(57)【要約】【課題】複数の配電系統の予備力を迅速かつ正確に調整できる配電系統の負荷調整装置を提供する。【解決手段】電力系統は、複数の遮断器１、複数の配電線２、複数の区分開閉器３、複数の連係開閉器４、および中央制御装置２５を備える。各配電線２は複数の区間Ｚを含む。中央制御装置２５は、開閉器３，４の各々を導通状態または非導通状態にさせ、各々が遮断器１と複数の区間Ｚを含む複数の配電系統Ｄを構成する。中央制御装置２５は、各配電系統Ｄ毎に許容値と負荷電流との差である予備力を求め、求めた複数の予備力が同じになるように開閉器３，４の各々を導通状態または非導通状態にさせる。したがって、複数の配電系統Ｄの予備力を迅速かつ正確に調整できる。【選択図】図６
2016046974.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の配電系統を備えた電力系統において前記複数の配電系統の負荷を調整する負荷調整装置であって、
前記電力系統は、
各々の一方端子が交流電源からの交流電力を受ける複数の遮断器と、
それぞれ前記複数の遮断器に対応して設けられ、各々が、対応の遮断器の他方端子に接続され、複数の区間に分割された複数の配電線と、
各配電線の各隣接する２つの区間に対応して設けられ、対応の２つの区間の間に接続された第１の開閉器と、
各配電線に対応して設けられ、対応の配電線の前記複数の区間のうちのいずれかの区間と他の配電線の前記複数の区間のうちのいずれかの区間との間に接続された第２の開閉器とを備え、
前記負荷調整装置は、複数の前記第１の開閉器および複数の前記第２の開閉器の各々を導通状態または非導通状態にさせ、各々が前記複数の遮断器のうちのいずれかの遮断器と当該遮断器の他方端子に電気的に接続された複数の区間とを含む前記複数の配電系統を構成し、
各遮断器は、前記交流電源から対応の配電系統に流れる第１の負荷電流が第１の許容値を超えた場合に非導通になり、
前記負荷調整装置は、前記複数の配電系統の各々について前記第１の許容値と前記第１の負荷電流との差である第１の予備力を求め、求めた複数の第１の予備力に基づいて複数の前記第１の開閉器および複数の前記第２の開閉器の各々を導通状態または非導通状態にさせる、配電系統の負荷調整装置。
【請求項２】
前記負荷調整装置は、前記複数の第１の予備力が同じになるように複数の前記第１の開閉器および複数の前記第２の開閉器の各々を導通状態または非導通状態にさせるパターンを複数作成し、各パターン毎に前記複数の第１の予備力を演算し、その演算結果に基づいて複数の前記パターンのうちの最適なパターンを選択し、選択したパターンに基づいて複数の前記第１の開閉器および複数の前記第２の開閉器の各々を導通状態または非導通状態にさせる、請求項１に記載の配電系統の負荷調整装置。
【請求項３】
前記負荷調整装置は、予め定められた周期で前記複数の第１の予備力を求め、求めた前記複数の第１の予備力が同じになるように複数の前記第１の開閉器および複数の前記第２の開閉器の各々を導通状態または非導通状態にさせる、請求項１または請求項２に記載の配電系統の負荷調整装置。
【請求項４】
前記負荷調整装置は、所望のタイミングで前記複数の第１の予備力を求め、求めた前記複数の第１の予備力が同じになるように複数の前記第１の開閉器および複数の前記第２の開閉器の各々を導通状態または非導通状態にさせる、請求項１または請求項２に記載の配電系統の負荷調整装置。
【請求項５】
前記負荷調整装置は、前記複数の配電系統の第１の負荷電流の時刻変化を記憶し、その記憶内容に基づいて各時刻における前記複数の第１の予備力を予測し、予測した前記複数の第１の予備力が同じになるように複数の前記第１の開閉器および複数の前記第２の開閉器の各々を導通または非導通にさせる、請求項１または請求項２に記載の配電系統の負荷調整装置。
【請求項６】
前記電力系統は、さらに、それぞれ前記複数の配電系統に対応して設けられ、各々が対応の配電系統に流れる第１の負荷電流を検出し、検出値を示す信号を前記負荷調整装置に与える複数の電流検出器を備える、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の配電系統の負荷調整装置。
【請求項７】
前記電力系統は複数のバンクを備え、
各バンクは、前記複数の配電系統と、前記複数の配電系統に交流電力を供給する交流電源とを含み、
前記交流電源から前記複数の配電系統に流れる第２の負荷電流は第２の許容値以下に制限され、
