(57)【要約】電力系統の潮流状態または運用形態が変化した場合でも、電力系統を監視することのできる電力系統監視装置を提供すること。電力系統監視装置１０は、計測値Ｄ１と設定値Ｄ２のうち一つ以上から少なくとも一つの運用許容値Ｄ４を計算する運用許容値計算部３１と、運用許容値計算部により計算された運用許容値と計測値と設定値のうち一つ以上から差異Ｄ５を計算する差異計算部３２と、運用許容値計算部により計算された運用許容値と差異計算部により計算された差異と設定値のうち一つ以上から、出力対象の運用許容値Ｄ６を選択する運用許容値選択部３３と、選択された出力対象の運用許容値について、計測値と設定値と運用許容値と差異のうち一つ以上を表示させる出力部４３と、を備える。
2020090021.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統における電力系統監視装置において、
計測値と設定値のうち一つ以上から少なくとも一つの運用許容値を計算する運用許容値計算部と、
前記運用許容値計算部により計算された前記運用許容値と前記計測値と前記設定値のうち一つ以上から差異を計算する差異分計算部と、
前記運用許容値計算部により計算された前記運用許容値と前記差異計算部により計算された差異と前記設定値のうち一つ以上から、所定の条件にしたがって出力対象の運用許容値を選択する運用許容値選択部と、
前記選択された出力対象の運用許容値について、前記計測値と前記設定値と前記運用許容値と前記差異のうち一つ以上を出力させる出力部と、
を備える電力系統監視装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電力系統監視装置において、
前記所定の条件は、複数の評価軸の中から選択される一つ以上の所定の評価軸に含まれる運用許容値の中から、所定の更新頻度を満たす運用許容値を抽出することである、
電力系統監視装置。
【請求項３】
請求項１に記載の電力系統監視装置おいて、
前記設定値は、運用目標値、運用上下限値、制約条件、閾値、マージン、フィルタ時定数、離散化条件、運用許容設定時間、許容電流算出条件、線路構成、線路抵抗、線種、系統構成、系統トポロジー、線路定数、発電機定数、系統データ、需給情報、の一つ以上である、電力系統監視装置。
【請求項４】
請求項１に記載の電力系統監視装置おいて、
前記計測値は、有効電力、無効電力、皮相電力、電圧、周波数、力率、気象条件、気温、風速、風向、日射量、負荷電流値、電線温度、周囲温度、テレメータ情報、スーパービジョン情報、の一つ以上である、電力系統監視装置。
【請求項５】
請求項１に記載の電力系統監視装置において、
前記運用許容値選択部は、前記運用許容値計算部により計算される少なくとも一つの運用許容値についてあらかじめ設定された優先度に基づいて、前記出力対象の運用許容値を選択する、電力系統監視装置。
【請求項６】
請求項１に記載の電力系統監視装置おいて、
前記運用許容値計算部は、運用許容値候補を、電流容量計算、ダイナミックレーティング計算、熱容量計算、状態推定計算、潮流計算、最適潮流計算、過渡安定性計算、定態安定性計算、電圧安定性計算、周波数安定性計算、カスケーディング計算、アイランディング計算、電力事業者間の送電ルール、の一つ以上から求めることを特徴とする、電力系統監視装置。
【請求項７】
請求項６に記載の電力系統監視装置おいて、
前記差異計算部は、前記運用許容値候補と前記設定値とから差異を計算し、前記差異の計算結果と前記設定値とに基づいて、前記出力対象の運用許容値を決定する、電力系統監視装置。
【請求項８】
請求項６に記載の電力系統監視装置おいて、
前記運用許容値選択部は、前記設定値を用いて、前記運用許容値候補をローパスフィルタ、移動平均フィルタ、ハイパスフィルタ、移動差分フィルタ、バンドパスフィルタ、の一つ以上に通すこと、あるいは離散化することにより、前記出力対象の運用許容値を決定する、電力系統監視装置。
【請求項９】
請求項１に記載の電力系統監視装置おいて、
前記運用許容値選択部は、前記運用許容値計算部により計算された運用許容値と前記計測値との差異から、前記出力対象の運用許容値を選択する、電力系統監視装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の電力系統監視装置おいて、
前記出力部は、一つ以上の前記出力対象の運用許容値を、一次元の数値、二次元の数値表、二次元の平面図、二次元のノモグラム図、三次元のノモグラム図、多次元図、多次元のノモグラム図、の少なくともいずれか一つとして出力する、電力系統監視装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の電力系統監視装置おいて、
前記出力部は、前記出力対象の運用許容値の時間遷移を通知するための通知手段をさらに備え、
前記通知手段は、
一次元の数値、コロンもしくは時刻の一つ以上の点滅、
二次元の時系列波形、二次元平面図もしくはノモグラム図における運転点の軌跡、
三次元ノモグラム図における運転点の軌跡もしくは多次元ノモグラム図における運転点の軌跡、
の少なくともいずれか一つ以上を出力することにより前記運用許容値の時間遷移を通知する、電力系統監視装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の電力系統監視装置おいて、
前記出力部は、入力される指示に基づき、前記出力対象の運用許容値の時間遷移について、再生、巻戻し、早送り、一時停止、一定時間のスキップ、リピートの少なくともいずれか一つ以上で出力させる、電力系統監視装置。
【請求項１３】
請求項５に記載の電力系統監視装置おいて、
前記優先度は、系統情報、運用情報、天候情報、運用制約、の少なくともいずれか一つ以上に基づいて設定される重み係数である、電力系統監視装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の電力系統監視装置おいて、
前記運用許容値選択部は、前記運用許容値計算部により計算された前記運用許容値と前記計測値との差異を計算し、前記差異に基づいて前記出力対象の運用許容値を選択する場合と、前記優先度により重み付けされた前記差異に基づいて、前記出力対象の運用許容値を選択する場合との、少なくともいずれか一方または両方を実行する、
電力系統監視装置。
【請求項１５】
電力系統を計算機により監視する電力系統監視方法において、
前記計算機は、
計測値と設定値のうち一つ以上から少なくとも一つの運用許容値を計算する運用許容値計算ステップと、
前記運用許容値計算ステップにより計算された前記運用許容値と前記計測値と前記設定値のうち一つ以上から差異を計算する差異計算ステップと、
前記運用許容値計算ステップにより計算された前記運用許容値と前記差異計算ステップにより計算された前記差異と前記設定値のうち一つ以上から、所定の条件にしたがって出力対象の運用許容値を選択する運用許容値選択ステップと、
前記選択された出力対象の運用許容値について、前記計測値と前記設定値と前記運用許容値と前記差異のうち一つ以上を出力させる出力ステップと、
を実行する、電力系統監視方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力系統監視装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、「電力系統に複数の監視点候補を設定しておき、その監視点候補における系統状態量をコンピュータに入力して系統状態量の変化を監視し、その変化量が設定範囲を越えている監視点候補と、系統状態量が設定範囲内の上下限近傍に保持されている時間が設定値を越えている監視点候補のいずれか一方あるいは双方を監視点として設定する」と記載されている（特許文献１要約参照）。【０００３】
特許文献２には、「計測値取り込み手段２は遠方監視制御装置１を経由して電力系統の潮流値を取り込む。潮流許容値算出手段５は系統運用条件に基づいて複数の潮流許容値を算出し、最小許容値判定手段６はそのうちの最小の潮流許容値を選択する。そして、潮流逸脱検出手段３は、計測値取り込み手段２で取り込んだ潮流値が最小許容値判定手段６で選択された最小潮流許容値を越えるか否かを判定し、計測された潮流値が最小潮流許容値を逸脱するときはアラーム出力手段４で警報を発生する。」と記載されている（特許文献２要約参照）。【０００４】
なお、電流容量計算、ダイナミックレーティング計算、熱容量計算は、非特許文献１，２に記載されている。状態推定計算は、非特許文献３に記載されている。潮流計算は、非特許文献４に記載されている。最適潮流計算は、非特許文献５に記載されている。過渡安定性計算は、非特許文献６，７に記載されている。定態安定性計算は、前記過渡安定性計算と同様の計算である定態安定性計算の方法を用いてもよいし、非特許文献８，９に記載の方法を用いてもよい。電圧安定性計算は、非特許文献１０，１１に記載されている。周波数安定性計算は、非特許文献１２に記載されている。送電ルールは、非特許文献１３に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１６４７５６号公報
【特許文献２】特開平９−１８２３１９号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】“Ｇｕｉｄｅ  ｆｏｒ  ｔｈｅｒｍａｌ  ｒａｔｉｎｇ  ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｓ  ｏｆ  ｏｖｅｒｈｅａｄ  ｌｉｎｅｓ”，  ＣＩＧＲＥ  ＴＢ６０１−Ｄｅｃｅｍｂｅｒ  （２０１４）
【非特許文献２】栗原郁夫、原亮一、猪股厚著：「送電系統へのダイナミックレーティング適用の有効性」、電気学会論文誌Ｂ−１２６巻１号（２００６）ｐｐ．３６−４２
【非特許文献３】Ｌａｒｓ  Ｈｏｌｔｅｎ，  Ａｎｄｅｒｓ  Ｇｊｅｌｓｖｌｋ、  Ｓｖｅｒｒｅ  Ａｄａｍ、  Ｆ．  Ｆ．  Ｗｕ，  ａｎｄ  Ｗｅｎ−Ｈｓ  Ｉｕｎｇ  Ｅ．  Ｌｉｕ，  ”Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ  ｏｆ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  Ｓｔａｔｅ  Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ”，  ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ  ｏｎ  Ｐｏｗｅｒ  Ｓｙｓｔｅｍｓ，  Ｖｏｌ．  ３  （１９８８），  ｐｐ．１７９８−１８０６
【非特許文献４】ＷＩＬＬＩＡＭ  Ｆ  ＴＩＮＮＥＹ、ＣＬＩＦＦＯＲＤ  Ｅ  ＨＡＲＴ，”Ｐｏｗｅｒ  Ｆｌｏｗ  Ｓｏｌｕｔｉｏｎ  ｂｙ  Ｎｅｗｔｏｎ‘ｓ  Ｍｅｔｈｏｄ”，ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ  ｏｎ  Ｐｏｗｅｒ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＡＮＤ  ＳＹＳＴＥＭＳ，ＶＯＬ．ＰＡＳ−８６，ＮＯ．１１（１９６７）ｐｐ．１４４９−１９６７
