(57)【要約】【解決手段】  連系変電所に設置している電圧調整用変圧器の出力電圧を変更することにより、前記電圧調整用変圧器の下位系統の電圧を調整する電圧調整装置であって、前記電圧調整用変圧器の二次側に設置された第１計測装置により検出された上流側電圧に基づいて、前記電圧調整用変圧器の二次側の母線の電圧を監視する第１監視部と、送電線の送電系統として前記第１計測装置よりも下位側の変電所に設置された第２計測装置により検出された下流側電圧に基づいて、前記下位側の変電所の高圧母線の電圧を監視する第２監視部と、前記下流側電圧を許容電圧範囲内に収めるべく、前記第１監視部の監視結果、前記第２監視部の監視結果に基づいて、前記電圧調整用変圧器に指示すべき電圧変更に係る内容を算出する演算部と、前記演算部による算出結果に基づいて、前記電圧調整用変圧器に出力電圧の変更を指示する指示部と、を備える。【選択図】  図１
2017073844.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連系変電所に設置している電圧調整用変圧器の出力電圧を変更することにより、前記電圧調整用変圧器の下位系統の電圧を調整する電圧調整装置であって、
前記電圧調整用変圧器の二次側に設置された第１計測装置により検出された上流側電圧に基づいて、前記電圧調整用変圧器の二次側の母線の電圧を監視する第１監視部と、
送電線の送電系統として前記第１計測装置よりも下位側の変電所に設置された第２計測装置により検出された下流側電圧に基づいて、前記下位側の変電所の高圧母線の電圧を監視する第２監視部と、
前記下流側電圧を許容電圧範囲内に収めるべく、前記第１監視部の監視結果、前記第２監視部の監視結果に基づいて、前記電圧調整用変圧器に指示すべき電圧変更に係る内容を算出する演算部と、
前記演算部による算出結果に基づいて、前記電圧調整用変圧器に出力電圧の変更を指示する指示部と、
を備えたことを特徴とする電圧調整装置。
【請求項２】
前記指示部は、前記電圧調整用変圧器の出力電圧の変更を行った後、前記電圧調整用変圧器の出力電圧の変更を一定期間ロックする
ことを特徴とする請求項１に記載の電圧調整装置。
【請求項３】
連系変電所に設置している電圧調整用変圧器の出力電圧を変更することにより、前記電圧調整用変圧器の下位系統の電圧を調整する電圧調整方法であって、
前記電圧調整用変圧器の二次側に設置された第１計測装置により検出された上流側電圧に基づいて、前記電圧調整用変圧器の二次側の母線の電圧を監視する第１ステップと、
送電線の送電系統として前記第１計測装置よりも下位側の変電所に設置された第２計測装置により検出された下流側電圧に基づいて、前記下位側の変電所の高圧母線の電圧を監視する第２ステップと、
前記下流側電圧を許容電圧範囲内に収めるべく、前記第１ステップにおける監視結果、前記第２ステップにおける監視結果に基づいて、前記電圧調整用変圧器に指示すべき電圧変更に係る内容を算出する第３ステップと、
前記第３ステップにおける算出結果に基づいて、前記電圧調整用変圧器に出力電圧の変更を指示する第４ステップと、
を含むことを特徴とする電圧調整方法。
【請求項４】
連系変電所に設置している電圧調整用変圧器の出力電圧を変更することにより、前記電圧調整用変圧器の下位系統の電圧を調整する電圧調整装置に、
前記電圧調整用変圧器の二次側に設置された第１計測装置により検出された上流側電圧に基づいて、前記電圧調整用変圧器の二次側の母線の電圧を監視する第１機能と、
送電線の送電系統として前記第１計測装置よりも下位側の変電所に設置された第２計測装置により検出された下流側電圧に基づいて、前記下位側の変電所の高圧母線の電圧を監視する第２機能と、
前記下流側電圧を許容電圧範囲内に収めるべく、前記第１機能における監視結果、前記第２機能における監視結果に基づいて、前記電圧調整用変圧器に指示すべき電圧変更に係る内容を算出する第３機能と、
前記第３機能における算出結果に基づいて、前記電圧調整用変圧器に出力電圧の変更を指示する第４機能と、
を実現させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電圧調整装置、電圧調整方法、プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
連系変圧器のタップにより電圧調整を自動で行う場合は、あらかじめ整定された電圧調整継電器、プロコン等の整定により行ってきた（例えば、特許文献１，２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２７３９７２号公報
【特許文献２】特開２０１０−５７３１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、系統変更等により、負荷変動の大きい工場（例えば、電気炉を有する需要家)が接続された場合、その工場の稼動状況によって電圧が大きく変動し、あらかじめ実施していた整定では、各変電所の電圧を適正に維持できず、一時的にオペレータが変圧器のタップ制御を手動に切り替えて電圧調整するなど苦慮していた。
【０００５】
また、系統変更しない場合であっても、各変電所の適正電圧を維持できず、オペレータが手動で電圧調整を行うことも稀に生じている。この解決方法として、オペレータからの電圧補正指令に応じて電圧調整値を変更する方法や、複数の変電所を送電端から受電端まで接続した系統において各変電所の負荷(有効電力、無効電力)から供給できる送電電圧を算出し、さらに算出した各変電所の送電電圧が所定の範囲から外れるときに各変電所の隣の変電所に対し電圧調整および調相設備の調整運転を依頼して電圧を所定の範囲に収める方法等があるが、いずれも実用には不十分である。
