(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷の増加、新設に伴う配電系統の設備増強計画を作成する方法において、
フィーダ上の複数区間の負荷電流合計値が規定値を超えるフィーダ送出電流制約違反が発生している場合に、当該フィーダの負荷電流合計値から均等目標値を求め、当該フィーダの最上流区間から負荷電流を積算していき、一つ上流の区間までの積算値が前記均等目標値に最も近くなる回線分割可能区間を選定し、その回線分割可能区間を新設フィーダにより電源側に連系する回線分割工事案を作成することを特徴とする配電系統設備増強計画の作成方法。
【請求項２】
負荷の増加、新設に伴う配電系統の設備増強計画を作成する方法において、
フィーダの電力送出端からの電圧降下に起因して前記フィーダ上の複数区間内のある区間の電圧が規定値以下となる区間電圧制約違反が発生しており、かつ、当該フィーダのＳＶＲ設置個数が規定値以下である場合に、当該フィーダ内で区間電圧制約違反が発生している最上流区間を選定し、その区間より一つ上流の区間にＳＶＲを新設するＳＶＲ新設工事案を作成することを特徴とする配電系統設備増強計画の作成方法。
【請求項３】
負荷の増加、新設に伴う配電系統の設備増強計画を作成する方法において、
フィーダ上の複数区間の負荷電流合計値が規定値を超えるフィーダ送出電流制約違反を解消するために、
フィーダ送出電流制約違反が発生しているフィーダの最下流区間から上流に向けて負荷電流を順次積算し、その積算値が削減するべき負荷電流に達した区間とその上流区間内に隣接フィーダと連系可能な区間がある場合にその連系可能な区間と隣接フィーダとの間に連系設備を新設する連系設備新設工事案と、
フィーダ送出電流制約違反が発生しているフィーダ上の区間に区分開閉器を新設し、この区分開閉器より下流に位置する区間の負荷を開閉器の状態変化により隣接フィーダに振り分ける区分開閉器新設工事案と、
請求項１に記載した回線分割工事案との中から、
単独の工事案または二以上の工事案の組み合わせを生成することを特徴とする配電系統設備増強計画の作成方法。
【請求項４】
負荷の増加、新設に伴う配電系統の設備増強計画を作成する方法において、
区間の通過電流が当該区間の電線の許容電流を超えていることを示す区間電流制約違反を解消するために、
区間電流制約違反が発生しているすべての区間の電線を細線から太線に張り替える電線張替工事案と、
区間電流制約違反が発生しているフィーダの最下流区間から上流に向けて負荷電流を順次積算し、その積算値が削減するべき負荷電流に達した区間とその上流区間内に隣接フィーダと連系可能な区間がある場合にその連系可能な区間と隣接フィーダとの間に連系設備を新設する連系設備新設工事案と、
区間電流制約違反が発生しているフィーダ上の区間に区分開閉器を新設し、この区分開閉器より下流に位置する区間の負荷を開閉器の状態変化により隣接フィーダに振り分ける区分開閉器新設工事案との中から、
単独の工事案または二以上の工事案の組み合わせを生成することを特徴とする配電系統設備増強計画の作成方法。
【請求項５】
負荷の増加、新設に伴う配電系統の設備増強計画を作成する方法において、
フィーダの電力送出端からの電圧降下に起因して前記フィーダ上の複数区間内のある区間の電圧が規定値以下となる区間電圧制約違反を解消するために、
区間電圧制約違反が発生しているすべての区間のうち区間電流が最大の区間から順に、区間電圧制約違反が解消するまで電線を細線から太線に張り替える電線張替工事案と、
区間電圧制約違反が発生している区間のうちフィーダの末端に近い区間から順に、区間電圧制約違反が解消するまで隣接フィーダとの間に連系設備を新設する連系設備新設工事案と、
区間電圧制約違反が発生している区間のうちフィーダの末端に近い区間から順に、区間電圧制約違反が解消するまで区分開閉器を新設し、この区分開閉器より下流に位置する区間の負荷を開閉器の状態変化により隣接フィーダに振り分ける区分開閉器新設工事案と、
請求項２に記載したＳＶＲ新設工事案との中から、
単独の工事案または二以上の工事案の組み合わせを生成することを特徴とする配電系統設備増強計画の作成方法。
【請求項６】
請求項３または４または５に記載した方法のうちの一の方法では当該フィーダや区間の制約違反が解消されず、もしくは、隣接フィーダやその区間に制約違反が新たに発生する場合に、請求項３または４または５に記載した方法のうちの他の方法により設備増強計画を作成することを特徴とする配電系統設備増強計画の作成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配電系統における負荷の増加、新設に伴い、フィーダ送出電流制約や区間電流制約、区間電圧制約等を満たしながら最適な系統構成を実現するように設備増強計画を作成するための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
