(57)【要約】【課題】  系統構成変化時における電圧制御の追従性に優れた自律分散型電圧制御システムを提供すること。【解決手段】  配電系統に分散配置された各電圧調整機器は、計測値を取得する計測部、電圧調整機器群との間で計測値を送受信する通信部、受信した計測値と自らの計測値を用いて動作パラメータを演算する制御部、及び動作パラメータを用いて電圧制御を実行する電圧調整部を備え、系統状態監視システムは、配電系統の構成変化時には各電圧調整機器へ隣接機器情報と制御要求コマンドを送信し、各電圧調整機器は当該計測値送信要求を受信すると、新たに計測値を取得して他の電圧調整機器へ送信すると共に、前記隣接機器情報に基づいて受信した他の電圧調整機器からの計測値を用いて動作パラメータを演算する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配電系統に分散配置された複数の電圧調整機器と、配電系統の構成を監視する系統状態監視システムとを有し、夫々の前記電圧調整機器は自律的に配電系統の電圧制御を行う自律分散型電圧制御システムであって、
前記系統状態監視システムは、前記電圧調整機器ごとにその電圧調整機器に隣接する電源側および負荷側の電圧調整機器が特定可能な隣接機器情報を生成して各電圧調整機器へ送信し、
夫々の前記電圧調整機器は、
自身の計測値を取得する計測部と、
受信した前記隣接機器の計測値および前記自身の計測値を用いて動作パラメータを演算する制御部と、
前記動作パラメータを用いて前記電圧制御を実行する電圧調整部と、を備え、
前記系統状態監視システムは、配電系統の構成変化時に各電圧調整機器へ、構成変化後の隣接機器情報を送信し、
当該構成変化後の隣接機器情報を受信した前記電圧調整機器は、受信した前記構成変化後の隣接機器の計測値および前記自身の計測値を用いて前記動作パラメータを演算することを特徴とする自律分散型電圧制御システム。
【請求項２】
夫々の前記電圧調整機器は、
他の電圧調整機器との間で前記計測部によって取得された計測値を周期的に送受信する通信部を備え、
前記系統状態監視システムは、配電系統の構成変化時に各電圧調整機器へ、一又は二以上の送信データからなり構成変化後の隣接機器情報を含み動作パラメータの演算を促すコマンドである制御要求コマンドを送信し、
当該制御要求コマンドを受信した前記電圧調整機器は、前記計測部によって新たに自身の計測値を取得し、当該計測値を他の電圧調整機器へ送信し、前記構成変化後の隣接機器情報に基づいて受信した隣接する電圧調整機器の計測値と前記計測部によって取得された自身の計測値とを用いて前記動作パラメータを演算する非周期処理を実行することを特徴とする請求項１に記載の自律分散型電圧制御システム。
【請求項３】
前記通信部は、マルチキャスト通信またはブロードキャスト通信により計測値を送受信することを特徴とする請求項２に記載の自律分散型電圧制御システム。
【請求項４】
前記電圧調整機器は、前記制御要求コマンドを受信すると前記通信部の前記マルチキャスト通信またはブロードキャスト通信の周期のタイミングをリセットし、前記制御要求コマンドの受信時から新たに周期的に前記マルチキャスト通信またはブロードキャスト通信を行うことを特徴とする請求項３に記載の自律分散型電圧制御システム。
【請求項５】
前記系統状態監視システムは、配電系統の構成変化に伴い隣接する電圧調整機器が変化した電圧調整機器に対して前記隣接機器情報を送信し、該隣接機器情報を受信した電圧調整機器は、該隣接機器情報に基づいて前記マルチキャスト通信のためのグループを設定することを特徴とする請求項３または４に記載の自律分散型電圧制御システム。
【請求項６】
前記電圧調整機器は、前記動作パラメータに用いる計測値が予め定めた閾値以上に変動したときは、前記系統状態監視システムに対して前記制御要求コマンドの送信を促すことを特徴とする請求項２乃至５のいずれかに記載の自律分散型電圧制御システム。
【請求項７】
前記制御要求コマンドは時刻情報を含み、
前記電圧調整機器は、受信した前記制御要求コマンドから前記時刻情報を抽出し、抽出した時刻情報をもとに前記非周期処理の実行のタイミングを決定することを特徴とする請求項２乃至６のいずれかに記載の自律分散型電圧制御システム。
【請求項８】
前記電圧調整機器は、制御要求コマンド受信時以降の動作パラメータ演算の時間間隔を記憶し、当該時間間隔で前記非周期処理を複数回実行することを特徴とする請求項２乃至７のいずれかに記載の自律分散型電圧制御システム。
【請求項９】
前記電圧調整機器は、非周期処理パターンごとに、制御要求コマンド受信時以降の動作パラメータ演算の時間間隔を記憶する制御間隔パターン記憶手段を備え、