前記負荷調整装置は、さらに、各バンク毎に前記第２の許容値と前記第２の負荷電流との差である第２の予備力を求め、求めた前記複数のバンクの第２の予備力が同じになるように複数の前記第１の開閉器および複数の前記第２の開閉器の各々を導通または非導通にさせる、請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の配電系統の負荷調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は配電系統の負荷調整装置に関し、特に、複数の配電系統を備えた電力系統において複数の配電系統の負荷を調整する負荷調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電力系統は、複数の配電系統と複数の連係開閉器を備えている。各配電系統は、遮断器と配電線と複数の区分開閉器とを含む。各配電系統において、遮断器の一方端子は交流電源からの交流電力を受け、その他方端子は配電線に接続されている。配電線は複数の区間に分割されており、複数の区分開閉器はそれぞれ複数の区間の間に接続されている。複数の連係開閉器は、複数の配電系統の配電線の間に接続されている（図１参照）。
【０００３】
通常は、各区分開閉器は導通状態（閉状態）にされ、各連係開閉器は非導通状態（開状態）にされている。ある配電系統のある区間で事故が発生した場合は、その区間の両側の区分開閉器が非導通状態にされるとともに、その区間よりも下流側の連係開閉器が導通状態にされ、その区間よりも下流側の区間に他の配電系統から電流が供給される（図２（ａ）（ｂ）参照）。
【０００４】
また近年、太陽光、風力などの自然エネルギーを利用して電力を生成し、生成した電力を配電線に供給する分散型電源が普及しつつある。特許文献１には、分散型電源を導入した電力系統において、区分開閉器に配置した開閉器エージェントを用いて区間内における電力の需給バランスを制御する方法が開示されている。特許文献２には、分散型電源が接続された配電線の電圧が上限値よりも高くなった場合は、選択した開閉器の導通状態を反転させて配電線の電圧を低下させる方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−３０１６４１号公報
【特許文献２】特開２００９−６５８１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような電力系統では、交流電源から配電系統に流れる負荷電流は遮断器によって許容値以下に制限されており、各配電系統は許容値と負荷電流の差である予備力を有する。配電系統の予備力は、他の配電系統で事故が発生したときに当該他の配電系統に供給し得る電流である。複数の配電系統のうちのいずれの配電系統で事故が発生した場合でも、事故が発生した配電系統に電流を供給できるようにするためには、複数の配電系統の予備力を同じにすることが好ましい。
【０００７】
従来は定期的なメンテナンス時などに、作業員が、複数の配電系統の負荷電流の実測値などに基づいて、複数の配電系統の予備力が同じになるように区分開閉器および連係開閉器を再配置し、複数の配電系統の構成を変更していた（図３および図４参照）。
【０００８】
しかし、各配電線に多数の分散型電源が接続された場合は、分散型電源の発電量は天候によって大きく変動し、それに応じて配電系統の予備力も変動するので、従来の方法では複数の配電系統の予備力を迅速かつ正確に調整することは困難である。
【０００９】
それゆえに、この発明の主たる目的は、複数の配電系統の予備力を迅速かつ正確に調整することが可能な配電系統の負荷調整装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明に係る配電系統の負荷調整装置は、複数の配電系統を備えた電力系統において複数の配電系統の負荷を調整するものである。電力系統は、各々の一方端子が交流電源からの交流電力を受ける複数の遮断器と、それぞれ複数の遮断器に対応して設けられ、各々が、対応の遮断器の他方端子に接続され、複数の区間に分割された複数の配電線と、各配電線の各隣接する２つの区間に対応して設けられ、対応の２つの区間の間に接続された第１の開閉器と、各配電線に対応して設けられ、対応の配電線の複数の区間のうちのいずれかの区間と他の配電線の複数の区間のうちのいずれかの区間との間に接続された第２の開閉器とを備える。負荷調整装置は、複数の第１の開閉器および複数の第２の開閉器の各々を導通状態または非導通状態にさせ、各々が複数の遮断器のうちのいずれかの遮断器と当該遮断器の他方端子に電気的に接続された複数の区間とを含む複数の配電系統を構成する。各遮断器は、交流電源から対応の配電系統に流れる第１の負荷電流が第１の許容値を超えた場合に非導通になる。負荷調整装置は、複数の配電系統の各々について第１の許容値と第１の負荷電流との差である第１の予備力を求め、求めた複数の第１の予備力に基づいて複数の第１の開閉器および複数の第２の開閉器の各々を導通状態または非導通状態にさせる。
【発明の効果】
【００１１】