負荷の増加や新設に伴う配電系統の設備増強にあたっては、配電設備工事コスト、配電線利用率、供給信頼度、配電線ロス等を総合的に評価して、配電用変電所から負荷までの配線線の増設経路を決定する必要があり、新設する配電線をどこに配置し、それをどの配電用変電所までどのような経路で接続し、既設の配電線とどのような経路で連系すべきかを決定しなければならない。しかも、供給経路は系統運用上の制約、例えば線路電流容量制約、電圧降下制約等を満足しなければならない。このような配電設備増強計画業務に必要な作業は、従来、人間が行っていた。
【０００３】
従来は、配電設備増強計画に必要な作業は人間が行っているが、検討時間の問題から限られた狭い検討範囲での計画しか作成できず、最適な増強計画を作成できる保証がない。しかも負荷電力は年々変化するので長期的な増強計画を作成することは困難である。また、近年では設備投資抑制によるコスト低減や省エネルギー化による環境安全が叫ばれるようになり、配電系統設備増強計画にはより広範囲を検討対象とした最適系統構成により効率的な運用が求められるようになり、従来の人間による作業では対応しきれなくなっている。
【０００４】
このような背景において、発明者等は、各種の制約違反が発生したフィーダについて、電線張替、連系線新設、連系開閉器新設、区分開閉器新設の４つの工事案を自動的に生成し、設備増強コスト、配電線利用率、供給信頼度、配電線ロスを考慮した配電系統設備増強計画の作成方法を提案した。
【０００５】
すなわち、この設備増強計画作成方法は、
三相潮流計算により電流制約違反が発生している区間を抽出するステップと、電流制約違反区間内で配電線が細線である区間の配電線をすべて太線に張り替えるステップと、三相潮流計算により電圧制約違反が発生している区間を抽出するステップと、電圧制約違反区間を含むフィーダを抽出するステップと、抽出されたフィーダの中で最上流に位置する細線の配電線区間から順次、配電線を太線に張り替えたと仮定して、制約違反が解消されるまで電圧、電流につき近似計算を繰り返し実行するステップと、を有する電線張替工事案を設備増強工事案として作成し、または、
三相潮流計算により制約違反が発生している区間を抽出するステップと、制約違反区間を含むフィーダを抽出するステップと、これらの制約違反区間を含むすべてのフィーダについて、抽出された各フィーダの中でなるべく末端に位置する区間であって、互いに連系可能な区間を探索し、これらの連系可能区間同士を連系設備により連系したと仮定して、制約違反が解消されるまで電圧、電流につき近似計算を繰り返し実行するステップと、を有する連系設備新設工事案を設備増強工事案として作成し、または、
三相潮流計算により制約違反が発生している区間を抽出するステップと、制約違反区間を含むフィーダを抽出するステップと、抽出されたフィーダに含まれる区間の負荷量の平均値を求めるステップと、抽出されたフィーダの中でなるべく末端に位置する区間であって、当該区間の負荷量が前記平均値よりも大きくなる区間を抽出し、その区間に区分開閉器を新設するステップと、を有する区分開閉器新設工事案を設備増強工事案として作成し、または、
現在年度の系統データをセットする第１ステップと、設備増強なしで電力供給が可能か否かを三相潮流計算に基づいてチェックする第２ステップと、設備増強なしで電力供給が不可能である場合に前記電線張替工事案、連系設備新設工事案または区分開閉器新設工事案を設備増強工事案として作成する第３ステップと、各設備増強工事案を反映させた系統構成により電力供給が可能か否かをチェックする第４ステップと、各設備増強工事案の工事費用を算定する第５ステップと、前記第２ステップから第５ステップまでを系統負荷を増加させながら最終計画年度に到達するまで繰り返し実行する処理と、最終計画年度に到達したら、工事費用に基づいて各設備増強工事案を総合評価する第６ステップと、総合評価がもっとも高い設備増強工事案を最適工事案として選択する第７ステップとを有するものである。
【０００６】
しかしながら、上記方法では、各種の制約違反が解消されない場合がある。
つまり、設備増強計画の作成後においても、各フィーダの負荷電流の合計値が規定値以内でなければならないとするフィーダ送出電流制約や、フィーダの電力送出端からの電圧降下が規定値以内でなければならないとする区間電圧制約、区間の通過電流が電線の許容値を超えてはならないとする区間電流制約に違反する場合があり、これらの制約違反を解消し得る最適な設備増強計画の作成が望まれていた。
