(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統から状態量を検出し情報伝送装置を介して電子計算機に入力し、電力系統の系統情報に基づいて下記の目的関数Ｅを作成してその目的関数Ｅを解いて、母線電圧の大きさや無効電力潮流の監視制御を行う電圧無効電力監視制御装置において、
0004058279.tif 000018
但し、
Ｃｋ：監視点ｋの電圧偏差の重み係数、
Ｃｌ：監視点ｌの無効電力潮流の重み係数、
Ｖｋ：監視点ｋの電圧現在値、
ΔＶｋ：調整機器の調整量により変化する監視点ｋの電圧変化量、
Ｖｒｅｆｋ：監視点ｋの電圧設定値、
Ｑｌ：監視点ｌの無効電力潮流現在値、
ΔＱｌ：調整機器の調整量により変化する監視点ｌの無効電力変化量、
Ｑｒｅｆｌ：監視点ｌの無効電力設定値、
情報伝送装置を介して伝送されてきた状態量を基に電力系統の系統情報を求める電力系統情報把握手段と、前記電力系統情報把握手段で求められた系統情報に基づいて前記電圧無効電力調整機器の調整可能範囲の中央値からの偏差重み付き２乗和の項を組み込んだ目的関数を作る中央値偏差重み付き目的関数作成手段と、前記中央偏差重み付き目的関数作成手段で作成された目的関数または前記目的関数Ｅのいずれかにより監視対象となる母線電圧及び無効電力潮流が許容値以内に収まるように前記電力系統の複数箇所に設けた電圧無効電力調整機器の制御量を算出する制御量算出手段と、前記制御量算出手段で算出された前記電圧無効電力調整機器に対する制御量を情報伝送装置を介して指令出力する指令出力手段とを備えたことを特徴とする電圧無効電力監視制御装置。
【請求項２】
電力系統から状態量を検出し情報伝送装置を介して電子計算機に入力し、電力系統の系統情報に基づいて下記の目的関数Ｅを作成してその目的関数Ｅを解いて、母線電圧の大きさや無効電力潮流の監視制御を行う電圧無効電力監視制御装置において、
0004058279.tif 000019
但し、
Ｃｋ：監視点ｋの電圧偏差の重み係数、
Ｃｌ：監視点ｌの無効電力潮流の重み係数、
Ｖｋ：監視点ｋの電圧現在値、
ΔＶｋ：調整機器の調整量により変化する監視点ｋの電圧変化量、
Ｖｒｅｆｋ：監視点ｋの電圧設定値、
Ｑｌ：監視点ｌの無効電力潮流現在値、
ΔＱｌ：調整機器の調整量により変化する監視点ｌの無効電力変化量、
Ｑｒｅｆｌ：監視点ｌの無効電力設定値、
情報伝送装置を介して伝送されてきた状態量を基に電力系統の系統情報を求める電力系統情報把握手段と、前記電力系統情報把握手段で求められた系統情報に基づいて前記電圧無効電力調整機器の制御量の重み付き２乗和の項を組み込んだ目的関数を作る制御量の重み付き目的関数作成手段と、前記制御量の重み付き目的関数作成手段で作成された目的関数または前記目的関数Ｅのいずれかにより監視対象となる母線電圧及び無効電力潮流が許容値以内に収まるように前記電力系統の複数箇所に設けた電圧無効電力調整機器の制御量を算出する制御量算出手段と、前記制御量算出手段で算出された前記電圧無効電力調整機器に対する制御量を情報伝送装置を介して指令出力する指令出力手段とを備えたことを特徴とする電圧無効電力監視制御装置。
【請求項３】
電力系統から状態量を検出し情報伝送装置を介して電子計算機に入力し、電力系統の系統情報に基づいて下記の目的関数Ｅを作成してその目的関数Ｅを解いて、母線電圧の大きさや無効電力潮流の監視制御を行う電圧無効電力監視制御装置において、
0004058279.tif 000020
但し、
Ｃｋ：監視点ｋの電圧偏差の重み係数、
Ｃｌ：監視点ｌの無効電力潮流の重み係数、
Ｖｋ：監視点ｋの電圧現在値、
ΔＶｋ：調整機器の調整量により変化する監視点ｋの電圧変化量、
Ｖｒｅｆｋ：監視点ｋの電圧設定値、
Ｑｌ：監視点ｌの無効電力潮流現在値、
ΔＱｌ：調整機器の調整量により変化する監視点ｌの無効電力変化量、
Ｑｒｅｆｌ：監視点ｌの無効電力設定値、
情報伝送装置を介して伝送されてきた状態量を基に電力系統の系統情報を求める電力系統情報把握手段と、前記電力系統情報把握手段で求められた系統情報に基づいて前記電圧無効電力調整機器の調整可能範囲の中央値からの偏差重み付き２乗和の項を組み込んだ目的関数を作る中央値偏差重み付き目的関数作成手段と、前記電力系統情報把握手段で求められた系統情報に基づいて前記電圧無効電力調整機器の制御量の重み付き２乗和の項を組み込んだ目的関数を作る制御量の重み付き目的関数作成手段と、前記中央値偏差重み付き目的関数作成手段で作成された中央値偏差重み付き目的関数、前記制御量の重み付き目的関数作成手段で作成された制御量の重み付き目的関数または前記目的関数Ｅのいずれを用いるか否かの選択を行う目的関数組込み選択手段と、前記目的関数組込み選択手段で選択された目的関数により監視対象となる母線電圧及び無効電力潮流が許容値以内に収まるように前記電力系統の複数箇所に設けた電圧無効電力調整機器の制御量を算出する制御量算出手段と、前記制御量算出手段で算出された前記電圧無効電力調整機器に対する制御量を情報伝送装置を介して指令出力する指令出力手段とを備えたことを特徴とする電圧無効電力監視制御装置。
【請求項４】
同一の電圧無効電力調整機器に対する同一方向の制御量の継続時間が所定時間継続したか否かを判定する制御量継続判定手段を設け、前記制御量算出手段は、前記制御量継続判定手段が所定時間以上継続した制御量である判定した場合に前記電圧無効電力調整機器に対する制御量を指令出力することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の電圧無効電力監視制御装置。
【請求項５】
電力系統から状態量を情報伝送装置を介して入力し、電力系統の系統情報に基づいて下記の目的関数Ｅを作成してその目的関数Ｅを解いて、
0004058279.tif 000021
但し、
Ｃｋ：監視点ｋの電圧偏差の重み係数、
Ｃｌ：監視点ｌの無効電力潮流の重み係数、
Ｖｋ：監視点ｋの電圧現在値、
ΔＶｋ：調整機器の調整量により変化する監視点ｋの電圧変化量、
Ｖｒｅｆｋ：監視点ｋの電圧設定値、
Ｑｌ：監視点ｌの無効電力潮流現在値、
ΔＱｌ：調整機器の調整量により変化する監視点ｌの無効電力変化量、
Ｑｒｅｆｌ：監視点ｌの無効電力設定値、
母線電圧の大きさや無効電力潮流の監視制御を行うためにコンピュータを、前記情報伝送装置を介して伝送されてきた状態量を基に電力系統の系統情報を求める電力系統情報把握手段と、前記電力系統情報把握手段で求められた系統情報に基づいて前記電圧無効電力調整機器の調整可能範囲の中央値からの偏差重み付き２乗和の項を組み込んだ目的関数を作る中央値偏差重み付き目的関数作成手段と、前記中央偏差重み付き目的関数作成手段で作成された目的関数または前記目的関数Ｅのいずれかにより監視対象となる母線電圧及び無効電力潮流が許容値以内に収まるように前記電力系統の複数箇所に設けた電圧無効電力調整機器の制御量を算出する制御量算出手段と、前記制御量算出手段で算出された前記電圧無効電力調整機器に対する制御量を情報伝送装置を介して指令出力する指令出力手段として機能させるための電圧無効電力監視制御プログラム。
【請求項６】
電力系統から状態量を情報伝送装置を介して入力し、電力系統の系統情報に基づいて下記の目的関数Ｅを作成してその目的関数Ｅを解いて、
0004058279.tif 000022
但し、
Ｃｋ：監視点ｋの電圧偏差の重み係数、
Ｃｌ：監視点ｌの無効電力潮流の重み係数、
Ｖｋ：監視点ｋの電圧現在値、
ΔＶｋ：調整機器の調整量により変化する監視点ｋの電圧変化量、
Ｖｒｅｆｋ：監視点ｋの電圧設定値、
Ｑｌ：監視点ｌの無効電力潮流現在値、
ΔＱｌ：調整機器の調整量により変化する監視点ｌの無効電力変化量、
Ｑｒｅｆｌ：監視点ｌの無効電力設定値、
母線電圧の大きさや無効電力潮流の監視制御を行うためにコンピュータを、前記情報伝送装置を介して伝送されてきた状態量を基に電力系統の系統情報を求める電力系統情報把握手段と、前記電力系統情報把握手段で求められた系統情報に基づいて前記電圧無効電力調整機器の制御量の重み付き２乗和の項を組み込んだ目的関数を作る制御量の重み付き目的関数作成手段と、前記制御量の重み付き目的関数作成手段で作成された目的関数または前記目的関数Ｅのいずれかにより監視対象となる母線電圧及び無効電力潮流が許容値以内に収まるように前記電力系統の複数箇所に設けた電圧無効電力調整機器の制御量を算出する制御量算出手段と、前記制御量算出手段で算出された前記電圧無効電力調整機器に対する制御量を情報伝送装置を介して指令出力する指令出力手段として機能させるための電圧無効電力監視制御プログラム。
