CN1060292C - 配电系统运行装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种配电系统运行装置,其可将供电损耗减小到最小,其具有将信息区域取入的配电系统设备信息和开关信息存于存储装置的数据读取装置;这些信息将配电系统置换为节点/支路,制成表示节点和支路连接状态的导纳矩阵的数据变换装置;对导纳矩阵的部分进行修正设定节点注入量并作出电流列向量的数据修正装置;电位运算装置;由支路电压求出流经电流的电流运算装置;构成回路支路抽取装置;构成回路用开关和区间检测装置。

Description

配电系统运行装置
本发明涉及配电系统运行装置,特别涉及到有关设备运行和设备设计的配电系统运行装置。
原有的配电系统运行装置,针对构成回路用开关和区间的检测,是采用依据开关和区间的连接状态以及开关的开闭状态,依次检测掌握配电系统的运行状态的方法。而且不论是否检测到有构成终端系统用的开关及区间,也不论是否有分离系统的产生,均采用该同一种方法。
而且,为了能获得可以减小配电系统供电损耗量的系统结构,原有的方法是依靠操作者的经验移动断开每一根配电电线的开关,以确定认为供电损耗量的的系统,并且在整个系统将电位下降比较大的区间,配置供电损耗小的其它的配电电线,再次计算供电损耗量,以确定系统这样的堆解方法。这种原有的方法是利用配电系统运行装置,通过上述的计算,由人进行最终的系统判断的,或者是一种完全依据人的判断确定系统的构成。
如果采用上述的原有方式,由于是依据开关和区间的连接状态以及开关的开闭状态来依次检索、把握配电系统的运行状态的,对于是否有构成回路用开关及区间的检测、构成端部系统用的开关和区间的检测,及分离系统产生,依次通过进行检索,以获得所需要的结果,这种检索算法是相当复杂。
在电力产业中的配电使用方面,由于供给电力中的一部分将由于配电电线自身的阻抗而作为供电损耗而浪费掉,为了减小这种供电损耗,现有的技术是依据目前运行着的配电系统,移动部分打开的开关器的位置以期减小供电损耗,但不能期望获得多大的效果。由于配电系统是一种复杂的系统,故大部分是由人去研讨最佳的系统,对于处理配电系统这样复杂的系统,需花费极多的时间。
本发明的目的就是要解决上述的问题,而提供一种可以高速且可靠地掌握作为对象的配电系统整体,而且可以计算出将供电损耗量高精度地限制为最小的最佳系统结构的高可靠性的配电系统运行装置。
为达到上述目的,本发明采取以下技术方案:
一种配电系统运行装置,所述配电系统是位于电力系统下流部分的系统,所述配电系统运行装置,将具有设置在每一配电电线上的配电电线引出用断路器、配电电线、以及用于将配电电线分割为几个区间的、或用于将配电电线和配电电线连接的开关的配电系统设备信息进行存储,并将开关的开闭状态的信息(下面称为开关信息)和区间负载的信息(下面称为区间信息)作为输入信息,而用于设备计划和设备运行的运行计划,其特征在于它具有:数据读取装置,将从存储装置的输入信息区域读取的配电系统设备信息和开关信息,保存在存储装置中;数据变换装置,依据这些信息由配电系统设备信息和开关信息将配电系统置换成节点/支路、并制作成表示节点和支路连接状态的导纳矩阵;数据修正装置,对指定的任一支路进行闭合操作的导纳矩阵的一部分进行修正,由此设定节点注入量并制作出电流列向量;电位运算装置,由修正后的导纳矩阵和设定的电流列向量求出节点电位;由支路两端的电位差求解出流经支路的流经电流的电流运算装置;检测出构成回路的支路的构成回路用支路抽取装置;求解出构成同一回路的节点的构成回路用节点检测装置;以及
将支路和节点各置换为开关和区间的构成回路用开关和区间检测装置,从而检测出使指定的任一开关处于闭合状态时所获得的构成回路的开关和区间。
一种配电系统运行装置,所述配电系统是位于电力系统下流部分的系统,所述配电系统运行装置,将具有设置在每一配电电线上的配电电线引出用断路器、配电电线、以及用于将配电电线分割为几个区间的、或用于将配电电线和配电电线连接的开关的配电系统设备信息进行存储,并将开关的开闭状态的信息(下面称为开关信息)和区间负载的信息(下面称为区间信息)作为输入信息,而用于设备计划和设备运行的运行计划,其特征在于它具有:数据读取装置,将从存储装置的输入信息区域读取的配电系统设备信息和开关信息,保存在存储装置中;数据变换装置,依据这些信息由配电系统设备信息和开关信息,将配电系统置换成节点/支路、并制作成表示节点和支路连接状态的导纳矩阵;数据修正装置,对指定的任一支路进行闭合操作的导纳矩阵的一部分进行修正,由此设定节点注入量并制作出电流列向量;电位运算装置,由修正后的导纳矩阵和设定的电流列向量求解出节点电位;端部系统节点检测装置,由该节点电位求解出构成进行了开操作的支路的端部系统的节点;端部系统支路检测装置,由前述的端部系统节点检测处理结果、和节点与支路连接状态,检测出构成进行了类似的开操作的支路的端部系统的支路;以及端部系统用开关和区间检测装置,将作为所获得的结果的支路和节点各置换为开关和区间,
以检测出构成指定的任一处于开状态的开关的端部系统的开关和区间。
一种配电系统运行装置,所述配电系统是位于电力系统下流部分的系统,所述配电系统运行装置,将具有设置在每一配电电线上的配电电线引出用断路器、配电电线、以及用于将配电电线分割为几个区间的、或用于将配电电线和配电电线连接的开关的配电系统设备信息进行存储,并将开关的开闭状态的信息(下面称为开关信息)和区间负载的信息(下面称为区间信息)作为输入信息,而用于设备计划和设备运行的运行计划,其特征在于它具有:数据读取装置,将由存储装置的输入信息区域读取的配电系统设备信息和开关信息,保存在存储装置中;数据变换装置,依据这些信息由配电系统设备信息和开关信息,将配电系统置换成节点/支路、并制作成表示节点和支路连接状态的导纳矩阵;数据修正装置,对指定的任一支路进行闭合操作的对导纳矩阵的一部分进行修正,由此设定节点注入量并制作出电流列向量;电位运算装置,由修正后的导纳矩阵和设定的电流列向量求出节点电位;分离系统节点检测装置,由该节点电位求出构成分离系统的节点;分离系统支路检测装置,由前述的分离系统节点检测结果及节点和支路连接状态,检测出构成分离系统的开关;分离系统用开关和区间检测装置,将支路和节点各置换为开关和区间;以及由分离系统节点检测装置的结果、判断分离系统是否存在分离系统产生判断装置,
以判断在指定的任一开关处于开状态时是否存在有分离系统,当存在有分离系统时,检测出构成该分离系统的开关和区间。
一种配电系统运行装置,所述配电系统是位于电力系统下流部分的配电系统,所述配电系统运行装置,将具有设置在每一配电电线上的配电电线引出用断路器、配电电线、以及用于将配电电线分割为几个区间的、或用于将配电电线和配电电线连接的开关的配电系统设备信息进行存储,并将开关的开闭状态的信息(下面称为开关信息)和区间负载的信息(下面称为区间信息)作为输入信息,而用于设备计划和设备运行的运行计划,其特征在于它用:数据读取装置,读取配电系统设备信息、开关信息、区间信息、设定的操作者可否进行开闭操作条件之类的设定信息;数据变换装置,依据这些输入信息将系统置换为节点/支路,以作成计算所需的节点和支路的关系、节点负载信息、支路阻抗、开闭状态的计算所需信息、以及支路允许流经的电流值、可否操作和节点电位下降限度值的系统条件信息;构成完整回路用支路检测装置,对可操作的全部支路处于闭合状态时所获得的构成回路的支路进行检测;支路电流运算装置,对于前述可操作的全部支路处于闭合状态时的系统,计算流经支路的电流;系统检验装置,判定进行支路的开操作时,流经支路的电流是否超过支路流经电流许可值、和节点电位的下降是否超过节点电位下降极限;最小电流支路抽取装置,其抽取出在构成回路用支路中可操作的流经支路的电流为最小的支路、在该支路处于开状态的系统中,该支路是满足依据前述的系统检测装置指定的系统条件的支路;数据修正装置,其对由数据变换装置制作的计算所需信息和由构成完整回路用支路检测装置制作的构成完整回路用支路信息进行修正,以使其成为由最小电流支路抽取装置抽取出的支路处于开状态时的系统连接信息;开放形系统判定装置,用构成完整回路用支路信息、判断是否为开放形系统并制作出开放形系统信息;以及结果系统构成用变换装置,将支路的开闭状态变换为开关的开闭状态,
从而求出供电损耗量为最小的系统结构。
一种配电系统运行装置,所述配电系统是位于电力系统下流部分的配电系统,所述配电系统运行装置,将具有设置在每一配电电线上的配电电线引出用断路器、配电电线、以及用于将配电电线分割为几个区间的、或用于将配电电线和配电电线连接的开关的配电系统设备信息进行存储,并将开关的开闭状态的信息(下面称为开关信息)和区间负载的信息(下面称为区间信息)作为输入信息,而用于设备计划和设备运行的运行计划,其特征在于它使用:数据读取装置,读取配电系统设备信息、开关信息、区间信息、操作者的设定的可否进行开闭操作的设定信息;数据变换装置,其依据这些输入信息将系统置换为节点/支路,以作成计算所需的节点和支路的关系、节点负载信息、支路阻抗、开闭状态的简并用计算所需信息、以及支路的允许流经的电流值、支路可否操作和节点电位下降限度值的简并用系统条件信息;运算对象系统抽取装置,其检测构成可操作的开状态的支路全部置于闭合状态时所获得的回路的支路和节点、将其作为运算对象系统,并且将其它的未构成回路的支路和节点作为简并对象系统而进行分类;关键设备抽取装置,其是在简并对象系统的支路中,抽取出支路的一端节点为计算对象系统的而另一端为简并对象系统的支路,将该支路作为关键支路,另外将关键支路的计算对象系统侧的节点作为关键节点的;节点简并集约装置,其将关键支路端部系统的节点作为简并对象节点抽取出来,将简并对象节点所有的节点负载之和加在关键节点的节点负载上;节点简并装置,其利用由简并对象节点抽取装置抽取出的简并对象节点,由节点简并集约装置计算出全部简并对象节点的节点负载之和,并将由关键设备抽取装置抽取出的关键支路和关键节点加于关键节点的节点负载上;计算用节点·支路序号编成装置,其是对于计算对象系统的节点和支路,改变节点和支路的号码,并作为计算对象系统的计算所需信息、而制作由支路阻抗表示的节点与计算用节点之间的对应关系、支路与计算用支路之间的对应关系、计算用节点/支路连接状态、节点信息、支路信息、节点/支路的连接状态的导纳矩阵,并作为系统条件信息制作支路的可否进行操作的状态和系统运行条件,并相对于计算用支路作成支路开闭状态;构成完整回路用支路检测装置,检测构成可操作的全部支路处于闭合状态时所获得的回路的支路;支路电流运算装置,对于前述的可操作的全部支路处于闭合状态时的系统,计算流经支路的电流;系统检验装置,判定进行支路的开操作时流经支路的电流是否超过支路流经电流许可值和节点电位的下降是否超过节点电位下降限度值;最小电流支路抽取装置,抽取出构成回路用支路中的流经支路的电流为最小的支路,在该支路处于开状态时的系统,该支路是满足前述的系统检验装置指定的系统条件的支路;数据修正装置,对由数据变换装置制作的计算所需信息和由构成完整回路用支路检测装置制作的构成完整回路用支路信息进行修正,使其成为开放由最小电流支路抽取装置抽取出的支路时的系统连接信息;开放形系统判定装置,用构成完整回路用支路信息判断是否不是回路系统而为开放形系统,并制作出开放形系统信息;以及结果系统构成用变换装置,将针对作为结果求出的集约系统的开放形系统构成、利用计算所需信息和系统条件信息及支路开闭状态,对照计算用系统返回至相对简并前的整个系统的开放形系统的构成,进而将支路的开闭状态置换为开关的开闭状态,
从而求出供电损耗量为最小的系统结构。
一种配电系统运行装置,所述配电系统是位于电力系统下流部分的配电系统,所述配电系统运行装置,将具有设置在每一配电电线上的配电电线引出用断路器、配电电线、以及用于将配电电线分割为几个区间的、或用于将配电电线和配电电线连接的开关的配电系统设备信息进行存储,并将开关的开闭状态的信息(下面称为开关信息)和区间负载的信息(下面称为区间信息)作为输入信息,而用于设备计划和设备运行的运行计划,其特征在于它采用:
数据读取装置,读取配电系统设备信息、开关信息、区间信息、操作者的设定可否进行开闭操作条件的设定信息;数据变换装置,依据这些输入信息,将系统置换为节点/支路,并作成分组计算所需的节点和支路关系、节点的负载信息、支路阻抗、开闭状态的分组计算所需信息、以及支路允许流经的电流值、可否操作和节点电位下降限度值的分组系统条件信息、保存支路开闭状态的分组用组别开关信息;回路检测装置,依据分组用计算所需信息和分组用系统条件信息,检测将可操作的开状态的支路设于闭合状态时而构成的回路的支路;组别判定装置,在由前述的回路检测装置检测出的支路中,将与配电变压器相对应的支路之外的支路全部作为同一组保存在支路组别信息中,且在支路组别信息中已存在作为其它的构成回路的支路而检测出的支路时,将构成该回路的支路全部作为同一组,以使全部支路属于一个组而更新支路组别信息;分组装置,其利用前述的回路检测装置和组别判定装置判断支路所属的组,并且对于除此之外的支路、使用分组用计算所需信息中的支路阻抗、节点和支路的连接关系、导纳矩阵,汇集于相关联的支路和节点,将比与属于先前求出的组的支路相连接的节点还下位的系统作为与该支路相同的组保存在支路组别信息中;计算用系统抽取装置,其利用支路组别信息,在每一组,将同一组内的支路和节点序号前装,并予以重新编排制作出分组前的支路号和节点号与开关的对应数表,同时利用分组用计算所需信息抽取出属于该组的节点的节点负载和支路阻抗,制作成节点和支路之间的关系信息,并保存在计算所需信息处,抽取出属于该组的支路的流经电流许可值和节点的电压下降限度值及支路可否操作的信息,并保存在系统条件信息中,将支路开闭状态保存在支路开闭信息中;构成完整回路用支路检测装置,其检测在全部可操作的支路置于闭状时形成的回路的支路;支路电流运算装置,其对前述的使全部可操作的支路处于闭合状态时获得的系统,计算流经支路的电流;系统检验装置,判定进行支路的开操作时流经支路的电流是否超过支路流经电流许可值、和节点电位的下降是否超过节点电位下降限度;最小电流支路抽取装置,在构成回路用支路中抽取出流经支路的电流为最小的支路,即在该支路处于开状态的系统,抽取出依据前述系统检测装置而满足系统条件的支路;数据修正装置,对于由数据变换装置制作的计算所需信息和由构成完整回路用支路检测装置制作的构成完整回路用支路信息进行修正,使其成为最小电流支路抽取装置抽取出的支路处于开状态时的系统连接信息;开放形系统判定装置,用构成完整回路用支路信息判断是否不构成回路系统、而为开放形系统,并制作开放形系统信息;各组结果系统检测装置,对于用分组装置分割的各组,利用由前述的计算用系统抽取装置抽取出的节点和支路的信息,采用构成完整回路用支路检测装置、支路电流运算装置、最小电流支路抽取装置、数据修正装置和开放形系统判定装置,检测出各供电损耗为最小的系统;结果系统构成用变换装置,由不同组求出的结果系统的支路开闭状态和计算所需信息分割前/后的支路序号和节点序号和开关的对应数表,变换为开关的开闭状态,
由此,求出供电损耗量为最小的系统结构。
一种配电系统运行装置,所述配电系统是位于电力系统下流部分的配电系统,所述配电系统运行装置,将具有设置在每一配电电线上的配电电线引出用断路器、配电电线、以及用于将配电电线分割为几个区间的、或用于将配电电线和配电电线连接的开关的配电系统设备信息进行存储,并将开关的开闭状态的信息(下面称为开关信息)和区间负载的信息(下面称为区间信息)作为输入信息,而用于设备计划和设备运行的运行计划,其特征在于它具有:
数据读取装置,读取配电系统设备信息、开关信息、区间信息、操作者设定的可否进行开闭操作条件等的设定信息;数据变换装置,依据上述这些输入信息,将系统置换成节点/支路,以作成分组计算所需的节点和支路关系、节点负载信息、支路阻抗、开闭状态等的计算所需信息,和支路允许流经的电流值、支路可否操作和节点电位下降限度值等的系统条件信息;构成完整回路用支路检测装置,检测将可操作的全部支路置于闭合状态时构成回路的支路;支路电流运算装置,对于使所述可操作的全部支路处于闭合状态时的系统,计算流经支路的电流;系统检测装置,判定在进行支路的开操作时的流经支路的电流是否超过支路流经电流许可值、和节点电位的下降是否超过节点电位下降限度值;最小电流支路抽取装置,由构成回路用支路中,抽取出可操作的流经支路的电流为最小的支路,即抽取出在该支路处于开状态的系统满足依据前述的系统检测装置的系统条件的支路;数据修正装置,对于由数据变换装置制作的计算所需信息、和由构成完整回路用支路检测装置制作的构成完整回路用支路信息进行修正,使其成为最小电流支路抽取装置抽取出的支路处于开状态时的系统连接信息;开放形系统判定装置,依据构成完整回路用支路信息判断是否为开放形系统,并制作开放形系统信息;构成回路用支路检测装置,检测构成将可操作的处于开状态的支路进行闭合操作时形成回路的支路;切换节点检测装置,在用前述构成回路用支路检测装置检测出的支路中,通过与进行闭合操作的支路不同的其它支路的开操作,抽取出切换连接的配电电线的节点;系统信息制作装置,利用开放形系统信息、支路阻抗和节点负载,计算出支路流经电流和节点电位以及相位角;供电损耗变化量模拟计算装置,利用系统信息制作装置制作出的节点电位和相位角、由切换节点检测装置抽取出的节点的节点负载、由构成回路用支路检测装置抽取出的支路的支路阻抗,计算出伴随切换所产生的供电损耗的变化量;切换后系统检测装置,检测进行支路开闭操作后的系统有没有满足流经支路的电流是否超过支路流经电流许可值、和节点电位的下降是否超过节点电位下降限度值的系统条件;节点切换确定装置,利用前述的供电损耗变化量模拟计算装置和切换后系统检测装置,由可进行支路开闭操作的支路组中,检测出支路操作后的系统中的满足了系统条件、且供电损耗变化量在减小方向上为最大的支路操作组、作为操作支路,而在没有即满足系统条件且供电损耗变化量成为减小方向那样的支路操作组时,当作无操作支路;切换后修正装置,对一组支路实施开闭操作时的、由系统信息制作装置制作出的节点电位、相位角和支路流经电流、由构成回路用支路检测装置检测出的构成回路用支路、由切换节点检测装置抽取出的切换节点信息、和开放形系统信息进行修正;节点切换结束判定装置,在节点切换确定装置的结果为有操作支路时,实施切换后修正装置,在没有操作支路时,实施结果系统构成用变换装置;以及结果系统构成用变换装置,将支路的开闭状态变换为开关的开闭状态,
从而求出供电损耗量为最小的系统结构。
一种配电系统运行装置,所述配电系统是位于电力系统下流部分的配电系统,所述配电系统运行装置,将具有设置在每一配电电线上的配电电线引出用断路器、配电电线、以及用于将配电电线分割为几个区间的、或用于将配电电线和配电电线连接的开关的配电系统设备信息进行存储,并将开关的开闭状态的信息(下面称为开关信息)和区间负载的信息(下面称为区间信息)作为输入信息,而用于设备计划和设备运行的运行计划,其特征在于它采用:
数据读取装置,读取配电系统设备信息、开关信息、区间信息、操作者的设定可否进行开闭操作条件的设定信息;数据变换装置,依据这些输入信息,制作出将系统置换为节点/支路的分组计算所需的节点和支路的关系、节点负载信息、支路阻抗、开闭状态等的简并用计算所需信息,以及支路允许流经的电流值、支路可否操作和节点电位下降限度值等的简并用系统条件信息;运算对象系统抽取装置,检测构成可操作的开状态的支路全部置于闭合状态时所获得的回路的支路和节点,将其作为运算对象系统,并将其它的未构成回路的支路和节点作为简并对象系统而进行分类;关键设备抽取装置,由简并对象系统的支路中,抽取出支路的一端节点为计算对象系统、而另一端为简并对象系统的支路,并且将该支路作为关键支路,另外,将关键支路的计算对象系统侧的节点作为关键节点;节点简并集约装置,将关键支路端部系统中的节点抽取出作为简并对象节点,将简并对象节点的全部节点负载之和加在关键节点的节点负载上;节点简并装置,对于由关键设备抽取装置抽取出的关键支路和关键节点,利用简并对象节点抽取装置抽取出的简并对象节点,用节点简并集约装置,计算全简并对象节点的节点负载之和,并加在关键节点的节点负载上;计算用节点·支路序号编成装置,对于计算对象系统的节点和支路,改变节点和支路的序号,并制作成由支路阻抗表示作为计算对象系统的计算所需信息的节点与计算用节点之间的对应关系、支路与计算用支路之间的对应关系、计算用节点/支路连接状态、节点信息、支路信息、节点/支路连接状态的导纳矩阵,并将支路的可否进行操作的状态和系统操作条件制作成系统条件信息,进而制作出相对于计算用支路的支路开闭状态;构成完整回路用支路检测装置,检测构成全部可操作的支路设置成闭合状态时所获得的回路的支路;支路电流运算装置,对于前述的使全部可操作的支路处于闭合状态时获得的系统,计算流经支路的电流;系统检测装置,检测进行支路的开操作时流经支路的电流,是否超过支路流经电流许可值和节点电位的下降是否超过节点电位下降极限;最小电流支路抽取装置,由构成回路用支路中流经支路的电流为最小的支路,抽取出在该支路处于开状态时的系统、满足依据前述的系统检测装置的系统条件的支路;数据修正装置,对于由数据变换装置制作的计算所需信息、和由构成完整回路用支路检测装置制作的构成完整回路用支路信息进行修正,使其成为将由最小电流支路抽取装置抽取出的支路处于开状态时的系统连接信息;开放形系统判定装置,由构成完整回路用支路信息判断是否不构成回路系统、而是开放形系统,并制作出开放形系统信息;构成回路用支路检测装置,检测对可操作的处于开状态的支路进行闭合操作时获得的构成回路的支路;切换节点检测装置,依据由前述的构成回路用支路检测装置检测为可操作闭合状态的支路的闭合操作,与构成由该操作产生的回路的支路中进行闭合操作的支路不同的其它支路的开操作,以检测出切换连接的配电电线的节点;系统信息制作装置,用开放形系统信息、支路阻抗和节点负载计算出支路流经电流和节点电位以及相位角;供电损耗变化量模拟计算装置,利用系统信息制作装置制作出的节点电位和相位角、由切换节点检测装置抽取出节点的节点负载、由构成回路用支路检测装置抽取出的支路的支路阻抗,计算出由于切换所产生的供电损耗的变化量;切换后系统检测装置,检测进行支路开闭操作后的系统是否满足流经支路的电流是否超过支路流经电流许可值和节点电位的下降是否超过节点电位下降限度值的系统条件;节点切换确定装置,利用前述的供电损耗变化量模拟计算装置和切换后系统检验装置,由可进行支路开闭操作的支路组中,检测出支路操作后的系统中满足系统条件、且供电损耗变化量在减小方向上为最大的支路的操作组作为操作支路,并且当满足系统条件、且供电损耗变化量沿减小方向变化的支路的操作组不存在时、作为无操作支路;切换后修正装置,对一组支路实施开闭操作时的节点电位、相位角、支路电流、构成回路的支路和切换节点的信息进行修正;节点切换结束判定装置,在节点切换确定装置的结果为有操作支路时,运行切换后修正装置,在没有操作支路时,运行结果系统构成用变换装置;以及结果系统构成用变换装置,利用计算所需信息、系统条件信息和支路开闭状态,将作为其结果求出的集约系统的开放形系统的构成,对照计算用系统置换回至与简并前的整个系统相对应的开放形系统的构成,并且将支路的开闭状态置换为开关的开闭状态,
从而求出供电损耗为最小的系统的构成。
一种配电系统运行装置,所述配电系统是位于电力系统下流部分的配电系统,所述配电系统运行装置,将具有设置在每一配电电线上的配电电线引出用断路器、配电电线、以及用于将配电电线分割为几个区间的、或用于将配电电线和配电电线连接的开关的配电系统设备信息进行存储,并将开关的开闭状态的信息(下面称为开关信息)和区间负载的信息(下面称为区间信息)作为输入信息,而用于设备计划和设备运行的运行计划,其特征在于它采用:
数据读取装置,读取配电系统设备信息、开关信息、区间信息、操作者的设定可否进行开闭操作条件的设定信息;数据变换装置,依据这些输入信息,将系统置换为节点/支路,并作成分组计算所需的节点和支路关系、节点的负载信息、支路阻抗、开闭状态的分组计算所需信息、以及支路允许流经的电流值、可否操作和节点电位下降限度值的分组系统条件信息、保存支路开闭状态的分组用组别开关信息;回路检测装置,依据分组用计算所需信息和分组用系统条件信息,检测将可操作的开状态的支路设于闭合状态时而构成的回路的支路;组别判定装置,在由前述的回路检测装置检测出的支路中,将与配电变压器相对应的支路之外的支路全部作为同一组保存在支路组别信息中,且在支路组别信息中已存在作为其它的构成回路的支路而检测出的支路时,将构成该回路的支路全部作为同一组,以使全部支路属于一个组而更新支路组别信息;分组装置,其利用前述的回路检测装置和组别判定装置判断支路所属的组,并且对于除此之外的支路、使用分组用计算所需信息中的支路阻抗、节点和支路的连接关系、导纳矩阵,汇集于相关联的支路和节点,将比与属于先前求出的组的支路相连接的节点还下位的系统作为与该支路相同的组保存在支路组别信息中;计算用系统抽取装置,其利用支路组别信息,在每一组,将同一组内的支路和节点序号前装,并予以重新编排制作出分组前的支路号和节点号与开关的对应数表,同时利用分组用计算所需信息抽取出属于该组的节点的节点负载和支路阻抗,制作成节点和支路之间的关系信息,并保存在计算所需信息处,抽取出属于该组的支路的流经电流许可值和节点的电压下降限度值及支路可否操作的信息,并保存在系统条件信息中,将支路开闭状态保存在支路开闭信息中;构成完整回路用支路检测装置,其检测在全部可操作的支路置于闭状时形成的回路的支路;支路电流运算装置,其对前述的使全部可操作的支路处于闭合状态时获得的系统,计算流经支路的电流;系统检验装置,判定进行支路的开操作时流经支路的电流是否超过支路流经电流许可值、和节点电位的下降是否超过节点电位下降限度;最小电流支路抽取装置,在构成回路用支路中抽取出流经支路的电流为最小的支路,即在该支路处于开状态的系统,抽取出依据前述系统检测装置而满足系统条件的支路;数据修正装置,对于由数据变换装置制作的计算所需信息和由构成完整回路用支路检测装置制作的构成完整回路用支路信息进行修正,使其成为最小电流支路抽取装置抽取出的支路处于开状态时的系统连接信息;开放形系统判定装置,用构成完整回路用支路信息判断是否不构成回路系统、而为开放形系统,并制作开放形系统信息;构成回路用支路检测装置,检测对可操作的处于开状态的支路进行闭合操作时获得的构成回路的支路;切换节点检测装置,由前述的构成回路用支路检测装置检测出的为可操作闭合状态的支路的闭合操作、与构成由该操作产生的回路的支路中进行闭合操作的支路不同的其它支路的开操作,抽取切换连接的配电电线节点;系统信息制作装置,用开放形系统信息、支路阻抗和节点负载计算出支路流经电流和节点电位以及相位角;供电损耗变化量模拟计算装置,利用系统信息制作装置制作出的节点电位和相位角、由切换节点检测装置抽取出的节点的节点负载、由构成回路用支路检测装置抽取出的支路的支路阻抗,计算出由于切换所产生的供电损耗的变化量;切换后系统检测装置,检测进行支路开闭操作后的系统有没有满足流经支路的电流是否超过支路流经电流许可值、和节点电位的下降是否超过节点电位下降限度值的系统条件;节点切换确定装置,利用前述的供电损耗变化量模拟计算装置和切换后系统检验装置,由可进行支路开闭操作的支路组中,在支路操作后的系统中,检测出满足系统条件、且供电损耗变化量在减小方向上为最大的支路操作的组作为操作支路,而当满足系统条件、且供电损耗变化量成为减小方向那样的支路操作组不存在时、作为无操作支路;切换后修正装置,对一组支路实施开闭操作时的节点电位、相位角、支路电流、构成回路的支路和切换节点的信息进行修正;节点切换结束判定装置,节点切换确定装置的结果,在有操作支路时,运行切换后修正装置,在没有操作支路时,运行结果系统构成用变换装置;各组结果系统检测装置,对于用分组装置分组后的各组,利用由前述的计算用系统抽取装置抽取出的节点和支路信息、用构成完整回路用支路检测装置、支路电流运算装置、最小电流支路抽取装置、数据修正装置和开放形系统判定装置、节点切换检测装置、切换后修正装置、节点切换结束判定装置,检测出各供电损耗为最小的系统;结果系统构成用变换装置,依据不同组求出的结果系统的支路开闭状态、和计算所需信息中的分割前后的支路序号和节点序号与开关的对应数表,变换为开关的开闭状态,
由此求出供电损耗为最小的系统的结构。
一种配电系统运行装置,所述配电系统是位于电力系统下流部分的配电系统,所述配电系统运行装置,将具有设置在每一配电电线上的配电电线引出用断路器、配电电线、以及用于将配电电线分割为几个区间的、或用于将配电电线和配电电线连接的开关的配电系统设备信息进行存储,并将开关的开闭状态的信息(下面称为开关信息)和区间负载的信息(下面称为区间信息)作为输入信息,而用于设备计划和设备运行的运行计划,其特征在于它采用:
数据读取装置,读取配电系统设备信息、开关信息、区间信息、操作者的设定可否进行开闭操作条件的设定信息;数据变换装置,依据这些输入信息、制作出将系统置换为节点/支路的分组计算所需的节点和支路关系、节点负载信息、支路阻抗、开闭状态等的计算所需信息、以及支路允许流经的电流值、支路可否操作和节点电位下降限度值的系统条件信息、作为开放形系统构成信息的支路开闭状态;构成回路用支路检测装置,检测对可操作的处于开状态的支路进行闭合操作时获得的构成回路的支路;切换节点检测装置,通过对与用前述的构成回路用支路检测装置检测出来的支路中的进行闭合操作的支路不同的其它支路进行开操作,抽取出切换连接的配电电线的节点;系统信息制作装置,用开放形系统信息、支路阻抗和节点负载、计算出支路流经电流和节点电位以及相位角;供电损耗变化量模拟计算装置,利用系统信息制作装置制作出的节点电位和相位角、由切换节点检测装置抽取出的节点负载、以及由构成回路用支路检测装置抽取出的支路的支路阻抗,计算出伴随切换所产生的供电损耗的变化量;切换后系统检测装置,检测支路开闭操作后的系统是否满足有无发生流经支路的电流超过支路流经电流许可值、和节点电位的下降超过节点电位下降限度值的系统条件;节点切换确定装置,利用前述的供电损耗变化量模拟计算装置和切换后系统检验装置,由可进行支路开闭操作的支路组中检测出支路操作后的系统中的满足系统条件、且供电损耗变化量在减小方向上为最大的支路操作组作为操作支路,而将满足系统条件、且供电损耗量成为减小方向那样的支路操作组不存在时作为无操作支路;切换后修正装置,对一组支路实施开闭操作时的由系统信息制作装置作出的节点电位、相位角、支路流经电流,及由构成回路用支路检测装置检测出的构成回路用支路、以及由切换节点检测装置抽取出的切换节点信息、和开放形系统信息进行修正;节点切换结束判定装置,节点切换确定装置的结果,有操作支路时,运行切换后修正装置,而没有操作支路时,运行结果系统构成用变换装置;以及结果系统构成用变换装置,将支路的开闭状态变换为开关的开闭状态,
从而求出供电损耗量为最小的结构。
一种配电系统运行装置,所述配电系统是位于电力系统下流部分的配电系统,所述配电系统运行装置,将具有设置在每一配电电线上的配电电线引出用断路器、配电电线、以及用于将配电电线分割为几个区间的、或用于将配电电线和配电电线连接的开关的配电系统设备信息进行存储,并将开关的开闭状态的信息(下面称为开关信息)和区间负载的信息(下面称为区间信息)作为输入信息,而用于设备计划和设备运行的运行计划,其特征在于它采用:
数据读取装置,读取配电系统设备信息、开关信息、区间信息、操作者的设定可否进行开闭操作条件的设定信息;数据变换装置,依据这些输入信息,制作出将系统置换为节点/支路的分组计算所需的节点和支路的关系、节点负载信息、支路阻抗、开闭状态等的简并用计算所需信息,以及支路允许流经的电流值、支路可否操作和节点电位下降限度值等的简并用系统条件信息;运算对象系统抽取装置,检测构成可操作的开状态的支路全部置于闭合状态时所获得的回路的支路和节点,将其作为运算对象系统,并将其它的未构成回路的支路和节点作为简并对象系统而进行分类;关键设备抽取装置,由简并对象系统的支路中,抽取出支路的一端节点为计算对象系统、而另一端为简并对象系统的支路,并且将该支路作为关键支路,另外,将关键支路的计算对象系统侧的节点作为关键节点;节点简并集约装置,将关键支路端部系统中的节点抽取出作为简并对象节点,将简并对象节点的全部节点负载之和加在关键节点的节点负载上;节点简并装置,对于由关键设备抽取装置抽取出的关键支路和关键节点,利用简并对象节点抽取装置抽取出的简并对象节点,用节点简并集约装置,计算全简并对象节点的节点负载之和,并加在关键节点的节点负载上;计算用节点·支路序号编成装置,对于计算对象系统的节点和支路,改变其节点和支路的序号,并制作成由支路阻抗表示的作为计算对象系统中的计算所需信息的节点与计算用节点的对应关系、支路与计算用支路的对应关系、计算用节点和支路连接状态、节点信息、支路信息、节点/支路的连接状态的导纳矩阵,且作为系统条件信息制作支路的可否进行操作的状态和系统运行条件,作为开放形系统信息作成支路开闭状态,并相对计算用支路作成支路开闭状态;构成回路用支路检测装置,检测构成全部可操作的支路置于闭合状态时所产生的回路的支路;切换节点检测装置,通过前述的构成回路用支路检测装置检测出来的可操作的开状态支路的闭合操作、及与在由该操作构成的回路的支路中进行闭合操作的支路不同的其它支路进行开操作,抽取出切换连接的配电电线的节点;系统信息制作装置,用开放形系统信息、支路阻抗和节点负载,计算出支路流经电流和节点电位以及相位角;供电损耗变化量模拟计算装置,利用系统信息制作装置制作出的节点电位和相位角,由切换节点检测装置抽取出的节点的节点负载,以及由构成回路用支路检测装置抽取出的支路的支路阻抗,计算出伴随切换所产生的供电损耗的变化量;切换后系统检测装置,检测进行支路开闭操作后的系统、是否满足流经支路的电流是否超过支路流经电流许可值、和节点电位的下降是否超过节点电位下降限度值的系统条件;节点切换确定装置,利用前述的供电损耗变化量模拟计算装置和切换后系统检验装置,由可进行支路开闭操作的支路组,检测出支路操作后的系统中的满足系统条件、且供电损耗变化量在减小方向上为最大的支路操作组作为操作支路,而满足系统条件且供电损耗量变化量成为减小方向那样的支路操作组不存在时、作为无操作支路;切换后修正装置,对一组支路实施开闭操作时的节点电位、相位角、支路电流、构成回路的支路和切换节点的信息进行修正;节点切换结束判定装置,节点切换确定装置的结果,在有操作支路时、实施切换后修正装置,在无操作支路时、实施结果系统构成用变换装置;以及结果系统构成用变换装置,利用计算所需信息、系统条件信息和支路开闭状态,将作为其结果求出的集约系统的开放形系统结构,比照计算用系统置换回至与简并前的整个系统相对应的开放形系统结构,并且将支路的开闭状态置换为开关的开闭状态,
由此求出供电损耗量为最小的系统结构。
一种配电系统运行装置,所述配电系统是位于电力系统下流部分的配电系统,所述配电系统运行装置,将具有设置在每一配电电线上的配电电线引出用断路器、配电电线、以及用于将配电电线分割为几个区间的、或用于将配电电线和配电电线连接的开关的配电系统设备信息进行存储,并将开关的开闭状态的信息(下面称为开关信息)和区间负载的信息(下面称为区间信息)作为输入信息,而用于设备计划和设备运行的运行计划,其特征在于它采用:
数据读取装置,读取配电系统设备信息、开关信息、区间信息、操作者的设定可否进行开闭操作条件的设定信息;数据变换装置,依据这些输入信息,将系统置换为节点/支路,并作成分组计算所需的节点和支路关系、节点的负载信息、支路阻抗、开闭状态的分组计算所需信息、以及支路允许流经的电流值、可否操作和节点电位下降限度值的分组系统条件信息、保存支路开闭状态的分组用组别开关信息;回路检测装置,依据分组用计算所需信息和分组用系统条件信息,检测将可操作的开状态的支路设于闭合状态时而构成的回路的支路;组别判定装置,在由前述的回路检测装置检测出的支路中,将与配电变压器相对应的支路之外的支路全部作为同一组保存在支路组别信息中,且在支路组别信息中已存在作为其它的构成回路的支路而检测出的支路时,将构成该回路的支路全部作为同一组,以使全部支路属于一个组而更新支路组别信息;分组装置,其利用前述的回路检测装置和组别判定装置判断支路所属的组,并且对于除此之外的支路、使用分组用计算所需信息中的支路阻抗、节点和支路的连接关系、导纳矩阵,汇集于相关联的支路和节点,将比与属于先前求出的组的支路相连接的节点还下位的系统作为与该支路相同的组保存在支路组别信息中;计算用系统抽取装置,其利用支路组别信息,在每一组,将同一组内的支路和节点序号前装,并予以重新编排制作出分组前的支路号和节点号与开关的对应数表,同时利用分组用计算所需信息抽取出属于该组的节点的节点负载和支路阻抗,制作成节点和支路之间的关系信息,并保存在计算所需信息处,抽取出属于该组的支路的流经电流许可值和节点的电压下降限度值及支路可否操作的信息,并保存在系统条件信息中,将支路开闭状态保存在开放形系统信息中;构成回路用支路检测装置,检测对可操作的处于开状态的支路进行闭合操作时获得的构成回路的支路;切换节点检测装置,由前述的构成回路用支路检测装置检测出来的为可操作闭合状态的支路的闭合操作、与构成由该操作产生的回路的支路中进行闭合操作的支路不同的其它支路的开操作,抽取出切换连接的配电电线的节点;系统信息制作装置,用开放形系统信息、支路阻抗和节点负载,计算出支路流经电流和节点电位以及相位角;供电损耗变化量模拟计算装置,利用系统信息制作装置制作出的节点电位和相位角、由切换节点检测装置抽取出的节点的节点负载、以及由构成回路用支路检测装置抽取出的支路的支路阻抗,计算出随切换所产生的供电损耗的变化量;切换后系统检测装置,检测进行支路开闭操作后的系统是否满足流经支路的电流是否超过支路流经电流许可值、和节点电位的下降是否超过节点电位下降极限的值等的系统条件;节点切换确定装置,利用前述的供电损耗变化量模拟计算装置和切换后系统检验装置,由可进行支路开闭操作的支路组中,检测出支路操作后的系统中的满足系统条件、且供电损耗变化量在减小方向上为最大的支路操作的组作为操作支路,而在满足系统条件、且供电损耗量变化量为减小方向那样的支路操作的组不存在时、作为无操作支路;切换后修正装置,对一组支路实施开闭操作时的节点电位、相位角、支路电流、构成回路的支路和切换节点等的信息进行修正;节点切换结束判定装置,节点切换确定装置的结果,在有操作支路时、运行切换后修正装置,在无操作支路时运行结果系统构成用变换装置;各组结果系统检测装置,对于用分组装置分组后的各组,利用由前述的计算用系统抽取装置抽取出的节点和支路信息,用构成完整回路用支路检测装置、支路电流运算装置、最小电流支路抽取装置、数据修正装置、开放形系统判定装置节点切换确定装置、切换后修正装置和节点切换结束判定装置,检测出各供电损耗量为最小的系统;以及结果系统构成用变换装置,依据不同组求出的结果系统的支路开闭状态和计算所需信息的分组前后的支路序号和节点序号与开关的对应数表,变换为开关的开闭状态,
由此求出供电损耗量为最小的系统结构。
本发明所涉及的配电系统运行装置,具有由存储装置的输入信息区域读取诸如开关和区间的连接关系和区间阻抗等的配电系统设备信息、开关的开闭状态等的开关信息的数据读取装置;依据这些输入的信息将配电系统置换为节点/支路,并制作成表示节点和支路连接状态的导纳矩阵的数据变换装置;通过对指定的任一支路进行闭操作的方式对导纳矩阵的一部分进行修正,并且通过向与任一支路相连接的一侧的节点注入电流的方式制作出电流列向量的数据修正装置;对前述的导纳矩阵和前述的电流列向量进行矩阵运算以求解出节点电位的电位运算装置;由支路两端的电位差求解出支路电流的电流运算装置;利用前述的运算装置获得的结果抽取出构成回路的支路的构成回路用支路抽取装置;抽取出构成同一回路的节点的构成回路用节点检测装置;以及将支路置换为开关、将节点置换为区间的构成回路用开关和区间检测装置。
本发明所涉及的配电系统运行装置,可以用数据读取装置由输入信息区域读取开关和区间的连接关系和区间阻抗等的配电系统设备信息,开关的开闭状态等等的开闭信息、诸如区间负载等等的区间信息,并且将它们保存在存储装置中,所以可以用数据变换装置依据这些信息进行节点/支路置换并制作出表示节点和支路连接状态的导纳矩阵。
而且,数据修正装置,可以用在导纳矩阵中加上对指定的任一支路进行闭合操作时的信息的方式对导纳矩阵信息进行修正,还可以用仅向与任一指定的支路相连接的一侧节点注入电流的方式制作出电流列向量。
而且,电位运算装置,可以依据前述的导纳矩阵和电流列向量进行运算而求解出节点电位,电流运算装置可以依据节点电位和支路阻抗,求解出流经支路的电流。
构成回路用节点装置,可以依据电流运算装置获得的支路电流值,抽取出构成回路的支路,类似的,构成回路用支路抽取装置可以依据前述的构成回路用支路检测装置的结果和节点和支路连接状态,抽取出构成同一回路的节点。
构成回路用开关和区间检测装置,可以由构成回路的支路和节点中,抽取出作为对相应的开关和区间进行置换的结果的构成回路的开关和区间,并保存在输出区域。
本发明所涉及的配电系统运行装置,它具有由存储装置的输入信息区域读取开关和区间的连接关系和区间阻抗等的配电系统设备信息和开关的开闭状态等的开关信息的数据读取装置;依据这些输入的信息将配电系统置换为节点/支路,并制作成表示节点和支路连接状态的导纳矩阵的数据变换装置;通过对指定的任一支路进行闭合操作的方式对导纳矩阵的一部分进行修正,并且通过向与指定的任一支路相连接的一侧的节点注入电流的方式而制作出电流列向量的数据修正装置;对前述的导纳矩阵和前述的电流列向量进行乘积矩阵运算以求解出节点电位的电位运算装置;由该节点电位求解出构成进行了开操作的支路端部系统的节点的端部系统节点检测装置;由前述的端部系统节点检测处理结果和节点和支路连接状态,检测出构成进行了类似的开操作的支路端部系统的支路的端部系统支路检测装置;以及将作为所获得的结果的支路置换为开关、将节点置换为区间的端部系统用开关和区间检测装置。
本发明所涉及的配电系统运行装置,可以用数据读取装置由输入信息区域读取开关和区间的连接关系和区间阻抗等的配电系统设备信息、开关的开闭状态等的开闭信息、诸如区间负载等等的区间信息,并且将它们保存在存储装置中,所以可以用数据变换装置依据这些信息进行节点/支路置换并制作出表示节点和支路连接状态的导纳矩阵。
数据修正装置,可以用在导纳矩阵中加上对指定的任一支路进行闭合操作时的信息的方式对导纳矩阵信息进行修正,还可以用仅向与任一指定的支路相连接的一侧节点注入电流的方式制作出电流列向量。
电位运算装置,可以对前述的导纳矩阵和电流列向量进行矩阵运算而求出节点电位。端部系统节点检测装置可以由电位运算装置得出的电位值抽取出构成进行了开操作的支路端部系统的节点。
而且类似的,端部系统支路检测装置可以由前述的端部系统节点检测装置的结果和节点和支路连接状态,检测出构成进行了开操作的支路端部系统的支路。端部系统用开关和区间检测装置可以将构成端部系统的支路和节点分别置换为开关和区间,并且抽取出构成作为所求出的结果的端部系统的开关和区间,保存在输出区域中。
本发明所涉及的配电系统运行装置,它具有由存储装置的输入信息区域读取开关和区间的连接关系和区间阻抗等的配电系统设备信息和开关的开闭状态等的开关信息的数据读取装置;依据这些输入的信息,对配电系统进行节点/支路的置换,并制作成表示节点和支路连接状态的导纳矩阵的数据变换装置;通过对指定的任一支路进行闭合操作的导纳矩阵的一部分进行修正,并且通过向与任一指定的支路相连接的节点注入电流的方式而制作出电流列向量的数据修正装置;对前述的导纳矩阵和电流列向量进行乘积矩阵运算以求解出节点电位的电位运算装置;由利用前述的运算装置获得的节点电位抽取出构成分离系统的节点的分离系统节点检测装置;依据前述的分离系统节点检测装置给出的结果,利用节点和支路连接状态抽取出构成该分离系统的支路的分离系统支路检测装置;将支路置换为开关、将节点置换为区间的分离系统用开关和区间检测装置;以及由分离系统节点检测装置给出的结果判断分离系统是否存在的分离系统出现判断装置。
本发明所涉及的配电系统运行装置,可以用数据读取装置由输入信息区域读取开关和区间的连接关系和区间阻抗等的配电系统设备信息、开关的开闭状态等等的开闭信息、区间负载等的区间信息,并且将它们保存在存储装置中,所以可以用数据变换装置依据这些信息进行节点/支路置换并制作出表示节点和支路连接状态的导纳矩阵。
而且,数据修正装置可以用在导纳矩阵中叠加上对指定的任一支路进行闭合操作时的信息的方式对导纳矩阵信息进行修正,还可以用仅向与任一指定的支路相连接的一侧节点注入电流的方式制作出电流列向量。可以用电位运算装置对前述的导纳矩阵和电流列向量进行矩阵运算而求出节点电位。
端部系统节点检测装置可以由该节点电位求解出构成该分离系统的节点,并且用分离系统支路装置由分离系统节点检测装置的结果和节点和支路连接状态,抽取出构成该分离系统的支路。