そこで本発明は、上記課題を解決するためになされたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、負荷の増加、新設に伴う配電系統の設備増強計画を作成する方法において、フィーダ上の複数区間の負荷電流合計値が規定値を超えるフィーダ送出電流制約違反が発生している場合に、当該フィーダの負荷電流合計値から均等目標値を求め、当該フィーダの最上流区間から負荷電流を積算していき、一つ上流の区間までの積算値が前記均等目標値に最も近くなる回線分割可能区間を選定し、その回線分割可能区間を新設フィーダにより電源側に連系する回線分割工事案を作成するものである。
【０００８】
請求項２記載の発明は、フィーダの電力送出端からの電圧降下に起因して前記フィーダ上の複数区間内のある区間の電圧が規定値以下となる区間電圧制約違反が発生しており、かつ、当該フィーダのＳＶＲ設置個数が規定値以下である場合に、当該フィーダ内で区間電圧制約違反が発生している最上流区間を選定し、その区間より一つ上流の区間にＳＶＲを新設するＳＶＲ新設工事案を作成するものである。
【０００９】
請求項３記載の発明は、フィーダ上の複数区間の負荷電流合計値が規定値を超えるフィーダ送出電流制約違反を解消するために、フィーダ送出電流制約違反が発生しているフィーダの最下流区間から上流に向けて負荷電流を順次積算し、その積算値が削減するべき負荷電流に達した区間とその上流区間内に隣接フィーダと連系可能な区間がある場合にその連系可能な区間と隣接フィーダとの間に連系設備を新設する連系設備新設工事案と、フィーダ送出電流制約違反が発生しているフィーダ上の区間に区分開閉器を新設し、この区分開閉器より下流に位置する区間の負荷を開閉器の状態変化により隣接フィーダに振り分ける区分開閉器新設工事案と、請求項１に記載した回線分割工事案との中から、単独の工事案または二以上の工事案の組み合わせを生成するものである。
【００１０】
請求項４記載の発明は、区間の通過電流が当該区間の電線の許容電流を超えていることを示す区間電流制約違反を解消するために、区間電流制約違反が発生しているすべての区間の電線を細線から太線に張り替える電線張替工事案と、区間電流制約違反が発生しているフィーダの最下流区間から上流に向けて負荷電流を順次積算し、その積算値が削減するべき負荷電流に達した区間とその上流区間内に隣接フィーダと連系可能な区間がある場合にその連系可能な区間と隣接フィーダとの間に連系設備を新設する連系設備新設工事案と、区間電流制約違反が発生しているフィーダ上の区間に区分開閉器を新設し、この区分開閉器より下流に位置する区間の負荷を開閉器の状態変化により隣接フィーダに振り分ける区分開閉器新設工事案との中から、単独の工事案または二以上の工事案の組み合わせを生成するものである。
【００１１】
請求項５記載の発明は、フィーダの電力送出端からの電圧降下に起因して前記フィーダ上の複数区間内のある区間の電圧が規定値以下となる区間電圧制約違反を解消するために、区間電圧制約違反が発生しているすべての区間のうち区間電流が最大の区間から順に、区間電圧制約違反が解消するまで電線を細線から太線に張り替える電線張替工事案と、区間電圧制約違反が発生している区間のうちフィーダの末端に近い区間から順に、区間電圧制約違反が解消するまで隣接フィーダとの間に連系設備を新設する連系設備新設工事案と、区間電圧制約違反が発生している区間のうちフィーダの末端に近い区間から順に、区間電圧制約違反が解消するまで区分開閉器を新設し、この区分開閉器より下流に位置する区間の負荷を開閉器の状態変化により隣接フィーダに振り分ける区分開閉器新設工事案と、請求項２に記載したＳＶＲ新設工事案との中から、単独の工事案または二以上の工事案の組み合わせを生成するものである。
【００１２】
請求項６記載の発明は、請求項３または４または５に記載した方法のうちの一の方法では当該フィーダや区間の制約違反が解消されず、もしくは、隣接フィーダやその区間に制約違反が新たに発生する場合に、請求項３または４または５に記載した方法のうちの他の方法により設備増強計画を作成するものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図に沿って本発明の実施形態を説明する。
（１）回線分割工事案の作成（請求項１に記載した発明の実施形態）
