(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多端子送電線の２以上の端子に設けられ前記端子の少なくとも電流値を計測する計測部と、
前記計測部によって計測された前記電流値を用いて演算を行い、前記多端子送電線の電流算出対象区間の電流ベクトルＩを算出する演算部とを備え、
前記電流値は、電流実効値または振幅値｜Ｉｎ｜と、自端電圧を基準とした電流位相θｎであり、
前記演算部は、少なくとも、
各前記計測部によって計測された前記端子の前記電流実効値または振幅値｜Ｉｎ｜と前記電流位相θｎを各端子の電流ベクトルＩｎに変換し、
２以上の前記端子について得られたそれぞれの前記電流ベクトルＩｎの合成計算によって前記電流算出対象区間の電流ベクトルＩを算出するように構成されている、
電流算出システム。
【請求項２】
前記計測部は、さらに前記端子の電圧値を計測する計測部であり、
前記電圧値は、電圧実効値または振幅値であり、
前記演算部は、前記電流ベクトルＩｎと前記電圧実効値または振幅値｜Ｖｎ｜と予め設定された線路インピーダンスＺｎに基づいて基準電圧と自端電圧の電圧位相差θを計算し、前記電流位相θｎを前記電圧位相差θによって補正して位相基準を共通にするように構成されている、請求項１に記載の電流算出システム。
【請求項３】
前記演算部は、前記電流算出対象区間の前記電流ベクトルＩの大きさから前記電流算出対象区間の過負荷を検出するように構成されている、請求項１または請求項２に記載の電流算出システム。
【請求項４】
演算部が多端子送電線の２以上の端子の少なくとも電流値を用いて演算を行い、前記多端子送電線の電流算出対象区間の電流ベクトルＩを算出する方法であって、
前記電流値は、電流実効値または振幅値｜Ｉｎ｜と、自端電圧を基準とした電流位相θｎであり、
前記演算部は、少なくとも
前記端子の前記電流実効値または振幅値｜Ｉｎ｜と前記電流位相θｎを各端子の電流ベクトルＩｎに変換し、
２以上の前記端子について得られたそれぞれの前記電流ベクトルＩｎの合成計算によって前記電流算出対象区間の電流ベクトルＩを算出する、電流の算出方法。
【請求項５】
前記演算部は、さらに前記端子の電圧値を用いて演算を行い、
前記電圧値は、電圧実効値または振幅値であり、
前記演算部は、前記電流ベクトルＩｎと前記電圧実効値または振幅値｜Ｖｎ｜と予め設定された線路インピーダンスＺｎに基づいて基準電圧と自端電圧の電圧位相差θを計算し、前記電流位相θｎを前記電圧位相差θによって補正して位相基準を共通にする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記演算部は、前記電流算出対象区間の前記電流ベクトルＩの大きさから前記電流算出対象区間の過負荷を検出する、請求項４または請求項５に記載の電流の算出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数の端子を有する送電線の任意の区間の電流の算出を行うための多端子送電線の電流算出システムと電流の算出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば送電線の過負荷を検出するために、多端子送電線の電流を算出する様々な方法が提案されている。送電線の過負荷を検出するためには、例えば、過負荷を検出したい区間の電流を算出し、算出された電流を利用して過電流方式などで過負荷を検出することができる。
【０００３】
送電線のある区間の電流の算出に関しては、例えば、特開平１０−２５７６６５号公報（特許文献１）には、途中分岐点を介して結ばれｎ端子（ｎ≧４）で構成される送電線の各端子に設けられる端末装置から収集する各端子の電流情報を用いて過負荷検出を行う多端子送電線過負荷検出継電装置が記載されている。この多端子送電線過負荷検出継電装置では、送電線の任意の区間の過負荷検出を可能にするため、各端末装置が各端子に流れる電流情報を取込み、各端末装置から伝送路を介して取込まれた各電流情報に基づき、過負荷検出対象区間に流れる電流が演算される。これにより、従来の継電器で実現できなかった任意の途中分岐点間の過負荷が検出できる。