【請求項７】
電力系統から状態量を情報伝送装置を介して入力し、電力系統の系統情報に基づいて下記の目的関数Ｅを作成してその目的関数Ｅを解いて、
0004058279.tif 000023
但し、
Ｃｋ：監視点ｋの電圧偏差の重み係数、
Ｃｌ：監視点ｌの無効電力潮流の重み係数、
Ｖｋ：監視点ｋの電圧現在値、
ΔＶｋ：調整機器の調整量により変化する監視点ｋの電圧変化量、
Ｖｒｅｆｋ：監視点ｋの電圧設定値、
Ｑｌ：監視点ｌの無効電力潮流現在値、
ΔＱｌ：調整機器の調整量により変化する監視点ｌの無効電力変化量、
Ｑｒｅｆｌ：監視点ｌの無効電力設定値、
母線電圧の大きさや無効電力潮流の監視制御を行うためにコンピュータを、情報伝送装置を介して伝送されてきた状態量を基に電力系統の系統情報を求める電力系統情報把握手段と、前記電力系統情報把握手段で求められた系統情報に基づいて前記電圧無効電力調整機器の調整可能範囲の中央値からの偏差重み付き２乗和の項を組み込んだ目的関数を作る中央値偏差重み付き目的関数作成手段と、前記電力系統情報把握手段で求められた系統情報に基づいて前記電圧無効電力調整機器の制御量の重み付き２乗和の項を組み込んだ目的関数を作る制御量の重み付き目的関数作成手段と、前記中央値偏差重み付き目的関数作成手段で作成された中央値偏差重み付き目的関数、前記制御量の重み付き目的関数作成手段で作成された制御量の重み付き目的関数または前記目的関数Ｅのいずれを用いるか否かの選択を行う目的関数組込み選択手段と、前記目的関数組込み選択手段で選択された目的関数により監視対象となる母線電圧及び無効電力潮流が許容値以内に収まるように前記電力系統の複数箇所に設けた電圧無効電力調整機器の制御量を算出する制御量算出手段と、前記制御量算出手段で算出された前記電圧無効電力調整機器に対する制御量を情報伝送装置を介して指令出力する指令出力手段として機能させるための電圧無効電力監視制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電力系統の監視点の電圧や無効電力の逸脱状態に応じて、電圧無効電力調整機器に対する最適な指令を行う電圧無効電力制御装置及び電圧無効電力制御プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電力系統においては負荷の状態により電力系統の無効電力が変化すると共に電圧も変化する。このことから電力系統の運用にあたっては電圧及び無効電力を調整するようにしている。この電圧無効電力の調整は、電力系統の複数箇所に設けられた電圧無効電力調整機器を電圧無効電力監視制御装置（ＶＱＣ装置）により制御することにより行われる。
【０００３】
電圧無効電力調整機器としては、発電機、負荷時タップ付き変圧器（ＬＲＴ）、調相機器である電力用コンデンサ（ＳＣ）や分路リアクトル（ＳｈＲ）が用いられる。発電機による調整は、励磁電流の増減により進相運転や遅相運転により行われ、負荷時タップ付き変圧器ＬＲＴではタップを切り替えることにより調整が行われる。また、電力用コンデンサＳＣや分路リアクトルＳｈＲでは機器の入り切りにより調整が行われる。
【０００４】
図２０は、従来の電圧無効電力監視制御装置１の構成図である。電力系統２には各種の電圧無効電力調整機器３が設置されており、電圧無効電力調整機器３の運用状態や電力系統の各監視対象箇所の電圧や無効電力が情報伝送装置４ａ、４ｂを介して電圧無効電力監視制御装置１に伝送される。
【０００５】
電力系統１から伝送されてきた系統情報は電圧無効電力監視制御装置１の電力系統情報把握手段１１に取り込まれ、この電力系統情報把握手段１１で電力系統の状態が判定される。そして、電力系統情報把握手段１１で判定された電力系統の状態は制御量算出手段１２に入力される。
【０００６】
一方、運用目標値設定手段１８は、電圧無効電力監視制御装置１が監視対象とする母線電圧及び送電線無効電力潮流の運用目標値を設定するものであり、制御量算出手段１２は、監視対象の母線電圧及び送電線無効電力潮流が運用目標値の所定範囲内に収まるように電力系統の複数箇所に設けた電圧無効電力調整機器３に対する制御量を算出する。制御量算出手段１２からの各電圧無効電力調整機器の制御量は指令出力手段１４により、情報伝送装置４ｃ、４ｄを介して、電力系統２の電圧無効電力調整機器３に対して出力される。
【０００７】
図２１は、制御量算出手段１２における各電圧無効電力調整機器３の制御量の算出手順を示すフローチャートである。
【０００８】
まず、電力系統情報把握手段１１から、制御量算出に必要な電力系統情報を取り込む。（Ｓ１）取り込んだ電力系統情報により、電圧無効電力調整機器３の操作量に対する監視点の電圧、無効電力潮流の変化を意味する感度係数Ｓを算出する（Ｓ２）。
【０００９】
次に、線形計画法問題の定式化の処理を行い目的関数を作成する（Ｓ３）。目的関数Ｅは、監視点の電圧偏差の２乗和及び無効電力潮流偏差の２乗和で表され、その偏差２乗和を線形化すると（１）式となる。
【００１０】
【数１】
0004058279.tif 000002
但し、
Ｃｋ：監視点ｋの電圧偏差の重み係数
Ｃｌ：監視点ｌの無効電力潮流の重み係数
Ｖｋ：監視点ｋの電圧現在値
ΔＶｋ：調整機器の調整量により変化する監視点ｋの電圧変化量
Ｖｒｅｆｋ：監視点ｋの電圧設定値
Ｑｌ：監視点ｌの無効電力潮流現在値
ΔＱｌ：調整機器の調整量により変化する監視点ｌの無効電力変化量
Ｑｒｅｆｌ：監視点ｌの無効電力設定値
また、調整機器の調整量により変化する監視点ｋの電圧変化量ΔＶｋ、調整機器の調整量により変化する監視点ｌの無効電力変化量ΔＱｌは、以下の（２）式及び（３）式で表される
【数２】
0004058279.tif 000003
但し、
Ｓｋｊ：調整機器（発電機）ｊの監視点ｋに対する電圧感度係数
Ｓｋｍ：調整機器（調相器）ｍの監視点ｋに対する電圧感度係数
Ｓｋｎ：調整機器（ＬＲＴ）ｎの監視点ｋに対する電圧感度係数
Ｓｌｊ：調整機器（発電機）ｊの監視点ｌに対する無効電力感度係数
Ｓｌｍ：調整機器（調相器）ｍの監視点ｌに対する無効電力感度係数
Ｓｌｎ：調整機器（ＬＲＴ）ｎの監視点ｌに対する無効電力感度係数
△ＱＧｊ：調整機器（発電機）ｊの制御量
△ＱＣｍ：調整機器（調相器）ｍの制御量
△ｔＴｎ：調整機器（ＬＲＴ）ｎの制御量
また、不等式制約は以下となる。
【００１１】
（ａ）監視点電圧の許容上下限制約
【数３】
0004058279.tif 000004
（ｂ）監視点無効電力潮流の許容上下限制約
【数４】
0004058279.tif 000005
（ｃ）調整機器（発電機）の無効電力量上下限制約
【数５】
0004058279.tif 000006
（ｄ）調整機器（発電機）の端子電圧上下限制約
【数６】
0004058279.tif 000007
（ｅ）調整機器（調相器）の無効電力量上下限制約
【数７】
0004058279.tif 000008
（ｆ）調整機器（ＬＲＴタップ）のタップ上下限制約
【数８】
0004058279.tif 000009
次に、定式化された線形計画法問題を線形計画法アルゴリズムで解く（Ｓ４）。定式化された線形計画法問題を線形計画法アルゴリズムで解く方法を、以下ＬＰ法ということにする。
【００１２】
図２２は、ステップＳ４でのＬＰ法による最適計算における各電圧無効電力調整機器の制御量の算出手順を示すフローチャートである。電圧無効電力調整機器３である発電機、調相機器、負荷時タップ付き変圧器ＬＲＴを連続量として条件設定し（Ｓ６）、ＬＰ方による解法で制御量を算出し（Ｓ７）、当該電圧無効電力調整器器３の取り得る最も近い値を離散値として丸め処理を行い指令値とする（Ｓ８）。
【００１３】
ここで、線形計画法は一般に連続量を扱う解法であるが、電圧無効電力調整機器３の中で、電力用コンデンサＳＣや分路リアクトルＳｈＲ等の調相器はバンクの単機容量で、また負荷時タップ付き変圧器ＬＲＴは１タップあたりのタップ比で決定される離散値となる。
【００１４】
従って、ＬＰ法による最適計算は図２２に示すようにＬＰ法で計算した連続量としての計算値を、当該調整機器の取り得る最も近い値を離散値として丸め処理を行い指令値としている（Ｓ８）。
【００１５】