【０００６】
そこで、本発明では、送電系統の下流側の負荷変動により送電系統の電圧が変動した場合に、電圧調整用変圧器から出力する電圧を適切に調整する電圧調整装置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】
【０００７】
前述した課題を解決する主たる本発明は、連系変電所に設置している電圧調整用変圧器の出力電圧を変更することにより、前記電圧調整用変圧器の下位系統の電圧を調整する電圧調整装置であって、前記電圧調整用変圧器の二次側に設置された第１計測装置により検出された上流側電圧に基づいて、前記電圧調整用変圧器の二次側の母線の電圧を監視する第１監視部と、送電線の送電系統として前記第１計測装置よりも下位側の変電所に設置された第２計測装置により検出された下流側電圧に基づいて、前記下位側の変電所の高圧母線の電圧を監視する第２監視部と、前記下流側電圧を許容電圧範囲内に収めるべく、前記第１監視部の監視結果、前記第２監視部の監視結果に基づいて、前記電圧調整用変圧器に指示すべき電圧変更に係る内容を算出する演算部と、前記演算部による算出結果に基づいて、前記電圧調整用変圧器に出力電圧の変更を指示する指示部と、を備える。
【０００８】
本発明の他の特徴については、添付図面及び本明細書の記載により明らかとなる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、送電系統の下流側の負荷変動により送電系統の電圧が変動した場合に、電圧調整用変圧器から出力する電圧を適切に調整することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態に係る送電系統システム１を示す図である。
【図２】本実施形態における電圧調整用変圧器を示す図である。
【図３】本実施形態における電圧調整装置構成の一例を示す図である。
【図４】時間帯ごとに設定した上流側電圧の目標値の一例を示す図である。
【図５】４段階の電圧設定値と下流側電圧Ｖ２の許容電圧範囲の関係を示す図である。
【図６】電圧調整のためのメインとなるフローチャートである。
【図７】上流側電圧を調整するためのフローチャートである。
【図８Ａ】下流側電圧を調整するためのフローチャートである。
【図８Ｂ】下流側電圧を調整するための他のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
【００１２】
＝＝＝送電系統システム＝＝＝
本実施形態に係る送電系統システム１は、電圧調整用変圧器２００の二次側の電圧、及び送電系統の下流側の位置（例えば、図１における計測装置Ｍ２の設置位置）の電圧を計測して、電圧調整用変圧器２００から出力する電圧を調整するものである（以下、送電系統の下流側の位置を「下流側地点」と言う。）。これによって、負荷変動の大きい工場の稼働及び停止により下流側地点の電圧が予想以上に降下又は上昇した場合や、送電系統の系統変更があった場合であっても、迅速かつ的確に電圧調整を行うことができる。
【００１３】
以下、図１、図２を参照して本実施形態における送電系統システム１の一例について説明する。
【００１４】
図１は、本実施形態に係る送電系統システム１を示す図である。又、図２は、本実施形態における電圧調整用変圧器２００を示す図である。
【００１５】
送電系統システム１は、電圧調整装置１００、電圧調整用変圧器２００、遮断器３００Ａ、３００Ｂ、３００Ｃ、３００Ｄ（以下では総称して「遮断器３００」と言う。）、遮断器・断路器開閉情報送信装置３０１Ａ、３０１Ｂ、３０１Ｃ、３０１Ｄ（以下では総称して「遮断器・断路器開閉情報送信装置３０１」と言う。）、変圧器４００Ａ、４００Ｃ（以下では総称して「変圧器４００」と言う。）、特定需要家３０２Ｂ、高圧送電線Ｌ、高圧送電線Ｌ’、配電線ＬＬＡ、ＬＬＣ（以下では総称して「配電線ＬＬ」と言う。）、計測装置Ｍ１、Ｍ２から構成される。尚、送電系統システム１は、電圧調整用変圧器２００から下位系統に向けて、１Ａ側と１Ｂ側の２つの系統に送電している。又、詳細は後述するが、送電系統システム１と、隣接地域の送電系統システム１Ｈは、遮断器３００Ｃにより図１中の境界線Ｂ（一点鎖線）で系統分離されている。
【００１６】
以下、それぞれの装置について説明する。
【００１７】
電圧調整装置１００及び電圧調整用変圧器２００は、連系変電所に設置され、送電系統システム１全体の電圧を調整する役割を担う。
【００１８】
具体的には、電圧調整用変圧器２００は、例えば、負荷時タップ切換器付変圧器であり、発電機又は他の変電所（図示せず）からの超高圧（例えば、２２０ｋＶ）の電力を受電し、特別高圧（例えば、１１０ｋＶ）の電力を高圧送電線Ｌに送電する。そして、電圧調整用変圧器２００は、電圧調整装置１００からの指示に応じて、タップ切換により変圧比を変更して、下位系統の電圧を調整する。より具体的には、電圧調整用変圧器２００はタップ切換器（図示せず）を備え、電圧調整装置１００の指示部１１４からの指示信号に応じて、タップ切換器を動作させることにより、変圧器のタップを切り換える処理を実行する。そして、電圧調整用変圧器２００が二次側に出力する電圧は、タップ切換によって、タップ比に応じた電圧に変更される。尚、図２における実線は電力線、破線は信号線を表す。