分离系统用开关和区间检测装置可以将构成分离系统的支路和节点分别置换为开关和区间,从而抽取出作为所求出的结果的分离系统的开关和区间;分离系统出现判定装置可以依据分离系统节点检测装置的结果判断分离系统是否存在,并就其保存在输出区域中。
本发明所涉及的配电系统运行装置,它具有读取存储在存储装置中的开关和区间的连接关系、区间阻抗、注入电流、区间负载等的信息的数据读取装置;依据这些输入信息制作出将配电系统置换为节点/支路时的所需的节点和支路关系、节点负载信息、支路阻抗、开闭状态等,并且制作出支路允许流经的电流值、支路可否操作和节点电位下降限度值等等的系统条件信息的数据变换装置;检测对可操作的全部支路进行闭合操作所获得的构成回路的支路的构成完整回路用支路检测装置;对于前述的使全部可操作的支路处于闭状态时获得的系统,利用系统的连接状态、支路阻抗、节点负载等的计算所需信息,计算出流经支路的电流的支路电流运算装置;对于进行支路的开闭操作后的系统,检测流经支路的电流是否超过支路流经电流许可值和节点电位的下降是否超过节点电位下降极限的系统检测装置;由构成回路用支路中抽取出可操作的流经支路的电流为最小的支路且在该支路处于开状态时该系统满足前述的系统检测装置指定的系统条件的支路用的最小电流支路抽取装置;对于由数据变换装置制作的计算所需信息和由构成完整回路用支路检测装置制作的构成完整回路用支路信息,用由最小电流支路抽取装置抽取出的支路处于开状态时的系统连接信息进行修正的数据修正装置;用构成完整回路用支路信息判断是否不存在回路系统、即为开放形系统,并制作出开放形系统构成信息的开放形系统判定装置;以及将支路的开闭状态置换为开关的开闭状态的结果系统构成用变换装置。
本发明所涉及的配电系统运行装置,可以用数据读取装置读取保存在储存装置中的开关和区间的连接关系、区间阻抗、区间注入量、区间负载等等的信息和操作者用的设定信息,并且用数据变换装置依据这些信息,制作成系统的连接状态、节点的负载信息、支路阻抗和导纳矩阵等等的计算所需信息,以及支路开闭状态、支路允许流经的电流值、支路可否操作和节点电位下降限度值等的系统条件信息,并且可以用构成完整回路用支路检测装置对全部可操作的支路进行闭合操作时所获得的构成回路的支路进行检测,并保存在构成完整回路用支路信息中。
而且,支路电流运算装置可以依据系统的连接状态、支路阻抗和节点负载求出流经支路的支路流经电流,最小电流支路抽取装置可以依据前述的构成完整回路用支路信息,前述的支路流经电流值和支路是否可以操作的信息而抽取出最小电流支路。
系统检验装置可以判断对由前述的最小电流支路抽取装置抽取出的支路实施开操作时流经支路的电流是否超过支路流经电流许可值和节点电位的下降是否超过节点电位下降极限,进而判断是否满足系统条件。
当满足系统条件时,数据修正装置可以通过与进行了支路操作后的系统相连接的方式,对计算所需信息中的导纳矩阵和支路开闭状态进行修正,而由构成完整回路用支路信息进行支路操作后不构成为回路的支路除外。当不满足系统条件时再次检测作为最小电流支路的支路。
开放形系统判定装置,可以由构成完整回路用支路信息判断不构成回路的系统是否为开放形系统,如果不是开放形系统,则反复实施支路电流运算装置、最小电流支路抽取装置、系统检验装置和数据修正装置的运行至到没有回路为此,并制作成开放形系统信息。
而且,结果系统构成可以用变换装置将所获得的作为结果的供电损耗量为最小的系统的支路开闭状态置换为开关的开闭状态,以获得供电损耗量为最小的系统的构成方式。
本发明所涉及的配电系统运行装置,它具有读取存储在存储装置中的开关和区间的连接关系、区间阻抗、注入电流、区间负载等的信息的数据读取装置;依据这些输入信息制作出作为进行系统简并用的计算所需信息的、将系统置换为节点/支路时的节点和支路的连接关系、节点负载信息、支路阻抗、开闭状态等等的简并用计算所需信息,以及支路允许流经的电流值、支路可否操作和节点电位下降限度值等等的简并用系统条件信息的数据变换装置;按照下述的方式对支路进行分类,即将通过对全部可操作的支路进行闭合操作的方式检测所获得的构成回路的支路和节点并将其作为运算对象系统,将其它的未构成回路的支路和节点作为简并对象系统的运算对象系统抽取装置;由简并对象系统的支路中抽取出支路的一端节点为计算对象系统而另一端为简并对象系统的支路,并且将该支路作为关键支路,将该关键支路的计算对象系统侧的节点抽取出来作为关键节点的关键设备抽取装置;将关键支路端部系统中的节点抽取出作为简并对象节点,将简并对象节点的全部节点负载之和叠加在关键节点的节点负载上的节点简并集约装置;对于由关键设备抽取装置抽取出的关键支路和关键节点,利用简并对象节点抽取装置抽取出的简并对象节点,用节点简并集约装置将全部简并对象节点的节点负载之和叠加在计算出的关键节点的节点负载上的节点简并装置;对于计算对象系统的节点和支路,使其节点和支路的序号进行重编,并制作为计算对象系统用的计算所需信息、系统条件信息以及支路开闭状态的计算用节点·支路序号编成装置;通过对全部可操作的支路进行闭合操作的方式检测所获得的构成回路的支路的构成完整回路用支路检测装置;对于前述的使全部可操作的支路处于闭状态时获得的系统,利用系统的连接状态、支路阻抗、节点负载等等的计算所需信息,计算出流经支路的电流的支路电流运算装置;对进行了支路的开闭操作后的系统,检测流经支路的电流是否超过支路流经电流许可值和节点电位的下降是否超过节点电位下降极限的系统检测装置;由构成回路用支路中抽取出可操作的流经支路的电流为最小的支路且在该支路处于开状态时该系统为满足前述的系统检测装置指定的系统条件的系统的支路用的最小电流支路抽取装置;对于由数据变换装置制作的计算所需信息和由构成完整回路用支路检测装置制作的构成完整回路用支路信息,用使由最小电流支路抽取装置抽取出的支路处于开状态的方式进行修正的数据修正装置;用构成完整回路用支路信息判断是否不存在回路系统、即为开放形系统,并制作出开放形系统信息的开放形系统判定装置;以及将作为其结果的集约系统的开放形系统的构成方式置换为简并前的整个系统的构成方式,进而将支路的开闭状态置换为开关的开闭状态的结果系统构成用变换装置。
本发明所涉及的配电系统运行装置,可以用数据读取装置读取保存在储存装置中的区间和开关的连接关系、区间阻抗、区间注入量、区间负载等的信息和操作者用的设定信息,并且可以用数据变换装置依据这些信息,制作成系统简并用的、进行了节点/支路置换的节点和支路的连接关系、节点的负载信息、支路阻抗、开闭状态和导纳矩阵等等的简并用计算所需信息,以及支路允许流经的电流值、支路可否操作和节点电位下降限度值等的简并用系统条件信息和简并用支路开闭状态。
运算对象系统抽取装置可以按照下述的方式对支路进行分类,即将通过对全部可操作的支路进行闭合操作的方式检测所获得的构成回路的支路和节点作为运算对象系统,将其它的未构成回路的支路和节点作为简并对象系统,并保存在计算对象信息中。
关键设备抽取装置可以由简并对象系统的支路中抽取出支路的一端节点为计算对象系统而另一端为简并对象系统的支路,并且将该支路作为关键支路、将该关键支路的计算对象系统侧的节点作为关键节点,将它们保存在关键设备信息中。
节点简并集约装置可以将关键支路端部系统中的节点,用简并对象节点抽取装置抽取出作为简并对象节点,将简并对象节点的全部节点负载之和叠加在关键节点的节点负载上,并保存在节点简并信息中。
节点简并装置可以利用由前述关键设备抽取装置抽取出关键支路和关键节点,用前述简并对象节点抽取装置计算出作为关键支路的端部系统的简并对象节点,用前述节点简并集约装置计算出全部简并对象节点的节点负载之和,并加在关键节点的节点负载上,以进行节点信息的集约。
由计算用节点·支路序号编成装置对于计算对象系统,改变节点和支路节点和支路,并且可以制作出计算对象系统的计算所需信息、系统条件信息和支路开闭状态。
可以用构成完整回路用支路检测装置对全部可操作的支路进行闭合操作而检测出所获得的构成回路的支路,并保存在构成完整回路用支路信息中。支路电流运算装置可以依据系统的连接状态、支路阻抗和节点负载求出流经支路的支路流经电流,而且最小电流支路抽取装置可以依据前述的构成完整回路用支路信息、前述的支路流经电流值和支路是否可以操作的信息而抽取出最小电流支路。
系统检验装置可以判断对由前述的最小电流支路抽取装置抽取出的支路实施开操作时流经支路的电流是否超过支路流经电流许可值和节点电位的下降是否超过节点电位下降极限,判断是否满足系统条件。
当满足系统条件时,数据修正装置可以通过与进行了支路操作后的系统相连接的方式,对计算所需信息中的导纳矩阵和支路开闭状态进行修正,而由构成完整回路用支路信息进行支路操作后不构成为回路的支路除外。当不满足系统条件时再次检测作为最小电流支路的支路。
开放形系统判定装置可以利用构成完整回路用支路信息判断不构成回路的系统是否为开放形系统,如果不是开放形系统,则反复实施支路电流运算装置、最小电流支路抽取装置、系统检验装置和数据修正装置的运行至不构成回路为至,并制作成集约系统开放形系统信息。
而且,结果系统构成用变换装置可以将所获得的作为结果的供电损耗量为最小的系统的支路开闭状态置换为开关的开闭状态,以获得供电损耗量为最小的系统构成。
本发明所涉及的配电系统运行装置,它具有读取存储在存储装置中的开关和区间的连接关系、区间阻抗、注入电流、区间负载等的信息的数据读取装置;依据这些输入信息制作出将系统置换为节点/支路的分组计算所需的节点和支路关系、节点负载信息、支路阻抗、开闭状态等的分组用计算所需信息,以及支路允许流经的电流值、支路可否操作和节点电位下降限度值等的分组用系统条件信息,并将保存的支路开闭状态制作成分组用支路开关信息的数据变换装置;依据分组用计算所需信息和分组用系统条件信息,检测对可操作的处于开状态的支路进行闭合操作时构成为回路的支路的回路检测装置;对于将用前述的回路检测装置检测出的支路中与配电变压器相对应的支路之外的支路全部作为一组保存在支路组别信息中,并且在将作为构成其它回路的支路检测出的支路保存在支路组别信息中的场合,将构成该回路的支路全部作为同一组,为使全部支路属于一个组更新的支路组别信息的组别判定装置;利用前述的回路检测装置和组别判定装置判断支路所属的组,并且对于除此之外的支路,利用分组用计算所需信息中的支路阻抗、节点和支路连接关系和导纳矩阵,将集中于相关联的支路和节点与比属于先前求解出的组的支路相连接的节点还下位的系统作为与该支路相保存在支路组别信息中的分组装置;利用支路组别信息,对每一组中的属于同一组内的支路和节点利用先前赋予的序号,以进行重新编排,并制作出分组前的支路序号和节点序号与开关的对应数表,同时利用分组用计算所需信息抽取出属于该组节点的节点负载和支路阻抗,制作成节点和支路之间的关系信息并保存在计算所需信息处,抽取出属于该组的支路的流经电流许可值、节点的电压下降限度值和支路可否操作的信息并保存在系统条件信息处,将支路开闭状态保存在支路开闭信息处的计算用系统抽取装置;对于用分组装置分组后的各组,利用由前述的计算用系统抽取装置抽取出的节点和支路信息,用构成完整回路用支路检测装置、支路电流运算装置、最小电流支路抽取装置、数据修正装置和开放形系统判定装置检测出各供电损耗量为最小的系统的各组结果系统检测装置;以及利用依不同组求出的结果系统的支路开闭状态和计算所需信息的分组前和后的支路序号和节点序号与开关的对应数表,置换为开关的开闭状态的结果系统构成用变换装置。
本发明所涉及的配电系统运行装置,可以用数据读取装置读取保存在储存装置中的区间和开关的连接关系、区间阻抗、区间注入量、区间负载等的信息和操作者用的设定信息,而且数据变换装置可以依据这些信息,制作成保存为作为分组所需信息的、将系统的连接状态置换为节点和支路时的节点和支路连接关系、节点的负载信息、支路阻抗、支路的开闭状态和导纳矩阵等的分组用计算所需信息,以及支路允许流经的电流值、支路可否操作和节点电位下降限度值等等的分组用系统条件信息,并且将保存的支路开闭状态制作成分组用支路开闭信息。
回路检测装置可以检测依据分组用系统条件信息检测对可操作的处于开状态的支路进行闭合操作时的构成为回路的支路,组别判定装置可以将用前述的回路检测装置检测出的支路中与配电变压器相对应的支路之外的支路全部作为一组,并保存在支路组别信息中。
并且,对于构成其它回路的支路也保存在支路组别信息中的场合,可以用构成该回路支路的全部支路作为同一组的更新支路组别信息,分组装置还可以利用分组用计算所需信息中的节点和支路连接状态,对于对整个系统进行回路检测装置运行后的结果中不构成为回路的支路和节点,作为与其有连接关系的节点和支路的端部系统,并将与各端部系统相连接的回路上的节点和与其相连接的回路上的支路,都划分为同一个组,并追加保存在支路组别信息中。
计算用系统抽取装置,可以利用支路组别信息、分组用计算所需信息中的节点和支路之间的连接状态,对于同一组中的支路和节点进行集中整理使其支路序号和节点序号重新编排,并制作出分组前的支路序号和节点序号与开关的对应数表。
而且还可以用分组用计算所需信息抽取出属于该组的节点的节点负载和支路阻抗,并直接由节点和支路之间的关系信息制作出计算所需信息,抽取出属于该组的支路流经电流许可值和节点电位下降限度值和支路可否进行操作的信息并制作成系统条件信息,将属于该组的支路的支路开闭状态制作为支路开闭信息。
构成完整回路用支路检测装置可以通过对全部可操作的支路进行闭合操作的方式检测所获得的构成回路的支路,并保存在构成完整回路用支路信息中。并且支路电流运算装置可以依据系统的连接状态、支路阻抗和节点负载求出流经支路的支路流经电流,最小电流支路抽取装置可以依据前述的构成完整回路用支路信息和前述的支路流经电流值而抽取出最小电流支路。
系统检验装置可以判断对由前述的最小电流支路抽取装置抽取出的支路实施开操作时,流经支路的电流是否超过支路流经电流许可值和节点电位的下降是否超过节点电位下降极限,进而判断是否满足系统条件。
当满足系统条件时,数据修正装置可以通过与进行了操作后的系统相连接的方式,对计算所需信息中的导纳矩阵进行修正,而由构成完整回路用支路信息进行支路操作后不构成为回路的支路除外。当不满足系统条件时,再次检测作为最小电流支路的支路。
开放形系统判定装置可以依据构成完整回路用支路信息,判断不构成回路的系统是否为开放形系统,如果不是开放形系统,则反复实施支路电流运算装置、最小电流支路抽取装置、系统检验装置和数据修正装置的运行至没有构成回路为至,并制作成开放形系统信息。
而且,各组结果系统检测装置可以将用分组装置分组后的各组的供电损耗为最小的系统的支路开闭状态,制作成开放形系统信息,结果系统构成用变换装置还可以将所获得的作为结果的每组中供电损耗量为最小的系统置换为整个系统,进而将支路的开闭状态置换为开关的开闭状态,以获得供电损耗量为最小的系统构成。
本发明所涉及的配电系统运行装置,它具有读取存储在存储装置中的开关和区间的连接关系、区间阻抗、注入电流、区间负载等的信息的数据读取装置;依据这些输入信息制作出作为将系统置换为节点/支路时运行计算所需信息的节点和支路关系、节点负载信息、支路阻抗、开闭状态等等,以及制作出支路允许流经的电流值、支路可否操作和节点电位下降限度值等的系统条件信息的数据变换装置;检测可全部可操作的支路进行闭合操作的所获得的构成回路的支路的构成完整回路用支路检测装置;对于前述的使全部可操作的支路处于闭状态时获得的系统,利用系统的连接状态、支路阻抗、节点负载等等的计算所需信息,计算出流经支路的电流的支路电流运算装置;对进行了支路的开闭操作后的系统,检测流经支路的电流是否超过支路允许流经电流的许可值和节点电位的下降是否超过节点电位下降极限的系统检测装置;由构成回路用支路中抽取出可操作的流经支路的电流为最小的支路且满足系统检测装置指定的系统条件的支路用的最小电流支路抽取装置;对于由数据变换装置制作的计算所需信息和由构成完整回路用支路检测装置制作的构成完整回路用支路信息,用使由最小电流支路抽取装置抽取出的支路处于开状态的方式进行修正的数据修正装置;用构成完整回路用支路信息判断回路系统是否为不构成回路系统、即为开放形系统并制作出开放形系统信息的开放形系统判定装置;检测对支路进行闭合操作时获得的构成回路的支路的构成回路用支路检测装置;对与用前述的构成回路用支路检测装置检测出来的支路不同的其它可以进行操作的支路进行开操作的方式,检测出切换与其连接的配电电线的节点的切换节点检测装置;对于开放形系统利用支路阻抗和节点负载计算出支路流经电流、节点电位以及相位角的系统信息制作装置;利用系统信息制作装置制作出的节点电位和相位角,由切换节点检测装置抽取出的节点的节点负载,以及由构成回路用支路检测装置抽取出的支路的支路阻抗,计算出由于切换所产生的供电损耗的变化量的供电损耗变化量模拟计算装置;检测进行支路开闭操作后的系统的流经支路的电流是否超过支路流经电流许可值和节点电位的下降是否超过节点电位下降极限的切换后系统检测装置;利用前述的供电损耗变化量模拟计算装置和切换后系统检验装置,由可进行支路开闭操作的支路组中检测出支路操作后的系统中的满足系统条件且供电损耗量的减小成为最大的支路组作为操作支路,并且将满足系统条件且供电损耗量成为减小方向那样的支路操作组不存在时作为无操作支路的节点切换确定装置;当对一组支路实施开闭操作时,对用系统信息制作装置制作出的节点电位、相位角、支路流经电流,由构成回路用支路检测装置检测出的构成回路用支路,由切换节点检测装置抽取出的切换节点信息和开放形系统信息进行修正的切换后修正装置;在节点切换装置的结果为操作支路的场合运行切换后修正装置,在不为操作支路的场合运行结果系统构成用变换装置的节点切换结束判定装置;以及将支路的开闭状态置换为开关的开闭状态的结果系统构成用变换装置。
本发明所涉及的配电系统运行装置,可以用数据读取装置读取保存在储存装置中的开关和区间的连接关系、区间阻抗、区间注入量、区间负载等的信息和操作者用的设定信息,并且可以用数据变换装置依据这些信息,制作成系统的连接状态、节点的负载信息、支路阻抗、支路的开闭状态和导纳矩阵等的计算所需信息,以及支路允许流经的电流值、支路可否操作和节点电位下降限度值等的系统条件信息。
而且,构成完整回路用支路检测装置可以对全部可操作的支路进行闭合操作而检测出所获得的构成回路的支路,并保存在构成完整回路用支路信息中。支路电流运算装置可以依据系统的连接状态、支路阻抗和节点负载求出流经支路的支路流经电流,最小电流支路抽取装置可以依据前述的构成完整回路用支路信息、前述的支路流经电流值和支路是否可以操作的信息而抽取出最小电流支路。
系统检验装置可以在由前述的最小电流支路抽取装置抽取出的支路实施开操作时,判断流经支路的电流是否超过支路流经电流许可值和节点电位的下降是否超过节点电位下降极限,进而判断是否满足系统条件。
当满足系统条件时,数据修正装置可以通过与进行了支路操作后的系统相连接的方式,对计算所需信息中的导纳矩阵和支路开闭状态进行修正,而由构成完整回路用支路信息进行支路操作后不构成为回路的支路除外。而且当不满足系统条件时,再次检测作为最小电流支路的支路。
开放形系统判定装置可以根据构成完整回路用支路信息判断不构成回路的系统是否为开放形系统,如果不是开放形系统,则反复实施支路电流运算装置、最小电流支路抽取装置、系统检验装置和数据修正装置的运行至不构成回路为止,并制作成开放形系统信息。构成回路用支路检测装置可以检测出当对可操作的支路实施闭合操作时所构成的回路的支路。
切换节点检测装置,可以通过在对可操作的处于开状态的支路进行闭合操作、与对用构成回路用支路检测装置检测到的通过该操作构成为回路的支路中的进行闭合操作的支路不同的支路进行开操作的,检测出切换连接的配电电线的节点,并保存在切换节点信息中。
而且,为了从用上述的方式获得的系统构成方式中寻找供电损耗量更小的系统,还可以用系统信息制作装置利用由前述的开放形系统判定装置最终制作出的开放形系统信息、支路阻抗和节点负载,计算出支路流经电流和节点电位以及相位角。
供电损耗变化量模拟计算装置可以利用系统信息制作装置制作出的结果和切换节点信息,模拟计算出由于节点切换所产生的供电损耗的变化量,而且切换后系统检验装置可以判断出进行支路操作后的系统的流经支路的电流是否超过支路流经电流许可值和节点电位的下降是否超过节点电位下降极限。
节点切换确定装置可以利用供电损耗变化量模拟计算装置的计算结果和切换后系统检验装置给出的结果,由可进行支路操作的支路组中检测出满足系统条件且供电损耗量的减小为最大的支路组作为操作支路,并且利用供电损耗变化量模拟计算装置的计算结果和切换后系统检验装置给出的结果,将满足系统条件且供电损耗量为减小方向变化的支路操作组不存在作为无操作支路。
当实施支路操作时,可以用切换后修正装置修正系统信息中的节点电位、相位角、支路电流、回路构成支路信息、切换节点信息和开放形系统信息。
节点切换结束判定装置对于节点切换确定装置的结果为操作支路的场合,可以以该支路组为对象实施切换后修正装置,并且再次实施节点切换确定装置的运行,当不为可操作支路的场合,实施结果系统构成用变换装置的运行。而且结果系统构成用变换装置可以将所获得的作为结果的供电损耗量为最小的系统的支路的开闭状态置换为开关的开闭状态,以获得供电损耗量为最小的系统结构。
本发明所涉及的配电系统运行装置,它具有读取存储在存储装置中的开关和区间的连接关系、区间阻抗、注入电流、区间负载等的信息的数据读取装置;依据这些输入信息制作出作为系统简并用的计算时所需信息的、将系统置换为节点/支路时的节点和支路关系、节点负载信息、支路阻抗、开闭状态等的简并用计算所需信息,以及支路允许流经的电流值、支路可否操作和节点电位下降限度值等等的简并用系统条件信息,并由此制作成简并用支路开闭状态的数据变换装置;按照下述的方式对支路进行分类,即检测可操作的全部支路进行闭合操作所获得的构成回路的支路和节点并将其作为运算对象系统,将其它的未构成回路的支路和节点作为简并对象系统的运算对象系统抽取装置;由简并对象系统的支路中抽取出支路的一端节点为计算对象系统而另一端为简并对象系统的支路,并且将该支路作为关键支路,将该关键支路的计算对象系统侧的节点作为关键节点的关键设备抽取装置;将关键支路端部系统中的节点抽取出作为简并对象节点简并用节点抽取装置;将简并对象节点的全部节点负载之和叠加在关键节点的节点负载上的节点简并集约装置;对于由关键设备抽取装置抽取出的关键支路和关键节点,由简并对象节点抽取装置计算出作为关键支路端部系统的简并对象节点,用节点简并集约装置将全部简并对象节点的节点负载之和加在计算出关键节点的节点负载上,并且对于节点简并装置和计算对象系统,使其节点和支路的序号重新编排,以制作出计算对象系统的计算所需信息、系统条件信和支路开闭状态的计算用节点·支路序号编成装置;检测通过对全部可操作的支路进行闭合操作的方式所获得的构成回路的支路的构成完整回路用支路检测装置;对于前述的使全部可操作的支路处于闭状态时获得的系统,利用系统的连接状态、支路阻抗、节点负载等等的计算所需信息,计算出流经支路的电流的支路电流运算装置;对进行支路的开闭操作后的系统检测流经支路的电流是否超过支路流经电流许可值和节点电位的下降是否超过节点电位下降极限的系统检测装置;由构成回路用支路中抽取出流经支路的电流为最小的且在该支路处于开状态时系统满足前述的系统检测装置指定的系统条件的支路用的最小电流支路抽取装置;通过对由最小电流支路抽取装置抽取出的支路进行开操作的方式,更新由数据变换装置制作出的运行计算所需要的信息,并且更新由构成完整回路用支路检测装置制作出的构成完整回路用支路信息的数据修正装置;用构成完整回路用支路信息判断是否不构成回路系统、即是否为开放形系统,并制作出开放形系统信息的开放形系统判定装置;检测对支路进行闭合操作时所获得的构成回路的支路的构成回路用支路检测装置;采用对与前述的构成回路用支路检测装置检测出来的支路中的进行闭合操作的支路不同的其它支路进行开操作的方式,以检测出切换连接的配电电线的节点的切换节点检测装置;对于开放形系统利用支路阻抗和节点负载计算出支路流经电流和节点电位以及相位角的系统信息制作装置;利用系统信息制作装置制作出的节点电位和相位角,由切换节点检测装置抽取出的节点的节点负载,以及由构成回路用支路检测装置抽取出的支路的支路阻抗,对由于节点切换时所产生的供电损耗的变化量进行模拟计算的供电损耗变化量模拟计算装置;检测进行支路开闭操作后的系统的流经支路的电流是否超过支路流经电流许可值和节点电位的下降是否超过节点电位下降极限的切换后系统检测装置;利用前述的供电损耗变化量模拟计算装置和切换后系统检验装置由可进行支路开闭操作的支路组中检测出实施支路操作后的系统中的满足系统条件且供电损耗变化量在减小方向为最大的支路组作成为操作支路,并且将满足系统条件且供电损耗量成为减小方向的支路操作组不存在时作为无操作支路的节点切换确定装置;当对一组支路实施开闭操作时对用系统信息制作装置制作出的节点电位和相位角和支路流经电流,由构成回路用支路检测装置检测出的构成回路用支路,由切换节点检测装置抽取出的切换节点信息和开放形系统信息进行修正的切换后修正装置;在节点切换装置的结果为操作支路的场合运行切换后修正装置不作为操作支路的场合运行结果系统构成用变换装置的节点切换结束判定装置;以及将作为其结果的集约系统的开放形系统构成置换为简并前的整个系统,进而将支路的开闭状态置换为开关的开闭状态的结果系统构成用变换装置。
本发明所涉及的配电系统运行装置,可以用数据读取装置读取保存在储存装置中的区间和开关的连接关系、区间阻抗、区间注入量、区间负载等等的信息和操作者用的设定信息,并且可以用数据变换装置依据这些信息,制作成作为系统简并用的计算所需信息的、进行了节点/支路置换的节点和支路连接关系、节点的负载信息、支路阻抗、开关状态和导纳矩阵等等的简并用计算所需信息,以及支路允许流经的电流值、支路可否操作和节点电位下降限度值等的简并用系统条件信息和简并用支路开闭状态。
运算对象系统抽取装置可以按照下述的方式对支路进行分类,即可操作的检测全部支路进行闭合操作的方式,所获得的构成回路的支路和节点并将其作为运算对象系统,并且将其它的未构成回路的支路和节点作为简并对象系统,并保存在计算对象信息中。
关键设备抽取装置可以由简并对象系统的支路中抽取出支路的一端节点为计算对象系统而另一端为简并对象系统的支路,并且将该支路作为关键支路,并且可以将该关键支路的计算对象系统侧的节点作为关键节点抽取出来,并保存在关键设备信息中。
节点简并集约装置可以将用简并对象节点抽取装置抽取出来的关键支路端部系统中的节点抽取出来作为简并对象节点,将简并对象节点的全部节点负载之和叠加在关键节点的节点负载上,并保存在节点简并信息中。
节点简并装置可以利用前述的关键设备抽取装置抽取出关键支路和关键节点,由前述的简并对象节点抽取装置获得作为关键支路的端部系统的简并对象节点,用节点简并集约装置将全部简并对象节点的节点负载之和叠加在计算出关键节点的节点负载上,以进行节点信息的集约。
计算用节点·支路序号编成装置可以对于计算对象系统直接使其节点和支路的序号重新编排,并制作出计算对象系统中的计算所需信息、系统条件信息和支路开闭状态。
构成完整回路用支路可以对全部可操作的支路进行闭合操作而检测出所获得的构成回路的支路,并保存在构成完整回路用支路信息中。
支路电流运算装置可以依据系统的连接状态、支路阻抗和节点负载求出流经支路的支路流经电流,而且最小电流支路抽取装置可以依据前述的构成完整回路用支路信息、前述的支路流经电流值而抽取出最小电流支路。
系统检验装置可以判断出对由前述的最小电流支路抽取装置抽取出的支路实施开操作时流经支路的电流是否超过支路流经电流许可值和节点电位的下降是否超过节点电位下降极限,进而判断是否满足系统条件。
当满足系统条件时,数据修正装置,可以通过与进行了支路操作后的系统相连接的方式对计算所需信息中的导纳矩阵进行修正,而由构成完整回路用支路信息进行支路操作后不构成为回路的支路除外。当不满足系统条件时再次检测作为最小电流支路的支路。
开放形系统判定装置,可以利用构成完整回路用支路信息判断不构成回路的系统是否为开放形系统,如果不是开放形系统,则反复实施支路电流运算装置、最小电流支路抽取装置、系统检验装置和数据修正装置的运行以构成回路,并制作成开放形系统信息。
而且构成回路用支路检测装置可以检测出当对可操作的支路实施闭合操作时所构成的回路的支路。切换节点检测装置可以在对可操作的处于开状态的支路进行闭合操作时,对用构成回路用支路检测装置通过该操作检测出来的构成为回路的支路中进行闭合操作的支路不同的其它支路进行开操作方式,检测出切换连接的配电电线的节点,并保存在切换节点信息中。
而且,为了从用上述的方式获得的系统构成方式中寻找供电损耗量更小的系统,还可以用系统信息制作装置利用由前述的开放形系统判定装置最终制作出的集约系统开放形系统信息、支路阻抗和节点负载,计算出支路流经电流和节点电位以及相位角,并作为系统信息保存起来。
供电损耗变化量模拟计算装置,可以利用系统信息制作装置制作出的结果和切换节点信息,模拟计算出由于节点切换所产生的供电损耗量,并且可以用切换后系统检验装置判断进行支路开闭操作后的系统的流经支路的电流是否超过支路流经电流许可值和节点电位的下降是否超过节点电位下降极限。
节点切换确定装置可以利用供电损耗变化量模拟计算装置的计算结果和切换后系统检验装置给出的结果,由可进行支路开闭操作的支路组中抽取出满足系统条件且供电损耗量的减小为最大的支路组作为操作支路,并且利用供电损耗变化量模拟计算装置的计算结果和切换后系统检验装置给出的结果,将满足系统条件且供电损耗量沿减小方向变化的非支路操作组不作为操作支路。
切换后修正装置在实施支路操作时,可以修正节点电位、相位角、支路电流、回路构成支路信息、切换节点信息和开放形系统信息。节点切换结束判定装置对于节点切换确定装置的输出结果为操作支路的场合,还可以以该支路组为对象实施切换后修正装置的运行,当不为可操作支路的场合,实施结果系统构成用变换装置的运行。
而且可以用结果系统构成用变换装置将所获得的作为结果的开放形系统信息置换为简并前的以整个系统为对象的开放形系统信息,从而将支路开闭状态置换为开关的开闭状态,进而获得供电损耗量为最小的系统的构成方式。
本发明所涉及的配电系统运行装置,它具有读取存储在存储装置中的开关和区间的连接关系、区间阻抗、注入电流、区间负载等的信息的数据读取装置;依据这些输入信息制作出将系统置换为节点/支路时作为分组计算所需的节点和支路关系、节点负载信息、支路阻抗、开闭状态等的分组用计算所需信息,以及支路允许流经的电流值、支路可否操作和节点电位下降限度值等等的分组用系统条件信息,将保存在的路开闭状态制作成分组用组开关信息的数据变换装置;依据分组用计算所需信息和分组用系统条件信息,对可操作的处于开状态的支路实施闭合操作时的构成为回路的支路进行检测的回路检测装置;在将用前述的回路检测装置检测出的支路中与配电变压器相对应的支路之外的支路全部作为一组保存在支路组别信息中,并且在将其它的构成回路的支路作为检测出的支路保存在支路组别信息中的场合中,将构成该回路的支路全部作为同一组,使全部支路属于一个组,更新支路组别信息的组别判定装置;利用前述的回路检测装置和组别判定装置判断支路所属的组,并且对于除此之外的支路利用分组用计算所需信息中的支路阻抗、节点和支路连接关系和导纳矩阵,将汇集在相关支路和节点并比与属于先前求解出的组的支路相连接的节点下位的系统作为与该支路的同一组保存在支路组别信息中的分组装置;利用支路组别信息,对每一组中的属于同一组内的支路和节点的序号先前赋予,以重新编排的支路和节点序号,并制作出分组前的支路序号和节点序号与开关的对应数表,同时利用分组用计算所需信息抽取出属于该组的节点的节点负载和支路阻抗,制作成节点和支路之间的关系信息并保存在计算所需信息处,抽取出属于该组的支路的流经电流许可值、节点的电压下降限度值和支路可否操作的信息并保存在系统条件信息处,将支路开闭状态保存在支路开闭信息处的计算用系统抽取装置;通过对全部可操作的支路进行闭合操作的方式检测所获得的构成回路的支路的构成完整回路用支路检测装置;对于前述的使全部可操作的支路处于闭状态时获得的系统,计算出流经支路的电流的支路电流运算装置;对进行支路的开闭操作后的系统检测流经支路的电流是否超过支路流经电流许可值和节点电位的下降是否超过节点电位下降极限的系统检测装置;由构成回路用支路中抽取出可操作的流经支路的电流为最小的且满足系统检测装置指定的系统条件的支路用的最小电流支路抽取装置;通过对由最小电流支路抽取装置抽取出的支路进行开操作的方式,更新由数据变换装置制作出的运行计算所需要的信息,并且更新由构成完整回路用支路检测装置制作出的构成完整回路用支路信息的数据修正装置;用构成完整回路用支路信息判断回路系统是否不存在回路系统、即为开放形系统,并制作出开放形系统构成信息的开放形系统判定装置;检测对可操作的处于开状态的支路进行闭合操作时获得的构成回路的支路的构成回路用支路检测装置;采用对与用前述的构成回路用支路检测装置检测出来的支路中的进行闭合操作的支路不同的其它支路进行开操作的方式切换连接的配电电线以抽取出节点的切换节点检测装置;对于开放形系统利用支路阻抗和节点负载计算出支路流经电流、节点电位以及相位角的系统信息制作装置;利用系统信息制作装置制作出的节点电位和相位角,由切换节点检测装置抽取出的节点的节点负载,以及由构成回路用支路检测装置抽取出的支路的支路阻抗,模拟计算出由于切换所产生的供电损耗的变化量的供电损耗变化量模拟计算装置;检测进行支路开闭操作后的系统的流经支路的电流是否超过支路允许流经电流和节点电位的下降是否超过节点电位下降极限的切换后系统检测装置;利用前述的供电损耗变化量模拟计算装置和切换后系统检验装置,由可进行支路开闭操作的支路组中检测出支路操作后的系统中的满足系统条件且供电损耗变化量在减小方向上为最大的支路组作为操作支路,并且将满足系统条件且供电损耗量成为减小方向的支路操作组不存在时,作为无操作支路的节点切换确定装置;当对一组支路实施开闭操作时,对用系统信息制作装置制作出的节点电位和相位角和支路流经电流,由构成回路用支路检测装置检测出的构成回路用支路,由切换节点检测装置抽取出的切换节点信息和开放形系统信息进行修正的切换后修正装置;在节点切换装置给出的结果为操作支路的场合运行切换后修正装置,在不为操作支路的场合运行结果系统构成用变换装置的节点切换结束判定装置;对于用分组装置分组后的各组利用由前述的计算用系统抽取装置抽取出的节点和支路信息,用构成完整回路用支路检测装置、支路电流运算装置、最小电流支路抽取装置、数据修正装置、开放形系统判定装置、节点切换确定装置、切换后修正装置以及节点切换结束判断装置,检测出各供电损耗量为最小的各组结果系统检测装置;以及依据计算所需信息的分组前/后的支路序号和节点序号与开关的对应数表,将所求解出的其它组的结果系统的支路开闭状态置换为开关的开闭状态的结果系统构成用变换装置。
本发明所涉及的配电系统运行装置,可以用数据读取装置读取保存在储存装置中的区间和开关的连接关系、区间阻抗、区间注入量、区间负载等的信息和操作者用的设定信息,并且可以用数据变换装置依据这些信息,制作成作为分组所需信息的将系统的连接状态置换为节点和支路时的节点和支路连接关系、节点的负载信息、支路阻抗、支路的开闭状态和导纳矩阵等等的分组用计算所需信息,以及支路允许流经的电流值、支路可否操作和节点电位下降限度值等等的分组用系统条件信息,并且将保存的支路开闭状态制作成分组用支路开闭信息。
而且回路检测装置可以依据分组用计算所需信息和分组用系统条件信息,检测出对可操作的处于开状态的支路进行闭合操作时的构成为回路的支路,并且可以用组别判定装置将用前述的回路检测装置检测出的支路中与配电变压器相对应的支路之外的支路全部作为一组,并保存在支路组别信息中。
并且对于在已将构成其它回路的支路保存在支路组别信息中的场合,用构成该回路的支路中的全部支路更新作为同一组的支路组别信息。
分组装置可以利用前述的分组用计算所需信息中的节点和支路连接状态,对于对整个系统进行回路检测装置运行后不构成回路的支路和节点,将与其有连接关系的节点和支路作为端部系统,并且将与各端部系统相连接的回路上的节点与连接在回路上的支路划分为同一个组,并追加保存在支路组别信息中。
计算用系统抽取装置可以利用支路组别信息、分组用计算所需信息中的节点和支路之间的连接状态,对于同一组的支路和节点直接赋予连续的支路序号和节点序号,并制作出分组前的支路序号、节点序号与开关的对应数表。
而且还可以用分组用计算所需信息抽取出属于该组的节点的节点负载和支路阻抗,直接制作出节点和支路之间的关系信息,并保存在计算所需信息中,抽取出属于该组的支路的支路流经电流许可值和节点电位下降限度值和支路可否进行操作的信息,并制作出系统条件信息,将属于该组的支路的支路开闭状态制作为支路开闭信息。
构成完整回路用支路检测装置可以通过对全部可操作的支路进行闭合操作的方式检测所获得的构成回路的支路,并保存在构成完整回路用支路信息中。
支路电流运算装置可以依据系统的连接状态、支路阻抗和节点负载求出流经支路的支路流经电流,最小电流支路抽取装置可以依据前述的构成完整回路用支路信息、前述的支路流经电流值而抽取出最小电流支路。
系统检验装置可以判断出对由前述的最小电流支路抽取装置抽取出的支路实施开操作时流经支路的电流是否超过支路流经电流许可值和节点电位的下降是否超过节点电位下降极限,进而判断是否满足系统条件。
当满足系统条件时,数据修正装置可以通过与进行了操作后的系统相连接的方式对计算所需信息中的导纳矩阵进行修正,而依据构成完整回路用支路信息进行支路操作后不构成为回路的支路除外。当不满足系统条件时再次检测作为最小电流支路的支路。
开放形系统判定装置可以由构成完整回路用支路信息判断出不构成回路的系统是否为开放形系统,如果不是开放形系统,则反复实施支路电流运算装置、最小电流支路抽取装置、系统检验装置和数据修正装置的运行以构成回路,并制作成开放形系统信息。
而且,构成回路用支路检测装置可以检测出当对可操作的支路实施闭合操作时所构成的回路的支路。切换节点检测装置可以采用对可操作的处于开状态的支路进行闭合操作时,对与构成回路用支路检测装置通过该操作检测出来的构成为回路的支路中的进行闭合操作的支路不同的其它支路进行开操作的方式,检测出切换连接的配电电线的节点,并保存在切换节点信息中。
而且,为了从用上述方式获得的系统构成方式中寻找供电损耗量更小的系统,可以用系统信息制作装置利用由前述的开放形系统判定装置最终制作出的开放形系统信息、支路阻抗和节点负载,计算出支路流经电流和节点电位以及相位角。
供电损耗变化量模拟计算装置利用系统信息制作装置制作出的结果和切换节点信息,模拟计算出由于节点切换所产生的供电损耗量,并且可以用切换后系统检验装置判断出进行支路开闭操作后的系统中的流经支路的电流是否超过支路流经电流许可值和节点电位的下降是否超过节点电位下降极限。
节点切换确定装置可以利用供电损耗变化量模拟计算装置的计算结果和切换后系统检验装置给出的结果,由可进行支路开闭操作的支路组中检测出满足系统条件且供电损耗量的减小为最大的支路组作为操作支路,并且利用供电损耗变化量模拟计算装置的计算结果和切换后系统检验装置给出的结果,将满足系统条件且供电损耗量沿减小方向变化的非支路的操作组不作为操作支路。
切换后修正装置,可以在实施支路操作时修正节点电位、相位角、支路电流、回路构成支路信息、切换节点信息和开放形系统信息。各组结果系统检测装置可以对于用分组装置分组后的各组,制作出作为开放形系统信息的供电损耗为最小的系统的支路开闭状态。
而且,结果系统构成用变换装置可以将所获得的作为结果的各组中供电损耗量为最小的系统置换为整个系统,进而将支路开闭状态置换为开关的开闭状态,从而获得供电损耗量为最小的系统的构成方式。
本发明的本发明所涉及的配电系统运行装置,它具有读取存储在存储装置中的开关和区间的连接关系、区间阻抗、注入电流、区间负载等等的信息的数据读取装置;依据这些信息制作出作为将系统置换为节点/支路时运行计算所需信息的节点和支路关系、节点负载信息、支路阻抗、开闭状态等等,并且制作出支路允许流经的电流值、支路可否操作和节点电位下降限度值等等的系统条件信息的数据变换装置;检测出对支路进行闭合操作时获得的构成回路的支路用的构成回路用支路检测装置;采用对用前述的构成回路用支路检测装置检测出来的支路中的其它可进行操作的支路进行开操作的方式检测切换所连接的配电电线的节点的切换节点检测装置;对于开放形系统利用支路阻抗和节点负载计算出支路流经电流和节点电位以及相位角的系统信息制作装置;利用系统信息制作装置制作出的节点电位和相位角,由切换节点检测装置抽取出的节点节点负载,以及由构成回路用支路检测装置抽取出的支路的支路阻抗,计算出由于切换所产生的供电损耗的变化量的供电损耗变化量模拟计算装置;检测进行支路开闭操作后的系统中的流经支路的电流是否超过支路流经电流许可值和节点电位的下降是否超过节点电位下降极限的切换后系统检测装置;利用前述的供电损耗变化量模拟计算装置和切换后系统检验装置,由可进行开闭操作的支路组中检测出支路操作后的系统中的满足系统条件且供电损耗量沿减小方向为最大的支路组并作为操作支路,并且将满足系统条件且供电损耗量沿减小方向变化的非支路操作组不作为操作支路的节点切换确定装置;当对一组支路实施开闭操作时对用系统信息制作装置制作出的节点电位、相位角和支路流经电流,由构成回路用支路检测装置检测出的构成回路用支路,以及由切换节点检测装置抽取出的切换节点信息和开放形系统信息进行修正的切换后修正装置;在节点切换装置给出的结果为操作支路的场合运行切换后修正装置,在不为操作支路的场合运行结果系统构成用变换装置的节点切换结束判定装置;以及将支路的开闭状态置换为开关的开闭状态的结果系统构成用变换装置。
本发明的本发明所涉及的配电系统运行装置,可以用数据读取装置读取保存在储存装置中的开关和区间的连接关系、区间阻抗、区间注入量、区间负载等等的信息和操作者用的设定信息,并且可以用数据变换装置依据这些信息,将系统的连接状态、节点的负载信息和支路开闭状态制作成计算所需信息,将支路允许流经的电流值、支路可否操作和节点电位下降限度值等等制作成系统条件信息,并且将支路的开闭状态制作成开放形系统信息。
而且,构成回路用支路检测装置,可以检测出当对可操作的支路实施闭合操作时所构成的回路的支路。切换节点检测装置可以采用对可操作的处于开状态的支路进行闭合操作时,对用构成回路用支路检测装置通过该操作检测出来的构成为回路的支路中进行闭合操作的支路之外的其它支路进行开操作的方式,检测切换连接的配电电线的节点,并保存在切换节点信息中。
系统信息制作装置,可以利用由前述的开放形系统判定装置最终制作出的开放形系统信息、支路阻抗和节点负载计算出支路流经电流和节点电位以及相位角,并作为系统信息保存起来。
供电损耗变化量模拟计算装置,可以利用系统信息制作装置制作出的结果和切换节点信息,模拟计算出由于节点切换所产生的供电损耗量,并且用切换后系统检验装置判断进行支路开闭操作后的系统的流经支路的电流是否超过支路流经电流许可值和节点电位的下降是否超过节点电位下降极限。
节点切换确定装置,可以利用供电损耗变化量模拟计算装置的计算结果和切换后系统检验装置给出的结果,将可进行开闭操作的支路组中的满足系统条件且供电损耗量的减小为最大的支路组作为操作支路,并且利用供电损耗变化量模拟计算装置的计算结果和切换后系统检验装置给出的结果,将满足系统条件且供电损耗量为减小方向的支路操作组不存在时作为无操作支路。
切换后修正装置在实施支路操作时可以修正系统信息中的节点电位、相位角、支路电流、回路构成支路信息、切换节点信息和开放形系统信息。
节点切换结束判定装置对于节点切换确定装置的结果为操作支路的场合,还可以以该支路组为对象实施切换后修正装置的运行,并且再次实施节点切换确定装置的运行,当不为可操作支路的场合,实施结果系统构成用变换装置的运行。
而且可以用结果系统构成用变换装置将所获得的作为结果的供电损耗量为最小的系统的支路开闭状态置换为开关的开闭状态,从而获得供电损耗量为最小的系统结构。