【非特許文献５】「電力系統の利用を支える解析・運用技術」電気学会技術報告第１１００号（２００７）ｐｐ．１１３〜１１７
【非特許文献６】Ｐｒａｂｈａ  Ｋｕｎｄｕｒ，”Ｐｏｗｅｒ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ  ａｎｄ  Ｃｏｎｔｒｏｌ”，Ｔｈｅ  Ｅｐｒｉ  Ｐｏｗｅｒ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ（１９９４）ｐｐ．８２７−９５４
【非特許文献７】「電力系統の利用を支える解析・運用技術」、電気学会技術報告第１１００号（２００７）ｐｐ．１０６−１１０
【非特許文献８】「電力系統の利用を支える解析・運用技術」、電気学会技術報告第１１００号（２００７）ｐｐ．１０５−１０６
【非特許文献９】Ｐｒａｂｈａ  Ｋｕｎｄｕｒ，”Ｐｏｗｅｒ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ  ａｎｄ  Ｃｏｎｔｒｏｌ”，Ｔｈｅ  Ｅｐｒｉ  Ｐｏｗｅｒ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ（１９９４）ｐｐ．６９９−８２２
【非特許文献１０】「電力系統の電圧安定性解析手法の開発」、電力中央研究所総合報告Ｔ３７（１９９５）、
【非特許文献１１】Ｐｒａｂｈａ  Ｋｕｎｄｕｒ，”Ｐｏｗｅｒ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ  ａｎｄ  Ｃｏｎｔｒｏｌ”，Ｔｈｅ  Ｅｐｒｉ  Ｐｏｗｅｒ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ（１９９４）ｐｐ．９７７−１０１２
【非特許文献１２】「電力系統の利用を支える解析・運用技術」、電気学会技術報告第１１００号（２００７）ｐｐ．１１２
【非特許文献１３】電力系統の電圧・無効電力制御調査専門委員会：「電力系統の電圧・無効電力制御」、電気学会技術報告、第７４３号、ｐｐ．１１（１９９９）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
将来、電力系統においては、再生可能エネルギーの電力系統への導入や、電力市場をベースにした電力取引が進展（活発化）することが考えられる。太陽光発電または風力発電などの再生可能エネルギーは、天候によって出力が変動する出力変動型の電源であるため、再生可能エネルギーの電力系統への導入が進むと、電圧階級および業者間（発電事業者、送配電事業者など）での潮流変化量が増加する。また、電力取引の活発化すると電力系統の潮流状態または運用形態は、複雑かつ頻繁に変化する。したがって、潮流状態または運用形態は、現在よりも複雑かつ頻繁に変化するため、現行の系統計画、運用および制御では電力系統を安定的かつ経済的に運用できない恐れがある。【０００８】
今後、潮流状態または運用形態がより複雑かつ頻繁に変化すると、監視点の設定を多頻度で変更することになる。したがって、特許文献１の技術では、系統安定と経済的運用との実現が困難になると考えられる。【０００９】
なお、特許文献１には「上記の監視点の設定は、制御対象の系統状態量を制御するタイミングごとに行うようにしてもよく、これによれば電力需要の急変する時間帯に適用することにより、電圧変動の少ない高品質の電力を供給できる。一方、夜間等のように電力需要の変化が少ない時間帯は、監視点設定の処理周期を長くすることができ、これによれば監視点設定のための冗長な演算処理を低減できる。」とも記載されているが、監視点を設定する周期についての具体的な開示は存在しない。【００１０】
また、今後、潮流状態または運用形態がより複雑かつ頻繁に変化すると、最小潮流許容値を多頻度で選択し直す必要が生じるため、特許文献２の技術では、運用者の使い勝手が低下し、系統安定と経済的運用との実現が困難となる。【００１１】
なお、ＤＲ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｔｉｎｇ、ダイナミックレーティング）という技術も従来から知られている。ＤＲでは、気温などの外部環境データを一定として算出する送変電設備の送電可能容量（潮流の運用許容値）を、リアルタイムまたは一定周期で収集した外部環境データを用いて算出する。ＤＲを用いて電力系統を運用する場合、運用許容値が多頻度で変化すると、運用者の手間が繁雑となり、系統安定と経済的運用との実現も困難となる。【００１２】
そこで、本発明の目的は、電力系統の潮流状態または運用形態が変化した場合でも、電力系統を監視することのできる電力系統監視装置および方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決すべく、本発明に従う電力系統監視装置は、計測値と設定値のうち一つ以上から少なくとも一つの運用許容値を計算する運用許容値計算部と、運用許容値計算部により計算された運用許容値と計測値と設定値のうち一つ以上から差異を計算する差異計算部と、運用許容値計算部により計算された運用許容値と差異計算部により計算された差異と設定値のうち一つ以上から、所定の条件にしたがって出力対象の運用許容値を選択する運用許容値選択部と、選択された出力対象の運用許容値について、計測値と設定値と運用許容値と差異のうち一つ以上を出力させる出力部と、を備える。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、選択された出力対象の運用許容値について、計測値と設定値と運用許容値と差異のうち一つ以上を所定の表示方法にしたがって表示させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施例１における電力系統監視装置の全体構成図である。
【図２】電力系統監視装置のハードウェア構成を含む全体構成図である。
【図３】プログラムデータベースの内容を示す構成図である。
【図４】電力系統監視処理のフローチャートである。
【図５】運用許容値計算処理のフローチャートである。
【図６】差異計算処理および運用許容値選択処理のフローチャートである。
【図７】設定値データを示す図である。
【図８】運用許容値選択処理の計算結果の一例を示す。
【図９】運用許容値計算処理の計算結果の一例を示す。
【図１０】運用許容値計算処理の計算結果の一例である。
【図１１】運用許容値計算処理の計算結果の一例である。
【図１２】運用許容値選択処理の計算結果の一例である。
【図１３】運用許容値選択処理の計算結果の一例である。
【図１４】運用許容値選択処理の計算結果の一例である。
【図１５】系統図を表示する系統図画面の一例を示す。
【図１６】系統監視画面の一例を示す。
【図１７】系統監視画面の運転軌跡を表示した例を示す。
【図１８】運用許容値の計算結果画面の一例を示す。
【図１９】実施例２における電力系統監視装置の全体構成図である。
【図２０】電力系統監視装置のハードウェア構成を含む全体構成図である。
【図２１】優先度データの一例を示す。
【図２２】差異計算処理および運用許容値選択処理のフローチャートである。
【図２３】系統監視画面の一例を示す。
【図２４】実施例３における電力系統監視装置の全体構成図である。
【図２５】電力系統監視装置のハードウェア構成を含む全体構成図である。
【図２６】プログラムデータベースの内容を示す構成図である。
【図２７】実施例３における電力系統監視処理のフローチャートである。
【図２８】差異計算処理および運用許容値選択処理および運用許容値指令選択処理のフローチャートである。
【図２９】改善策の決定結果を示す説明図である。
【図３０】他の改善策の決定結果を示す説明図である。
【図３１】運用支援画面の一例である。
【図３２】実施例４における電力系統監視装置の全体構成図である。
【図３３】電力系統監視装置のハードウェア構成を含む全体構成図である。
【図３４】プログラムデータベースの内容を示す構成図である。
【図３５】電力系統監視処理を示すフローチャートである。
【図３６】実施例５における電力系統監視装置の全体構成図である。
【図３７】電力系統監視装置のハードウェア構成を含む全体構成図である。
【図３８】プログラムデータベースの内容を示す構成図である。
【図３９】電力系統監視処理を示すフローチャートである。
【図４０】運用許容値の評価を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。本実施形態に係る電力系統監視装置は、電力系統を自動、手動または半自動で監視することができる。本実施形態に係る電力系統監視装置は、電力系統を監視するユーザの判断を支援できるため、電力系統監視支援装置と呼ぶこともできる。ここで、「ユーザの判断を支援」とは、例えば、制御の判断、違反度合いの判断、問題箇所の判断、改善策をどれにするかという判断、整定値をどれにするかという判断のいずれか一つまたは複数または全てを含む。
【００１７】
本実施形態では、一つの例として、電力系統を監視するために使用される運用制約を示す運用制約情報（例えば、運用範囲、運用の上限値または下限値、ノモグラムなど）の表示内容（出力内容）および表示方法（出力方法）を、電力系統の潮流状態または運用形態にしたがって動的に変更させる。運用制約情報は、運用許容値を含む情報である。電力系統監視装置は、出力対象の運用許容値を、ディスプレイ装置などに表示させることもできるし、他の装置へ送信したり出力したりすることもできる。以下では、出力とは表示出力である場合を例に挙げて説明する。
【００１８】
本実施形態に係る電力系統監視装置は、複数の評価軸（監視対象の変数（ＰＱＶＦ等）の運用許容値を評価する軸）について、運用許容値を計算する。そして、本実施形態に係る電力系統監視装置は、計算された運用許容値の中から所定の条件にしたがって、出力対象の運用許容値を選択し、出力部から表示させる。すなわち、電力系統監視装置は、選択された評価軸においてそれぞれ計算された運用許容値（運用許容値の候補とも呼ぶことができる）の中から、所定の頻度で更新されるように出力対象の運用許容値を選択する。
【００１９】
本実施形態では、各事業者間に跨がって電力が供給される一つまたは複数のパス（送電ルート）における監視対象（例えば、Ｐ（フェンス潮流）、Ｑ、Ｖ、Ｆ、など）について多次元の運用制約情報をそれぞれ作成することができる。本実施形態では、全ての運用制約情報または選択された一部の運用制約情報をユーザへ提供することができる。運用制約情報の提供先は、ユーザの使用するコンピュータ端末でもよいし、外部の制御システムでもよい。本実施形態では、運用制約情報を提供する際に、その提供方法を制御することもできる。例えば、運用制約情報に含まれる情報の全部または一部について更新頻度を低下させることができる。
【００２０】