前記系統状態監視システムは前記制御要求コマンドに非周期処理パターンを含めて送信し、前記電圧調整機器は前記制御間隔パターン記憶手段から前記制御要求コマンドに含まれている非周期処理パターンに対応する時間間隔を抽出し、当該時間間隔で前記非周期処理を複数回実行することを特徴とする請求項２乃至７のいずれかに記載の自律分散型電圧制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、系統電圧を制御する電圧調整機器を配電系統に複数分散配置し、各電圧調整機器は互いに計測値を送受信して自律的に電圧制御を行う自律分散型電圧制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、配電系統への分散電源の大量導入に伴い、より高度な電圧制御が求められるようになった。従来、配電系統に複数の電圧調整機器を分散配置し、各電圧調整機器は自らの動作パラメータ(以下、「制御値」という)によって系統電圧の制御を行う自律分散型電圧制御システムが用いられている。（例えば、特許文献１を参照。）
【０００３】
この自律分散型電圧制御システムは、分散配置された電圧調整機器を通信ネットワークで接続し、各電圧調整機器は系統電圧等の計測値を定周期で送信し、受信した隣接する電圧調整機器（以下、「隣接機器」という）の計測値を用いて制御値を決定し、当該制御値を用いて系統電圧の制御を実行する。
【０００４】
図１７に自律分散型電圧制御システム１の一例を示す。図１７の配電系統には電圧調整機器としてＴＶＲ（Thyristor Voltage Regulator：サイリスタ式自動電圧調整器）とＳＶＣ（Static Var Compensator：静止形無効電力補償装置）のペアが開閉器３ａを挟んで２組設置されている。ＴＶＲとＳＶＣはデータを送受信する通信機能や制御値を演算する制御機能を含んだものである。各電圧調整機器２（２ａ〜２ｄ）は、開閉器３（３ａ，３ｂ）を制御する配電自動化システム５や開閉器３（３ａ，３ｂ）の開閉状態をもとに系統構成を監視する系統状態監視システム４と通信ネットワーク６を介して接続されている。そして、各電圧調整機器は、例えば１分程度の定周期で計測値を送信する。
【０００５】
以下、ＳＶＣ１（２ｂ）に着目して、開閉器３ａが「閉」の場合の電圧調整機器の動作を説明する。この場合、ＳＶＣ１（２ｂ）に隣接する電源側（電源７ａ側）の隣接機器はＴＶＲ１（２ａ）、負荷側（電源７ｂ側）の隣接機器はＴＶＲ２（２ｃ）になる。ＳＶＣ１（２ｂ）はＴＶＲ１（２ａ）とＴＶＲ２（２ｃ）から送られてくる計測値を受信して、その計測値と自らの計測値をもとに制御値を算定する。なおＳＶＣ１（２ｂ）からも同じタイミングで計測値が送出され、他の電圧調整機器において制御値の算定に使用される。制御値の算定のアルゴリズムについては例えば非特許文献１等に開示されているので詳細は省略する。
【０００６】
ところで、開閉器３（３ａ，３ｂ）の開閉などによる系統構成の変化に伴って、隣接機器が変化する場合がある。例えば、図１７において開閉器３ａが「開」になった場合は、ＳＶＣ１（２ｂ）の負荷側の電圧調整機器は「無し」になる。各電圧調整機器において隣接機器の変化をどのように検知するかが問題となるが、例えば配電自動化システム５から系統構成変更の通知を受信した系統状態監視システム４が各電圧調整機器に対して新たな隣接機器の通知(以下、「隣接機器情報」という)を送信するという手法が考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１５−８４６４５号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】餘利野直人, 藤村勉, 上名克尚, 杉原弘章, 杉山勝範, 中西要祐，「変圧器タップ群の自律分散制御に関する検討」，電気学会論文誌Ｂ（電力・エネルギー部門誌）Vol. 118 (1998) No. 6 P.658-665
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述の方式では図１８に示すように、系統状態の変化時に各電圧調整機器は次の計測値の定周期送信まで、変化前の計測値を用いて算定した制御値を用いなければならない。すなわち、時刻Ａで計測値を送信した直後の時刻Ｂにおいて配電自動化システム５が事故を検知して開閉器３の制御を行った場合、系統状態監視システム４は、時刻Ｃにおいて隣接機器を決定し隣接機器情報を各電圧調整機器へ送信する。しかし、各電圧調整機器では、次に計測値の定周期送信時刻Ｄまでは事故前の系統構成の計測値を用いて電圧制御が行われることになる。
【００１０】