この発明に係る配電系統の負荷調整装置は、各配電系統毎に予備力を求め、求めた複数の予備力に基づいて各開閉器を導通状態または非導通状態にさせる。したがって、複数の配電系統の予備力を迅速かつ正確に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本願発明の基礎となる電力系統の要部を示す回路図である。
【図２】図１に示した電力系統の事故発生時の動作を示す回路図である。
【図３】図１に示した電力系統において配電系統を再構築する方法を説明するための回路図である。
【図４】図１に示した電力系統において配電系統を再構築する方法を説明するための他の回路図である。
【図５】図１に示した電力系統の問題点を説明するための回路図である。
【図６】本願発明の一実施の形態による電力系統の要部を示す回路ブロック図である。
【図７】図６に示した中央制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図８】図７に示した最適負荷調整処理動作を示すフローチャートである。
【図９】図８に示した最適負荷調整処理動作を説明するための回路ブロック図である。
【図１０】図８に示した最適負荷調整処理動作を説明するための他の回路ブロック図である。
【図１１】図８に示した最適負荷調整処理動作を説明するためのさらに他の回路ブロック図である。
【図１２】図８に示した最適負荷調整処理動作を説明するためのさらに他の回路ブロック図である。
【図１３】図６に示した電力系統の効果を説明するための図である。
【図１４】図６に示した電力系統の効果を説明するための他の図である。
【図１５】図６に示した電力系統の効果を説明するためのさらに他の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本願発明の理解を容易にするために、まず本願発明の基礎となる電力系統について説明する。図１は、本願発明の基礎となる電力系統の要部を示す回路図である。図１において、この電力系統は複数（図では４つ）の配電系統Ｄ１〜Ｄ４と複数（図では４つ）の連係開閉器４とを備え、配電系統Ｄ１〜Ｄ４の各々は遮断器１、配電線２、および複数（図では３つ）の区分開閉器３を含む。
【００１４】
配電系統Ｄ１〜Ｄ４の各々において、遮断器１の一方端子は交流電源(図示せず)からの交流電力を受け、遮断器１の他方端子は配電線２の一方端に接続されている。配電線２には多数の負荷(図示せず)が分散して接続されている。交流電源から供給される交流電力は、遮断器１および配電線２を介して各負荷に供給される。遮断器１は、交流電源から配電線２に許容値よりも大きな電流が流れたことに応じて非導通になり、配電線２などを保護する。換言すると、遮断器１は、交流電源から対応の配電系統Ｄに流れる負荷電流を許容値以下に制限して配電線２などを保護する。
【００１５】
配電線２は、上流側から下流側に向かって複数（図では４つ）の区間Ｚ１〜Ｚ４に分割されている。区分開閉器３は、各配電線２の各隣接する２つの区間Ｚに対応して設けられ、対応の２つの区間Ｚの間に接続されている。連係開閉器４は、配電系統Ｄ１，Ｄ２の配電線２の他方端（区間Ｚ４）の間、配電系統Ｄ２，Ｄ３の配電線２の区間Ｚ３の間、配電系統Ｄ３，Ｄ４の配電線２の他方端（区間Ｚ４）の間、および配電系統Ｄ３，Ｄ１の配電線２の区間Ｚ３の間の各々に接続されている。
【００１６】
区分開閉器３および連係開閉器４の各々は、制御信号（または手動）によって導通状態または非導通状態に設定することが可能なスイッチである。また、区分開閉器３は、非導通状態に設定されている場合において上流側（三角形のシンボルの底辺側）に電力が供給されると、ある遅延時間の経過後に導通状態になって下流側に電力を送る電力伝達機能をも有する。連係開閉器４には、そのような電力伝達機能はない。
【００１７】
図１では、配電系統Ｄ１〜Ｄ４の各々において遮断器１と３つの区分開閉器３が導通状態にされ、４つの連係開閉器４が非導通状態にされている場合が示されている。図１において遮断器１および区分開閉器３のシンボルの一部に施された斜線は、遮断器１および区分開閉器３が導通状態にされていることを示している。連係開閉器４のシンボルには斜線が施されておらず、連係開閉器４が非導通状態にされていることが示されている。通常は、４つの配電線２は電気的に分離されており、４つの配電線２に別々に交流電力が供給される。
【００１８】
次に、事故発生時における電力系統の動作について説明する。今、配電系統Ｄ１の区間Ｚ２で地絡事故が発生したものとする。この場合は図２（ａ）に示すように、配電系統Ｄ１の区間Ｚ２の両側の区分開閉器３が非導通状態にされ、地絡事故が発生した区間Ｚ２への電力供給が停止され、事故復旧作業が行なわれる。また、配電系統Ｄ１，Ｄ２間の連係開閉器４が導通状態にされ、配電系統Ｄ２から配電系統Ｄ１の区間Ｚ３，Ｚ４に電力が供給され、配電系統Ｄ１の区間Ｚ３，Ｚ４の停電が防止される。