本実施形態では、後述のように、計算条件と計測値を基に運用許容値を計算し、計算結果と設定値を基に運用許容値の出力内容と頻度を変更する。これにより、本実施形態に係る電力系統監視装置は、監視対象の電力系統の潮流状態または運用形態が複雑かつ頻繁に変化した場においても、系統安定または経済的運用の少なくともいずれか一つまたは両方を実現することができる。
【００２１】
すなわち本実施形態に係る電力系統監視装置は、例えば、計算条件と計測値の一つ以上から運用許容値を計算する運用許容値計算部３１と、前記運用許容値計算部３１の計算結果Ｄ４（運用許容値）と計測値Ｄ１と設定値Ｄ２の一つ以上から差異（例えば、差分または割合など）Ｄ５を計算する差異計算部３２と、前記運用許容値計算部３１の計算結果Ｄ４と前記差異計算部３２の計算結果Ｄ５（差異）と設定値Ｄ２の一つ以上から運用許容値を選択する運用許容値選択部３３と、計算条件と計測値Ｄ１と設定値Ｄ２と前記運用許容値計算結果Ｄ４と前記差異計算結果Ｄ５と運用許容値選択結果Ｄ６の一つ以上を表示する出力部４３と、を備える。
【００２２】
このように構成される電力系統監視装置によれば、設定値と計測値に基づいて運用許容値の内容または頻度を変更することができる。したがって、本実施形態の電力系統監視装置は、監視対象の電力系統の潮流状態または運用形態が現行の構成よりも複雑かつ頻繁に変化する場合であっても、系統安定や経済的運用の少なくともいずれか一つまたは両方を実現することができる。さらに、本実施形態によれば、電力系統監視装置の運用に対して、ユーザ（運用者）は頻繁に設定値を変更する必要がなくなるため、ユーザの労力を低減することができ、ユーザの使い勝手が向上する。
【００２３】
本実施形態には、以下の構成を持つ電力監視装置または電力監視方法が開示される。それらの電力系統監視装置または電力監視方法は、一つまたは複数の計算機上で動作するコンピュータプログラムにより実現されてもよい。さらに、そのコンピュータプログラムは、通信ネットワーク上を流通することもできるし、記憶媒体に記憶された状態で流通することもできる。
【００２４】
（構成１）
電力系統における電力系統監視装置１０において、
計測値Ｄ１と設定値Ｄ２のうち一つ以上から少なくとも一つの運用許容値Ｄ４を計算する運用許容値計算部３１と、
前記運用許容値計算部３１により計算された前記運用許容値Ｄ４と前記計測値Ｄ１と前記設定値Ｄ２のうち一つ以上から差異を計算する差異計算部３２と、
前記運用許容値計算部３１により計算された前記運用許容値Ｄ４と前記差異計算部３２により計算された差異Ｄ５と前記設定値Ｄ２のうち一つ以上から、所定の条件にしたがって出力対象の運用許容値Ｄ６を選択する運用許容値選択部３３と、
前記選択された出力対象の運用許容値Ｄ６について、前記計測値Ｄ１と前記設定値Ｄ２と前記運用許容値Ｄ６と前記差異Ｄ５のうち一つ以上を出力させる出力部４３と、
を備える電力系統監視装置。
【００２５】
（構成２）
構成１に記載の電力系統監視装置において、
前記所定の条件は、複数の評価軸の中から選択される一つ以上の所定の評価軸に含まれる運用許容値の中から、所定の更新頻度を満たす運用許容値を抽出することである、
電力系統監視装置。
【００２６】
（構成３）
構成１に記載の電力系統監視装置おいて、
前記設定値Ｄ２は、運用目標値、運用上下限値、制約条件、閾値、マージン、フィルタ時定数、離散化条件、運用許容設定時間、許容電流算出条件、線路構成、線路抵抗、線種、系統構成、系統トポロジー、線路定数、発電機定数、系統データ、の一つ以上である、電力系統監視装置。
【００２７】
（構成４）
構成１に記載の電力系統監視装置おいて、
前記計測値Ｄ１は、有効電力、無効電力、皮相電力、電圧、周波数、力率、気象条件、気温、風速、風向、日射量、負荷電流値、電線温度、周囲温度、テレメータ情報、スーパービジョン情報、の一つ以上である、電力系統監視装置。
【００２８】
（構成５）
構成１に記載の電力系統監視装置において、
前記運用許容値選択部３３Ａは、前記運用許容値計算部により計算される少なくとも一つの運用許容値についてあらかじめ設定された優先度Ｄ８に基づいて、前記出力対象の運用許容値を選択する、電力系統監視装置。
【００２９】
（構成６）
構成１に記載の電力系統監視装置おいて、
前記運用許容値計算部３１は、運用許容値候補を、電流容量計算、ダイナミックレーティング計算、熱容量計算、潮流計算、過渡安定性計算、定態安定性計算、電圧安定性計算、周波数安定性計算、カスケーディング計算、アイランディング計算、電力事業者間の送電ルール、の一つ以上から求めることを特徴とする、電力系統監視装置。
【００３０】
（構成７）
構成６に記載の電力系統監視装置おいて、
前記差異計算部３２は、前記運用許容値候補と前記設定値とから差異を計算し、前記差異の計算結果と前記設定値とに基づいて、前記出力対象の運用許容値を決定する、電力系統監視装置。
【００３１】
（構成８）
構成６に記載の電力系統監視装置おいて、
前記運用許容値選択部３３は、前記設定値を用いて、前記運用許容値候補をローパスフィルタ、移動平均フィルタ、ハイパスフィルタ、移動差分フィルタ、バンドパスフィルタ、の一つ以上に通すこと、あるいは離散化することにより、前記出力対象の運用許容値を決定する、電力系統監視装置。
【００３２】
（構成９）
構成１に記載の電力系統監視装置おいて、
前記運用許容値選択部３３は、前記運用許容値計算部により計算された運用許容値と前記計測値との差異から、前記出力対象の運用許容値を選択する、電力系統監視装置。
【００３３】
（構成１０）
構成１に記載の電力系統監視装置おいて、
前記出力部４３は、一つ以上の前記出力対象の運用許容値を、一次元の数値、二次元の数値表、二次元の平面図、二次元のノモグラム図、三次元のノモグラム図、多次元図、多次元のノモグラム図、の少なくともいずれか一つとして出力する、電力系統監視装置。
【００３４】
（構成１１）
構成１０に記載の電力系統監視装置おいて、
前記出力部４３は、前記出力対象の運用許容値の時間遷移を通知するための通知手段をさらに備え、前記通知手段は、一次元の数値、コロンもしくは時刻の一つ以上の点滅、二次元の時系列波形、二次元平面図もしくはノモグラム図における運転点の軌跡、三次元ノモグラム図における運転点の軌跡もしくは多次元ノモグラム図における運転点の軌跡、の少なくともいずれか一つ以上を出力することにより前記運用許容値の時間遷移を通知する、電力系統監視装置。
【００３５】
（構成１２）
構成１１に記載の電力系統監視装置おいて、
前記出力部４３は、入力される指示に基づき、前記出力対象の運用許容値の時間遷移について、再生、巻戻し、早送り、一時停止、一定時間のスキップ、リピートなど、の少なくともいずれか一つ以上で出力させる、電力系統監視装置。
【００３６】
（構成１３）
構成５に記載の電力系統監視装置おいて、
前記優先度Ｄ８は、系統情報、運用情報、天候情報、運用制約、の少なくともいずれか一つ以上に基づいて設定される重み係数である、電力系統監視装置。
【００３７】
（構成１４）
構成１３に記載の電力系統監視装置おいて、
前記運用許容値選択部３３Ａは、前記運用許容値計算部により計算された前記運用許容値と前記計測値との差異を計算し、前記差異に基づいて前記出力対象の運用許容値を選択する場合と、前記優先度により重み付けされた前記差異に基づいて、前記出力対象の運用許容値を選択する場合との、少なくともいずれか一方または両方を実行する、
電力系統監視装置。
【００３８】
（構成１５）  
電力系統を計算機により監視する電力系統監視方法において、
前記計算機は、
計測値と設定値のうち一つ以上から少なくとも一つの運用許容値を計算する運用許容値計算ステップと、
前記運用許容値計算ステップにより計算された前記運用許容値と前記計測値と前記設定値のうち一つ以上から差異を計算する差異計算ステップと、
前記運用許容値計算ステップにより計算された前記運用許容値と前記差異計算ステップにより計算された前記差異と前記設定値のうち一つ以上から、出力対象の運用許容値を選択する運用許容値選択ステップと、
前記選択された出力対象の運用許容値について、前記計測値と前記設定値と前記運用許容値と前記差異のうち一つ以上を所定の出力方法に基づき出力させる出力ステップと、
を実行する、電力系統監視方法。
【００３９】
（構成１６）
構成１３に記載の電力系統監視装置おいて、
前記運用許容値選択部３３Ａは、前記運用許容値計算結果と前記計測値の差異計算をして、前記差異計算結果から、出力対象の運用許容値を選択する場合と、前記差異計算結果に前記優先度の重み付けをしてから、出力対象の運用許容値を選択する場合の両方または片方を計算することを特徴とする、電力系統監視装置。
【００４０】
（構成１７）
構成１６に記載の電力系統監視装置おいて、
前記出力部４３は、前記優先度の重み付けをせずに出力する運用許容値を選択する場合と、前記優先度の重み付けをしてから出力対象の運用許容値を選択する場合の差異値を出力し、両者の切替えができることを特徴とする、電力系統監視装置。
【００４１】
上述した構成以外の他の構成も、後述する実施例の記載および図面の記載に基づいて得ることができる。
【実施例１】
【００４２】
図１〜図１８を用いて実施例１を説明する。以下の説明は、本発明の内容の一例を示すものである。本発明は以下の説明に限定されず、本明細書に開示される技術的思想の範囲内において、当業者による様々な変更および修正が可能である。【００４３】
本実施例に係る電力系統監視装置１０は、計測値データＤ１と設定値データＤ２とを用いて運用許容値Ｄ４を計算し、運用許容値の計算結果データＤ４と計測値データＤ１と設定値データＤ２との一つ以上から差異Ｄ５を計算し、運用許容値計算結果データＤ４と差異計算結果データＤ５と設定値データＤ２との一つ以上から運用許容値Ｄ６を選択し、計測値データＤ１と設定値データＤ２と運用許容値計算結果データＤ４と差異計算結果データＤ５と運用許容値選択結果データＤ６の一つ以上を表示する。【００４４】
電力系統監視装置１０の機能は、例えば、データ取得部４０と、計算部４１と、結果格納部４２と、表示出力制御部４３とに大別できる。データ取得部４０は、入力データＤ４０を取得する。入力データＤ４０は、データＤ１（計測値Ｄ１）とデータＤ２（設定値Ｄ２）とを含む。データＤ１は、計測値データベースＤＢ１で管理される。データＤ２は、設定値データベースＤＢ２で管理される。計算部４１は、運用許容値計算部３１と、差異計算部３２と、運用許容値選択部３３とを備える。以下、これら各機能３１〜３３を計算部３１〜３３と呼ぶことがある。【００４５】
結果格納部４２は、結果データＤ４２を格納する。結果データＤ４２は、データＤ４（運用許容値の計算結果）と、データＤ５（差異の計算結果）と、データＤ６（運用許容値の選択結果）とを含む。データＤ４は、運用許容値計算結果データベースＤＢ４で管理される。データＤ５は、差異計算結果データベースＤＢ５で管理される。データＤ６は、運用許容値選択結果データベースＤＢ６で管理される。以下、計測値データベースＤＢ１をデータベースＤＢ１と簡素化して示すように、各データベースＤＢ１〜ＤＢ６の名称を簡略化して表現する場合がある。【００４６】
以下、計測値データＤ１、設定値データＤ２を計測値Ｄ１、設定値Ｄ２と簡略化して呼ぶ場合がある。他のデータＤ４〜Ｄ６等についても適宜簡略化することがある。【００４７】