このように、計測値の定周期送信直後のタイミングで系統構成が変化した場合は、計測値の送信周期の時間分だけ変化前の計測値を用いて算定した制御値で動作することになる。このため、系統構成の変化への電圧制御の追従が遅くなるという問題がある。
【００１１】
本発明は、上記のかかる事情に鑑みてなされたものであり、系統構成変化時における電圧制御の追従性に優れた自律分散型電圧制御システム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】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明の自律分散型電圧制御システムは、配電系統に分散配置された複数の電圧調整機器と、配電系統の構成を監視する系統状態監視システムとを有し、夫々の前記電圧調整機器は自律的に配電系統の電圧制御を行う自律分散型電圧制御システムであって、
前記系統状態監視システムは、前記電圧調整機器ごとにその電圧調整機器に隣接する電源側および負荷側の電圧調整機器が特定可能な隣接機器情報を生成して各電圧調整機器へ送信し、
夫々の前記電圧調整機器は、
自身の計測値を取得する計測部と、
受信した前記隣接機器の計測値および前記自身の計測値を用いて動作パラメータを演算する制御部と、
前記動作パラメータを用いて前記電圧制御を実行する電圧調整部と、を備え、
前記系統状態監視システムは、配電系統の構成変化時に各電圧調整機器へ、構成変化後の隣接機器情報を送信し、
当該構成変化後の隣接機器情報を受信した前記電圧調整機器は、受信した前記構成変化後の隣接機器の計測値および前記自身の計測値を用いて前記動作パラメータを演算することを特徴とする。
【００１３】
本発明では、配電系統の構成変化時に系統状態監視システムから電圧調整機器へ構成変化後の隣接機器情報を送信し、当該構成変化後の隣接機器情報を受信した電圧調整機器は、構成変化後の隣接機器の計測値および自身の計測値を用いて動作パラメータの演算をするので、系統構成変化時の電圧制御の精度および追従性能が向上する。なお本発明において、構成変化後の隣接機器情報は、動作パラメータの演算を促す制御コマンドとして機能する。後述する計測値送信要求も同様である。
【００１４】
特に、夫々の前記電圧調整機器は、他の電圧調整機器との間で前記計測部によって取得された計測値を周期的に送受信する通信部を備え、
前記系統状態監視システムは、配電系統の構成変化時に各電圧調整機器へ、一又は二以上の送信データからなり構成変化後の隣接機器情報を含み動作パラメータの演算を促すコマンドである制御要求コマンドを送信し、
当該制御要求コマンドを受信した前記電圧調整機器は、前記計測部によって新たに自身の計測値を取得し、当該計測値を他の電圧調整機器へ送信し、前記構成変化後の隣接機器情報に基づいて受信した隣接する電圧調整機器の計測値と前記計測部によって取得された自身の計測値とを用いて前記動作パラメータを演算する非周期処理を実行するのが好ましい。
【００１５】
本発明によれば、電圧調整機器群間の通信周期を短くするという手法に比べて、平常時の通信周期を長くすることができるので、通信負荷の軽減を図ることができる。また、電圧調整機器の通信部は、系統状態監視システムから送られてくる隣接機器情報をもとにグループ化された電圧調整機器群でマルチキャスト通信またはブロードキャスト通信を行うことにより、受信データ処理の負荷を軽減することができる。マルチキャスト通信を行う場合は、例えば「開」状態の開閉器で区分された系統単位でマルチキャスト通信のグループを構成することができる。
【００１６】
系統状態監視システムは、配電系統の構成変化に伴い隣接する電圧調整機器が変化した電圧調整機器に対して隣接機器情報を送信し、該隣接機器情報を受信した電圧調整機器は、該隣接機器情報に基づいてマルチキャストのグループを設定する。これにより、電圧系統の構成に即したマルチキャスト通信の再グループ化を効率的に行うことができる。特に、系統状態監視システムは、配電系統の構成変化によって隣接する電圧調整機器が変更することになった電圧調整機器のみに隣接機器情報を送信することにより、通信トラフィックの抑制が可能になる。なお、電圧調整機器は、制御要求コマンドを受信すると、送信準備中の計測値を廃棄し、新たに取得した計測値を送信するのが好ましい。
【００１７】
本発明に係る自律分散型電圧制御システムの電圧調整機器は、制御要求コマンドを受信するとマルチキャスト通信またはブロードキャスト通信の周期のタイミングをリセットし、当該制御要求コマンドの受信時から新たに定周期でマルチキャスト通信またはブロードキャスト通信を行うことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明に係る自律分散型電圧制御システムの電圧調整機器は、動作パラメータに用いる計測値が予め定めた閾値以上に変動したときは、系統状態監視システムに対して隣接機器情報および制御要求コマンドの送信を促すことを特徴とする。これにより、信頼性の高いシステムを実現することができる。