【００１９】
配電系統Ｄ１の区間Ｚ２の事故復旧作業が終了したら、図２（ｂ）に示すように、配電系統Ｄ１の区間Ｚ２の両側の区分開閉器３を導通状態にさせるとともに、配電系統Ｄ１，Ｄ２間の連係開閉器４を非導通状態にさせ、事故前の状態に切り戻す。
【００２０】
このような電力系統では、事故が発生した他の配電系統Ｄに電流を供給し得る予備力を各配電系統Ｄに持たせておく必要がある。配電系統Ｄの予備力は、当該配電系統Ｄの許容値と当該配電系統Ｄに流れている負荷電流との差である。また、４つの配電系統Ｄのうちのいずれの配電系統Ｄで事故が発生した場合でも、その配電系統Ｄに電流を供給できるようにするためには、４つの配電系統Ｄの予備力を同じにすることが好ましい。
【００２１】
しかし、配電系統Ｄの配電線２に接続される負荷の数や大きさは増減され、配電系統Ｄの予備力も増減される。そこで従来は、定期的なメンテナンス時などに、作業員が、複数の配電系統Ｄの負荷電流の実測値などに基づいて、複数の配電系統Ｄの予備力が同じになるように開閉器３，４を再配置し、複数の配電系統Ｄの構成を変更していた。
【００２２】
たとえば、当初は４つの配電系統Ｄ１〜Ｄ４の予備力が同じ値に設定されていたが、その後に配電系統Ｄ１の配電線２に新たな負荷が接続され、配電系統Ｄ１の予備力が配電系統Ｄ２の予備力よりも小さくなったものとする。また、図３に示すように、配電系統Ｄ１の区間Ｚ４に大きな負荷Ｌをさらに接続することが計画されたものとする。計画通りに負荷Ｌを接続すると、配電系統Ｄ１の予備力がさらに減少してしまう。
【００２３】
この場合は図４に示すように、配電系統Ｄ１の区間Ｚ４の上流側の区分開閉器３と下流側の連係開閉器４とを作業員が入れ替え、配電系統Ｄ１，Ｄ２の構成を変更する。元の配電系統Ｄ１の区間Ｚ４は新たな配電系統Ｄ２Ａの区間Ｚ４Ａとなり、新たな配電系統Ｄ１Ａは３つの区間Ｚ１〜Ｚ３のみを有し、新たな配電系統Ｄ２Ａは５つの区間Ｚ１〜Ｚ４，Ｚ４Ａを有することになる。これにより、配電系統Ｄ１Ａ，Ｄ２Ａの配電線２の予備力の差を小さくすることができ、配電系統Ｄ１Ａ，Ｄ２Ａのうちのいずれか一方の配電系統で事故が発生した場合は、他方の配電系統から一方の配電系統に電流を供給することが可能となる。
【００２４】
ところで近年、太陽光、風力などの自然エネルギーを利用して電力を生成し、生成した電力を配電線２に供給する分散型電源Ｇが普及しつつある。このような分散型電源Ｇの発電量は、天候によって大きく変動し、予測が困難である。図５に示すように、多数の分散型電源Ｇが配電線２に接続された場合には、分散型電源Ｇの発電量は天候によって大きく変動し、それに応じて配電系統Ｄの予備力も変動するので、図４で示した従来の方法では複数の配電系統Ｄの予備力を迅速かつ正確に調整することは困難である。本願発明は、このような従来の問題点を解決するものである。
【００２５】
図６は、本願発明の一実施の形態による電力系統の要部を示す回路ブロック図である。図６において、この電力系統は複数（図では４つ）の遮断器１、複数（図では４つ）の配電線２、複数（図では２８個）の区分開閉器３、および複数（図では６つ）の連係開閉器４を備える。この電力系統は、さらに、複数（図では２つ）の変圧器１１，１２と、複数（図では４つの）の電流検出器２１〜２４と、中央制御装置２５とを備える。
【００２６】
４つの遮断器１のうちの２つの遮断器１の一方端子はともに変圧器１１からの交流電力を受け、もう２つの遮断器１の一方端子はともに変圧器１２からの交流電力を受ける。４つの配電線２はそれぞれ４つの遮断器１に対応して設けられ、各配電線２の一方端は対応の遮断器１の他方端子に接続されている。
【００２７】
各配電線２は、上流側から下流側に向かって複数（図では８つ）の区間Ｚ１〜Ｚ８に分割されている。区分開閉器３は、各配電線２の各隣接する２つの区間Ｚに対応して設けられ、対応の２つの区間Ｚの間に接続されている。連係開閉器４は、配電系統Ｄ１，Ｄ２の配電線２の区間Ｚ３の間、配電系統Ｄ１，Ｄ２の配電線２の区間Ｚ６の間、配電系統Ｄ２，Ｄ３の配電線２の区間Ｚ４の間、配電系統Ｄ２，Ｄ３の配電線２の区間Ｚ８の間、配電系統Ｄ３，Ｄ４の配電線２の区間Ｚ２の間、配電系統Ｄ３，Ｄ４の配電線２の区間Ｚ７の間の各々に接続されている。
【００２８】
図６では、４つの遮断器１と２８個の区分開閉器３が導通状態にされ、６つの連係開閉器４が非導通状態にされた場合が示されている。図６において遮断器１および区分開閉器３のシンボルの一部に施された斜線は、遮断器１および区分開閉器３が導通状態にされていることを示している。連係開閉器４のシンボルには斜線が施されておらず、連係開閉器４が非導通状態であることが示されている。