本发明所涉及的配电系统运行装置,它具有读取存储在存储装置中的开关和区间的连接关系、区间阻抗、注入电流、区间负载等的信息的数据读取装置;依据这些信息制作出作为系统简并用的计算所需信息的接着节点/支路置换时所需的节点和支路关系、节点负载信息、支路阻抗、开闭状态等的简并用计算所需信息,以及支路允许流经的电流值、支路可否操作和节点电位下降限度值等的简并用系统条件信息和简并用支路开闭状态的数据变换装置;按照下述的方式对支路进行分类,即检测可操作的全部支路进行闭合操作的方式所获得的构成回路的支路和节点并将其作为运算对象系统,将其它的未构成回路的支路和节点作为简并对象系统的运算对象系统,抽取装置;由简并对象系统的支路中抽取出支路的一端节点为计算对象系统而另一端为简并对象系统的支路,并且将该支路作为关键支路,将该关键支路的计算对象系统侧的节点作为关键节点的关键设备抽取装置;将关键支路端部系统中的节点抽取出来并作为简并对象节点的简并用对象节点抽取装置;将简并对象节点的全部节点负载之和叠加关键节点的节点负载上的节点简并集约装置;对于由关键设备抽取装置抽取出关键支路和关键节点,用简并对象节点抽取装置计算出作为关键支路端部系统的简并对象节点,用节点简并集约装置将全部简并对象节点的节点负载之和叠加在计算出关键节点的节点负载上的节点简并装置;对于计算对象系统的节点和支路,使节点和支路的序号直接重新编排,并制作出作为开放形系统信息的计算对象系统用的计算所需信息、系统条件信息和支路开闭状态的计算用节点·支路序号编成装置;通过对全部可操作的支路进行闭合操作的方式检测所获得的构成回路的支路的构成回路用支路检测装置;采用对与用前述的构成回路用支路检测装置检测出来的支路中的进行闭合操作的支路不同的其它支路进行开操作的方式,抽取出切换连接的配电电线的节点的切换节点检测装置;对于开放形系统利用支路阻抗和节点负载计算出支路流经电流和节点电位以及相位角的系统信息制作装置;利用系统信息制作装置制作出的节点电位和相位角,由切换节点检测装置抽取出的节点节点负载,以及由构成回路用支路检测装置抽取出的支路的支路阻抗,模拟计算出由于切换所产生的供电损耗的变化量的供电损耗变化量模拟计算装置;检测进行支路开闭操作后的系统的流经支路的电流是否超过支路流经电流许可值和节点电位的下降是否超过节点电位下降极限的切换后系统检测装置;利用前述的供电损耗变化量模拟计算装置和切换后系统检验装置由可进行开闭操作的支路组中检测出支路操作后的系统满足系统条件且供电损耗变化量在减小方向上为最大的支路组作为操作支路,并且将满足系统条件且供电损耗量成为减小方向的支路操作组不存在时作为无操作支路的节点切换确定装置;当对一组支路实施开闭操作时对节点电位、相位角、支路电流、构成回路的支路和切换节点等等的信息进行修正用的切换后修正装置;在节点切换确定装置的结果为操作支路的场合运行切换后修正装置、在不为操作支路的场合运行结果系统构成用变换装置的节点切换结束判定装置;以及将作为结果的求解出的集约系统的开放形系统构成方式置换为简并前的整个系统的构成方式,进而将支路的开闭状态置换为开关的开闭状态的结果系统构成用变换装置。
本发明所涉及的配电系统运行装置,可以用数据读取装置读取保存在储存装置中的区间和开关的连接关系、区间阻抗、区间注入量、区间负载等等的信息和操作者用的设定信息,并且可以用数据变换装置依据这些信息,制作成作为系统简并所需的计算上所需要的信息的、进行了节点/支路置换的节点和支路连接关系、节点的负载信息、支路阻抗和开闭状态等等的简并用计算所需信息,以及支路允许流经的电流值、支路可否操作和节点电位下降限度值等等的简并用系统条件信息和简并用支路开闭状态。
运算对象系统抽取装置可以按照下述的方式对支路进行分类,即检测可操作的全部支路进行闭合操作的方式检测所获得的构成回路的支路和节点并将其作为运算对象系统,将其它的未构成回路的支路和节点作为简并对象系统,并保存在计算对象信息中。
关键设备抽取装置可以由简并对象系统的支路中抽取出支路的一端节点为计算对象系统的而另一端为简并对象系统的支路,并且将该支路作为关键支路,将该关键支路的计算对象系统侧的节点作为关键节点,并保存在关键设备信息中。
节点简并集约装置,可以将用关键支路端部系统中的节点抽取出来,并作为简并用对象节点抽取装置抽取出来的简并对象节点,将简并对象节点的全部节点负载之和叠加在关键节点的节点负载上,并保存在节点简并信息中。
节点简并装置可以利用前述的关键设备抽取装置抽取出关键支路和关键节点,用前述的简并对象节点抽取装置计算出作为关键支路端部系统的简并对象节点,并且用前述的节点简并集约装置将全部简并对象节点的节点负载之和叠加在计算出的关键节点的节点负载上,以进行节点信息的集约。
计算用节点·支路序号编成装置,可以对于计算对象系统,使其节点和支路的序号重新编排,并制作出作为计算对象系统中的计算所需信息、系统条件信息和支路开闭状态的开放形系统信息。而且构成回路用支路检测装置可以检测出当对可操作的支路实施闭合操作时所构成的回路的支路。
切换节点检测装置可以采用对可操作的处于开状态的支路进行闭合操作时,对用构成回路用支路检测装置通过该操作检测出来的构成为回路的支路中进行闭合操作的支路不同的其它支路进行开操作的方式,检测切换连接的配电电线的节点,并保存在切换节点信息中。
而且,为了从用上述的方式获得的系统构成方式中寻找供电损耗量更小的系统,可以用系统信息制作装置利用由前述的开放形系统判定装置最终制作出的开放形系统信息、支路阻抗和节点负载计算出支路流经电流和节点电位以及相位角,并作为系统信息保存起来。
供电损耗变化量模拟计算装置可以利用系统信息制作装置制作出的结果和切换节点信息,模拟计算出由于节点切换所产生的供电损耗量,并且可以用切换后系统检验装置判断出进行支路开闭操作后的系统的流经支路的电流是否超过支路流经电流许可值和节点电位的下降是否超过节点电位下降极限。
节点切换确定装置可以利用供电损耗变化量模拟计算装置的计算结果和切换后系统检验装置给出的结果,由可进行支路开闭操作的支路组中检测出满足系统条件且供电损耗量的减小为最大的支路组作为操作支路,并且利用供电损耗变化量模拟计算装置的计算结果和切换后系统检验装置给出的结果,将满足系统条件且供电损耗变化量在减小方向的支路操作组不存在时作为无操作支路。
切换后修正装置在实施支路操作时,可以修正节点电位、相位角、支路电流、回路构成支路信息和切换节点信息。节点切换结束判定装置可以对于节点切换确定装置的结果为操作支路的场合,以该支路组为对象实施切换后修正装置的运行,当不为可操作支路的场合,实施结果系统构成用变换装置的运行。
而且,结果系统构成用变换装置可以将所获得的作为结果的开放形系统信息置换为以简并前的整个系统为对象的开放形系统信息,进而将支路开闭状态置换为开关的开闭状态,以获得供电损耗量为最小的系统的构成方式。
本发明所涉及的配电系统运行装置,它具有读取存储在存储装置中的开关和区间的连接关系、区间阻抗、注入电流、区间负载等等的信息的数据读取装置;依据这些输入信息制作出将系统置换为节点/支路的分组计算所需的节点和支路关系、节点负载信息、支路阻抗、开闭状态等等的分组用计算所需信息,以及支路允许流经的电流值、支路可否操作和节点电位下降限度值等等的分组用系统条件信息,将保存的支路开闭状态制作成分组用支路开关信息的数据变换装置;检测依据分组用计算所需信息和分组用系统条件信息对可操作的处于开状态的支路进行闭合操作时构成为回路的支路的回路检测装置;将用前述的回路检测装置检测出的支路中与配电变压器相对应的支路之外的支路全部作为一组保存在支路组别信息中,并且当检测到构成其它回路的支路已保存在支路组别信息中的场合,将构成该回路的支路全部作为同一组,且为使全部支路为属于一个组更新支路组别信息的组别判定装置;利用前述的回路检测装置和组别判定装置判断支路所属的组,并且对于除此之外的支路利用分组用计算所需信息中的支路阻抗、节点和支路连接关系和导纳矩阵,将汇集于相关支路和节点的比与属于先前求解出组的支路相连接节点下位的系统保存在与该支路作为同一组的支路组别信息中的分组装置;利用支路组别信息,对每一组的同组内的支路和节点前赋予序号,而予以重新编排并且制作出分组前的支路序号和节点序号与开关的对应数表,同时用分组用计算所需信息抽取出属于该组的节点的节点负载和支路阻抗,并制作成节点和支路之间的关系信息保存在计算所需信息中,抽取出属于该组的支路的流经电流许可值、节点的电位下降限度值和支路可否操作是信息并制作成系统条件信息,将支路开闭状态保存在开放形系统信息中的计算用系统抽取装置;检测对可操作的处于开状态的支路进行闭合操作时获得的构成回路的支路的构成回路用支路检测装置;采用对与用前述的构成回路用支路检测装置检测出来的支路中的进行闭合操作的支路不同的其它支路进行开操作的方式,抽取出切换连接的配电电线的节点的切换节点检测装置;对于开放形系统利用支路阻抗和节点负载计算出支路流经电流和节点电位以及相位角的系统信息制作装置;利用系统信息制作装置制作出的节点电位和相位角,由切换节点检测装置抽取出的节点节点负载,以及由构成回路用支路检测装置抽取出的支路的支路阻抗,模拟计算出由于切换所产生的供电损耗的变化量的供电损耗变化量模拟计算装置;检测进行支路开闭操作后的系统的流经支路的电流是否超过支路流经电流许可值和节点电位的下降是否超过节点电位下降极限的切换后系统检测装置;利用前述的供电损耗变化量模拟计算装置和切换后系统检验装置由可进行支路开闭操作的支路组中检测出支路操作后的系统中的满足系统条件且供电损耗变化量在减小方向上为最大的支路组作为操作支路,并且将满足系统条件且供电损耗量成为减小方向的支路操作组不存在时作为无操作支路的节点切换确定装置;当对一组支路实施开闭操作时对节点电位、相位角、支路电流、构成回路的支路、切换节点、开放形系统信息等等的信息进行修正用的切换后修正装置;在节点切换确定装置的结果为操作支路的场合运行切换后修正装置、在不为操作支路的场合运行结果系统构成用变换装置的节点切换结束判定装置;对于用分组装置分组后的各组利用由前述的计算用系统抽取装置抽取出的节点和支路信息,运行构成完整回路用支路检测装置、支路电流运算装置、最小电流支路抽取装置、数据修正装置和开放形系统判定装置、节点切换确定装置、切换后修正装置、节点切换结束判断装置,检测出各供电损耗量为最小的各组的结果系统检测装置;以及依不同组求出的结果系统的支路开闭状态和计算所需信息中的分组前后的支路序号和节点序号与开关的对应数表,置换为开关的开闭状态的结果系统构成用变换装置。
本发明所涉及的配电系统运行装置,可以用数据读取装置读取保存在储存装置中的区间和开关的连接关系、区间阻抗、区间注入量、区间负载等等的信息和操作者用的设定信息,并且可以用数据变换装置依据这些信息,制作成作为分组所需信息的、将系统的连接状态置换为节点和支路时的节点和支路连接关系、节点的负载信息、支路阻抗和支路的开闭状态等等的分组用计算所需信息,以及支路允许流经的电流值、支路可否操作和节点电位下降限度值等等的分组用系统条件信息,并且将保存的支路开闭状态制作成分组用支路开闭信息。
而且可以用回路检测装置,检测依据分组用计算所需信息和分组用系统条件信息对可操作的处于开状态的支路进行闭合操作时构成为回路的支路,并且可以用组别判定装置将用前述的回路检测装置检测出的支路中与配电变压器相对应的支路之外的支路全部作为一组,并保存在支路组别信息中。
并且,对于构成为其它回路的支路已保存在支路组别信息中的场合,可以用构成该回路的支路全部作为同一组的方式,更新该支路组别信息。
分组装置可以利用前述的分组用计算所需信息中的节点和支路连接状态,对于对整个系统进行回路检测装置运行后不构成回路的支路和节点,按与其的连接关系将节点和支路作为端部系统,并且将与各端部系统相连接的回路上的节点与所连接的回路的支路划分为同一个组,并追加保存在支路组别信息中。
可以用计算用系统,依据支路组别信息和分组用计算所需信息中的节点和支路之间的连接状态,对于同一组的支路和节点进行汇集整理对支路序号和节点序号重新编排,并制作出分组前的支路序号、节点序号与开关的对应数表。
而且还可以用分组用计算所需信息抽取出属于该组的节点的节点负载和支路阻抗,由节点和支路之间的关系信息直接制作出成计算所需信息,抽取出属于该组的支路的支路流经电流许可值和节点电位下降限度值和支路可否进行操作的系统条件信息,并制作成系统条件信息,将属于该组的支路的支路开闭状态制作为开放形系统信息。
可以用构成回路用支路检测装置检测出当对可操作的支路实施闭合操作时所构成的回路的支路。切换节点检测装置可以采用对可操作的处于开状态的支路进行闭合操作时,对与构成回路用支路检测装置通过该操作检测出来的构成为回路的支路中进行闭合操作的支路不同的其它支路进行开操作的方式,检测切换连接的配电电线的节点,并保存在切换节点信息中。
而且,为了从用上述的方式获得的系统构成方式中寻找供电损耗量更小的系统,可以用系统信息制作装置利用由前述的开放形系统判定装置最终制作出的开放形系统信息、支路阻抗和节点负载,计算出支路流经电流和节点电位以及相位角,并作为系统信息保存起来。
供电损耗变化量模拟计算装置可以利用系统信息制作装置给出的结果和切换节点信息,模拟计算出由于节点切换所产生的供电损耗量,并且可以用切换后系统检验装置判断进行支路开闭操作后的系统的流经支路的电流是否超过支路流经电流许可值和节点电位的下降是否超过节点电位下降极限。
节点切换确定装置可以利用供电损耗变化量模拟计算装置给出的计算结果和切换后系统检验装置给出的结果,由可进行支路开闭操作的支路组中检测出满足系统条件且供电损耗量的减小为最大的支路组作为操作支路,并且利用供电损耗变化量模拟计算装置的计算结果和切换后系统检验装置给出的结果,将满足系统条件且供电损耗变化量在减小方向变化的支路操作组不存在时作为无操作支路。
可以用切换后修正装置在实施支路操作时修正节点电位、相位角、支路电流、回路构成支路信息、切换节点信息。分组结果系统检测装置可以对用分组装置分组后的各组,制作成作为开放形系统信息的供电损耗为最小的系统的支路开闭状态。
结果系统构成用变换装置可以将所获得的作为结果的各组供电损耗量为最小的系统置换为整个系统,进而将支路开闭状态置换为开关的开闭状态,从而获得供电损耗量为最小的系统的构成方式。
本发明具有积极的效果:
如果采用所述的发明,由于可以判断出开关与区间的连接关系、区间阻抗、开关的开闭状态,并可以由这些信息制作出导纳矩阵,所以可以利用配电系统运行装置方便而可靠的检测出对任一开关实施闭合操作时所获得的构成回路的开关和区间。如果采用所涉及的发明,由于可以判断出开关与区间的连接关系、区间阻抗、开关的开闭状态,并可以由这些信息制作出导纳矩阵,所以可以利用配电系统运行装置方便而可靠地检测出构成任一开关的端部系统的开关和区间。如果采用所涉及的发明,由于可以判断出开关与区间的连接关系、区间阻抗、开关的开闭状态,并可以由这些信息制作出导纳矩阵,所以可以利用配电系统运行装置方便而可靠的检测出当对任一开关实施闭合操作时是否存在有分离系统,以及构成该分离系统的开关和区间。如果采用所涉及的发明,由于可以在以复杂的配电系统为对象的系统上附加上开关和区间的连接关系而获得人控系统,判断出供电损耗量为最小的系统,所以可以速度更快且精度更高的计算作为操作运行方面最为合适的系统。
以下参照附图,详细说明本发明的实施例:
图1为表示本发明中所使用的配电系统运行装置的详细构成图。
图2为表示该配电系统和配电系统运行装置的概略性示意图。
图3为表示本发明中所使用的处理流程图。
图4为表示本发明中所使用的配电系统的实例。
图5为表示相对于本发明中所使用的配电系统的配电系统设备信息和开关信息以及节点/支路信息的一个实例。
图6为表示本发明中所使用的导纳矩阵的一个实例。
图7为表示本发明中所使用的节点/支路模型化方法和与图4所示的系统相对应的模型化系统。
图8为表示本发明中所使用的运算公式。
图9为表示本发明中所使用的节点电位运算结果的一个实例。
图10为表示本发明中所使用的支路电流运算结果的一个实例。
图11为表示本发明中所使用的配电系统运行装置的详细构成图。
图12为表示本发明中所使用的处理流程图。
图13为表示相对于本发明中所使用的配电系统的配电系统设备信息和开关信息以及节点/支路信息的一个实例。
图14为表示本发明中所使用的导纳矩阵的一个实例。
图15为表示本发明中所使用的修正后的导纳矩阵的一个实例。
图16为表示本发明中所使用的运算公式。
图17为表示本发明中所使用的节点电位运算结果的一个实例。
图18为表示本发明中所使用的配电系统运行装置的详细构成图。
图19为表示本发明中所使用的处理流程图。
图20为表示本发明中所使用的配电系统运行装置的详细构成图。
图21为表示本发明中所使用的处理流程图。
图22为表示本发明中所使用的配电系统的一个实例。
图23为表示本发明中所使用的模型化系统。
图24为表示本发明中所使用的模型化系统。
图25为表示本发明中所使用的模型化系统。
图26为表示本发明中所使用的模型化系统。
图27为表示本发明中所使用的运算结果系统的一个实例。
图28为表示本发明中所使用的运算公式。
图29为表示本发明中所使用的运算结果的一个实例。
图30为表示本发明中所使用的运算结果的一个实例。
图31为表示本发明中所使用的配电系统运行装置的详细构成图。
图32为表示本发明中所使用的处理流程图。
图33为表示本发明中所使用的配电系统的一个实例。
图34为表示本发明中所使用的模型化系统。
图35为表示本发明中所使用的模型化系统。
图36为表示本发明中所使用的模型化系统。
图37为表示本发明中所使用的模型化系统。
图38为表示本发明中所使用的模型化系统。
图39为表示本发明中所使用的模型化系统。
图40为表示本发明中所使用的模型化系统。
图41为表示本发明中所使用的运算结果系统的一个实例。
图42为表示本发明中所使用的运算结果的一个实例。
图43为表示本发明中所使用的运算结果的一个实例。
图44为表示本发明中所使用的运算结果的一个实例。
图45为表示本发明中所使用的简并前/简并后对应数表的一个实例。
图46为表示本发明中所使用的配电系统运行装置的详细构成图。
图47为表示本发明中所使用的处理流程图。
图48为表示本发明中所使用的配电系统的一个实例。
图49为表示本发明中所使用的模型化系统(1)。
图50为表示本发明中所使用的模型化系统(2)。
图51为表示本发明中所使用的模型化系统(3)。
图52为表示本发明中所使用的模型化系统(4)。
图53为表示本发明中所使用的模型化系统(5)。
图54为表示本发明中所使用的模型化系统(6)。
图55为表示本发明中所使用的模型化系统(7)。
图56为表示本发明中所使用的模型化系统(8)。
图57为表示本发明中所使用的支路电流运算和系统检测结果(1)。
图58为表示本发明中所使用的支路电流运算和系统检测结果(2)。
图59为表示本发明中所使用的结果系统的一个实例。
图60为表示本发明中所使用的组1分组前/分组后的对应数据表。
图61为表示本发明中所使用的配电系统运行装置的详细构成图。
图62为表示本发明中所使用的装置的流程图。
图63为表示本发明中所使用的配电系统的一个实例。
图64为表示本发明中所使用的模型化系统(1)。
图65为表示本发明中所使用的模型化系统(2)。
图66为表示本发明中所使用的模型化系统(3)。
图67为表示本发明中所使用的模型化系统(4)。
图68为表示本发明中所使用的模型化系统(5)。
图69为表示本发明中所使用的模型化系统(6)。
图70为表示本发明中所使用的结果系统的一个实例。
图71为表示本发明中所使用的运算公式。
图72为表示本发明中所使用的运算公式。
图73为表示本发明中所使用的运算公式。
图74为表示本发明中所使用的支路电流运算和系统检测结果。
图75为表示本发明中所使用的支路电流运算和系统检测结果。
图76为表示本发明中所使用的供电损耗量运算和系统检测结果。
图77为表示本发明中所使用的供电损耗量运算和系统检测结果。
图78为表示本发明中所使用的配电系统运行装置的详细构成图。
图79为表示本发明中所使用的处理流程图。
图80为表示本发明中所使用的配电系统的一个实例。
图81为表示本发明中所使用的模型化系统(1)。
图82为表示本发明中所使用的模型化系统(2)。
图83为表示本发明中所使用的模型化系统(3)。
图84为表示本发明中所使用的模型化系统(4)。
图85为表示本发明中所使用的模型化系统(5)。
图86为表示本发明中所使用的模型化系统(6)。
图87为表示本发明中所使用的模型化系统(7)。
图88为表示本发明中所使用的模型化系统(8)。
图89为表示本发明中所使用的模型化系统(9)。
图90为表示本发明中所使用的支路电流运算和系统检测结果(1)。
图91为表示本发明中所使用的支路电流运算和系统检测结果(2)。
图92为表示本发明中所使用的支路电流运算和系统检测结果(3)。
图93为表示本发明中所使用的供电损耗量运算和系统检测结果(1)。
图94为表示本发明中所使用的供电损耗量运算和系统检测结果(2)。
图95为表示本发明中所使用的结果系统的一个实例。
图96为表示本发明中所使用的简并前/简并后的对应数据表。
图97为表示本发明中所使用的配电系统运行装置的详细构成图。
图98为表示本发明中所使用的处理流程图。
图99为表示本发明中所使用的配电系统的一个实例。
图100为表示本发明中所使用的模型化系统(1)。
图101为表示本发明中所使用的模型化系统(2)。
图102为表示本发明中所使用的模型化系统(3)。
图103为表示本发明中所使用的模型化系统(4)。
图104为表示本发明中所使用的模型化系统(5)。
图105为表示本发明中所使用的模型化系统(6)。
图106为表示本发明中所使用的模型化系统(7)。
图107为表示本发明中所使用的模型化系统(8)。
图108为表示本发明中所使用的模型化系统(9)。
图109为表示本发明中所使用的支路电流运算和系统检测结果(1)。
图110为表示本发明中所使用的支路电流运算和系统检测结果(2)。
图111为表示本发明中所使用的供电损耗量运算和系统检测结果(1)。
图112为表示本发明中所使用的供电损耗量运算和系统检测结果(2)。
图113为表示本发明中所使用的结果系统的一个实例。
图114为表示本发明中所使用的简并前/简并后的对应数据表。
图115为表示本发明中所使用的配电系统运行装置的详细构成图。
图116为表示本发明中所使用的处理流程图。
图117为表示本发明中所使用的配电系统的一个实例
图118为表示本发明中所使用的模型化系统(1)。
图119为表示本发明中所使用的模型化系统(2)。
图120为表示本发明中所使用的模型化系统(3)。
图121为表示本发明中所使用的结果系统的一个实例。
图122为表示本发明中所使用的运算公式。
图123为表示本发明中所使用的运算公式。
图124为表示本发明中所使用的供电损耗量运算和系统检测结果(1)。
图125为表示本发明中所使用的供电损耗量运算和系统检测结果(2)。
图126为表示本发明中所使用的配电系统运行装置的详细构成图。
图127为表示本发明中所使用的处理流程图。
图128为表示本发明中所使用的配电系统的一个实例。
图129为表示本发明中所使用的模型化系统(1)。
图130为表示本发明中所使用的模型化系统(2)。
图131为表示本发明中所使用的模型化系统(3)。
图132为表示本发明中所使用的模型化系统(4)。
图133为表示本发明中所使用的供电损耗量运算和系统检测结果(1)。
图134为表示本发明中所使用的供电损耗量运算和系统检测结果(2)。
图135为表示本发明中所使用的结果系统的一个实例。
图136为表示本发明中所使用的简并前/简并后的对应数据表。
图137为表示本发明中所使用的配电系统运行装置的详细构成图。
图138为表示本发明中所使用的处理流程图。
图139为表示本发明中所使用的配电系统的一个实例。
图140为表示本发明中所使用的模型化系统(1)。
图141为表示本发明中所使用的模型化系统(2)。
图142为表示本发明中所使用的模型化系统(3)。
图143为表示本发明中所使用的模型化系统(4)。
图144为表示本发明中所使用的模型化系统(5)。
图145为表示本发明中所使用的模型化系统(6)。
图146为表示本发明中所使用的结果系统的一个实例。
图147为表示本发明中所使用的组1分组前/分组后的对应数据表。
图148为表示本发明中所使用的供电损耗量运算和系统检测结果(1)。
图149为表示本发明中所使用的供电损耗量运算和系统检测结果(2)。
下面参考附图说明本发明的最佳实施形式。
首先利用图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10说明本发明配电系统运行装置的一种实施形式。另外,本发明是一种具有在某开状态的开关实施闭合操作时构成回路的开关和区间的检测装置的配电系统运行装置。图2为表示该配电系统和使该系统运行的配电系统运行装置的概况图,图1为表示构成本发明的配电系统运行装置的示意图。
图2所示,配电系统由配电变电所10中的配电变压器11和配电电线引出用断路器12、开关13、线路14构成,由开关13分割开线路14的部分称为区间。配电系统运行装置17由具有与操作者实施连接的接口功能的输入装置21、保存信息用的存储装置20、输出运算结果用的输出装置22和具有运算功能的中央处理装置19构成。
在图1所示的中央处理装置19中设置有下述的装置。数据读取装置23用于由输入信息区域33中读取配电线路上的开关和区间的连接信息、区间阻抗等的配电系统设备信息和开关的开闭状态等的开关信息,并保存在存储装置20中的配电系统设备信息31、开关信息32中。
数据变换装置24,读取保存在存储装置20中的配电系统设备信息31和开关信息32,并由这些信息进行节点/支路置换,制作成表示节点和支路连接状态的导纳矩阵,并且保存在所需计算信息40中。
数据修正装置25改变所需计算信息40中被给的作为与指定的任一支路相连接的一方节点相关联的导纳矩阵要素的一部分,并将其保存在导纳矩阵信息34中,制作出仅向与指定的任一支路相连接的另一方的节点注入电流的,电流列向量信息35。
电位运算装置26利用修正后的导纳矩阵信息34和电流列向量信息35进行矩阵计算,求出各个节点电位存储在电位信息39中。电流运算装置27,利用该电位信息39使用支路两端产生电位差求出支路电流,并存储在电流信息36中。
构成回路用支路检测装置28,在电流信息36中抽取出电流值不为零的支路,作为构成回路用支路保存在构成回路用支路信息37中。而且,构成回路用节点检测装置29由计算所需信息40中获取构成回路用的支路信息和节点与支路的连接状态,抽取出构成同一回路的节点,并将其作为构成回路用节点信息38保存在存储装置20中。
由构成回路用开关和区间检测装置30,利用构成回路用支路信息37、构成回路用节点信息38和计算所需信息40,进行将支路置换为开关、将节点置换为区间,检测由此所获得的构成回路用开关以及区间,并保存在输出区域41中。
图3示出了本发明的处理流程图。下面采用图4示出的配电系统的一个实例具体的说明该处理流程。图4所示的系统包括配电变压器Tr1和配电线路引出用断路器FCB1、FCB2、开关SW1、SW2、SW3、SW4和区间Sec1、Sec2、……Sec6等,并且两根配电电线与同一配电变压器Tr1相连接。而且在附图中,全涂上的表示处于闭状态,带有×标记的表示处于开状态。
首先在程序步S21,由数据读取装置23保存各开关的连接区间号(No.)和相对于该开关的阻抗的配电系统设备信息31、以及作为开关信息32的开关的开闭状态等的信息。
在程序步S22,由数据变换装置24,利用这些信息将配电系统变换节点/支路,制作出表示节点和支路的连接状态的导纳矩阵,并保存在计算所需信息40中。图5中的表31表示的是配电电线引出用断路器、开关和区间的连接状态以及开闭状态之间的关系,表32表示的是区间阻抗,表33表示的是变换节点/支路信息、并制作成导纳矩阵的结果表示于图6的导纳矩阵60。
这一系统可以用图7所示的模型化方法70实施模型化,即将配电电线引出用断路器FCB1、FCB2置换为支路Br1、Br5,将开关SW1、SW2、SW3、SW4置换为支路Br2、Br3、Br4、Br6,将区间Sec1、Sec2、……Sec6置换为节点Nd1、Nd2、……Nd6,从而将图4所示的系统模型化为图7所示的模型化系统,并制成导纳矩阵。
在本说明书中,各支路的阻抗设定为均匀分布的区间阻抗,其值为与该开关相连接的一个区间的阻抗和其他区间的阻抗之和除以连接的开关数目所获得的值。对于导纳矩阵的制作,有以下3种可能的情况即仅用电阻部分作为阻抗的情况、用电抗部分+电容部分的情况及用电阻部分+电抗部分+电容部分的情况,但在本实施例中仅对电阻部分的情况进行说明。
图8示出了本发明所使用的数学公式(1)、(3)和数据的修正方法(2)。数据修正装置25,使图8(2)所示的与指定的任一支路相连接的一个节点的导纳矩阵要素的非对角部分为零。图7所示的模型化系统71中,以支路Br3作为任一支路,将对应该开关的支路Br3相连接的一个节点作为Nd4,如图6所示的修正后的导纳矩阵61,改变节点Nd4的导纳矩阵要素中Y44以外的4行、4列的要素Y45和Y54。
所实施的这种修正反映在导纳矩阵信息34中。而且,作成仅向与指定的任一支路相连接的一个节点注入电流那样的电流列向量信息35。图4所示,可按向与支路Br3中的另一个相连接的节点Nd3注入1,向其它节点注入0的方式,设定出如图9所示的列向量93。
另外,后电压运算装置26,用图8所示的公式(1),使前述的导纳矩阵信息34和电流列向量信息35相乘而计算出节点电压列向量,并保存在电位信息39中。电流运算装置27根据这一节点电位,用图8所示的数学公式(3)计算出支路电流,并保存在电流信息36中。对于图4所示的实例,还可以用图9所示的公式进行计算,其节点电位列向量91的要素成为节点电位计算结果94。利用此结果由连接节点的电位差和该支路的阻抗,可求出支路的流过电流,也就是图10所示的计算结果100。
通过构成回路用支路检测装置28,构成所需回路的支路是取出电流信息36中的支路电流不为零的支路作为构成回路的支路,并保存在构成回路用支路信息37中。而且用构成回路用节点检测装置29,从构成回路用支路信息37中的支路和保存在计算所需信息40中的节点和支路连接状态,取出构成回路的节点,并保存在构成回路用节点信息38中。
而且,由构成回路用开关和区间检测装置30根据计算所需信息40,把将支路置换为开关、将节点置换为区间的结果取出作为构成回路用开关和区间,并存储在输出信息区域41中。按图9所示的结果,可将构成回路的开关是FCB1、FCB2、SW1、SW2、SW3,构成回路的区间是Sec1、Sec2、Sec3、Sec4、Sec5。
下面利用图2、图4、图11、图12、图13、图14、图15、图16、图17,说明本发明所涉及配电系统运行装置的实施形式。图2为表示配电系统和使用该系统的配电系统运行装置的概略性示意图,图11为表示如本发明所涉及的配电系统运行装置的示意图。
图11为表示本发明所涉及的配电系统运行装置的示意图。图11所示的中央处理装置19具有下述的装置。数据读取装置201。由输入信息区域207读取诸如配电电线上的开关和区间的连接信息、区间阻抗等的配电系统设备信息以及诸如开关的开闭状态等等的开关信息,并保存在存储装置20中的配电系统设备信息208、开关信息209中。数据变换装置202读取保存于存储装置20的配电系统设备信息208和开关信息209,并由这些信息进行节点/支路置换,制作成表示节点和支路连接状态的导纳矩阵,存储在计算所需信息210中。
数据修正装置203,改变计算所需信息210中的作为与指定的任一支路相连接的一个节点相关的导纳矩阵要素的一部分,并将其保存在导纳矩阵信息211中,制作出仅向与指定的任一支路相连接的电源端节点注入电流那样的,电流列向量信息212。
电位运算装置204,利用修正后的导纳矩阵信息211和电流列向量信息212,进行矩阵计算,并将所求出的各个节点电位存储在电压信息213处。端部系统节点检测装置205,取出在电位信息213中电位值为零的节点,并作为端部系统构成节点存储在终端系统节点信息214中。
同样由端部系统支路检测装置206,利用端部系统节点信息214和计算所需信息210给出的节点和支路连接状态,将构成端部系统的支路制作成端部系统支路信息216。由端部系统用开关和区间检测装置217,利用端部系统节点信息214、端部系统支路信息216和计算所需信息210,将支路置换为开关,将节点置换为区间,检测所需的端部系统开关和区间,并保存在输出区域215中。
图12示出了本发明的处理流程图。下面采用图4示出的配电系统的实例具体的说明该处理流程。图4所示的系统包括配电变压器Tr1和配电电线引出用断路器FCB1、FCB2,开关SW1、SW2、SW3、SW4和区间Sec1、Sec2、……Sec6等等,并且两根配电电线与同一配电变压器Tr1相连接。首先,用数据读取装置201,保存有关各开关的连接区间号(No.)和相对开关的阻抗的配电系统设备信息208、及作为开关信息209的开关开闭状态等等的信息。
在程序步S22,由数据变换装置202利用这些信息将配电系统变换为节点/支路,制作出表示节点和支路的连接状态的导纳矩阵,并保存在计算所需信息40中。图13中的表220表示的是配电电线引出用断路器和开关及区间的连接状态和开闭状态,将表221中的区间阻抗的电抗部分和电容部分,变换成表222那样的节点/支路信息,所制作成的导纳矩阵的结果为图14所示的导纳矩阵230。
这一系统可以用图7所示的模型化方法实施模型化,即将配电电线引出用断路器FCB1、FCB2置换为支路Br1、Br5,将开关SW1、SW2、SW3、SW4置换为支路Br2、Br3、Br4、Br6,将区间Sec1、Sec2、Sec6置换为节点Nd1、Nd2、Nd6,从而将图4所示的系统模型化为图7所示的模型化系统,并且制成导纳矩阵。在本说明书中,各支路的阻抗是区间阻抗为均匀分布、将与该开关连接的一个区间的阻抗和其他区间的阻抗之和除以连接的开关数目所获得的值。
对于导纳矩阵的制作,作为阻抗有2种情况,即采用电抗部分+电容部分的情况,和电阻部分+电抗部分+电容部分的情况,但在本实施例中说明对电抗部分+电容部分的情况进行说明。
图16示出了本发明所使用的节点电位计算公式(1)和导纳矩阵修正方法(2)。在程序步S23的数据修正装置203,在图16的(2)所示的,在与指定的任一支路相连接的两个节点的导纳矩阵要素中,对角要素部分的导纳上加上任一的支路的电抗,非对角要素部分定为零。如果取图7所示的模型化系统71中,以支路Br2为任一支路,将与该开关相应的支路Br2相连接的一个节点作为节点Nd3,如图15所示的修正后的导纳矩阵231,改变节点Nd3的导纳矩阵要素Y33以及3列、3行的要素Y23和Y32。
所实施的这种修正反映在导纳矩阵信息211中。而且,制作出仅向与指定的任一支路相连接的电源端节点注入电流的电流列向量信息212。正如图4,可按向节点Nd1注入电位1,向其它节点注入电位0的方式,设定出图17所示的列向量242。
然后在程序步S24,在电位运算装置204中,用图16所示的公式(1),将前述的导纳矩阵信息211的逆矩阵和电流列向量信息212相乘而计算出节点电位列向量,并保存在电位信息213中。另外,端部系统节点检测装置205,由保存在电位信息213中的节点电位值,取出端部系统构成节点。因如图17所示的计算结果243,节点Nd3、Nd6为零,将这些节点作为构成开操作的支路Br2的端部系统的节点,保存在端部系统节点信息214中。
而且,端部系统支路检测装置206,根据计算所需信息40中的节点和支路连接状态,检测出夹在前述的端部系统节点信息214中的节点Nd3、Nd6之间的支路Br6,并将其作为开操作状态下的构成支路Br2的端部系统的支路,存储在端部系统支路信息216中。端部系统开关和区间检测装置217,根据计算所需信息210和端部系统节点信息214,将把支路置换为开关、把节点置换为区间的结果作为端部系统区间取出,并存储在输出区域215中。由图17所示的结果,支路Br2的端部系统开关为SW4,端部系统区间取为Sec3、Sec6。
下面利用图2、图4、图7、图13、图14、图15、图16、图17、图18、图19,说明本发明所涉及配电系统运行装置的实施形式。图2为表示配电系统和使用该系统的配电系统运行装置的概略性示意图,这正如已经说明过的那样。图18为表示如本发明所涉及的配电系统运行装置的示意图。
图18为表示如本发明所涉及的配电系统运行装置的示意图。图18所示的中央处理装置19具有下述的装置。数据读取装置301,由输入信息区域307中读取诸如配电电线上的开关、区间的连接信息和区间阻抗等的配电系统设备信息和开关的开闭状态等的开关信息,并保存在存储装置20上的配电系统设备信息308、开关信息309处。
数据变换装置302,读取保存在存储装置20中的配电系统设备信息308和开关信息309,并由这些信息进行节点/支路置换,构成表示节点和支路连接状态的导纳矩阵,存储在计算所需信息310中。用数据修正装置303改变与计算所需信息310中被指定的任一支路相连接的一个节点相关的导纳矩阵要素的一部分,并将其保存在导纳矩阵信息311中,制作出仅向与指定的任一支路相连接的另一侧节点注入电流的电流列向量信息312。
由电位运算装置304,利用修正后的导纳矩阵信息311和电流列向量信息312进行矩阵计算,并将所求出的各个节点电位存储在电位信息313中。分离系统节点检测装置305,取出由该电位信息313中电位值为零的节点,并将其作为分离系统构成节点存储在分离系统节点信息314中。
分离系统支路检测装置306,利用分离系统节点信息314给出的节点、计算所需信息310给出的节点和支路连接状态,检测出构成分离系统的支路,并作为分离系统构成用支路保存在分离系统支路信息316中。由分离系统开关和区间检测装置317,利用分离系统节点信息314、分离系统支路信息316和计算所需信息310,将支路置换为开关,将节点置换为区间,进而检测构成所需的分离系统用的开关和区间,并保存在输出信息区域315中。而且,分离系统产生判断装置318,还利用前述的分离系统节点信息314,作为是否存在有分离系统节点的分离系统有无判定结果,保存在输出区域315中。
图19示出了本发明的处理流程图。下面采用图4示出的配电系统的实例具体的说明该处理流程。图4所示的系统包括配电变压器Tr1和配电电线引出用断路器FCB1、FCB2,处于开状态的开关SW2和处于闭状态的开关SW1、SW3、SW4,以及区间Sec1、Sec2、……Sec6等,并且两根配电电线与同一配电变压器Tr1相连接。
首先在程序步S21,用数据读取装置301保存有关各开关的连接区间号(No.)、和相应开关的阻抗的配电系统设备信息308、及作为开关信息309的开关开闭状态等的信息。数据变换装置302利用这些信息将配电系统置换为节点/支路,制作出表示节点和支路的连接状态的导纳矩阵,并保存在计算所需信息310中。将图13中的表220表示的配电电线引出用断路器、开关和区间的连接状态和开闭状态、表221表示的区间阻抗的电抗部分和电容部分,中表222那变换成节点/支路信息,所制作成的导纳矩阵的结果为图14所示的导纳矩阵230。
这一系统可以用图7所示的模型化方法实施模型化,即将配电电线引出用断路器FCB1、FCB2置换为支路Br1、Br5,将开关SW1、SW2、SW3、SW4分别置换为支路Br2、Br3、Br4、Br6,将区间Sec1、Sec2、……Sec6置换为节点Nd1、Nd2、……Nd6,从而将图4所示的系统模型化为图7所示的模型化系统,并且制成导纳矩阵。
在本说明书中,各支路的阻抗作为均匀分布的区间阻抗,其值为与该开关相连接的一个区间的阻抗和其他的区间的阻抗之和除以连接的开关数目所获得的值。而且对于导纳矩阵的制作,阻抗可采用两种情况电抗部分+电容部分的情况,和作为电阻部分+电抗部分+电容部分的情况,但在本实施例中对用电抗部分+电容部分的情况进行说明。
图16示出了本发明所使用的节点电位计算公式(1)和导纳矩阵修正方法(2)。由程序步S23的数据修正装置303,利用图16(2)所示的方式,在与指定的任一支路相连接的两个节点的导纳矩阵要素中,在对角要素部分的导纳上加上任一支路的电抗,并使非对角部分为零。图7所示的模型化系统71中,支路Br2作为任一支路,取与相应该开关的支路Br2相连接的一个节点为节点Nd3,如图15所示的修正后的导纳矩阵231,改变了节点Nd3的导纳矩阵要素中除Y33以外的3列、3行的要素Y23和Y32。
所实施的这种修正反映在导纳矩阵信息311中。而且,制作仅向与指定的任一支路相连接的电源端节点注入电流的电流列向量信息312。图4所示,可按向节点Nd1注入电位1,向其它节点注入电位0的方式,设定出图17所示的节点电流列向量242。
然后,由程序步S24的电位运算装置304,利用图16所示的公式(1),使前述的导纳矩阵信息311和电流列向量信息312相乘而计算出节点电位列向量,并保存在电位信息313中。由程序步S31的分离系统节点检测装置305,从保存在电位信息313中的节点电位值,取出为零的节点。在图17所示的计算结果243中,因节点Nd3、Nd6为零,将其作为构成分离系统的节点,并保存在分离系统节点信息314中。而且在程序步S32,分离系统支路检测装置306根据计算所需信息310中的节点和支路连接状态,检测出夹在前述的分离系统节点信息314中的节点Nd3和Nd6之间的支路Br6,并作为构成分离系统的支路,存储在分离系统支路信息316中。
而且在程序步S33中,分离系统开关和区间检测装置317根据计算所需信息310、分离系统节点信息314和分离系统支路信息316,把将支路置换为开关、将节点置换为区间的结果取出作为分离系统区间,并存储在输出区域315中。按图17所示的结果,可将分离系统开关取为SW4,将分离系统区间取为Sec3、Sec6。而且,如果由分离系统节点信息314给出的分离系统节点数不为零,则在程序步S34,用分离系统产生判断装置318将分离系统是否存在的判断结果存储在输出区域315中。在分离系统节点信息314的节点数不为零时,分离系统是否存在的判断结果为存在有分离系统。
下面利用图2、图20、图21、图22、图23、图24、图25、图26、图28、图29、图30,说明本发明所涉及配电系统运行装置的实施形式。图2为表示配电系统和对该系统进行运行的配电系统运行装置17的概略性示意图,图20为表示图2所示的配电系统运行装置17的详细构成图。图21为表示实施本发明所用的处理流程的处理流程图。图22表示的是该配电系统的一个实例,图23表示的是作为实施本发明的处理方式而对图22所示的配电系统进行变换后所获得的结果的模型化系统,图24、图25、图26表示的是对图22所示的配电系统进行本发明的处理的过程中所产生的模型化系统的状态变换的示意图,图27为表示进行本发明的处理所获得的最终的模型化系统结果的示意图,图27、图30表示的是对图22所示的配电系统进行本发明的处理的过程中所获得的处理结果。图28为表示本发明所使用的计算公式。另外,图2为表示配电系统和对该系统进行运行的配电系统运行装置的概略性示意图,这正如已经说明过的那样。
图20所示的中央处理装置19具有下述的装置。数据读取装置401读取配电电线上的开关和区间的连接信息、区间阻抗等的配电系统设备信息、开关的开闭状态等的开关信息、区间负载等的区间信息、由操作者设定的是否进行开闭操作等等的操作者设定信息,以及作为判断系统状态在运行方面是否适当的基准值的电流通过允许值和电位下降限度值等,并作为配电系统设备信息413、开关信息415、区间信息414以及操作者设定信息411,保存在存储装置20中。
数据变换装置402利用配电系统设备信息413、开关信息415、区间信息414和操作者设定信息411,将配电系统置换为节点和支路信息,以将节点和支路关系、节点负载信息、支路阻抗存储在计算所需信息416中,将可否进行支路的操作和支路电流流经许可值及电位下降限度值存储在系统条件信息412中,同时将可操作的全部支路设于闭状态,并存储在支路开闭状态417中。而且利用可操作的全部支路处于闭状态时的支路开闭状态和支路阻抗制作成导纳矩阵,并将其保存在计算所需信息416中。
构成完整回路用支路检测装置405,将由可实施操作的全部支路处于闭状态时构成的全部回路的支路,用对全部处于开状态的可操作的支路实施闭合操作时产生的构成回路用支路,一个个的检测出来,并采用求和集合的方式,制作成构成完整回路用支路信息423。该构成完整回路用支路检测装置可以采用前述本发明采用的类似装置。
支路电流运算装置403根据支路开闭状态417和计算所需信息416,利用图28所示的公式461计算出节点电位,用图28所示的公式462计算出闭状态时的支路流过电流,并保存在支路电流信息418中。在公式461中,E为利用支路电流运算装置403计算支路信息所用的节点电位矩阵,Y和I分别为存储在计算所需信息416中的导纳矩阵和节点负载电流。在公式462中,I为由支路电流运算装置403计算出的支路电流,V为支路两端的节点电位差,而各节点的电位采用由公式461计算出的节点电位。R仅取用保存在计算所需信息416中的支路阻抗中的电阻部分。
最小电流支路抽取装置406利用构成完整回路用支路信息423、系统条件信息412、支路电流信息418和系统检验装置408检测流经支路的电流是否超过了支路流经电流许可值和节点的电位下降是否超过了电位下降限度值等的系统运行方面是否发生了异常,并且根据这些检测结果,由抽取出即为构成回路用支路、且可操作的并且满足操作实施后的系统运行条件的支路,作为电流最小支路420保存起来。
数据修正装置404如对保存在电流最小支路420中的支路实施开操作后的系统状态那样,由保存在计算所需信息416中的导纳矩阵减去保存在电流最小支路420中的支路的导纳部分,并且将在保存在支路开闭状态417中的支路开闭状态的电流最小支路420中保存的支路开闭状态置于开状态,从保存在构成完整回路用支路信息423的构成完整回路用支路信息,通过开放保存在电流最小支路420中的支路,而对未构成回路的支路进行删除。