【０００４】
また、近年、電力会社ではない一般の発電事業者の送電系統への連系の需要が高まっている。平成３０年１０月に電力広域的運営推進機関より「流通設備の整備計画の策定（送配電等業務指針第５５条）におけるＮ−１電制の先行適用の考え方について」が示され、系統アクセス検討等を実施する場合、ローカル系統については、原則、Ｎ−１電制を適用することにより運用容量を拡大することになった。なお、Ｎ−１電制について、単一の電力設備（送電線・変圧器・遮断器等）の故障をＮ−１事故という。送電線では通常、２回線構成になっており、送電線の容量は５０％を超えないようにされており、片方の送電線がＮ−１事故で系統から切り離されても支障を起こさずに運用できる設計になっている。しかし、近年、一般の発電事業者の系統接続の要求が増えている。それに対応するため容量を超えて発電設備を接続し、Ｎ−１事故の際にはその電源を制限する制限方法がＮ−１電制である。以上のように、送電線の高精度で安価な過負荷保護システムの需要が増えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２５７６６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の多端子送電線過負荷検出継電装置では、電圧情報を取込むことなく、電流情報のみを取込んで電流ベクトルを計算するために、電流の位相を合わせる必要がある。電流の位相を合わせるためには、時刻を同期させる必要がある。特許文献１に記載の多端子送電線過負荷検出継電装置において時刻を正確に同期させるためには、例えば送電線電流差動リレーのように時刻同期する必要がある。特許文献１に記載の多端子送電線過負荷検出継電装置では、時刻同期の手段として例えば特開昭６２−２６２６１５号に開示されている方法を使用することができる。この方法では相手端に情報を送信してから、相手端の情報を受信するまでの時間を計測し、この時間をもとにサンプリング同期を行う。この方法では、例えば光専用回線を使用することによって、伝送時間が変化しない通信手段を使用する必要があるが、各システム毎に光専用回線を用意するとコストが大きくなる。しかし、上述のように、送電線の過負荷保護システムでは高精度かつ安価であることの要求が高まっている。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、多端子送電線の任意の部分の電流の算出を時刻の同期をせずに行うことが可能な電流算出システムおよび電流の算出方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、多端子送電線の任意の部分の電流の算出を時刻の同期をせずに行うことを可能にする電流算出システムと電流の算出方法を鋭意検討した。その結果、本発明の電流算出システムと電流の算出方法は以下のように構成される。
【０００９】
本発明に従った電流算出システムは、多端子送電線の２以上の端子に設けられ端子の少なくとも電流値を計測する計測部と、計測部によって計測された電流値を用いて演算を行い、多端子送電線の電流算出対象区間の電流ベクトルＩを算出する演算部とを備える。電流値は、電流実効値または振幅値｜Ｉｎ｜と、自端電圧を基準とした電流位相θｎである。演算部は、少なくとも、各計測部によって計測された端子の電流実効値または振幅値｜Ｉｎ｜と電流位相θｎを各端子の電流ベクトルＩｎに変換し、２以上の端子について得られたそれぞれの電流ベクトルＩｎの合成計算によって電流算出対象区間の電流ベクトルＩを算出するように構成されている。
【００１０】
本発明に従った電流の算出方法は、演算部が多端子送電線の２以上の端子の少なくとも電流値を用いて演算を行い、多端子送電線の電流算出対象区間の電流ベクトルＩを算出する方法であって、電流値は、電流実効値または振幅値｜Ｉｎ｜と、自端電圧を基準とした電流位相θｎであり、演算部は、少なくとも端子の電流実効値または振幅値｜Ｉｎ｜と電流位相θｎを各端子の電流ベクトルＩｎに変換し、２以上の端子について得られたそれぞれの電流ベクトルＩｎの合成計算によって電流算出対象区間の電流ベクトルＩを算出する。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように、本発明によれば、多端子送電線の任意の部分の過負荷検出を低コストで行うことが可能な過負荷検出システムおよび過負荷検出方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の過負荷検出システムが設置される送電線の各区間を模式的に示す図である。