【００２９】
図６では、１つの遮断器１と１本の配電線２に含まれる８つの区間Ｚ１〜Ｚ８とで１つの配電系統Ｄが構成され、合計４つの配電系統Ｄ１〜Ｄ４が構成されている。各配電線２には、複数の負荷Ｌおよび複数の分散型電源Ｇが分散して接続されている。負荷Ｌは正の負荷電流を消費し、分散型電源Ｇは負の負荷電流を消費するとみなすことができる。したがって、天候によって負荷電流は大きく変動し、それに応じて配電系統Ｄの予備力も変動する。
【００３０】
変圧器１１は、たとえば変電所に設けられ、発電所(図示せず)から供給される交流電圧を降圧して配電系統Ｄ１，Ｄ２の遮断器１の一方端子に与える。変圧器１２は、たとえば変電所に設けられ、発電所(図示せず)から供給される交流電圧を降圧して配電系統Ｄ３，Ｄ４の遮断器１の一方端子に与える。変圧器１１および配電系統Ｄ１，Ｄ２はバンクＢ１を構成し、変圧器１２および配電系統Ｄ３，Ｄ４はバンクＢ２を構成する。
【００３１】
変圧器１１または１２と各分散型電源Ｇから供給される交流電力は、配電線２を介して各負荷Ｌに送られる。遮断器１は、変圧器１１または１２から配電線２に許容値よりも大きな負荷電流が流れたことに応じて非導通になり、配電線２などを保護する。換言すると、遮断器１は、変圧器１１または１２から配電線２に流れる負荷電流を許容値以下に制限し、配電線２などを保護する。
【００３２】
電流検出器２１は、変圧器１１から配電系統Ｄ１の遮断器１および配電線２に流れる負荷電流を検出し、その検出値を示す信号を中央制御装置２５に与える。電流検出器２２は、変圧器１１から配電系統Ｄ２の遮断器１および配電線２に流れる負荷電流を検出し、その検出値を示す信号を中央制御装置２５に与える。電流検出器２１，２２の検出値の和は、バンクＢ１に流れる負荷電流の検出値となる。
【００３３】
電流検出器２３は、変圧器１２から配電系統Ｄ３の遮断器１および配電線２に流れる負荷電流を検出し、その検出値を示す信号を中央制御装置２５に与える。電流検出器２４は、変圧器１２から配電系統Ｄ４の遮断器１および配電線２に流れる負荷電流を検出し、その検出値を示す信号を中央制御装置２５に与える。電流検出器２３，２４の検出値の和は、バンクＢ２に流れる負荷電流の検出値となる。
【００３４】
中央制御装置２５は、電流検出器２１〜２４の検出結果などに基づいて、複数の区分開閉器３および複数の連係開閉器４の各々を導通状態または非導通状態に設定し、４つの配電系統Ｄ１〜Ｄ４を構成する。特に中央制御装置２５は、電流検出器２１〜２４の検出結果などに基づいて、各配電系統Ｄの許容値と負荷電流との差である予備力を求め、求めた４つの配電系統Ｄ１〜Ｄ４の予備力が同じになるように複数の区分開閉器３および複数の連係開閉器４の各々を導通状態または非導通状態に設定する。中央制御装置２５は、配電系統Ｄ１〜Ｄ４の負荷を調整する負荷調整装置を構成する。
【００３５】
図７は、中央制御装置２５の動作を示すフローチャートである。図７のステップＳ１において中央制御装置２５は一定時間が経過するのを待ち、一定時間が経過した場合はステップＳ２において最適負荷調整処理を実行し、ステップＳ１に戻る。
【００３６】
図８は、図７に示した最適負荷調整処理を示すフローチャートである。図８のステップＳ１１において中央制御装置２５は、電流検出器２１〜２４からの信号に基づいて、配電系統Ｄ１〜Ｄ４の負荷電流を検出する。ステップＳ１２において中央制御装置２５は、配電系統Ｄ１〜Ｄ４の予備力を同じにするための複数のパターンを作成する。各パターンは、複数の区分開閉器３および複数の連係開閉器４の各々を導通状態にさせるか非導通状態にさせるかを示す情報を含む。
【００３７】
たとえば、配電系統Ｄ１の予備力が小さく、配電系統Ｄ２の予備力が大きい場合は、配電系統Ｄ１，Ｄ２の区間Ｚ６の間の連係開閉器４を導通させるとともに配電系統Ｄ１の区間Ｚ５，Ｚ６の間の区分開閉器３を非導通にさせる情報を含むパターンを作成する。また、配電系統Ｄ１，Ｄ２の区間Ｚ６の間の連係開閉器４を導通させるとともに配電系統Ｄ１の区間Ｚ４，Ｚ５の間の区分開閉器３を非導通にさせる情報を含む他のパターンを作成する。また、配電系統Ｄ１，Ｄ２の区間Ｚ６の間の連係開閉器４を導通させるとともに配電系統Ｄ１の区間Ｚ３，Ｚ４の間の区分開閉器３を非導通にさせる情報を含むさらに他のパターンを作成する。
【００３８】
ステップＳ１３〜Ｓ２３において中央制御装置２５は、各パターン毎に複数の項目をチェックし、それらのチェック結果に基づいて複数のパターンのうちの最適なパターンを選択する。詳しく説明すると、ステップＳ１３では、各パターン毎に、各区分開閉器３に流れる電流が当該区分開閉器３の許容値以下になるか否かがチェックされるとともに、各連係開閉器４に流れる電流が当該連係開閉器４の許容値以下になるか否かがチェックされる。