【００１９】
電圧調整装置１００は、計測装置Ｍ１、Ｍ２を用いて変電所の母線の電圧を監視して、送電系統の電圧が適正値となるように電圧調整用変圧器２００が二次側に出力する電圧を調整する。具体的には、電圧調整装置１００は、計測装置Ｍ１から電圧調整用変圧器２００が二次側に出力する電圧を取得するとともに、計測装置Ｍ１よりも下位系統に設置された計測装置Ｍ２から下流側地点の電圧を取得して、その電圧が許容範囲から逸脱していると判断した場合、電圧調整用変圧器２００から出力する電圧を調整する。尚、電圧調整装置１００の構成の詳細は後述する。
【００２０】
高圧送電線Ｌは、電圧調整用変圧器２００の下位系統の電線であり、各地域に鉄塔により延設されている。高圧送電線Ｌは、変電所の高圧母線，変圧器４００Ａ、４００Ｃを介して配電線ＬＬＡ、ＬＬＣに接続し、連系変電所から受電した高電圧を変電所の変圧器４００Ａ、４００Ｃで電圧変換(例えば１１０ｋＶから６．６ｋＶ)して各地域に送電している。
【００２１】
又、高圧送電線Ｌは、変電所の高圧母線を介して高圧送電線Ｌ’により、特定需要家３０２Ｂに送電している。特定需要家３０２Ｂは、例えば、工場設備に電気炉を有する需要家であり、大電力を使用する顧客である。尚、特定需要家３０２Ｂには、変圧器を介さず、特別高圧の電力をそのまま送電している。特定需要家３０２Ｂは、電気炉等で大電力を使用するため、工場設備の稼働時と休止時とで負荷変動が大きく、送電系統の電圧を急上昇させ、又は、急降下させる場合がある。尚、高圧送電線Ｌ、高圧送電線Ｌ’、配電線ＬＬは、三相交流の電力を送電する三相三線式の電線である（図１中で、高圧送電線Ｌ’は２回線送電線として表記している。）。そして、高圧送電線Ｌは、送電系統システム１と隣接する送電系統システム１Ｈにも延設しており、高圧送電線Ｌ中に設けられた遮断器３００により送電系統を分離することにより、送電系統システム１の送電系統を形成している。図１中では、遮断器３００Ｃが開放され、送電系統システム１と隣接する送電系統システム１Ｈの境界Ｂを形成している。尚、図１中では、１本が故障した場合の予備的役割として、高圧送電線Ｌを２本並行して延設している。
【００２２】
遮断器３００は、高圧送電線Ｌを構成する送電線と高圧母線の接続部に設置され、開閉機構を動作させて、送電線の電流を遮断する。遮断器３００の開閉動作は、例えば、オペレータの操作又は保護継電器の動作により行われる。尚、各遮断器３００の隣りに断路器(図示せず)が設置され、各遮断器３００とは直列に接続されている。断路器は、オペレータの操作により、遮断器３００の切操作後、無負荷状態で開閉機構を動作させて、高圧回路を遮断する。
【００２３】
又、各遮断器３００及び断路器は、隣接して設置された遮断器・断路器開閉情報送信装置３０１と信号線で接続され、遮断器３００及び断路器が開閉機構を動作させるに応じて、当該信号が遮断器・断路器開閉情報送信装置３０１に出力される構成としている。そして、遮断器・断路器開閉情報送信装置３０１は、通信回線６００を介して、遮断器３００及び断路器の開閉情報を所定タイミングで、電圧調整装置１００及び送電系統システム１に隣接する送電系統システムの電圧調整装置（電圧調整装置１００Ｈ等）に対して送信している。このため、計測装置Ｍ２の設置している変電所が送電システム１Ｈの送電系統に変更になった場合でも、電圧調整装置１００Ｈにより、電圧調整用変圧器２００Ｈが二次側に出力する電圧を調整し、下流地点の電圧を適切に調整することが可能となる。
変圧器４００は、変電所に設置された配電用変圧器であり、例えば、１１０ｋＶから６６００Ｖに変圧して、配電線ＬＬに電力を供給する。
【００２４】
計測装置Ｍ１は、計器用変圧器ＰＴ１を介して、電圧調整用変圧器２００が二次側の母線に出力する電圧（以下、「上流側電圧Ｖ１」と言う。）を検出する。
【００２５】
具体的には、計測装置Ｍ１は、上流側電圧Ｖ１を、電圧調整用変圧器２００の二次側のｖ相とｗ相の線間に接続した計器用変圧器ＰＴ１を介して、低電圧に変換して取得する。そして、計測装置Ｍ１は、上流側電圧Ｖ１を入力信号変換回路を介して適当な電圧に変換し、Ａ／Ｄ変換回路を介してデジタル情報として取得している。そして、計測装置Ｍ１は、電圧調整装置１００と信号線を介して接続され、検出した上流側電圧Ｖ１を示すデジタル情報を電圧調整装置１００に送信する。
【００２６】
又、計測装置Ｍ２は、変電所の高圧母線のｖ相とｗ相の線間に接続した計器用変圧器ＰＴ２（図示せず）を介して、送電系統の下流側地点の電圧（以下、「下流側電圧Ｖ２」と言う。）を検出する。そして、計測装置Ｍ２は、後述する４段階の電圧検出が可能な電圧継電器により構成している。そして、計測装置Ｍ２は、電圧継電器の動作状態を検出し、デジタル情報として取得している。又、計測装置Ｍ２は、通信部を有し、電圧調整装置１００と通信回線６００を介して接続され、下流側電圧Ｖ２を示すデジタル情報を電圧調整装置１００に送信する。尚、通信部は、例えば、通信コントローラから構成され、ＬＡＮ（通信回線６００）により、電圧調整装置１００、及び送電系統システム１に隣接する送電系統システムの電圧調整装置（電圧調整装置１００Ｈ等）と通信接続されている。
【００２７】
＝＝＝電圧調整装置の構成＝＝＝
以下、図３を参照して、本実施形態における電圧調整装置１００の構成の一例について説明する。
【００２８】
電圧調整装置１００は、制御部１１０、記憶部１２０、通信部１３０、入力部１４０、表示部１５０を備えるコンピュータである。