【図２】本発明の過負荷検出システムの第１実施形態を示す構成図である。
【図３】本発明の第１実施形態の過負荷検出システムの演算部の制御処理を示すフローチャートである。
【図４】本発明の過負荷検出システムの第２実施形態を示す構成図である。
【図５】本発明の第２実施形態の過負荷検出システムの演算部の制御処理を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２実施形態の過負荷検出システムにおいて充電電流を補正する場合の過負荷検出システムの端子と過負荷検出対象区間を含む構成の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下に示される実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で各種の変更が可能である。
【００１４】
＜第１実施形態＞
本発明の電流算出システムは、例えば過負荷検出システムとして用いられ得る。図１は、本発明の電流算出システムの１つの形態として過負荷検出システムが設置される送電線の各区間を模式的に示す図である。図１に示すように、送電線は複数の端子と分岐点を有する。例えば電源端（端子２１）に過負荷検出システムの親装置として演算部を設置し、過負荷を検出する過負荷検出対象区間の手前の分岐まで計測部を備える子装置を設置する。過負荷検出対象区間は多端子送電線の電流算出対象区間の一例である。親装置に各端子の子装置の計測部によって計測される電流値および電圧値が集約される。
【００１５】
図２は、本発明の過負荷検出システムの第１実施形態を示す構成図である。図２に示すように、過負荷検出システム１は、多端子送電線２の各端子２１，２２に設けられ端子２１，２２の電流値および電圧値を計測する計測部１１ａ，１１ｂと、計測部１１ａ，１１ｂによって計測された電流値および電圧値を用いて演算を行い、過負荷検出対象区間２ａの電流ベクトルを算出する演算部１３とを備える。演算部１３は、いずれかの計測部１１ａ，１１ｂ内に設けられていてもよく、計測部１１ａ，１１ｂとは別に設けられていてもよい。
【００１６】
計測部１１ａ，１１ｂは、電流入力部１１１と、電圧入力部１１２と、実効値位相計算部１１３と、情報送信部１１４とを備える。
【００１７】
電流入力部１１１は、各端子２１，２２の電流を測定する。電圧入力部１１２は、各端子２１，２２の電圧を測定する。
【００１８】
実効値位相計算部１１３は、電流入力部１１１によって測定された電流と電圧入力部１１２によって測定された電圧とに基づいて、一般的には、電流実効値｜Ｉｎ｜と、自端電圧を基準とした電流位相θｎを計算する。すなわち、端子２１の実効値位相計算部１１３では、電流実効値｜Ｉ２１｜と自端電圧を基準とした電流位相θ２１が計算され、端子２２の実効値位相計算部１１３では、電流実効値｜Ｉ２２｜と自端電圧を基準とした電流位相θ２２が計算される。なお、電流実効値の代わりに電流振幅値が計算されてもよい。
【００１９】
情報送信部１１４は、実効値位相計算部１１３によって計算された電流実効値｜Ｉｎ｜（｜Ｉ２１｜，｜Ｉ２２｜）と電流位相θｎ（θ２１，θ２２）を演算部１３に送信する。
【００２０】
演算部１３は、情報受信部１３１と、電流合成演算部１３２と、過負荷判定部１３５とを備える。
【００２１】
図３は、本発明の第１実施形態の過負荷検出システムの演算部の制御処理を示すフローチャートである。図３に示すように、演算部１３は以下の処理を行う。
【００２２】
ステップＳ１１では、演算部１３は、端子２１の情報送信部１１４から送信された電流実効値｜Ｉ２１｜と電流位相θ２１とを電流ベクトルＩ２１に変換し、端子２２の情報送信部１１４から送信された電流実効値｜Ｉ２２｜と電流位相θ２２とを電流ベクトルＩ２２に変換する。