計測値Ｄ１は、運用許容値計算部３１と差異計算部３２とに入力される。設定値Ｄ２は、各計算部３１〜３３に入力される。【００４８】
計測値Ｄ１は、例えば、潮流のＰＱＶＦ（有効電力値、無効電力値、電圧値、周波数）である。計測値Ｄ１は時系列データでもよい。設定値Ｄ２は、例えば、予め設定された一つ以上の運用許容値（時系列データでもよい）と、要否を判定するための閾値等である。運用許容値は、運用範囲を示す値であってもよいし、運用の上限値または下限値でもよいし、ノモグラムであってもよい。運用許容値は、計測値Ｄ１および系統の構成を示すデータ（系統データ）から算出することもできる。【００４９】
運用許容値計算部３１の計算結果である運用許容値Ｄ４は、データベースＤＢ４と差異計算部３２に入力される。差異計算部３２の計算結果である差異Ｄ５は、データベースＤＢ５と運用許容値選択部３３とに入力される。運用許容値選択部３３は、設定値Ｄ１と運用許容値Ｄ４と差異Ｄ５に基づいて、出力対象の運用許容値Ｄ６を選択する。選択された運用許容値Ｄ６は、データベースＤ６に入力される。【００５０】
「出力部」としての出力制御部４３は、ユーザへ提供する情報の内容とタイミングを制御する。【００５１】
図２は、電力系統監視装置１０のハードウェア構成と電力系統１００の全体構成とを示している。図２は、複数の電力系統１００ａ，１００ｂ，１００ｃの間をまたがって電力が融通される状況を示す。電力系統１００ａ，１００ｂ，１００ｃを区別しない場合、電力系統１００と呼ぶ。図２には、例えば、電源、母線、線路、負荷、電力用コンデンサ、分路リアクトル、計測装置、発電機、変圧器、位相調整装置などが含まれるが、図中では適宜省略している。【００５２】
電力系統１００では、線路（ブランチ）と母線（ノード）と変圧器（不図示）とタップ付き変圧器（不図示）とを介して、複数の装置が接続されている。線路１４１ａｂ，１４２ａｂ，１４１ｃｂ，１４２ｃｂ，１４１ｓｃ，１４２ａｃを区別せずに、線路１４０と呼ぶことがある。母線１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃを区別せずに、母線１２０と呼ぶことがある。【００５３】
電力系統１００に含まれる装置としては、例えば、電源、負荷、電力用コンデンサ（ＳＣ：Ｓｔａｔｉｃ  Ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ）、分路リアクトル（ＳｈＲ：Ｓｈｕｎｔ  Ｒｅａｃｔｏｒ）、計測装置（例えば装置４４）、制御可能なその他の装置がある。【００５４】
制御可能なその他の装置には、例えば、バッテリー、充放電可能な二次電池、ＥＶの蓄電池、フライホイール、その他の調相設備（ＳＶＣ（Ｓｔａｔｉｃ  Ｖａｒ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ：静止型無効電力補償装置）、ＳＶＧ（Ｓｔａｔｉｃ  Ｃ  Ｖａｒ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ：静止型無効電力発生装置）、ＬＰＣ（Ｌｏｏｐ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ：位相調整器付き変圧器）等）がある。各電力系統が上述の装置を全て備えている必要はない。【００５５】
計測装置４４ａ，４４ｂは、図２では電力系統１００ａのみに設けられているかのように示すが、他の電力系統１００ｂ，１００ｃにも計測装置を設けることもできる。区別しない場合、計測装置４４と呼ぶ。各電力系統１００ａ〜１００ｃに含まれる計測装置４４は、通信ネットワークＣＮを介して、電力系統監視装置１０の通信部１３に接続されている。通信ネットワークＣＮは、送配電線を利用した通信ネットワークでもよいし、光ファイバーなどを用いた通信ネットワークでもよいし、無線通信ネットワークでもよい。【００５６】
電力系統１００に含まれる電源としては、例えば、回転系電源、分散型電源、インバータ連系電源がある。回転系電源は、例えば、火力発電機、水力発電機、原子力発電機などである。分散型電源は、例えば、太陽光発電装置、風力発電装置などである。インバータ連系電源とは、インバータを介して電力系統１００に接続する電源である。【００５７】
ここで、計測値データＤ１の例は、上述の通り、ノード電圧Ｖ、ブランチ電流Ｉ、有効電力Ｐ、無効電力Ｑ、力率Φ、タップ値、ノードやブランチや変圧器やＳＣやＳｈＲなどの開閉器の入り切り情報などのいずれか一つまたは複数である。計測値データＤ１は、通信ネットワークＣＮを介して計測値データベースＤＢ１へ送信されて記憶される。【００５８】
計測装置４４は、例えば、上述の各計測値データＤ１のいずれか一つまたは複数を計測する、計器用変圧器（ＶＴ：Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ）または計器用変圧器（ＰＴ：Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ）または計器用変流器（ＣＴ：Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ））である。計測装置４４は、例えば、データを計測した箇所を識別する識別子（ＩＤ）、計測装置の内蔵タイムスタンプなどを含む計測値データＤ１を作成する機能と、作成した計測値データＤ１を電力系統監視装置１０へ送信する機能を有する。計測値データＤ１は、例えば、テレメータ（ＴＭ：Ｔｅｌｅｍｅｔｅｒ）またはスーパービジョン（ＳＶ：Ｓｕｐｅｒ  Ｖｉｓｉｏｎ）などのように生成することもできる。【００５９】
計測装置４４は、ＧＰＳを利用した絶対時刻付きの電力情報（電圧のフェーザ情報）を計測する装置、または、位相計測装置（ＰＭＵ：Ｐｈａｓｏｒ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  Ｕｎｉｔｓ）、または他の種類の計測機器でもよい。さらに計測装置４４は、電力系統１００内に設けられる必要はなく、母線１２０または線路１４０に設置されてもよい。すなわち、計測装置４４は、電源と変圧器とタップ付き変圧器と負荷と電力用コンデンサと分路リアクトルと計測装置４４に接続する、母線や線路などに設置されてもよい。【００６０】
図２では、計測値データＤ１は、電力系統１００ａのデータを計測しており、電力系統１００ｂや電力系統１００ｃからはデータを計測していないように図面に記載したが、電力系統Ａの運用において、電力系統監視装置１０が使用される場合を想定した一例であり、実際には、電力系統１００ｂや電力系統１００ｃからのデータを受信してもよい。【００６１】
電力系統監視装置１０の計測値データベースＤＢ１は、通信ネットワークＣＮを介して各計測装置４４から計測値データＤ１を直接受信することもできるし、他の装置を経由して間接的に受信することもできる。例えば、計測値データＤ１は、他の監視装置に一端集約されてから、通信ネットワークＣＮを介して設定値データベースＤＢ２へ送られてもよい。または、計測値データＤ１は、計測装置４４や他の監視装置から通信ネットワークＣＮを介して計測値データベースＤＢ１に受信されてもよい。他の監視装置とは、例えば、中央給電指令所、系統給電指令所、基幹系統給電指令所、地方給電所または系統安定性監視サーバ（いずれも不図示）などである。【００６２】
電力系統監視装置１０の構成について説明する。電力系統監視装置１０は、例えば、表示部１１、入力部１２、通信部１３、マイクロプロセッサ（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１４、メモリ１５、計測値データベースＤＢ１、設定値データベースＤＢ２、運用許容値計算結果データベースＤＢ４、差異計算結果データベースＤＢ５、運用許容値選択結果データベースＤＢ６、プログラムデータベースＤＢ７を含んでおり、各構成要素１１〜１５，ＤＢ１〜ＤＢ７はバスＢＬにより接続されている。マイクロプロセッサ１４は、コンピュータまたは計算機サーバとして構成されてもよい。【００６３】
表示部１１は、管理者または運用者といったユーザへ電力系統監視装置１０から情報を提供するための装置である。表示部１１は、例えば、ディスプレイ装置として構成することができる。ディスプレイ装置に代えて、またはディスプレイ装置と共に、プリンタ装置または音声出力装置等を用いて表示部１１を構成してもよい。あるいは、表示部１１は、図外の他の装置へ情報を出力するインターフェースを備えてもよい。表示部１１を「情報提供部」と呼ぶこともできる。【００６４】
入力部１２は、ユーザからの情報または指示を電力系統監視装置１０へ入力するための装置である。入力部１２は、例えば、キーボードスイッチ、マウス等のポインティング装置、タッチパネル、音声指示装置等の少なくともいずれか一つを備えて構成できる。【００６５】
通信部１３は、通信ネットワークＣＮに接続するための回路と通信プロトコルとを備える装置である。【００６６】
ＣＰＵ１４は、プログラムデータベースＤＢ７から所定のコンピュータプログラムを読み込んで実行する。ＣＰＵ１４は、一つまたは複数の半導体チップとして構成してもよいし、または、計算サーバのようなコンピュータ装置として構成してもよい。【００６７】
メモリ１５は、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）として構成される。メモリ１５は、プログラムデータベースＤＢ７から読み出されたコンピュータプログラムを記憶したり、各処理に必要な計算結果データおよび画像データ等を記憶したりする。メモリ１４に格納された画面データは、表示部１１に送られて表示される。表示される画面の例は後述する。【００６８】
図３を参照して、プログラムデータベースＤＢ７の記憶内容を説明する。図３は、プログラムデータベースＤＢ７には、例えば、運用許容値計算プログラムＰ１０、差異計算プログラムＰ１１、運用許容値選択プログラムＰ１２、出力プログラムＰ１３が格納されている。【００６９】
図２に戻る。ＣＰＵ１４は、プログラムデータベースＤＢ７からメモリ１４に読み出された計算プログラム（運用許容値計算プログラムＰ１０、差異計算プログラムＰ１１、運用許容値選択プログラムＰ１２、出力プログラムＰ１３）を実行することにより、運用許容値計算、差異計算、運用許容値選択、出力すべき画像データの指示、および各データベースのデータ検索等を行う。【００７０】
メモリ１４は、出力用（表示用）の画像データ、計測値データＤ１、設定値データＤ２、各計算で使用する一時データ、および各計算での計算結果データを一旦格納するメモリである。ＣＰＵ１４は、出力させるために必要な画像データを生成して、表示部１１（例えばディスプレイ画面）に表示させる。【００７１】