【００１９】
特に系統状態監視システムから送られてくる制御要求コマンドは時刻情報を含むようにして、電圧調整機器は、受信した制御要求コマンドから時刻情報を抽出し、抽出した時刻情報をもとに上記非周期処理の実行のタイミングを決定するのが好ましい。なお、制御要求コマンドは一回の伝送に限らず、複数回に分けて必要な情報を送る場合も含まれる趣旨である。
【００２０】
さらに、本発明に係る自律分散型電圧制御システムの電圧調整機器は、制御要求コマンド受信時以降の動作パラメータ演算の時間間隔を記憶しておき、当該時間間隔で上記非周期処理を複数回実行することを特徴とする。これにより、系統構成変化時の電力変動の過渡状態に、より追従性よく動作パラメータを演算して電圧制御を実行することができる。
【００２１】
また、本発明に係る自律分散型電圧制御システムの電圧調整機器は、非周期処理パターンごとに、制御要求コマンド受信時以降の動作パラメータ演算の時間間隔を記憶する制御間隔パターン記憶手段を備え、
系統状態監視システムは制御要求コマンドに非周期処理パターンを含めて送信し、電圧調整機器は制御間隔パターン記憶手段から制御要求コマンドに含まれている非周期処理パターンに対応する時間間隔を抽出し、当該時間間隔で上記非周期処理を複数回実行することを特徴とする。
系統構成がどのように変わるかにより電圧変動のしかたも異なるので、系統状態監視システムは系統構成の変化に伴って適切な非周期処理パターンを決定し、各電圧調整機器は、この非周期処理パターンの時間間隔で動作パラメータを演算して電圧制御を実行する。
【発明の効果】
【００２２】
以上の如く、本発明によれば、系統構成が変化したときに系統状態監視システムから各電圧調整機器に対して、構成変化後の隣接機器情報を送信し、構成変化後の隣接機器情報を受信した各電圧調整機器は新たに取得した計測値を当該隣接機器情報に基づいて動作パラメータを演算するので、系統構成変化時における電圧制御の追従性に優れた自律分散型電圧制御システムを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態による自律分散型電圧制御システムの機器構成図である。
【図２】図１の系統状態監視システムの機能ブロック図である。
【図３】図１の電圧調整機器の機能ブロック図である。
【図４】図１の自律分散型電圧制御システムの定常時の系統状態での動作説明図である。
【図５】図４の系統状態におけるＳＶＣ１の隣接機器情報のデータ構成図である。
【図６】図４の自律分散型電圧制御システムの定常時の動作シーケンス図である。
【図７】図１の自律分散型電圧制御システムの系統変化後の系統状態での動作説明図である。
【図８】図２の隣接機器決定部での隣接機器の決定手順の説明図である。
【図９】図７の系統状態におけるＳＶＣ１の隣接機器情報のデータ構成図である。
【図１０】図７の自律分散型電圧制御システムの系統変化時の動作シーケンスである。
【図１１】本発明の第２の実施の形態による電圧調整機器の機能ブロック図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態による制御間隔パターン記憶手段のデータ例である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態による制御要求コマンドに含まれる時刻データ例である。
【図１４】本発明の第２の実施の形態による自律分散型電圧制御システムの系統変化時の動作シーケンスである。
【図１５】本発明の第２の実施の形態による制御タイミング処理手段の処理内容の一例を示すフローチャートである。
【図１６】本発明の第３の実施の形態による制御間隔パターン記憶手段のデータ例である。
【図１７】参考技術による自律分散型電圧制御システムの動作説明図である。
【図１８】参考技術による自律分散型電圧制御システムの系統変化時の動作シーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明に係る自律分散型電圧制御システム１の第１の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００２５】
（機器構成）