开放形系统判定装置407,利用构成完整回路用支路信息423判断是否存在有回路系统。当存在有回路时,重复进行由支路电流运算装置403至最小电流支路抽取装置406、数据修正装置404的处理操作。当判断为不存在回路系统时,制作出开放形系统信息421。结果系统构成用变换装置409,根据开放形系统信息421和计算所需信息416,分别将支路置换为开关,将节点置换为区间,进而制作出供电损耗最小系统的结构,并保存在输出信息422中。
图21示出了利用图22所示的配电系统进行的本发明的处理流程的具体的说明图。配电系统450包括配电变压器Tr1和配电变压器Tr1两端处的两根总线Bus1、Bus2、配电电线引出用断路器FCB1、FCB2、FCB3,处于闭状态的开关SW1、SW2、SW3、SW5、SW6、SW7、SW8、SW9、SW10、SW14和处于开状态的开关SW4、SW11、SW12、SW13,以及由这些开关分割开的区间Sec1、Sec2、Sec3、Sec4、Sec5、Sec6、Sec7、Sec8、Sec9、Sec10、Sec11、Sec12、Sec13等。而且禁止操作者在开关SW12、SW13处于开状态及开关SW6、SW10处于闭状态下进行操作。
数据读取装置401,读取配电系统450的配电变压器Tr1的阻抗、区间Sec1、Sec2、Sec3、Sec4、Sec5、Sec6、Sec7、Sec8、Sec9、Sec10、Sec11、Sec12、Sec13的阻抗等及负载量、电位下降限度值、开关SW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6、SW7、SW8、SW9、SW10、SW11、SW12、SW13、SW14的开闭状态和操作者的操作禁止设定状态,以及电流流经许可值、区间与开关的连接关系等的信息,并保存在配电系统设备信息413、区间信息414、开关信息415、操作者设定信息411处。
图23所示的模型化系统451为由数据变换装置402对节点和支路信息进行模型化所获得的结果系统。数据变换装置402将配电系统450中的配电变压器Tr1置换为模型化系统451中的支路Br18,将配电系统450中的配电变压器两端的总线Bus1、Bus2分别置换为模型化系统451中的节点Nd1、Nd2,将配电电线引出用断路器FCB1、FCB2、FCB3分别置换为支路Br1、Br5、Br9,将开关SW1置换为支路Br2,将开关SW2置换为支路Br3,将开关SW3置换为支路Br4,将开关SW4置换为支路Br14,将开关SW5置换为支路Br8,将开关SW6置换为支路Br7,将开关SW7置换为支路Br6,将开关SW8置换为支路Br17,将开关SW9置换为支路Br10,将开关SW10置换为支路Br11,将开关SW11置换为支路Br16,将开关SW12置换为支路Br15,将开关SW13置换为支路Br13,将开关SW14置换为支路Br12。
将这些节点和支路置换结果的节点和支路连接关系、节点负载和支路阻抗及支路与开关的对应关系,保存在计算所需信息416处,将节点的电位下降限度值和支路的电流流经许可值保存在系统条件信息412中。而且,当与配电变压器Tr1、配电电线引出用断路器FCB1、FCB2、FCB3处于开状态时,不向整个系统供给电力,对应的支路Br18、Br1、Br5、Br9,设定为不可进行操作的支路,而且开关SW6、SW10、SW12、SW13设定为禁止操作者进行操作的开关,而使得支路Br7、Br11、Br15、Br13亦设定为不可进行操作的支路,除此以外的支路Br2、Br3、Br4、Br6、Br8、Br10、Br12、Br14、Br16、Br17作为可进行操作的支路,追加保存在系统条件信息412中。
构成完整回路用支路检测装置405,将系统条件信息412中的全部可操作的支路(即模型化系统451中的支路Br2、Br3、Br4、Br6、Br8、Br10、Br12、Br14、Br16、Br17),此时的支路的开闭状态存储在支路开闭状态417中。图24所示的模型化系统452是一种对模型化系统451中的可操作支路实施了闭合操作时的系统。而且此时作为可操作的构成为回路的支路将Br2、Br3、Br4、Br6、Br8、Br10、Br12、Br14、Br16保存在完整回路系统用支路信息423中。由该系统的支路开闭状态417,处于开状态时的支路阻抗制作成导纳矩阵,并追加保存在计算所需信息416中。
支路电流运算装置403,利用计算所需信息416和支路开闭状态417,由如图28所示的公式461计算出的节点电位,用如图28所示的公式462计算出闭状态的支路Br1、Br2、Br3、Br4、Br5、Br6、Br7、Br8、Br9、Br10、Br11、Br12、Br13、Br14、Br15、Br16的流经电流,并保存在支路电流信息418中。
最小电流支路抽取装置406,在依据构成完整回路用支路信息423、系统条件信息412、支路电流信息418和系统检验装置408的系统检验结果419为图29所示的结果471的场合,将可操作的且处于闭状态的支路中,将电流值为最小并且在实施开操作之后支路的电流未超过流经电流许可值或者节点的电位未超过电位下降限度值的支路Br4,取为电流最小支路420。
数据修正装置404,依据对保存于电流最小支路420的支路Br4实施开操作之后的系统,使图25所示的模型化系统453的状态那样,使支路开闭状态417中的支路Br4的状态为开状态,并且用构成完整回路用支路检测装置405计算出构成完整回路用支路信息423,由计算所需信息416中的导纳矩阵,对支路Br4的阻抗进行减法运算,而进行修正。
开放形系统判定装置407,对于为图25所示的模型化系统453的场合,由于构成完整回路用支路信息423中存在有可操作的、作为构成回路用的支路Br6、Br8、Br10、Br12、Br16,所以判断其为回路系统,并对模型化系统453的支路开闭状态第二次进行支路电流运算装置403、最小电流支路抽取装置406和数据修正装置404的流程。
作为第二次实施支路电流运算装置403操作的结果的支路电流信息418,为图30所示的结果472的场合时,最小电流支路抽取装置406,判断支路Br16为最小电流支路,由数据修正装置404,依据支路开闭状态417,使支路Br16的状态处于开状态,由构成完整回路用支路423,删除支路Br6、Br8、Br10、Br12、Br16,并由计算所需信息416的导纳矩阵,对支路Br16的阻抗进行减法运算。
由此一第二次实施的支路开操作,因构成完整回路用支路423中再没有支路,则开放形系统判定装置407判断其不为回路系统,开放形系统信息421成为图26所示的模型化系统454,则保存处于闭状态的支路Br1、Br2、Br3、Br5、Br6、Br7、Br8、Br9、Br10、Br11、Br12、Br14、Br17和处于开状态的支路Br4、Br13、Br15、Br16。结果系统构成用变换装置409将图26所示的模型化系统变换为图27所示的配电系统的信息系统455,并保存在输出区域422处,结束整个处理。
下面利用图2、图71、图72、图73、图31、图32、图33、图34、图35、图36、图37、图38、图39、图40、图41、图42、图43、图44、图45,说明本发明所涉及的实施例。图2为表示配电系统和对该系统的运行进行操作控制的配电系统运行装置17的概略性示意图,图31为表示图2所示的配电系统运行装置17的详细构成图。图32为表示实施本发明所用的处理流程的处理流程图。图33表示的是该配电系统的一个实例,图34表示的是作为实施本发明的处理方式而对图33所示的配电系统进行变换后所获得的结果的模型化系统,图35、图36、图37、图38、图39、图40表示的是对图33所示的配电系统进行本发明的处理的过程中所产生的模型化系统的状态变换的示意图,图41为表示对图33所示的该配电系统的一个实例进行本发明的处理所获得的最终的配电系统结果的示意图,图42、图43、图44、图45表示的是对图33所示的配电系统进行本发明的处理的过程中所获得的处理结果。图71、图72、图73表示的是本发明所使用的计算公式。而且图2为表示配电系统和对该系统的运行进行操作控制的配电系统运行装置的概略性示意图,这正如已经说明过的那样。
图31所示的中央处理装置19具有下述的装置。数据读取装置501读取配电电线上的开关和区间的连接信息和区间阻抗等的配电系统设备信息、开关的开闭状态等的开关信息、区间负载等的区间信息、由操作者设定的是否进行开闭操作等的操作者设定信息,以及作为判断系统状态在运行方面是否适当的基准值的电流流经许可值和电位下降限度值等,并保存在存储装置20中的配电系统设备信息517、开关信息519、区间信息518以及操作者设定信息516里。
数据变换装置502,利用配电系统设备信息517、开关信息519、区间信息518和操作者设定信息516,将配电系统变换为节点和支路信息将节点和支路关系、节点负载信息、支路阻抗存储在简并用计算所需信息520中,将可否进行支路操作和支路的电流流经许可值、节点的电位下降限度值存储在简并用系统条件信息521中,同时将支路的开闭状态存储在简并用支路开闭状态522中。而且利用可实施操作的全部支路处于闭状态时的支路开闭状态和支路阻抗制作成导纳矩阵,并将其追加保存在简并用计算所需信息520中。
运算对象系统抽取装置503,依据简并用计算所需信息520和简并用支路开闭状态522,将由可实施操作的全部支路处于闭状态时构成形成完整回路的支路和节点,用全部处于开状态的可操作的支路实施闭合操作时所获得的构成回路用的支路一个个的检测出来,并采用求和集合的方式,将其抽取出作为计算对象支路、计算对象节点,并且将计算对象支路以外的支路和计算对象节点以外的节点作为简并对象支路和简并对象节点,并保存在计算对象条件信息523中。该运算对象系统抽取装置503可以采用本发明所采用的类似装置。
关键设备抽取装置504,利用简并用计算所需信息,由计算对象条件信息523,将成为简并对象的支路中的一个节点作为计算对象节点、其他的节点作为简并对象节点的支路作为关键支路,并且在关键支路的节点中,将作为计算对象节点的节点全部作为关键节点抽取出来,并保存在关键设备信息524中。
在节点简并集约装置505,由关键设备信息524,将属于比关键支路的支路下位的系统的节点抽取出来,并作为简并对象节点。用简并用计算所需信息520取出简并对象节点的节点负载,并计算其总和,将其加在与关键支路相对应的关键节点的负载上,并附加存储在关键设备信息524中。由该节点简并装置505,对属于关键支路的下位系统的节点进行抽取处理,而且可以采用本发明所采用的类似处理。
节点简并装置506,执行关键设备抽取装置504,并用节点简并集约装置505,对构成关键设备信息524中的关键支路的全部支路实施节点简并处理操作。对计算用节点支路序号编成装置507,在输出区域523中只抽取出计算对象支路和计算对象节点,重编简并后系统中的支路序号和节点序号,制作成简并前计算所需信息中的支路序号和节点序号的对应数表,并作为简并对应数表保存在计算所需信息525中。
而且,依据简并用计算所需信息520,由简并后的支路序号和节点序号制成的节点和支路关系作为节点和支路关系信息,由简并用计算所需信息520,抽取出计算对象支路的阻抗作为支路阻抗,由关键设备信息524,抽取出关键节点的节点负载信息,由简并用计算所需信息520的负载信息抽取出除了关键节点之外的节点负载信息作为简并后的节点负载信息,由简并用支路开闭状态522只抽取出计算对象支路开闭状态,作为操作前支路开闭状态,并将它们保存在支路开闭状态527中。将计算所需信息525中的可否进行支路操作、允许电流和节点电位下降限度值保存在系统条件信息526中。而且将简并后的可操作支路全部处于闭状态时的支路开闭状态保存在支路开闭状态527中。
支路电流运算装置509根据支路开闭状态527和计算所需信息525,利用图71所示的公式7001计算出节点电位,利用图72所示的公式7002计算出的闭状态的支路流经电流,并保存在支路电流信息529处。在公式7001中,E为利用支路电流运算装置509计算支路信息时用的节点电位矩阵,Y和I分别为存储在计算所需信息525中的导纳矩阵和节点负载电流。在公式7002中,I为由支路电流运算装置509计算出的支路电流,V为支路两端的节点电位差,各节点的电位为用公式7001计算出的节点电位。R为由保存在计算所需信息525中的支路的阻抗中取出的电阻部分。
最小电流支路抽取装置510利用构成完整回路用支路528、系统条件信息526、支路电流信息529和系统检验装置511检测流经支路的电流是否超过了电流许可值和节点的电位下降是否超过了电位下降限度值等等的系统运行方面是否发生了异常,并且根据这些检测结果,将满作为构成完整回路用的支路、且可操作的、在实施操作后满足系统运行条件的支路抽取出来,并作为电流最小支路531保存起来。
构成完整回路用支路检测装置508,依据计算所需信息525中的操作前的支路状态,在实施为电流最小支路的闭合操作支路之外的全部开状态中的可操作的支路实施闭合操作时,用产生的构成回路用支路,将可进行操作的部支路处于闭状态时产生的构成全部回路的支路一个个的检测出来,并且采用求和集合方式制作成构成完整回路用支路信息528。该构成完整回路用支路检测装置可以采用本发明的类似装置。
数据修正装置512,如保存在电流最小支路531中的支路实施开操作后的系统状态那样,由保存在计算所需信息525中的导纳矩阵对保存在电流最小支路531中的支路的导纳部分实行减法,并对存于保存在支路开闭状态527中的支路开闭状态的电流最小支路531中的支路开闭状态置于开状态,且执行构成完整回路用支路抽出装置508的方式,由此更新构成完整回路用支路528。
开放形系统判定装置513,利用构成完整回路用支路信息528判断是否存在回路系统。当存在有回路时,返回进行由支路电流运算装置509至最小电流支路抽取装置510、数据修正装置512的处理操作。当判断为不存在回路系统时,将此时的支路开闭状态保存在开放形系统信息532中,并实施结果系统构成用变换装置514的操作。结果系统构成用变换装置514,依据在用开放形系统判定装置513判断为不存在回路系统时的开放形系统信息532和计算所需信息525,制作出供电损耗最小系统的结构构成,并保存在计算所需信息533中。
图32示出了利用图33所示的配电系统实施本发明的处理流程的具体的说明图。图33为该配电系统的一个实例。图33所示的配电系统5101包括配电变压器Tr1、Tr2和配电变压器两端处的总线Bus1、Bus2、Bus3,配电电线引出用断路器FCB1、FCB2、FCB3、FCB4、FCB5、FCB6,处于闭状态的开关SW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6、SW7、SW8、SW11、SW12、SW13、SW16、SW17、SW18、SW20、SW21、SW22、SW23、SW24和处于开状态的开关SW9、SW10、SW14、SW15、SW19,以及由这些开关分割开的区间Sec1、Sec2、Sec3、Sec4、Sec5、Sec6、Sec7、Sec8、Sec9、Sec10、Sec11、Sec12、Sec13、Sec14、Sec15、Sec16、Sec17、Sec18、Sec19、Sec20、Sec21、Sec22、Sec23、Sec24、Sec25等等。而且设定的方式是使操作者不能在开关SW9、SW14处于开状态下,在开关SW12、SW24处于闭状态下进行操作。
用数据读取装置501,读取诸如图33所示的配电系统5101中的配电变压器Tr1、Tr2的阻抗和区间Sec1、Sec2、Sec3、Sec4、Sec5、Sec6、Sec6、Sec7、Sec8、Sec9、Sec10、Sec11、Sec12、Sec13、Sec14、Sec15、Sec16、Sec17、Sec18、Sec19、Sec20、Sec21、Sec22、Sec23、Sec24、Sec25的阻抗等等的负载量,诸如电位下降限度值和开关SW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6、SW7、SW8、SW9、SW10、SW11、SW12、SW13、SW14、SW15、SW16、SW17、SW18、SW19、SW20、SW21、SW22、SW23、SW24的开闭状态和操作者的操作禁止设定状态,以及电流流经许可值和区间与开关的连接关系等等的信息,并保存在配电系统设备信息517、区间信息518、开关信息519、操作者设定信息516处。
图34所示的模型化系统5102为由数据变换装置502对节点和支路信息进行了模型化结果的系统。数据变换装置502将配电系统5101中的配电变压器Tr1、Tr2置换为模型化系统5102中的支路B1、B2,将配电系统5101中的配电变压器两端的总线Bus1、Bus2、Bus3分别置换为模型化系统5102中的节点N1、N2、N3,将配电电线引出用断路器FCB1、FCB2、FCB3、FCB4、FCB5、FCB6分别置换为支路B3、B4、B5、B6、B7、B8,将开关SW1置换为支路B9,将开关SW2置换为支路B10,将开关SW3置换为支路B11,将开关SW4置换为支路B12,将开关SW5置换为支路B13,将开关SW6置换为支路B14,将开关SW7置换为支路B15,将开关SW8置换为支路B16,将开关SW9置换为支路B17,将开关SW10置换为支路B18,将开关SW11置换为支路B19,将开关SW12置换为支路B20,将开关SW13置换为支路B21,将开关SW14置换为支路B22,将开关SW15置换为支路B23,将开关SW16置换为支路B24,将开关SW17置换为支路B25,将开关SW18置换为支路B26,将开关SW19置换为支路B27,将开关SW20置换为支路B28,将开关SW21置换为支路B29,将开关SW22置换为支路B30,将开关SW23置换为支路B31,将开关SW24置换为支路B32。
将作为这种节点和支路置换结果的节点和支路连接关系、节点负载、支路阻抗和支路与开关的对应关系,保存在简并用计算所需信息520处,将节点的电位下降限度值和支路的电流流经许可值保存在简并用系统条件信息521中。又因配电变压器Tr1、Tr2、配电电线引出用断路器FCB1、FCB2、FCB3、FCB4、FCB5、FCB6处于开状态而不向整个系统供给电力,将相对应的支路B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8,作为为不可进行操作的支路,并且将开关SW9、SW12、SW14、SW24设定为禁止操作者进行操作的开关,而使得支路B17、B20、B22、B32亦设定为不可进行操作的支路,除此以外的各支路B9、B10、B11、B12、B13、B14、B15、B16、B18、B19、B21、B23、B24、B25、B26、B27、B28、B29、B30、B31作为可进行操作的支路,并追加保存在简并用系统条件信息521中。
运算对象系统抽取装置503利用简并用计算所需信息520和简并用支路开闭状态522,将对可操作的所有处于开状态的支路B18、B23、B27实施闭合操作时构成完整回路的支路B1、B2、B4、B5、B6、B7、B13、B15、B16、B17、B18、B19、B20、B21、B22、B23、B24、B25、B26、B27、B28作为计算对象支路,将节点N1、N2、N3、N5、N6、N7、N8、N14、N16、N17、N18、N19、N20、N21、N22、N23、N24作为计算对象节点,而且将除计算对象支路以外的支路B3、B8、B9、B10、B11、B12、B14、B29、B30、B31、B32作为简并对象支路,将除计算对象节点以外的节点N4、N9、N10、N11、N12、N13、N15、N25、N26、N27、N28作为简并对象节点,保存在计算对象条件信息523中。图35所示的模型化系统5103示出了计算对象支路和计算对象节点,以及简并对象支路和简并对象节点。
关键设备抽取装置504,利用简并用计算所需信息520,由计算对象条件信息523,成为简并对象的支路中,一个节点作为计算对象节点、另一个节点以简并对象节点的支路作为关键支路,并且以关键支路两端的节点,将成为计算对象的节点,作为关键节点。在图35所示的模型化系统5103中,支路B3和节点N2、支路B14和节点N14、支路B29和节点N24、支路B8和节点N3作为关键支路和关键节点,保存在关键设备信息524中。
节点简并装置506,对于保存在关键设备信息524中的各个关键支路,依据简并用计算所需信息520的导纳矩阵和支路与节点之间的关系,将关键支路下位的节点抽取出来。用简并用计算所需信息520取出简并对象节点的节点负载信息,并计算其总和,加于关键节点的负载。例如,对于图35所示的模型化系统4103中的关键支路B3的场合,可将节点N4、N10、N11、N12、N13作为简并对象节点,将节点N2与N4、N10、N11、N12、N13的节点负载的总和相作为关键节点N2的节点负载,追加保存在关键设备信息524中。
计算用节点支路序号编成装置507,利用运算对象系统抽取装置503,由计算对象条件信息523,抽取出判断为计算对象的节点N1、N2、N3、N5、N6、N7、N8、N14、N16、N17、N18、N19、N20、N21、N22、N23、N24、支路B1、B2、B4、B5、B6、B7、B13、B15、B16、B17、B18、B19、B20、B21、B22、B23、B24、B25、B26、B27、B28,对简并节点和简并支路的序号进行前装,将节点和支路序号连进行改换,将图45所示的简并前节点序号和简并后节点序号的对应数表,以及简并前支路序号、简并后支路序号和相应开关之间的关系数表,保存在计算所需信息525中。
而且,由简并用计算所需信息520取出简并前的节点和支路关系信息,将其置换为使用简并后的节点序号和支路序号的节点和支路关系信息,对简并前的节点信息、关键节点由用节点简并装置506中的节点简并集约装置505,制作成的节点负载总计值,由关键设备信息524中取出,对于有关关键节点以外的节点负载,取出简并用计算所需信息520的节点信息,置换为简并后的节点序号,将有关简并前的支路信息的由简并用计算所需信息520取出的计算对象支路的信息置换为简并后的支路序号,并且对于简并前的导纳矩阵,利用简并后的节点和支路信息实施再次制作,并追加保存在计算所需信息525中。
对于简并用系统条件信息521,将简并前的节点电位下降限度值、简并前的支路电流流经许可值和可否进行操作等等信息,保存在已置换为简并后的节点序号和简并后的支路序号的系统条件信息526中,将支路开闭状态保存在已置换为简并后的支路序号的支路开闭状态527和计算所需信息525中,并作为初始系统状态保存起来。在简并后支路中,由系统条件信息526的可操作的全部支路,作为构成完整回路用支路保存在构成完整回路用支路信息528中。
支路电流运算装置509,根据计算所需信息525和支路开闭状态527,利用图71所示的公式7001计算出节点电位,利用图72所示的公式7002计算出流经闭状态的支路Br1、Br2、Br3、Br4、Br5、Br6、Br7、Br8、Br9、Br11、Br12、Br13、Br14、Br16、Br17、Br18、Br19、Br20、Br21的支路流经电流,并保存在支路电流信息529处。
最小电流支路抽取装置510,在利用构成完整回路用支路信息528、系统条件信息526、支路电流信息529和系统检验装置511所获得的系统检验结果530为图42所示的结果5110的场合时,取在可操作支路处在闭状态下的支路中,电流值为最小的、而且在实施开操作之后的支路的电流未超过流经电流许可值且节点的电位未超过电位下降限度值的支路Br9,作为电流最小支路531。
数据修正装置512,利用对保持为电流最小支路531的支路Br9实施闭合操作之后的系统,使根据图38所示的模型化系统5106的状态中的支路开闭状态527中的支路Br9的状态为开状态,由计算所需信息525中的导纳矩阵,对支路Br9的阻抗进行减算那样的。而且用构成完整回路用支路检测装置508对图36所示的模型化系统5104中的可操作的且不为电流最小支路的支路Br11和Br16实施闭合操作,将此时的构成回路的支路中的可操作支路Br12、Br14、Br16、Br17、Br18、Br19、Br20、Br21保存在构成完整回路用支路528中。
开放形系统判定装置513,对于图38所示的模型化系统5106的场合,由于构成完整回路用支路信息528中存在有作为可操作的、构成回路用的支路Br12、Br14、Br16、Br17、Br18、Br19、Br20、Br21,所以判断其为回路系统,并第二次对模型化系统5106的支路开闭状态,实施支路电流运算装置509、最小电流支路抽取装置510和数据修正装置512的流程。
在作为第二次实施支路电流运算流程509操作的结果的支路电流信息529为图43所示的结果5111时,最小电流支路抽取装置510判断支路Br19为最小电流支路,数据修正装置512使支路开闭状态527中的支路Br19的状态处于开状态,由构成完整回路用支路528中删除支路Br12、Br14、Br16、Br17、Br18、Br19,并由计算所需信息525的导纳矩阵对支路Br19的阻抗进行减法运算。该系统为图39所示的模型化系统5107。
对于为图39所示的模型化系统5107的场合,由于构成完整回路用支路信息528中存在有作为可操作的构成为回路的支路Br17、Br20、Br21,所以判断其为回路系统,并对模型化系统5107的支路开闭状态实施支路电流运算装置509、最小电流支路抽取装置510和数据修正装置512的第三次的操作。
在作为实施第三次支路电流运算装置509操作的结果的支路电流信息529为图44所示的结果5112的场合时,最小电流支路抽取装置510判断支路Br20为最小电流支路,数据修正装置512使支路开闭状态527中的支路Br20的状态处于开状态,由构成完整回路用支路528中删除支路Br17、Br20、Br21,并由计算所需信息525的导纳矩阵,减去支路Br20的阻抗。
由这一第三次的支路开操作,如果构成完整回路用支路528中再没有支路时,则开放形系统判定装置513判断其不为回路系统,如果开放形系统信息532为图40所示的模型化系统5108,则保存处于闭状态的支路Br1、Br2、Br3、Br4、Br5、Br6、Br7、Br8、Br11、Br12、Br13、Br14、Br16、Br17、Br18、Br21和处于开状态的支路Br9、Br10、Br15、Br19、Br20。对于保存在开放形系统信息532的系统为类似于模型化系统5108的系统的场合,结果系统构成用变换装置514将模型化系统5108置换为图41所示的配电系统的结果系统5301,并保存在输出区域533处,结束整个处理。
下面利用图2、图46、图47、图48、图49、图50、图51、图52、图53、图54、图55、图56、图57、图58、图59、图60,说明本发明涉及的实施例。图2为表示配电系统和对该系统的运行进行操作控制的配电系统运行装置17的概略性示意图,图46为表示图2所示的配电系统运行装置17的详细构成图。图47为表示实施本发明所用的处理流程的处理流程图。图48表示的是该配电系统的一个实例,图49表示的是为实施本发明的处理方式而对图48所示的配电系统进行变换后所获得的结果的模型化系统,图50、图51、图52、图53、图54、图55、图56表示的是对图48所示的配电系统进行本发明的处理的过程中所产生的模型化系统的状态变换的示意图,图59为表示对图48所表示的该配电系统的一个实例进行本发明的处理所获得的最终结果的配电系统的示意图,图57、图58、图60表示的是对图48所示的配电系统进行本发明的处理的过程中所获得的处理结果。图71、图72、图73表示的是本发明所使用的计算公式。图2为表示配电系统和对该系统的运行进行操作控制的配电系统运行装置的概略性示意图,这正如已经说明过的那样。
图46所示的中央处理装置19具有下述的装置。数据读取装置601读取诸如配电电线上的开关和区间的连接信息和区间阻抗等等的配电系统设备信息、诸如开关的开闭状态和区间负载等等的区间信息、诸如由操作者设定的是否进行开闭操作等等的操作者设定信息,以及诸如作为判断系统状态在运行方面是否适当的基准值的电流流经许可值和电位下降限度值等等,并保存在存储装置20上的配电系统设备信息617、开关信息619、区间信息618以及操作者设定信息616处。
数据变换装置602利用配电系统设备信息617、开关信息619、区间信息618和操作者设定信息616,将作为进行配电系统变换用的节点和支路信息的节点和支路关系、节点负载信息、支路阻抗存储在分组用计算所需信息620中,将可否进行支路操作和支路的电流流经许可值、节点的电位下降限度值存储在分组用系统条件信息621中,同时将支路的开闭状态存储在分组用支路开闭状态622中。而且利用全部支路的支路开闭状态和支路阻抗制作成导纳矩阵,并将其追加保存在分组用计算所需信息620中。
回路检测装置603,依据分组用计算所需信息620给出的支路阻抗和导纳矩阵,分组用系统条件信息621中的可否进行支路操作的信息,以及分组用支路开闭状态信息622中的支路开闭状态,检测出对可实施操作的处于开状态的支路实施闭合操作时所构成形成完整回路的支路。该装置可以采用与本发明所采用的装置类似装置。
组别判定装置604,由用回路检测装置603判断为构成回路的支路,除了与配电变压器相对应的支路之外的全部支路划分为同一组,并保存在支路组别信息632中的各支路的各组信息中。也就是说,在判断为其它组的支路的场合,可将除了从由本次回路检测装置603判断为构成回路的支路,除去与配电变压器相对应的支路之外的全部支路,划分为与分配给其他组的支路相同的一组里。
对于分配为另一组的支路为若干个的场合,可以将判断为除组别序号为最小的组以外其它组的各支路,及由在本次回路检测装置603判断为构成回路的支路,除与配电变压器相对应的支路之外的全部支路,判断为组别序号为最小的组,并保存在支路组别信息632中的支路组序号中。
分组装置605,使分组用支路开关信息622中的支路开闭状态为开状态,并且通过运行回路检测装置603和组别判定装置604的方式,对分组用系统条件信息621中的可操作的全部支路判断出支路所属的组。
而且对于未构成回路的支路,利用分组用计算所需信息620中的支路阻抗和支路与节点的关系和导纳矩阵,对不属于哪一个组的支路,如果该支路的一个节点与属于一个组的支路的节点相连接,则认为该支路的下位系统中的支路为与属于该组的支路属于同一个组。该装置可以采用本发明中所使用的类似装置。与配电变压器相对应的支路属于构成为回路的支路的全部组。用该装置检测出的支路的组别保存在支路组别信息632中。
各组的结果系统检测装置607,对由分组装置605划分开的各组,利用计算用系统抽取装置606抽取出的节点和支路信息,运行构成完整回路用支路检测装置608、支路电流运算装置609、最小电流支路抽取装置610、数据修正装置612、开放形系统判定装置613、图97所示的节点切换确定装置912、切换后修正装置913和节点切换结束判定装置917,以依次检测出各供电损耗为最小的系统。
计算用系统抽取装置606,由支路组别信息632判断为同一组的支路和支路两端的节点取出,利用将判断为同一组的支路以及节点的序号进行前装,由此使计算用的支路序号和节点序号进行重编排列,制作出分组前的支路序号与分组后在支路序号之间的对应数表,和分组前的节点序号与分组后的节点序号之间的对应数表,并保存在计算所需信息625中。
而且,利用分组后的支路序号和节点序号制作出分组用计算所需信息620中的支路和节点的关系信息,抽取出有关节点信息,属于该组的节点信息并由分组后的节点序号制作出,抽取出有关支路信息中的属于该组的支路信息,并由分组后的支路序号制作出,并且将它们保存在计算所需信息625中。
对于属于该组的支路、节点信息,由分组用系统条件信息621中读取出可否进行支路操作的信息以及流经电流许可值和节点的电位下降限度值,用分组后的支路序号和节点序号加以制作,并保存在系统条件信息626中。将分组后的可操作支路全部处于闭状态时的支路开闭状态保存在支路开闭状态627中,并将导纳矩阵保存在计算所需信息625中。
构成完整回路用支路检测装置608,用对处于开状态的可操作支路实施闭合操作时获得的构成回路的支路,将使可操作的全部支路处于闭状态时获得的构成完整回路的支路一个个进行检测出来,并采用求和集合的方式制作成构成完整回路用支路信息928。该构成完整回路用支路检测装置可以采用本发明前述所使用的类似装置。
支路电流运算装置609,根据支路开闭状态627和计算所需信息625,利用图71所示的公式7001计算出节点电位,并用图72所示的公式7002计算出闭状态的支路流经电流,并且将其保存在支路电流信息629处。在公式7001中,E为支路电流运算装置609计算支路信息用的节点电位矩阵,Y和I分别为存储在计算所需信息625中的导纳矩阵和节点负载电流。在公式7002中,I为由支路电流运算装置609计算出的支路电流,V为支路两端的节点电位差,而各节点的电位为用公式7001计算出的节点电位。R为由保存在计算所需信息625中的支路的阻抗中取出的电阻部分。
最小电流支路抽取装置610,利用构成完整回路用支路608、系统条件信息626、支路电流信息629和系统检验装置611检测流经支路的电流是否超过了电流许可值和节点的电位下降是否超过了电位下降限度值等等的系统运行方面是否发生了异常,并且根据这些检测结果,由构成回路用的支路中将可操作的、在实施操作后满足系统运行条件的支路抽取出来,并作为电流最小支路631保存起来。
数据修正装置612,如保存在电流最小支路631中的支路实施开操作后的系统状态那样,通过实施从保存在计算所需信息625中的导纳矩阵对保存在电流最小支路631中的支路的导纳部分的减法,及使保存于有在支路开闭状态627中的支路开闭状态的电流最小支路631中的支路开闭状态置于开状态,实施构成完整回路用支路检测装置608,更新构成完整回路用支路628。
开放形系统判定装置613,利用构成完整回路用支路信息628判断是否存在回路系统。当存在有回路时,重复进行由支路电流运算装置609至最小电流支路抽取装置610、数据修正装置612的处理操作。当判断为不存在回路系统时,制作出开放形系统信息623,并运行结果系统构成用变换装置614。结果系统构成用变换装置614依据在用开放形系统判定装置613判断为不存在回路系统时的开放形系统信息623和计算所需信息625,制作出供电损耗最小系统的结构构成,并保存在输出信息624中。
图47示出了利用图48所示的配电系统进行本发明的处理流程的具体的说明图。图48为该配电系统的一个实例。图48所示的配电系统6101包括配电变压器Tr1、Tr2和配电变压器两端处的总线Bus1、Bus2、Bus3,配电电线引出用断路器FCB1、FCB2、FCB3、FCB4、FCB5、FCB6,处于闭状态的开关SW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6、SW7、SW8、SW11、SW12、SW13、SW16、SW17、SW18、SW20、SW21、SW22、SW23、SW24和处于开状态的开关SW9、SW10、SW14、SW15、SW19、SW25,以及由这些开关分割开的区间Sec1、Sec2、Sec3、Sec4、Sec5、Sec6、Sec7、Sec8、Sec9、Sec10、Sec11、Sec12、Sec13、Sec14、Sec15、Sec16、Sec17、Sec18、Sec19、Sec20、Sec21、Sec22、Sec23、Sec24、Sec25等等。而且设定在开关SW9、SW14处于开状态下,及不能使开关SW12、SW24处于闭状态下使操作者不能进行操作。。
数据读取装置601,读取诸如配电系统6101中的配电变压器Tr1、Tr2的阻抗和区间Sec1、Sec2、Sec3、Sec4、Sec5、Sec6、Sec7、Sec8、Sec9、Sec10、Sec11、Sec12、Sec13、Sec14、Sec15、Sec16、Sec17、Sec18、Sec19、Sec20、Sec21、Sec22、Sec23、Sec24、Sec25的阻抗、负载量、和电位下降限度值以及开关SW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6、SW7、SW8、SW9、SW10、SW11、SW12、SW13、SW14、SW15、SW16、SW17、SW18、SW19、SW20、SW21、SW22、SW23、SW24、SW25、SW26的开闭状态和操作者的操作禁止设定状态、电流流经许可值和区间与开关的连接关系等的信息,并保存在配电系统设备信息617、区间信息618、开关信息619、操作者设定信息616处。
图49所示的模型化系统6102为数据变换装置602利用节点和支路信息进行了模型化置换所获得的结果系统。数据变换装置602将配电系统6101中的配电变压器Tr1、Tr2置换为模型化系统6102中的支路B1、B2,将配电系统6101中的配电变压器两端的总线Bus1、Bus2、Bus3分别置换为模型化系统6102中的节点N1、N2、N3,将配电电线引出用断路器FCB1、FCB2、FCB3、FCB4、FCB5、FCB6分别置换为支路B3、B4、B5、B6、B7、B8,将开关SW1置换为支路B9,将开关SW2置换为支路B10,将开关SW3置换为支路B11,将开关SW4置换为支路B13,将开关SW5置换为支路B15,将开关SW6置换为支路B16,将开关SW7置换为支路B17,将开关SW8置换为支路B18,将开关SW9置换为支路B20,将开关SW10置换为支路B19,将开关SW11置换为支路B21,将开关SW12置换为支路B22,将开关SW13置换为支路B23,将开关SW14置换为支路B24,将开关SW15置换为支路B25,将开关SW16置换为支路B26,将开关SW17置换为支路B27,将开关SW18置换为支路B28,将开关SW19置换为支路B29,将开关SW20置换为支路B30,将开关SW21置换为支路B31,将开关SW22置换为支路B32,将开关SW23置换为支路B33,将开关SW24置换为支路B34,将开关SW25置换为支路B12,将开关SW26置换为支路B14。
将作为这种节点和支路置换结果的节点和支路连接关系、节点负载、支路阻抗和支路与开关的对应关系,保存在分组用计算所需信息620处,将节点的电位下降限度值和支路的电流流经许可值保存在分组用系统条件信息621处。而且,当配电变压器Tr1、Tr2、配电电线引出用断路器FCB1、FCB2、FCB3、FCB4、FCB5、FCB6处于开状态时,因不向所有系统供给电力,由此相对应的支路B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8。作为不可进行操作的支路,又因将开关SW9、SW10、SW12、SW14、SW24设定为禁止由操作者进行操作,而使得支路B19、B20、B22、B24、B34亦作为不可进行操作的支路,除此以外的各支路B9、B10、B11、B12、B13、B14、B15、B16、B17、B18、B21、B23、B25、B26、B27、B28、B29、B30、B31、B32、B33均为可进行操作的支路,追加保存在分组用系统条件信息621中。
分组装置605,利用分组用计算所需信息621中的可否进行支路操作的信息和分组用支路开闭状态622中的支路开闭状态的信息,对支路中处于开状态的支路,即图49所示的模型化系统6102中的支路B12、B14、B25、B29,利用回路检测装置603和组别判定装置604实施整体支路和节点的组别判断。首先用回路检测装置603,依据分组用计算所需信息620中的支路阻抗和导纳矩阵以及分组用支路开关信息622,将对可操作的处于开状态的支路实施闭合操作时所获得的构成完整回路的支路检测出来。如举例来说,在图49所示的模型化系统6102中,将对可操作的且处于开状态的支路B12实施闭合操作时所获得的构成回路的支路,诸如支路B1、B3、B9、B10、B11、B12、B34、B33、B8、B2检测出来。
然后用组别判定装置604将已经判断为构成回路的支路中除配电变压器之外的全部支路判断为属于同一回路的支路。对于图49所示的模型化系统6102,是将通过采用对支路B12进行闭合操作的方式而产生构成回路的支路中的支路B3、B9、B10、B11、B12、B34、B33、B8,判断为同一组1。而且对于图49所示的模型化系统6102,进行第二次分组装置605的操作,这次以对处于开状态的支路B14实施的闭合操作为对象,由回路检测装置603判断为构成回路的支路为支路B3、B9、B13、B14、B16、B15、B4。组别判定装置604,由于已判断其中的支路B3、B9为组1,所以判断构成该回路的支路B13、B14、B16、B15、B4亦属于同一组1。
对图49所示的模型化系统6102,实施分组装置605运行的结果,是由作为属于组1的支路中的支路B12和B14实施闭合操作所获得构成回路的各支路B3、B4、B8、B9、B10、B12、B13、B14、B15、B16、B33、B34,以及未构成为回路的支路中的一个节点为组1中的支路的一端的支路B17和其下位系统的支路B18划分割成组1,并且将构成对支路B25和B29实施闭合操作所获得的回路的各支路B5、B6、B7、B21、B22、B23、B25、B26、B27、B28、B29、B30,以及未构成为回路的支路中的一个节点为组2中的支路的一端的支路B31和其下属系统的支路B32分割为组2,从而将它们分成两组,并保存在支路组别信息632中。对图49所示的模型化系统6102进行分组后的结果示出在图50所示的模型化系统6103中。
在各组结果系统检测装置607,针对用分组装置605划分的各组的图50中的模型化系统6103所示的、由支路B3、B4、B8、B9、B10、B12、B13、B14、B15、B16、B17、B18、B33、B34构成的组1,和由支路B5、B6、B7、B21、B22、B23、B25、B26、B27、B28、B29、B30、B31、B32构成的组2,利用计算用系统抽取装置606、构成完整回路用支路检测装置608、支路电流运算装置609、最小电流支路抽取装置610、数据修正装置612和开放形系统判定装置613,求出供电损耗最小的系统构成方式。
对于图50所示的模型化系统6103中的组1,实施各组结果系统检测装置607的处理如下所述。计算用系统抽取装置606抽取出属于组1的支路B3、B4、B8、B9、B10、B12、B13、B14、B15、B16、B17、B18、B33、B34,并且利用分组用计算所需信息中的支路和节点之间的关系信息,由与配电变压器相对应的支路B1、B2两端的节点中抽取出节点N1、N2、N3、N4、N5、N9、N10、N11、N12、N13、N14、N15、N16、N17、N27、N28。对于这些属于组1的支路和节点,利用先前赋予的序号,而使支路序号和节点序号直接的重新编排,制作出图60所示的分组前的支路序号和分组后的支路序号与开关之间的,以及分组前的节点序号和分组后的节点序号之间的对应数表,并保存在计算所需信息625处。
利用分组用的计算所需信息625中的支路阻抗抽取出属于组1的支路的支路阻抗,由分组用计算所需信息625的节点信息中抽取出属于组1的节点的节点信息,并利用分组用计算所需信息625中的支路和节点之间的关系信息,制作出采用分组后的支路序号和节点序号的支路和节点之间的关系信息,并且制作出当属于组1的可操作的支路全部处于闭状态时的导纳矩阵,将它们保存在计算所需信息625处。
由分组用系统条件信息621中抽取出属于组1的支路可否进行操作的信息以及流经电流许可值、节点处电位下降限度值,并保存在系统条件信息626中。由分组用支路开关信息622中的支路开闭状态中抽取出属于组1的支路的开闭状态,并保存在支路开闭状态627中。由图50所示的模型化系统6103中抽取出的组1的结果系统,并示出为图51所示的模型化系统6201。
构成完整回路用支路检测装置608,将系统条件信息626中的可操作的各个支路(在图51所示的模型化系统6201中,为支路Br6、Br7、Br8、Br9、Br10、Br11、Br12、Br13、Br14、Br15、Br16)此时的支路开闭状态,储存在支路开闭状态627中。图52所示的模型化系统6202为对模型化系统6201中的可操作支路实施闭合操作时的系统。此时的可操作的构成为回路的支路为支路Br6、Br7、Br8、Br9、Br10、Br11、Br12、Br13、Br16,并且将它们保存在构成完整回路用支路信息中。由该系统的支路开闭状态627处于闭状态时的支路阻抗制作出导纳矩阵,并追加保存在计算所需信息625中。
支路电流运算装置609,根据计算所需信息626和支路开闭状态627,利用图71所示的公式7001计算出节点电位,用图72所示的公式7002计算出流经闭状态的支路Br1、Br2、Br3、Br4、Br5、Br6、Br7、Br8、Br9、Br10、Br12、Br13、Br14、B15、Br16、Br17的支路流经电流,并保存在支路电流信息629处。