ユーザへ情報（運用許容値を管理するための画像データなど）をするための出力部と、電力系統監視装置１０の保守などを行うための出力部とを分けてもよい。すなわち、電力系統監視装置１０とは別体に構成されたコンピュータ端末に、ユーザへ提供する情報を表示させてもよい。電力系統監視装置１０には、各コンピュータプログラムまたはデータベースの書き換えを行うための出力部を設ければよい。ユーザへ情報を提供するコンピュータ端末は、デスクトップ型、ノート型、またはタブレット型のパーソナルコンピュータでもよいし、携帯情報端末（いわゆるスマートフォンを含む）であってもよい。通常の二次元画面に代えて、ＶＲ（仮想現実：Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｒｅａｌｉｔｙ）、ＡＲ（拡張現実：Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ  Ｒｅａｌｉｔｙ）、ＭＲ（複合現実：Ｍｉｘｅｄ  Ｒｅａｌｉｔｙ）を用いてもよい。【００７２】
電力系統監視装置１０には、大きく分けて６個のデータベースが格納される。プログラムデータベースＤＢ７を除く、計測値データベースＤＢ１と設定値データベースＤＢ２と運用許容値計算結果データベースＤＢ４と差異計算結果データベースＤＢ５と運用許容値選択結果データベースＤＢ６と、について説明する。【００７３】
計測値データベースＤＢ１  には、計測値データＤ１が含まれる。計測値データＤ１には、上述の通り、有効電力Ｐ、無効電力Ｑ、電圧Ｖ、周波数、電圧位相角δ、電流Ｉ、力率Φ、タップ値、電力系統とノードまたはブランチまたは変圧器またはＳＣまたはＳｈＲなどとの間に設けられた開閉器の入り切り情報、時刻情報、気象条件、気温、風速、日射量、負荷電流値、電線温度、周囲温度、テレメータ情報、スーパービジョン情報などが含まれる。【００７４】
計測値データＤ１は、時刻スタンプ付きデータやＰＭＵデータでもよい。例えば、電力系統１００に接続するノード１２０における電圧および電圧位相角と、電力系統１００に接続するノード１２０に接続するブランチ１４０の線路電流（Ｉ）または線路潮流（Ｐ＋ｊＱ）と、電力系統１００に接続するノード１２０に接続する変圧器やタップ付き変圧器の線路電流（Ｉ）または線路潮流（Ｐ＋ｊＱ）と、変圧器に接続するノード１２１の電圧Ｖおよび電圧位相角δと、ノード１２１に接続する電源の電圧Ｖや電流Ｉや有効電力Ｐや無効電力Ｑや力率Φや、負荷の電圧Ｖや電流Ｉや有効電力Ｐや無効電力Ｑや力率Φと、計測装置４４やその他の監視装置などから通信ネットワークを介して計測する電力系統１００に接続するその他のノードやブランチや電源や負荷や制御装置などの電圧Ｖや電流Ｉや有効電力Ｐや無効電力Ｑや力率Φや電圧Ｖおよび電圧位相角δや、変圧器やタップ付き変圧器のタップ値や、ノードやブランチや変圧器やＳＣやＳｈＲなどの間の開閉器の入り切り情報などの、いずれか一つまたは複数が記憶されている。電圧位相角δは、ＰＭＵやＧＰＳを利用した他の計測機器を利用して計測されてもよい。【００７５】
計測装置４４は、ＶＴやＰＴやＣＴやＴＭやＳＶ情報などである。ＶＴやＰＴやＣＴなどで計測した、電流Ｉと電圧Ｖと力率Φとから、線路潮流（Ｐ＋ｊＱ）を計算することができる。計測値データＤ１は、監視制御装置や中央給電指令所やＥＭＳから入手してもよいし、系統全体の計測装置から直接入手してもよい【００７６】
設定値データベースＤＢ２には、設定値データＤ２として、図７に示すような有効電力Ｐ、無効電力Ｑ、電圧Ｖ、電圧位相角δ、電流Ｉ、力率Φ、タップ値、前記開閉器の入り切りの運用情報、運用目標値、運用上下限値、制約条件、閾値、マージン、フィルタ時定数、離散化条件、運用許容設定時間、許容電流算出条件、線路構成、線路抵抗、線種、系統構成、系統トポロジー、線路定数、発電機定数、系統データ、などが含まれる。【００７７】
図７は、設定値データＤ２の一例を示す。図７に示す設定値データＤ２は、箇所毎に「ｉ」で番号をわけて、時間帯による変化なく記載している。ｉ＝１は、電力系統Ａ（符号１００ａ）−Ｂ（符号１００ｂ）間を例に記載しており、ｉ＝２は、電力系統Ａ（符号１００ａ）−Ｃ（符号１００ｃ）間を例に記載している。これに代えて、時間毎や季節毎に変化させてもよい。図７中のＰｄｉｊは、第ｊ段の運用許容値を示す。Ｐｄｉｊεは、第ｊ段の運用許容値のマージンを示す。【００７８】
設定値Ｄ２の設定に際してフィルタを用いる場合、フィルタ時定数も設定値データＤ２の一部として保存すればよい。なお、計測値データＤ１は、ＰＱＶＦなどの計測値の時系列データであるため、説明を割愛する。【００７９】
設定値データＤ２には、さらに、系統構成、線路インピーダンス（Ｒ＋ｊＸ）、対地静電容量（アドミタンス：Ｙ）、電源データ、発電計画と負荷需要予測値などを用いて潮流計算により求められた各ノードの電圧と有効電力と無効電力などの時系列データ（予測値）、なども含まれる。系統構成には、系統の母線１２０と線路１４０と電源と負荷と変圧器と各制御装置のうち、一つまたは複数の接続関係が含まれる。【００８０】
計測値データＤ２は、監視制御装置や中央給電指令所やＥＭＳから入手してもよいし、手動で入力されてもよい。計測値データＤ２を電力系統監視装置１０へ手動で入力する際には、ユーザが入力部１２を用いて入力し、データベースＤＢ２へ記憶させる。ユーザが手動で設定値データＤ２を入力する場合、ＣＰＵ１４は、手動入力用の画面を生成して表示部１１に表示させる。設定値データＤ２を多量に設定する場合、入力時の補完機能を用いることにより、半自動的に設定値データＤ２を入力できるようにしてもよい。【００８１】
運用許容値計算結果データベースＤＢ４には、運用許容値の計算結果データＤ４（運用許容値Ｄ４とも呼ぶ）が格納される。運用許容値の計算結果データＤ４には、例えば、電流容量計算、ダイナミックレーティング計算、熱容量計算、状態推定計算、潮流計算、最適潮流計算、過渡安定性計算、定態安定性計算、電圧安定性計算、周波数安定性計算、カスケーディング計算、アイランディング計算、電力事業者間の送電ルール、などの、いずれかまたは複数から算出された運用制約が含まれる。これらのデータは、電力系統監視装置１０の入力部１２を用いてデータベースＤＢ４へ記憶されてもよいし、その他の監視装置からデータベースＤＢ４へ記憶されてもよい。あるいは、計測値データＤ１および設定値データＤ２を用いて計算された結果を、整定値としてデータベースＤＢ４へ設定してもよい。【００８２】
差異計算結果データベースＤＢ５には、差異計算結果データＤ５として、運用許容値候補である運用許容値Ｄ４と設定値Ｄ２との差異計算の結果が含まれる。【００８３】
運用許容値選択結果データベースＤＢ６には、運用許容値選択結果データＤ６として、差異計算の結果Ｄ５に基づいて選択された、出力対象の運用許容値Ｄ６が含まれる。【００８４】
図４を用いて、電力系統監視装置１０の計算処理内容を説明する。図４は、電力系統監視装置１０の処理の全体を示すフローチャートの例である。簡単に流れを説明する。【００８５】
電力系統監視装置１０は、計測値データＤ１と設定値データＤ２とを用いて、運用許容値Ｄ４を計算する（Ｓ３０）。運用許容値の計算結果Ｄ４は、運用許容値計算結果データベースＤＢ４に格納される。【００８６】
電力系統監視装置１０は、計算された運用許容値Ｄ４と計測値データＤ１と設定値データＤ２とを用いて、差異Ｄ５を計算する（Ｓ４０）。計算された差異Ｄ５は、差異計算結果データベースＤＢ５に格納される。【００８７】
電力系統監視装置１０は、ステップＳ３０で計算された運用許容値Ｄ４とステップＳ４０で計算された差異Ｄ５と設定値データＤ２とから、出力対象となる運用許容値Ｄ６を選択するための計算を実行する（Ｓ５０）。運用許容値の選択結果Ｄ６は、運用許容値選択結果データベースＤＢ６に格納される。【００８８】
電力系統監視装置１０は、計測値データＤ１と設定値データＤ２と運用許容値Ｄ４と差異Ｄ５と運用許容値選択結果データＤ６とのうちいずれか一つ以上を、表示部１１から出力させる（Ｓ６０）。本実施例では、データＤ１，Ｄ２，Ｄ４，Ｄ５のいずれか一つもしくは複数もしくは全てを画面表示させる場合を例に説明する。【００８９】
各種計算結果および計算途中でメモリ１５に蓄積されるデータは、他の監視装置の画面に逐次表示されてもよい。これにより、ユーザは、電力系統監視装置１０の運用状況を容易に把握できる。上述のステップの詳細を以下に述べる。【００９０】
ステップＳ３０において、電力系統監視装置１０は、計測値データＤ１と設定値データＤ２とを用いて、運用許容値を計算し、その結果である運用許容値Ｄ４を運用許容値計算結果データベースＤＢ４に記憶する。運用許容値Ｄ４は、設定値データＤ２に含まれる電力系統の運用制約を用いて計算される。運用制約は、例えば、電流容量計算、ダイナミックレーティング計算、熱容量計算、状態推定計算、潮流計算、最適潮流計算、過渡安定性計算、定態安定性計算、電圧安定性計算、周波数安定性計算、カスケーディング計算、アイランディング計算、電力事業者間の送電ルール、の内１つ以上から設定される。【００９１】
計測値データＤ１と設定値データＤ２が予め設定されていない場合、入力部１２や表示部１１を用いてデータＤ１，Ｄ２を電力系統監視装置１０へ入力してもよい。他の監視装置から通信ネットワークＣＮおよび通信部１３を通して、電力系統監視装置１０へデータＤ１，Ｄ２を入力してもよい。電力系統監視装置１０は、他の監視装置などに保持されているデータＤ１，Ｄ２，Ｄ４，Ｄ６に関するデータを一定周期で自動受信し、記憶してもよい。データＤ１，Ｄ２，Ｄ４，Ｄ６が予め設定されている場合は、修正を加えてもよいし、設定されたままのデータを用いてもよい。【００９２】
図５と図８を用いて、ステップＳ３０の詳細を説明する。この例では、運用許容値が複数の段（例えばここでは第１段、第２段）に設定されている場合を説明する。段数が３以上の場合も、図５のフローチャートを拡張することで対応することができる。【００９３】
電力系統監視装置１０の運用許容値計算部３１は、計測値データＤ１と設定値データＤ２を読込み（Ｓ３１）、運用許容値を計算する（Ｓ３２）。フローチャートでは、計算された運用許容値に符号ＯＴを与えている。【００９４】
運用許容値計算部３１は、計算された運用許容値ＯＴと設定値Ｄ２との差異ΔＰを計算し（Ｓ３３）、差異ΔＰが０以上であるか判定する（Ｓ３４）。差異ΔＰがある場合（Ｓ３４：ＹＥＳ）、運用許容値計算部３１は、ステップＳ３２で計算された運用許容値ＯＴが第１段の設定値であるか判定する（Ｓ３５）。【００９５】
運用許容値ＯＴが第１段の設定値である場合（Ｓ３５：ＹＥＳ）、運用許容値計算部３１は、設定時間Ｔｕｐが経過するまで待機する（Ｓ３６）。設定時間Ｔｕｐが経過すると（Ｓ３６：ＹＥＳ）、運用許容値計算部３１は、運用許容値ＯＴを変更し（Ｓ３７）、設定時間をカウントするカウンタの値を初期化する（Ｓ３８）。ステップＳ３５で「ＮＯ」と判定された場合、またはステップＳ３６で「ＮＯ」と判定された場合は、ステップＳ３１へ戻る。【００９６】
一方、ステップＳ３３で計算された差異ΔＰが０以下である場合（Ｓ３４：ＮＯ）、運用許容値計算部３１は、ステップＳ３２で計算された運用許容値ＯＴが第２段の設定値であるか判定する（Ｓ３５ｂ）。そして、運用許容値計算部３１は、他の設定時間Ｔｄｏｗｎが経過するまで待機する（Ｓ３６ｂ）。他の設定時間Ｔｄｏｗｎが経過すると（Ｓ３６ｂ）、ステップＳ３７へ移る。ステップＳ３５ｂまたはステップＳ３６ｂのいずれかで「ＮＯ」と判定された場合、ステップＳ３１へ戻る。【００９７】