【００２９】
制御部１１０は、バス（図示せず）を介して、記憶部１２０、通信部１３０、入力部１４０、表示部１５０を構成するハードウェアとデータ通信を行うとともに、それらの動作を制御する。制御部１１０は、例えば、ＣＰＵが記憶部１２０に記憶されたコンピュータプログラムを実行することにより実現される。
【００３０】
又、制御部１１０は、第１監視部１１１、第２監視部１１２、演算部１１３、指示部１１４を有する。尚、これらの機能の詳細は、後述する。
【００３１】
記憶部１２０は、電圧調整装置１００を制御するコンピュータプログラム１２３、送電系統データ１２１、計測データ１２２、及び演算処理の中間データを記憶する領域（図示せず）を有する。尚、データの内容の詳細は後述する。記憶部１２０は、例えば、不揮発性メモリ（磁気ディスク、フラッシュメモリ、ＲＯＭ）、揮発性メモリ（ＲＡＭ）によって構成される。
【００３２】
通信部１３０は、通信回線６００を介して、電圧調整装置１００と他の装置（計測装置Ｍ２、遮断器・断路器開閉情報送信装置３０１）とデータ通信する。通信部１３０は、例えば、通信コントローラによって構成され、ＬＡＮ（通信回線６００）を介して、計測装置Ｍ２、遮断器・断路器開閉情報送信装置３０１とデータ通信する。
【００３３】
入力部１４０は、電圧調整装置１００の使用者が設定値（例えば目標電圧、許容電圧範囲、動作時間等）データを入力した場合、記憶部１２０に当該入力内容を記憶させる。入力部１４０は、例えば、キーボードによって構成される。
【００３４】
表示部１５０は、例えば、上流側電圧Ｖ１及び下流側電圧Ｖ２の許容電圧範囲と現状の電圧を電圧調整装置１００の使用者に識別可能に表示する。表示部１５０は、例えば、液晶ディスプレイによって構成される。
【００３５】
尚、電圧調整装置１００は、信号線を介して、電圧調整用変圧器２００に接続されている。そして、電圧調整装置１００からの指示信号により、電圧調整用変圧器２００のタップ切換器がタップ切換を行い、変圧比を変更する。又、電圧調整装置１００は、信号線を介して、計測装置Ｍ１に接続されている。そして、計測装置Ｍ１は、所定のタイミングで上流側電圧Ｖ１を電圧調整装置１００に送信する。尚、計測装置Ｍ１は、電圧調整装置１００からの要求信号により、上流側電圧Ｖ１を電圧調整装置１００に送信することとしてもよい。
【００３６】
=記憶部の構成=
次に、記憶部１２０の構成について説明する。
【００３７】
送電系統データ１２１は、遮断器３００及び断路器の設置位置を含む送電系統に関する情報である。
【００３８】
具体的には、送電系統データ１２１として、遮断器３００及び断路器の設置位置及び遮断器・断路器開閉情報送信装置３０１から取得したその開放状態（系統分離点）、計測装置Ｍ２の設置位置、電圧調整用変圧器２００の１タップ切換あたりの電圧変動量、下流側地点における電圧（下流側電圧Ｖ２）の許容電圧範囲（上限２段、下限２段の電圧設定値）及び上限１段、下限１段の電圧設定値、電圧調整用変圧器２００側の電圧（上流側電圧Ｖ１）の許容電圧範囲（目標上限値と目標下限値）及び限界電圧範囲（上限値と下限値）が記憶されている。尚、各装置（遮断器３００、計測装置Ｍ２）に関する情報は、装置識別情報と関連付けられて記憶されている。
【００３９】
計測データ１２２は、計測装置Ｍ１から取得した上流側電圧Ｖ１、計測装置Ｍ２から取得した下流側電圧Ｖ２に関するデータである。
【００４０】
=制御部の構成=
次に、制御部１１０の構成について説明する。尚、これらの機能を用いた電圧調整装置１００による一連の動作の詳細については、後述する。
【００４１】
第１監視部１１１は、計測装置Ｍ１から上流側電圧Ｖ１を取得し、上流側電圧Ｖ１が、許容電圧範囲内か否かを監視する。そして、第１監視部１１１は、上流側電圧Ｖ１が許容電圧範囲から逸脱していると判断した場合、指示部１１４からタップ切換指示を出力させる。
【００４２】
又、第１監視部１１１は、上流側電圧Ｖ１が限界電圧範囲内か否かも監視する。そして、第１監視部１１１は、上流側電圧Ｖ１が限界電圧範囲を逸脱していると判断した場合、指示部１１４からタップ切換指示を出力させる。
【００４３】
第２監視部１１２は、計測装置Ｍ２から下流側電圧Ｖ２を取得し、下流側電圧Ｖ２が、許容電圧範囲内か否かを監視する。そして、下流側電圧Ｖ２が許容電圧範囲から逸脱していると判断した場合、演算部１１３の処理を実行する。
【００４４】
演算部１１３は、下流側電圧Ｖ２が許容電圧範囲から逸脱していると判断された場合、下流側電圧Ｖ２を許容電圧範囲内に収めるべく、第１監視部１１１の監視結果（上流側電圧Ｖ１）、第２監視部１１２の監視結果（下流側電圧Ｖ２）、送電系統に関する情報に基づいて、電圧調整用変圧器２００に指示すべき内容を算出する。
【００４５】
具体的には、演算部１１３は、第２監視部１１２の監視結果に基づいて電圧調整用変圧器２００を１タップ切り換えた場合、上流側電圧Ｖ１が限界範囲から逸脱しないかを判断する。そして、演算部１１３は、逸脱しないと判断した場合、指示部１１４から指示出力させる。一方、演算部１１３は、逸脱すると判断した場合、電圧変更を行わない。
【００４６】
又、演算部１１３は、電圧調整用変圧器２００が変更すべき電圧を算出してもよい。その場合、演算部１１３は、下流側電圧Ｖ２が許容電圧範囲内に収まるようにするために、電圧調整用変圧器２００が変更すべき電圧を算出し、対応するタップ数の変更指示を指示部１１４から、段階的に指示出力させる。
【００４７】