これにより、得られた値を指令値として指令値作成処理し指令出力手段１４へ出力する（Ｓ５）。これにより、電力系統上に設置された電圧無効電力調整機器３がその指令値に沿って動作することにより、監視点の電圧や無効電力潮流が運用目標値に維持されることになる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような従来の電圧無効電力監視制御装置では、計算実行周期に目的関数を最小化するために、常に制御量を計算し指令値を出力することになる。特に線形計画法問題を解くことによる計算機負荷の増大を招く恐れがある。また、電圧無効電力調整機器３は煩雑な応動を強いられることになる。
【００１７】
また、線形計画法解法時の連続量を離散値に置換える時の丸め誤差による制御仕上がり精度の悪化を招く場合がある。
【００１８】
さらに、電圧無効電力調整機器３の機器種別（例えば電力用コンデンサＳＣ、分路リアクトルＳｈＲ等の調相器）に対する指令値の偏在が発生する場合がある。
【００１９】
本発明の目的は、計算機負荷の軽減や現地の電圧無効電力調整機器の煩雑な応動の防止を図り、さらには丸め誤差による制御仕上がり精度の悪化の抑制と、電圧無効電力調整機器への指令値の偏在に柔軟に対応させることにより、運用者のニーズに合った電圧無効電力監視制御装置及び電圧無効電力監視制御プログラムを提供することである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明に係る電圧無効電力監視制御装置は、電力系統から状態量を検出し情報伝送装置を介して電子計算機に入力し、電力系統の系統情報に基づいて下記の目的関数Ｅを作成してその目的関数Ｅを解いて、母線電圧の大きさや無効電力潮流の監視制御を行う電圧無効電力監視制御装置において、
0004058279.tif 000010
但し、
Ｃｋ：監視点ｋの電圧偏差の重み係数、
Ｃｌ：監視点ｌの無効電力潮流の重み係数、
Ｖｋ：監視点ｋの電圧現在値、
ΔＶｋ：調整機器の調整量により変化する監視点ｋの電圧変化量、
Ｖｒｅｆｋ：監視点ｋの電圧設定値、
Ｑｌ：監視点ｌの無効電力潮流現在値、
ΔＱｌ：調整機器の調整量により変化する監視点ｌの無効電力変化量、
Ｑｒｅｆｌ：監視点ｌの無効電力設定値、
情報伝送装置を介して伝送されてきた状態量を基に電力系統の系統情報を求める電力系統情報把握手段と、前記電力系統情報把握手段で求められた系統情報に基づいて前記電圧無効電力調整機器の調整可能範囲の中央値からの偏差重み付き２乗和の項を組み込んだ目的関数を作る中央値偏差重み付き目的関数作成手段と、前記中央偏差重み付き目的関数作成手段で作成された目的関数または前記目的関数Ｅのいずれかにより監視対象となる母線電圧及び無効電力潮流が許容値以内に収まるように前記電力系統の複数箇所に設けた電圧無効電力調整機器の制御量を算出する制御量算出手段と、前記制御量算出手段で算出された前記電圧無効電力調整機器に対する制御量を情報伝送装置を介して指令出力する指令出力手段とを備えたことを特徴とする。
【００２１】
請求項１の発明に係る電圧無効電力監視制御装置においては、中央値偏差重み付き目的関数作成手段は、電力系統情報把握手段で求められた電力系統の系統情報に基づいて電圧無効電力調整機器の整可能範囲の中央値からの偏差重み付き２乗和の項を組み込んだ目的関数を作成する。制御量算出手段は、その偏差重み付き２乗和の項を組み込んだ目的関数により監視対象となる母線電圧及び無効電力潮流が許容値以内に収まるように電圧無効電力調整機器の制御量を算出し、指令出力手段及び情報伝送装置を介して電圧無効電力調整機器に対する制御量を指令出力する。これにより、電圧無効電力調整機器の制御余裕量を確保する。
【００２２】
請求項２の発明に係る電圧無効電力監視制御装置は、電力系統から状態量を検出し情報伝送装置を介して電子計算機に入力し、電力系統の系統情報に基づいて下記の目的関数Ｅを作成してその目的関数Ｅを解いて、母線電圧の大きさや無効電力潮流の監視制御を行う電圧無効電力監視制御装置において、
0004058279.tif 000011
但し、
Ｃｋ：監視点ｋの電圧偏差の重み係数、
Ｃｌ：監視点ｌの無効電力潮流の重み係数、
Ｖｋ：監視点ｋの電圧現在値、
ΔＶｋ：調整機器の調整量により変化する監視点ｋの電圧変化量、
Ｖｒｅｆｋ：監視点ｋの電圧設定値、
Ｑｌ：監視点ｌの無効電力潮流現在値、
ΔＱｌ：調整機器の調整量により変化する監視点ｌの無効電力変化量、
Ｑｒｅｆｌ：監視点ｌの無効電力設定値、
情報伝送装置を介して伝送されてきた状態量を基に電力系統の系統情報を求める電力系統情報把握手段と、前記電力系統情報把握手段で求められた系統情報に基づいて前記電圧無効電力調整機器の制御量の重み付き２乗和の項を組み込んだ目的関数を作る制御量の重み付き目的関数作成手段と、前記制御量の重み付き目的関数作成手段で作成された目的関数または前記目的関数Ｅのいずれかにより監視対象となる母線電圧及び無効電力潮流が許容値以内に収まるように前記電力系統の複数箇所に設けた電圧無効電力調整機器の制御量を算出する制御量算出手段と、前記制御量算出手段で算出された前記電圧無効電力調整機器に対する制御量を情報伝送装置を介して指令出力する指令出力手段とを備えたことを特徴とする。
【００２３】
請求項２の発明に係る電圧無効電力監視制御装置においては、制御量の重み付き目的関数作成手段は、電力系統情報把握手段で求められた系統情報に基づいて電圧無効電力調整機器の制御量の重み付き２乗和の項を組み込んだ目的関数を作成する。制御量作成手段は、その制御量の重み付き２乗和の項を組み込んだ目的関数により監視対象となる母線電圧及び無効電力潮流が許容値以内に収まるように電圧無効電力調整機器の制御量を算出し、指令出力手段及び情報伝送装置を介して電圧無効電力調整機器３に対する制御量を指令出力する。これにより、電圧無効電力調整機器のトータル制御量の最小化を図るとともに電圧無効電力調整機器の種別毎の動作頻度を調整する。
【００２４】
請求項３の発明に係る電圧無効電力監視制御装置は、電力系統から状態量を検出し情報伝送装置を介して電子計算機に入力し、電力系統の系統情報に基づいて下記の目的関数Ｅを作成してその目的関数Ｅを解いて、母線電圧の大きさや無効電力潮流の監視制御を行う電圧無効電力監視制御装置において、
0004058279.tif 000012
但し、
Ｃｋ：監視点ｋの電圧偏差の重み係数、
Ｃｌ：監視点ｌの無効電力潮流の重み係数、
Ｖｋ：監視点ｋの電圧現在値、
ΔＶｋ：調整機器の調整量により変化する監視点ｋの電圧変化量、
Ｖｒｅｆｋ：監視点ｋの電圧設定値、
Ｑｌ：監視点ｌの無効電力潮流現在値、
ΔＱｌ：調整機器の調整量により変化する監視点ｌの無効電力変化量、
Ｑｒｅｆｌ：監視点ｌの無効電力設定値、
情報伝送装置を介して伝送されてきた状態量を基に電力系統の系統情報を求める電力系統情報把握手段と、前記電力系統情報把握手段で求められた系統情報に基づいて前記電圧無効電力調整機器の調整可能範囲の中央値からの偏差重み付き２乗和の項を組み込んだ目的関数を作る中央値偏差重み付き目的関数作成手段と、前記電力系統情報把握手段で求められた系統情報に基づいて前記電圧無効電力調整機器の制御量の重み付き２乗和の項を組み込んだ目的関数を作る制御量の重み付き目的関数作成手段と、前記中央値偏差重み付き目的関数作成手段で作成された中央値偏差重み付き目的関数、前記制御量の重み付き目的関数作成手段で作成された制御量の重み付き目的関数または前記目的関数Ｅのいずれを用いるか否かの選択を行う目的関数組込み選択手段と、前記目的関数組込み選択手段で選択された目的関数により監視対象となる母線電圧及び無効電力潮流が許容値以内に収まるように前記電力系統の複数箇所に設けた電圧無効電力調整機器の制御量を算出する制御量算出手段と、前記制御量算出手段で算出された前記電圧無効電力調整機器に対する制御量を情報伝送装置を介して指令出力する指令出力手段とを備えたことを特徴とする。
【００２５】
請求項３の発明に係る電圧無効電力監視制御装置においては、中央値偏差重み付き目的関数作成手段は、電力系統情報把握手段で求められた電力系統の系統情報に基づいて電圧無効電力調整機器の調整可能範囲の中央値からの偏差重み付き２乗和の項を組み込んだ目的関数を作成し、制御量の重み付き目的関数作成手段は、電力系統情報把握手段で求められた系統情報に基づいて電圧無効電力調整機器３の制御量の重み付き２乗和の項を組み込んだ目的関数を作成する。また、制御量算出手段は所定の目的関数を作成する。目的関数組込み選択手段は、中央値偏差重み付き目的関数、制御量の重み付き目的関数または所定の目的関数のいずれを用いるか否かの選択を行う。制御量算出手段は、目的関数組込み選択手段で選択された目的関数により監視対象となる母線電圧及び無効電力潮流が許容値以内に収まるように電圧無効電力調整機器の制御量を算出し、指令出力手段及び情報伝送装置を介して電圧無効電力調整機器に対する制御量を指令出力する。これにより、総需要の変化傾向に合わせての調整が可能となる。