ステップＳ３２では、例えばＤＲの計算において気温を入力することにより、運用許容値ＯＴを計算する。これに限らず、ステップＳ３２では、系統安定度を計算することにより、運用許容値を計算してもよい。本実施例では、系統安定性の維持のために、運用許容値を計算して変更する。通常のＤＲでは、運用許容値を限界まで使用しようとするものであり、本実施例における運用許容値の算出とは異なる。【００９８】
ここで、グラフおよび画面の例について先に説明する。図８は、運用許容値選択処理（Ｓ５０）の計算結果の一例を示す。基本的には、厳しい運用許容値、すなわち最小の運用許容値を表示させる。余裕が生じたと判断された場合には、運用許容値を緩和する。ここで、運用許容値の計算結果を示す白丸印と後述する計測値を示す黒丸印とは、別のプロット点である。これにより、運用許容値が緩和されたときの運転を柔軟に変更できる。【００９９】
実施例１では、一つのルートについて動的に算出される運用許容値に対して、予め設定されているｊ段の運用許容値（Ｐｄ１１，Ｐｄ１２）のうちどの運用許容値を表示すべきかを選択して出力する。【０１００】
図８の上側に示すように、運用許容値には、「Ｐｄ１２ε」が設定されているため、余裕をもって運用許容値を選択できる。図８の上側にΔＰ１２（ｔ６）として示すように、多少の変化では、運用許容値を変化させないための時間Ｔｕｐ１が設定されている。一方で、運用許容値を厳しくして感度を高めるために、時間Ｔｄｏｗｎ１（＜Ｔｕｐ１）のように、すぐに変化させる時間を設定することも可能である。【０１０１】
図９は、運用許容値計算処理（Ｓ３０）の計算結果の一例を示す。図８で述べた手段とは別の手段として、デジタルフィルタ（ローパスフィルタ（ＬＰＦ、移動平均フィルタ）、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ、移動差分フィルタ）、またはバンドパスフィルタ（ＢＰＦ））を用いてもよい。これらフィルタを用いて運用許容値を出力することにより、瞬時変動分を除去することもできる。【０１０２】
図９で述べる方法と図８で述べた方法とを組合せることにより、図１０の運用許容値の計算結果のグラフに示すように、運用許容値の限界を「Ｐｄ１２」に設定して表示させることもできる。これにより、過度に楽観的な運用が行われるのを回避できる。【０１０３】
図１１は、運用許容値計算処理（Ｓ３０）の計算結果の一例である。図１１に示すように、図９で述べたフィルタ処理の結果を、更新周期を粗くして（離散化して）、表示させることもできる。これにより、運用許容値の頻繁な変化を抑制できる。【０１０４】
運用許容値の更新周期の粗さは任意に変更できる。これにより、ユーザに合った更新周期に設定することができ、ユーザの使い勝手が向上する。更新周期は、リアルタイムのＤＲ計算に応じて、例えば１０秒周期等に設定してもよい。更新周期の算出に際しては、周期的（例えば５分毎）に出る系統安定化の計算を考慮してもよい。運用許容値の計算周期が遅くなったとしても、図８〜図１１で述べた方法はそのまま適用できる。【０１０５】
図１２〜図１４は、運用許容値選択処理（Ｓ５０）の計算結果の一例である。図１２は、運用許容値の選択結果（図８の結果を使用）に対して、計測値と運用許容値との差異を算出した例である。差異ΔＰは、代表の３点だけ示している。差異の小さい順に、軸を選定する。差異が閾値Ｐｉεよりも小さい場合には、強制的に多次元で表示してもよいし、あるいは、図１４に示すように、複数の２次元グラフを用いて表示してもよい。これらの方法で運用許容値を表示することにより、漏れのない監視を実現できる。【０１０６】
図１３では、電力系統Ａから電力系統Ｂへのパスと電力系統Ａから電力系統Ｃへのパスとについて、符号１Ｐ，２Ｐ，１Ｑ，２Ｑで示している。各評価軸１Ｐ，２Ｐ，１Ｑ，２Ｑは、各パスの運用監視対象のＰＱＶＦなどを評価する軸を示しており、全て異なる。図１２の処理によって、これらの軸１Ｐ，２Ｐ，１Ｑ，２Ｑの中から、重要な評価軸（例えば今監視すべき軸）を出力対象の運用許容値を評価する軸として選択できる。【０１０７】
図１５は、系統図を表示する系統図画面Ｇ１の一例を示す。画面Ｇ１では、全てのノードまたはマップの計測点を線で接続してもよい。その際、スケルトン方式を採用することにより、マップの視認性を損なわないようにすることもできる。さらに、ユーザが、マウス等のポインティングデバイスを用いて、系統に含まれる要素（装置、パス）を選択した場合には、選択された要素の詳細な情報を画面Ｇ１に表示させることもできる。詳細な情報は、画面Ｇ１内に表示させてもよいし、別の画面を開いて表示させてもよい。【０１０８】
図１６は、実施例１における系統監視画面Ｇ２の一例を示す。図１７は、系統監視画面Ｇ２の運転軌跡を表示した例を示す。【０１０９】
図中のノモグラムの縦軸（Ｙ軸）と横軸（Ｘ軸）とには、それぞれ監視対象として重要な評価軸が割り当てられている。図示の例では、Ｙ軸にパス１Ｐが表示されており、Ｘ軸にパス２Ｐが表示されている。ユーザは、画面Ｇ２の右上に表示されたパス名の中から所望のパス名をクリック操作などで選択することにより、画面Ｇ２の左側に表示された軸を変更することができる。【０１１０】
画面Ｇ２は、過去の系統監視の結果を再生することもできる。例えば、所定の期間あるいはユーザの指定した期間だけ遡って、過去の系統監視の様子を画面Ｇ２に表示させることもできる。変化の軌跡を線でなぞることができてもよい。これにより、時系列の傾向を平面上に表現することができる。【０１１１】
画面Ｇ２では、一つのノモグラムを示しているが、これに限らず、複数のノモグラムを表示させてもよい。ノモグラムが所定の方法にしたがって更新されていることをユーザに示すために、例えば、画面Ｇ２の右上に表示された時刻などを点滅させてもよい。運用許容値の変化を示すためのグラフを画面Ｇ２または別の画面に表示させてもよい。【０１１２】
図１６では、運用制約情報を二次元の平面図（ノモグラム形式）で表記したが、これに限定されない。重要な軸が一つの場合は、二次元の時系列波形で表示してもよい。三次元のノモグラム形式で表示したり、１次元の数値だけで表示したりすることもできる。さらに、ノモグラムは四角形で表現する例に限らない。【０１１３】
画面Ｇ２の右下に「Ｍ分前」と記載されているが、画面Ｇ２は秒単位で管理可能でもよいし、あるいは、時間単位で管理可能でもよい。【０１１４】
図１８は、実施例１における運用許容値の計算結果画面Ｇ３の一例を示す。画面Ｇ３の上側のグラフ中の白丸印は、運用許容値の計算結果を示す。画面Ｇ３の下側のグラフの実線は、運用許容値の出力結果を示す。なお、図示を省略しているが、縦軸ΔＰ１２（ｔ）の差異計算結果と時間カウンタについてもグラフ表示することができる。【０１１５】
図４に戻る。ステップＳ４０では、ステップＳ３０で記憶した運用許容値の計算結果データＤ４と計測値データＤ１と設定値データＤ２とを用いて差異を計算し、その結果を運用許容値計算結果データベースＤＢ４に記憶する。【０１１６】
ステップＳ５０では、ステップＳ３０で記憶された運用許容値の計算結果データＤ４とステップＳ４０で記憶した差異計算結果データＤ５と設定値データＤ２とを用いて、出力対象となる運用許容値を選択し、その選択結果Ｄ６を運用許容値選択結果データベースＤＢ６に記憶させる。【０１１７】
図６を用いて、ステップＳ４０とＳ５０の詳細を説明する。電力系統監視装置１０の差異計算部３２は、運用許容値計算部３１の計算結果である運用許容値Ｄ４（図５では運用許容値ＯＴと表示）と、計測値データＤ１と、設定値データＤ２とを読込み（Ｓ４１）、差異を計算する（Ｓ４２）。差異計算部３２は、ステップＳ４２で計算された差異が、運用制約情報に含まれる複数の監視対象の軸（指標）のうち最後の軸（指標）であるか判定する（Ｓ４３）。全ての監視対象軸について差異を計算するまで（Ｓ４３：ＮＯ）、ステップＳ４１，Ｓ４２が繰り返される。【０１１８】
差異計算部３２が全ての監視対象軸について差異を計算すると（Ｓ４３：ＹＥＳ）、運用許容値選択部３３は、計算された差異を並び替え（Ｓ５１）、その並び替えた結果に基づいて、出力対象の運用許容値を選択する（Ｓ５２）。選択された運用許容値Ｄ６は、データベースＤＢ６に記憶される。【０１１９】
ステップＳ５１では、差異を昇順または降順で並び替えることができる。並び替えることにより、差異の小さい箇所（余裕のない箇所、過酷な箇所）と差異の大きい箇所（余裕のある箇所）とを容易に検知することができる。差異が小さい箇所は、余裕の無い箇所である。所定の設定値εよりも差異が小さい箇所は、その旨を表示部１１の画面に表示させる。これにより、ユーザによる過酷箇所の監視を支援することができる。【０１２０】
本実施例では、差異の小さい箇所と差異の大きい箇所との両方を表示部１１の画面に表示させることができる。これにより、ユーザに対して、余裕のない厳しい箇所の認識度と、余裕がある箇所の認識度との両方を向上させることができる。【０１２１】
図４に戻る。ステップＳ６０では、電力系統の状態監視として、計測値データＤ１と設定値データＤ２とステップＳ３０で記憶された運用許容値の計算結果データＤ４とステップＳ４０で記憶された差異計算の結果データＤ５とステップＳ５０で記憶された運用許容値の選択結果データＤ６とのうち一つ以上を、表示部１１の画面に表示させる。【０１２２】
各計算結果または計算途中でメモリに蓄積されるデータは、他の監視装置の画面に逐次表示されてもよい。これにより、ユーザが電力系統監視装置１０の運用状況を容易に把握できる。【０１２３】
このように構成される本実施例によれば、頻繁かつ複雑に系統の潮流状態や運用が変化する場合であっても、その変化に対応して監視することができるため、信頼性を維持しつつ、ユーザの使い勝手を向上させることができる。【０１２４】
本実施例では、計測値Ｄ１がノイズのように瞬間的に変化する場合であっても、画面に出力する運用許容値は穏やかに変化させることができる。したがって、ユーザは、めまぐるしく変化する計測値Ｄ１への対応に追われることがなく、落ち着いて系統を監視し、運用することができる。これにより、ユーザの使い勝手を向上させることができ、系統の安定と経済的運用を実現することができる。
【実施例２】
【０１２５】
図１９〜図２３を用いて実施例２を説明する。本実施例を含む以下の各実施例は、実施例１の変形例に相当するため、実施例１との差異を中心に述べる。【０１２６】
本実施例では、実施例１において、計測値データＤ１および設定値データＤ２のほかに、優先度データＤ８を入力データとして加える。これにより、本実施例では、ステップＳ５０で選択される運用許容値を優先度に応じて調整することができる。この結果、ユーザにとって使い勝手の良い電力系統監視装置１０Ａを提供することができる。【０１２７】
本実施例では、優先度の重み付けのあり、なしの両方を計算することにより、重み付けの効果を確認することができる。【０１２８】
図１９は、本実施例の電力系統監視装置１０Ａの全体構成図である。本実施例の電力系統監視装置１０Ａと図１で述べた電力系統監視装置１０とを比較すると、電力系統監視装置１０Ａの入力データＤ４０に優先度データＤ８が追加されている点と、運用許容値選択部３３Ａで用いるデータに優先度データＤ８が追加されている点とで異なる。【０１２９】