当最小电流支路抽取装置610利用构成完整回路用支路信息628、系统条件信息626、支路电流信息629和系统检验装置611获得的系统检验结果630为图57所示的结果6110时,将可操作的且处在闭状态下的支路中电流值为最小的、而且在实施开操作之后支路的电流未超过流经电流许可值且节点的电位未超过电位下降限度值的支路Br8,取为电流最小支路631。
数据修正装置612,对保持为电流最小支路631的支路Br8实施开操作之后的系统,根据图53所示的模型化系统6203的状态使支路开闭状态627中的支路Br8的状态为开状态,并且由计算所需信息625中的导纳矩阵,对支路Br8的阻抗进行减法,对其进行修正。而且用构成完整回路用支路检测装置608,对图51所示的模型化系统6201中的可操作的且不为电流最小支路的支路Br11实施闭合操作,将此时的构成回路的支路中的可操作支路Br6、Br10、Br11、Br12、Br13、Br16保存在构成完整回路用支路信息628中。
开放形系统判定装置613,对于为图53所示的模型化系统6203的场合,由于构成完整回路用支路信息628中存在有作为可操作、构成回路支路Br6、Br10、Br11、Br12、Br13、Br16,所以判断其为回路系统,并对模型化系统6203的支路开闭状态实施第二次支路电流运算装置609、最小电流支路抽取装置610和数据修正装置612的运行。
当作为实施第二次支路电流运算装置609操作的结果的支路电流信息629为图58所示的结果6111时,在最小电流支路抽取装置610,判断支路Br13为最小电流支路,数据修正装置612使支路开闭状态627中的支路Br13的状态处于开状态,由构成完整回路用支路628中删除支路Br6、Br10、Br11、Br12、Br13、Br16,并由计算所需信息626的导纳矩阵减去支路Br13的阻抗。该系统为图54所示的模型化系统6204。
由此第二次的支路开操作,如果存于构成完整回路用支路信息628中没有支路时,则开放形系统判定装置613判断其没有回路系统,开放形系统信息成623为图54所示的模型化系统6204,则保存作为闭状态的支路Br1、Br2、Br3、Br4、Br5、Br6、Br7、Br9、Br10、Br11、Br12、Br14、Br15、Br16、Br17和作为开状态的支路Br8、Br13。
对于图50中组2的支路B1、B2、B5、B6、B7、B21、B22、B23、B25、B26、B27、B28、B29、B30、B31、B32,和节点N1、N2、N3、N6、N7、N8、N18、N19、N20、N21、N22、N23、N24、N25、N26,用各组结果系统检测装置607,接着实施计算用系统抽取装置606所获得的模型化系统,为图107所示的模型化系统9301。对于这一系统实施构成完整回路用支路检测装置608、系统检验装置611、最小电流支路抽取装置610、数据修正装置612和开放形系统判定装置613后所获得的系统,为图108所示的模型化系统9302。
结果系统构成用变换装置614,利用计算所需信息625中的分组前的支路和分组后的支路之间的对应数表,根据组1的结果将图54所示的模型化系统6204的支路的开闭状态置换为配电系统的开闭状态,根据组2的结果将图55所示的模型化系统6301的支路的开闭状态置换为配电系统的开闭状态,并保存在输出区域624中,结束处理过程。由此所获得的系统为图59所示的配电系统的实例6401。
下面利用图2、图7、图61、图62、图63、图64、图65、图66、图67、图68、图69、图70、图71、图72、图73、图74、图75、图76、图77,说明本发明前述所涉及的实施形式。图2为表示配电系统和对该系统的运行进行操作控制的配电系统运行装置17的概略性示意图,这正如已经说明过的那样。图61为表示图2所示的配电系统运行装置17的详细构成图。图62为表示实施本发明所用的处理流程的处理流程图。图63表示的是该配电系统的一个实例,图64表示的是为实施本发明的处理方式而对图63所示的配电系统进行了变换后所获得的结果的模型化系统,图65、图66、图67、图68表示的是对图63所示的配电系统进行本发明的处理的过程中所产生的模型化系统的状态变换的示意图,图69为表示进行本发明的处理所获得的最终的模型化系统结果的示意图,图70为表示对图63所示的该配电系统的一个实例进行本发明的处理所获得的最终的模型化系统的结果的示意图,图74、图75、图76、图77表示的是对图63所示的配电系统进行本发明的处理的过程中所获得的处理结果。图71、图72、图73表示的是本发明所使用的计算公式。
图61所示的中央处理装置19具有下述的装置。数据读取装置701读取诸如配电电线上的开关和区间的连接信息和区间阻抗等等的配电系统设备信息、诸如开关的开闭状态和区间负载等等的区间信息、诸如由操作者设定的是否进行开闭操作等等的操作者设定信息,以及诸如作为判断系统状态在运行方面是否适当的基准值的电流流经许可值和电位下降限度值等等,并保存在存储装置20上的配电系统设备信息722、开关信息720、区间信息721以及操作者设定信息723处。
数据变换装置702利用配电系统设备信息722、开关信息720、区间信息721和操作者设定信息723,将作为变换配电系统用的节点和支路信息的节点和支路关系,节点负载信息,支路阻抗存储在计算所需信息725中,将可否进行支路操作和支路的电流流经许可值、节点的电位下降限度值存储在系统条件信息724,同时将支路的开闭状态存储在支路开闭状态728中。而且利用可操作的全部支路处于闭状态时的支路开闭状态和支路阻抗制作成导纳矩阵,并将其追加保存在计算所需信息725中。
利用构成完整回路用支路检测装置705,对在可操作的全部支路处于闭状态时获得的构成完整回路的支路,利用对全部处于开状态的可操作的支路实施闭合操作时获得的回路构成用支路,一个个将其检测出来,并采用求和集合的方式制作成构成完整回路用支路信息727。该全构成回路用支路检测装置可以采用本发明中所使用的类似装置。
支路电流运算装置703,根据支路开闭状态728和计算所需信息725,利用图71所示的公式7001计算出节点电位,利用图72所示的公式7002计算出闭状态时的支路流经电流,并且将其保存在支路电流信息726处。在公式7001中,E为支路电流运算装置703计算支路信息用的节点电位矩阵,Y和I分别为存储在计算所需信息725中的导纳矩阵和节点负载电流。在公式7002中,I为由支路电流运算装置703计算出的支路电流,V为支路两端的节点电位差,而各节点的电位为用公式7001计算出的节点电位。R为由保存在计算所需信息725中的支路的阻抗中取出的电阻部分。
最小电流支路抽取装置706,利用构成完整回路用支路信息727、系统条件信息724、支路电流信息726和系统检验装置709检测流经支路的电流是否超过了电流许可值和节点的电位下降是否超过了电位下降限度值等等的系统运行方面是否发生了异常,并且根据这些检测结果,抽取出构成完整回路用的支路中的为可操作的、在实施操作后满足系统运行的各项条件的支路,并作为电流最小支路729保存起来。
在数据修正装置704,如保存在电流最小支路729中的支路实施开操作后的系统状态,通过由保存在计算所需信息705中的导纳矩阵,减去保存在电流最小支路729中的支路的导纳部分,并将保存在支路开闭状态728中的支路开闭状态的保存在电流最小支路729中的支路开闭状态设置于开状态,根据保存在构成完整回路用支路信息727中的构成完整回路用支路信息,通过打开保存在电流最小支路729中的支路的方式删除未构成为回路的支路。
开放形系统判定装置707,利用构成完整回路用支路信息727判断是否存在回路系统。当存在有回路时,重复进行由支路电流运算装置703至最小电流支路抽取装置706、数据修正装置704的处理操作。当判断为不存在回路系统时,制作出开放形系统信息730。在构成回路用支路检测装置708,用计算所需信息725,抽取出由开放形系统信息730对可操作的处于开状态的一个支路实施闭合操作时构成回路系统的支路,并作为构成回路用支路信息731保存起来。该构成回路用支路检测装置708可以采用前述本发明所涉及的类似装置。
切换节点检测装置714,由构成回路用支路信息731中,将按构成回路用支路检测装置708实施了闭合操作的支路之外的支路实施开操作时,进行切换的节点集合,作为切换节点信息732抽取出来。该切换节点检测装置714中可以采用本发明中使用的类似装置。
系统信息制作装置710,利用计算所需信息725、开放形系统信息730和区间信息721,用图73所示的公式7004计算出支路的流经电流和节点电位,并储存在系统信息733中。在公式7004中,E为节点电位矩阵(有效部分/无效部分),它是由导纳矩阵的逆矩阵Y-1与节点负载(有效部分/无效部分)I的积算出的。
供电损耗变化量模拟计算装置711,利用系统信息733中的节点电位、切换节点信息732、构成回路用支路信息731、计算所需信息725中的支路阻抗和节点负载信息以及系统条件信息724,用图72中的公式7003,计算出通过对流经支路的电流未超过流经电流许可值和节点电位未超过电位下降限度值的支路的开闭操作实施的节点切换时的供电损耗量734。
在公式7003中,Ii为保存在计算所需信息725中的节点负载,D为保存在切换节点信息732中的切换节点的集合,Em为用系统信息733抽取出的、用构成回路用支路检测装置708进行开操作时形成的支路的两端节点中的与由切换节点检测装置714抽取出的切换节点相连接的一侧的节点电位,En为用系统信息733抽取出的、用构成回路用支路检测装置708进行开操作时形成的支路的两端节点中的相对m另一端的节点电位,Rloop为由计算所需信息725取出的支路阻抗,并对保存在构成回路用支路信息731中的支路的支路阻抗求和,而计算出供电损耗量ΔP。当ΔP的值为负值时,表示由于节点切换而使供电损耗降低,当ΔP为正值时表示由于节点切换而使供电损耗增大。
节点切换确定装置712,对于可开闭操作的支路的各个组,利用开放形系统信息730、计算所需信息725、由构成回路用支路检测装置708检测出的构成回路用支路信息731、系统条件信息724、由切换节点检测装置714取出的切换节点信息732、由供电损耗变化量模拟计算装置711计算出的供电损耗量734以及实施支路操作后的系统是否发生了过负载和电位下降限度值用的系统条件信息724,对其进行检测,并且利用切换后系统检验装置715中的切换后系统检验结果736,在当其为在节点切换后的系统中流经支路的电流未超过其流经电流许可值且节点的电位未超过电位下降限度值、而且为可估度节点切换供电损耗的降低支路开闭操作的组的场合时,对该支路的可开闭操作的组中的降低量为最大的支路开闭操作的组实施节点切换,并将该支路组保存在操作支路735中,如果可估计节点切换的供电损耗的降低、而且在节点切换后的系统中流经支路的电流未超过其流经电流许可值且节点的电位未超过电位下降限度值的支路操作组1组也没有时,则在操作支路735中不保存为操作支路没有。
节点切换结束判定装置717,在操作支路735保持有可开闭操作的支路时,实施切换后修正装置713的运行,当操作支路735未保持有可操作支路时,实施结果系统构成用变换装置716的运行。切换后修正装置713利用保存在操作支路735的可开闭操作的支路,对开放形系统信息730中保存的支路开闭状态,实施使进行开操作的支路状态为开状态,进行闭合操作的支路的状态为闭状态的修正操作,并且用实施系统信息制作装置710的方式对系统信息733中的支路流经电流和节点电位的值进行修正,用减去进行开操作的支路的阻抗值,加上进行闭合操作的支路的阻抗值的方式对保存在计算所需信息725中的导纳矩阵进行修正,利用修正后的开放形系统信息730和计算所需信息725对构成回路用支路信息731和切换节点信息732进行修正。结果系统构成用变换装置716,利用在用节点切换结束判定装置717判断为不能进行节点切断的时候的开放形系统信息730和计算所需信息725,制作成供电损耗最小系统的结构构成,并保存在输出区域737中。
图62示出了利用图63所示的配电系统进行本发明的处理流程的具体的说明图。图63所示的配电系统750包括配电变压器Tr1和配电变压器Tr1两端处的总线Bus1、Bus2,配电电线引出用断路器FCB1、FCB2、FCB3,处于闭状态的开关SW1、SW2、SW3、SW5、SW6、SW7、SW8、SW9、SW10、SW14和处于开状态的开关SW4、SW11、SW12、SW13,以及由这些开关分割开的区间Sec1、Sec2、Sec3、Sec4、Sec5、Sec6、Sec7、Sec8、Sec9、Sec10、Sec11、Sec12、Sec13等等。而且设定为在开关SW12、SW13处于开状态下、不能使开关SW6、SW10处于闭状态。
用数据读取装置701,读取配电系统750中的配电变压器Tr1的阻抗和区间Sec1、Sec2、Sec3、Sec4、Sec5、Sec6、Sec7、Sec8、Sec9、Sec10、Sec11、Sec12、Sec13的阻抗及负载量,电位下降限度值和开关SW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6、SW7、SW8、SW9、SW10、SW11、SW12、SW13、SW14的开闭状态和操作者的操作禁止设定状态、以及电流流经许可值和区间与开关的连接关系等等的信息,并保存在配电系统设备信息722、区间信息721、开关信息720、操作者设定信息723处。
图64所示的模型化系统751为数据变换装置702利用节点和支路信息进行模型化置换所获得的结果系统。数据变换装置702将配电系统750中的配电变压器Tr1置换为模型化系统751中的支路Br18,将配电系统750中的配电变压器两端的总线Bus1、Bus2分别置换为模型化系统751中的节点Nd1、Nd2,将配电电线引出用断路器FCB1、FCB2、FCB3分别置换为支路Br1、Br5、Br9,将开关SW1置换为支路Br2,将开关SW2置换为支路Br3,将开关SW3置换为支路Br4,将开关SW4置换为支路Br14,将开关SW5置换为支路Br8,将开关SW6置换为支路Br7,将开关SW7置换为支路Br6,将开关SW8置换为支路Br17,将开关SW9置换为支路Br10,将开关SW10置换为支路Br11,将开关SW11置换为支路Br16,将开关SW12置换为支路Br15,将开关SW13置换为支路Br13,将开关SW14置换为支路Br12。
将作为这种节点和支路置换结果的节点和支路连接关系、节点负载、支路阻抗和支路与开关的对应关系,保存在计算所需信息725处,将节点的电位下降限度值和支路的电流流经许可值保存在系统条件信息724中。当配电变压器Tr1、配电电线引出用断路器FCB1、FCB2、FCB3处于开状态时,因不向整个系统供给电力,相对应的支路Br18、Br1、Br5、Br9作为不可进行操作的支路,而且将开关SW6、SW10、SW12、SW13作为禁止操作者进行操作的开关,而使得支路Br7、Br11、Br15、Br13亦作为不可进行操作的支路,除此以外的各支路Br2、Br3、Br4、Br6、Br8、Br10、Br12、Br14、Br16、Br17均作为可进行操作的支路,追加保存在分组用系统条件信息724中。
构成完整回路用支路检测装置705,将系统条件信息724中的可操作的各个支路(在模型化系统751中,为支路Br2、Br3、Br4、Br6、Br8、Br10、Br12、Br14、Br16、Br17),此时的支路开闭状态,储存在支路开闭状态728中。图65所示的模型化系统752为对模型化系统751中的可操作支路实施闭合操作时的系统。此时的可操作的构成为回路的支路为支路Br2、Br3、Br4、Br6、Br8、Br10、Br12、Br14、Br16,并且将它们保存在构成完整回路用支路信息727中。由该系统的支路开闭状态728处于开状态时的支路阻抗制作出导纳矩阵,并追加保存在计算所需信息725中。
支路电流运算装置703,根据计算所需信息725和支路开闭状态728,利用图71所示的公式7001计算出节点电位,用图71所示的公式7002计算出流经闭状态的支路Br1、Br2、Br3、Br4、Br5、Br6、Br7、Br8、Br9、Br10、Br11、Br12、Br13、Br14、B15、Br16的支路流经电流,并保存在支路电流信息726处。
当最小电流支路抽取装置706,利用构成完整回路用支路信息727、系统条件信息724、支路电流信息726和系统检验装置709所获得的系统检验结果708为图74所示的结果7101时,将可操作的且处在闭状态下的支路电流值为最小的、而且在实施开操作之后支路的电流未超过流经电流许可值且节点的电位未超过电位下降限度值的支路Br4,取为电流最小支路729。
数据修正装置704,对保持为电流最小支路729的支路Br4实施开操作之后的系统,根据图66所示的模型化系统753的状态使支路开闭状态728中的支路Br4的状态为开状态,并且利用由构成完整回路用支路检测装置705计算出构成完整回路用支路727,由计算所需信息725中的导纳矩阵,减去支路Br4的阻抗的方式对其进行修正。
开放形系统判定装置707,对于为图66所示的模型化系统750的场合,由于构成完整回路用支路信息727中存在有作为可操作的、构成回路的支路的支路Br6、Br8、Br10、Br12、Br16,所以判断其为回路系统,并对模型化系统753的支路开闭状态实施第二次支路电流运算装置703、最小电流支路抽取装置706和数据修正装置704的操作。作为实施第二次支路电流运算装置706操作的结果的支路电流信息726为图75所示的结果7102时,最小电流支路抽取装置706判断支路Br16为最小电流支路,数据修正装置704使支路开闭状态728中的支路Br16的状态处于开状态,由构成完整回路用支路727删除支路Br6、Br8、Br10、Br12、Br16,并由计算所需信息725的导纳矩阵,减去支路Br16的阻抗。
在这第二次的支路开操作,如果构成完整回路用支路727中再没有支路时,则开放形系统判定装置707判断其不为回路系统,如果开放形系统信息730为图67所示的模型化系统754,则保存处于闭状态的支路Br1、Br2、Br3、Br5、Br6、Br7、Br8、Br9、Br10、Br11、Br12、Br14、Br17和处于开状态的支路Br4、Br13、Br15、Br16。
对于保存在开放形系统判定装置730中的系统为与模型化系统754相类似的场合,用节点切换确定装置712,对可操作的处于开状态的支路Br4进行闭合操作和可操作的处于闭状态的支路Br2、Br3、Br14、Br8、Br6进行开操作时的供电损耗量,以及对可操作的处于开状态的支路Br16进行闭合操作,和可操作的处于闭状态的支路Br6、Br8、Br12、Br10进行开操作时的供电损耗量、分别实施供电损耗变化量模拟计算装置711和切换后系统检验装置715的运行。
如举例来说,在对处于开状态的支路Br4进行闭合操作并对可操作的处于闭状态的支路Br8进行开操作的场合,构成回路用支路检测装置708将支路Br1、Br2、Br3、Br4、Br14、Br8、Br7、Br6、Br5保存在构成回路用支路信息731中,将由切换节点检测处理的节点Nd6和节点Nd10保存在切换节点信息732中。系统信息制作装置710由开放形系统信息730中的系统状态计算出节点电位,并保存在系统信息733中。供电损耗变化量模拟计算装置711利用图72所示的公式7003,计算出将节点Nd6和节点Nd10,由支路Br5的系统切换至支路Br1的系统时的供电损耗量。
在图72所示的公式7003中,包含在切换节点集合中的节点为保存在切换节点信息732中的节点Nd6和节点Nd10。因此,所用的节点负载I6、I10是由系统信息733取出的节点Nd6和节点Nd10的节点负载。进行开操作的支路Br8的两端的节点是由计算所需信息725中的节点和支路连接关系取出的,而且与切换节点Nd6和节点Nd10相连接的一侧的节点Nd10为m,支路Br8中的另一端的节点Nd9为n。
因此,节点电位Em、En为由系统信息733中分别取出的各节点Nd10、Nd9的电位。由计算所需信息725取出保存在构成回路用支路信息731中的支路Br1、Br2、Br3、Br4、Br14、Br8、Br7、Br6、Br5的阻抗,这些支路的电阻部分之和为Rloop。利用图72所示的公式7003,由这些值计算出供电损耗量,并保存在供电损耗量734中。
分别对可操作的处于开状态的支路Br4进行闭合操作并对可操作的处于闭状态的支路Br2、Br3、Br14、Br8、Br6进行开操作时的供电损耗量,以及对可操作的处于开状态的支路Br16进行闭合操作并对可操作的处于闭状态的支路Br6、Br8、Br12、Br10进行开操作时的供电损耗量,进行计算。
切换后系统检验装置715,对于对支路Br4进行闭合操作并对支路Br8进行开操作后的系统,即图69所示的模型化系统756,实施流经支路的电流是否超过了流经电流许可值和节点的电位下降是否超过了电位下降限度值的检测。在流经支路的电流超过流经电流许可值或节点的电位下降超过电位下降限度值时判断其不满足系统条件。在流经支路的电流未超过流经电流许可值且节点的电位下降未超过电位下降限度值时判断其满足系统条件。
对于可开闭操作的各个支路组,当实施供电损耗变化量模拟计算装置711和切换后系统检验装置715后的结果与图76所示的结果7201一样时,节点切换确定装置712将在节点Nd6和节点Nd10处,进行由与支路Br5的系统相连接至与支路Br1的系统相连接的操作,如果操作后的系统满足系统条件,则判断其具有将供电损耗减小到最小的效果,并将作为开操作支路的支路Br8、作为闭合操作支路的支路Br16保存在操作支路735中。
切换后修正装置依据图69所示的模型化系统755的系统状态,进行使开放形系统信息730中的支路Br8为开状态、支路Br16为闭状态的修正,由计算所需信息725中的导纳矩阵,减去进行开操作的支路Br8的导纳,加上进行闭合操作的支路Br16的导纳,从而利用开放形系统信息730和计算所需信息725,由系统信息制作装置710计算出系统信息733中的节点电位。
用第二次的节点切换确定装置712操作对处于开状态的支路Br4进行闭合操作并对可操作的处于闭状态的支路Br2、Br3、Br14、Br8、Br6进行开操作时的供电损耗量,以及对可操作的处于开状态的支路Br8进行闭合操作并对可操作的处于闭状态的支路Br6、Br8、Br12、Br10进行开操作时的供电损耗量,分别实施供电损耗变化量模拟计算装置711和切换后系统检验装置715的运行后的结果与结果7202一样时,计算由于节点切换所产生的供电损耗的减小量,而且对于节点切换后不满足系统条件的场合,判断其为节点切换结束,用结果系统构成用变换装置716将模型化系统755置换为配电系统的信息系统757,并保存在输出区域737中,结束处理。
下面利用图2、图71、图72、图73、图78、图79、图80、图81、图82、图83、图84、图85、图86、图87、图88、图89、图90、图91、图92、图93,说明本发明所涉及的实施例。图2为表示配电系统和对该系统的运行进行操作控制的配电系统运行装置17的概略性示意图。图78为表示图2所示的配电系统运行装置17的详细构成图。图79为表示实施本发明所用的处理流程的处理流程图。图80表示的是该配电系统的一个实例,图81表示的是为实施本发明的处理方式而对图80所示的配电系统进行变换后所获得的结果的模型化系统,图82、图83、图84、图85、图86、图87、图88表示的是对图80所示的配电系统进行本发明的处理的过程中所产生的模型化系统的状态变换的示意图,图89为表示进行本发明的处理所获得的最终的模型化系统结果的示意图,图95为表示对图80所示的该配电系统的一个实例进行本发明的处理所获得的最终的配电系统的结果的示意图,图90、图91、图92、图93、图94表示的是对图80所示的配电系统进行本发明的处理的过程中所获得的处理结果。图71、图72、图73表示的是本发明所使用的计算公式。图2为表示配电系统和对该系统的运行进行操作控制的配电系统运行装置的概略性示意图,这正如已经说明过的那样。
图78所示的中央处理装置19具有下述的装置。数据读取装置801读取配电电线上的开关和区间的连接信息和区间阻抗的配电系统设备信息、开关的开闭状态和区间负载的区间信息、由操作者设定的是否进行开闭操作的操作者设定信息,以及作为判断系统状态在运行方面是否适当的基准值的电流流经许可值和电位下降限度值等等,并保存在存储装置20上的配电系统设备信息854、开关信息852、区间信息853以及操作者设定信息855处。
数据变换装置802利用配电系统设备信息854、开关信息852、区间信息853和操作者设定信息855,将作为配电系统变换用的节点和支路信息的节点和支路关系,节点负载信息,支路阻抗存储在简并用计算所需信息871中,将可否进行支路操作和支路的电流流经许可值、节点的电位下降限度值存储在简并用计算所需信息872中,同时将支路的开闭状态存储在简并用计算所需信息873中。而且利用使可操作的全部支路处于闭状态时的支路开闭状态和支路阻抗制作成导纳矩阵,并将其追加保存在简并用计算所需信息871。
运算对象系统抽取装置818,依据简并用计算所需信息871和简并用支路开闭状态873,利用对全部处于开状态的可操作的支路实施闭合操作时所获得的构成回路用支路,将由可实施操作的全部支路处于闭状态时构成形成完整回路的支路和节点一个个的检测出来,并采用求和集合的方式,将其作为抽取出的计算对象支路,计算对象节点,并且将计算对象支路以外的支路和计算对象节点以外的节点作为简并对象支路和简并对象节点,保存在简并用计算所需信息874中。该运算对象系统抽取装置818可以采用本发明所采用的类似装置。
关键设备抽取装置820,利用简并用计算所需信息,由计算对象条件信息874将成为简并对象的支路中的一个节点作为计算对象节点、另一个节点作为简并对象节点的支路作为关键支路,并且将关键支路的节点中的作为计算对象节点的节点,全部作为关键节点抽取出来,保存在关键设备信息875中。节点简并集约装置821将属于关键设备信息875中的关键支路的支路下属系统的节点抽取出来,并作为简并对象节点。
用简并用计算所需信息871取出简并对象节点的节点负载并计算其总和,对与关键支路相对应的关键节点的负载进行求和计算,附加存储在关键设备信息875中。该节点简并集约装置821对属于关键支路的下属系统的节点进行的抽取处理,可以采用本发明所采用的类似处理。节点简并装置819使关键设备抽取装置820实施运行,并用节点简并集约装置821对构成关键设备信息875中的关键支路的全部支路实施节点简并处理操作。
在计算用节点支路序号编成装置822中,由计算对象条件信息874中抽取出计算对象支路和计算对象节点,编排简并后的系统中的支路序号和节点序号,由简并用计算所需信息中制作出支路序号和节点序号之间的对应数表,并作为简并对应数表保存在计算所需信息857中。而且,依据简并用计算所需信息871制成表示简并后的支路序号和节点序号的节点和支路关系,并将其作为节点和支路关系信息。由简并用计算所需信息871抽取出的计算对象支路的阻抗作为支路阻抗,由关键设备信息875抽取出的作为关键节点的节点负载信息,以及由简并用计算所需信息871的负载信息抽取出的除了关键节点之外的节点负载信息,作为简并后的节点负载信息。由简并用支路开闭状态873抽取出的计算对象支路开闭状态作为操作前支路开闭状态,并将它们保存在支路开闭状态860中。将计算所需信息857中的可否进行支路操作、许可电流和节点电位下降限度值保存在系统条件信息856中。而且将简并后的可操作支路全部处于闭状态时的支路开闭状态保存在支路开闭状态860中。
支路电流运算装置803将根据支路开闭状态860和计算所需信息857,利用图71所示的公式7001计算出节点电位,利用图72所示的公式7002计算出闭状态的支路流经电流,并保存在支路电流信息858处。在公式7001中,E为利用支路电流运算装置803计算支路信息时用的节点电位矩阵,Y和I分别为存储在计算所需信息857中的导纳矩阵和节点负载电流。在公式7002中,I为由支路电流运算装置803计算出的支路电流,V为支路两端的节点电位差,而各节点的电位为用公式7001计算出的节点电位。R为由保存在计算所需信息857中的支路的阻抗中取出的电阻部分。
最小电流支路抽取装置806利用构成完整回路用支路信息859、系统条件信息856、支路电流信息858和系统检验装置809检测流经支路的电流是否超过了电流许可值和节点的电位下降是否超过了电位下降限度值等等的系统运行方面是否发生了异常,并且根据这些检测结果,将形成完整回路中用的可操作的、在实施操作后满足系统运行条件的支路抽取出来,并作为电流最小支路861保存起来。
构成完整回路用支路检测装置805,依据计算所需信息857中的操作前的支路状态,利用对电流最小支路实施闭合操作并对该支路之外的全部处于开状态的可操作的支路实施闭合操作时所获得的构成回路用支路,将可进行操作的全部支路处于闭状态时获得的构成完整回路的支路一个个的检测出来,并且采用求和集合方式制作成构成完整回路用支路信息859。该构成完整回路用支路检测装置可以采用本发明前述中所使用的类似装置。
数据修正装置804,根据对保存在电流最小支路861中的支路实施开操作后的系统状态,由保存在计算所需信息857中的导纳矩阵减去保存在电流最小支路861中的支路的导纳部分,并且利用保存在支路开闭状态860中的支路开闭状态的保存在电流最小支路861中的支路开闭状态设于开状态,通过实施构成完整回路用支路检测装置805的方式,更新构成完整回路用支路859。
开放形系统判定装置807,利用构成完整回路用支路信息859判断是否存在回路系统。当存在有回路时,返回进行由支路电流运算装置803至最小电流支路抽取装置806、数据修正装置804的处理操作。当判断为不存在回路系统时,制作出开放形系统信息862。构成回路用支路检测装置808,使用计算所需信息857中的开放形系统信息862对可操作的处于开状态的一个支路实施闭合操作,并抽取出此时构成为回路的支路,作为构成回路用支路信息863保存起来。该构成回路用支路检测装置808可以采用本发明所使用的类似装置。
切换节点检测装置814,由构成回路用支路信息863中,将按构成回路用支路检测装置808实施了闭合操作的支路之外的支路实施开操作时进行切换的节点集合,作为切换节点信息864抽取出来。该切换节点检测装置814可以采用本发明本发明中使用的类似装置。系统信息制作装置810利用计算所需信息857、开放形系统信息862和区间信息853,用图73所示的公式7004计算出支路的流经电流和节点电位,并储存在系统信息865中。在公式7004中,E为节点电位矩阵(有效部分/无效部分),它是导纳矩阵的逆矩阵Y-1与节点负载(有效部分/无效部分)I的积。
供电损耗变化量模拟计算装置811,利用系统信息865中的节点电位、切换节点信息864、构成回路用支路信息863、计算所需信息857中的支路阻抗和节点负载信息以及系统条件信息856,用图72中的公式7003计算出通过对流经支路的电流未超过流经电流许可值和节点电位未超过电位下降限度值的支路的开闭操作实施节点切换时的供电损耗量866。
在公式7003中,Ii为保存在计算所需信息857中的节点负载,D为保存在切换节点信息864中的切换节点的集合,Em为用系统信息865抽取出的、用构成回路用支路检测装置808进行开操作时形成的支路的两端节点中的与由切换节点检测装置814抽取出的切换节点相连接的一侧的节点电位,En为用系统信息865抽取出的、用构成回路用支路检测装置808进行开操作时形成的支路的两端节点中的与m中不同的另一端的节点电位,Rloop为由计算所需信息857中取出的支路阻抗,并对保存在构成回路用支路信息863中的支路的支路阻抗求和,而计算出供电损耗量ΔP。当ΔP的值为负值时,表示由于节点切换而使供电损耗降低,当ΔP为正值时表示由于节点切换而使供电损耗增大。
节点切换确定装置812对于可操作的支路的各个组,利用开放形系统信息862、计算所需信息857、由构成回路用支路检测装置808检测出的构成回路用支路信息863、系统条件信息856、由切换节点检测装置814取出的切换节点信息864、由供电损耗变化量模拟计算装置811计算出的供电损耗量866、实施支路操作后的系统是否发生了过负载和电位下降限度值用的系统条件信息856,进行检测,并且利用切换后系统检验装置815中的切换后系统检验结果866,在当其为在节点切换后的系统中流经支路的电流未超过其流经电流许可值且节点的电位未超过电位下降限度值、而且用节点切换可以降低供电损耗方式的支路的可开闭操作的组的场合,对该支路开闭操作组中的降低量为最大的支路开闭操作的组实施节点切换,并将该支路组保存在操作支路867中,如果通过节点切换可以降低供电损耗、而且在节点切换后的系统中流经支路的电流未超过其流经电流许可值且节点的电位未超过电位下降限度值的支路操作组1组也没有时,在操作支路867中存有没有操作支路。
节点切换结束判定装置817,在操作支路867保持有可进行开闭操作的支路时,实施切换后修正装置813的运行,当操作支路867未保持有操作支路时,实施结果系统构成用变换装置816的运行。切换后修正装置813利用保存在操作支路867中的可开闭操作的支路,对开放形系统信息862中保存的支路开闭状态,实施使进行开操作的支路状态为开状态,进行闭合操作的支路的状态为闭状态的修正操作,并且用实施系统信息制作装置810的方式对系统信息865中的支路流经电流和节点电位的值进行修正,用减去进行开操作的支路的阻抗,加上进行闭合操作的支路的阻抗的方式对保存在计算所需信息857中的导纳矩阵进行修正,利用修正后的开放形系统信息862和计算所需信息857对构成回路用支路信息863和切换节点信息864进行修正。结果系统构成用变换装置816利用在用节点切换结束判定装置817判断为不能进行节点切断的时候的开放形系统信息862和计算所需信息857,制作成供电损耗最小系统的结构构成,并保存在输出区域869中。
图79示出了利用图80所示的配电系统进行的本发明的处理流程的具体的说明图。图80为该配电系统的一个实例。图80所示的配电系统8101包括配电变压器Tr1、Tr2和配电变压器两端处的总线Bus1、Bus2、Bus3,配电电线引出用断路器FCB1、FCB2、FCB3、FCB4、FCB5、FCB6,处于闭状态的开关SW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6、SW7、SW8、SW11、SW12、SW13、SW16、SW17、SW18、SW20、SW21、SW22、SW23、SW24和处于开状态的开关SW9、SW10、SW14、SW15、SW19,以及由这些开关分割开的区间Sec1、Sec2、Sec3、Sec4、Sec5、Sec6、Sec7、Sec8、Sec9、Sec10、Sec11、Sec12、Sec13、Sec14、Sec15、Sec16、Sec17、Sec18、Sec19、Sec20、Sec21、Sec22、Sec23、Sec24、Sec25等。而且设定为在开关SW9、SW14处于开状态下,及开关SW12、SW24处于闭状态下禁止操作者操作。
用数据读取装置801,读取诸如配电系统8101中的配电变压器Tr1、Tr2的阻抗和区间Sec1、Sec2、Sec3、Sec4、Sec5、Sec6、Sec7、Sec8、Sec9、Sec10、Sec11、Sec12、Sec13、Sec14、Sec15、Sec16、Sec17、Sec18、Sec19、Sec20、Sec21、Sec22、Sec23、Sec24、Sec25的阻抗及的负载量、电位下降限度值和开关SW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6、SW7、SW8、SW9、SW10、SW11、SW12、SW13、SW14、SW15、SW16、SW17、SW18、SW19、SW20、SW21、SW22、SW23、SW24的开闭状态和操作者的操作禁止设定状态,以及电流流经许可值和区间与开关的连接关系等等的信息,并保存在配电系统设备信息854、区间信息853、开关信息852、操作者设定信息855处。
图81所示的模型化系统8102为数据变换装置802利用节点和支路信息进行模型化置换所获得的结果系统。数据变换装置802将配电系统8101中的配电变压器Tr1、Tr2置换为模型化系统8102中的支路B1、B2,将配电系统8101中的配电变压器两端的总线Bus1、Bus2、Bus3分别置换为模型化系统8102中的节点N1、N2、N3,将配电电线引出用断路器FCB1、FCB2、FCB3、FCB4、FCB5、FCB6分别置换为支路B3、B4、B5、B6、B7、B8,将开关SW1置换为支路B9,将开关SW2置换为支路B10,将开关SW3置换为支路B11,将开关SW4置换为支路B12,将开关SW5置换为支路B13,将开关SW6置换为支路B14,将开关SW7置换为支路B15,将开关SW8置换为支路B16,将开关SW9置换为支路B17,将开关SW10置换为支路B18,将开关SW11置换为支路B19,将开关SW12置换为支路B20,将开关SW13置换为支路B21,将开关SW14置换为支路B22,将开关SW15置换为支路B23,将开关SW16置换为支路B24,将开关SW17置换为支路B25,将开关SW18置换为支路B26,将开关SW19置换为支路B27,将开关SW20置换为支路B28,将开关SW21置换为支路B29,将开关SW22置换为支路B30,将开关SW23置换为支路B31,将开关SW24置换为支路B32。
将作为这种节点和支路置换结果的节点和支路连接关系、节点负载、支路阻抗和支路与开关的对应关系,保存在简并用计算所需信息871处,将节点的电位下降限度值和支路的电流流经许可值保存在简并用系统条件信息872处。将与配电变压器Tr1、Tr2、配电电线引出用断路器FCB1、FCB2、FCB3、FCB4、FCB5、FCB6处于开状态而不向整个系统供给电力的场合相对应的支路B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8,设定为不可进行操作的支路,而且将开关SW9、SW12、SW14、SW24设定为禁止操作者进行操作的开关,而使得支路B17、B20、B22、B32亦设定为不可进行操作的支路,除此以外的各支路B9、B10、B11、B12、B13、B14、B15、B16、B18、B19、B21、B23、B24、B25、B26、B27、B28、B29、B30、B31均作为可进行操作的支路,追加保存在简并用系统条件信息872中。
运算对象系统抽取装置818,利用简并用计算所需信息871和简并用支路开闭状态873,将对可操作的处于开状态的支路B18、B23、B27实施了闭合操作时所获得的构成完整回路的支路B1、B2、B4、B5、B6、B7、B13、B15、B16、B17、B18、B19、B20、B21、B22、B23、B24、B25、B26、B27、B28作为计算对象支路,将节点N1、N2、N3、N5、N6、N7、N8、N14、N16、N17、N18、N19、N20、N21、N22、N23、N24作为计算对象节点,而且将除计算对象支路以外的支路B3、B8、B9、B10、B11、B12、B14、B29、B30、B31、B32作为简并对象支路,将除计算对象节点以外的节点N4、N9、N10、N11、N12、N13、N15、N25、N26、N27、N28作为简并对象节点,并将它们保存在计算对象系统信息874中。图82所示的模型化系统8103示出了计算对象支路和计算对象节点,以及简并对象支路和简并对象节点。
关键设备抽取装置820,利用简并用计算所需信息871,将计算对象系统信息874中的成为简并对象的支路中的一个节点作为计算对象节点、一个节点作为简并对象节点的支路作为关键支路,并且将该关键支路的节点中的作为计算对象节点的节点,全部作为关键节点抽取出来。在图82所示的模型化系统8103中,支路B3和节点N2、支路B14和节点N14、支路B29和节点N24、支路B8和节点N3为关键支路和关键节点,并保存在关键设备信息875中。
节点简并装置819,对保存在关键设备信息875中的各个关键支路,依据简并用计算所需信息871的导纳矩阵和支路与节点之间的关系,将关键支路下属的节点抽取出来。由简并用计算所需信息871取出简并对象节点的节点负载信息,并计算其总和,加在关键节点的负载上。如举例来说,对于图82所示的模型化系统8103中的关键支路B3,可将节点N4、N10、N11、N12、N13作为简并对象节点,将关键节点N2的节点负载与N4、N10、N11、N12、N13节点的负载相加,作为关键节点N2的节点负载并追加保存在关键设备信息875。
计算用节点支路序号编成装置822,用运算对象系统抽取装置818由计算对象条件信息874中抽取出被判断为计算对象的节点N1、N2、N3、N5、N6、N7、N8、N14、N16、N17、N18、N19、N20、N21、N22、N23、N24,以及支路B1、B2、B4、B5、B6、B7、B13、B15、B16、B17、B18、B19、B20、B21、B22、B23、B24、B25、B26、B27、B28,并利用先前装的简并节点和简并支路序号,使节点和支路序号重编,并且将图90所示的简并前节点序号和简并后节点序号之间的对应数表,以及简并前支路序号和简并后支路序号与对应的开关之间的对应数表,保存在计算所需信息857中。
而且,简并用计算所需信息871取出简并前的节点和支路关系信息,将其置换为使用简并后的节点序号和支路序号的节点和支路关系信息,对于简并前的节点信息中的关键节点,由节点简并装置809中的节点简并集约装置821制作成节点负载总计值,并用关键设备信息875取出,对于关键节点以外的节点负载,由简并用计算所需信息871取出的节点信息置换为简并后的节点序号,对于简并前的支路信息,由简并用计算所需信息871取出的计算对象支路的信息置换为简并后的支路序号,对于简并前的导纳矩阵利用简并后的节点和支路信息实施再次制作,并追加保存在计算所需信息857中。
依据简并用系统条件信息872,对简并前的节点电位下降限度值以及简并前的支路电流流经许可值和可否进行操作等等信息,保存在置换为简并后的节点序号和简并后的支路序号的系统条件信息856中,将支路开闭状态作为初始系统状态,保存在置换为简并后的支路序号的支路开闭状态860和计算所需信息857中。在简并后的支路中的由系统条件信息856给出的可操作的全部支路,作为构成完整回路用支路保存在构成完整回路用支路信息859。
在支路电流运算装置803,用计算所需信息857和支路开闭状态860,利用图71所示的公式7001计算出节点电位,根据该节点电位,用图72所示的公式7002计算出流经闭状态的支路Br1、Br2、Br3、Br4、Br5、Br6、Br7、Br8、Br9、Br11、Br12、Br13、Br14、Br16、Br17、Br18、Br19、Br20、Br21的支路流经电流,保存在支路电流信息858处。至最小电流支路抽取装置806,当构成完整回路用支路信息859、系统条件信息856、支路电流信息858和系统检验装置809获得的系统检验结果870为图90所示的结果8110时,将可操作的且处在闭状态支路中的电流值为最小的、而且在实施开操作之后支路的电流未超过流经电流许可值或者节点的电位未超过电位下降限度值的支路Br9,取为电流最小支路861。
在数据修正装置804,为了使实施了保存在电流最小支路861中的支路Br9的开操作之后的系统。成为图85所示模型化系统8106的状态,将支路开闭状态860中的支路Br9的状态设定为开状态,从计算所需信息857的导纳矩阵中减去支路Br9的阻抗,对其进行修正。而且用构成完整回路用支路检测装置805,对图83所示的模型化系统8104中的可操作的且电流不是最小的支路Br11和Br16实施闭合操作,并将此时构成回路的支路中的可操作支路Br12、Br14、Br16、Br17、Br18、Br19、Br20、Br21保存在构成完整回路用支路信息859中。
在开放形系统判定装置807,对于为图85所示的模型化系统8106的场合,由于构成完整回路用支路信息859中存在着作为构成可操作回路的支路Br12、Br14、Br16、Br17、Br18、Br19、Br20、Br21,所以判断为有回路系统,并对模型化系统8106的支路开闭状态实施第二次的支路电流运算装置803、最小电流支路抽取装置806和数据修正装置804。当进行第二次支路电流运算装置803的结果的支路电流信息858为图91所示的结果8111时,最小电流支路抽取装置806判断支路Br19为最小电流支路,在数据修正装置804从支路开闭状态860将支路Br19的状态设定为开状态,从构成完整回路用支路信息859中删除支路Br12、Br14、Br16、Br17、Br18、Br19,并从计算所需信息857的导纳矩阵中减去支路Br19的阻抗。由此所得到的系统为图86所示的模型化系统8107。