本実施の形態による自律分散型電圧制御システム１の機器構成を図１に示す。システムは大きく電力網と通信ネットワーク６に分かれている。図１の構成では、電力網は電源７ａ，７ｂ、開閉器３ａ，３ｂ、および電圧調整機器２としてＴＶＲ１（２ａ），ＴＶＲ２（２ｃ），ＳＶＣ１（２ｂ），及びＳＶＣ２（２ｄ）が接続されている。各電圧調整機器２はまた通信ネットワーク６にも接続されており、夫々マルチキャスト通信により計測値を送信する一方、他の電圧調整機器の計測値を受信して、それをもとに制御値を算定し動作している。この通信ネットワーク６には、各電圧調整機器２の他、開閉器３ａ，３ｂ、配電自動化システム５、系統状態監視システム４も接続されている。
【００２６】
系統状態監視システム４の構成を図２に示す。系統状態監視システム４は通信処理を実行する通信部４１、電圧調整機器ごとに隣接機器を決定する隣接機器決定部４２、各電圧調整機器２に対して計測値の送信要求を出力する制御要求送信部４３とを備えている。
【００２７】
電圧調整機器２の構成を図３に示す。電圧調整機器２は、通信処理を実行する通信部２１、制御演算処理を実行する制御部２２、ＴＶＲ，ＳＶＣなど各電圧調整機器の機能に応じた電圧調整を実行する電圧調整部２３及び制御値の演算に必要な計測値を取得する計測部２４を備えている。制御部２２は各電圧調整機器の送信タイミングを合わせるための時刻同期手段２２１、計測部２４で取得した計測値および通信部２１によって受信した計測値を用いて制御値を演算する制御値演算手段２２２、計測部２４で取得した計測値の送信処理を行う計測値送信手段２２３、及び系統状態監視システム４から送られてくる計測値送信要求（制御要求コマンド）を処理する計測値送信要求処理手段２２４を備えている。
【００２８】
（定常時の自律分散電圧制御システムの動作）
次に、図４に示すように定常時として開閉器３ａが「閉」、開閉器３ｂが「開」の状態の系統を前提として、このときのＳＶＣ１（２ｂ）での処理を例にして定常時の自律分散電圧制御システム１の動作を説明する。
【００２９】
図５に示すように、定常時はＳＶＣ１（２ｂ）における上流側の隣接機器はＴＶＲ１（２ａ），下流側の隣接機器はＴＶＲ２（２ｃ）になる。この隣接機器情報は予め系統状態監視システム４から各電圧調整機器２に対して送信されたものである。なお、後述するように系統状態変化時においても系統状態監視システム４から隣接機器情報が送られる。
【００３０】
定常時は、図６に示すように定周期で各電圧調整機器２（２ａ〜２ｄ）の計測値送信手段２２３が計測部２４から得た計測値をマルチキャスト送信する。マルチキャスト送信は例えばIEC61850のSampled Value通信を用いて実現することができる。なお、計測値送信手段２２３は、時刻同期手段２２１からのタイミング信号によって計測値の送信処理を実行する。このタイミング信号は毎正分に出力されるなど予め決められており、これにより各電圧調整機器間で送信の周期およびタイミングを合わせることができる。同期方式は既存の技術(例えばSNTP/IEEE1588/GPS)を用いて実現することができる。
【００３１】
各電圧調整機器の制御値演算手段２２２はマルチキャスト送信された計測値を受信し、それらの中から隣接機器として使用する電圧調整機器２の計測値を選択し、選択した計測値と計測部２４で取得した自身の計測値をもとに制御値を算出する。電圧調整部２３は制御値演算手段２２２によって算出された制御値を用いて電圧調整を実行する。
【００３２】
（系統状態変化時の自律分散電圧調整システムの動作）
次に、系統状態変化時の自律分散電圧制御システム１の動作を図７，図９を用いて説明する。系統状態の変化は、配電自動化システム５が開閉器３ａ，３ｂの開閉が必要と判断して、開閉器３ａ，３ｂに対して開指令または閉指令を出力することによって生ずる。図７は、図４の系統状態において、配電自動化システム５から開閉器３ａに対して「開」指令、開閉器３ｂに対して「閉」指令がそれぞれ出力され、これにより開閉器３ａが開動作、開閉器３ｂが閉動作したときの系統状態を示している。
【００３３】
配電自動化システム５は開閉器３ａ，３ｂへ開閉指令を出力する一方、系統状態監視システム４に対しては開閉器３ａ，３ｂがそれぞれ「開」状態か「閉」状態かを表す開閉器開閉情報を送信する。開閉器開閉情報の通信方式はIEC61850のGoose通信を用いて実現することができる。なお、開閉器の開制御や閉制御は各開閉器が自身の判断により行うこともできる。この場合も、自ら開制御あるいは閉制御を行った開閉器の開閉器開閉情報は配電自動化システム５へ送られる。
【００３４】
開閉器開閉情報を受信した系統状態監視システム４は、隣接機器決定部４２で各電圧調整機器の隣接機器を新たに決定する。決定の方法は既存の自律分散方式の隣接機器決定方式を用いて実現する。例えば、図８に示すように、開閉器３ａと各電圧調整機器の識別番号（初期値は１以上）を配電系統の一端から順番に登録しておき、開閉器３ａが閉状態のときは「１」、開状態のときは「０」とし、この開閉状態に対応する数値と開閉器３ａの次（開閉器３ａを挟んで反対側）に隣接する電圧調整機器の識別番号との積を演算することにより実現することができる。すなわち、当該演算の結果が０の場合は、「隣接機器なし」となり、０以外の場合は、その数値が隣接機器の識別番号となる。