図２０は、本実施例の電力系統監視装置１０Ａのハードウェア構成を含む全体構成を示す。電力系統監視装置１０Ａには、優先度データベースＤＢ８が追加されている。優先度データベースＤＢ８は、優先度データＤ８を管理する。【０１３０】
図２１を用いて、優先度データＤ８について説明する。優先度データＤ８は、各評価軸の差異に対する重みである。優先順位は、例えば、運用情報、地域情報、系統情報、天候情報、運用制約などのうちの一つ以上を用いて決定される。図２１は、優先度データＤ８の一例であり、各時間帯における各軸の重みが設定されているが、時間帯別に優先度データＤ８を設定する必要はない。【０１３１】
図２２のフローチャートは、本実施例に係る電力系統監視装置１０Ａの、差異計算部３２の処理と運用許容値選択部３３の処理とを示す。【０１３２】
ステップＳ４１〜Ｓ４３，Ｓ５１，Ｓ５２は、図６で述べたフローチャートと同一であるが、本実施例では、さらに、優先度データＤ８で差異Ｄ５に重み付けしてから並べ替え（Ｓ５３）、優先度データＤ８で重み付けされた差異Ｄ５に基づいて出力対象の運用許容値Ｄ６を選択する（Ｓ５４）。【０１３３】
すなわち、本実施例の電力系統監視装置１０Ａは、重み付けしない差異Ｄ５に基づく出力対象の運用許容値Ｄ６（Ｓ５１，Ｓ５２）と、優先度データＤ８で重み付けされた差異Ｄ５に基づく出力対象の運用許容値Ｄ６（Ｓ５３，Ｓ５４）との複数種類の（二種類の）出力対象の運用許容値を選択する。【０１３４】
なお、図２２では、便宜上、ステップＳ５１〜Ｓ５４を順番に実施するかのように示しているが、ステップＳ５１，Ｓ５２とステップＳ５３，Ｓ５４とを並列に実行することができる。【０１３５】
図２３は、表示部１１に表示される系統監視画面Ｇ２Ａの例である。図２３の画面Ｇ２Ａと図１６で述べた画面Ｇ２とを比較すると、本実施例の画面Ｇ２Ａでは、優先度データＤ８を考慮して運用許容値を表示させる点で異なる。【０１３６】
画面Ｇ２Ａの例では、パス３Ｐに対して「０．３」の重みをつけ、パス１Ｐ，２Ｐに対して「１．０」の重みをつけている。画面Ｇ２Ａでは、右上に示す表は、優先度を考慮する（有）、または、優先度を考慮しない（無）のそれぞれにおいて、差異を昇順または降順で並び替えることができる。【０１３７】
さらに、画面Ｇ２Ａでは、ユーザが優先度情報ボタンＧ２Ａ１を操作すると、例えば天候情報等の、優先度Ｄ８の根拠となる情報が表示される。【０１３８】
本実施例では、ユーザは、優先度Ｄ８を考慮して運用許容値を表示させるか、あるいは、優先度Ｄ８を考慮せずに運用許容値を表示させるか、のいずれか一つを選択することができる。したがって、本実施例によれば、実施例１の作用効果を得ることができる上に、さらにユーザは優先度の利用の有無を決定できるため、より一層使い勝手が向上し、安定した系統監視を行うことができる。
【実施例３】
【０１３９】
図２４〜図３１を用いて、実施例３を説明する。本実施例の電力系統監視装置１０Ｂは、電力系統を監視するだけでなく、改善策の計算と表示も行うことにより、ユーザの運用を支援する。【０１４０】
図２４は、本実施例の電力系統監視装置１０Ｂの全体構成図である。本実施例の電力系統監視装置１０Ｂと図１で述べた電力系統監視装置１０とを比較すると、計算部４１に改善策計算部３４が追加された点と、結果データＤ４２に改善策計算結果データＤ９を記憶する改善策計算結果データベースＤＢ９が追加された点とで異なる。【０１４１】
図２５は、本実施例の電力系統監視装置１０Ｂのハードウェア構成を含む全体構成図である。本実施例の電力系統監視装置１０Ｂには、改善策計算結果データベースＤＢ９が追加されている。さらに、電力系統１００ａ，１００ｃには、演算対象である、電源１１０と、変圧器１３０，１３１と、負荷１５０と、調相設備１６０，１７０とが追記されている。ここでは、電源等の符号からアルファベットの添え字を除いて説明する。【０１４２】
図２６は、電力系統監視装置１０ＢのプログラムデータベースＤＢ７Ｂの内容を示す構成図である。プログラムデータベースＤＢ７Ｂは、図３で述べたプログラムデータベースＤＢ７に比べて、改善策計算プログラムＰ１４が追加されている点で異なる。【０１４３】
図２７は、本実施例における、電力系統監視装置１０Ｂの処理の全体を示すフローチャートである。図２７のフローチャートは、図４のフローチャートに比べて、ステップＳ５０とステップＳ６０との間に、改善策を計算するステップＳ７０が追加されている点で異なる。【０１４４】
図２８のフローチャートを用いて、改善策計算処理（Ｓ７０）の詳細を説明する。電力系統監視装置１０Ｂの改善策計算部３４は、計測値Ｄ１と、設定値Ｄ２と、計算された運用許容値Ｄ４と、運用許容値選択部３３の選択結果Ｄ６とを取得し（Ｓ７１）、それら取得されたデータに基づいて電力系統についての改善策を計算する（Ｓ７２）。【０１４５】
改善策計算部３４は、最終ケースを計算するまで（Ｓ７３：ＮＯ）、ステップＳ７１，Ｓ７２を繰り返す。改善策計算部３４は、全てのケースについて計算すると（Ｓ７３：ＹＥＳ）、算出された改善策をユーザへ提示する（Ｓ７５）。ユーザは、提示された改善策の中から、実行対象の改善策を一つまたは複数選択することができる。改善策計算部３４は、何らかの選択基準にしたがって改善策を選択し、その選択された改善策の採否についてユーザに問い合わせることもできる。【０１４６】
ステップＳ７３で最終ケースであるか否かを判定するのは、改善策計算部３４へ入力されるデータＤ４０のケースが複数存在する場合があるためである。ステップＳ７２で計算された改善策が一つだけの場合、ステップＳ７５では、その唯一の改善策に問題がないか否かだけを判定する。【０１４７】
改善策が複数ある場合には、各改善策を実行した場合の改善効果指標（制御対象機器の操作量が最も少ない、他者の現在の設定との偏差が少ないなど）でソートすることにより、改善策の決定に役立てることができる。【０１４８】
ステップＳ７５では、ユーザに対して複数の改善策を提示してもよいし、一つの改善策だけを提示してもよい。複数の解（改善策）が提示される場合、ユーザは、提示された中から、好みの解を選択して実行することができる。１つの解だけが提示される場合、ユーザは、算出された改善策の中から最も効果的な解を簡単に把握することができる。【０１４９】
図２９は、改善策の決定結果の様子を示す説明図である。第１の改善策としての制御Ａを実施した場合の例を示す。黒丸印は運転点を示し、白丸印はＭ分前の状態を示す。黒三角印は、制御Ａの実施後の状態を示す。実線は運用許容値である。図２９から、改善策（制御Ａ）を実施することにより、各運用許容値との差異が大きくなることがわかる。第１の改善策の計算方法については後述する。【０１５０】
図３０は、第２の改善策の決定結果の様子を示す説明図である。第２の改善策としての制御Ｂを実施した場合の例を示す。第１の改善策である制御Ａは、直接制御することができるため、制御Ａを実施した場合の効果をノモグラムに表示することができる。したがって、ユーザは、どの改善策を実行すべきか容易に判断することができる。【０１５１】
これに対し、第２の改善策としての制御Ｂは、直接制御することができないが、電力系統Ｃで制御できる。したがって、仮にその改善策（制御Ｂ）が実行された場合の系統状態を解析して、その解析結果を運用目標値としてユーザへ提示することにより、ユーザへ指針を示すことができる。この指針は電力系統Ｃのユーザへ連絡することもできる。各電力系統を運用するユーザ同士が、図３０の画面を共有することにより、共通の理解を容易に醸成することができる。【０１５２】
改善策の計算について説明する。改善策の基本形は以下の２つである。【０１５３】
（１）第１の改善策【０１５４】
第１の改善策は、自管轄（例えば電力系統Ａ）内の制御対象設備を直接制御する改善策である。ステップＳ７２では、以下の条件で最適潮流計算（ＯＰＦ）を解くことで解（操作量：制御Ａ）を得る。目的関数（評価関数）：ｍａｘΣｗｉ＊（ΔＰｉ）  ここで、ｗｉは重み、ΔＰは運転点と運用許容値の偏差である。【０１５５】
第１の改善策では、運転点の余裕を高めることを目的とする。評価関数では、運用許容値選択部３３で選択された評価軸だけを対象にすることも考えられる。しかし、選択されなかった評価軸の運転点が悪化する恐れもあるため、選択されなかった評価軸についても重みを小さくして評価関数に入れる。これにより、どこかの軸が悪化するというハンチングを抑制できる。【０１５６】
第１の改善策では、操作変数として、自管轄内の制御対象設備（Ｐｇ，Ｑｇ，Ｖｇ、タップ値、調相ＣＢ入切、など）を用い、制約として、機器の動作制約（例：タップはこの値の中で動く、など）を用いる。【０１５７】
図２９では、制御Ａを実行した場合の潮流を計算することにより、制御Ａの予測効果を示している。図２９に示すように改善効果を画面上に表示させることで、ユーザは改善効果を容易に把握できる。【０１５８】
（２）第２の改善策【０１５９】
第２の改善策は、自管轄内の制御対象設備では足りない場合または制御できない場合に、他管轄（例えば電力系統Ｂ）内の制御対象設備を、間接制御する改善策である。ステップＳ７２では、以下の条件にしたがって最適潮流計算（ＯＰＦ）を解くことにより、第２の改善策としての解（操作量：制御Ｂ）を得る。【０１６０】
目的関数（評価関数）は、第１の改善策で述べた通りである。操作変数には、他管轄内の制御対象設備（Ｐｇ，Ｑｇ，Ｖｇ、タップ値、調相ＣＢ入切、など）を用いる。制約は、第１の改善策で述べた通りである。【０１６１】
ここで、第２の改善策である制御Ｂは、他管轄の制御対象設備であるため、直接制御することはできない。そこで、制御Ｂを実施した場合に想定される潮流を計算することにより、他管轄エリアとの理想的な運用目標値（ノモグラム上の範囲）を得る。そして、この理想的な運用許容値を他管轄のユーザに送信することにより、間接的に制御することができる。【０１６２】
図３０では、運用目標値をノモグラムとして画面上で表示することで、ユーザが他管轄のユーザ（例：電力系統Ｂのユーザ、電力系統Ａの発電事業者、電力系統Ａの別電圧階級を管轄しているユーザ、など）に対して容易に目標を伝えることができる。これにより、関係者同士で情報を共有することができ、電力系統の状況を適切に把握できる。【０１６３】
以上の第１の改善策、第２の改善策で述べた方法を組み合わせることにより、改善策を算出することもできる。なお、上述のＯＰＦ計算では、電力系統Ａと電力Ｂの系統モデルがそれぞれ既知であることを前提としているが、電力系統Ｂについては、集約したモデルであってもよい。【０１６４】
図３１は、運用支援画面Ｇ４の例である。ユーザは、画面Ｇ４を通じて、運用目標値と運用許容値との関係を容易に把握することができ、ユーザの使い勝手が向上する。【０１６５】
本実施例によれば、実施例１で述べたと同様に、ユーザは、重要な運用許容値と運用目標値および改善策を容易に確認できるため、潮流状態や運用形態がより複雑かつ頻繁に変化する場合でも対応することができる。【０１６６】