对于图86所示的模型化系统8107的场合,由于构成完整回路用支路信息859中存在有作为构成可操作回路的支路Br17、Br20、Br21,所以判断为有回路系统,并对模型化系统8107的支路开闭状态实施第三次支路电流运算装置803、最小电流支路抽取装置806和数据修正装置804。当进行第三次支路电流运算装置803的结果的支路电流信息858为图92所示的结果8112的场合时,在最小电流支路抽取装置806,判断支路Br20为最小电流支路,数据修正装置804从支路开闭状态860将支路Br20的状态设定为开状态,从构成完整回路用支路信息859中删除支路Br17、Br20、Br21,并从计算所需信息857的导纳矩阵中减去支路Br20的阻抗。
在该第三次的支路开操作后,由于构成完整回路用支路859中再没有支路,所以开放形系统判定装置807判断为无回路系统,开放形系统信息862成为图87所示的模型化系统8108,保存作为闭状态的支路Br1、Br2、Br3、Br4、Br5、Br6、Br7、Br8、Br11、Br12、Br13、Br14、Br16、Br17、Br18、Br21和作为开状态的支路Br9、Br10、Br15、Br19、Br20。
当保存在开放形系统信息装置862中的系统为模型化系统8108样的系统时,在节点切换确定装置812,对可操作的处于开状态的支路Br9进行闭合操作并对可操作的处于闭状态的支路Br7、Br8、Br11、Br12、Br14进行开操作时的供电损耗量,对可操作的处于开状态的支路Br19进行闭合操作并对可操作的处于开状态的支路Br16、Br14、Br12、Br18、Br17进行开操作时的供电损耗量,以及对可操作的处于开状态的支路Br20进行闭合操作且对可操作的处于开状态的支路Br17、Br21进行开操作时的供电损耗量,分别实施供电损耗变化量模拟计算装置811和切换后系统检验装置815。
如举例来说,在对处于开状态的支路Br9进行闭合操作并对可操作的处于闭状态的支路Br14进行开操作的场合,在构成回路用支路检测装置808将支路Br3、Br7、Br8、Br9、Br11、Br14、Br13、Br15、Br4保存在构成回路用支路信息863中,在切换节点检测处理中将节点Nd10和节点Nd13保存在切换节点信息864中。在系统信息制作装置810,算出开放形系统信息862的系统状态的节点电位,并保存在系统信息865中。在供电损耗变化量模拟计算装置811,利用图72所示的公式7003,计算出把节点Nd10和节点Nd13,从支路Br4的系统切换至支路Br3的系统时的供电损耗量。在图72所示的公式7003中,包含在切换节点集合中的节点为保存在切换节点信息864中的节点Nd10和节点Nd13。
因此,所用的节点负载I10、I13是由系统信息865取出的节点Nd10和节点Nd13的节点负载。进行开操作支路Br14的两端的节点是由计算所需信息857中的节点和支路连接关系取出的,设与切换节点Nd10和节点Nd13相连接的一侧的节点Nd13为m,支路Br14的另一端的节点Nd12为n。因此,节点电位Em、En为由系统信息865中取出的各节点Nd13、Nd12的电位。由计算所需信息857取出的原保存在构成回路用支路信息863中的支路Br3、Br7、Br8、Br9、Br11、Br14、Br13、Br12、Br11的阻抗,把这些支路的电阻部分之和作为Rloop。
可以用图72所示的公式7003利用这些值计算出供电损耗量,并保存在供电损耗量866中。分别计算对可操作的处于开状态的支路Br9进行闭合操作并对可操作的处于闭状态的支路Br7、Br8、Br11、Br12、Br14进行开操作时的供电损耗量,对可操作的处于开状态的支路Br19进行闭合操作并对可操作的处于闭状态的支路Br16、Br14、Br12、Br18、Br17进行开操作时的供电损耗量,以及对可操作的处于开状态的支路Br20进行闭合操作且对可操作的处于闭状态的支路Br17、Br21进行开操作时的供电损耗量。在切换后系统检验装置815对于对支路Br9进行闭合操作并对支路Br17、Br21进行开操作后的系统(图88所示的模型化系统8109),实施流经支路的电流是否超过了流经电流许可值和节点的电位下降是否超过了电位下降限度值的检测。在当流经支路的电流超过流经电流许可值或节点的电位下降超过电位下降限度值时,判断为不满足系统条件。当流经支路的电流未超过流经电流许可值且节点的电位下降未超过电位下降限度值时,判断为满足系统条件。
对于可开闭操作的全部支路组,当实施供电损耗变化量模拟计算装置811和切换后系统检验装置815后的结果与图93所示的结果8201一样时,在节点切换确定装置812,在将节点Nd16从与支路Br4的系统相连接的状态切换至与支路Br5的系统相连接的操作后的系统为满足系统条件的系统时,则判断为其具有将供电损耗减小到最小的效果,并将作为开操作支路的支路Br16、作为闭合操作支路的支路Br19保存在操作支路867中。在切换后修正装置为了成为图89所示的模型化系统8113所示的系统状态,实施使开放形系统信息862的支路Br16为开状态、使支路Br19为闭状态的修正,从计算所需信息857的导纳矩阵中减去进行操作的支路Br16的阻抗,加上进行开操作的支路Br19的导纳,从而利用开放形系统信息862和计算所需信息857由系统信息运算装置810计算出系统信息865中的节点电位。
在第二次的节点切换确定装置812对可操作的处于开状态的支路Br9进行闭合操作并对可操作的处于闭状态的支路Br7、Br8、Br11、Br12、Br14进行开操作时的供电损耗量,对可操作的处于开状态的支路Br16进行闭合操作并对可操作的处于闭状态的支路Br12、Br14、Br19、Br18、Br17进行开操作时的供电损耗量,以及对可操作的处于开状态的支路Br20进行闭合操作且对可操作的处于闭状态的支路Br17、Br21进行开操作时的供电损耗量,分别用供电损耗变化量模拟计算装置811加以求出,当分别实施切换后系统检验装置815的运行后的结果与图94所示的结果8202一样时,计算由于节点切换所产生的供电损耗的减小量,而且对于节点切换后仍不满足系统条件的场合,判断为节点切换结束,在构成结果系统用变换装置816,将模型化系统8113置换为配电系统的信息系统757,并保存在输出区域869中,结束处理。
下面利用图2、图97、图98、图99、图100、图101、图102、图103、图104、图105、图106、图107、图108、图109、图110、图111、图112、图113、图114,说明本发明的本发明所涉及的实施例。图2为表示配电系统和运用该系统的配电系统运行装置17的概略图。图97为表示图2所示的配电系统运行装置17的详细构成图。图98为表示实施本发明所用的处理流程的处理流程图。图99表示的是该配电系统的一个实例,图100表示的是为实施本发明的处理方式而对图99所示的配电系统进行变换后所获得的结果的模型化系统,图101、图102、图103、图104、图105、图106、图107、图108表示的是对图99所示的配电系统进行本发明的处理的过程中所产生的模型化系统的状态变换的示意图,图113为表示对图99所示的配电系统的一个实例进行本发明的处理所获得的最终的配电系统结果,图109、图110、图111、图112、图114表示的是对图99所示的配电系统进行本发明的处理的过程中所获得的处理结果。图71、图72、图73表示的是本发明所使用的计算公式。
图97所示的中央处理装置19具有下述的装置。在数据取入装置901,取入诸如配电电线上的开关和区间的连接信息和区间阻抗等等的配电系统设备信息、诸如开关的开闭状态和区间负载等等的区间信息、诸如由操作者设定的是否进行开闭操作等等的操作者设定信息,以及诸如作为判断系统状态在运行方面是否适当的基准值的电流流经许可值和电位下降限度值等等,并作为配电系统设备信息954、开关信息952、区间信息953以及操作者设定信息955保存在存储装置20。数据变换装置902,利用配电系统设备信息954、开关信息952、区间信息953和操作者设定信息955,把配电系统变换为节点和支路信息后的节点和支路关系、节点负载信息、支路阻抗存储在分组用计算所需信息971中,将可否进行支路操作和支路的电流流经许可值、节点的电位下降限度值存储在分组用系统条件信息972中,同时将支路的开闭状态存储在分组用支路开闭状态973中。而且利用全部支路的开闭状态和支路阻抗制作成导纳矩阵,并将其追加保存在分组用计算所需信息971中。
回路检测装置919,利用分组用计算所需信息971中的支路阻抗和导纳矩阵、分组用系统条件信息972中的支路操作可否信息以及分组用支路开关信息973中的支路开闭状态,检测出对可实施操作的处于开状态的支路实施闭合操作时所构成形成的完整回路的支路。在该装置中,可以采用本发明所采用的类似装置。在组别判定装置920,对于用回路检测装置919判断为构成回路的支路中,除了与配电变压器相对应的支路之外的全部支路作为同一组,并保存在支路组别信息970中的每一支路组别信息中。也就是说,在判断其另一组的支路的场合,在这一次的回路检测装置919判断为构成回路的支路中,把除了与配电变压器相对应的支路之外的全部支路划分为与上述另一组同一组。
当划分为另一组的支路有若干个时,可以将判断为除了组别序号为最小的组之外的其它组的各支路,以及在这一次用回路检测装置919判断为构成回路的支路中除了与配电变压器相对应的支路之外的全部支路,判断为组别序号为最小的组,并保存在支路组别信息970中的支路得到序号中。在分组装置918,使分组用支路开关信息973中的支路开闭状态为开状态,并且对于分组用系统条件信息972中的可操作的全部支路,通过实施回路检测装置919和组别判定装置920的方式,而判断出支路所属的组。
而且对于未构成回路的支路,利用分组用计算所需信息971中的支路阻抗和支路与节点的关系和导纳矩阵,在不属于任何组的支路中,如果一个支路的一个节点与属于一个组的支路的节点相连接,则判断该支路的下属系统中的支路为与属于该组的支路为同一个组。该装置可以采用本发明本发明中所使用的类似装置。与配电变压器相对应的支路属于构成为回路的支路的各个组。用该装置检测出的支路的组别保存在支路组别信息970中。
在计算用系统抽取装置921,取出由支路组别信息970判断为同一组的支路和支路两端的节点,通过对判断为同一组的支路以及节点先前赋予序号,将计算用的支路序号和节点序号重新编排,制作出分组前的支路序号和分组后的支路序号对应的数表,和分组前的节点序号与分组后的节点序号之间的对应数表,并保存在计算所需信息957中。而且,利用分组后的支路序号和节点序号制作出分组用计算所需信息971中的支路和节点的关系信息对于节点信息只抽取出属于同一组的节点信息并制作出分组后的节点序号。
对支路信息,只抽取出属于同一组的支路信息并制作出分组后的支路序号,并且将它们保存在计算所需信息957中。对于属于同一组的支路、节点信息,从分组用系统条件信息972中抽取出可否进行支路操作的信息以及流经电流许可值和节点的电位下降限度值,制作出分组后的支路序号和节点序号,保存在系统条件信息956中。将分组后的可操作支路全部处于闭状态时的支路开闭状态保存在支路开闭状态960中,并将导纳矩阵保存在计算所需信息957中。
在构成完整回路用支路检测装置905,利用对处于开状态的可操作各支路实施闭合操作时获得的构成回路的支路,对可操作的各个支路处于闭状态时获得的构成完整回路的支路一个个进行检测出来,并采用求和集合的方式制作成构成完整回路用支路信息959。该构成完整回路用支路检测装置可以采用本发明前述中所使用的类似装置。
在支路电流运算装置903根据支路开闭状态960和计算所需信息957,利用图71所示的公式7001计算出节点电位,根据该节点电位,并用图71所示的公式7002计算出闭状态的支路流经电流,并且将其保存在支路电流信息958处。在公式7001中,E为支路电流运算装置903计算支路信息用的节点电位矩阵,Y和I分别为存储在计算所需信息957中的导纳矩阵和节点负载电流。在公式7002中,I为由支路电流运算装置903计算出的支路电流,V为支路两端的节点电位差,而各节点的电位为用公式7001计算出的节点电位。R为由保存在计算所需信息957中的支路的阻抗中取出的电阻部分。
在最小电流支路抽取装置960,利用构成完整回路用支路959、系统条件信息956、支路电流信息958和系统检验装置909,检测流经支路的电流是否超过了电流许可值和节点的电位下降是否超过了电位下降限度值等等的系统运行方面是否发生了异常,并且根据这些检测结果,将形成完整回路用的可操作的、在实施操作后仍满足系统运行条件的支路抽取出来,并作为电流最小支路961保存起来。
在数据修正装置904,为了成为保存在电流最小支路961中的支路实施开操作后的系统状态,从保存在计算所需信息957的导纳矩阵中减去保存在电流最小支路961中的支路的导纳部分,并将保存在支路开闭状态960中的支路开闭状态中的、保存在电流最小支路961中的支路开闭状态处于开状态,通过实施构成完整回路用支路检测装置905的运行的方式,更新构成完整回路用支路959。在开放形系统判定装置907,利用构成完整回路用支路信息959判断是否存在有回路系统。当存在有回路时,返复进行从支路电流运算装置903至最小电流支路抽取装置906、数据修正装置904的处理操作。当判断为不存在回路系统时,制作出开放形系统信息962。
在构成回路用支路检测装置908,利用计算所需信息957,抽取出在开放形系统信息962对可操作的处于开状态的一个支路实施闭合操作时构成回路系统的支路,并作为构成回路用支路信息963保存起来。构成回路用支路检测装置908可以采用本发明的本发明所涉及的类似装置。在切换节点检测装置914,从构成回路用支路信息963中,将对用构成回路用支路检测装置908实施了闭合操作的支路之外的支路实施开操作时进行切换的节点集合,作为切换节点信息964抽取出来。该切换节点检测装置914可以采用本发明本发明中使用的类似装置。
在系统信息制作装置910,利用计算所需信息957和开放形系统信息962,用图73所示的公式7004计算出支路的流经电流和节点电位,并储存在系统信息965中。在公式7004中,E为节点电位矩阵(有效部分/无效部分),它是导纳矩阵的逆矩阵Y-1与节点负载(有效部分/无效部分)I的积。在供电损耗变化量模拟计算装置911,利用系统信息965中的节点电位、切换节点信息964、构成回路用支路信息963、计算所需信息957中的支路阻抗和节点负载信息以及系统条件信息956,用图72中的公式7003,计算出通过对流经支路的电流未超过流经电流许可值和节点电位未超过电位下降限度值的支路的开闭操作实施节点切换时的供电损耗量966。
在公式7003中,Ii为保存在计算所需信息957中的节点负载,D为保存在切换节点信息954中的切换节点的集合,Em为从系统信息965抽取出的、用构成回路用支路检测装置808进行开操作的支路的两端节点中的与由切换节点检测装置914抽取出的切换节点相连接的一侧的节点电位,En为从系统信息965抽取出的、用构成回路用支路检测装置908进行开操作的支路的两端节点中的与m不同端的节点电位,Rloop为由计算所需信息957取出的支路阻抗,并对保存在构成回路用支路信息963中的支路的支路阻抗求和,以计算出供电损耗量ΔP。当ΔP的值为负值时,表示由于节点切换而使供电损耗降低,当ΔP为正值时表示由于节点切换而使供电损耗增大。
在节点切换确定装置912对于可开闭操作的支路的全部组,利用开放形系统信息962、计算所需信息957、由构成回路用支路检测装置908检测出的构成回路用支路信息963、系统条件信息956、由切换节点检测装置914取出的切换节点信息964、由供电损耗变化量模拟计算装置911计算出的供电损耗量966、由系统条件信息956对实施支路操作后的系统进行是否发生了过负载和超过电位下降限度值的检测,并且利用切换后系统检验装置915中的切换后系统检验结果968,进行以下处理。即,当在节点切换后的系统中流经支路的电流未超过其流经电流许可值且节点的电位未超过电位下降限度值、而且因实施节点切换而降低供电损耗的支路的开闭操作的组存在时,对该支路开闭操作组中的降低量为最大的支路开闭操作的组实施节点切换,并将该支路组保存在操作支路967中,当因实施节点切换而降低供电损耗而且在节点切换后的系统中流经支路的电流未超过其流经电流许可值且节点的电位未超过电位下降限度值的支路操作组一个也没有时,在操作支路967中不保存有操作支路。
在节点切换结束判定装置917,当进行开闭操作的支路保存在操作支路967中时,实施切换后修正装置913,当操作支路967未保存有操作支路时,实施结果系统构成用变换装置916。在切换后修正装置913,利用保存在操作支路967中的进行闭合操作的支路,对开放形系统信息962中保存的支路开闭状态,实施使进行开操作的支路状态为开状态,使进行闭合操作的支路的状态为闭状态的修正操作,并且用实施系统信息制作装置910的方式对系统信息965中的支路流经电流和节点电位的值进行修正,用减去进行开操作的支路的阻抗,加上进行闭合操作的支路的阻抗的方式对保存在计算所需信息957中的导纳矩阵进行修正,利用修正后的开放形系统信息962和计算所需信息957对构成回路用支路信息963和切换节点信息964进行修正。
在各组结果系统检测装置922,对于由分组装置918划分开的各组,利用用计算用系统抽取装置921抽取出的节点和支路信息,使用构成完整回路用支路检测装置905、支路电流运算装置903、最小电流支路抽取装置906、数据修正装置904、开放形系统判定装置907、节点切换确定装置912、切换后修正装置913和节点切换结束判定装置917,分别检测出供电损耗为最小的系统。在结果系统构成用变换装置916根据由节点切换结束判定装置917判断为不能进行节点切换时刻的开放形系统信息962和计算所需信息957,制作出供电损耗最小系统的结构构成,并保存在计算所需信息969中。
图98示出了利用图99所示的配电系统进行的本发明的处理流程的具体的说明图。图99为该配电系统的一个实例。图99所示的配电系统9101包括配电变压器Tr1、Tr2和配电变压器两端处的总线Bus1、Bus2、Bus3,配电电线引出用断路器FCB1、FCB2、FCB3、FCB4、FCB5、FCB6,处于闭状态的开关SW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6、SW7、SW8、SW11、SW12、SW13、SW16、SW17、SW18、SW20、SW21、SW22、SW23、SW24和处于开状态的开关SW9、SW10、SW14、SW15、SW19、SW25,以及由这些开关分割开的区间Sec1、Sec2、Sec3、Sec4、Sec5、Sec6、Sec7、Sec8、Sec9、Sec10、Sec11、Sec12、Sec13、Sec14、Sec15、Sec16、Sec17、Sec18、Sec19、Sec20、Sec21、Sec22、Sec23、Sec24、Sec25。而且设定的方式是使操作者不能使开关SW9、SW10、SW14处于开状态,不能使开关SW12、SW24处于闭状态。
在数据取入装置901,取入诸如配电系统9101中的配电变压器Tr1、Tr2的阻抗和区间Sec1、Sec2、Sec3、Sec4、Sec5、Sec6、Sec7、Sec8、Sec9、Sec10、Sec11、Sec12、Sec13、Sec14、Sec15、Sec16、Sec17、Sec18、Sec19、Sec20、Sec21、Sec22、Sec23、Sec24、Sec25的阻抗以及负载量,电位下降限度值和开关SW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6、SW7、SW8、SW9、SW10、SW11、SW12、SW13、SW14、SW15、SW16、SW17、SW18、SW19、SW20、SW21、SW22、SW23、SW24、SW25、SW26的开闭状态和操作者的操作禁止设定状态,以及诸如电流流经许可值和区间与开关的连接关系等等的信息,并保存在配电系统设备信息954、区间信息953、开关信息952、操作者设定信息955处。
图100所示的模型化系统9102为由数据变换装置902进行节点和支路信进模型化置换所获得的结果系统。数据变换装置902将配电系统9101中的配电变压器Tr1、Tr2置换为模型化系统9102中的支路B1、B2,将配电系统9101中的配电变压器两端的总线Bus1、Bus2、Bus3分别置换为模型化系统9102中的节点N1、N2、N3,将配电电线引出用断路器FCB1、FCB2、FCB3、FCB4、FCB5、FCB6分别置换为支路B3、B4、B5、B6、B7、B8,将开关SW1置换为支路B9,将开关SW2置换为支路B10,将开关SW3置换为支路B11,将开关SW4置换为支路B13,将开关SW5置换为支路B15,将开关SW6置换为支路B16,将开关SW7置换为支路B17,将开关SW8置换为支路B18,将开关SW9置换为支路B20,将开关SW10置换为支路B19,将开关SW11置换为支路B21,将开关SW12置换为支路B22,将开关SW13置换为支路B23,将开关SW14置换为支路B24,将开关SW15置换为支路B25,将开关SW16置换为支路B26,将开关SW17置换为支路B27,将开关SW18置换为支路B28,将开关SW19置换为支路B29,将开关SW20置换为支路B30,将开关SW21置换为支路B31,将开关SW22置换为支路B32,将开关SW23置换为支路B33,将开关SW24置换为支路B34,将开关SW24置换为支路B34,将开关SW25置换为支路B12,将开关SW26置换为支路B14。
将作为这种置换为节点和支路后的节点和支路连接关系和节点负载和支路阻抗和支路与开关的对应关系,保存在分组用计算所需信息971处,将节点的电位下降限度值和支路的电流流经许可值保存在分组用系统条件信息972中。当配电变压器Tr1、Tr2、配电电线引出用断路器FCB1、FCB2、FCB3、FCB4、FCB5、FCB6处于开状态时,为了不向整个系统供给电力,将相应的支路B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8,设定为不可进行操作的支路,另外,为了将开关SW9、SW10、SW12、SW14、SW24设定为禁止操作者进行操作的开关,将支路B19、B20、B22、B24、B34亦设定为不可进行操作的支路,除此以外的各支路B9、B10、B11、B12、B13、B14、B15、B16、B17、B18、B21、B23、B25、B26、B27、B28、B29、B30、B31、B32、B33均作为可进行操作的支路,并且将这一信息追加保存在分组用系统条件信息972中。
在分组装置918,利用分组用系统条件信息972中的可否进行支路操作的信息和分组用支路开闭信息973中的支路开闭状态,对支路中处于开状态的支路,即图100所示的模型化系统9102中的支路B12、B14、B25、B29,利用回路检测装置919和组别判定装置920实施对各个支路和节点的组别判断。首先在回路检测装置919,依据分组用计算所需信息971中的支路阻抗和导纳矩阵以及分组用支路开关信息973,将对可操作的处于开状态的支路实施闭合操作时所获得的构成完整回路的支路检测出来。如举例来说就是,在图100所示的模型化系统9102中,将对可操作的且处于开状态的支路B12实施闭合操作时所获得的构成回路的支路,诸如支路B1、B3、B9、B10、B11、B12、B34、B33、B8、B2检测出来。
然后在组别判定装置920,从已经判断为构成回路的支路中,把除去配电变压器之外的全部支路判断为属于同一组。在图100所示的模型化系统9102中,通过对支路B12进行闭合操作而获得的构成回路的支路中,将B3、B9、B10、B11、B12、B34、B33、B8判断为同一组1。对于图100所示的模型化系统9102,在第二次的分组装置915,如果以可操作的开状态的支路B14的闭合操作为对象,则由回路检测装置919判断为构成回路的支路是支路B3、B9、B13、B14、B16、B15、B4。在组别判定装置920,由于支路B3、B9已被判断为组1,所以判断为构成回路的支路B13、B14、B16、B15、B4亦属于同一组1。
对图100所示的模型化系统9102实施分组装置918的结果,是将对属于组1的支路中的支路B12和B14实施闭合操作所获得构成回路的各支路B3、B4、B8、B9、B10、B12、B13、B14、B15、B16、B33、B34,以及未构成回路的支路中的、一个节点为组1中的支路的一端的支路B17和其下属系统的支路B18划分为组1,将对支路B25和B29实施闭合操作所获得的构成回路的各支路B5、B6、B7、B21、B22、B23、B25、B26、B27、B28、B29、B30,以及未构成回路的支路中的、一个节点为组2中的支路的一端的支路B31和其下属系统的支路B32划分为组2,从而将它们分成两组,并保存在支路组别信息970中。对图100所示的模型化系统9102进行分组后的结果表示为图101所示的模型化系统9103。
在各组结果系统检测装置922,对用分组装置918划分的、如图101的模型化系统9103中的支路B3、B4、B8、B9、B10、B12、B13、B14、B15、B16、B17、B18、B33、B34构成的组1,和由支路B5、B6、B7、B21、B22、B23、B25、B26、B27、B28、B29、B30、B31、B32构成的组2,利用计算用系统抽取装置921、构成完整回路用支路检测装置905、支路电流运算装置903、最小电流支路抽取装置906、数据修正装置904和开放形系统判定装置907、节点切换确定装置912、切换后修正装置913、节点切换结束判定装置917,分别求出供电损耗为最小的系统的构成方式。
对于图101所示的模型化系统9103中的组1实施各组结果系统检测装置922时的处理如下所述。在计算用系统抽取装置921,利用分组用计算所需信息971中的支路和节点之间的关系信息,抽取出属于组1的支路B3、B4、B8、B9、B10、B12、B13、B14、B15、B16、B17、B18、B33、B34,并且由与配电变压器相对应的支路B1、B2两端的节点中抽取出节点N1、N2、N3、N4、N5、N9、N10、N11、N12、N13、N14、N15、N16、N17、N27、N28。对于这些属于组1的支路和节点,直接按前面赋予的支路序号和节点序号连续的排列,制作出图113所示的分组前的支路序号和分组后的支路序号与开关的对应数表,以及分组前的节点序号和分组后的节点序号的对应数表,并保存在计算所需信息957处。
分组前/分组后的对应数表示出在图114中。而且,利用分组用计算所需信息957中的支路阻抗,将属于组1的支路的支路阻抗抽取出来,从分组用计算所需信息957中的节点信息中将属于组1的节点的节点信息抽取出来,并且利用分组用的计算所需信息957中的支路和节点之间的关系信息,制作出分组后的支路序号和节点序号表示的支路和节点之间的关系信息,进而制作出属于组1的各个可操作的支路均处于闭状态时的导纳矩阵,并保存在计算所需信息957中。从分组用系统条件信息972中抽取出属于但1的支路可否进行操作的信息以及流经电流许可值和节点的电位下降限度值,并保存在系统条件信息965中。由分组用支路开闭状态973的支路开闭状态中抽取出属于组1的支路的开闭状态,并保存在支路开闭状态960中。由图101所示的模型化系统9103中抽取出的组1的结果系统如图102中的模型化系统9201所示。
在构成完整回路用支路检测装置905,利用系统条件信息956将可操作的全部支路(在图102所示的模型化系统9201中,为支路Br6、Br7、Br8、Br9、Br10、Br11、Br12、Br13、Br14、Br15、Br16)此时的支路开闭状态保存在支路开闭状态960中。图103所示的模型化系统9202为对模型化系统9201中的可操作的支路实施闭合操作时的系统。而且,将此时的可操作的构成回路的支路中的支路Br6、Br7、Br8、Br9、Br10、Br11、Br12、BR13、Br16保存在构成完整回路用支路信息中。由该系统的支路开闭状态960处于闭状态时的支路的阻抗制作成导纳矩阵,并追加保存在计算所需信息957中。
在支路电流运算装置903,用计算所需信息957和支路开闭状态960,由图71所示的公式7001计算出节点电位,根据该节点电位,利用图71所示的公式7002计算出的流经闭状态的支路Br1、Br2、Br3、Br4、Br5、Br6、Br7、Br8、Br9、Br10、Br12、Br13、Br14、Br15、Br16、Br17的支路流经电流,保存在支路电流信息958处。在最小电流支路抽取装置906,依据构成完整回路用支路信息959、系统条件信息956、支路电流信息958和系统检验装置909的系统检验结果923为图109所示的结果9110时,可操作的且处在闭状态下的支路电流值为最小、而且将在实施开操作之后支路的电流未超过流经电流许可值且节点的电位未超过电位下降限度值的支路Br8,取为电流最小支路961。
在数据修正装置904,为了使对保存在电流最小支路961中的支路Br8实施闭合操作之后的系统。成为图104所示的模型化系统9203的状态,将支路开闭状态960中的支路Br8的状态定为开状态,用从计算所需信息957的导纳矩阵减去支路Br8的阻抗的方式对其进行修正。而且用构成完整回路用支路检测装置905,对图102所示的模型化系统9201中的可操作的且电流不是最小的支路Br11实施闭合操作,将此时的构成回路的支路中的可操作支路Br6、Br10、Br11、Br12、Br13、Br16保存在构成完整回路用支路信息959中。
在开放形系统判定装置907,在图104所示的模型化系统9203的场合,由于构成完整回路用支路信息959中存在有可操作的、构成为回路的支路Br6、Br10、Br11、Br12、Br13、Br16,所以判断为有回路系统,并对模型化系统9203的支路开闭状态实施第二次的支路电流运算装置903、最小电流支路抽取装置906和数据修正装置904。当实施第二次支路电流运算装置903的结果的支路电流信息958为图110所示的结果9111时,在最小电流支路抽取装置906,判断支路Br13为最小电流支路,数据修正装置904从支路开闭状态960中使支路Br13的状态处于开状态,从构成完整回路用支路959中删除支路Br6、Br10、Br11、Br12、Br13、Br16,并从计算所需信息957的导纳矩阵中减去支路Br13的阻抗。由此所得到的系统为图105所示的模型化系统9204。
进行了该第二次的支路开操作后,由于构成完整回路用支路959中再没有支路,所以开放形系统判定装置907判断为无回路系统,开放形系统信息962成为图105所示的模型化系统9204,保存处于闭状态支路Br1、Br2、Br3、Br4、Br5、Br6、Br7、Br9、Br10、Br11、Br12、Br14、Br15、Br16、Br17和处于开状态的支路Br8、Br13。当保存在开放形系统判定装置962中的系统为图105所示的模型化系统9204那样的系统时,在节点切换确定装置912,对可操作的处于开状态的支路Br8进行闭合操作并对可操作的处于闭状态的支路Br6、Br7、Br9、Br16进行开操作时的供电损耗量,以及对可操作的处于开状态的支路Br13进行闭合操作并对可操作的处于开状态的支路Br6、Br10、Br11、Br12进行开操作时的供电损耗量,分别实施供电损耗变化量模拟计算装置911和切换后系统检验装置915的运行。
如举例来说就是,在对处于开状态的支路Br8进行闭合操作并对处于闭状态的支路Br9进行开操作的场合,在构成回路用支路检测装置908将支路Br1、Br3、Br6、Br7、Br8、Br9、Br17、Br16、Br5、Br2保存在构成回路用支路信息963中,在切换节点检测处理914,将节点Nd9保存在切换节点信息964中。在系统信息制作装置910用,算出开放形系统信息962的系统状态的节点电位,并保存在系统信息965中。供电损耗变化量模拟计算装置911,利用图72所示的公式7003,计算出通过节点Nd9,由支路Br5的系统切换至支路Br3的系统时的供电损耗量。在图72所示的公式7003中,包含在切换节点集合中的节点为保存在切换节点信息964中的节点Nd9。因此,所使用的节点负载I9为由系统信息965取出的节点Nd9的节点负载。
进行开操作支路Br9的两端的节点是由计算所需信息957中的节点和支路连接关系取出的,没切换节点Nd9连接的一侧的节点Nd9为m,支路Br9中的另一端的节点Nd16为n。因此,节点电位Em、En为由系统信息965中取出的各节点Nd9、Nd16的电位。由计算所需信息957取出保存在构成回路用支路信息963中的支路Br1、Br3、Br6、Br7、Br8、Br9、Br17、Br16、Br5、Br2的阻抗,这些支路的电阻部分之和为Rloop。由图72所示的公式7003可利用这些值计算出供电损耗量,并保存在供电损耗量966中。
分别计算对可操作的处于开状态的支路Br8进行闭合操作并对可操作的处于闭状态的支路Br6、Br7、Br9、Br16进行开操作时的供电损耗量,和对可操作的处于开状态的支路Br13进行闭合操作并对可操作的处于闭状态的支路Br6、Br10、Br11、Br12进行开操作时的供电损耗量。在切换后系统检验装置915,对于对支路Br13进行闭合操作并对支路Br1进行开操作后的系统,即对于图105所示的模型化系统9204,实施流经支路的电流是否超过了流经电流许可值和节点的电位下降是否超过了电位下降限度值的检测。在流经支路的电流超过流经电流许可值或节点的电位下降超过电位下降限度值时判断其不满足系统条件。在流经支路的电流未超过流经电流许可值且节点的电位下降未超过电位下降限度值时判断其满足系统条件。
对于可开闭操作的全部支路组,当实施供电损耗变化量模拟计算装置911和切换后系统检验装置915后的结果与图111所示的结果9301一样时,在节点切换确定装置912,把节点Nd9从与支路Br5的系统相连接切换至与支路Br3的系统相连接的操作后的系统为满足系统条件的系统,则判断其为具有将供电损耗减小到最小的效果,并将作为开操作支路的支路Br9、作为闭合操作支路的支路Br8保存在操作支路967中。在切换后修正装置913,为了成为图106所示的模型化系统9205的系统状态,实施使开放形系统信息962中的支路Br9为开状态、使支路Br8为闭状态的修正,从计算所需信息957的导纳矩阵中减去进行开操作的支路Br9的阻抗,加上进行闭合操作的支路Br8的导纳,利用开放形系统信息962和计算所需信息957由系统信息制作装置910计算出系统信息965中的节点电位。
在第二次的节点切换确定装置912,对处于开状态的支路Br9进行闭合操作并对可操作的处于闭状态的支路Br6、Br7、Br8、Br16进行开操作时的供电损耗量,以及对可操作的处于开状态的支路Br13进行闭合操作并对可操作的处于闭状态的支路Br6、Br10、Br11、Br12进行开操作时的供电损耗量,分别用供电损耗变化量模拟计算装置911加以求出,当分别实施切换后系统检验装置915的运行后的结果与结果9302一样时,计算由于节点切换所产生的供电损耗的减小量,而且由于不满足节点切换后的系统条件,所以判断为节点切换结束。
对图101的模型化系统9103中的组2实施各组结果系统检测装置922中的计算用系统抽取装置921的运行后的结果系统,如图107的模型化系统9301所示。对于这一模型化系统9301实施构成完整回路用支路检测装置905、支路电流运算装置903、最小电流支路抽取装置906、数据修正装置904、节点切换确定装置912、切换后修正装置913和节点切换结束判定装置917后所获得的相对于组2的供电损耗最小系统,为如图108所示的模型化系统9302。在系统构成用变换装置916,利用计算所需信息957中的分组前支路与分组后支路的对应数表,对于组1结果,将图106所示的模型化系统9205的支路的开闭状态置换为配电系统的开闭状态,对于组2结果将图108所示的模型化系统9302的支路的开闭状态置换为配电系统的开闭状态,保存在输出区域969中,并结束该处理。由此所获得的系统为图113所示的配电系统实例9401。
下面利用图2、图115、图116、图117、图118、图119、图120、图121、图122、图123、图124、图125,说明本发明的本发明所涉及的实施形式。图2为表示配电系统和运用该系统的配电系统运行装置17的概略图。图115为表示图2所示的配电系统运行装置17的详细构成图。图116为表示实施本发明所用的处理流程的处理流程图。图117表示的是该配电系统的一个实例,图118表示的是为实施本发明的处理方式而对图117所示的配电系统进行变换后所获得的结果的模型化系统,图119表示的是对图117所示的配电系统进行本发明的处理的过程中所产生的模型化系统的状态变换的示意图,图120为表示进行本发明的处理所最终获得的模型化系统的结果,图121为表示对图117所示的配电系统的一个实例进行本发明的处理所获得的最终结果的配电系统结果,图124、图125表示的是对图117所示的配电系统进行本发明的处理的过程中所获得的处理结果。图122、图123表示的是本发明所使用的计算公式。
图115所示的中央处理装置19具有下述的装置。在数据取入装置1001,取入诸如配电电线上的开关和区间的连接信息和区间阻抗等等的配电系统设备信息、诸如开关的开闭状态和区间负载等等的区间信息、诸如由操作者设定的否进行开闭操作等等的操作者设定信息,以及诸如作为判断系统状态在运行方面是否适当的基准值的电流流经许可值和电位下降限度值等等,并作为配电系统设备信息1015、开关信息1016、区间信息1017以及操作者设定信息1013保存在存储装置20处。
在数据变换装置1002,利用配电系统设备信息1015、开关信息1016、区间信息1017和操作者设定信息1013,将配电系统变换为节点和支路信息后的节点和支路关系、节点负载信息、支路阻抗存储在计算所需信息1018中,将可否进行支路操作和支路的电流流经许可值、节点的电位下降限度值存储在系统条件信息1014中,同时将支路的开闭状态存储在开放形系统信息1019中。而且利用支路开闭状态和支路阻抗制作成导纳矩阵,并将其追加保存在计算所需信息1018中。
在构成回路用支路检测装置1003,利用计算所需信息1018,抽取出在用开放形系统信息1019对可操作的处于开状态的一个支路实施闭合操作时获得的构成回路系统的支路,并作为构成回路用支路信息1020保存起来。构成回路用支路检测装置1003可以采用本发明的本发明所涉及的类似装置。在切换节点检测装置1004,从构成回路用支路信息1020中,将对在构成回路用支路检测装置1003实施了闭合操作的支路之外的支路实施开操作时进行切换的节点集合,作为切换节点信息1021抽取出来。该切换节点检测装置1004可以采用本发明本发明中使用的类似装置。
在系统信息制作装置1005,利用计算所需信息1018、开放形系统信息1019和区间信息1017,用图123所示的公式1062计算出支路的流经电流和节点电位,并储存在系统信息1023中。在公式1062中,E为节点电位矩阵(有效部分/无效部分),它是导纳矩阵的逆矩阵Y-1与节点负载(有效部分/无效部分)I的积。在供电损耗变化量模拟计算装置1006,利用系统信息1023中的节点电位、切换节点信息1021、构成回路用支路信息1020、计算所需信息1018中的支路阻抗和节点负载信息以及系统条件信息1014,用图122中的公式1061,计算出通过对流经支路的电流未超过流经电流许可值和节点电位未超过电位下降限度值的支路的开闭操作实施节点切换时的供电损耗量1022。
在公式1061中,Ii为保存在计算所需信息1018中的节点负载,D为保存在切换节点信息1021中的切换节点的集合,Em为从系统信息1021抽取出的、用构成回路用支路检测装置1003进行开操作的支路的两端节点中的、与由切换节点检测装置1004抽取出的切换节点相连接的一侧的节点电位,En为从系统信息1023抽取出的、用构成回路用支路检测装置1003进行开操作的支路的两端节点中与m不同端的节点电位,Rloop为由计算所需信息1018取出的支路阻抗,并对保存在构成回路用支路信息1003中的支路的支路阻抗求和,以计算出供电损耗量ΔP。当ΔP的值为负值时,表示由于节点切换而使供电损耗降低,当ΔP为正值时表示由于节点切换而使供电损耗增大。
在节点切换确定装置1008,对于可开闭操作的支路的各个组,利用开放形系统信息1019、计算所需信息1018、由构成回路用支路检测装置1003检测出的构成回路用支路信息1020、系统条件信息1014、由切换节点检测装置1004取出的切换节点信息1021、由供电损耗变化量模拟计算装置1006计算出的供电损耗量1022、实施支路操作后的系统是否发生了过负载和电位下降限度值用的系统条件信息1014进行检测,并且利用切换后系统检验装置1007的切换后系统检验结果1024,进行下述的处理。
在节点切换后的系统中,流经支路的电流未超过其流经电流许可值且节点的电位未超过电位下降限度值、而且因实施节点切换而降低供电损耗方式的支路的开闭操作的组存在时,对于该支路开闭操作的组中的降低量为最大的支路开闭操作的组实施节点切换,并将该支路组保存在操作支路1025中,当通过节点切换而降低供电损耗、而且在节点切换后的系统中流经支路的电流未超过其流经电流许可值且节点的电位未超过电位下降限度值的支路操作组一个也没有时,在操作支路1025中不保存有操作支路。在节点切换结束判定装置1016,在操作支路1025保存有可开闭操作的支路时,运行切换后修正装置1009,在操作支路1025未保存有可操作支路时运行结果系统构成用变换装置1011。
在切换后修正装置1009,利用保存在操作支路1025中的进行开闭操作的支路,对开放形系统信息1019中保存的支路开闭状态,实施使进行开操作的支路状态为开状态,使进行闭合操作的支路的状态为闭状态的修正操作,并且用实施系统信息制作装置1005的方式对系统信息1023中的支路流经电流和节点电位的值进行修正,用减去进行开操作的支路的阻抗,加上进行闭合操作的支路的阻抗的方式对保存在计算所需信息1018中的导纳矩阵进行修正,利用修正后的开放形系统信息1019和计算所需信息1010对构成回路用支路信息1020和切换节点信息1021进行修正。在结果系统构成用变换装置1011,利用在用节点切换结束判定装置1008判断为不能进行节点切断的时刻的开放形系统信息1019和计算所需信息1018,制作出供电损耗最小系统的结构构成,并保存在输出区域1026中。
图116示出了利用图117所示的配电系统进行的本发明的处理流程的具体的说明图。图117为该配电系统的一个实例。图117所示的配电系统1050包括配电变压器Tr1和配电变压器两端处的总线Bus1、Bus2,配电电线引出用断路器FCB1、FCB2、FCB3,处于闭状态的开关SW1、SW2、SW4、SW5、SW6、SW7、SW8、SW9、SW10、SW14和处于开状态的开关SW3、SW11、SW12、SW13,以及由这些开关分割开的区间Sec1、Sec2、Sec3、Sec4、Sec5、Sec6、Sec7、Sec8、Sec9、Sec10、Sec11、Sec12、Sec13。而且设定的方式是使操作者不能使开关SW12、SW13处于开状态,不能使开关SW6、SW10处于闭状态。
在数据取入装置1001,取入诸如配电系统1050中的配电变压器Tr1的阻抗和区间Sec1、Sec2、Sec3、Sec4、Sec5、Sec6、Sec7、Sec8、Sec9、Sec10、Sec11、Sec12、Sec13的阻抗及负载量,诸如电位下降限度值和开关SW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6、SW7、SW8、SW9、SW10、SW11、SW12、SW13、SW14的开闭状态和操作者的操作禁止设定状态,以及诸如电流流经许可值和区间与开关的连接关系等等的信息,并保存在配电系统设备信息1015、区间信息1017、开关信息1016、操作者设定信息1013处。