【００３４】
請求項４の発明に係る電圧無効電力監視制御装置は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項の発明において、同一の電圧無効電力調整機器に対する同一方向の制御量の継続時間が所定時間継続したか否かを判定する制御量継続判定手段を設け、前記制御量算出手段は、前記制御量継続判定手段が所定時間以上継続した制御量である判定した場合に前記電圧無効電力調整機器に対する制御量を指令出力することを特徴とする。
【００３５】
請求項４の発明に係る電圧無効電力監視制御装置においては、請求項１乃至請求項３のいずれか１項の発明の作用に加え、制御量継続判定手段は、同一の電圧無効電力調整機器に対する同一方向の制御量の継続時間が所定時間継続したか否かを判定し、制御量算出手段は、制御量継続判定手段が所定時間以上継続した制御量である判定した場合に電圧無効電力調整機器に対する制御量を指令出力する。これにより、電力系統の瞬時的な外乱変化のように所定時間以上制御量が継続しない場合の無駄な電圧無効電力調整機器の多頻度制御を抑制できる。
【００３６】
請求項５の発明に係る電圧無効電力監視制御プログラムは、電力系統から状態量を情報伝送装置を介して入力し、電力系統の系統情報に基づいて下記の目的関数Ｅを作成してその目的関数Ｅを解いて、
0004058279.tif 000013
但し、
Ｃｋ：監視点ｋの電圧偏差の重み係数、
Ｃｌ：監視点ｌの無効電力潮流の重み係数、
Ｖｋ：監視点ｋの電圧現在値、
ΔＶｋ：調整機器の調整量により変化する監視点ｋの電圧変化量、
Ｖｒｅｆｋ：監視点ｋの電圧設定値、
Ｑｌ：監視点ｌの無効電力潮流現在値、
ΔＱｌ：調整機器の調整量により変化する監視点ｌの無効電力変化量、
Ｑｒｅｆｌ：監視点ｌの無効電力設定値、
母線電圧の大きさや無効電力潮流の監視制御を行うためにコンピュータを、前記情報伝送装置を介して伝送されてきた状態量を基に電力系統の系統情報を求める電力系統情報把握手段と、前記電力系統情報把握手段で求められた系統情報に基づいて前記電圧無効電力調整機器の調整可能範囲の中央値からの偏差重み付き２乗和の項を組み込んだ目的関数を作る中央値偏差重み付き目的関数作成手段と、前記中央偏差重み付き目的関数作成手段で作成された目的関数または前記目的関数Ｅのいずれかにより監視対象となる母線電圧及び無効電力潮流が許容値以内に収まるように前記電力系統の複数箇所に設けた電圧無効電力調整機器の制御量を算出する制御量算出手段と、前記制御量算出手段で算出された前記電圧無効電力調整機器に対する制御量を情報伝送装置を介して指令出力する指令出力手段として機能させる。
【００３７】
請求項５の発明に係る電圧無効電力監視制御プログラムをコンピュータに入力し、コンピュータを作動させる。これにより、電力系統から状態量を情報伝送装置を介して入力し、情報伝送装置を介して伝送されてきた状態量を基に電力系統の系統情報を求め、求められた系統情報に基づいて電圧無効電力調整機器の調整可能範囲の中央値からの偏差重み付き２乗和の項を組み込んだ目的関数または所定の目的関数を作成し、その中央偏差重み付き目的関数または所定の目的関数により監視対象となる母線電圧及び無効電力潮流が許容値以内に収まるように電力系統の複数箇所に設けた電圧無効電力調整機器の制御量を算出する。そして、算出された電圧無効電力調整機器に対する制御量を情報伝送装置を介して指令出力する。
【００３８】
請求項６の発明に係る電圧無効電力監視制御プログラムは、電力系統から状態量を情報伝送装置を介して入力し、電力系統の系統情報に基づいて下記の目的関数Ｅを作成してその目的関数Ｅを解いて、
0004058279.tif 000014
但し、
Ｃｋ：監視点ｋの電圧偏差の重み係数、
Ｃｌ：監視点ｌの無効電力潮流の重み係数、
Ｖｋ：監視点ｋの電圧現在値、
ΔＶｋ：調整機器の調整量により変化する監視点ｋの電圧変化量、
Ｖｒｅｆｋ：監視点ｋの電圧設定値、
Ｑｌ：監視点ｌの無効電力潮流現在値、
ΔＱｌ：調整機器の調整量により変化する監視点ｌの無効電力変化量、
Ｑｒｅｆｌ：監視点ｌの無効電力設定値、
母線電圧の大きさや無効電力潮流の監視制御を行うためにコンピュータを、前記情報伝送装置を介して伝送されてきた状態量を基に電力系統の系統情報を求める電力系統情報把握手段と、前記電力系統情報把握手段で求められた系統情報に基づいて前記電圧無効電力調整機器の制御量の重み付き２乗和の項を組み込んだ目的関数を作る制御量の重み付き目的関数作成手段と、前記制御量の重み付き目的関数作成手段で作成された目的関数または前記目的関数Ｅのいずれかにより監視対象となる母線電圧及び無効電力潮流が許容値以内に収まるように前記電力系統の複数箇所に設けた電圧無効電力調整機器の制御量を算出する制御量算出手段と、前記制御量算出手段で算出された前記電圧無効電力調整機器に対する制御量を情報伝送装置を介して指令出力する指令出力手段として機能させる。
【００３９】
請求項６の発明に係る電圧無効電力監視制御プログラムをコンピュータに入力し、コンピュータを作動させる。これにより、電力系統から状態量を情報伝送装置を介して入力し、情報伝送装置を介して伝送されてきた状態量を基に電力系統の系統情報を求め、求められた系統情報に基づいて電圧無効電力調整機器の制御量の重み付き２乗和の項を組み込んだ目的関数または所定の目的関数を作成し、その制御量の重み付き目的関数または所定の目的関数により監視対象となる母線電圧及び無効電力潮流が許容値以内に収まるように電力系統の複数箇所に設けた電圧無効電力調整機器の制御量を算出する。そして、算出された電圧無効電力調整機器に対する制御量を情報伝送装置を介して指令出力する。
【００４０】
請求項７の発明に係る電圧無効電力監視制御プログラムは、電力系統から状態量を情報伝送装置を介して入力し、電力系統の系統情報に基づいて下記の目的関数Ｅを作成してその目的関数Ｅを解いて、
0004058279.tif 000015
但し、
Ｃｋ：監視点ｋの電圧偏差の重み係数、
Ｃｌ：監視点ｌの無効電力潮流の重み係数、
Ｖｋ：監視点ｋの電圧現在値、
ΔＶｋ：調整機器の調整量により変化する監視点ｋの電圧変化量、
Ｖｒｅｆｋ：監視点ｋの電圧設定値、
Ｑｌ：監視点ｌの無効電力潮流現在値、
ΔＱｌ：調整機器の調整量により変化する監視点ｌの無効電力変化量、
Ｑｒｅｆｌ：監視点ｌの無効電力設定値、
母線電圧の大きさや無効電力潮流の監視制御を行うためにコンピュータを、情報伝送装置を介して伝送されてきた状態量を基に電力系統の系統情報を求める電力系統情報把握手段と、前記電力系統情報把握手段で求められた系統情報に基づいて前記電圧無効電力調整機器の調整可能範囲の中央値からの偏差重み付き２乗和の項を組み込んだ目的関数を作る中央値偏差重み付き目的関数作成手段と、前記電力系統情報把握手段で求められた系統情報に基づいて前記電圧無効電力調整機器の制御量の重み付き２乗和の項を組み込んだ目的関数を作る制御量の重み付き目的関数作成手段と、前記中央値偏差重み付き目的関数作成手段で作成された中央値偏差重み付き目的関数、前記制御量の重み付き目的関数作成手段で作成された制御量の重み付き目的関数または前記目的関数Ｅのいずれを用いるか否かの選択を行う目的関数組込み選択手段と、前記目的関数組込み選択手段で選択された目的関数により監視対象となる母線電圧及び無効電力潮流が許容値以内に収まるように前記電力系統の複数箇所に設けた電圧無効電力調整機器の制御量を算出する制御量算出手段と、前記制御量算出手段で算出された前記電圧無効電力調整機器に対する制御量を情報伝送装置を介して指令出力する指令出力手段として機能させる。
【００４１】