【００２３】
ステップＳ１２では、演算部１３は、同一分岐に接続される２区間それぞれにおける、電流ベクトル（２区間が区間２２１，２２２である場合は電流ベクトルＩ２１，Ｉ２２）に基づいて、次の区間（２区間が区間２２１，２２２である場合は次の区間は区間２ａ）の電流ベクトルＩを算出する。
【００２４】
送電線事故による電圧の変化は保護によって短時間で除去されることを考えると、測定時点相互間の電圧位相差は線路による電圧降下によるもののみとみなせる。線路による電圧降下がもとの電圧に対して小さく、電圧降下による測定地点ごとの電圧位相差がないものと考えられる場合、２区間２２１，２２２の電流ベクトルＩ２１，Ｉ２２を用いた以下の加算計算によって、次の区間２ａの電流ベクトルＩが算出される。
Ｉ＝Ｉ２１−Ｉ２２
【００２５】
ステップＳ１３では、演算部１３は、次の区間（区間２ａ）が計算すべき最後の区間であるか否かを判断する。最後の区間であれば、ステップＳ１４に進む。最後の区間でなければ、ステップＳ１５で区間を１つ進めて、ステップＳ１２に戻る。
【００２６】
ステップＳ１４では、演算部１３は、電流ベクトルＩの大きさから、例えば過電流方式によって過負荷検出対象区間の過負荷を検出する。
【００２７】
ステップＳ１２は、隣接する別の区間を新たな過負荷対象区間として、新たな過負荷検出対象区間の電流ベクトルを算出することを繰り返し、系統のすべての区間について電流ベクトルが算出されるまで繰り返されてもよい。
【００２８】
以上のように、図１に示す区間２ａの過負荷は区間２２１と区間２２２の電流ベクトルから求められ、次の区間２ｂの過負荷は区間２ａの電流ベクトル（すなわち区間２２１と区間２２２の電流ベクトル）と区間２２３の電流ベクトルから求められ、さらに次の区間２ｃの過負荷は区間２ｂ（すなわち区間２２１と区間２２２と区間２２３）の電流ベクトルと区間２２４の電流ベクトルから求められる。このようにして、必要であれば、系統のすべての区間について電流ベクトルを求めることができる。この実施形態のように電流算出システムを過負荷検出システムとして用いる場合には、求められた各区間の電流ベクトルに基づいて各区間の過負荷が求められてもよく、系統のすべての区間について過負荷が求められてもよい。
【００２９】
このように、本発明の過負荷検出システム１では、計測部で計測された電流実効値または振幅値と電流位相とに基づいて演算された電流ベクトルの合成計算によって過負荷検出対象区間の電流の大きさを求めるので、時刻を同期させる必要がない。また、過負荷の区間と向きが特定され、過負荷の原因となる電源が正確に特定される。
【００３０】
過負荷を検出した場合、演算部１３は例えば、区間と電流方向に応じて制御指令を送信し、電源制限、負荷制限、系統変更等を行って過負荷を解消させることができる。なお、本発明の過負荷検出システムまたは過負荷検出方法によって過負荷が検出された場合、必要に応じて適切な処置がとられればよい。本発明の過負荷検出システムと過負荷検出方法は、Ｎ−１事故、Ｎ−１電制だけでなく、過負荷一般に対して適用されることができる。
【００３１】
情報送信部１１４から演算部１３に伝送路を通じて通信する際、通信間隔は過負荷検出時間である数十秒から数十分と比べて十分小さい時間であればよい。また、正確な時刻同期も必要なく、同様に数十秒から数十分と比べて十分小さい時間のタイミングのずれまで許容される。
【００３２】
本発明の伝送路は、例えば既設のＴＣＰ／ＩＰネットワーク等に接続して０．１秒オーダーで通信すればよく、時刻同期も必要ないため設備が非常に廉価になる。
【００３３】
以上のように、本発明の第１実施形態の過負荷検出システム１は、多端子送電線の２以上の端子２１，２２に設けられ端子の少なくとも電流値を計測する計測部１１ａ，１１ｂと、計測部１１ａ，１１ｂによって計測された電流値を用いて演算を行い、多端子送電線の電流算出対象区間の電流ベクトルＩを算出する演算部１３とを備える。電流値は、電流実効値または振幅値｜Ｉｎ｜と、自端電圧を基準とした電流位相θｎである。演算部１３は、少なくとも、各計測部１１ａ，１１ｂによって計測された端子の電流実効値または振幅値｜Ｉｎ｜と電流位相θｎを各端子の電流ベクトルＩｎに変換し、２以上の端子について得られたそれぞれの電流ベクトルＩｎの合成計算によって電流算出対象区間の電流ベクトルＩを算出するように構成されている。