【００３５】
ＳＶＣ１（２ｂ）の場合、開閉器３ａの状態の変化によって下流側（負荷側）の電圧調整機器であるＴＶＲ２（２ｃ）が切断され、図９に示すように上流側（電源側）の隣接機器はＴＶＲ１（２ａ），下流側（負荷側）の隣接機器はなしとなる。
【００３６】
系統状態監視システム４は、隣接機器決定部４２で決定した隣接機器情報を各電圧調整機器に送信する。このときの通信方式は既存のIEC61850のMMS通信を用いることができる。
【００３７】
その後、系統状態監視システム４の制御要求送信部４３は、全電圧調整機器に対して、計測値送信要求を送信する。この計測値送信要求は、電圧調整機器に新たに取得した計測値を送受信させ動作パラメータの演算を促す制御コマンドとしての役割を担う。計測値送信要求はIEC61850のGoose通信を用いて実現することができる。
【００３８】
各電圧調整機器２（２ａ〜２ｄ）の計測値送信要求処理手段２２４は系統状態監視システム４から送られてくる計測値送信要求を受信すると、計測値送信手段２２３に対して送信要求を行う。送信要求を受けた計測値送信手段２２３は計測値をマルチキャスト送信する。マルチキャスト送信は定常時の計測値送信と同じくIEC61850の Sampled Valueプロトコルを用いることができる。各電圧調整機器の制御値演算手段２２２、及び電圧調整部２３の動作は定常時のときと同様である。
【００３９】
このときの制御値演算タイミングを図１０に示す。時刻Ａで計測値を送信した直後の時刻Ｂにおいて配電自動化システム５が事故を検知して開閉器３ａ，３ｂの制御を行った場合、系統状態監視システム４は、時刻Ｃにおいて隣接機器を決定し、隣接機器情報を各電圧調整機器２へ送信すると共に各電圧調整機器２へ計測値送信要求を送信する。そして、各電圧調整機器２はこの計測値送信要求に応答して、時刻Ｃ’において計測値を送信し、制御値を演算する（非周期処理）。そして次の定周期送信時刻Ｄになると、計測値を送信すると共に隣接機器および自身の計測値を用いて制御値を演算する。
【００４０】
なお、図１０では、系統状態監視システム４は系統事故時に全ての電圧調整機器２（２ａ〜２ｄ）に隣接機器情報を送信しているが、配電系統の構成変化によって隣接する電圧調整機器が変更することになった電圧調整機器のみに隣接機器情報を送信するようにしてもよい。
【００４１】
本実施の形態によれば、定周期送信において系統状態の変化が発生するタイミングに係らず、非周期処理により直ちに新たな系統状態に適合した制御値で電圧調整を行うことができるので、系統構成変化時における電圧制御の追従性を向上させることができる。
【００４２】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
図１１は、本実施の形態による電圧調整機器２の機能ブロック図である。第１の実施の形態との主な構成の違いは、制御間隔パターン記憶手段２２６を新たに設け、計測値送信要求処理手段２２４に代えて制御タイミング処理手段２２５を設けたことである。
【００４３】
図１２に制御間隔パターン記憶手段２２６に保存されている制御間隔パターンのデータ例を示す。図１２に示すように、制御間隔パターンとして、系統状態監視システム４から送られてくる制御要求コマンド受信後の制御値演算処理の実行間隔が設定されている。そして、制御タイミング処理手段２２５は、この実行間隔で計測値送信手段２２３を起動する。計測値送信手段２２３や制御値演算手段２２２などの処理内容は第１の実施の形態と同様であるので同一要素には同一符合を付して説明を省略する。
【００４４】
次に、本実施の形態による自律分散型電圧制御システム１の動作について説明する。
（定常時の自律分散電圧制御システムの動作）
定常時の動作は基本的に図６の動作シーケンスを用いて説明した第１の実施の形態と同様である。なお、本実施の形態では、制御タイミング処理手段２２５が、時刻同期手段２２１から時刻情報を受け取り、定周期、例えば毎正分（１分間隔で毎分０秒）に計測値送信手段２２３を起動する。なお時刻同期方式は既存の方式(SNTP/IEEE1588/GPSなど)を用いて実現することができる。計測値送信手段２２３は起動されると計測部２４から自身の計測値を読み込み制御値演算手段２２２に渡すと共に、他の電圧調整機器２へマルチキャスト送信する。第１の実施の形態と同様にマルチキャスト送信はIEC61850のSampled Value通信を用いて実現することができる。