請求項７の発明に係る電圧無効電力監視制御プログラムをコンピュータに入力し、コンピュータを作動させる。これにより、電力系統から状態量を情報伝送装置を介して入力し、情報伝送装置を介して伝送されてきた状態量を基に電力系統の系統情報を求める。求められた系統情報に基づいて電圧無効電力調整機器の調整可能範囲の中央値からの偏差重み付き２乗和の項を組み込んだ目的関数、電圧無効電力調整機器の制御量の重み付き２乗和の項を組み込んだ目的関数、所定の目的関数を作成する。そして、中央値偏差重み付き目的関数、制御量の重み付き目的関数または所定の目的関数のいずれを用いるか否かの選択を行い、選択された目的関数により監視対象となる母線電圧及び無効電力潮流が許容値以内に収まるように電力系統の複数箇所に設けた電圧無効電力調整機器の制御量を算出する。算出された電圧無効電力調整機器に対する制御量を情報伝送装置を介して指令出力する。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係る電圧無効電力監視制御装置の構成図である。この第１の実施の形態は、図２０に示した従来の電圧無効電力監視制御装置に対し、制御量算出手段１２に中央値偏差重み付き目的関数作成手段１９を設けたものである。図２０に示した従来の電圧無効電力監視制御装置と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００４３】
図１において、中央値偏差重み付き目的関数作成手段１９は、電力系統情報把握手段１１で求められた系統情報に基づいて電圧無効電力調整機器３の調整可能範囲の中央値からの偏差重み付き２乗和の項を組み込んだ目的関数を作成する。制御量算出手段１２は、中央偏差重み付き目的関数作成手段１９で作成された目的関数により監視対象となる母線電圧及び無効電力潮流が許容値以内に収まるように、電力系統２の複数箇所に設けた電圧無効電力調整機器３の制御量を算出する。そして、算出された制御量は指令出力手段１４から情報伝送装置４ｃ、４ｄを介して電圧無効電力調整機器３に出力される。
【００４４】
図２は、第１の実施の形態における中央値偏差重み付き目的関数作成手段１９を有した制御量算出手段１２の処理内容を示すフローチャートである。図２１に示した従来の制御量算出手段１２の処理内容に対し、ステップＳ９及びステップＳ１０が追加されている。すなわち、感度係数を計算した後（Ｓ２）に、中央値偏差重み付き目的関数作成か否かを判定し（Ｓ９）、中央値偏差重み付き目的関数作成の場合には、中央値偏差重み付き目的関数を作成する（Ｓ１０）。
【００４５】
中央値偏差重み付き目的関数は、電圧無効電力調整機器３の調整可能範囲の中央値からの偏差重み付き２乗和の項を組み込んだ目的関数であり、電圧無効電力調整機器３の調整可能範囲の中央値とすることから制御余裕を確保できる。従って、電力系統の系統状態が制御余裕を確保したい状態である場合に、ステップＳ９において中央値偏差重み付き目的関数作成と判定される。例えば、早朝の時間帯においては電力需要の立ち上がりに備えて、制御余裕を確保することが望ましいので、中央値偏差重み付き目的関数作成と判定される。
【００４６】
中央値偏差重み付き目的関数作成処理（Ｓ１０）では、下式により目的関数が作成される。
【００４７】
【数９】
0004058279.tif 000016
次に、電圧無効電力調整機器３の調整可能範囲の中央値からの偏差重み付き２乗和の項を組み込んだ目的関数を線形計画法により解く（Ｓ４）。これにより、電圧無効電力調整機器３が発電機である場合には、無効電力の上限値と下限値との中央に、また発電機端子電圧の上限値と下限値との中央に近づく方向の制御を行う。
【００４８】
電圧無効電力調整機器３が調相機器（電力用コンデンサ、分路リアクトル）である場合には、無効電力の上限値と下限値の中央に近づく方向の制御を行い、また、負荷時タップ付き変圧器ＬＲＴである場合には、タップ値の上限値と下限値との中央に近づく方向の制御を行うことになる。
【００４９】
以上述べたように、第１の実施の形態によれば、電力系統の状態変化に対して電圧無効電力調整機器３の動作余裕を確保した状態で、監視点の偏差最小化に追い込む制御が可能となるとともに、互いに近傍にある電圧無効電力調整機器３としての発電機の無効電力出力量が極端に異なる方向に発生することを抑制できる。
【００５０】
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。図３は本発明の第２の実施の形態に係る電圧無効電力監視制御装置の構成図である。この第２の実施の形態は、図２０に示した従来の電圧無効電力監視制御装置に対し、制御量算出手段１２に制御量の重み付き目的関数作成手段２０を設けたものである。図２０に示した従来の電圧無効電力監視制御装置と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００５１】
図３において、制御量の重み付き目的関数作成手段２０は、電力系統情報把握手段１１で求められた系統情報に基づいて電圧無効電力調整機器３の制御量の重み付き２乗和の項を組み込んだ目的関数を作成する。制御量算出手段１２は、制御量の重み付き目的関数作成手段２０で作成された目的関数により監視対象となる母線電圧及び無効電力潮流が許容値以内に収まるように、電力系統２の複数箇所に設けた電圧無効電力調整機器３の制御量を算出する。そして、算出された制御量は指令出力手段１４から情報伝送装置４ｃ、４ｄを介して電圧無効電力調整機器３に出力される。
【００５２】
図４は、本発明の第２の実施の形態における制御量の重み付き目的関数作成手段２０を有した制御量算出手段１２の処理内容を示すフローチャートである。図２１に示した従来の制御量算出手段１２の処理内容に対し、ステップＳ１１及びステップＳ１２が追加されている。すなわち、感度係数を計算した後（Ｓ２）に、制御量の重み付き目的関数作成か否かを判定し（Ｓ１１）、制御量の重み付き目的関数作成の場合には、制御量の重み付き目的関数を作成する（Ｓ１２）。
【００５３】
制御量の重み付き目的関数は、電圧無効電力調整機器３の制御量の重み付き２乗和の項を組み込んだ目的関数であり、制御量を最小化するので、電力系統の系統状態が大きな電圧無効電力調整を必要としない場合に、ステップＳ１１において制御量の重み付き目的関数作成と判定される。例えば、深夜帯のように電力系統の系統状態変化が少ない時間帯においては、大きな電圧無効電力調整を必要としないので、制御量の重み付き目的関数作成と判定される。
【００５４】
制御量の重み付き目的関数作成処理（Ｓ１２）では、下式により目的関数が作成される。
【００５５】
【数１０】
0004058279.tif 000017
図４において、目的関数に組み込む制御量の重み付き目的関数作成処理（Ｓ７）は、下式により目的関数を作成する。
【００５６】
次に、電圧無効電力調整機器３の制御量の重み付き２乗和の項を目的関数に組み込むんだ目的関数を線形計画法により解く（Ｓ４）。これにより、各電圧無効電力調整機器３には、それぞれの重みによって制御量が分配される。
【００５７】
この第２の実施の形態によれば、電力系統の系統状態変化に対して特定の電圧無効電力調整機器の制御量の増大を抑制するとともに、全電圧無効電力調整機器のトータルの制御量が小さくなる方向で、監視点の偏差最小化に追い込む制御が可能となる。
【００５８】
次に、本発明の第３の実施の形態を説明する。図５は本発明の第３の実施の形態に係る電圧無効電力監視制御装置の構成図である。この第３の実施の形態は、図２０に示す従来の電圧無効電力監視制御装置に対し、制御量算出手段１２に、図１に示した第１の実施の形態における中央値偏差重み付き目的関数作成手段１９及び図３に示した第２の実施形態における制御量の重み付き目的関数作成手段２０を設け、さらに目的関数組込み選択手段２１を追加して設けたものである。図２０に示した従来の電圧無効電力監視制御装置と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００５９】
図５において、所定の目的関数作成手段５は、従来の制御量算出手段１２が有している既存の目的関数作成手段であり、図１及び図３では図示を省略しているが、図５に示す第３の実施の形態では、目的関数組込み選択手段２１により、目的関数の選択を行うことから図５では図示したものである。
【００６０】
目的関数組込み選択手段２１は、中央値偏差重み付き目的関数作成手段１９で作成された中央値偏差重み付き目的関数、制御量の重み付き目的関数作成手段２０で作成された制御量の重み付き目的関数、所定の目的関数作成手段５で作成された所定の目的関数のいずれを選択する。
【００６１】