【００３４】
また、第１実施形態の過負荷検出システム１においては、演算部１３は、電流算出対象区間の電流ベクトルＩの大きさから電流算出対象区間の過負荷を検出するように構成されている。
【００３５】
また、本発明の第１実施形態の過負荷検出システム１において行われる電流ベクトルの算出方法は、演算部１３が多端子送電線の２以上の端子２１，２２の少なくとも電流値を用いて演算を行い、多端子送電線の電流算出対象区間の電流ベクトルＩを算出する方法であって、電流値は、電流実効値または振幅値｜Ｉｎ｜と、自端電圧を基準とした電流位相θｎであり、演算部１３は、少なくとも端子の電流実効値または振幅値｜Ｉｎ｜と電流位相θｎを各端子の電流ベクトルＩｎに変換し、２以上の端子について得られたそれぞれの電流ベクトルＩｎの合成計算によって電流算出対象区間の電流ベクトルＩを算出する。
【００３６】
また、第１実施形態の過負荷検出システム１において行われる電流ベクトルの算出方法においては、演算部１３は、電流算出対象区間の電流ベクトルＩの大きさから電流算出対象区間の過負荷を検出する。
【００３７】
以上のように、本発明によれば、多端子送電線の任意の部分の電流の算出を時刻の同期をせずに行うことが可能な電流算出システムおよび電流の算出方法を提供することができる。
【００３８】
この実施形態においては、電流算出システムの一例として過負荷検出システムを用いて説明したが、本発明の電流算出システムは、制御、保護、計測等の様々な目的のために電流ベクトルを算出することが求められる種々のシステムに適用されることができる。
【００３９】
また、各計測部１１ａ，１１ｂは、内部に計測した電流情報をもとに、本発明に従った電流算出システムおよび電流の算出方法における電流合成計算とは独立して、自区間の過負荷検出・制御が可能であるように構成されてもよい。
【００４０】
＜第２実施形態＞
図４は、本発明の電流算出システムの別の形態として過負荷検出システムの第２実施形態を示す構成図である。図４に示すように、過負荷検出システム１ｂは、多端子送電線２の各端子２１，２２に設けられ端子２１，２２の電流値および電圧値を計測する計測部１１ａ，１１ｂと、計測部１１ａ，１１ｂによって計測された電流値および電圧値を用いて演算を行い、過負荷検出対象区間２ａの電流を算出する演算部１３とを備える。演算部１３は、いずれかの計測部１１ａ，１１ｂ内に設けられていてもよく、計測部１１ａ，１１ｂとは別に設けられていてもよい。
【００４１】
計測部１１ａ，１１ｂは、電流入力部１１１と、電圧入力部１１２と、実効値位相計算部１１３と、情報送信部１１４とを備える。
【００４２】
電流入力部１１１は、各端子２１，２２の電流を測定する。電圧入力部１１２は、各端子２１，２２の電圧を測定する。
【００４３】
実効値位相計算部１１３は、電流入力部１１１によって測定された電流と電圧入力部１１２によって測定された電圧とに基づいて、一般的には、電流実効値｜Ｉｎ｜と、電圧実効値Ｖｎと、自端電圧を基準とした電流位相θｎを計算する。すなわち、端子２１の実効値位相計算部１１３では、電流実効値｜Ｉ２１｜と、電圧実効値｜Ｖ２１｜と、自端電圧を基準とした電流位相θ２１が計算され、端子２２の実効値位相計算部１１３では、電流実効値｜Ｉ２２｜と、電圧実効値｜Ｖ２２｜と、自端電圧を基準とした電流位相θ２２が計算される。なお、電流実効値の代わりに電流振幅値が計算されてもよく、電圧実効値の代わりに電圧振幅値が計算されてもよい。
【００４４】
情報送信部１１４は、実効値位相計算部１１３によって計算された電流実効値｜Ｉｎ｜（｜Ｉ２１｜，｜Ｉ２２｜）と、電圧実効値｜Ｖｎ｜（｜Ｖ２１｜，｜Ｖ２２｜）と、電流位相θｎ（θ２１，θ２２）を演算部１３に送信する。
【００４５】
