００４３】
そして、ステップＳ９で、ＬＰＣ動作モード判定部１２は、２つの配電線Ａ、Ｂの計測電圧とそれぞれの目標電圧との電位差同士の差分が所定のしきい値以上であるか否かを判定する。具体的には、ステップＳ８で求めた配電線Ａ、Ｂそれぞれの無効制御を行わないときの電圧値と、それぞれ対応する電圧の目標値との差分をとる。そして、配電線Ａ側の電位差と配電線Ｂ側の電位差とで更に差分をとり、その差分がＸ［Ｖ］以上であるか否かを判定する。
【００４４】
ステップＳ９において求めた差分がＸ［Ｖ］以上であれば、ステップＳ１０に、差分がＸ［Ｖ］未満であれば、ステップＳ１１へとそれぞれ処理を移行させる。ステップＳ１０及びステップＳ１１におけるＬＰＣ動作モード判定部１２の処理は、それぞれステップＳ６及びステップＳ７と同様である。
【００４５】
このように、ＬＰＣ動作モード判定部１２は、ループコントローラ１の動作状況に応じた方法で、通常制御モードで制御した（有効電力及び無効電力の制御をした）方が送電損失の改善につながるか否かを判定する。ループコントローラ１が動作中であっても、融通有効電力量または自端電圧ＶＡ、ＶＢや無効電力制御量ＱＡ、ＱＢを用いることで、動作モードを適切に判定することができる。
【００４６】
図５は、ＬＰＣ動作モード判定部１２の構成例を示す図である。図５を参照して、ＬＰＣ動作モード判定部１２が、ループコントローラ１の動作状況に応じて自装置による制御量や測定値を用いて動作モードを決定するための具体的な回路構成について説明する。
【００４７】
ループコントローラ１が未動作である場合は、図５に示す回路のうち、上段のブロックにて判定を行う。具体的には、比較器２１にて、配電線Ａ側の電圧ＶＡと配電線Ｂ側の電圧ＶＢとそれぞれの目標電圧との電位差同士の差分ΔＶと、しきい値であるＸ［Ｖ］とを比較する。ΔＶ≧Ｘであれば、通常制御モードで有効電力及び無効電力の制御を行うべき旨を表す値「１」を設定する。ΔＶ＜Ｘであれば、無効電力制御モードで無効電力の制御のみを行うべき旨を表す値「０」を設定する。
【００４８】
ループコントローラ１が通常制御モードである（有効電力及び無効電力の制御を行っている）ときは、図５に示す回路の中段のブロックにて判定を行う。具体的には、比較器２２にて、ＬＰＣ制御装置１１の制御により、ループコントローラ１の主回路が融通している有効電力量（図５においては（ａ）とする）と、しきい値であるＹ［ｋＷ］とを比較する。融通有効電力量（ａ）≧Ｙであれば、通常制御モードで制御を行うべき旨を表す値「１」を設定し、（ａ）＜Ｙであれば、無効電力制御モードで制御を行うべき旨を表す値「０」を設定する。
【００４９】
ループコントローラ１が無効電力制御モードである（無効電力の制御のみを行っている）ときは、図５に示す回路の下段のブロックにて判定を行う。具体的には、まず、配電線Ａの無効電力検出値ＱＡ（図５の（ｂ））にゲインをかけることで無効電力制御による電圧の変化を求めたものと、配電線Ａの電圧検出値ＶＡ（図５の（ｄ））から無効制御を行わないときの電圧を公知の方法により求める。こうして求まる制御を行わないときの配電線Ａ側の電圧値と、配電線Ａ側の電圧目標値（図５の（ｃ））との電位差を更に求める。配電線Ｂ側についても同様に、無効電力検出値ＱＢ（図５の（ｅ））より無効電力制御による電圧の変化を求め、これと配電線Ｂの電圧検出値ＶＢ（図５の（ｇ））から無効制御を行わないときの電圧を求める。こうして求まる無効電力制御を行わないときの配電線Ｂ側の電圧値と、配電線Ｂ側の電圧目標値（図５の（ｆ））との電位差を更に求める。
【００５０】
そして、更に、配電線Ａ側について目標値との間でとった電位差と、配電線Ｂ側について目標値との間でとった電位差とで、更に差分をとって値ｋを算出し、比較器２３で、値ｋとしきい値であるＸ［Ｖ］とを比較する。ｋ≧Ｘであれば、通常制御モードで制御を行うべき旨を表す値「１」を設定し、ｋ＜Ｘであれば、無効電力制御モードで制御を行うべき旨を表す値「０」を設定する。
【００５１】