【００３９】
開閉器３または４に許容値を超える電流が流れると、開閉器３または４が壊れる恐れがある。したがって、パターンに応じて各区分開閉器３および各連係開閉器４を導通状態または非導通状態に設定した場合に、少なくとも１つの開閉器３または４に許容値を超える電流が流れると判定されたとき、当該パターンは選択対象から除外される。
【００４０】
ステップＳ１４では、各パターン毎に、各配電線２に流れる電流が当該配電線２の許容値以下になるか否かがチェックされる。配電線２に許容値を超える電流が流れると、配電線２が壊れる恐れがある。したがって、パターンに応じて各区分開閉器３および各連係開閉器４を導通状態または非導通状態に設定した場合に、少なくとも１つの配電線２に許容値を超える電流が流れると判定されたとき、当該パターンは選択対象から除外される。
【００４１】
ステップＳ１５では、各パターン毎に、バンクＢに流れる電流が当該バンクＢの許容値以下になるか否かがチェックされる。バンクＢに許容値を超える電流が流れると、そのバンクＢの変圧器１１または１２が壊れる恐れがある。したがって、パターンに応じて各区分開閉器３および各連係開閉器４を導通状態または非導通状態に設定した場合に、少なくとも１つのバンクＢに許容値を超える電流が流れると判定されたとき、当該パターンは選択対象から除外される。
【００４２】
ステップＳ１６では、各パターン毎に配電系統Ｄ１〜Ｄ４の予備力を求め、求めた４つの予備力が同じか否かをチェックする。たとえば、４つの予備力の最大値と最小値の差が予め定められたしきい値よりも小さい場合は、４つの予備力は同じであると判別される。４つの予備力の最大値と最小値の差が予め定められたしきい値よりも大きい場合は、４つの予備力は異なると判別される。
【００４３】
配電系統Ｄ１〜Ｄ４の予備力が異なり、ばらついている場合は、事故が発生した配電系統Ｄに他の配電系統Ｄから電力を供給できない恐れがある。したがって、パターンに応じて各区分開閉器３および各連係開閉器４を導通状態または非導通状態に設定した場合に、配電系統Ｄ１〜Ｄ４の予備力が同じにならないと判定されたとき、当該パターンは選択対象から除外される。
【００４４】
ステップＳ１７では、各パターン毎にバンクＢ１，Ｂ２の予備力を求め、求めた２つの予備力が同じか否かをチェックする。たとえば、２つの予備力の最大値と最小値の差が予め定められたしきい値よりも小さい場合は、２つの予備力は同じであると判別される。２つの予備力の最大値と最小値の差が予め定められたしきい値よりも大きい場合は、２つの予備力は異なると判別される。
【００４５】
バンクＢ１，Ｂ２の予備力が異なる場合は、事故が発生したバンクＢに他のバンクＢから電力を供給できない恐れがある。したがって、パターンに応じて各区分開閉器３および各連係開閉器４を導通状態または非導通状態に設定した場合に、バンクＢ１，Ｂ２の予備力が同じにならないと判定されたとき、当該パターンは選択対象から除外される。
【００４６】
ステップＳ１８では、各パターン毎に、各配電線２の電圧が上限値を逸脱するか否か、すなわち各配電線２の電圧が上限値よりも高くなるか否かがチェックされる。配電線２の電圧が上限値を逸脱すると、配電線２に接続された負荷Ｌが壊れる恐れがある。したがって、パターンに応じて各区分開閉器３および各連係開閉器４を導通状態または非導通状態に設定した場合に、少なくとも１つの配電線２の電圧が上限値を逸脱すると判定されたとき、当該パターンは選択対象から除外される。
【００４７】
ステップＳ１９では、各パターン毎に、各配電線２の電圧が下限値を逸脱するか否か、すなわち各配電線２の電圧が下限値よりも低くなるか否かがチェックされる。配電線２の電圧が下限値を逸脱すると、配電線２に接続された負荷Ｌが駆動されなくなる恐れがある。したがって、パターンに応じて各区分開閉器３および各連係開閉器４を導通状態または非導通状態に設定した場合に、少なくとも１つの配電線２の電圧が下限値を逸脱すると判定されたとき、当該パターンは選択対象から除外される。
【００４８】
ステップＳ２０では、各パターン毎に、状態を切り替えさせる開閉器３または４が遠隔制御可能か否かがチェックされる。開閉器３または４の状態を切り替えさせるとは、導通状態にある開閉器３または４を非導通状態に切り替えるか、非導通状態にある開閉器３または４を導通状態に切り替えることをいう。
【００４９】
中央制御装置２５から制御信号を送信して遠隔制御することが可能な開閉器３または４と、手動で切り替える必要がある開閉器３または４とが混在している場合、手動の開閉器３または４の数の少ないパターンが優先的に選択されることになる。これは、手動の開閉器３または４を切り替えるよりも遠隔制御可能な開閉器３または４を切り替える方が迅速かつ容易であるからである。