图118所示的模型化系统1051为由数据变换装置1002进行节点和支路信息模型化置换所获得的结果系统。数据变换装置1002将配电系统1050中的配电变压器Tr1置换为模型化系统1051中的支路Br18,将配电系统1050中的配电变压器两端的总线Bus1、Bus2分别置换为模型化系统1051中的节点Nd1、Nd2,将配电电线引出用断路器FCB1、FCB2、FCB3分别置换为支路Br1、Br5、Br9,将开关SW1置换为支路Br2,将开关SW2置换为支路Br3,将开关SW3置换为支路Br4,将开关SW4置换为支路Br14,将开关SW5置换为支路Br8,将开关SW6置换为支路Br7,将开关SW7置换为支路Br6,将开关SW8置换为支路Br17,将开关SW9置换为支路Br10,将开关SW10置换为支路Br11,将开关SW11置换为支路Br16,将开关SW12置换为支路Br15,将开关SW13置换为支路Br13,将开关SW14置换为支路Br12。
将作为这种置换为节点和支路后结果的节点和支路连接关系和节点负载和支路阻抗和支路与开关的对应关系,保存在计算所需信息1018处,将节点的电位下降限度值和支路的电流流经许可值保存在系统条件信息1014。当配电变压器Tr1、配电电线引出用断路器FCB1、FCB2、FCB3处于开状态时,为了不向整个系统供给电力将相应的支路Br18、Br1、Br5、Br9设定为不可进行操作的支路,另外,为了将开关SW6、SW10、SW12、SW13设定为禁止操作者进行操作的开关,将支路Br7、Br11、Br15、Br13亦设定为不可进行操作的支路,除此以外的各支路Br2、Br3、Br4、Br6、Br8、Br10、Br12、Br14、Br16、Br17均作为可进行操作的支路,并且将这一信息追加保存在系统条件信息1014中。
而且,将作为开状态支路的支路Br4、Br13、Br15、Br16和作为闭状态的支路的支路Br1、Br2、Br3、Br5、Br6、Br7、Br8、Br9、Br10、Br11、Br12、Br14、Br17保存在开放形系统信息1019中。当保存在开放形系统判定装置1019中的系统为模型化系统1051那样的系统时,在节点切换确定装置1008对可操作的处于开状态的支路Br4进行闭合操作并对可操作的处于闭状态的支路Br2、Br3、Br14、Br8、Br6进行开操作时的供电损耗量,以及对可操作的处于开状态的支路Br16进行闭合操作并对可操作的处于闭状态的支路Br6、Br8、Br12、Br10进行开操作时的供电损耗量,分别运行供电损耗变化量模拟计算装置1006和切换后系统检验装置1007。
如举例来说,在对处于开状态的支路Br4进行闭合操作并对处于闭状态的支路Br8进行开操作的场合,在构成回路用支路检测装置1003将支路Br1、Br2、Br3、Br4、Br14、Br8、Br7、Br6、Br5保存在构成回路用支路信息1020中,在切换节点检测处理中,将节点Nd6和节点Nd10保存在切换节点信息1021中。在系统信息制作装置1005,算出开放形系统信息1019的系统状态的节点电位,并保存在系统信息1023中。在供电损耗变化量模拟计算装置1006,利用图122所示的公式1061,计算出将节点Nd6和节点Nd10从支路Br5的系统切换至支路Br1的系统的时的供电损耗量。在图122所示的公式1061中,包含在切换节点集合中的节点为保存在切换节点信息1021中的节点Nd6和节点Nd10。因此,所用的节点负载I6、I10是从系统信息1023取出的节点Nd6和节点Nd10的节点负载。
进行开操作支路Br8的两端的节点是从计算所需信息1018中的节点和支路连接关系取出的,设切换节点Nd6和节点Nd10相连接的一侧的节点Nd10为m,支路Br8中的另一端的节点Nd9为n。因此,节点电位Em、En为由系统信息1023中取出的各节点Nd10、Nd9的电位。从计算所需信息1018取出保存在构成回路用支路信息1020中的支路Br1、Br2、Br3、Br4、Br14、Br8、Br7、Br6、Br5的阻抗,这些支路的电阻部分之和为Rloop。利用图122所示的公式1061由这些值计算出供电损耗量,并保存在供电损耗量1022中。分别对可操作的处于开状态的支路Br4进行闭合操作并对可操作的处于闭状态的支路Br2、Br3、Br14、Br8、Br6进行开操作时的供电损耗量,以及对可操作的处于开状态的支路Br16进行闭合操作并对可操作的处于闭状态的支路Br6、Br8、Br12、Br10进行开操作时的供电损耗量,进行计算。
至切换后系统检验装置1007对于进行支路Br4的闭合操作和对支路Br8的开操作后的系统(图120所示的模型化系统1053),实施流经支路的电流是否超过了流经电流许可值和节点的电位下降是否超过了电位下降限度值的检测。当流经支路的电流超过流经电流许可值或节点的电位下降超过电位下降限度值时判断为不满足系统条件。当流经支路的电流未超过流经电流许可值且节点的电位下降未超过电位下降限度值时判断为满足系统条件。
对于可开闭操作的全部支路组,当实施供电损耗变化量模拟计算装置1006和切换后系统检验装置1007后的结果与图124所示的结果1071一样时,在节点切换确定装置1008,在把节点Nd6和节点Nd10从与支路Br5的系统相连接切换至与支路Br1的系统相连接的操作后的系统为满足系统条件的系统时,判断其为具有将供电损耗减小到最小的效果,并将作为开操作支路的支路Br8、作为闭合操作支路的支路Br16保存在操作支路1025中。至切换后修正装置,为了成为图119所示的模型化系统1052的系统状态,实施使开放形系统信息1019中的支路Br8为开状态、使支路Br16为闭状态的修正,从计算所需信息1018的导纳矩阵中减去进行开操作的支路Br8的导纳,加上进行闭合操作的支路Br16的阻抗,利用开放形系统信息1019和计算所需信息1018用系统信息制作装置1005计算出系统信息1023中的节点电位。
在第二次的节点切换确定装置1008,对处于开状态的支路Br4进行闭合操作并对可操作的处于闭状态的支路Br2、Br3、Br14、Br16、Br12、Br10进行开操作时的供电损耗量,以及对可操作的处于开状态的支路Br8进行闭合操作并对可操作的处于闭状态的支路Br6、Br16、Br12、Br10进行开操作时的供电损耗量,分别实施供电损耗变化量模拟计算装置1006和切换后系统检验装置1007的运行后的结果与图125所示的结果1072一样时,则计算出由节点切换所产生的供电损耗的减小量,并且由于节点切换后不满足系统条件,所以判断为节点切换结束,在结果系统构成用变换装置1011,将模型化系统1052置换为图121所示的配电系统的信息系统1054,并保存在输出区域1026中,结束处理。
下面利用图2、图71、图72、图73、图126、图127、图128、图129、图130、图131、图132、图133、图134、图135、图136,说明本发明的本发明所涉及的实施形式。图2为表示配电系统和运用该系统的配电系统运行装置17的概略图,图126为表示图2所示的配电系统运行装置17的详细构成图。图127为表示实施本发明所用的处理流程的处理流程图。图128表示的是该配电系统的一个实例,图129表示的是为实施本发明的处理方式而对图128所示的配电系统进行变换后所获得的结果的模型化系统,图130、图131表示的是对图128所示的配电系统进行本发明的处理的过程中所产生的模型化系统的状态变换的示意图,图132为表示进行本发明的处理所最终获得的模型化系统的结果,图135为表示对图128所示的配电系统的一个实例进行本发明的处理所获得的最终结果的配电系统结果,图133、图134、图136表示的是对图128所示的配电系统进行本发明的处理的过程中所获得的处理结果。图71、图72、图73表示的是本发明所使用的计算公式。
图126所示的中央处理装置19具有下述的装置。数据取入装置1101取入诸如配电电线上的开关和区间的连接信息和区间阻抗等等的配电系统设备信息、诸如开关的开闭状态和区间负载等等的区间信息、诸如由操作者设定的可否进行开闭操作等等的操作者设定信息,以及诸如作为判断系统状态在运行方面是否适当的基准值的电流流经许可值和电位下降限度值等等,并作为配电系统设备信息1118、开关信息1120、区间信息1119以及操作者设定信息1117保存在存储装置20处。
在数据变换装置1102利用配电系统设备信息1118、开关信息1120、区间信息1119和操作者设定信息1117,将配电系统变换为节点和支路信息后的节点和支路关系、节点负载信息、支路阻抗存储在简并用计算所需信息1121中,将可否进行支路操作和支路的电流流经许可值、节点的电位下降限度值存储在简并用系统条件信息1122中,同时将支路的开闭状态存储在简并用支路开闭状态1123中。而且利用可操作的全部支路处于闭状态时的支路开闭状态和支路阻抗制作成导纳矩阵,并将其追加保存在简并用计算所需信息1121中。
在运算对象系统抽取装置1103,用简并用计算所需信息1121和简并用支路开闭状态1123,用对全部处于开状态的可操作的支路实施闭合操作时所获得的构成回路用支路,将由可实施操作的全部支路处于闭状态时形成完整回路的支路和节点一个个的检测出来,并采用求和集合的方式,抽出将其作为计算对象支路、计算对象节点,并且将计算对象支路以外的支路和计算对象节点以外的节点作为简并对象支路和简并对象节点,将它们保存在输出区域1124中。该运算对象系统抽取装置1103可以采用本发明的本发明所采用的类似装置。
在关键设备抽取装置1105,利用简并用计算所需信息,从输出区域1124将成为简并对象的支路中的一个节点作为计算对象节点、另一个节点作为简并对象节点的支路作为关键支路,并且将关键支路的节点中的作为计算对象节点的节点,全部作为关键节点抽取出来,保存在关键设备信息1125中。在节点简并集约装置1106将属于关键设备信息1125中的关键支路的支路下属的系统的节点抽取出来,并作为简并对象节点。从简并用计算所需信息1121取出简并对象节点的节点负载并计算其总和,并叠加在与关键支路相对应的关键节点的负载上,附加存储在关键设备信息1125中。该节点简并集约装置1106对属于关键支路的下属系统的节点的抽取处理,可以采用本发明的前述的采用的类似处理。
在节点简并装置1104运行关键设备抽取装置1105,并用节点简并集约装置1106对在关键设备信息1125中成为关键支路的全部支路实施节点简并处理操作。在计算用节点支路序号编成装置1107中,从计算对象条件信息1124中仅抽取出计算对象支路和计算对象节点,使简并后系统中的支路序号和节点序号重新编排,制作成与简并前计算所需信息中的支路序号和节点序号相对应的对应数表,并作为简并对应数表保存在计算所需信息1126中。而且,将依据简并用计算所需信息1121由简并后的支路序号和节点序号制成的节点和支路关系,作为节点和支路关系信息。
将从简并用计算所需信息1121抽取出的计算对象支路的阻抗作为支路阻抗,从关键设备信息1125抽取出作为关键节点的节点负载信息,并且将从简并用计算所需信息1121的负载信息抽取出的除了关键节点之外的节点负载信息作为简并后的节点负载信息,从简并用支路开闭状态1123仅抽取出计算对象支路开闭状态。而且将它们作为操作前的支路开闭状态,保存在支路开闭状态1128和开放形系统信息1129中。将计算所需信息1126中的可否进行支路操作、允许电流和节点电位下降限度值保存在系统条件信息1127中。
在构成回路用支路检测装置1108,利用计算所需信息1126,抽取出在用开放形系统信息1129对可操作的处于开状态的一个支路实施闭合操作时构成回路系统的支路,并作为构成回路用支路信息1130保存起来。构成回路用支路检测装置1108可以采用本发明的本发明所涉及的类似装置。在切换节点检测装置1109,从构成回路用支路信息1130中,将对在构成回路用支路检测装置1108实施了闭合操作的支路之外的支路实施开操作时进行切换的节点信息,作为切换节点信息1131抽取出来。该切换节点检测装置1109可以采用本发明本发明中使用的类似装置。
在系统信息制作装置1110,利用计算所需信息1126、开放形系统信息1129和区间信息1119,用图73所示的公式7004计算出支路的流经电流和节点电位,并储存在系统信息1132中。在公式7004中,E为节点电位矩阵(有效部分/无效部分),它是导纳矩阵的逆矩阵Y-1与节点负载(有效部分/无效部分)I的积。在供电损耗变化量模拟计算装置1111,利用系统信息1132中的节点电位、切换节点信息1131、构成回路用支路信息1130、计算所需信息1126中的支路阻抗和节点负载信息以及系统条件信息1127,用图72中的公式7003计算出实施流经支路的电流未超过流经电流许可值和节点电位未超过电位下降限度值时的作为支路的开闭操作的节点切换时的供电损耗量1133。
在公式7003中,Ii为保存在计算所需信息1126中的节点负载,D为保存在切换节点信息1131中的切换节点的集合,Em为从系统信息1132抽取出的、用构成回路用支路检测装置1108进行开操作的支路两端节点中的、与由切换节点检测装置1109抽取出的切换节点相连接的一侧的节点电位,En为从系统信息1132抽取出的、用构成回路用支路检测装置1108进行开操作的支路的两端节点中与m不同端的节点电位,Rloop为由计算所需信息1126取出的支路阻抗,并对保存在构成回路用支路信息1130中的支路的支路阻抗求和,以计算出供电损耗量ΔP。当ΔP的值为负值时,表示由于节点切换而使供电损耗降低,当ΔP为正值时表示由于节点切换而使供电损耗增大。
在节点切换确定装置1137,对于可开闭操作的支路的全部组,利用开放形系统信息1129、计算所需信息1126、由构成回路用支路检测装置1108检测出的构成回路用支路信息1130、系统条件信息1127、由切换节点检测装置1109取出的切换节点信息1131、由供电损耗变化量模拟计算装置1111计算出的供电损耗量1133、由系统条件信息1127对实施支路操作后的系统进行是否发生了过负载和超过电位下降限度值的检测,并且利用切换后系统检验装置1112的切换后系统检验结果1134,进行下述的处理。
当在其为在节点切换后的系统中流经支路的电流未超过其流经电流许可值且节点的电位未超过电位下降限度值,而且因实施节点切换而降低供电损耗的支路的开闭操作的组存在时,对该支路开闭操作的组中的降低量为最大的支路开闭操作的组实施节点切换,并将该支路组保存在操作支路1135,当因实施节点切换而降低供电损耗而且在节点切换后的系统中流经支路的电流未超过其流经电流许可值且节点的电位未超过电位下降限度值的支路操作的组一个也没有时,在操作支路1135中不保存有操作支路。
在节点切换结束判定装置1114,在操作支路1135保存有可开闭操作的支路时,运行切换后修正装置1113,在操作支路1135未保存有可操作支路时,运行结果系统构成用变换装置1115。在切换后修正装置1113,利用保存在操作支路1135中的进行开闭操作的支路,对开放形系统信息1129中保存的支路开闭状态,实施使进行开操作的支路状态为开状态,进行闭合操作的支路的状态为闭状态的修正操作,并且用实施系统信息制作装置1110的方式对系统信息1132中的支路流经电流和节点电位的值进行修正。
也就是说,用减去进行开操作的支路的阻抗,加上进行闭合操作的支路的阻抗的方式对保存在计算所需信息1126中的导纳矩阵进行修正,利用修正后的开放形系统信息1129和计算所需信息1126对构成回路用支路信息1130和切换节点信息1131进行修正。在结果系统构成用变换装置1115,利用在用节点切换结束判定装置1114判断为不能进行节点切断的时刻的开放形系统信息1129和计算所需信息1126,制作成供电损耗最小系统的结构构成,并保存在输出区域1136中。
图127示出了利用图128所示的配电系统进行的本发明的处理流程的具体的说明图。图128为该配电系统的一个实例。图128所示的配电系统1111包括配电变压器Tr1、Tr2和配电变压器两端处的总线Bus1、Bus2、Bus3,配电电线引出用断路器FCB1、FCB2、FCB3、FCB4、FCB5、FCB6,处于闭状态的开关SW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6、SW7、SW8、SW11、SW12、SW13、SW16、SW17、SW18、SW20、SW21、SW22、SW23、SW24和处于开状态的开关SW9、SW10、SW14、SW15、SW19,以及由这些开关分割开的区间Sec1、Sec2、Sec3、Sec4、Sec5、Sec6、Sec7、Sec8、Sec9、Sec10、Sec11、Sec12、Sec13、Sec14、Sec15、Sec16、Sec17、Sec18、Sec19、Sec20、Sec21、Sec22、Sec23、Sec24、Sec25。而且设定的方式是使操作者不能使开关SW9、SW14处于开状态,不能使开关SW12、SW24处于闭状态。
用数据取入装置1101取入诸如配电系统1101中的配电变压器Tr1、Tr2的阻抗和区间Sec1、Sec2、Sec3、Sec4、Sec5、Sec6、Sec7、Sec8、Sec9、Sec10、Sec11、Sec12、Sec13、Sec14、Sec15、Sec16、Sec17、Sec18、Sec19、Sec20、Sec21、Sec22、Sec23、Sec24、Sec25的阻抗及负载量,诸如电位下降限度值和开关SW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6、SW7、SW8、SW9、SW10、SW11、SW12、SW13、SW14、SW15、SW16、SW17、SW18、SW19、SW20、SW21、SW22、SW23、SW24的开闭状态和操作者的操作禁止设定状态,以及诸如电流流经许可值和区间与开关的连接关系等等的信息,并保存在配电系统设备信息1118、区间信息1119、开关信息1120、操作者设定信息1117处。
图129所示的模型化系统1112为由数据变换装置1102进行节点和支路信息模型化置换所获得的结果系统。数据变换装置1102将配电系统1111中的配电变压器Tr1、Tr2置换为模型化系统1112中的支路B1、B2,将配电系统1111中的配电变压器两端的总线Bus1、Bus2、Bus3分别置换为模型化系统1112中的节点N1、N2、N3,将配电电线引出用断路器FCB1、FCB2、FCB3、FCB4、FCB5、FCB6分别置换为支路B3、B4、B5、B6、B7、B8,将开关SW1置换为支路B9,将开关SW2置换为支路B10,将开关SW3置换为支路B11,将开关SW4置换为支路B12,将开关SW5置换为支路B13,将开关SW6置换为支路B14,将开关SW7置换为支路B15,将开关SW8置换为支路B16,将开关SW9置换为支路B17,将开关SW10置换为支路B18,将开关SW11置换为支路B19,将开关SW12置换为支路B20,将开关SW13置换为支路B21,将开关SW14置换为支路B22,将开关SW15置换为支路B23,将开关SW16置换为支路B24,将开关SW17置换为支路B25,将开关SW18置换为支路B26,将开关SW19置换为支路B27,将开关SW20置换为支路B28,将开关SW21置换为支路B29,将开关SW22置换为支路B30,将开关SW23置换为支路B31,将开关SW24置换为支路B32。
将作为这种置换为节点和支路后的节点和支路连接关系、节点负载、支路阻抗和支路与开关的对应关系,保存在简并用计算所需信息1121处,将节点的电位下降限度值和支路的电流流经许可值保存在简并用系统条件信息1122处。将与配电变压器Tr1、Tr2、配电电线引出用断路器FCB1、FCB2、FCB3、FCB4、FCB5、FCB6处于开状态而不向整个系统供给电力的场合相对应的支路B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8设定为不可进行操作的支路,另外,为了将开关SW9、SW12、SW14、SW24设定为禁止操作者进行操作的开关,将支路B17、B20、B22、B32亦设定为不可进行操作的支路,除此以外的各支路B9、B10、B11、B12、B13、B14、B15、B16、B18、B19、B21、B23、B24、B25、B26、B27、B28、B29、B30、B31均作为可进行操作的支路,并且将这一信息追加保存在简并用系统条件信息1122中。
在运算对象系统抽取装置1103,利用简并用计算所需信息1121和简并用支路开闭状态1123,将对可操作的处于开状态的支路B18、B23、B27实施了闭合操作时所获得的构成完整回路的支路B1、B2、B4、B5、B6、B7、B13、B15、B16、B17、B18、B19、B20、B21、B22、B23、B24、B25、B26、B27、B28作为计算对象支路,将节点N1、N2、N3、N5、N6、N7、N8、N14、N16、N17、N18、N19、N20、N21、N22、N23、N24作为计算对象节点,而且将除计算对象支路以外的支路B3、B8、B9、B10、B11、B12、B14、B29、B30、B31、B32作为简并对象支路,将除计算对象节点以外的节点N4、N9、N10、N11、N12、N13、N15、N25、N26、N27、N28作为简并对象节点,并将它们保存在输出区域1124中。图130所示的模型化系统1113示出了计算对象支路和计算对象节点,以及简并对象支路和简并对象节点。
在关键设备抽取装置1105,利用简并用计算所需信息1121,将由计算对象条件信息1124成为简并对象的支路中的一个节点作为计算对象节点、另一个节点作为简并对象节点的支路作为关键支路,并且将该关键支路的节点中的作为计算对象节点的节点,全部作为关键节点抽取出来。在图130所示的模型化系统1113中,支路B3和节点N2、支路B14和节点N14、支路B29和节点N24、支路B8和节点N3作为关键支路和关键节点,并保存在关键设备信息1125中。在节点简并装置1104,从保存在关键设备信息1125中的各个关键支路,依据简并用计算所需信息1121的导纳矩阵和支路与节点之间的关系,将关键支路下属的节点抽取出来。从简并用计算所需信息1121抽取出简并对象节点的节点负载信息,并计算其总和,叠加在关键节点的负载上。如举例来说就是,对于图130所示的模型化系统1113中的关键支路B3,可将节点N4、N10、N11、N12、N13作为简并对象节点,将节点N2、节点N4、N10、N11、N12、N13的节点负载相叠加,并作为关键节点N2的节点负载追加保存在关键设备信息1125。
在计算用节点支路序号编成装置1107,用运算对象系统抽取装置1103,从计算对象条件信息1124中抽取出已判断为计算对象的节点N1、N2、N3、N5、N6、N7、N8、N14、N16、N17、N18、N19、N20、N21、N22、N23、N24,以及支路B1、B2、B4、B5、B6、B7、B13、B15、B16、B17、B18、B19、B20、B21、B22、B23、B24、B25、B26、B27、B28,并在前赋予的简并节点和简并支路序号,使节点和支路序号重编,将如图136所示的简并前节点序号和简并后节点序号的对应数表,以及简并前支路序号和简并后支路序号、相应开关的对应数表,保存在计算所需信息1126中。
而且,从简并用计算所需信息1121抽取出简并前的节点和支路关系信息,将其置换为使用简并后的节点序号和支路序号的节点和支路关系信息,对于简并前的节点信息中的关键节点,用节点简并装置1104中的节点简并集约装置1106制作成节点负载总计值,并由关键设备信息1125中取出,对于关键节点以外的节点负载,取出简并用计算所需信息1121的节点信息,并置换为简并后的节点序号,对于简并前的支路信息,从简并用计算所需信息1121取出计算对象支路的信息,并置换为简并后的支路序号,对于简并前的导纳矩阵,利用简并后的节点和支路信息再次制作,并追加保存在计算所需信息1126。
对于简并用系统条件信息1122,将简并前的节点电位下降限度值以及简并前的支路电流流经许可值和可否进行操作等等信息,置换为简并后的节点序号和简并后的支路序号,保存在系统条件信息1127中。对于支路的开闭状态,置换为简并后的序号,保存在支路开闭状态1128和开放形系统信息1129中。这一结果如图131的模型化系统1114所示。当保存在开放形系统判定装置1129中的系统为与图131所示的模型化系统1114相一致的场合,在节点切换确定装置1137对可操作的处于开状态的支路Br11进行闭合操作并对可操作的处于闭状态的支路Br7、Br8、Br9、Br12、Br14进行开操作时的供电损耗量,对可操作的处于开状态的支路Br16进行闭合操作并对可操作的处于开状态的支路Br12、Br14、Br19、Br18、Br17进行开操作时的供电损耗量,以及对可操作的处于开状态的支路Br20进行闭合操作并对可操作的处于开状态的支路Br17、Br21进行开操作时的供电损耗量,分别运行供电损耗变化量模拟计算装置1111和切换后系统检验装置1112。
如举例来说,在对处于开状态的支路Br11进行闭合操作并对可操作的处于闭状态的支路Br14进行开操作的场合,在构成回路用支路检测装置1008,将支路Br3、Br7、Br8、Br9、Br11、Br14、Br13、Br12、Br4保存在构成回路用支路信息1130中,在切换节点检测处理中,将节点Nd13保存在切换节点信息1131中。在系统信息制作装置1110,算出开放形系统信息1129的在系统状态的节点电位,并保存在系统信息1132中。在供电损耗变化量模拟计算装置1111,利用图72所示的公式7003,计算出把节点Nd13从与支路Br4相连接的系统切换至与支路Br3相连接的系统时的供电损耗量。在图72所示的公式7003中,包含在切换节点集合中的节点为保存在切换节点信息1131中的节点Nd13。因此,所用的节点负载I13是由系统信息1132取出的节点Nd13的节点负载。
进行开操作支路Br14的两端的节点是从计算所需信息1126中的节点和支路连接关系取出的,设切换节点Nd13相连接的一侧的节点Nd13为m,支路Br14中的另一端的节点Nd12为n。因此,节点电位Em、En为从系统信息1132中取出的各节点Nd13、Nd12的电位。从计算所需信息1126取出保存在构成回路用支路信息1130中的支路Br3、Br7、Br8、Br9、Br11、Br14、Br13、Br12、Br11的阻抗,这些支路的电阻部分之和为Rloop。可用图72所示的公式7003由这些值计算出供电损耗量,并保存在供电损耗量1133中。
分别对可操作的处于开状态的支路Br11进行闭合操作并对可操作的处于闭状态的支路Br7、Br8、Br9、Br12、Br14进行开操作时的供电损耗量,对可操作的处于开状态的支路Br16进行闭合操作并对可操作的处于闭状态的支路Br19、Br14、Br12、Br18、Br17进行开操作时的供电损耗量,以及对可操作的处于开状态的支路Br20进行闭合操作并对可操作的处于闭状态的支路Br17、Br21进行开操作时的供电损耗量,进行计算。在切换后系统检验装置1112,对于进行支路Br11闭合操作和支路Br9的开操作后的系统,即对图132所示的模型化系统1115,实施流经支路的电流是否超过了流经电流许可值和节点的电位下降是否超过了电位下降限度值的检测。当流经支路的电流超过流经电流许可值或节点的电位下降超过电位下降限度值时判断为不满足系统条件。当流经支路的电流未超过流经电流许可值且节点的电位下降未超过电位下降限度值时判断为满足系统条件。
对于可开闭操作的全部支路组,当实施供电损耗变化量模拟计算装置1111和切换后系统检验装置1112后的结果与图133所示的结果1111一样时,在节点切换确定装置1137,把节点Nd10从与支路Br5的系统相连接切换至与支路Br3的系统相连接的操作后的系统为满足系统条件的系统,则判断其为具有将供电损耗减小到最小的效果,并将作为开操作支路的支路Br9、作为闭合操作支路的支路Br11保存在操作支路1135中。在切换后修正装置,为了成为图132所示的模型化系统1115的系统状态,实施开放形系统信息1129中的支路Br9为开状态、支路Br11为闭状态的修正,从计算所需信息1126的导纳矩阵中减去进行开操作的支路Br9的导纳,加上进行闭合操作的支路Br11的阻抗,利用开放形系统信息1129和计算所需信息1126用系统信息制作装置1110计算出系统信息1132中的节点电位。
在第二次的节点切换确定装置1137,对处于开状态的支路Br9进行闭合操作并对可操作的处于闭状态的支路Br7、Br8、Br11、Br12、Br14进行开操作时的供电损耗量,对可操作的处于开状态的支路Br16进行闭合操作并对可操作的处于闭状态的支路Br12、Br14、Br19、Br18、Br17进行开操作时的供电损耗量,以及对可操作的处于开状态的支路Br20进行闭合操作并对可操作的处于闭状态的支路Br17、Br21进行开操作时的供电损耗量,用供电损耗变化量模拟计算装置1111求出,当分别实施切换后系统检验装置1112的结果与图1109所示的结果1112一样时,计算由于节点切换所产生的供电损耗的减小量,而且由于节点切换后不满足系统条件,所以判断为节点切换结束,用结果系统构成用变换装置1115将模型化系统图132所示的1115置换为该配电系统的信息系统757,并保存在输出区域1136中,结束处理。所制成的配电系统如图135中的结果系统1131所示。
下面利用图2、图137、图138、图139、图140、图141、图142、图143、图144、图145、图146、图147、图148、图149,说明本发明的本发明所涉及的实施例。图2为表示配电系统和运用该系统的配电系统运行装置17的概略图,图137为表示图2所示的配电系统运行装置17的详细构成图。图138为表示实施本发明所用的处理流程的处理流程图。图139表示的是该配电系统的一个实例,图140表示的是为实施本发明的处理方式而对图139所示的配电系统进行变换后所获得的结果的模型化系统,图141、图142、图143、图144、图145表示的是对图139所示的配电系统进行本发明的处理的过程中所产生的模型化系统的状态变换的示意图,图146为表示对图139所示的配电系统的一个实例进行本发明的处理所获得的最终结果的配电系统结果,图147、图148、图149表示的是对图139所示的配电系统进行本发明的处理的过程中所获得的处理结果。图71、图72、图73表示的是本发明所使用的计算公式。
图137所示的中央处理装置19具有下述的装置。数据取入装置1201取入诸如配电电线上的开关和区间的连接信息和区间阻抗等等的配电系统设备信息、诸如开关的开闭状态和区间负载等等的区间信息、诸如由操作者设定的可否进行开闭操作等等的操作者设定信息,以及诸如作为判断系统状态在运行方面是否适当的基准值的电流流经许可值和电位下降限度值等等,并作为配电系统设备信息1218、开关信息1220、区间信息1219以及操作者设定信息1217保存在存储装置20处。
在数据变换装置1202利用配电系统设备信息1218、开关信息1220、区间信息1219和操作者设定信息1217,将配电系统变换为节点和支路信息后的节点和支路关系、节点负载信息、支路阻抗存储在分组用计算所需信息1221中,将可否进行支路操作和支路的电流流经许可值、节点的电位下降限度值存储在分组用系统条件信息1222中,同时将支路的开闭状态存储在分组用支路开闭状态1223中。而且利用全部支路的开闭状态和支路阻抗制作成导纳矩阵,并将其追加保存在分组用计算所需信息1221中。
在回路检测装置1203,依据分组用计算所需信息1221中的支路阻抗和导纳矩阵,分组用系统条件信息1222中的可否操作信息,以及分组用支路开关信息1223中的支路开闭状态,检测出对可操作的处于开状态的支路实施闭合操作时所形成的构成完整回路的支路。该装置可以采用本发明的本发明所采用的类似装置。在组别判定装置1204,对于在回路检测装置1203判断为构成回路的支路中,除了与配电变压器相对应的支路之外的全部支路作为同一组,并保存在支路组别信息1224中的每一支路组别信息中。
也就是说,在有判断为是其它组的支路的场合,从这一次用回路检测装置1203判断为构成回路的支路中将除了与配电变压器相对应的支路之外的全部支路与已划分为另一组的支正各划分为同一组。对于划分为另一组的支路为若干个的场合,可以将判断为除了组别序号为最小的组之外的其它组的各支路,以及在这一次用回路检测装置1203判断为构成回路的支路中除了与配电变压器相对应的支路之外的全部支路,判断为组别序号为最小的组,并保存在支路组别信息1224中的支路回路序号中。
在分组装置1205,对于分组用支路开关信息1223中的支路开闭状态的开状态,对于分组用系统条件信息1222中的可操作的全部支路,通过实施回路检测装置1203和组别判定装置1203的运行,而判断支路所属的组。而且对于未构成回路的支路,利用分组用计算所需信息1221中的支路阻抗和支路与节点的关系、导纳矩阵,在不属于任何组的支路中,如果一个支路的一个节点与属于一个组的支路的节点相连接,则判断该支路的下属系统中的支路为与属于该组的支路为同一个组。该装置可以采用本发明本发明中所使用的类似装置。与配电变压器相对应的支路属于构成回路的支路的各个组。用该装置检测出的支路的组别保存在支路组别信息1224。
在计算用系统抽取装置1206抽取出由支路组别信息1224判断为同一组的支路和支路两端的节点,通过对判断为同一组的支路以及节点先前赋予序号,将计算用的支路序号和节点序号重新排列,制作出与分组前的支路序号和分组后在支路序号对应的数表,以及与分组前的节点序号和分组后的节点序号对应的数表,并保存在计算所需信息1226中。而且,利用分组后的支路序号和节点序号,制作出分组用计算所需信息1221中的支路和节点的关系信息,对于节点信息仅抽取出属于同一组的节点信息并制作出分组后的节点序号,对于支路信息仅抽取出属于同一组的支路信息并制作出分组后的支路序号,并且将它们保存在计算所需信息1226中。
在构成回路用支路检测装置1208,利用计算所需信息1226,抽取出在用开放形系统信息1229对可操作的处于开状态的一个支路实施闭合操作时构成回路系统的支路,并作为构成回路用支路信息1230保存起来。构成回路用支路检测装置1208可以采用本发明的所涉及的类似装置。
在切换节点检测装置1209,从构成回路用支路信息1230中,将对由构成回路用支路检测装置1208实施了闭合操作的支路之外的支路实施开操作时进行切换的节点集合,作为切换节点信息1231抽取出来。该切换节点检测装置1209可以采用本发明本发明中使用的类似装置。在系统信息制作装置1210利用计算所需信息1226、开放形系统信息1229,用图73所示的公式7004计算出支路的流经电流和节点电位,并储存在系统信息1232中。在公式7004中,E为节点电位矩阵(有效部分/无效部分),它是导纳矩阵的逆矩阵Y-1与节点负载(有效部分/无效部分)I的积。
在供电损耗变化量模拟计算装置1211,利用系统信息1232中的节点电位、切换节点信息1231、构成回路用支路信息1230、计算所需信息1226中的支路阻抗和节点负载信息以及系统条件信息1227,用图72中的公式7003计算出通过对流经支路的电流未超过流经电流许可值和节点电位未超过电位下降限度值的支路的开闭操作而实施节点切换时的供电损耗量1233。在公式7003中,Ii为保存在计算所需信息1226中的节点负载,D为保存在切换节点信息1231中的切换节点的集合,Em为从系统信息1232中抽取出的、用构成回路用支路检测装置1208进行开操作的支路的两端节点中的、与由切换节点检测装置1209抽取出的切换节点相连接的一侧的节点电位,En为从系统信息1232中抽取出的、用构成回路用支路检测装置1208进行开操作的支路的两端节点中与m不同端的节点电位,Rloop为由计算所需信息1226取出的支路阻抗,并对保存在构成回路用支路信息1230中的支路的支路阻抗求和,而计算出供电损耗量ΔP。当ΔP的值为负值时,表示由于节点切换而使供电损耗降低,当ΔP为正值时表示由于节点切换而使供电损耗增大。
在节点切换确定装置1207对于可操作的支路的全部组,利用开放形系统信息1229、计算所需信息1226、由构成回路用支路检测装置1208检测出的构成回路用支路信息1230、系统条件信息1227、由切换节点检测装置1209取出的切换节点信息1231、由供电损耗变化量模拟计算装置1211计算出的供电损耗量1233、实施支路操作后的系统是否发生了过负载和电位下降限度值用的系统条件信息1227进行检测,并且利用切换后系统检验装置1212的切换后系统检验结果1234进行下述的处理。
当在节点切换后的系统中流经支路的电流未超过流经电流许可值且节点的电位未超过电位下降限度值,而且因实施节点切换而降低供电损耗的支路的开闭操作的组存在时,对该支路开闭操作组中的降低量为最大的支路开闭操作的组实施节点切换,并将该支路组保存在操作支路1235,当因节点切换而降低供电损耗而且在节点切换后的系统中流经支路的电流未超过流经电流许可值且节点的电位未超过电位下降限度值的支路操作组一个也没有时,在操作支路1235中不保存有操作支路。在节点切换结束判定装置1214,在操作支路1235中保存有进行开闭操作的支路时,实施切换后修正装置1213的运行,当操作支路1235中未保存有操作支路时,实施结果系统构成用变换装置1215的运行。
在切换后修正装置1213,利用操作支路1235中保存的进行开闭操作的支路,对开放形系统信息1229中保存的支路开闭状态,实施使进行开操作的支路状态为开状态,进行闭合操作的支路的状态为闭状态的修正操作,并且用实施系统信息制作装置1210的方式对系统信息1232中的支路流经电流和节点电位的值进行修正。也就是说用减去进行开操作的支路的阻抗,加上进行闭合操作的支路的阻抗的方式对保存在计算所需信息1226中的导纳矩阵进行修正,利用修正后的开放形系统信息1229和计算所需信息1226对构成回路用支路信息1230和切换节点信息1231进行修正。
在各组的结果系统检测装置1236,对由分组装置1205划分开的各组,利用用计算用系统抽取装置1206抽取出的节点和支路信息,运行节点切换确定装置1207、切换后修正装置1213和节点切换结束判定装置1214,依次检测出供电损耗为最小的系统。在结果系统构成用变换装置1215,根据由节点切换结束判定装置1214判断为不能进行节点切换的时刻的开放形系统信息1229和计算所需信息1226,制作出供电损耗最小系统的结构构成,并保存在计算所需信息1225中。
图138示出了利用图139所示的配电系统进行的本发明的处理流程的具体的说明图。图139为该配电系统的一个实例。图139所示的配电系统1211包括配电变压器Tr1、Tr2和配电变压器两端处的总线Bus1、Bus2、Bus3,配电电线引出用断路器FCB1、FCB2、FCB3、FCB4、FCB5、FCB6,处于闭状态的开关SW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6、SW7、SW8、SW11、SW12、SW13、SW16、SW17、SW18、SW20、SW21、SW22、SW23、SW24和处于开状态的开关SW9、SW10、SW14、SW15、SW19、SW25,以及由这些开关分割开的区间Sec1、Sec2、Sec3、Sec4、Sec5、Sec6、Sec7、Sec8、Sec9、Sec10、Sec11、Sec12、Sec13、Sec14、Sec15、Sec16、Sec17、Sec18、Sec19、Sec20、Sec21、Sec22、Sec23、Sec24、Sec25。而且设定的方式是使操作者不能使开关SW9、SW10、SW14处于开状态,不能使开关SW12、SW24处于闭状态。
数据取入装置1201取入诸如配电系统1211中的配电变压器Tr1、Tr2的阻抗和区间Sec1、Sec2、Sec3、Sec4、Sec5、Sec6、Sec7、Sec8、Sec9、Sec10、Sec11、Sec12、Sec13、Sec14、Sec15、Sec16、Sec17、Sec18、Sec19、Sec20、Sec21、Sec22、Sec23、Sec24、Sec25的阻抗负载量,诸如电位下降限度值和开关SW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6、SW7、SW8、SW9、SW10、SW11、SW12、SW13、SW14、SW15、SW16、SW17、SW18、SW19、SW20、SW21、SW22、SW23、SW24、SW25、SW26的开闭状态和操作者的操作禁止设定状态,以及诸如电流流经许可值和区间与开关的连接关系等等的信息,并保存在配电系统设备信息1218、区间信息1219、开关信息1220、操作者设定信息1217处。
图140所示的模型化系统1212为由数据变换装置1202进行节点和支路信息模型化置换所获得的结果系统。数据变换装置1202将配电系统1211中的配电变压器Tr1、Tr2置换为模型化系统1212中的支路B1、B2,将配电系统1211中的配电变压器两端的总线Bus1、Bus2、Bus3分别置换为模型化系统1212中的节点N1、N2、N3,将配电电线引出用断路器FCB1、FCB2、FCB3、FCB4、FCB5、FCB6分别置换为支路B3、B4、B5、B6、B7、B8,将开关SW1置换为支路B9,将开关SW2置换为支路B10,将开关SW3置换为支路B11,将开关SW4置换为支路B13,将开关SW5置换为支路B15,将开关SW6置换为支路B16,将开关SW7置换为支路B17,将开关SW8置换为支路B18,将开关SW9置换为支路B20,将开关SW10置换为支路B19,将开关SW11置换为支路B21,将开关SW12置换为支路B22,将开关SW13置换为支路B23,将开关SW14置换为支路B24,将开关SW15置换为支路B25,将开关SW16置换为支路B26,将开关SW17置换为支路B27,将开关SW18置换为支路B28,将开关SW19置换为支路B29,将开关SW20置换为支路B30,将开关SW21置换为支路B31,将开关SW22置换为支路B32,将开关SW23置换为支路B33,将开关SW24置换为支路B34,将开关SW25置换为支路B12,将开关SW26置换为支路B14。
将变换为这些节点和支路置换后的节点和支路连接关系、节点负载、支路阻抗、支路与开关的对应关系,保存在分组用计算所需信息1221处,将节点的电位下降限度值和支路的电流流经许可值保存在分组用系统条件信息1222处。当配电变压器Tr1、Tr2、配电电线引出用断路器FCB1、FCB2、FCB3、FCB4、FCB5、FCB6处于开状态时,由于不向整个系统供给电力,所以把相对应的支路B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8设定为不可进行操作的支路,由于将开关SW9、SW10、SW12、SW14、SW24设定为禁止操作者进行操作的开关,所以将支路B19、B20、B22、B24、B34亦设定为不可进行操作的支路,除此以外的各支路B9、B10、B11、B12、B13、B14、B15、B16、B17、B18、B21、B23、B25、B26、B27、B28、B29、B30、B31、B32、B33均为可进行操作的支路,并且将这一信息追加保存在分组用系统条件信息1222中。
在分组装置1205,利用分组用系统条件信息1222中的可否进行支路操作的信息和分组用支路开闭信息1223中的支路开闭状态的信息,对支路中处于开状态的支路,即图140所示的模型化系统1212中的支路B12、B14、B25、B29,利用回路检测装置1203和组别判定装置1204实施各个支路和节点的分组判断。首先,在回路判断装置1203,用分组用计算所需信息1221中的支路阻抗和导纳矩阵以及分组用支路开关信息1223,将对可操作的处于开状态的支路实施闭合操作时所获得的构成完整回路的支路检测出来。如举例来说就是,在图140所示的模型化系统1212中,将对可操作的且处于开状态的支路B12实施闭合操作时所获得的构成回路的支路,即支路B1、B3、B9、B10、B11、B12、B34、B33、B8、B2检测出来。
然后在组别判定装置1204,将已经判断为构成回路的支路中除了与配电变压器相连接的支路之外的支路全部判断为属于同一组的支路。图140所示的模型化系统9102中,从通过对支路B12进行闭合操作的方式而获得的构成回路的支路中,把支路B3、B9、B10、B11、B12、B34、B33、B8判断为同一组1。在图140所示的模型化系统1212中,在第二次的分组装置1205,如果以可操作的处与开状态的支路B14的闭合操作为对象,则在回路检测装置1203判断为构成回路的支路是支路B3、B9、B13、B14、B16、B15、B4。在组别判定装置1204,由于支路B3、B12已被判断为组1,所以判断为构成该回路的支路B13、B14、B16、B15、B4亦属于组1。