【００４５】
制御値演算手段２２２は、マルチキャスト送信された計測値を受信すると、それらの中から隣接機器の計測値を選択し、当該計測値と自身の計測値をもとに制御値を演算する。電圧調整部２３は制御値演算手段２２２から制御値を受け取ると、この制御値を用いて所定の動作を実行する。
【００４６】
（系統状態変化時の系統状態監視システムの動作）
系統状態変化時の系統状態監視システム４の動作も基本的には第１の実施の形態と同様である。系統状態監視システム４は、系統事故発生時に配電自動化システム５から渡される各開閉器の開閉情報を受け取ると、電圧調整機器ごとにその隣接機器を決定し、隣接機器情報を送信し、これに続いて制御要求コマンドを送信する。
【００４７】
なお、本実施の形態による制御要求コマンドは、図１３に示すような時刻情報を用いることができる。すなわち、系統状態監視システム４は、系統変化時に、各電圧調整機器が制御値演算を開始する時刻を決定し、当該時刻を制御要求コマンドに含めて各電圧調整機器へ送信する。そして、各電圧調整機器は、制御要求コマンドを受信すると、当該制御要求コマンドに含まれている時刻情報を抽出し、その時刻に１回目、即ち制御要求コマンド受信後の最初の制御値演算を実行する。
【００４８】
なお、第１の実施の形態と同様に、制御要求コマンドを受信すると直ちに制御値演算を行なうようにしても良い。この場合は、制御要求コマンドに時刻情報を含める必要はないが、マルチキャスト送信によって各電圧調整機器が同じタイミングで制御要求コマンドを受信できるようにする必要がある。
【００４９】
次に、系統状態変化時の電圧調整機器２の動作について詳述する。
（一回目の電圧調整の動作）
系統状態変化後の電圧調整機器２の１回目の電圧調整（非周期処理）について図面を用いて説明する。
【００５０】
系統状態変化時に系統状態監視システム４から送られてくる制御要求コマンドを受信した電圧調整機器２の制御タイミング処理手段２２５は、時刻同期手段２２１に制御動作開始時刻の通知の設定をする。図１３の制御要求コマンドの場合は15:00:40となっているので、図１４のＣ１のタイミングで計測値送信手段２２３を起動して計測部２４から新たに取得した計測値をマルチキャスト送信することになる。その後、制御値演算手段２２２は各電圧調整機器からマルチキャスト送信された計測値を受信すると、その中から隣接機器として使用する電圧調整機器の計測値を抽出し、抽出した計測値と自身の計測値をもとに制御値を演算する。そして電圧調整部２３は制御値演算手段２２２から制御値を受け取り、当該制御値を用いて電圧調整動作を実行する。制御値演算手段２２２は電圧調整が完了すると、制御間隔パターンの1番目の時間間隔だけ経過したら通知するように時刻同期手段２２１に設定する。図１２の制御間隔パターンの場合は、１０秒後(15:00:50) (図１４のＣ２のタイミング)に通知するように設定する。
【００５１】
（二回目以降の電圧調整の動作）
系統状態変化後の電圧調整機器２の２回目以降の電圧調整（非周期処理）について説明する。制御タイミング処理手段２２５は時刻同期手段２２１からの通知を受けると、計測値送信手段２２３を起動し、上述した非周期処理を実行する。
【００５２】
制御値演算手段２２２は電圧調整が完了すると、制御間隔パターンの２番目の時間間隔だけ経過したら通知するように時刻同期手段２２１に設定する。図１２の制御間隔パターンの場合は、２０秒後(15:01:10) (図１４のＣ４のタイミング)に通知するように設定する。その後、制御値演算手段２２２は時刻同期手段２２１から動作開始時刻の通知を受けると、計測値送信手段２２３を起動する。以降は上述した非周期処理と同様であるため説明を割愛する。
【００５３】
本実施の形態では、非周期処理を制御要求コマンドの制御動作開始時刻および制御間隔パターン記憶手段２２６に保存されている時間間隔で定まるタイミングで複数回実行することができる。
【００５４】
なお、系統構成変化後の一連の非周期処理の期間中、平常時の定周期処理のタイミングが到来することがあるが、この場合は制御値演算処理を行わない。例えば図１３，図１２の例では、制御動作開始時刻である15:00:40に非周期処理期間が開始し、その後制御間隔パターンの時間間隔の合計値３０秒経過後の15:01:10に非周期処理期間が終了する。したがって、図１４においてタイミングＣ３の15:01:00は、正分であり平常時では定周期処理のタイミングであるが非周期処理期間内であるため制御値演算処理を実行しない。
【００５５】