【００５０】
ステップＳ２１では、各パターン毎に、開閉器３または４の切り替え手順の数がチェックされる。開閉器３または４の切り替え手順の数の少ないパターンが優先的に選択されることになる。これは、切り替え手順の数が少ないほど、開閉器３または４を迅速かつ容易に切り替えることができるからである。
【００５１】
ステップＳ２２では、各パターン毎に、開閉器３または４を切り替えた後における配電系統Ｄ内の区間Ｚの数が最大値を超えるか否かがチェックされる。１つの配電系統Ｄ内の区間Ｚの数が最大値を超えると、配電系統Ｄ１〜Ｄ４のバランスが悪くなるからである。したがって、パターンに応じて開閉器３または４を切り替えた後における配電系統Ｄ内の区間Ｚの数が最大値を超える場合、当該パターンは選択対象から除外される。
【００５２】
ステップＳ２３では、ステップＳ１３〜Ｓ２２のチェック結果に基づいき、最適なパターンが選択される。ステップＳ２４において中央制御装置２５は、ステップＳ２３で選択された最適パターンに従って複数の区分開閉器３および複数の連係開閉器４の各々を導通状態または非導通状態に設定させる。
【００５３】
次に、この電力系統の動作について具体的に説明する。今、図９に示すように、配電系統Ｄ１，Ｄ２の各々において７つの区分開閉器３がともに導通状態にされ、配電系統Ｄ１，Ｓ２間の２つの連係開閉器４がともに非導通状態にされているものとする。この状態で、配電系統Ｄ１の区間Ｚ５の負荷Ｌが大きくなり、配電系統Ｄ１の許容値、負荷電流、および予備力がそれぞれ４００Ａ，３００Ａ，１００Ａになり、配電系統Ｄ２の許容値、負荷電流、および予備力がそれぞれ４００Ａ，１００Ａ，３００Ａになっているものとする。
【００５４】
この場合は、配電系統Ｄ１の予備力（１００Ａ）が配電系統Ｄ２の予備力（３００Ａ）よりも小さいので、配電系統Ｄ１，Ｄ２の構成を変更し、配電系統Ｄ２の予備力を配電系統Ｄ１に分ける必要がある。配電系統Ｄ２の予備力を配電系統Ｄ１に分けるために開閉器３または４を導通状態または非導通状態にするパターンとしては、たとえば、配電系統Ｄ１，Ｄ２の区間Ｚ６の間の連係開閉器４を導通状態にし、配電系統Ｄ１の区間Ｚ５とＺ６の間の区分開閉器３を非導通状態にするパターンが考えられる。また、配電系統Ｄ１の区間Ｚ５とＺ６の間の区分開閉器３の代わりに、区間Ｚ４とＺ５の間の区分開閉器３や、区間Ｚ３とＺ４の間の区分開閉器３を非導通状態にする他のパターンも考えられる。
【００５５】
また、配電系統Ｄ１，Ｄ２の区間Ｚ３の間の連係開閉器４を導通状態にし、配電系統Ｄ１の区間Ｚ２とＺ３の間の区分開閉器３を非導通状態にするさらに他のパターンも考えられる。このようにして複数のパターンを作成し、図８で示したように、各パターンについて複数の項目についてチェックし、最適なパターンを選択し、選択したパターンに基づいて開閉器３，４の各々を導通状態または非導通状態に設定する。ここでは図９および図１０に示すように、選択された最適パターンに基づいて、配電系統Ｄ１，Ｄ２の区間Ｚ６の間の連係開閉器４を導通状態（入）にし、配電系統Ｄ１の区間Ｚ４，Ｚ５の間の区分開閉器３を非導通状態（切）にしたものとする。
【００５６】
元の配電系統Ｄ１の区間Ｚ５〜Ｚ８は新たな配電系統Ｄ２Ａの区間Ｚ５Ａ〜Ｚ８Ａとなり、新たな配電系統Ｄ１Ａは４つの区間Ｚ１〜Ｚ４のみを有し、新たな配電系統Ｄ２Ａは１２の区間Ｚ１〜Ｚ８，Ｚ５Ａ〜Ｚ８Ａを有することになる。これにより、配電系統Ｄ１Ａの許容値、負荷電流、および予備力がそれぞれ４００Ａ，２００Ａ，２００Ａになり、配電系統Ｄ２Ａの許容値、負荷電流、および予備力がそれぞれ４００Ａ，２００Ａ，２００Ａになり、配電系統Ｄ１Ａ，Ｄ２Ａの予備力が同じになる。したがって、配電系統Ｄ１Ａ，Ｄ２Ａのうちのいずれか一方の配電系統で事故が発生した場合に、他方の配電系統から一方の配電系統に電流を供給することが可能となる。
【００５７】
さらに図１１に示すように、配電系統Ｄ２Ａの区間Ｚ３，Ｚ７，Ｚ５Ａの各々において分散型電源Ｇの発電量が大きくなり、配電系統Ｄ１Ａの許容値、負荷電流、および予備力がそれぞれ４００Ａ，２００Ａ，２００Ａになり、配電系統Ｄ２Ａの許容値、負荷電流、および予備力がそれぞれ４００Ａ，１００Ａ，３００Ａになったものとする。
【００５８】
この場合は、配電系統Ｄ２Ａの予備力（３００Ａ）が配電系統Ｄ１Ａの予備力（１００Ａ）よりも大きいので、配電系統Ｄ１Ａ，Ｄ２Ａの構成を変更し、配電系統Ｄ２Ａの予備力を配電系統Ｄ１Ａに分ける必要がある。配電系統Ｄ２Ａの予備力を配電系統Ｄ１Ａに分けるために開閉器３または４を導通状態または非導通状態にするパターンとしては、たとえば、配電系統Ｄ１Ａの区間Ｚ４と配電系統Ｄ２Ａの区間Ｚ５Ａとの間の区分開閉器３を導通状態にさせるとともに、配電系統Ｄ２Ａの区間Ｚ５ＡとＺ６Ａの間の区分開閉器３を非導通状態にさせるパターンが考えられる。