指示部１１４は、第１監視部１１１の指示に基づいて、又、演算部１１３の指示に基づいて、信号線を介して、電圧調整用変圧器２００にタップ切換指示に係る信号を出力する。又、指示部１１４は、第２監視部１１２の監視結果に基づいて電圧調整用変圧器２００のタップ切換を行った後、一定期間、タップ切換をロックする。
【００４８】
＝上流側電圧の逸脱判断方法＝
以下、図４を参照して、第１監視部１１１における、上流側電圧Ｖ１が許容電圧範囲を逸脱しているか否かを判断する方法の一例について説明する。
【００４９】
本実施形態に係る電圧調整装置１００は、過去の電力需要量に関するデータ等に基づいて、上流側電圧Ｖ１の目標値を予め設定し、当該目標値に従って、電圧調整を行う。
【００５０】
図４に、時間帯ごとに設定した上流側電圧Ｖ１の目標値の一例を示す。
【００５１】
図４では、昼の時間帯の方が、夜の時間帯よりも電力需要量が多く、電圧降下の度合も大きいため、昼の時間帯の上流側電圧Ｖ１の目標値は大きめに設定している。尚、上流側電圧Ｖ１の縦軸の値は、計器用変圧器ＰＴ１を介して変圧した電圧を表す。
【００５２】
そして、図４では、目標値から＋１．５Ｖを目標上限値、−１．５Ｖを目標下限値とする許容電圧範囲（点線）を設定している。従って、第１監視部１１１は、計測装置Ｍ１が検出した上流側電圧Ｖ１が目標上限値を上回った場合には許容電圧範囲の上限から逸脱したと判断する。又、同様に計測装置Ｍ１が検出した上流側電圧Ｖ１が目標下限値を下回った場合には許容電圧範囲の下限から逸脱したと判断する。そして、第１監視部１１１は、上流側電圧Ｖ１が許容電圧範囲から逸脱したと判断した場合、電圧調整を行うべく、上流側電圧Ｖ１の調整処理を行う。
【００５３】
又、図４では、目標値から＋２．５Ｖを限界上限値、−２．５Ｖを限界下限値とする限界電圧範囲（一点鎖線）を設定している。限界電圧範囲は、下流側電圧Ｖ２の調整処理において参照する値である。具体的には、上流側電圧Ｖ１は、高圧送電線Ｌの１Ａ側の下流側地点のみならず、１Ｂ側の下流側地点の電圧も考慮して設定する必要がある。そのため、下流側電圧Ｖ２が許容電圧範囲から逸脱している場合であっても、上流側電圧Ｖ１が限界電圧範囲内に収まるように、電圧調整用変圧器２００から出力する電圧を変更する。
【００５４】
尚、上流側電圧Ｖ１、下流側電圧Ｖ２の調整処理の詳細については、後述する。
【００５５】
＝下流側電圧の逸脱判断方法＝
以下、図５を参照して、第２監視部１１２における、下流側電圧Ｖ２が許容電圧範囲を逸脱しているか否かを判断する方法の一例について説明する。
【００５６】
本実施形態では、計測装置Ｍ２を４段階の電圧検出が可能な電圧継電器により構成している。そして、本実施形態に係る電圧調整装置１００は、電圧継電器の動作状態に基づいて、下流側電圧Ｖ２の許容電圧範囲からの逸脱を判断し、電圧調整を行う。
【００５７】
図５に、４段階の電圧設定値と、下流側電圧Ｖ２の許容電圧範囲の関係を示す。尚、下流電圧Ｖ２の縦軸の値は、計器用変圧器ＰＴ２を介して変圧した電圧を表す。
【００５８】
本実施形態の計測装置Ｍ２は、下限２段、下限１段、上限１段、上限２段のそれぞれの電圧設定値で動作する４つの継電器を有する。そして、検出した下流側電圧Ｖ２を、比較回路を介して電圧設定値と比較し、それぞれの継電器を動作させる。具体的には、計測装置Ｍ２は、下限２段の電圧設定値を下回った場合に動作する継電器、下限１段の電圧設定値を下回った場合に動作する継電器、上限１段の電圧設定値を上回った場合に動作する継電器、上限２段を上回った場合に動作する継電器をそれぞれ動作させ、それらから出力される継電器の接点の入切信号に基づいて下流側電圧Ｖ２の電圧の状態を計測する。
【００５９】
そして、図５の下限２段、上限２段の電圧設定値（一点鎖線）が、許容電圧範囲の下限値、上限値となる。すなわち、下限２段又は上限２段の継電器が動作している場合は、下流側電圧Ｖ２が許容電圧範囲から逸脱していると判断する。
【００６０】
又、図５の下限１段、上限１段の電圧設定値（点線）は、下流側電圧Ｖ２が許容電圧範囲の中央値に近づき、上流側電圧Ｖ１に基づいた電圧調整に戻すことを判断するための電圧設定値である。尚、本実施形態では、電圧調整用変圧器２００が下流側電圧Ｖ２に基づいて電圧を調整した後、下限２段動作後は下限１段以上、上限２段動作後は上限１段以下の電圧になるまで、反対方向への電圧調整（電圧上げ後の電圧下げ、又は電圧下げ後の電圧上げ）を制限する態様としている。これは、下流側電圧Ｖ２が許容電圧範囲を逸脱していると判断して、電圧調整用変圧器２００の電圧を変更した（タップ切換した）後、すぐに上流側電圧Ｖ１の調整フローに基づいて変更しようとすると、下流側電圧Ｖ２の適正化が図れず、又、ハンチングが生じてしまう。そのため、下限２段と下限１段との電圧設定値の差、及び上限２段と上限１段との電圧設定値の差をそれぞれ十分に設け、下流側電圧Ｖ２が下限１段以上又は、上限１段以下の電圧になるまで、電圧調整用変圧器２００の電圧を上流側電圧Ｖ１が限界電圧を逸脱した場合を除き、変更しない（タップ切換しない）態様にしている。
【００６１】
ここで、電圧調整用変圧器２００の電圧の変更を制限する機能について説明する。
【００６２】
電圧の変更を制限する機能は、具体的には、電圧調整装置１００のロック情報記憶部（図３中には図示せず）と、演算部１１３、指示部１１４により実現される。
【００６３】