図１は、設備増強計画の作成対象となる配電系統の構成を模式的に描いた図である。図１において、ＴＲは配電用変圧器、Ｆ１〜Ｆ３は変圧器ＴＲの二次側に接続されたフィーダ、Ａ１〜Ａ１８は各フィーダＦ１〜Ｆ３内の区間（太線の円で示した区間は配電線に太線を用いた太線区間、細線の円で示した区間は配電線に細線を用いた細線区間）、各区間の間及び末端に記されたＳＷＮは開閉器（入）、ＳＷＦは開閉器（切）、各区間Ａ１〜Ａ１８の円内に付した数字はその区間の負荷（負荷電流〔Ａ〕）の大きさ、各フィーダの記号Ｆ１〜Ｆ３の下にカッコ書きした数字は、開閉器ＳＷＮによって連系されている当該フィーダ及び隣接フィーダの区間の負荷電流合計値を示す。
【００１４】
電力系統においては、各フィーダの負荷電流の合計値はある規定値以内に入っていなければならず、この制約をフィーダ送出電流制約という。図１における各フィーダＦ１〜Ｆ３の規定値をいずれも３００〔Ａ〕とすると、この例では、フィーダＦ３の負荷電流合計値が区間Ａ１３〜Ａ１８及びＡ１２の合計値である３３０〔Ａ〕であり、規定値を超えている。すなわち、フィーダ送出電流制約違反が発生していてフィーダＦ３が過負荷になっている。
このフィーダ送出電流制約違反を解消するためには、フィーダを新設して回線分割を行うことが有効である。
【００１５】
回線分割の手順は、以下のようになる。
（手順１）フィーダの負荷電流合計値を調べ、その半分の値を回線分割による均等目標値とする。図１の例では、フィーダＦ３の負荷電流合計値である３３０〔Ａ〕の１／２の値、つまり１６５〔Ａ〕が均等目標値となる。
（手順２）フィーダの最上流区間から負荷電流を積算し、一つ前の区間までの負荷積算値が均等目標値に最も近くなる回線分割可能区間を選定する。ここで、回線分割可能区間とは、配線用遮断器を介して別個の新設フィーダに連系可能な区間をいい、図１では区間Ａ１４，Ａ１６，Ａ１８が回線分割可能区間であるものとする。図１において、フィーダＦ３の最上流区間であるＡ１３からＡ１４，Ａ１５と負荷を積算していくと、区間Ａ１４，Ａ１６，Ａ１８のうちで区間Ａ１４については一つ前の区間までの負荷積算値が６０〔Ａ〕、区間Ａ１６については一つ前の区間までの負荷積算値が２１０〔Ａ〕、区間Ａ１８については一つ前の区間までの負荷積算値が２９０〔Ａ〕であるから、均等目標値に最も近い回線分割可能区間として区間Ａ１６が選定される。
（手順３）選定された回線分割可能区間である区間Ａ１６を新設のフィーダＦ４に配線用遮断器を介して連系させ、区間Ａ１６とその下流区間Ａ１７，Ａ１８，Ａ１２をフィーダＦ４に振り分ける。同時に、区間Ａ１６とその上流の区間Ａ１５との間の開閉器を切り、区間Ａ１３，Ａ１４，Ａ１５をフィーダＦ３から給電する。
上記手順１〜手順３により、回線分割結果は図２のようになる。
【００１６】
（２）ＳＶＲ（静止型電圧調整装置）新設工事案の作成（請求項２に記載した発明の実施形態）
図３に示すような配電系統を考える。図１，図２と同一の構成要素には同一の参照符号を付してある。なお、Ａ１９〜Ａ２４はフィーダＦ４上の区間である。
【００１７】
電力系統において、フィーダの電力送出端からの電圧降下はある規定値以内でなくてはならず、言い替えれば、各区間における電圧（区間電圧）は所定の値より低下してはならない。これを区間電圧制約という。
図３において、いずれの区間も送出電圧を６９００〔Ｖ〕とし、太線区間のインピーダンスを０．３３２５〔Ω〕、細線区間のインピーダンスを１．２０８９〔Ω〕（それぞれ８０〔ｍｍ2〕、５〔ｍｍ2〕配電線の長さ１〔ｋｍ〕に相当）、と仮定して、各区間における電圧及び電流を計算すると、図４のようになる。
上記区間電圧制約における電圧降下の規定値を３００〔Ｖ〕とすると、送出電圧から３００〔Ｖ〕以上低下している区間、つまり区間電圧が６６００〔Ｖ〕以下の区間が区間電圧制約違反となる。
【００１８】
すなわち、図４において、フィーダＦ３の区間Ａ１７，Ａ１８，Ａ１２では各区間電圧が６６００〔Ｖ〕以下であり、区間電圧制約違反が発生している（なお、区間Ａ１２は本来的にはフィーダＦ２上の区間であるが、区間Ａ１８との連系によりフィーダＦ３の区間と見なしている）。このような場合には、電圧改善機器として用いられているＳＶＲを設置することが区間電圧制約違反の解消に効果的である。
ただし、ＳＶＲを設置する際にはその設置個数に注意する。つまり、１つのフィーダに規定値以上のＳＶＲが設置されている場合には新設しないこととする。
【００１９】
このＳＶＲ新設の手順を、以下に示す。
（手順１）当該フィーダのＳＶＲ設置個数を調べ、この個数が規定値以上ならその時点で終了する。個数が規定値以下のフィーダがあれば、以下の手順に移行する。
（手順２）ＳＶＲ設置個数が規定値以下のフィーダのうち、区間電圧制約違反が発生している最上流区間を選定する。図３の例ではフィーダＦ３の区間Ａ１７が選定される。