こうして、ループコントローラ１が、通常制御モード、無効電力制御モードあるいは未動作のいずれの場合であっても、それぞれ通常制御モードまたは無効電力制御モードのいずれで動作すべきかを表す値「１」または「０」が設定される。ＯＲ回路２４は、上記の３つのブロックのいずれかから入力された値が「１」である場合は、通常制御モードとするようＬＰＣ制御装置１１に通知をし、値が「０」である場合は、無効電力制御モードとするようＬＰＣ制御装置１１に通知をする。
【００５２】
図６は、ループコントローラ１の送り出し電圧が異なる場合の電圧について説明するための図である。
先に図４や図５を参照して説明したとおり、ループコントローラ１が未動作時であれば、両端における電圧ＶＡ、ＶＢとそれぞれの目標電圧との電位差の差分ΔＶに基づき動作モードを判定している。これは、ループコントローラ１が設置されている２つの配電線Ａ、Ｂの送りだし電圧がことなるためである。仮にループコントローラ１を設置する配電線が同一バンクであり、送り出し電圧が等しい場合は、目標電圧との差分をとる必要はなく、配電線Ａ、Ｂの電圧の差分で動作モードの判定を行うことができる。
【００５３】
以上説明したように、本実施形態に係るループコントローラ１によれば、ループコントローラ１が有効電力及び無効電力の制御を行っているときでも、無効電力の制御を行っているときでも、あるいは未動作の場合であっても、それぞれの場合に応じた方法で、有効電力の制御を行うことにより送電損失が改善するか否かを判定する。
【００５４】
具体的には、配電線Ａ、Ｂ計測電圧とそれぞれの目標電圧との電位差同士の差分を求めることができる場合には、当該差分がしきい値Ｘ［Ｖ］以上であるか否かに基づき判定する。ループコントローラ１の動作状況が無効電力制御モードで動作中であるとき、また未動作であるときのいずれにおいても、このしきい値Ｘ［Ｖ］を用いて判定が可能である。一方、ループコントローラ１が通常制御モードで動作中のため、配電線Ａ、Ｂから求める差分を直接に求めることができない場合には、融通有効電力量がしきい値Ｙ［ｋＷ］以上であるか否かに基づき判定する。これにより、ループコントローラ１の設置点における状況、すなわち設置点の電圧やループコントローラ１による制御量等により、動作モードをどのように設定すべきかを判断することが可能となる。
【００５５】
なお、上記においては、ループコントローラ１がＬＰＣ動作モード判定部１２を備え、ループコントローラ１の制御回路１０側において測定ユニット３Ａ、３Ｂから測定結果を取得して動作モードの判定を行う場合について説明しているが、これには限定されない。例えば、配電系統を集中監視する上位装置等を備え、上位装置等にてループコントローラ１の測定ユニット３Ａ、３Ｂの測定結果を取得して、動作モードを判定する構成としてもよい。上位装置が、動作モードの判定結果をループコントローラ１の制御回路１０（のＬＰＣ制御装置１１）に対して通知し、ループコントローラ１において通知結果にしたがって制御を行う構成としてもよい。このように、システム全体で上記の方法を実施する構成としても、上記と同様の効果を得る。
【００５６】
本発明は、上述した実施形態そのままに限定されるものではく、実施段階でのその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施形態に示される全構成要素を適宜組み合わせても良い。更に、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。このような、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用が可能であることはもちろんである。
【符号の説明】
【００５７】
１      ループコントローラ
２Ａ、２Ｂ      交直変換器
３Ａ、３Ｂ      測定ユニット
１０    制御回路
１１    ＬＰＣ制御装置
１２    ＬＰＣ動作モード判定部
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図７】
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【図３】
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【図６】
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