電圧調整装置１００の指示部１１４は、下流側電圧Ｖ２に基づいて電圧調整変圧器２００の電圧を調整した後、タップ上げロック又はタップ下げロックに係るフラグをロック情報記憶部に記憶する。又、本実施形態に係る指示部１１４は、タップ切換に係る指示信号を出力する前に、ロック情報記憶部にタップ上げロック又はタップ下げロックに係るフラグがあるか否かを判断する工程を行っている。そして、フラグが記憶されている場合には、第１監視部１１１又は演算部１１３からのタップ切換に係る指示にかかわらず、タップ切換に係る指示信号を電圧調整変圧器２００に上流側電圧Ｖ１が限界電圧範囲を逸脱した場合を除き、出力しない構成としている。
【００６４】
又、演算部１１３は、当該フラグが記憶されている間は、上流側電圧Ｖ１の調整フローへ移行する前に、フラグがあるか否かを判断する工程を行っている。そして、演算部１１３は、下流側電圧Ｖ２が下限１段以上、上限１段以下の電圧になるに応じて、当該フラグを解除して、上流側電圧Ｖ１の調整フロー（通常運転）へ移行させる構成としている。
【００６５】
尚、上流側電圧Ｖ１が限界電圧範囲を逸脱している場合には、他の地点（１Ｂ側の系統等）で電圧が降下（又は上昇）しすぎている状況となっている。そのため、指示部１１４は、上流側電圧Ｖ１が限界電圧範囲を逸脱している場合には、タップ切換に係るロックが設定されているか否かに関わらず、電圧調整用変圧器２００に指示を出力する構成としている。
【００６６】
＝＝＝電圧調整フロー＝＝＝
以下、図６、図７、図８Ａ、図８Ｂを参照して、本実施形態における電圧調整フローの一例について説明する。尚、図６は電圧調整のメインフロー、図７は上流側電圧Ｖ１の調整フロー、図８Ａ、図８Ｂは下流側電圧Ｖ２の調整フローを表す。
【００６７】
本実施形態に係る電圧調整装置１００は、以下に説明するフローをコンピュータプログラムに従って実行する。
【００６８】
Ｓ１００は、制御部１１０が、現在の送電系統を設定する工程である。
【００６９】
具体的には、制御部１１０は、送電系統データ１２１の現在の遮断器３００及び断路器の開閉状態及び各装置（計測装置Ｍ２、遮断器３００及び断路器）の設置位置に基づいて、系統分離点、送電系統の接続状態、及び自系統の送電系統に接続された計測装置Ｍ２を認識し、第２監視部１１２が監視する対象の計測装置Ｍ２（装置識別情報）を設定する。又、制御部１１０は、第１監視部１１１及び演算部１１３が参照する上流側電圧Ｖ１の目標電圧、許容電圧範囲、限界電圧範囲、下流側電圧Ｖ２の許容電圧範囲、下限１段、上限１段の電圧設定値を設定する。
【００７０】
Ｓ２００は、第１監視部１１１が、上流側電圧Ｖ１が許容電圧範囲を逸脱しているか判断する工程である。
【００７１】
具体的には、第１監視部１１１は、計測装置Ｍ１から上流側電圧Ｖ１を取得して、許容電圧範囲の目標上限値及び目標下限値を比較することにより、上流側電圧Ｖ１が許容電圧範囲内にあるか否かを判断する。そして、第１監視部１１１が、上流側電圧Ｖ１が許容電圧範囲から逸脱していると判断した場合（Ｓ２００：ＹＥＳ）、Ｓ３００の上流側電圧Ｖ１の調整処理工程に移行する。一方、第１監視部１１１が、上流側電圧Ｖ１が許容電圧範囲から逸脱していないと判断した場合（Ｓ２００：ＮＯ）、Ｓ４００の下流側電圧Ｖ２の調整処理工程に移行する。尚、第１監視部１１１は上流側電圧Ｖ１が許容電圧範囲から逸脱した場合、その逸脱量を時間積分し、当該積分値が一定値を超えた時に上流側電圧Ｖ１が許容電圧範囲を逸脱していると判断する。
【００７２】
ここで、上流側電圧Ｖ１を優先的に電圧調整するのは、上流側電圧Ｖ１によって、下位系統で複数（例えば、１Ａ、１Ｂ）に分岐する送電系統システム１全体の電圧を調整するためである。
【００７３】
Ｓ３００の上流側電圧Ｖ１の調整処理は、Ｓ３０１、Ｓ３０２の工程により行われる。
【００７４】
図７に、本実施形態に係る上流側電圧Ｖ１の調整処理を示す。尚、上流側電圧Ｖ１が目標下限値を逸脱している場合と、目標上限値を逸脱している場合とで同様の工程を行うため、目標下限値を逸脱している場合についてのみ説明する。
【００７５】
Ｓ３０１は、指示部１１４が、１タップ上げの指示を電圧調整用変圧器２００に出力する工程である。尚、指示部１１４は、第１監視部１１１の出力内容に基づいて、指示信号を出力する。
【００７６】
Ｓ３０２は、第１監視部１１１が、上流側電圧Ｖ１が許容電圧範囲内となったか判断する工程である。
【００７７】
具体的には、第１監視部１１１が、電圧調整用変圧器２００の出力電圧を上昇させた後、上流側電圧Ｖ１が目標下限値を上回ったか判断する。そして、上流側電圧Ｖ１が目標下限値を上回ったと判断した場合（Ｓ３０２：ＹＥＳ）、上流側電圧Ｖ１は許容電圧範囲内となったとして、Ｓ２００の工程に戻り、監視処理を続ける。一方、上流側電圧Ｖ１が目標下限値を上回っていないと判断した場合（Ｓ３０２：ＮＯ）、上流側電圧Ｖ１は許容電圧範囲内に収まっていないとして、再度Ｓ３０１の工程に戻り、一定時限経過後（例えば１分）、指示部１１４から１タップ上げの指示信号を出力させる。そして、当該工程を繰り返すことにより、上流側電圧Ｖ１が許容電圧範囲内に収まるように調整する。
【００７８】
Ｓ４００の下流側電圧Ｖ２の調整処理は、Ｓ４０１〜Ｓ４１９の工程により行われる。
【００７９】
図８Ａ、図８Ｂに、本実施形態に係るＳ４００の下流側電圧Ｖ２の調整処理を示す。
【００８０】