この非周期処理タイミングと定周期処理タイミングの調停は、例えば図１５に示す手順で実現することができる。図１５において、制御タイミング処理手段２２５は、定周期または時刻同期手段２２１の通知によって起動すると、まず非周期処理期間中か否かを判定する（Ｓ１０１）。そして、非周期処理期間中である場合は（Ｓ１０１で「ＹＥＳ」）、非周期処理タイミングに到達したか否かを判定し（Ｓ１０２）、非周期処理タイミングの場合は計測値送信手段２２３を起動して一連の制御値演算処理を開始する（Ｓ１０３）。一方、ステップＳ１０１で非周期処理期間中でない場合は次に定周期処理タイミングに到達したか否かを判定し（Ｓ１０４）、定周期処理タイミングの場合は計測値送信手段２２３を起動して一連の制御値演算処理を開始する（Ｓ１０３）。
以上の処理により、非周期処理タイミングと定周期処理タイミングの調停を実現することができる。
【００５６】
非周期処理期間が終了すると、その後は定周期処理のタイミングごとに制御値演算処理が行なわれる。図１４の例では、15:02:00(図１４のＤのタイミング)に非周期処理期間終了後の最初の定周期処理が実行される。
【００５７】
以上、本実施の形態によれば、第１の実施の形態に比べて系統状態変化時の過渡状態において、より迅速に電圧安定化制御を行うことができる。
【００５８】
次に本発明の第３の実施の形態を説明する。本実施の形態は複数の動作パラメータ演算間隔について複数のパターンを備えるものである。各パターンには、識別情報（ＩＤ）が付されている。その他の構成は第２の実施の形態と同様である。
【００５９】
系統状態がどのように変化するかによって、電圧変動のしかたも変わるのが一般的である。このため系統状態変化時は、系統状態監視システム４において系統状態がどのように変化したかを判定し、制御要求コマンドに系統状態の変化に対応する制御間隔パターンの識別情報（ＩＤ）を含めて各電圧調整機器へ送信する。
【００６０】
電圧調整機器２では、図１６に示すように制御間隔パターンＩＤに関連付けて一連の非周期処理の時間間隔が関連付けられて制御間隔パターン記憶手段２２６に保存されている。そして、系統状態監視システムから制御要求コマンドを受信すると、その中に含まれている制御間隔パターンＩＤを抽出し、制御間隔パターン記憶手段２２６の当該制御間隔パターンＩＤに関連付けられた一連の時間間隔で非周期処理を実行する。
【００６１】
系統構成の変化態様によって想定される電力変動（事故直後の過渡現象）も異なるが、本実施の形態によれば、事故直後の系統構成の変化に応じて適切な時間間隔で動作パラメータを演算し、電圧安定化制御を実行することができる。
【００６２】
本発明は、上述した実施の形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実現することができる。例えば、電圧調整機器２の時刻同期手段２２１は、系統状態監視システム４から送られてくる制御要求コマンドを受信すると、マルチキャスト通信の周期のタイミングをリセットし、当該制御要求コマンドの受信時から新たに定周期でマルチキャスト通信を行うようにしてもよい。なお、上述した実施の形態では、マルチキャスト通信を前提に説明したが、ブロードキャスト通信により、通信ネットワーク６に繋がる全ての電圧調整機器２へ計測値を送信し、受信する側で使用する計測値を取捨選択するようにしても良い。したがって、本発明は、マルチキャスト通信のみならず、ブロードキャスト通信にも適用することができる。
【００６３】
また、電圧調整機器２の制御値演算手段２２２は、動作パラメータに用いる計測値が予め定めた閾値以上に変動したときは、通信部２１を介して系統状態監視システム４に対して隣接機器情報および制御要求コマンドの送信を促すようにしてもよい。これにより、例えば系統事故に伴う一過性の通信障害により、電圧調整機器２が系統状態監視システム４から送られて来た隣接機器情報を受信できなかったときなどでも電圧調整機器側から再送を促すことができ、信頼性の高いシステムを実現することができる。
【符号の説明】
【００６４】
１  自律分散型電圧制御システム
２（２ａ〜２ｄ）  電圧調整機器
３  開閉器
４  系統状態監視システム
５  配電自動化システム
６  通信ネットワーク
７ａ，７ｂ  電源
２１，４１  通信部
２２  制御部
２３  電圧調整部
２４  計測部
４２  隣接機器決定部
４３  制御要求送信部
２２１  時刻同期手段
２２２  制御値演算手段
２２３  計測値送信手段
２２４  計測値送信要求処理手段
２２５  制御タイミング処理手段
２２６  制御間隔パターン記憶手段
【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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