（手順３）選定した区間より一つ上流の区間にＳＶＲを新設し、タップ操作により制約違反解消を試みる。図３の例では区間Ａ１７より一つ上流の区間Ａ１６にＳＶＲが新設される。
この手順を図３に適用すると、結果は図５のようになり、区間Ａ１６にＳＶＲが設置されて区間Ａ１７，Ａ１８，Ａ１２の電圧改善が図られる。
【００２０】
（３）フィーダ送出電流制約違反を解消するための方法（請求項３に記載した発明の実施形態）
電力系統において設備増強を行うのは、フィーダ送出電流制約違反、区間電流制約違反、区間電圧制約違反の何れかの制約違反が発生している場合であるが、それぞれの制約違反に応じて効果的な工事案は異なると考えられる。
そこで、現在、人間が行っている工事案作成方法を解析し、各制約違反に対して有効な工事案をピックアップすることにより、制約違反の解消を試みることとする。
最初に、フィーダ送出電流制約違反であるが、これは前述の通りフィーダが過負荷になっていることを示している。このような場合は過負荷フィーダの負荷を隣接フィーダあるいは新設フィーダに移行することによってフィーダの負荷電流を減らすことが有効である。実際の設備増強時に行われている工事は、従来技術として述べたような連系線新設、連系開閉器新設、区分開閉器新設のほか、請求項１の発明に係る回線分割（新設フィーダによる過負荷の解消）であり、フィーダ送出電流制約違反を解消するために、以下の手順にて処理する。
【００２１】
1)連系線新設、連系開閉器新設工事案
連系線、連系開閉器新設の目的は、これらの連系設備を介して余分な負荷を隣接フィーダに振り分けることである。連系線、連系開閉器は連系に用いる設備が配電線か開閉器かの違いだけであり、以下の手順１〜手順４からなる処理方法は何れの設備についても同じである。
（手順１）フィーダの過負荷量（フィーダの負荷電流合計値と送出電流制約による規定値との差であり、送出電流制約違反量とも言える値）を調べ、最低でどれだけの負荷電流を削減する必要があるかを算定する。
（手順２）削減するべき負荷電流値を満足するまでフィーダの最下流区間から上流に向けて負荷を順次積算し、フィーダ送出電流制約違反の解消（過負荷の解消）に十分な量を確保できる区間を選定する。
（手順３）選定した区間より下流のすべての区間の負荷を隣接フィーダに振り分けるため、当該区間及びその上流区間内に隣接フィーダと連系可能な区間があるかどうかを探索する。
（手順４）探索により見つかった区間の連系点を連系設備である連系線（配電線）または連系開閉器により連系し、下流区間の負荷を隣接フィーダに振り分ける。
【００２２】
2)区分開閉器新設工事案
区分開閉器の新設とは、一つの区間に開閉器を新設して二つの区間に分割することであり、新設した開閉器を境界としてそれより下流に位置する区間の負荷を開閉器の状態を変化させて隣接フィーダに振り分けることになる。ただし、連系点を新設するのではなく、あくまで既存の連系点を通して負荷の振り分けを行うものとする。
（手順１）フィーダの過負荷量（送出電流制約違反量）を調べ、最低でどれだけの負荷電流を削減する必要があるかを算定する。
（手順２）開閉器の新設が可能な区間のうちから、開閉器で分割した一方の区間とその下流に位置する区間の負荷電流合計値がフィーダの規定値を超える区間を算定する。
（手順３）選定した区間より下流で連系している全ての隣接フィーダの供給予備力を調べる。
（手順４）供給予備力が最も大きい隣接フィーダを相手先として、手順２で選定された区間より下流のすべての区間の負荷を振り分け、当該フィーダの負荷を削減する。
【００２３】
3)回線分割工事案
回線分割を行う際には、分割により作成される２つ（分割元及び分割先）のフィーダの負荷をなるべく均等になるように振り分けることが必要である。具体的な手順は請求項１に係る発明の実施形態として説明した通りである。
【００２４】
（４）区間電流制約違反を解消する方法（請求項４に記載した発明の実施形態）
区間電流制約違反は、区間の通過電流がその区間の電線の許容電流を超えていることを示している。この場合は、線径の太い電線への張替を行うことにより、許容通過電流を増大させることがよく用いられている。ただし、６．６〔ｋＶ〕配電系統においては電線径は２種類であり、細線から太線への張替という手段のみが用いられている。また、フィーダ送出電流制約違反で用いられている連系線、連系開閉器、区分開閉器の新設は、負荷電流を減少させて区間の通過電流を減少させるので実際の設備増強に用いられている。
以下、区間電流制約違反を解消するための手順を説明する。
【００２５】
1)電線張替工事案
電線張替は、電線を細線から太線に張り替えることによる許容通過電流量の増加である。
（手順１）区間電流制約違反が発生している区間を探索する。