尚、第２監視部１１２は、上記のとおり、計測装置Ｍ２の下限２段、下限１段、上限１段、上限２段のそれぞれの継電器の動作状態に応じて行う。すなわち、上限２段及び下限２段の継電器が動作していない状態が、下流側電圧Ｖ２が正常な範囲（図５の下限２段と上限２段の間の電圧）であることを表す。又、下限１段、上限１段の継電器が動作していない状態が、ロック後にロック解除してもよい範囲（復帰用）であることを表す。
【００８１】
又、本実施形態に係る下流側電圧Ｖ２の調整処理では、タップ切換に係るロックをした場合、ロック解除するまでＳ４００の下流側電圧Ｖ２の調整処理を繰り返す態様としている。これは、上記したとおり、下流側電圧Ｖ２に基づいて電圧下げ（又は電圧上げ）を行った後に、上流側電圧Ｖ１の調整フローに基づいて電圧上げ（又は電圧下げ）を行うことを防止するためである。従って、電圧調整装置１００は、下流側電圧Ｖ２の調整処理を行った場合、下流側電圧Ｖ２が許容電圧範囲のほぼ中央値に戻ってから、上流側電圧Ｖ１の調整フロー（通常運転）へ戻すように動作する。
【００８２】
Ｓ４０１は、第１監視部１１１が、上流側電圧Ｖ１が限界電圧範囲を逸脱しているか判断する工程である。
【００８３】
本工程を含めたＳ４１６〜Ｓ４１９の工程は、Ｓ４００の下流側電圧Ｖ２の調整中に上流側電圧Ｖ１が限界電圧範囲を逸脱してしまった場合に対処するための工程である。尚、上流側電圧Ｖ１が限界電圧範囲を逸脱している場合には、他の地点（１Ｂ側の系統等）で電圧が降下（又は上昇）しすぎている状況となっている。そのため、Ｓ４１６〜Ｓ４１９の工程では、指示部１１４は、タップ切換に係るロックが設定されているか否かに関わらず、電圧調整用変圧器２００に指示を出力する構成としている。
【００８４】
具体的には、第１監視部１１１が、上流側電圧Ｖ１が限界電圧範囲を逸脱していると判断した場合（Ｓ４０１：ＮＯ）、Ｓ４１６の工程を行う。
【００８５】
Ｓ４１６は、第１監視部１１１が、上流側電圧Ｖ１が限界上限値を逸脱しているか判断する工程である。
【００８６】
そして、第１監視部１１１が、上流側電圧Ｖ１が限界上限値を逸脱していると判断した場合（Ｓ４１６：ＹＥＳ）、Ｓ４１７の工程を行う。一方、第１監視部１１１が、上流側電圧Ｖ１が限界上限値を逸脱していないと判断した場合（Ｓ４１６：ＮＯ）、Ｓ４１８の工程を行う。
【００８７】
Ｓ４１７は、指示部１１４が、１タップ下げの指示を電圧調整用変圧器２００に出力する工程である。尚、指示部１１４は、第１監視部１１１の出力内容（限界電圧逸脱）に基づいて、ロック情報記憶部のフラグの有無に関わらず、指示信号を出力する。
【００８８】
Ｓ４１８は、第１監視部１１１が、上流側電圧Ｖ１が限界下限値を逸脱していると認識する工程である。
【００８９】
Ｓ４１９は、指示部１１４が、１タップ上げの指示を電圧調整用変圧器２００に出力する工程である。尚、指示部１１４は、第１監視部１１１の出力内容（限界電圧逸脱）に基づいて、ロック情報記憶部のフラグの有無に関わらず、指示信号を出力する。
【００９０】
そして、第１監視部１１１が、上流側電圧Ｖ１が限界電圧範囲を逸脱していないと判断した場合（Ｓ４０１：ＹＥＳ）、Ｓ４０２の工程を行う。
【００９１】
Ｓ４０２は、第２監視部１１２が、上限１段の継電器が動作しているか判断する工程である。すなわち、下流側電圧Ｖ２が上限１段の電圧設定値を超えているか判断する工程である。尚、第２監視部１１２は、この工程で、計測装置Ｍ２の下限２段、下限１段、上限１段、上限２段のそれぞれの継電器の動作状態を計測装置Ｍ２から取得する。
【００９２】
そして、第２監視部１１２が、上限１段の継電器が動作していると判断した場合（Ｓ４０２：ＹＥＳ）、Ｓ４０３の工程を行う。
【００９３】
Ｓ４０３は、第２監視部１１２が、上限２段の継電器が動作しているか判断する工程である。すなわち、下流側電圧Ｖ２が上限２段の電圧設定値（許容電圧範囲）を超えているか判断する工程である。
【００９４】
そして、第２監視部１１２が、上限２段の継電器が動作していると判断した場合（Ｓ４０３：ＹＥＳ）、Ｓ４０４の工程を行う。一方、上限２段の継電器が動作していないと判断した場合（Ｓ４０３：ＮＯ）、下流側電圧Ｖ２に許容電圧範囲の逸脱はないとして、Ｓ４０７の工程を行う。
【００９５】
Ｓ４０７の工程は、演算部１１３が、タップ切換ロック中か否か判断する工程である。
【００９６】
そして、演算部１１３が、タップ切換ロック中と判断した場合（Ｓ４０７：ＹＥＳ）、Ｓ４０１の工程に戻る。一方、演算部１１３が、タップ切換ロック中ではないと判断した場合（Ｓ４０７：ＮＯ）、Ｓ２００の工程に戻る。
【００９７】
Ｓ４０４は、演算部１１３が、電圧調整用変圧器２００を１タップ下げた場合、上流側電圧Ｖ１が下限値（限界電圧範囲）を下回らないか判断する工程である。
【００９８】
具体的には、演算部１１３は、電圧調整用変圧器２００の１タップ切換あたりの電圧変動量と、現在の上流側電圧Ｖ１に基づいて、１タップを切り換えた場合の変更後の電圧Ｖ１を算出して、電圧Ｖ１が上記限界電圧範囲内に収まるか否かを判断する。そして、電圧Ｖ１が下限値（限界電圧範囲）を下回らないと判断した場合（Ｓ４０４：ＹＥＳ）、Ｓ４０５の工程を行う。一方、電圧Ｖ１が下限値（限界電圧範囲）を下回ると判断した場合（Ｓ４０４：ＮＯ）、他の地点（１Ｂ側の系統等）で電圧が降下しすぎるため、電圧調整は行わず、Ｓ４０１の工程に戻る。
【００９９】
Ｓ４０５は、指示部１１４が、演算部１１３の演算結果に基づいて、指示内容を電圧調整用変圧器２００に出力する工程である。電圧調整用変圧器２００は、当該指示内容を受けて１タップ下げを行う。
【０１００】