演算部１３は、情報受信部１３１と、電流合成演算部１３２と、内部メモリ１３３と、位相補正演算部１３４と、過負荷判定部１３５とを備える。
【００４６】
図５は、本発明の過負荷検出システムの演算部の制御処理を示すフローチャートである。図５に示すように、演算部１３は以下の処理を行う。
【００４７】
ステップＳ２１では、演算部１３は、端子２１の情報送信部１１４から送信された電流実効値｜Ｉ２１｜と電流位相θ２１とを電流ベクトルＩ２１に変換し、端子２２の情報送信部１１４から送信された電流実効値｜Ｉ２２｜と電流位相θ２２とを電流ベクトルＩ２２に変換する。
【００４８】
ステップＳ２２では、演算部１３は、同一分岐に接続される２区間それぞれにおける、電流ベクトルＩ２１，Ｉ２２と、電圧実効値｜Ｖ２１｜，｜Ｖ２２｜と、あらかじめ設定された線路インピーダンスＺｎ（Ｚ２１，Ｚ２２）とに基づいて、基準電圧と自端電圧の電圧位相差θを計算する。
【００４９】
ステップＳ２３では、演算部１３は電流ベクトルＩｎ（Ｉ２１，Ｉ２２）の位相を、ステップＳ２２において計算した基準電圧と自端電圧の電圧位相差θによって補正し、位相基準を共通にする。各端末は線路の電圧降下分だけ電圧の位相が変化している。そこで、端末毎に取得された電圧値および電流値と、予め設定された線路インピーダンスＺｎを入力とし、以下の演算によって電圧の位相差を補正する。
【００５０】
端子２１の電圧Ｖ２１を基準とした端子２２の電圧Ｖ２２ａと電流Ｉ２２ａを用いると、分岐２０における電圧Ｖ２０は、次のように表される。
Ｖ２０＝Ｖ２１−Ｚ２１・Ｉ２１＝Ｖ２２ａ＋Ｚ２２・Ｉ２２ａ  ・・・（１）
実際に端子２２の計測部１１ａ，１１ｂで測定される電圧Ｖ２２と電流Ｉ２２は、Ｖ２１基準のＶ２２分だけ位相がずれる。電流も同様の電圧基準で測定するため、同じだけ位相がずれる。Ｖ２１に対するＶ２２の位相をθとすると、実際に測定される電圧Ｖ２２と電流Ｉ２２は次のように表される。
Ｖ２２＝Ｖ２２ａ・ｅｊθ
Ｉ２２＝Ｉ２２ａ・ｅｊθ
電圧Ｖ２１を基準とした端子２２の電圧Ｖ２２ａと電流Ｉ２２ａは次のように表される。
Ｖ２２ａ＝Ｖ２２／ｅｊθ  ・・・（２ａ）
Ｉ２２ａ＝Ｉ２２／ｅｊθ  ・・・（２ｂ）
式２ａ，２ｂを式１に代入する。
Ｖ２０＝Ｖ２１−Ｚ２１・Ｉ２１＝Ｖ２２／ｅｊθ＋Ｚ２２・Ｉ２２／ｅｊθ
ｅｊθ＝（Ｖ２２＋Ｚ２２・Ｉ２２）／（Ｖ２１−Ｚ２１・Ｉ２１）
【００５１】
ステップＳ２４では、演算部１３は、２区間の電流ベクトル（２区間が区間２２１，２２２である場合には電流ベクトルＩ２１，Ｉ２２）を用いた以下の加算計算によって、次の区間（２区間が区間２２１，２２２である場合は次の区間は区間２ａ）の電流ベクトルＩを算出する。
Ｉ＝Ｉ２１−Ｉ２２ａ＝Ｉ２１−Ｉ２２／ｅｊθ
【００５２】
充電電流は次のように補正される。図６は、充電電流を補正する場合の過負荷検出システムの端子２１，２２と過負荷検出対象区間を含む構成の模式図である。
【００５３】
図６において、Ｉ２１ｂ，Ｉ２２ｂは測定地点より得られる電流であり、Ｉ２２ｂは位相補正後の電流である。Ｃ２１，Ｃ２２は正相キャパシタンスである。ＩＣ２１，ＩＣ２２は充電電流である。
【００５４】
基本の合成式は次の通りである。
Ｉ＝Ｉ２１ａ−Ｉ２２ａ  ・・・（３）
図６から測定点で得られる電流は次のように表される。
Ｉ２１ｂ＝Ｉ２１ａ＋ＩＣ２１
Ｉ２２ｂ＝Ｉ２２ａ−ＩＣ２２
Ｉ２１ａ＝Ｉ２１ｂ−ＩＣ２１  ・・・（４ａ）
Ｉ２２ａ＝Ｉ２２ｂ＋ＩＣ２２  ・・・（４ｂ）
式３、式４ａ，４ｂより、
Ｉ＝Ｉ２１ｂ−Ｉ２２ｂ−ＩＣ２１−ＩＣ２２
ＩＣ＝ＩＣ２１＋ＩＣ２２と置くと、
Ｉ＝Ｉ２１ｂ−Ｉ２２ｂ−ＩＣ
ステップＳ３の演算と組み合わせると、
Ｉ＝Ｉ２１ｂ−Ｉ２２ｂ／ｅｊθ−ＩＣ
以下に充電電流の算出方法を示す。正相キャパシタンスＣ２１，Ｃ２２は、線路に分布定数的に存在するが簡単のためＶ２０地点に集中して存在すると考えると、
ＩＣ＝ＩＣ２１＋ＩＣ２２
＝Ｖ２０・ｊωＣ２１＋Ｖ・ｊωＣ２２
ただしＶ２０は相電圧で、式１より、
Ｖ２０＝Ｖ２１−Ｚ２１・Ｉ２１
である。
【００５５】