（手順２）区間電流制約違反が発生している区間のすべてについて、電線を細線から太線へ張り替える。
【００２６】
2)連系線、連系開閉器新設工事案
これらの連系設備新設の手順は、前述したフィーダ送出電流制約違反を解消するための方法（請求項３に記載した発明の実施形態）における1)の手順と同一であるため、重複を避けるために説明を省略する。
【００２７】
3)区分開閉器新設工事案
この区分開閉器新設の手順も、前述したフィーダ送出電流制約違反を解消するための方法（請求項３に記載した発明の実施形態）における2)の手順と同一であるため、重複を避けるために説明を省略する。
【００２８】
（５）区間電圧制約違反を解消する方法（請求項５に記載した発明の実施形態）
前述のように区間電圧制約とは、フィーダの電力送出端からの電圧降下はある規定値以内でなくてはならず、各区間電圧が所定の値以下になってはならないことを意味する。
区間電圧制約違反が発生した場合も、配電線を線径の太い電線へ張り替えることにより電線のインピーダンスを減少させて電圧降下を抑制することが行われている。また、連系線、連系開閉器、区分開閉器の新設による負荷移行により、フィーダの負荷電流を減少させて電圧降下を抑制することや、あるいは請求項２の発明に係るＳＶＲの新設によって対処することも行われている。
【００２９】
以下、区間電圧制約違反を解消するための手順を説明する。
1)電線張替工事案
電線張替は、電線を細線から太線に張り替えることにより、線路インピーダンスを減少させて電圧降下の抑制を試みるものである。
（手順１）電線張替可能区間のうち、区間電流が最も大きい区間（電圧降下の抑制に最も寄与する区間）を選定する。
（手順２）選定した区間の電線を細線から太線に張り替える。
（手順３）電線張り替え後の系統で電圧計算を行い、区間電圧制約違反の有無を調べる。制約違反が解消していれば終了し、解消していなければ次の手順４へ移行する。
（手順４）手順１で選定した区間よりも下流の区間のうち、最も上流に位置する区間を選定して手順２へ移行する。
【００３０】
2)連系線、連系開閉器新設工事案
区間電流制約違反のときは、過負荷量（電流制約違反量）から隣接フィーダへ移行させるべき負荷の値を決定できるが、電圧制約違反の場合は単純には負荷移行量を決定できない。そこで、負荷を移行する相手先フィーダへの負担をできるだけ少なくするという方針で、なるべく少しずつ負荷を移行して電圧降下の抑制を図る。
（手順１）連系可能区間のうちから、なるべくフィーダの末端に近い区間を選定する。
（手順２）選定した区間と隣接区間とを連系する。
（手順３）連系後の系統で電圧計算を行い、区間電圧制約違反の有無を調べる。制約違反が解消していれば終了し、解消していなければ次の手順４へ移行する。
（手順４）手順１で選定した区間より上流の区間のうち、最も末端に位置する連系可能区間を選定し、手順２へ移行する。
【００３１】
3)区分開閉器新設工事案
この場合も連系線、連系開閉器新設と同様に負荷移行する相手先フィーダへの負担をできるだけ少なくする方針で、電圧降下の抑制を図る。
（手順１）開閉器新設可能な区間のうちから、なるべくフィーダの末端に近い区間を選定する。
（手順２）選定した区間を区分開閉器により分割して、下流区間の負荷を隣接フィーダに移行する。
（手順３）負荷移行した系統の電圧計算を行い、区間電圧制約違反の有無を調べる。制約違反が解消していれば終了し、解消していなければ次の手順４へ移行する。
（手順４）手順１で選定した区間よりも上流の区間の中で最も末端に位置する新設可能区間を選定し、手順２へ移行する。
【００３２】
4)ＳＶＲ新設工事案
前述のごとく、ＳＶＲを設置する際にはその設置個数に注意する。つまり、一つのフィーダに規定値以上のＳＶＲが設置されている場合には新設しないこととする。
この場合の手順は、請求項２に係る発明の実施形態で説明した通りであり、重複を避けるために説明を省略する。
【００３３】
（６）上述した各種工事案を組み合わせて配電系統設備増強計画を作成する方法（請求項６に記載した発明の実施形態）
上述した各種の工事案では、電線張替、ＳＶＲ新設を除けば負荷移行を伴っている。すなわち、当該フィーダに発生した各種制約違反を解消するために余分な負荷を隣接フィーダに移行するものであるが、この時、隣接フィーダには、負荷移行によって新たな制約違反が発生する可能性がある。また、電線張替、ＳＶＲ新設を行っても制約違反が解消するとは必ずしも限らない。
このように、単独の工事案のみで制約違反が解消しない場合は、複数の工事案を組合わせることで制約違反の解消が可能となる場合がある。この手順を以下に示す。
【００３４】