制御量算出手段１２は、目的関数組込み選択手段２１で選択された目的関数により監視対象となる母線電圧及び無効電力潮流が許容値以内に収まるように、電力系統２の複数箇所に設けた電圧無効電力調整機器３の制御量を算出する。そして、算出された制御量は指令出力手段１４から情報伝送装置４ｃ、４ｄを介して電圧無効電力調整機器３に出力される。
【００６２】
図６は、本発明の第３の実施の形態における制御量算出手段１２の処理内容を示すフローチャートである。図２１に示した従来の制御量算出手段１２の処理内容に対し、ステップＳ１３、ステップＳ１４及びステップＳ１５が追加されている。すなわち、感度係数を計算した後（Ｓ２）に、目的関数組込み選択手段２１からの指示による目的関数の選択処理を行い（Ｓ１３）、中央値偏差重み付き目的関数が選択されたときは中央値偏差重み付き目的関数作成処理を行い（Ｓ１４）、制御量の重み付き目的関数が選択されたときは制御量の重み付き目的関数作成処理を行う（Ｓ１５）。
【００６３】
このように、目的関数組込み選択手段２１は、従来の所定の目的関数作成手段５、中央値偏差重み付き目的関数作成手段１９、及び制御量の偏差重み付き目的関数作成手段２０の中からいずれかを選択し、制御量算出手段１２は目的関数組込み選択手段２１により選択された目的関数作成処理を行い、制御量を算出する。
【００６４】
この第３の実施の形態によれば、深夜帯のように電力系統の系統状態変化が少ない時間帯においては、制御量を最小化する制御量の偏差重み付き目的関数作成手段２０を選択し、朝の立ち上がり前の時間帯においては立ち上がりに備えて制御余裕を確保できる中央値偏差重み付き目的関数作成手段１９を選択し、昼休みの負荷急変時においては所定の目的関数作成手段５を選択する等、総需要の変化傾向に合わせて調整が可能となる。
次に、本発明の参考例Ａを説明する。図７は本発明の参考例Ａに係る電圧無効電力監視制御装置の構成図である。この参考例Ａは、図２０に示した従来の電圧無効電力監視制御装置に対し、制御量算出手段１２に、不連続量変換付きＬＰ法最適計算手段２２を追加したものである。図２０に示した従来の電圧無効電力監視制御装置と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００６５】
図７において、不連続量変換付きＬＰ法最適計算手段２２は、目的関数を解くにあたり、線形計画法が扱う制御量計算値の連続量を、電圧無効電力調整機器３である調相機器（電力用コンデンサ、分路リアクトル）の単機容量の不連続量及び負荷時タップ付き変圧器ＬＲＴのタップ比の不連続量に変換する。そして、不連続量に変換された制御量を指令出力手段１４から情報伝送装置４ｃ、４ｄを介して電圧無効電力調整機器３である調相機器（電力用コンデンサ、分路リアクトル）や負荷時タップ付き変圧器ＬＲＴに出力する。
【００６６】
図８は、本発明の参考例Ａにおける制御量算出手段１２の処理内容を示すフローチャートである。図２１に示した従来の制御量算出手段１２の処理内容に対し、ステップＳ１６及びステップＳ１７が追加されている。すなわち、目的関数の作成処理（Ｓ３）の後に、不連続流変換付きＬＰ法最適計算指定か否かを判定し（Ｓ１６）、不連続流変換付きＬＰ法最適計算指定である場合には、不連続流変換付きＬＰ法最適計算を実行する（Ｓ１７）。
【００６７】
図９は、参考例Ａにおける不連続量変換付きＬＰ法最適計算手段２２の処理内容（ステップＳ１７）を示すフローチャートである。図９において、まず、発電機、調相器（電力用コンデンサ、分路リアクトル）、負荷時タップ付き変圧器ＬＲＴの全種別の電圧無効電力調整機器３を制御対象として条件設定を行い（Ｓ３０）、ＬＰ法により各電圧無効電力調整機器３の制御量を求める（Ｓ３１）。次に、求まった制御量のうち、調相器（電力用コンデンサ、分路リアクトル）の制御量を各調相器の単機設備定格容量の最も近い値で置き換える（Ｓ３２）。この置き換えることを、以下丸めると記述し、この置き換えた値を丸め値と記述する。
【００６８】
次に、調相器（電力用コンデンサ、分路リアクトル）をその丸め値で固定する（Ｓ３３）。そして、その調相器（電力用コンデンサ、分路リアクトル）はその丸め値で制御対象から外し、次に発電機と負荷時タップ付き変圧器ＬＲＴを制御対象として条件設定し（Ｓ３４）、ＬＰ法最適計算を実施する（Ｓ３５）。
【００６９】
次に、求まった制御量のうち、負荷時タップ付き変圧器ＬＲＴの制御量計算値を、各負荷時タップ付き変圧器ＬＲＴのタップ比設備定格値に最も近い値で丸める（Ｓ３６）。そして、負荷時タップ付き変圧器ＬＲＴの制御量を丸め値で固定する（Ｓ３７）。
【００７０】
その後に、調相器（電力用コンデンサ、分路リアクトル）及び負荷時タップ付き変圧器ＬＲＴをその丸め値で制御対象から外し、発電機のみを制御対象として条件設定を行う（Ｓ３８）。そして、ＬＰ法最適計算を実施する（Ｓ３９）。
【００７１】
この参考例Ａによれば、制御量を連続量から不連続量に置きかえるときの丸め値と連続量の誤差分は、次のＬＰ法計算時に制御対象として条件設定される電圧無効電力調整機器により吸収されることになり、制御仕上がり精度のよい電圧無効電力監視制御装置とすることができる。
【００７２】
次に、本発明の参考例Ｂを説明する。図１０は本発明の参考例Ｂに係る電圧無効電力監視制御装置の構成図である。この参考例Ｂは、図７に示した参考例Ａに係る電圧無効電力監視制御装置に対し、不連続量固定の際に不連続量を固定する電圧無効電力調整機器種別毎の順序を指定できる不連続変換順序指定手段２３を設けたものである。図７に示した参考例Ａに係る電圧無効電力監視制御装置と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００７３】
図１０において、不連続変換順序指定手段２３は、不連続量変換付きＬＰ法最適計算手段２２での演算について、調相機器（電力用コンデンサ、分路リアクトル）の単機容量の不連続量と、負荷時タップ付き変圧器のタップ比の不連続量との変換順序を選択する。例えば、参考例Ａでは調相機器（電力用コンデンサ、分路リアクトル）の不連続量を先に演算し、その後に負荷時タップ付き変圧器の不連続量を演算するようにしているが、この順序を不連続変換順序指定手段２３で選択する。
【００７４】
図１１は、参考例Ｂにおける不連続量変換付きＬＰ法最適計算手段２２の処理内容を示すフローチャートである。図９に示した参考例Ａにおける不連続量変換付きＬＰ法最適計算手段２２の処理内容に対し、ステップＳ４０、ステップＳ４１、ステップＳ４２〜ステップＳ４７が追加されている。すなわち、まず、最初に不連続変換順序指定手段２３を実行し、不連続変換順序指定手段２２で指定された順序データを取り込む（Ｓ４０）。そして、発電機、調相機器（電力用コンデンサ、分路リアクトル）、負荷時タップ付き変圧器ＬＲＴの全種別の電圧無効電力調整機器３を対象として条件設定を行い（Ｓ３０）、ＬＰ法により各電圧無効電力調整機器３の制御量を求める（Ｓ３１）。
【００７５】
次に、順序データに基づいて調相機器が固定優先か否かを判定し（Ｓ４１）、この判定により連続量を不連続量として丸める順序において調相機器が優先ならば、図９に示した処理内容と同じステップＳ３２〜ステップＳ３９までの処理を行う。
【００７６】
一方、ステップＳ４１の判定で負荷時タップ付き変圧器ＬＲＴが優先ならば、負荷時タップ付き変圧器ＬＲＴの制御量計算値をタップ値の最も近い値で丸め（Ｓ４２）、負荷時タップ付き変圧器ＬＲＴをその丸め値で固定する（Ｓ４３）。次に、その負荷時タップ付き変圧器ＬＲＴはその丸め値で制御対象から外し、発電機と調相機器を制御対象として条件設定し（Ｓ４４）、ＬＰ法最適計算を実施する（Ｓ４５）。
【００７７】
次に、求まった制御量のうち、調相機器の制御量計算値を、調相機器の単機容量の設備定格値に最も近い値で丸める（Ｓ４６）。そして、調相機器の制御量を丸め値で固定する（Ｓ４７）。その後に、調相器（電力用コンデンサ、分路リアクトル）及び負荷時タップ付き変圧器ＬＲＴをその丸め値で制御対象から外し、発電機のみを制御対象として条件設定を行う（Ｓ４８）。そして、ＬＰ法最適計算を実施する（Ｓ４９）。
【００７８】
このように参考例Ｂでは、不連続変換順序指定手段２３により、調相機器を最初に丸めてＬＰ法最適計算を行い次に負荷時タップ付き変圧器ＬＲＴを丸めてＬＰ法最適計算を行うか、負荷時タップ付き変圧器ＬＲＴを最初に丸めてＬＰ法最適計算を行い次に調相機器を丸めてＬＰ法を行うかの順序指定ができるものである。
【００７９】