【００５９】
また、配電系統Ｄ１Ａの区間Ｚ４と配電系統Ｄ２Ａの区間Ｚ５Ａとの間の区分開閉器３を導通状態にさせるとともに、配電系統Ｄ２Ａの区間Ｚ６とＺ６Ａの間の連係開閉器４を非導通状態にさせる他のパターンも考えられる。このようにして複数のパターンを作成し、図８で示したように、各パターンについて複数の項目についてチェックし、最適なパターンを選択し、選択したパターンに基づいて開閉器３，４の各々を導通状態または非導通状態に設定する。ここでは図１１および図１２に示すように、選択された最適パターンに基づいて、配電系統Ｄ１Ａの区間Ｚ４と配電系統Ｄ２Ａの区間Ｚ５Ａとの間の区分開閉器３を導通状態（入）にさせるとともに、配電系統Ｄ２Ａの区間Ｚ５Ａ，Ｚ６Ａの間の区分開閉器３を非導通状態（切）にしたものとする。
【００６０】
元の配電系統Ｄ２Ａの区間Ｚ５Ａは新たな配電系統Ｄ１Ｂの区間Ｚ５となり、新たな配電系統Ｄ１Ｂは５つの区間Ｚ１〜Ｚ５を有し、新たな配電系統Ｄ２Ｂは１１個の区間Ｚ１〜Ｚ８，Ｚ６Ａ〜Ｚ８Ａを有することになる。これにより、配電系統Ｄ１Ｂの許容値、負荷電流、および予備力がそれぞれ４００Ａ，１５０Ａ，２５０Ａになり、配電系統Ｄ２Ｂの許容値、負荷電流、および予備力がそれぞれ４００Ａ，１５０Ａ，２５０Ａになり、配電系統Ｄ１Ｂ，Ｄ２Ｂの予備力が同じになる。したがって、配電系統Ｄ１Ｂ，Ｄ２Ｂのうちのいずれか一方の配電系統で事故が発生した場合に、他方の配電系統から一方の配電系統に電流を供給することが可能となる。
【００６１】
図１３〜図１５は、この電力系統の効果を説明するための図である。１２個の配電系統Ｄ１〜Ｄ１２があるものとする。図１３において、複数の配電系統Ｄ１〜Ｄ１２の各々の負荷電流は０時から２３時まで変動する。負荷電流は、山型に変化し、日中で大きくなり、夜に減少する。負荷電流の変化状態は、配電系統Ｄによって異なる。
【００６２】
負荷電流を調整しない場合は図１４に示すように、ある時間帯（斜線を施した部分）においては、配電系統Ｄ１〜Ｄ１２の負荷電流の差が特に大きくなる。配電系統Ｄ１〜Ｄ１２の負荷電流の差が大きくなると、配電系統Ｄ１〜Ｄ１２の予備力の差も大きくなってしまう。
【００６３】
しかし、本願発明では、配電系統Ｄ１〜Ｄ１２の負荷電流を一定時間毎に調整するので、図１５に示すように配電系統Ｄ１〜Ｄ１２の負荷電流の時刻変化を同じにすることができ、配電系統Ｄ１〜Ｄ１２の予備力の時刻変化を同じにすることができる。
【００６４】
また、本実施の形態では、中央制御装置２５が複数の配電系統の負荷電流の検出値に基づいて複数の配電系統の予備力を調整するので、人手によって複数の配電系統の予備力を調整する従来に比べ、複数の配電系統の予備力を迅速かつ容易に調整することができる。
【００６５】
なお、この実施の形態では、電流検出器２１〜２４によって配電系統Ｄ１〜Ｄ４の負荷電流を検出し、その検出結果に基づいて配電系統Ｄ１〜Ｄ４の予備力を調整したが、これに限るものではなく、配電系統Ｄ１〜Ｄ４の負荷電流の時刻変化の実測値を記憶しておき、その記憶内容に基づいて各時刻における配電系統Ｄ１〜Ｄ４の負荷電流を予測し、その予測値に基づいて配電系統Ｄ１〜Ｄ４の予備力を調整しても構わない。
【００６６】
また、この実施の形態では、一定時間毎に複数の配電系統の予備力を調整したが、これに限るものではなく、所望のタイミングで複数の配電系統の予備力を調整しても構わない。たとえば、配電線２のある区間Ｚで事故が発生し、その区間Ｚを停電させた時や、その区間Ｚの復旧工事が終了してその区間Ｚへの送電を再開した時に予備力を調整しても構わない。また、配電線２に大きな負荷Ｌや分散型電源Ｇが接続された時に予備力を調整しても構わない。また、天候が変化した時や、日射量が変化した時に予備力を調整しても構わない。
【００６７】
また、この実施の形態では、複数の配電系統の予備力を同じにする場合について説明したが、それらの予備力を同じにせず、それらの予備力が予め定められた関係になるように調整してもよい。
【００６８】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６９】
Ｄ  配電系統、１  遮断器、２  配電線、Ｚ  区間、３  区分開閉器、４  連係開閉器、Ｌ  負荷、Ｇ  分散型電源、１１，１２  変圧器、２１〜２４  電流検出器、２５  中央制御装置。
【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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【図１５】
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