Ｓ４０６は、指示部１１４が、タップ上げをロックするフラグをロック情報記憶部に記憶させる工程である。そして、Ｓ４０６の工程を行った後、Ｓ４０１の工程に戻る。  尚、タップ上げをロックするのは、上記のとおり、電圧調整装置１００が、下流側電圧Ｖ２に基づいて電圧を下げた後に、上流側電圧Ｖ１の電圧調整フローに基づいて電圧を上げる動作を行うことを防止するためである。そして、下流側電圧Ｖ２が下限１段、上限１段の継電器が動作していない状態になるまで（Ｓ４１５の工程）、タップ上げをロック状態としておく。
【０１０１】
一方、Ｓ４０２の工程で、第２監視部１１２が、上限１段の継電器が動作していないと判断した場合（Ｓ４０２：ＮＯ）、Ｓ４０８の工程を行う。
【０１０２】
Ｓ４０８は、第２監視部１１２が、下限１段の継電器が動作しているか判断する工程である。すなわち、下流側電圧Ｖ２が下限１段の電圧設定値（許容電圧範囲）を下回っているか判断する工程である。そして、第２監視部１１２が、下限１段の継電器が動作していると判断した場合（Ｓ４０８：ＹＥＳ）、Ｓ４０９の工程を行う。
【０１０３】
Ｓ４０９は、第２監視部１１２が、下限２段の継電器が動作しているか判断する工程である。すなわち、下流側電圧Ｖ２が下限２段の電圧設定値（許容電圧範囲）を下回っているか判断する工程である。
【０１０４】
そして、第２監視部１１２が、下限２段の継電器が動作していると判断した場合（Ｓ４０９：ＹＥＳ）、Ｓ４１０の工程を行う。一方、下限２段の継電器が動作していないと判断した場合（Ｓ４０９：ＮＯ）、Ｓ４１３の工程を行う。
【０１０５】
Ｓ４１３の工程は、演算部１１３が、タップ切換ロック中か否か判断する工程である。
【０１０６】
そして、演算部１１３が、タップ切換ロック中と判断した場合（Ｓ４１３：ＹＥＳ）、Ｓ４０１の工程に戻る。一方、演算部１１３が、タップ切換ロック中ではないと判断した場合（Ｓ４１３：ＮＯ）、Ｓ２００の工程に戻る。
【０１０７】
Ｓ４１０は、演算部１１３が、電圧調整用変圧器２００を１タップ上げた場合、上流側電圧Ｖ１が上限値（限界電圧範囲）を超えないか判断する工程である。
【０１０８】
具体的には、演算部１１３は、電圧調整用変圧器２００の１タップ切換あたりの電圧変動量と、現在の上流側電圧Ｖ１に基づいて、１タップを切り換えた場合の変更後の電圧Ｖ１を算出して、電圧Ｖ１が上記限界電圧範囲内に収まるか否かを判断する。そして、電圧Ｖ１が上限値（限界電圧範囲）を超えないと判断した場合（Ｓ４１０：ＹＥＳ）、Ｓ４１１の工程を行う。一方、電圧Ｖ１が上限値（限界電圧範囲）を超えると判断した場合（Ｓ４１０：ＮＯ）、他の地点（１Ｂ側の系統等）で電圧が上昇しすぎるため、電圧調整は行わず、Ｓ４０１の工程に戻る。
【０１０９】
Ｓ４１１は、指示部１１４が、演算部１１３の演算結果に基づいて、指示信号を電圧調整用変圧器２００に出力する工程である。そして、電圧調整用変圧器２００は、当該指示信号を受けて１タップ上げを行う。
【０１１０】
Ｓ４１２は、指示部１１４が、タップ下げをロックするフラグをロック情報記憶部に記憶させる工程である。そして、Ｓ４１２の工程を行った後、Ｓ４０１の工程に戻る。
【０１１１】
一方、Ｓ４０８の工程で、第２監視部１１２が、下限１段の継電器が動作していないと判断した場合（Ｓ４０８：ＮＯ）、Ｓ４１４の工程を行う。
【０１１２】
Ｓ４１４は、演算部１１３が、ロック情報記憶部にタップ上げロック又はタップ下げロックに係るフラグが記憶されているか判断する工程である。そして、演算部１１３が、ロック情報記憶部にフラグは記憶されていると判断した場合（Ｓ４１４：ＹＥＳ）、Ｓ４１５の工程を行う。一方、Ｓ４１４の工程で、演算部１１３が、ロック情報記憶部にフラグは記憶されていないと判断した場合（Ｓ４１４：ＮＯ）、Ｓ２００の工程に戻る。
【０１１３】
Ｓ４１５は、演算部１１３が、ロック情報記憶部に記憶されたタップ上げロック又はタップ下げロックに係るフラグを解除する工程である。Ｓ４０２、Ｓ４０８の工程により、下流側電圧Ｖ２は、許容電圧範囲のほぼ中央値（下限１段の電圧設定値と上限１段の電圧設定値の間の電圧）にあると判断される。従って、演算部１１３が、タップ上げロック又はタップ下げロックに係るフラグを解除して、上流側電圧Ｖ１の調整フロー(通常運転)に戻ることになる。そして、ロックを解除した後、Ｓ２００の工程に戻る。
【０１１４】
本実施形態に係る電圧調整装置１００は、以上のフローにより、送電系統システム１全体の電圧が許容電圧範囲から逸脱しないように調整している。
【０１１５】
そして、本実施形態に係る電圧調整装置１００は、以上の構成により、送電系統の下流側地点の電圧が変動した場合に、電圧調整用変圧器２００から出力する電圧を迅速かつ的確に調整することができる。
【０１１６】
尚、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。
【符号の説明】
【０１１７】
１００  電圧調整装置
１１０  制御部
１１１  第１監視部
１１２  第２監視部
１１３  演算部
１１４  指示部
【図１】
2017073844.tif 000003
【図２】
2017073844.tif 000004
【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８Ａ】
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【図８Ｂ】
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