对图140所示的模型化系统1212实施分组装置1205的结果,是将对属于组1的支路中的支路B12和B14实施闭合操作所获得构成回路的各支路B3、B4、B8、B9、B10、B12、B13、B14、B15、B16、B33、B34,以及未构成为回路的支路中的、一个节点为组1中的支路的一端的支路B17和其下属系统的支路B18划分为组1,将对支路B25和B29实施闭合操作所获得的均成回路的各支路B5、B6、B7、B21、B22、B23、B25、B26、B27、B28、B29、B30,以及未构成为回路的支路中的。一个节点为组2中的支路的一端的支路B31和其下属系统的支路B32划分为组2,从而将它们分成两组,并保存在支路组别信息1224中。对图140所示的模型化系统1212进行分组后的结果示出在图141所示的模型化系统1213中。
在各组结果系统检测装置1236,对用分组装置1205划分的、如图141的模型化系统1213中的支路B3、B4、B8、B9、B10、B12、B13、B14、B15、B16、B17、B18、B33、B34构成的组1,和由支路B5、B6、B7、B21、B22、B23、B25、B26、B27、B28、B29、B30、B31、B32构成的组2,利用计算用系统抽取装置1206、节点切换确定装置1207、切换后修正装置1213、节点切换结束判定装置1214,分别求出供电损耗最小的系统构成方式。
对于图142所示的模型化系统1213中的组1实施各组结果系统检测装置1236时的处理如下所述。在计算用系统抽取装置1206利用分组用计算所需信息1221中的支路和节点之间的关系信息,抽取出属于组1的支路B3、B4、B8、B9、B10、B12、B13、B14、B15、B16、B17、B18、B33、B34,以及由与配电变压器相对应的支路B1、B2两端的节点中,抽取出节点N1、N2、N3、N4、N5、N9、N10、N11、N12、N13、N14、N15、N16、N17、N27、N28。
对于这些属于组1的支路和节点,直接按前面赋予的支路序号和节点序号使其重新编排,制作出图147所示的分组前的支路序号、分组后的支路序号和开关的对应数表,以及分组前的节点序号和分组后的节点序号的对应数表,并保存在计算所需信息1226处。分组前/分组后的对应数表示出在图147中。而且,利用分组用计算所需信息1226中的支路阻抗,将属于组1的支路的支路阻抗抽取出来,从分组用计算所需信息1226中的节点信息中将属于组1的节点的节点信息抽取出来,并且利用分组用的计算所需信息1226中的支路和节点之间的关系信息,制作出用分组后的支路序号和节点序号表示的支路和节点之间的关系信息。
制作出属于组1的各个可操作的支路均处于闭状态时的导纳矩阵,并保存在计算所需信息1226中。从分组用系统条件信息1222中抽取出属于组1的支路可否进行操作的信息以及流经电流许可值和节点的电位下降限度值,并保存在系统条件信息1227中。从分组用支路开闭状态1223的支路开闭状态中抽取出属于组1的支路的开闭状态,并保存在支路开闭状态1228和开放形系统信息1229中。从图141所示的模型化系统1213中抽取出的组1的结果系统如图142中的模型化系统1221所示。
当保存在开放形系统判定装置1229中的系统为图142所示模型化系统1221那样的系统时,节点切换确定装置1207,对可操作的处于开状态的支路Br9进行闭合操作并对可操作的处于闭状态的支路Br6、Br7、Br8、Br16进行开操作时的供电损耗量,以及对可操作的处于开状态的支路Br11进行闭合操作并对可操作的处于闭状态的支路Br6、Br10、Br13、Br12进行开操作时的供电损耗量,分别实施供电损耗变化量模拟计算装置1211和切换后系统检验装置1212的运行。
如举例来说,在对处于开状态的支路Br9进行闭合操作并对处于闭状态的支路Br8进行开操作的场合,在构成回路用支路检测装置1208将支路Br1、Br3、Br6、Br7、Br8、Br9、Br17、Br16、Br5、Br2保存在构成回路用支路信息1230中,在切换节点检测处理914,将节点Nd9保存在切换节点信息1231中。在系统信息制作装置1210,算出开放形系统信息1229的系统状态的节点电位,并保存在系统信息1232中。至供电损耗变化量模拟计算装置1211利用图72所示的公式7003,计算出将节点Nd9由与支路Br3相连接的系统切换至与支路Br5相连接的系统的场合时的供电损耗量。在图72所示的公式7003中,包含在切换节点集合中的节点为保存在切换节点信息1231中的节点Nd9。
因此,所用的节点负载I9是从系统信息1232取出的节点Nd9的节点负载。进行开操作的支路Br9的两端的节点是从计算所需信息1226中的节点和支路连接关系取出的设与切换节点Nd9连接的一侧的节点Nd9为m,支路Br9的另一端的节点Nd8为n。因此,节点电位Em、En为从系统信息1232中取出的各节点Nd9、Nd8的电位。从计算所需信息1226中取出保存在构成回路用支路信息1230中的支路Br1、Br3、Br6、Br7、Br8、Br9、Br17、Br16、Br5、Br2的阻抗,这些支路的电阻部分之和为Rloop。
可利用图72所示的公式7003用这些值计算出供电损耗量,并保存在供电损耗量1233中。分别对可操作的处于开状态的支路Br9进行闭合操作并对可操作的处于闭状态的支路Br6、Br7、Br8、Br16进行开操作时的供电损耗量,以及对可操作的处于开状态的支路Br11进行闭合操作并对可操作的处于闭状态的支路Br6、Br10、Br13、Br12进行开操作时的供电损耗量,进行计算。在切换后系统检验装置1212,对进行支路Br13的闭合操作支路Br11的开操作后的系统,即图143所示的模型化系统1222,实施流经支路的电流是否超过了流经电流许可值和节点的电位下降是否超过了电位下降限度值的检测。当流经支路的电流超过流经电流许可值或节点的电位下降超过电位下降限度值时,判断为不满足系统条件。当流经支路的电流未超过流经电流许可值且节点的电位下降未超过电位下降限度值时判为满足系统条件。
对于可开闭操作的全部支路组,当实施供电损耗变化量模拟计算装置1211和切换后系统检验装置1212后的结果与图148所示的结果1201一样时,在节点切换确定装置1207,实施将节点Nd12从支路Br4的系统切换至支路Br3的系统的操作后的系统为满足系统条件的系统,则判断其为具有将供电损耗减小到最小的效果,并将作为开操作支路的支路Br13、作为闭合操作支路的支路Br11保存在操作支路1235中。在切换后修正装置1213,为了成为图143所示的模型化系统1222的系统状态,进行使开放形系统信息1229中的支路Br13为开状态、使支路Br11为闭状态的修正,从计算所需信息1226的导纳矩阵中减去进行闭合操作的支路Br13的阻抗,加上进行开操作的支路Br11的导纳,利用开放形系统信息1229和计算所需信息1226用系统信息制作装置1210计算出系统信息1232中的节点电位。
在第二次的节点切换确定装置1207,对处于开状态的支路Br9进行闭合操作并对可操作的处于闭状态的支路Br6、Br7、Br8、Br16进行开操作时的供电损耗量,以及对可操作的处于开状态的支路Br13进行闭合操作并对可操作的处于闭状态的支路Br6、Br10、Br11、Br12进行开操作时的供电损耗量,分别用供电损耗变化量模拟计算装置1212求出,在分别实施切换后系统检验装置1212后的结果与结果1202一样时,计算由节点切换所产生的供电损耗的减小量,而且由于节点切换后不满足系统条件,所以判断为节点切换结束。
对图141的模型化系统1213中的组2实施各组结果系统检测装置1236中的计算用系统抽取装置1206后的结果系统,如图144的模型化系统1231所示。对于这一模型化系统1231实施节点切换确定装置1207、切换后修正装置1213和节点切换结束判定装置1214后所获得的相对于组2的供电损耗量最小系统,为图145所示的模型化系统1232。在结果系统构成用变换装置1215,利用计算所需信息1226中的分组前支路和分组后支路的对应数表,对于组1的结果,将图143所示的模型化系统1222的支路的开关状态置换为配电系统的开闭状态,对于组2的结果,将图145所示的模型化系统1232的支路的开关状态置换为配电系统的开闭状态,并将它们保存在输出区域1225中,结束该处理。由此所获得的系统为图146所示的配电系统的实例1241。

Claims (12)

1.一种配电系统运行装置,所述配电系统是位于电力系统下流部分的系统,所述配电系统运行装置,将具有设置在每一配电电线上的配电电线引出用断路器、配电电线、以及用于将配电电线分割为几个区间的、或用于将配电电线和配电电线连接的开关的配电系统设备信息进行存储,并将开关的开闭状态的信息(下面称为开关信息)和区间负载的信息(下面称为区间信息)作为输入信息,而用于设备计划和设备运行的运行计划,其特征在于它具有:数据读取装置,将从存储装置的输入信息区域读取的配电系统设备信息和开关信息,保存在存储装置中;数据变换装置,依据这些信息由配电系统设备信息和开关信息将配电系统置换成节点/支路、并制作成表示节点和支路连接状态的导纳矩阵;数据修正装置,对指定的任一支路进行闭合操作的导纳矩阵的一部分进行修正,由此设定节点注入量并制作出电流列向量;电位运算装置,由修正后的导纳矩阵和设定的电流列向量求出节点电位;由支路两端的电位差求解出流经支路的流经电流的电流运算装置;检测出构成回路的支路的构成回路用支路抽取装置;求解出构成同一回路的节点的构成回路用节点检测装置;以及
将支路和节点各置换为开关和区间的构成回路用开关和区间检测装置,
从而检测出使指定的任一开关处于闭合状态时所获得的构成回路的开关和区间。
2.一种配电系统运行装置,所述配电系统是位于电力系统下流部分的系统,所述配电系统运行装置,将具有设置在每一配电电线上的配电电线引出用断路器、配电电线、以及用于将配电电线分割为几个区间的、或用于将配电电线和配电电线连接的开关的配电系统设备信息进行存储,并将开关的开闭状态的信息(下面称为开关信息)和区间负载的信息(下面称为区间信息)作为输入信息,而用于设备计划和设备运行的运行计划,其特征在于它具有:数据读取装置,将从存储装置的输入信息区域读取的配电系统设备信息和开关信息,保存在存储装置中;数据变换装置,依据这些信息由配电系统设备信息和开关信息,将配电系统置换成节点/支路、并制作成表示节点和支路连接状态的导纳矩阵;数据修正装置,对指定的任一支路进行闭合操作的导纳矩阵的一部分进行修正,由此设定节点注入量并制作出电流列向量;电位运算装置,由修正后的导纳矩阵和设定的电流列向量求解出节点电位;端部系统节点检测装置,由该节点电位求解出构成进行了开操作的支路的端部系统的节点;端部系统支路检测装置,由前述的端部系统节点检测处理结果、和节点与支路连接状态,检测出构成进行了类似的开操作的支路的端部系统的支路;以及端部系统用开关和区间检测装置,将作为所获得的结果的支路和节点各置换为开关和区间,
以检测出构成指定的任一处于开状态的开关的端部系统的开关和区间。
3.一种配电系统运行装置,所述配电系统是位于电力系统下流部分的系统,所述配电系统运行装置,将具有设置在每一配电电线上的配电电线引出用断路器、配电电线、以及用于将配电电线分割为几个区间的、或用于将配电电线和配电电线连接的开关的配电系统设备信息进行存储,并将开关的开闭状态的信息(下面称为开关信息)和区间负载的信息(下面称为区间信息)作为输入信息,而用于设备计划和设备运行的运行计划,其特征在于它具有:数据读取装置,将由存储装置的输入信息区域读取的配电系统设备信息和开关信息,保存在存储装置中;数据变换装置,依据这些信息由配电系统设备信息和开关信息,将配电系统置换成节点/支路、并制作成表示节点和支路连接状态的导纳矩阵;数据修正装置,对指定的任一支路进行闭合操作的对导纳矩阵的一部分进行修正,由此设定节点注入量并制作出电流列向量;电位运算装置,由修正后的导纳矩阵和设定的电流列向量求出节点电位;分离系统节点检测装置,由该节点电位求出构成分离系统的节点;分离系统支路检测装置,由前述的分离系统节点检测结果及节点和支路连接状态,检测出构成分离系统的开关;分离系统用开关和区间检测装置,将支路和节点各置换为开关和区间;以及由分离系统节点检测装置的结果、判断分离系统是否存在分离系统产生判断装置,
以判断在指定的任一开关处于开状态时是否存在有分离系统,当存在有分离系统时,检测出构成该分离系统的开关和区间。
4.一种配电系统运行装置,所述配电系统是位于电力系统下流部分的配电系统,所述配电系统运行装置,将具有设置在每一配电电线上的配电电线引出用断路器、配电电线、以及用于将配电电线分割为几个区间的、或用于将配电电线和配电电线连接的开关的配电系统设备信息进行存储,并将开关的开闭状态的信息(下面称为开关信息)和区间负载的信息(下面称为区间信息)作为输入信息,而用于设备计划和设备运行的运行计划,其特征在于它用:数据读取装置,读取配电系统设备信息、开关信息、区间信息、设定的操作者可否进行开闭操作条件之类的设定信息;数据变换装置,依据这些输入信息将系统置换为节点/支路,以作成计算所需的节点和支路的关系、节点负载信息、支路阻抗、开闭状态的计算所需信息、以及支路允许流经的电流值、可否操作和节点电位下降限度值的系统条件信息;构成完整回路用支路检测装置,对可操作的全部支路处于闭合状态时所获得的构成回路的支路进行检测;支路电流运算装置,对于前述可操作的全部支路处于闭合状态时的系统,计算流经支路的电流;系统检验装置,判定进行支路的开操作时,流经支路的电流是否超过支路流经电流许可值、和节点电位的下降是否超过节点电位下降极限;最小电流支路抽取装置,其抽取出在构成回路用支路中可操作的流经支路的电流为最小的支路、在该支路处于开状态的系统中,该支路是满足依据前述的系统检测装置指定的系统条件的支路;数据修正装置,其对由数据变换装置制作的计算所需信息和由构成完整回路用支路检测装置制作的构成完整回路用支路信息进行修正,以使其成为由最小电流支路抽取装置抽取出的支路处于开状态时的系统连接信息;开放形系统判定装置,用构成完整回路用支路信息、判断是否为开放形系统并制作出开放形系统信息;以及结果系统构成用变换装置,将支路的开闭状态变换为开关的开闭状态,
从而求出供电损耗量为最小的系统结构。
5.一种配电系统运行装置,所述配电系统是位于电力系统下流部分的配电系统,所述配电系统运行装置,将具有设置在每一配电电线上的配电电线引出用断路器、配电电线、以及用于将配电电线分割为几个区间的、或用于将配电电线和配电电线连接的开关的配电系统设备信息进行存储,并将开关的开闭状态的信息(下面称为开关信息)和区间负载的信息(下面称为区间信息)作为输入信息,而用于设备计划和设备运行的运行计划,其特征在于它使用:数据读取装置,读取配电系统设备信息、开关信息、区间信息、操作者的设定的可否进行开闭操作的设定信息;数据变换装置,其依据这些输入信息将系统置换为节点/支路,以作成计算所需的节点和支路的关系、节点负载信息、支路阻抗、开闭状态的简并用计算所需信息、以及支路的允许流经的电流值、支路可否操作和节点电位下降限度值的简并用系统条件信息;运算对象系统抽取装置,其检测构成可操作的开状态的支路全部置于闭合状态时所获得的回路的支路和节点、将其作为运算对象系统,并且将其它的未构成回路的支路和节点作为简并对象系统而进行分类;关键设备抽取装置,其是在简并对象系统的支路中,抽取出支路的一端节点为计算对象系统的而另一端为简并对象系统的支路,将该支路作为关键支路,另外将关键支路的计算对象系统侧的节点作为关键节点的;节点简并集约装置,其将关键支路端部系统的节点作为简并对象节点抽取出来,将简并对象节点所有的节点负载之和加在关键节点的节点负载上;节点简并装置,其利用由简并对象节点抽取装置抽取出的简并对象节点,由节点简并集约装置计算出全部简并对象节点的节点负载之和,并将由关键设备抽取装置抽取出的关键支路和关键节点加于关键节点的节点负载上;计算用节点·支路序号编成装置,其是对于计算对象系统的节点和支路,改变节点和支路的号码,并作为计算对象系统的计算所需信息、而制作由支路阻抗表示的节点与计算用节点之间的对应关系、支路与计算用支路之间的对应关系、计算用节点/支路连接状态、节点信息、支路信息、节点/支路的连接状态的导纳矩阵,并作为系统条件信息制作支路的可否进行操作的状态和系统运行条件,并相对于计算用支路作成支路开闭状态;构成完整回路用支路检测装置,检测构成可操作的全部支路处于闭合状态时所获得的回路的支路;支路电流运算装置,对于前述的可操作的全部支路处于闭合状态时的系统,计算流经支路的电流;系统检验装置,判定进行支路的开操作时流经支路的电流是否超过支路流经电流许可值和节点电位的下降是否超过节点电位下降限度值;最小电流支路抽取装置,抽取出构成回路用支路中的流经支路的电流为最小的支路,在该支路处于开状态时的系统,该支路是满足前述的系统检验装置指定的系统条件的支路;数据修正装置,对由数据变换装置制作的计算所需信息和由构成完整回路用支路检测装置制作的构成完整回路用支路信息进行修正,使其成为开放由最小电流支路抽取装置抽取出的支路时的系统连接信息;开放形系统判定装置,用构成完整回路用支路信息判断是否不是回路系统而为开放形系统,并制作出开放形系统信息;以及结果系统构成用变换装置,将针对作为结果求出的集约系统的开放形系统构成、利用计算所需信息和系统条件信息及支路开闭状态,对照计算用系统返回至相对简并前的整个系统的开放形系统的构成,进而将支路的开闭状态置换为开关的开闭状态,
从而求出供电损耗量为最小的系统结构。
6.一种配电系统运行装置,所述配电系统是位于电力系统下流部分的配电系统,所述配电系统运行装置,将具有设置在每一配电电线上的配电电线引出用断路器、配电电线、以及用于将配电电线分割为几个区间的、或用于将配电电线和配电电线连接的开关的配电系统设备信息进行存储,并将开关的开闭状态的信息(下面称为开关信息)和区间负载的信息(下面称为区间信息)作为输入信息,而用于设备计划和设备运行的运行计划,其特征在于它采用:
数据读取装置,读取配电系统设备信息、开关信息、区间信息、操作者的设定可否进行开闭操作条件的设定信息;数据变换装置,依据这些输入信息,将系统置换为节点/支路,并作成分组计算所需的节点和支路关系、节点的负载信息、支路阻抗、开闭状态的分组计算所需信息、以及支路允许流经的电流值、可否操作和节点电位下降限度值的分组系统条件信息、保存支路开闭状态的分组用组别开关信息;回路检测装置,依据分组用计算所需信息和分组用系统条件信息,检测将可操作的开状态的支路设于闭合状态时而构成的回路的支路;组别判定装置,在由前述的回路检测装置检测出的支路中,将与配电变压器相对应的支路之外的支路全部作为同一组保存在支路组别信息中,且在支路组别信息中已存在作为其它的构成回路的支路而检测出的支路时,将构成该回路的支路全部作为同一组,以使全部支路属于一个组而更新支路组别信息;分组装置,其利用前述的回路检测装置和组别判定装置判断支路所属的组,并且对于除此之外的支路、使用分组用计算所需信息中的支路阻抗、节点和支路的连接关系、导纳矩阵,汇集于相关联的支路和节点,将比与属于先前求出的组的支路相连接的节点还下位的系统作为与该支路相同的组保存在支路组别信息中;计算用系统抽取装置,其利用支路组别信息,在每一组,将同一组内的支路和节点序号前装,并予以重新编排制作出分组前的支路号和节点号与开关的对应数表,同时利用分组用计算所需信息抽取出属于该组的节点的节点负载和支路阻抗,制作成节点和支路之间的关系信息,并保存在计算所需信息处,抽取出属于该组的支路的流经电流许可值和节点的电压下降限度值及支路可否操作的信息,并保存在系统条件信息中,将支路开闭状态保存在支路开闭信息中;构成完整回路用支路检测装置,其检测在全部可操作的支路置于闭状时形成的回路的支路;支路电流运算装置,其对前述的使全部可操作的支路处于闭合状态时获得的系统,计算流经支路的电流;系统检验装置,判定进行支路的开操作时流经支路的电流是否超过支路流经电流许可值、和节点电位的下降是否超过节点电位下降限度;最小电流支路抽取装置,在构成回路用支路中抽取出流经支路的电流为最小的支路,即在该支路处于开状态的系统,抽取出依据前述系统检测装置而满足系统条件的支路;数据修正装置,对于由数据变换装置制作的计算所需信息和由构成完整回路用支路检测装置制作的构成完整回路用支路信息进行修正,使其成为最小电流支路抽取装置抽取出的支路处于开状态时的系统连接信息;开放形系统判定装置,用构成完整回路用支路信息判断是否不构成回路系统、而为开放形系统,并制作开放形系统信息;各组结果系统检测装置,对于用分组装置分割的各组,利用由前述的计算用系统抽取装置抽取出的节点和支路的信息,采用构成完整回路用支路检测装置、支路电流运算装置、最小电流支路抽取装置、数据修正装置和开放形系统判定装置,检测出各供电损耗为最小的系统;结果系统构成用变换装置,由不同组求出的结果系统的支路开闭状态和计算所需信息分割前/后的支路序号和节点序号和开关的对应数表,变换为开关的开闭状态,
由此,求出供电损耗量为最小的系统结构。
7.一种配电系统运行装置,所述配电系统是位于电力系统下流部分的配电系统,所述配电系统运行装置,将具有设置在每一配电电线上的配电电线引出用断路器、配电电线、以及用于将配电电线分割为几个区间的、或用于将配电电线和配电电线连接的开关的配电系统设备信息进行存储,并将开关的开闭状态的信息(下面称为开关信息)和区间负载的信息(下面称为区间信息)作为输入信息,而用于设备计划和设备运行的运行计划,其特征在于它具有:
数据读取装置,读取配电系统设备信息、开关信息、区间信息、操作者设定的可否进行开闭操作条件等的设定信息;数据变换装置,依据上述这些输入信息,将系统置换成节点/支路,以作成分组计算所需的节点和支路关系、节点负载信息、支路阻抗、开闭状态等的计算所需信息,和支路允许流经的电流值、支路可否操作和节点电位下降限度值等的系统条件信息;构成完整回路用支路检测装置,检测将可操作的全部支路置于闭合状态时构成回路的支路;支路电流运算装置,对于使所述可操作的全部支路处于闭合状态时的系统,计算流经支路的电流;系统检测装置,判定在进行支路的开操作时的流经支路的电流是否超过支路流经电流许可值、和节点电位的下降是否超过节点电位下降限度值;最小电流支路抽取装置,由构成回路用支路中,抽取出可操作的流经支路的电流为最小的支路,即抽取出在该支路处于开状态的系统满足依据前述的系统检测装置的系统条件的支路;数据修正装置,对于由数据变换装置制作的计算所需信息、和由构成完整回路用支路检测装置制作的构成完整回路用支路信息进行修正,使其成为最小电流支路抽取装置抽取出的支路处于开状态时的系统连接信息;开放形系统判定装置,依据构成完整回路用支路信息判断是否为开放形系统,并制作开放形系统信息;构成回路用支路检测装置,检测构成将可操作的处于开状态的支路进行闭合操作时形成回路的支路;切换节点检测装置,在用前述构成回路用支路检测装置检测出的支路中,通过与进行闭合操作的支路不同的其它支路的开操作,抽取出切换连接的配电电线的节点;系统信息制作装置,利用开放形系统信息、支路阻抗和节点负载,计算出支路流经电流和节点电位以及相位角;供电损耗变化量模拟计算装置,利用系统信息制作装置制作出的节点电位和相位角、由切换节点检测装置抽取出的节点的节点负载、由构成回路用支路检测装置抽取出的支路的支路阻抗,计算出伴随切换所产生的供电损耗的变化量;切换后系统检测装置,检测进行支路开闭操作后的系统有没有满足流经支路的电流是否超过支路流经电流许可值、和节点电位的下降是否超过节点电位下降限度值的系统条件;节点切换确定装置,利用前述的供电损耗变化量模拟计算装置和切换后系统检测装置,由可进行支路开闭操作的支路组中,检测出支路操作后的系统中的满足了系统条件、且供电损耗变化量在减小方向上为最大的支路操作组、作为操作支路,而在没有即满足系统条件且供电损耗变化量成为减小方向那样的支路操作组时,当作无操作支路;切换后修正装置,对一组支路实施开闭操作时的、由系统信息制作装置制作出的节点电位、相位角和支路流经电流、由构成回路用支路检测装置检测出的构成回路用支路、由切换节点检测装置抽取出的切换节点信息、和开放形系统信息进行修正;节点切换结束判定装置,在节点切换确定装置的结果为有操作支路时,实施切换后修正装置,在没有操作支路时,实施结果系统构成用变换装置;以及结果系统构成用变换装置,将支路的开闭状态变换为开关的开闭状态,
从而求出供电损耗量为最小的系统结构。
8.一种配电系统运行装置,所述配电系统是位于电力系统下流部分的配电系统,所述配电系统运行装置,将具有设置在每一配电电线上的配电电线引出用断路器、配电电线、以及用于将配电电线分割为几个区间的、或用于将配电电线和配电电线连接的开关的配电系统设备信息进行存储,并将开关的开闭状态的信息(下面称为开关信息)和区间负载的信息(下面称为区间信息)作为输入信息,而用于设备计划和设备运行的运行计划,其特征在于它采用:
数据读取装置,读取配电系统设备信息、开关信息、区间信息、操作者的设定可否进行开闭操作条件的设定信息;数据变换装置,依据这些输入信息,制作出将系统置换为节点/支路的分组计算所需的节点和支路的关系、节点负载信息、支路阻抗、开闭状态等的简并用计算所需信息,以及支路允许流经的电流值、支路可否操作和节点电位下降限度值等的简并用系统条件信息;运算对象系统抽取装置,检测构成可操作的开状态的支路全部置于闭合状态时所获得的回路的支路和节点,将其作为运算对象系统,并将其它的未构成回路的支路和节点作为简并对象系统而进行分类;关键设备抽取装置,由简并对象系统的支路中,抽取出支路的一端节点为计算对象系统、而另一端为简并对象系统的支路,并且将该支路作为关键支路,另外,将关键支路的计算对象系统侧的节点作为关键节点;节点简并集约装置,将关键支路端部系统中的节点抽取出作为简并对象节点,将简并对象节点的全部节点负载之和加在关键节点的节点负载上;节点简并装置,对于由关键设备抽取装置抽取出的关键支路和关键节点,利用简并对象节点抽取装置抽取出的简并对象节点,用节点简并集约装置,计算全简并对象节点的节点负载之和,并加在关键节点的节点负载上;计算用节点·支路序号编成装置,对于计算对象系统的节点和支路,改变节点和支路的序号,并制作成由支路阻抗表示作为计算对象系统的计算所需信息的节点与计算用节点之间的对应关系、支路与计算用支路之间的对应关系、计算用节点/支路连接状态、节点信息、支路信息、节点/支路连接状态的导纳矩阵,并将支路的可否进行操作的状态和系统操作条件制作成系统条件信息,进而制作出相对于计算用支路的支路开闭状态;构成完整回路用支路检测装置,检测构成全部可操作的支路设置成闭合状态时所获得的回路的支路;支路电流运算装置,对于前述的使全部可操作的支路处于闭合状态时获得的系统,计算流经支路的电流;系统检测装置,检测进行支路的开操作时流经支路的电流,是否超过支路流经电流许可值和节点电位的下降是否超过节点电位下降极限;最小电流支路抽取装置,由构成回路用支路中流经支路的电流为最小的支路,抽取出在该支路处于开状态时的系统、满足依据前述的系统检测装置的系统条件的支路;数据修正装置,对于由数据变换装置制作的计算所需信息、和由构成完整回路用支路检测装置制作的构成完整回路用支路信息进行修正,使其成为将由最小电流支路抽取装置抽取出的支路处于开状态时的系统连接信息;开放形系统判定装置,由构成完整回路用支路信息判断是否不构成回路系统、而是开放形系统,并制作出开放形系统信息;构成回路用支路检测装置,检测对可操作的处于开状态的支路进行闭合操作时获得的构成回路的支路;切换节点检测装置,依据由前述的构成回路用支路检测装置检测为可操作闭合状态的支路的闭合操作,与构成由该操作产生的回路的支路中进行闭合操作的支路不同的其它支路的开操作,以检测出切换连接的配电电线的节点;系统信息制作装置,用开放形系统信息、支路阻抗和节点负载计算出支路流经电流和节点电位以及相位角;供电损耗变化量模拟计算装置,利用系统信息制作装置制作出的节点电位和相位角、由切换节点检测装置抽取出节点的节点负载、由构成回路用支路检测装置抽取出的支路的支路阻抗,计算出由于切换所产生的供电损耗的变化量;切换后系统检测装置,检测进行支路开闭操作后的系统是否满足流经支路的电流是否超过支路流经电流许可值和节点电位的下降是否超过节点电位下降限度值的系统条件;节点切换确定装置,利用前述的供电损耗变化量模拟计算装置和切换后系统检验装置,由可进行支路开闭操作的支路组中,检测出支路操作后的系统中满足系统条件、且供电损耗变化量在减小方向上为最大的支路的操作组作为操作支路,并且当满足系统条件、且供电损耗变化量沿减小方向变化的支路的操作组不存在时、作为无操作支路;切换后修正装置,对一组支路实施开闭操作时的节点电位、相位角、支路电流、构成回路的支路和切换节点的信息进行修正;节点切换结束判定装置,在节点切换确定装置的结果为有操作支路时,运行切换后修正装置,在没有操作支路时,运行结果系统构成用变换装置;以及结果系统构成用变换装置,利用计算所需信息、系统条件信息和支路开闭状态,将作为其结果求出的集约系统的开放形系统的构成,对照计算用系统置换回至与简并前的整个系统相对应的开放形系统的构成,并且将支路的开闭状态置换为开关的开闭状态,
从而求出供电损耗为最小的系统的构成。
9.一种配电系统运行装置,所述配电系统是位于电力系统下流部分的配电系统,所述配电系统运行装置,将具有设置在每一配电电线上的配电电线引出用断路器、配电电线、以及用于将配电电线分割为几个区间的、或用于将配电电线和配电电线连接的开关的配电系统设备信息进行存储,并将开关的开闭状态的信息(下面称为开关信息)和区间负载的信息(下面称为区间信息)作为输入信息,而用于设备计划和设备运行的运行计划,其特征在于它采用:
数据读取装置,读取配电系统设备信息、开关信息、区间信息、操作者的设定可否进行开闭操作条件的设定信息;数据变换装置,依据这些输入信息,将系统置换为节点/支路,并作成分组计算所需的节点和支路关系、节点的负载信息、支路阻抗、开闭状态的分组计算所需信息、以及支路允许流经的电流值、可否操作和节点电位下降限度值的分组系统条件信息、保存支路开闭状态的分组用组别开关信息;回路检测装置,依据分组用计算所需信息和分组用系统条件信息,检测将可操作的开状态的支路设于闭合状态时而构成的回路的支路;组别判定装置,在由前述的回路检测装置检测出的支路中,将与配电变压器相对应的支路之外的支路全部作为同一组保存在支路组别信息中,且在支路组别信息中已存在作为其它的构成回路的支路而检测出的支路时,将构成该回路的支路全部作为同一组,以使全部支路属于一个组而更新支路组别信息;分组装置,其利用前述的回路检测装置和组别判定装置判断支路所属的组,并且对于除此之外的支路、使用分组用计算所需信息中的支路阻抗、节点和支路的连接关系、导纳矩阵,汇集于相关联的支路和节点,将比与属于先前求出的组的支路相连接的节点还下位的系统作为与该支路相同的组保存在支路组别信息中;计算用系统抽取装置,其利用支路组别信息,在每一组,将同一组内的支路和节点序号前装,并予以重新编排制作出分组前的支路号和节点号与开关的对应数表,同时利用分组用计算所需信息抽取出属于该组的节点的节点负载和支路阻抗,制作成节点和支路之间的关系信息,并保存在计算所需信息处,抽取出属于该组的支路的流经电流许可值和节点的电压下降限度值及支路可否操作的信息,并保存在系统条件信息中,将支路开闭状态保存在支路开闭信息中;构成完整回路用支路检测装置,其检测在全部可操作的支路置于闭状时形成的回路的支路;支路电流运算装置,其对前述的使全部可操作的支路处于闭合状态时获得的系统,计算流经支路的电流;系统检验装置,判定进行支路的开操作时流经支路的电流是否超过支路流经电流许可值、和节点电位的下降是否超过节点电位下降限度;最小电流支路抽取装置,在构成回路用支路中抽取出流经支路的电流为最小的支路,即在该支路处于开状态的系统,抽取出依据前述系统检测装置而满足系统条件的支路;数据修正装置,对于由数据变换装置制作的计算所需信息和由构成完整回路用支路检测装置制作的构成完整回路用支路信息进行修正,使其成为最小电流支路抽取装置抽取出的支路处于开状态时的系统连接信息;开放形系统判定装置,用构成完整回路用支路信息判断是否不构成回路系统、而为开放形系统,并制作开放形系统信息;构成回路用支路检测装置,检测对可操作的处于开状态的支路进行闭合操作时获得的构成回路的支路;切换节点检测装置,由前述的构成回路用支路检测装置检测出的为可操作闭合状态的支路的闭合操作、与构成由该操作产生的回路的支路中进行闭合操作的支路不同的其它支路的开操作,抽取切换连接的配电电线节点;系统信息制作装置,用开放形系统信息、支路阻抗和节点负载计算出支路流经电流和节点电位以及相位角;供电损耗变化量模拟计算装置,利用系统信息制作装置制作出的节点电位和相位角、由切换节点检测装置抽取出的节点的节点负载、由构成回路用支路检测装置抽取出的支路的支路阻抗,计算出由于切换所产生的供电损耗的变化量;切换后系统检测装置,检测进行支路开闭操作后的系统有没有满足流经支路的电流是否超过支路流经电流许可值、和节点电位的下降是否超过节点电位下降限度值的系统条件;节点切换确定装置,利用前述的供电损耗变化量模拟计算装置和切换后系统检验装置,由可进行支路开闭操作的支路组中,在支路操作后的系统中,检测出满足系统条件、且供电损耗变化量在减小方向上为最大的支路操作的组作为操作支路,而当满足系统条件、且供电损耗变化量成为减小方向那样的支路操作组不存在时、作为无操作支路;切换后修正装置,对一组支路实施开闭操作时的节点电位、相位角、支路电流、构成回路的支路和切换节点的信息进行修正;节点切换结束判定装置,节点切换确定装置的结果,在有操作支路时,运行切换后修正装置,在没有操作支路时,运行结果系统构成用变换装置;各组结果系统检测装置,对于用分组装置分组后的各组,利用由前述的计算用系统抽取装置抽取出的节点和支路信息、用构成完整回路用支路检测装置、支路电流运算装置、最小电流支路抽取装置、数据修正装置和开放形系统判定装置、节点切换检测装置、切换后修正装置、节点切换结束判定装置,检测出各供电损耗为最小的系统;结果系统构成用变换装置,依据不同组求出的结果系统的支路开闭状态、和计算所需信息中的分割前后的支路序号和节点序号与开关的对应数表,变换为开关的开闭状态,
由此求出供电损耗为最小的系统的结构。
10.一种配电系统运行装置,所述配电系统是位于电力系统下流部分的配电系统,所述配电系统运行装置,将具有设置在每一配电电线上的配电电线引出用断路器、配电电线、以及用于将配电电线分割为几个区间的、或用于将配电电线和配电电线连接的开关的配电系统设备信息进行存储,并将开关的开闭状态的信息(下面称为开关信息)和区间负载的信息(下面称为区间信息)作为输入信息,而用于设备计划和设备运行的运行计划,其特征在于它采用:
数据读取装置,读取配电系统设备信息、开关信息、区间信息、操作者的设定可否进行开闭操作条件的设定信息;数据变换装置,依据这些输入信息、制作出将系统置换为节点/支路的分组计算所需的节点和支路关系、节点负载信息、支路阻抗、开闭状态等的计算所需信息、以及支路允许流经的电流值、支路可否操作和节点电位下降限度值的系统条件信息、作为开放形系统构成信息的支路开闭状态;构成回路用支路检测装置,检测对可操作的处于开状态的支路进行闭合操作时获得的构成回路的支路;切换节点检测装置,通过对与用前述的构成回路用支路检测装置检测出来的支路中的进行闭合操作的支路不同的其它支路进行开操作,抽取出切换连接的配电电线的节点;系统信息制作装置,用开放形系统信息、支路阻抗和节点负载、计算出支路流经电流和节点电位以及相位角;供电损耗变化量模拟计算装置,利用系统信息制作装置制作出的节点电位和相位角、由切换节点检测装置抽取出的节点负载、以及由构成回路用支路检测装置抽取出的支路的支路阻抗,计算出伴随切换所产生的供电损耗的变化量;切换后系统检测装置,检测支路开闭操作后的系统是否满足有无发生流经支路的电流超过支路流经电流许可值、和节点电位的下降超过节点电位下降限度值的系统条件;节点切换确定装置,利用前述的供电损耗变化量模拟计算装置和切换后系统检验装置,由可进行支路开闭操作的支路组中检测出支路操作后的系统中的满足系统条件、且供电损耗变化量在减小方向上为最大的支路操作组作为操作支路,而将满足系统条件、且供电损耗量成为减小方向那样的支路操作组不存在时作为无操作支路;切换后修正装置,对一组支路实施开闭操作时的由系统信息制作装置作出的节点电位、相位角、支路流经电流,及由构成回路用支路检测装置检测出的构成回路用支路、以及由切换节点检测装置抽取出的切换节点信息、和开放形系统信息进行修正;节点切换结束判定装置,节点切换确定装置的结果,有操作支路时,运行切换后修正装置,而没有操作支路时,运行结果系统构成用变换装置;以及结果系统构成用变换装置,将支路的开闭状态变换为开关的开闭状态,
从而求出供电损耗量为最小的结构。
11.一种配电系统运行装置,所述配电系统是位于电力系统下流部分的配电系统,所述配电系统运行装置,将具有设置在每一配电电线上的配电电线引出用断路器、配电电线、以及用于将配电电线分割为几个区间的、或用于将配电电线和配电电线连接的开关的配电系统设备信息进行存储,并将开关的开闭状态的信息(下面称为开关信息)和区间负载的信息(下面称为区间信息)作为输入信息,而用于设备计划和设备运行的运行计划,其特征在于它采用:
数据读取装置,读取配电系统设备信息、开关信息、区间信息、操作者的设定可否进行开闭操作条件的设定信息;数据变换装置,依据这些输入信息,制作出将系统置换为节点/支路的分组计算所需的节点和支路的关系、节点负载信息、支路阻抗、开闭状态等的简并用计算所需信息,以及支路允许流经的电流值、支路可否操作和节点电位下降限度值等的简并用系统条件信息;运算对象系统抽取装置,检测构成可操作的开状态的支路全部置于闭合状态时所获得的回路的支路和节点,将其作为运算对象系统,并将其它的未构成回路的支路和节点作为简并对象系统而进行分类;关键设备抽取装置,由简并对象系统的支路中,抽取出支路的一端节点为计算对象系统、而另一端为简并对象系统的支路,并且将该支路作为关键支路,另外,将关键支路的计算对象系统侧的节点作为关键节点;节点简并集约装置,将关键支路端部系统中的节点抽取出作为简并对象节点,将简并对象节点的全部节点负载之和加在关键节点的节点负载上;节点简并装置,对于由关键设备抽取装置抽取出的关键支路和关键节点,利用简并对象节点抽取装置抽取出的简并对象节点,用节点简并集约装置,计算全简并对象节点的节点负载之和,并加在关键节点的节点负载上;计算用节点·支路序号编成装置,对于计算对象系统的节点和支路,改变其节点和支路的序号,并制作成由支路阻抗表示的作为计算对象系统中的计算所需信息的节点与计算用节点的对应关系、支路与计算用支路的对应关系、计算用节点和支路连接状态、节点信息、支路信息、节点/支路的连接状态的导纳矩阵,且作为系统条件信息制作支路的可否进行操作的状态和系统运行条件,作为开放形系统信息作成支路开闭状态,并相对计算用支路作成支路开闭状态;构成回路用支路检测装置,检测构成全部可操作的支路置于闭合状态时所产生的回路的支路;切换节点检测装置,通过前述的构成回路用支路检测装置检测出来的可操作的开状态支路的闭合操作、及与在由该操作构成的回路的支路中进行闭合操作的支路不同的其它支路进行开操作,抽取出切换连接的配电电线的节点;系统信息制作装置,用开放形系统信息、支路阻抗和节点负载,计算出支路流经电流和节点电位以及相位角;供电损耗变化量模拟计算装置,利用系统信息制作装置制作出的节点电位和相位角,由切换节点检测装置抽取出的节点的节点负载,以及由构成回路用支路检测装置抽取出的支路的支路阻抗,计算出伴随切换所产生的供电损耗的变化量;切换后系统检测装置,检测进行支路开闭操作后的系统、是否满足流经支路的电流是否超过支路流经电流许可值、和节点电位的下降是否超过节点电位下降限度值的系统条件;节点切换确定装置,利用前述的供电损耗变化量模拟计算装置和切换后系统检验装置,由可进行支路开闭操作的支路组,检测出支路操作后的系统中的满足系统条件、且供电损耗变化量在减小方向上为最大的支路操作组作为操作支路,而满足系统条件且供电损耗量变化量成为减小方向那样的支路操作组不存在时、作为无操作支路;切换后修正装置,对一组支路实施开闭操作时的节点电位、相位角、支路电流、构成回路的支路和切换节点的信息进行修正;节点切换结束判定装置,节点切换确定装置的结果,在有操作支路时、实施切换后修正装置,在无操作支路时、实施结果系统构成用变换装置;以及结果系统构成用变换装置,利用计算所需信息、系统条件信息和支路开闭状态,将作为其结果求出的集约系统的开放形系统结构,比照计算用系统置换回至与简并前的整个系统相对应的开放形系统结构,并且将支路的开闭状态置换为开关的开闭状态,
由此求出供电损耗量为最小的系统结构。
12.一种配电系统运行装置,所述配电系统是位于电力系统下流部分的配电系统,所述配电系统运行装置,将具有设置在每一配电电线上的配电电线引出用断路器、配电电线、以及用于将配电电线分割为几个区间的、或用于将配电电线和配电电线连接的开关的配电系统设备信息进行存储,并将开关的开闭状态的信息(下面称为开关信息)和区间负载的信息(下面称为区间信息)作为输入信息,而用于设备计划和设备运行的运行计划,其特征在于它采用:
数据读取装置,读取配电系统设备信息、开关信息、区间信息、操作者的设定可否进行开闭操作条件的设定信息;数据变换装置,依据这些输入信息,将系统置换为节点/支路,并作成分组计算所需的节点和支路关系、节点的负载信息、支路阻抗、开闭状态的分组计算所需信息、以及支路允许流经的电流值、可否操作和节点电位下降限度值的分组系统条件信息、保存支路开闭状态的分组用组别开关信息;回路检测装置,依据分组用计算所需信息和分组用系统条件信息,检测将可操作的开状态的支路设于闭合状态时而构成的回路的支路;组别判定装置,在由前述的回路检测装置检测出的支路中,将与配电变压器相对应的支路之外的支路全部作为同一组保存在支路组别信息中,且在支路组别信息中已存在作为其它的构成回路的支路而检测出的支路时,将构成该回路的支路全部作为同一组,以使全部支路属于一个组而更新支路组别信息;分组装置,其利用前述的回路检测装置和组别判定装置判断支路所属的组,并且对于除此之外的支路、使用分组用计算所需信息中的支路阻抗、节点和支路的连接关系、导纳矩阵,汇集于相关联的支路和节点,将比与属于先前求出的组的支路相连接的节点还下位的系统作为与该支路相同的组保存在支路组别信息中;计算用系统抽取装置,其利用支路组别信息,在每一组,将同一组内的支路和节点序号前装,并予以重新编排制作出分组前的支路号和节点号与开关的对应数表,同时利用分组用计算所需信息抽取出属于该组的节点的节点负载和支路阻抗,制作成节点和支路之间的关系信息,并保存在计算所需信息处,抽取出属于该组的支路的流经电流许可值和节点的电压下降限度值及支路可否操作的信息,并保存在系统条件信息中,将支路开闭状态保存在开放形系统信息中;构成回路用支路检测装置,检测对可操作的处于开状态的支路进行闭合操作时获得的构成回路的支路;切换节点检测装置,由前述的构成回路用支路检测装置检测出来的为可操作闭合状态的支路的闭合操作、与构成由该操作产生的回路的支路中进行闭合操作的支路不同的其它支路的开操作,抽取出切换连接的配电电线的节点;系统信息制作装置,用开放形系统信息、支路阻抗和节点负载,计算出支路流经电流和节点电位以及相位角;供电损耗变化量模拟计算装置,利用系统信息制作装置制作出的节点电位和相位角、由切换节点检测装置抽取出的节点的节点负载、以及由构成回路用支路检测装置抽取出的支路的支路阻抗,计算出随切换所产生的供电损耗的变化量;切换后系统检测装置,检测进行支路开闭操作后的系统是否满足流经支路的电流是否超过支路流经电流许可值、和节点电位的下降是否超过节点电位下降极限的值等的系统条件;节点切换确定装置,利用前述的供电损耗变化量模拟计算装置和切换后系统检验装置,由可进行支路开闭操作的支路组中,检测出支路操作后的系统中的满足系统条件、且供电损耗变化量在减小方向上为最大的支路操作的组作为操作支路,而在满足系统条件、且供电损耗量变化量为减小方向那样的支路操作的组不存在时、作为无操作支路;切换后修正装置,对一组支路实施开闭操作时的节点电位、相位角、支路电流、构成回路的支路和切换节点等的信息进行修正;节点切换结束判定装置,节点切换确定装置的结果,在有操作支路时、运行切换后修正装置,在无操作支路时运行结果系统构成用变换装置;各组结果系统检测装置,对于用分组装置分组后的各组,利用由前述的计算用系统抽取装置抽取出的节点和支路信息,用构成完整回路用支路检测装置、支路电流运算装置、最小电流支路抽取装置、数据修正装置、开放形系统判定装置节点切换确定装置、切换后修正装置和节点切换结束判定装置,检测出各供电损耗量为最小的系统;以及结果系统构成用变换装置,依据不同组求出的结果系统的支路开闭状态和计算所需信息的分组前后的支路序号和节点序号与开关的对应数表,变换为开关的开闭状态,
由此求出供电损耗量为最小的系统结构。
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