（手順１）制約違反の発生しているフィーダについて、その制約違反解消に有効な工事案を適用し、制約違反解消を試みる。制約違反が解消すれば終了する。
（手順２）制約違反が解消しない場合、または、負荷移行により隣接フィーダに新たに制約違反が発生した場合は、その制約違反解消に有効な工事案を適用して制約違反解消を試みる。
（手順３）制約違反がすべて解消するか、工事案の組合わせ回数が規定値になるまで手順２を繰り返す。工事案の組み合わせ回数が規定値になっても制約違反が解消しない場合は、工事案作成を打ち切る。
【００３５】
図６は、制約違反の一例としてフィーダ送出電流制約違反が発生した場合の各種工事案の組み合わせを示す概念図である。
フィーダ送出電流制約違反が発生した場合には、請求項３に係る発明のように、連系開閉器新設（Ｓ１）と、区分開閉器新設（Ｓ１１）と、回線分割（Ｓ２１）とが工事案として立案される。なお、連系開閉器新設（Ｓ１）の代わりに連系線新設工事案でも良い。
【００３６】
第１に、連系開閉器新設（Ｓ１）の結果、隣接フィーダに区間電圧制約違反が発生する場合には、次の工事案としてＳＶＲ新設（Ｓ２）が立案される。その結果、ここでは隣接フィーダの区間電圧制約違反が解消するものとする。これにより、連系開閉器新設（Ｓ１）＋ＳＶＲ新設（Ｓ２）という工事案Ａが有効であることがわかる。
第２に、区分開閉器新設（Ｓ１１）の結果、隣接フィーダに区間電流制約違反が発生する場合には、次の工事案として電線張替（Ｓ１２）が立案される。しかし、電線張替を行っても隣接フィーダの区間電流制約違反が解消しない場合には、更に次の工事案として連系開閉器新設（Ｓ１３）が立案される。それでも制約違反が解消しない場合には、更に別の工事案が立案されるが、図６の例では最終的に制約違反が解消しないため、当初に区分開閉器新設（Ｓ１１）を行う工事案そのものが有効ではないことがわかる。
第３に、回線分割（Ｓ２１）の結果、当該フィーダの送出電流制約違反が解消したとすれば、この回線分割（Ｓ２１）も有効な工事案Ｂとなり得る。
【００３７】
【実施例】
以下では、本発明の実施例を説明する。図７は、実施例が適用される単純な２フィーダ連系（フィーダＦ１，Ｆ２）の実配電系統である。なお、各区間内の数字は負荷（負荷電流〔Ａ〕）の大きさである。Ｓ／Ｓは配電用変電所を示す。また、区間相互間の開閉器のうち、単に直線のみで結んだ部分は開閉器（入）ＳＷＮを示し、交差する線分を付した部分は開閉器（切）ＳＷＦを示している。
この系統の適用条件は、次のとおりである。
・１フィーダ当たりの許容電流：３００〔Ａ〕
・太線区間の許容電流        ：３００〔Ａ〕
・細線区間の許容電流        ：７０〔Ａ〕
・送出電圧                  ：６９００〔Ｖ〕
・最大許容電圧降下          ：３００〔Ｖ〕
・連系可能点                ：区間Ａ６とＡ１２、区間Ａ９とＡ１２
・単独工事案の組合わせ回数  ：２つ
また、各区間のインピーダンスは、表１の通りである。
【００３８】
【表１】
0003841614.tif 000002
【００３９】
図７に示す系統は、フィーダＦ２の送出電流が３５９．０〔Ａ〕であるため、フィーダＦ２にフィーダ送出電流制約違反が発生している。また、区間Ａ１２の通過電流（＝区間Ａ１２の負荷電流６５．４〔Ａ〕＋区間Ａ１３の負荷電流３７．２〔Ａ〕）が１０２．６〔Ａ〕であるため、細線区間に関する区間電流制約違反が発生している。
このうち、フィーダＦ２のフィーダ送出電流制約違反を解消するための工事案の作成ステップを表２に示す。
【００４０】
【表２】
0003841614.tif 000003
【００４１】
以下、上記表２を参照しながら工事案の作成ステップを説明する。
まず、表２の一次検討におけるフィーダＦ２のフィーダ送出電流制約違反に対して、一次工事案としてＡ：連系線（連系開閉器）新設、Ｂ：区分開閉器新設、Ｃ：回線分割が立案される。
例えば、Ａ：連系線（連系開閉器）新設という一次工事案では、例えば区間Ａ６とＡ１２とを連系線により連系し、区間Ａ５とＡ１３との間の開閉器を入とし、Ａ１２とＡ１０との間、及びＡ１２とＡ１３との間の開閉器を切とした場合、区間Ａ１２，Ａ１３はフィーダＦ２から切り離されてフィーダＦ１側に接続されることになる。この場合、フィーダＦ２側のフィーダ送出電流制約違反は解消するが、代わってフィーダＦ１側にフィーダ送出電流制約違反が発生する（表２の二次検討における制約違反の欄を参照）。
【００４２】
フィーダＦ１のフィーダ送出電流制約違反に対する二次工事案として、更に連系線新設や区分開閉器新設が立案される。なお、回線分割も考えられるが、このケースでは分割候補がないため除外される。