この参考例Ｂによれば、参考例Ａと同様に、連続量を不連続量に置きかえるときの丸め値と連続量の誤差分は、次のＬＰ法計算時に制御対象として条件設定される電圧無効電力調整機器により吸収されることになり、制御仕上がりの良い電圧無効電力監視制御装置とすることができる。また、不連続変換順序を指定できるので、電圧無効電力調整機器に動作優先度をつけることが可能となり、電圧無効電力調整機器の種別に対して動作頻度の調整を行うことができる。
【００８０】
次に、本発明の参考例１を説明する。図１２は本発明の参考例１に係る電圧無効電力監視制御装置の構成図である。この参考例１は、図２０に示した従来の電圧無効電力監視制御装置に対し、制御量算出手段１２に、多頻度制御抑制付きＬＰ法最適計算手段２４を追加したものである。図２０に示した従来の電圧無効電力監視制御装置と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００８１】
図１２において、多頻度制御抑制付きＬＰ法最適計算手段２４は、電圧無効電力調整機器の制御頻度が特定の電圧無効電力調整機器に集中しないように抑制する制御量を算出する。例えば、調相機器（電力用コンデンサ、分路リアクトル）のように入切の動作回数、負荷時タップ付き変圧器ＬＲＴのタップ切替回数により設備寿命が左右される電圧無効電力調整機器に対して、特定の機器に制御頻度が集中しないように制御量を算出する。
【００８２】
図１３は、参考例１における多頻度制御抑制付きＬＰ法最適計算手段２４の処理内容を示すフローチャートである。図２１に示した従来の制御量算出手段１２の処理内容に対し、ステップＳ１８及びステップＳ１９が追加されている。すなわち、目的関数の作成処理（Ｓ３）の後に、多頻度制御抑制付きＬＰ法最適計算実施か否かを判定し（Ｓ１８）、多頻度制御抑制付きＬＰ法最適計算実施である場合には、多頻度制御抑制付きＬＰ法最適計算を実行する（Ｓ１９）。
【００８３】
図１４は、参考例１における多頻度制御抑制付きＬＰ法最適計算手段２４の処理内容（ステップＳ１９）を示すフローチャートである。図１４において、まず、最初に調相機器及び負荷時タップ付き変圧器ＬＲＴを制御対象外とし、発電機のみを制御対象として条件設定を行い（Ｓ５０）、ＬＰ法により各電圧無効電力調整機器の制御量を求める（Ｓ５１）。そして、求めた制御量で制約違反がないか否かを判定し（Ｓ５２）、求めた制御量で制約違反がなければ多頻度制御抑制付きＬＰ法最適計算は終了する。制約違反か否かの判定は特定の発電機に制御頻度が集中していないことの確認である。
【００８４】
一方、制約違反がある場合は、調相機器（電力用コンデンサ、分路リアクトル）を制御対象から外し、負荷時タップ付き変圧器ＬＲＴと発電機とを制御対象として条件設定を行い（Ｓ５３）、ＬＰ法により負荷時タップ付き変圧器ＬＲＴと発電機との制御量を求める（Ｓ５４）。そして、求めた制御量で制約違反がないか否かを判定し（Ｓ５５）、求めた制御量で制約違反がなければ多頻度制御抑制付きＬＰ法最適計算は終了する。制約違反か否かの判定は特定の発電機や負荷時タップ付き変圧器ＬＲＴに制御頻度が集中していないことの確認である。
【００８５】
また、制約違反がある場合は、調相機器（電力用コンデンサ、分路リアクトル）、負荷時タップ付き変圧器ＬＲＴ、発電機によるすべての電圧無効電力調整機器を制御対象として条件設定を行い（Ｓ５６）、ＬＰ法により各電圧無効電力調整機器の制御量を求める（Ｓ５７）。そして、その求めた制御量を指令出力手段１４により情報伝送装置４ｃ、４ｄを介して電圧無効電力調整機器３に出力する。
【００８６】
この参考例１によれば、制御頻度が特定の電圧無効電力調整機器に集中しないように抑制することができ、また、調相機器（電力用コンデンサ、分路リアクトル）のように入切の動作回数により設備寿命が左右される機器や、負荷時タップ付き変圧器ＬＲＴのタップ切替回数により設備寿命が左右される機器の動作抑制を行うことができる。
【００８７】
次に、本発明の参考例２を説明する。図１５は本発明の参考例２に係る電圧無効電力監視制御装置の構成図である。この参考例２は、図１２に示した参考例１に係る電圧無効電力監視制御装置に対し、多頻度制御抑制順序の順序付けができる多頻度制御抑制順序指定手段２５を設けたものである。図１２に示した参考例１に係る電圧無効電力監視制御装置と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００８８】
図１５において、多頻度制御抑制順序指定手段２５は、多頻度制御抑制付きＬＰ法最適計算手段２４での演算について、電圧無効電力調整機器の制御頻度の抑制順序を選択する。例えば、参考例１では、発電機の制御、次に負荷時タップ付き変圧器ＬＲＴを加えた制御、次に調相機器（電力用コンデンサ、分路リアクトル）を加えた制御の順序で固定的に行われるが、この順序を多頻度制御抑制順序指定手段２５で選択する。
【００８９】
図１６は、参考例２における多頻度制御抑制付きＬＰ法最適計算手段２４の処理内容を示すフローチャートである。まず、多頻度制御抑制順序指定手段２５からの順序指定データを取り込み（Ｓ６０）、調相機器、ＬＲＴ、発電機の中での組合せ配分指定を判定し、配分指定を行う（Ｓ６１）。すなわち、ステップＳ６１での配分指定に従って、各々の配分指定による条件設定を行う（Ｓ６２〜Ｓ６８）。
【００９０】
すなわち、発電機のみの配分指定の場合には発電機を制御対象とした条件設定を行い（Ｓ６２）、調相機器（電力用コンデンサ、分路リアクトル）のみの配分指定の場合には調相機器（電力用コンデンサ、分路リアクトル）を制御対象とした条件設定を行い（Ｓ６３）、負荷時タップ付き変圧器ＬＲＴのみの配分指定の場合には負荷時タップ付き変圧器ＬＲＴを制御対象とした条件設定を行い（Ｓ６４）、発電機と調相機器の配分指定の場合には発電機と調相機器を制御対象とした条件設定を行い（Ｓ６５）、発電機と負荷時タップ付き変圧器ＬＲＴの配分指定の場合には発電機と負荷時タップ付き変圧器ＬＲＴを制御対象とした条件設定を行い（Ｓ６６）、調相機器と負荷時タップ付き変圧器ＬＲＴの配分指定の場合には調相と負荷時タップ付き変圧器ＬＲＴを制御対象とした条件設定を行い（Ｓ６７）、すべての電圧無効電力調整機器の配分指定の場合にはすべての電圧無効電力調整機器を制御対象とした条件設定を行う（Ｓ６８）。
【００９１】
そして、ＬＰ法最適計算を行い（Ｓ６９）、制約違反が無いか、すべての調整機器に対して配分指定処理を実施したかを判定し（Ｓ７０）、制約違反が無いかまたはすべての電圧無効電力調整機器に対して配分指定処理を実施した場合には、多頻度抑制制御付きＬＰ法最適計算手段は終了となる。
【００９２】
一方、制約違反有り、かつ、すべての電圧無効電力調整機器に対して配分指定を行っていない場合は、順序指定データの優先順序に従い制御対象指定を拡大する（Ｓ７１）。そして、新しい配分指定に従い、いずれかの配分指定による条件設定を行いＬ（Ｓ６２〜Ｓ６８）、Ｐ法最適計算を行う（Ｓ７０）。以降、制約違反が無くなるか、またはすべての電圧無効電力調整機器に対しての配分指定を実行するまで、配分指定を変更してＬＰ法最適計算を行う。
【００９３】
このように、参考例２では、多頻度制御抑制順序指定手段２５から順序指定のデータを取り込み、その順序に従って調整機器の多頻度制御抑制順序を決定できるものである。
【００９４】
この参考例２によれば、電圧無効電力調整機器に対して多頻度制御抑制順序を指定することにより、調相器（電力用コンデンサ、分路リアクトル）や負荷時タップ付き変圧器ＬＲＴのように動作回数の制約がある機器に対する抑制が適切に選択できる。また、朝の電力需要の立ち上がり時や、昼休み時間帯のような負荷急変時に対応しての電圧無効電力調整機器の選択が可能となり、電力系統の電圧無効電力調整機器に柔軟に対応できる。
次に、本発明の第４の実施の形態を説明する。図１７は本発明の第４の実施の形態に係る電圧無効電力監視制御装置の構成図である。この第４の実施の形態は、図２０に示した従来の電圧無効電力監視制御装置に対し、制御量継続判定手段２７及び制御量保存手段２９を設けたものである。図２０に示した従来の電圧無効電力監視制御装置と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００９５】