ここで、画面Ｇ４に示すように、ユーザが「運用支援」タブメニューを選択すると、系統の監視結果に対して、どのような改善策を実施すべきかが画面Ｇ４に表示される。図３１は、第２の改善策の例を示している。ユーザは、右上の計算結果欄にて、ＯＰＦの詳細を確認することできる。【０１６７】
ユーザは、第１の改善策についても確認することができる。したがって、ユーザは、第１の改善策と第２の改善策の両方を表示させて確認することができ、どちらの改善策を実施すべきか検討することができる。
なお、第２の改善策は、ＯＰＦに基づいて、系統Ｃの機器が操作されると仮定した場合の結果を示している。したがって、系統Ａのユーザにとっては、第２の改善策は予測でしかない。しかし、この目標値の提示が可能であることがユーザには分かるという効果があり、運用方法の幅が広がる。【０１６８】
画面Ｇ４に、図２８のフローチャートで算出される効果指標を表示させることにより、ユーザは、各改善策を実施した場合の効果を容易に比較することができ、使い勝手が向上する。画面Ｇ４に、改善策を実施した後の予測値（計算値）を表示してもよい。
【実施例４】
【０１６９】
図３２〜図３５を用いて、実施例４を説明する。本実施例では、実施例３の構成に指令部３５を加えることにより、ユーザの運用を支援する。【０１７０】
図３２は、本実施例の電力系統監視装置１０Ｃの全体構成図である。本実施例に係る電力系統監視装置１０Ｃは、図２４で述べた電力系統監視装置１０Ｂと比べると、指令部３５と、指令結果データＤ１０を記憶する指令結果データベースＤＢ１０とが追加されている点で異なる。【０１７１】
指令部３５は、算出された改善策の中から、ユーザの指定した改善策を選択する機能である。指令方法（選択方法）には、以下の複数がある。第１の方法は、ユーザが好みの改善策を手動で選択する方法である。第２の方法は、計算された効果指標などを用いて自動的に選択する方法である。効果指標などから選択対象の改善策候補を抽出し、抽出された改善策候補の中からユーザが手動で選択できるようにしてもよい。【０１７２】
図３３は、本実施例の電力系統監視装置１０Ｃのハードウェア構成を含む全体構成図である。本実施例の電力系統監視装置１０Ｃは、図２５の電力系統監視装置１０Ｂと比べると、指令結果データベースＤＢ１０が追加された点で異なる。なお、電力系統Ａ（１００ａ）には、個別制御装置４５ａが追記されている。個別制御装置４５ａは、自管轄（ここでは電力系統Ａ）でのみ制御可能である。【０１７３】
図３４は、電力系統監視装置１０ＣのプログラムデータベースＤＢ７ＢＣの内容を示す構成図である。プログラムデータベースＤＢ７Ｃは、図２６で述べたデータベースＤＢ７Ｂに比べて、指令プログラムＰ１５が追加された点で異なる。【０１７４】
図３５は、本実施例に係る電力系統監視装置１０Ｃの処理の全体を示すフローチャートである。このフローチャートは、図２７で述べたフローチャートと比較して、ステップＳ７０とステップＳ６０との間に、改善策を選択して指令するステップＳ８０が追加されている点で異なる。【０１７５】
ステップＳ７０では、表示部１１の画面（不図示）に表示された改善策の中から、ユーザが直接制御する第１の改善策（上述の例では制御Ａ）を選択して指令することができる。あるいは、ステップＳ７０では、ユーザが前記画面に表示された運用目標値を確認して、他の電力系統を運用するユーザへ連絡することにより、第２の改善策（上述の例では制御Ｂ）の実施を指示することもできる。【０１７６】
図示は省略するが、例えば、指令画面と、指令結果を確認する画面とを表示できるようにすることで、ユーザは、、機器操作、他ユーザへの連絡、指令結果の確認、などを容易に行うことができ、使い勝手が向上する。このように構成される本実施例も実施例３と同様の作用効果を奏する上に、改善策を容易に選択して指令することができる。
【実施例５】
【０１７７】
図３６〜図４０を用いて、実施例５を説明する。本実施例の電力系統監視装置１０Ｄでは、電力系統の監視だけでなく、運用許容値の評価および表示を行えるようにした。これにより、本実施例では、ユーザの運用支援、安定性または操作性の向上、整定労力の削減を実現できる。【０１７８】
図３６は、本実施例の電力系統監視装置１０Ｄの全体構成図である。本実施例の電力系統監視装置１０Ｄは、図１で述べた電力系統監視装置１０と比べると、計算部４１に運用許容値評価部３６が追加された点と、結果データＤ４２に運用許容値評価結果データＤ１１を管理する運用許容値評価結果データベースＤＢ１１が追加された点とで異なる。【０１７９】
図３７は、本実施例の電力系統監視装置１０のハードウェア構成を含む全体構成図である。電力系統監視装置１０Ｄは、図２で述べた構成と比較すると、運用許容値評価結果データベースＤＢ１１が追加された点で異なる。【０１８０】
図３８は、電力系統監視装置１０ＤのプログラムデータベースＤＢ７Ｄの内容を示す構成図である。本実施例のプログラムデータベースＤＢ７Ｄは、図３で述べたプログラムデータベースＤＢ７と比較して、運用許容値を評価するプログラムＰ１６が追加された点で相違する。【０１８１】
図３９は、本実施例における電力系統監視装置１０Ｄの処理の全体を示すフローチャートである。本実施例のフローチャートと図４で述べたフローチャートとを比較すると、本実施例のフローチャートには、計算条件を設定するステップＳ２０と、最終ケースであるか判定するステップＳ７０Ｄと、運用許容値を評価するステップＳ９０とが追加された点で相違する。【０１８２】
電力系統監視装置１０Ｄは、計算条件を設定し（Ｓ２０）、設定された計算条件にしたがって運用許容値Ｄ４を算出し（Ｓ３０）、算出された運用許容値Ｄ４と設定値Ｄ２とから差異Ｄ５を計算する（Ｓ４０）。【０１８３】
電力系統監視装置１０Ｄは、計測値Ｄ１と運用許容値Ｄ４と差異Ｄ５とに基づいて、出力対象の運用許容値Ｄ６を選択する（Ｓ５０）。電力系統監視装置１０Ｄは、最終ケースと判定されるまで（Ｓ７０Ｄ：ＮＯ）、ステップＳ２０へ戻る。【０１８４】
電力系統監視装置１０Ｄは、最終ケースと判定されると（Ｓ７０Ｄ：ＹＥＳ）、運用許容値を評価し（Ｓ９０）、評価結果などを表示部１１に出力させる（Ｓ６０）。【０１８５】
上述の通り、運用許容値評価部３６は、入力データＤ４０と各計算部（または選択部）３１〜３３の計算結果とを用いて、ユーザがどのような運用許容値を設定すべきか判断するための材料となる評価値を計算して、ユーザへ提示する。【０１８６】
運用許容値評価部３６は、例えば、一定期間（数ヶ月など）毎に、各計算部３１〜３３の計算結果をオンラインデータとして解析するか、もしくは過去データから解析することができる。これにより、運用許容値評価部３６は、ノモグラムに表示させる運用許容値の評価軸を設定時間単位で算出し、その算出結果を統計解析した値を評価値としてユーザへ提示することができる。【０１８７】
ユーザは、提示された評価結果を視認することにより、例えば、どの時間帯の、どの季節には、どのような評価軸が過酷な状況となるか、あるいは逆に楽になるか、といった情報を統計的に確認することができる。したがって、ユーザが運用許容値を整定する場合に、ユーザの判断を支援することができ、ユーザの使い勝手が向上する。【０１８８】
本実施例では、統計的に±σ、±２σ、±３σ、といった値だけに着目するのではなく、はずれ値に関しても蓄積しておくことができる。これにより、どのような系統状況の場合には、通常と異なる運用許容値が算出されるか、あるいは選択されるかといったことを、電力系統監視装置１０Ｄまたは各電力系統のシステムに対してフィードバックすることもできる。【０１８９】
なお、運用許容値を評価する方法として、計測値データＤ１をオンラインで演算していく方法と、蓄積された過去データから演算する方法との２つの方法を例示したが、これらに代えて、例えばデュレーションカーブなどから系統の断面を想定し、擬似断面データを作成してもよい。この場合も前記各方法と同様の計算および評価が可能である。【０１９０】
図４０は、運用許容値の評価結果の提示方法などの様子を示す説明図である。本実施例の電力系統監視装置１０Ｄは、設定時間毎に運用許容値を計算し、運用許容値の選択結果に対して、各種統計分析を実施する。そして、電力系統監視装置１０Ｄは、実施例１の作用効果を奏する上に、各計算結果を表示部１１の画面（不図示）に出力させることができるため、ユーザが運用許容値を整定する際の労力を削減できる。【０１９１】
なお、運用許容値を統計解析した結果とは、例えば、度数分布、ヒストグラム、散布図行列、決定木、などである。これら統計解析の結果を画面に表示させることにより、ユーザは例えば、どの時間帯、どの季節には、どのような軸が過酷となるか、あるいは楽となるか、といった情報を統計的に確認することができ、ユーザの使い勝手が向上する。【０１９２】
なお、本発明は、過去の潮流状態（図中ではＭ分前などと表記）から現在の潮流状態（図中では運転点などと表記）に関して、適用する例を記載したが、電力系統の各種予測値や計画値など（例えば、需給計画値（発電と負荷の計画値や予測値）と、連系線潮流計画値（Ｐ０）など）から、将来の潮流状態を予測し、本発明を適用することも可能である。この場合、将来の潮流状態を予測計算は、本発明を適用する装置やシステムにおいて、実施してもよいし、他装置やシステムにて実施されたものを受信してもよい。将来の潮流状態に対して、本発明を適用することで、将来的にどのような軸がボトルネックとなるかということが予めわかり、運用者が予め対策を考えられるようになり、監視対象の電力系統の潮流状態または運用形態が複雑かつ頻繁に変化した場においても、系統安定または経済的運用の少なくともいずれか一つまたは両方を実現することができる。  【０１９３】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されない。当業者であれば、本発明の範囲内で、種々の追加や変更等を行うことができる。上述の実施形態において、添付図面に図示した構成例に限定されない。本発明の目的を達成する範囲内で、実施形態の構成や処理方法は適宜変更することが可能である。【０１９４】
また、本発明の各構成要素は、任意に取捨選択することができ、取捨選択した構成を具備する発明も本発明に含まれる。さらに特許請求の範囲に記載された構成は、特許請求の範囲で明示している組合せ以外にも組み合わせることができる。
【符号の説明】
【０１９５】
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ：電力系統監視装置、３１：運用許容値計算部、３２：差異計算部、３３，３３Ａ：運用許容値選択部、３４：改善策計算部、３５：指令部、３６：運用許容値評価部、４０：データ取得部、４２：結果格納部、４３：出力制御部
【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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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【国際調査報告】
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