なお、Ｃ２１，Ｃ２２はＶ２０地点に集中していると仮定したが、Ｃ２１はＶ２１、Ｃ２２はＶ２２に集中していると考えてもよく、π型線路を仮定してＣ２１はＶ２１とＶ２０に、Ｃ２２はＶ２２とＶ２０に１／２ずつ集中していると仮定してもよい。
【００５６】
ステップＳ２５では、演算部１３は、次の区間（区間２ａ）が計算すべき最後の区間であるか否かを判断する。最後の区間であれば、ステップＳ２６に進む。最後の区間でなければ、ステップＳ２７で区間を１つ進めて、ステップＳ２２に戻る。
【００５７】
ステップＳ２６では、演算部１３は、電流ベクトルＩの大きさから、例えば過電流方式によって過負荷検出対象区間の過負荷を検出する。
【００５８】
ステップＳ２５の後、隣接する別の区間を新たな過負荷対象区間として、新たな過負荷検出対象区間の電流ベクトルを算出することを繰り返し、系統のすべての区間について電流ベクトルを算出してもよい。
【００５９】
過負荷を検出した場合、演算部１３は、区間と電流方向に応じて制御指令を送信し、電源制限、負荷制限、系統変更等を行って過負荷を解消させる。
【００６０】
以上のように、第２実施形態の過負荷検出システム１ｂにおいては、計測部１１ａ，１１ｂは、さらに端子２１，２２の電圧値を計測する計測部１１ａ，１１ｂであり、電圧値は、電圧実効値または振幅値であり、演算部１３は、電流ベクトルＩｎと電圧実効値または振幅値｜Ｖｎ｜と予め設定された線路インピーダンスＺｎに基づいて基準電圧と自端電圧の電圧位相差θを計算し、電流位相θｎを電圧位相差θによって補正して位相基準を共通にするように構成されている。
【００６１】
また、第２実施形態の過負荷検出システム１ｂにおいて行われる電流ベクトルの算出方法においては、演算部１３は、さらに端子２１，２２の電圧値を用いて演算を行い、電圧値は、電圧実効値または振幅値であり、演算部１３は、電流ベクトルＩｎと電圧実効値または振幅値｜Ｖｎ｜と予め設定された線路インピーダンスＺｎに基づいて基準電圧と自端電圧の電圧位相差θを計算し、電流位相θｎを電圧位相差θによって補正して位相基準を共通にする。
【００６２】
第２実施形態の過負荷検出システム１ｂと過負荷検出方法のその他の構成は第１実施形態と同様である。
【００６３】
この実施形態においては、電流算出システムの一例として過負荷検出システムを用いて説明したが、本発明の電流算出システムは、制御、保護、計測等の様々な目的のために電流ベクトルを算出することが求められる種々のシステムに適用されることができる。
【００６４】
以上に開示された実施の形態と実施例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慮されるべきである。本発明の範囲は、以上の実施の形態と実施例ではなく、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修正や変形を含むものである。
【符号の説明】
【００６５】
１，１ｂ：過負荷検出システム、１１ａ，１１ｂ：計測部、１３：演算部、
２：多端子送電線、２１，２２：端子。
【要約】      （修正有）【課題】多端子送電線の任意の部分の電流の算出を時刻の同期をせずに行うことが可能な電流算出システムおよび電流の算出方法を提供する。【解決手段】過負荷検出システム１は、多端子送電線の２以上の端子２１、２２に設けられ端子の少なくとも電流値を計測する計測部１１ａ、１１ｂと、計測部１１ａ、１１ｂによって計測された電流値を用いて演算を行い、多端子送電線の電流算出対象区間の電流ベクトルＩを算出する演算部１３とを備える。電流値は、電流実効値または振幅値｜Ｉｎ｜と、自端電圧を基準とした電流位相θｎである。演算部１３は、少なくとも、各計測部１１ａ、１１ｂによって計測された端子の電流実効値または振幅値｜Ｉｎ｜と電流位相θｎを各端子の電流ベクトルＩｎに変換し、２以上の端子について得られたそれぞれの電流ベクトルＩｎの合成計算によって電流算出対象区間の電流ベクトルＩを算出するように構成されている。【選択図】図２【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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