図１７において、制御量継続判定手段２７は、制御量算出手段１２で算出された制御量を入力し、その制御量が所定時間継続して出力されているか否かを判定する。制御量算出手段１２は所定の周期で制御量の算出を行っているので、制御量継続判定手段２７はその周期ごとに制御量の有無を判定し、連続して制御量有りの回数をカウントし、そのカウントした回数を制御量保存手段２９に保存する。そして、その回数が所定回数以上となった場合に、制御量が所定時間継続して出力されていると判定する。
【００９６】
そして、制御量算出手段１２は、制御量継続判定手段２７が所定時間以上継続した制御量である判定した場合に、指令出力手段１４に電圧無効電力調整機器に対する制御量を指令出力する。
【００９７】
図１８は、本発明の第４の実施の形態における制御量算出手段１２の処理内容を示すフローチャートである。図２１に示した従来の制御量算出手段１２の処理内容に対し、ステップＳ２０及びステップＳ２１が追加されている。すなわち、ＬＰ法による最適計算した（Ｓ４）後に、制御量継続判定手段２７による判定結果をデータ入力する（Ｓ２０）。
【００９８】
そして、制御量継続判定手段２７による判定結果が継続であるか否か、つまり制御量有りの回数が所定回数未満であるか否かを判定する（Ｓ２１）。判定結果が継続（制御量有りの回数が所定回数未満）であるときは、次回の制御量算出手段２７の算出周期まで制御実行を保留とする。
【００９９】
一方、判定結果が制御実行であるとき（制御量有りの回数が所定回数以上となったとき）は、指令値作成を行う（Ｓ５）。これにより、指令出力手段１４において電圧無効電力調整機器に対する制御量を指令出力する。
【０１００】
図１９は、第４の実施の形態における制御量継続判定手段２７の処理内容を示しフローチャートである。まず、制御量算出手段１２から制御量を入力し（Ｓ８１）、制御量保存手段２９から前回実行時の連続して制御量有りの回数記録データを入力する（Ｓ８２）。次に、今回の制御量がゼロか否かを判定し（Ｓ８３）、今回の制御量がゼロである場合、上げ方向回数記録及び下げ方向回数記録をそれぞれ＋１に回数を増加する（Ｓ８４）。そして、制御量を継続とする（Ｓ８５）。
【０１０１】
一方、今回の制御量がゼロでない場合は、制御量が上げ方向か下げ方向かを判定し（Ｓ８６）、制御量が上げ方向の場合は、下げ方向回数記録を初期化（＝０）とするとともに（Ｓ８７）、上げ方向回数記録を＋１増加する（Ｓ８８）。一方、制御量が下げ方向の場合、上げ方向回数記録を初期化（＝０）とするとともに（Ｓ８９）、下げ方向回数記録を＋１増加する（Ｓ９０）。
【０１０２】
そして、今回の制御量と同一方向の回数記録を判定記録に代入し（Ｓ９１）、この判定記録が規定値以上か否かを判定する（Ｓ９２）。判定記録が規定値以内であれば、今回は制御量継続とし（Ｓ８５）、一方、規定値以上であれば今回は制御実行とする（Ｓ９３）。そして、この上げ方向回数記録、下げ方向回数記録を前回値として制御量保存手段２６に保存する（Ｓ９４）。
【０１０３】
以上の説明は、図２０に示した従来の電圧無効電力監視制御装置に対し、制御量継続判定手段２７及び制御量保存手段２９を設けたものを示したが、第１の実施の形態乃至参考例２に対し、制御量継続判定手段２７及び制御量保存手段２９を設けるようにしても良い。
【０１０４】
この第４の実施の形態によれば、所定時間以上継続した制御量と判定された場合にのみ、指令出力手段１４は電圧無効電力調整機器に対し制御量を指令出力する。つまり、電力系統の瞬時的な外乱変化のように所定時間以上制御量が継続しない場合は指令出力を行わないので、電圧無効電力調整機器の多頻度制御を抑制できる。
【０１０５】
なお、上述した各実施の形態において記載した手法は、コンピュータに実行させることのできるプログラムとして、記憶媒体に記憶しコンピュータの演算処理装置で実行処理することが可能である。
【０１０６】
本発明における記憶媒体としては、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤなど）、光磁気ディスク（ＭＯなど）、半導体メモリなど、プログラムを記憶でき、かつコンピュータが読み取り可能な記憶媒体であれば、その記憶形式はいずれの形態であっても良い。また、ここで記憶媒体とは、コンピュータと独立した媒体に限らず、ＬＡＮやインターネットなどにより伝送されたプログラムをダウンロードして記憶または一時記憶した記憶媒体も含まれる。
【０１０７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、電力系統において監視対象の母線電圧や無効電力潮流を目標値に維持する制御を行う場合に、電圧無効電力調整機器に可能な限り制御余裕を確保するとともに、各電圧無効電力調整機器の種別に対する制御頻度を考慮した制御が可能となる。
【０１０８】
また、線形計画法による連続量を離散値に置き換えることの制御誤差を是正し、仕上がり精度のよい制御が可能となる電圧無効電力監視制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施の形態に係る電圧無効電力監視制御装置の構成図。
【図２】  本発明の第１の実施の形態における中央値偏差重み付き目的関数作成手段を有した制御量算出手段の処理内容を示すフローチャート。
【図３】  本発明の第２の実施の形態に係る電圧無効電力監視制御装置の構成図。
【図４】  本発明の第２の実施の形態における制御量の重み付き目的関数作成手段を有した制御量算出手段の処理内容を示すフローチャート。
【図５】  本発明の第３の実施の形態に係る電圧無効電力監視制御装置の構成図。
【図６】  本発明の第３の実施の形態における制御量算出手段１２の処理内容を示すフローチャート。
【図７】  本発明の参考例Ａに係る電圧無効電力監視制御装置の構成図。
【図８】  本発明の参考例Ａにおける制御量算出手段１２の処理内容を示すフローチャート。
【図９】  本発明の参考例Ａにおける不連続量変換付きＬＰ法最適計算手段の処理内容を示すフローチャート。
【図１０】  本発明の参考例Ｂに係る電圧無効電力監視制御装置の構成図。
【図１１】  本発明の参考例Ｂにおける不連続量変換付きＬＰ法最適計算手段の処理内容を示すフローチャート。
【図１２】  本発明の参考例１に係る電圧無効電力監視制御装置の構成図。
【図１３】  本発明の参考例１における多頻度制御抑制付きＬＰ法最適計算手段の処理内容を示すフローチャート。
【図１４】  本発明の参考例１における多頻度制御抑制付きＬＰ法最適計算手段の処理内容を示すフローチャート。
【図１５】  本発明の参考例２に係る電圧無効電力監視制御装置の構成図。
【図１６】  本発明の参考例２における多頻度制御抑制付きＬＰ法最適計算手段の処理内容を示すフローチャート。
【図１７】  本発明の第４の実施の形態に係る電圧無効電力監視制御装置の構成図。
【図１８】  本発明の第４の実施の形態における制御量算出手段の処理内容を示すフローチャート。
【図１９】  本発明の第４の実施の形態における制御量継続判定手段の処理内容を示すフローチャート。
【図２０】  従来の電圧無効電力監視制御装置の構成図。
【図２１】  従来の電圧無効電力監視制御装置の制御量算出手段における各電圧無効電力調整機器の制御量の算出手順を示すフローチャート。
【図２２】  従来の電圧無効電力監視制御装置のＬＰ法による最適計算における各電圧無効電力調整機器の制御量の算出手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
１…電圧無効電力監視制御装置、２…電力系統、３…電圧無効電力調整機器、４…情報伝送装置、５…所定の目的関数作成手段、１１…電力系統情報把握手段、１２…制御量算出手段、１３…逸脱判定手段、１４…指令出力手段、１８…運用目標値設定手段、１９…中央値偏差重み付き目的関数作成手段、２０…制御量の重み付き目的関数作成手段、２１…目的関数組込み選択手段、２２…不連続量固定付きＬＰ法最適計算手段、２３…不連続変換順序指定手段、２４…多頻度制御抑制付きＬＰ法最適計算手段、２５…多頻度制御抑制順序指定手段、２７…制御量継続判定手段、２９…制御量保存手段
【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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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