これらの工事案を採用すると、フィーダＦ１の制約違反は解消されるものの、フィーダＦ２に制約違反が再発したり、フィーダＦ１の末端区間で区間電圧制約違反が発生することになる。
従って、Ａ：連系線（連系開閉器）新設という一次工事案は採用せず、打ち切りとする。
【００４３】
次に、Ｂ：区分開閉器新設という一次工事案では、例えば区間Ａ１２に区分開閉器を新設することにより、図８（ａ）に示すごとく、図７の元の区間Ａ１２（６５．４〔Ａ〕）を新たに区間Ａ１２（３２．７〔Ａ〕）と新たな区間Ａ１４（３２．７〔Ａ〕）とに分割するとともに、区間Ａ１２，Ａ１４の間の開閉器を切とし、かつ、区間Ａ５とＡ１３との間の開閉器を入とする。
これにより、フィーダＦ２のフィーダ送出電流制約違反は解消するが、代わってフィーダＦ１側に区間電圧制約違反が発生する（表２の二次検討における制約違反の欄を参照）。
【００４４】
フィーダＦ１の区間電圧制約違反に対する二次工事案として、更に電線張替、連系線新設や区分開閉器新設、ＳＶＲ新設が立案される。
このうち、電線張替については、区間Ａ１３を図８（ａ）に示すように太線に張り替えることにより電圧降下が減少し、フィーダＦ１の区間電圧制約違反が解消する。
従って、一次工事案−二次工事案の組み合わせとして、区分開閉器新設−電線張替という工事案が制約違反解消に有効であることが判明するので、この工事案を採用する。
【００４５】
次に、連系線新設や区分開閉器新設については、フィーダＦ１の制約違反は解消するものの、フィーダＦ２について制約違反が再発するため、これらの連系線新設や区分開閉器新設を二次工事案として採用する計画は打ち切られる。
【００４６】
更に、ＳＶＲ新設については、例えば図８（ｂ）における区間Ａ１４にＳＶＲを新設することで区間電圧制約違反が解消するので、一次工事案−二次工事案の組み合わせとして、区分開閉器新設−ＳＶＲ新設という工事案が制約違反解消に有効であるから、この工事案を採用する。
【００４７】
最後に、Ｃ：回線分割という一次工事案では、図８（ｃ）に示すように配電用変電所Ｓ／ＳとフィーダＦ２上の区間Ａ１０とを新たなフィーダＦ３により連系し、区間Ａ５とＡ１３との間の開閉器を入にすると共に、区間Ａ８とＡ１０との間、及び、Ａ１２とＡ１３との間の開閉器を何れも切とする。これらの開閉器の入切は、図７の状態からの変化である。
このように回線分割を行うと、表２に示すごとく、一次検討事案であるフィーダＦ２の送出電流制約違反が直ちに解消されるため、この工事案すなわち回線分割を単独で採用することとする。
【００４８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、回線分割、ＳＶＲ新設、連系線または連系開閉器新設、区分開閉器新設、電線張替という各種の工事案の中から一以上の工事案を組み合わせることで、フィーダ送出電流制約違反、区間電圧制約違反または区間電流制約違反を解消し得る最適な系統構成の設備増強計画を作成することができる。すなわち、上記各工事案によって各種制約違反が解消されるか否かの検証は、計算機上で容易に行うことができるため、従来のように人手によらずに最適な設備増強計画を短時間で作成できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１に記載した発明の実施形態が適用される配電系統の模式図である。
【図２】請求項１に記載した発明の実施形態を適用した結果を示す配電系統の模式図である。
【図３】請求項２に記載した発明の実施形態が適用される配電系統の模式図である。
【図４】図３の配電系統における各区間の電圧、電流の計算例を示す図である。
【図５】請求項２に記載した発明の実施形態を適用した結果を示す配電系統の模式図である。
【図６】フィーダ送出電流制約違反発生時の各種工事案の組み合わせを示す概念図である。
【図７】本発明の実施例が適用される実配電系統の構成図である。
【図８】図７の系統構成に対して、各種工事案を適用した場合の系統構成図である。
【符号の説明】
Ｆ１〜Ｆ４  フィーダ
Ａ１〜Ａ２４  区間
ＴＲ  配電用変圧器
Ｓ／Ｓ  配電用変電所
ＳＷＮ  開閉器（入）
ＳＷＦ  開閉器（切）
【図１】
0003841614.tif 000004
【図２】
0003841614.tif 000005
【図３】
0003841614.tif 000006
【図４】
0003841614.tif 000007
【図５】
0003841614.tif 000008
【図６】
0003841614.tif 000009
【図７】
0003841614.tif 000010
【図８】
0003841614.tif 000011