JP2000102171A - 電力系統電圧制御方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電力系統内の電圧制御機器を、干渉や不要な
操作を抑制しながら操作し、電力系統の電圧が適切に維
持されるように制御する。 【解決手段】 系統パターン判定手段２４０は、オンラ
インデータベース２１０から系統構成情報を取得し、知
識ベース２２０を検索して、電力系統１０の現在の系統
パターンを得る。電圧状態指標作成手段２５０は、オン
ラインデータベース２１０から各監視点の電圧を取得
し、該現在の系統パターンを基に、知識ベース２２０を
検索して各電圧監視領域の電圧値を示す電圧状態の指標
値データを作成する。制御知識選択手段２６０は、該現
在の系統パターンを基に、知識ベース２２０を検索して
制御知識を取得する。機器操作判定・実施手段２７０
は、該電圧状態の指標値データと該制御知識を基に、電
圧制御機器の操作を判断し、必要に応じて、適切な電圧
制御機器を操作する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電力系統電圧制御
方法及びその装置に関し、特に、電力系統の電圧が適正
に維持されるように制御する電力系統電圧制御方法及び
その装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電力系統は、発電から流通、消費に至ま
での巨大なシステムであり、その使命は「良質な電気を
経済的に供給する」ことである。ここで、良質な電気の
一定義として、「電圧の変動が少ない」ことが挙げられ
る。

【０００３】系統電圧の適正維持は、サービスの基本で
あるばかりでなく、電力系統の安定運転を維持するうえ
で基本となるものである。このため、電圧調整設備及び
調相設備を設置して適切な電圧維持を図ることが必要と
なっている。

【０００４】このため、電力系統の各所に各種の電圧調
整装置を配置し、電力系統の電圧調整を行っている。主
な電圧調整装置としては、変圧機器と調相機器がある。
該変圧機器の代表的なものには負荷時タップ切替付変圧
器（ＬＲＴ：Ｌｏａｄ−ｒａｔｉｏ Ｃｏｎｔｒｏｌ
Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ）があり、また、該調相機器の
代表的なものには電力用コンデンサ（ＳＣ：Ｓｔａｔｉ
ｃ Ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ），分路リアクトル等がある。

【０００５】負荷時タップ切替付変圧器（以下、ＬＲＴ
と記載）は、タップ切替により段階的に二次側電圧を調
整する。電力用コンデンサは、無効電力を発生させ、そ
の電圧調整は段階的となる。分路リアクトルは、電力用
コンデンサとは逆に、無効電力を吸収し、電圧上昇の防
止に用いられる。

【０００６】従来の電力系統電圧制御装置には、系統内
の電圧状態に応じてＬＲＴのタップや調相機器を、単独
に制御するものがあった（ローカル制御方式）。しかし
ながら、このように、ＬＲＴのタップや調相機器を、単
独に制御する場合には、各制御機器間の干渉防止が課題
となり、これを解決する発明として、例えば、特開平６
−２８４５７７号公報に記載の電力系統電圧制御方法及
び装置がある。

【０００７】また、対象となる電力系統内の全変圧設備
と全調相設備との状態を一箇所でまとめて管理する集中
型の制御方式も考えられており、このような方式とし
て、経済性や制御効果を表す目的関数を定め、この目的
関数を、ある時間断面において最適化するための設備状
態を求める方法（佐々木他「電圧・無効電力制御支援シ
ステムの開発」平成７年電気全国学会、Ｎｏ．１３４
４）や、最適潮流計算方法（ＯＰＦ：Ｏｐｔｉｃａｌ
ＰｏｗｅｒＦｌｏｗ）の概念を適用した電圧・無効電力
制御支援システムの開発方式（佐々木他「電圧・無効電
力制御支援システムの開発ＩＩ」平成７年電気学会研究
会、ＰＥ・９５・１６６）が提示されている。最適潮流
計算方法とは、多数の等式制約、不等式制約を満足しな
がら目的関数（評価関数）を最小化するアルゴリズムで
ある。この方法は、上記のような評価関数を定めて、こ
の関数値が最小となるような機器状態の組み合わせを探
索（発見）することを特徴としている。

【０００８】簡単な評価関数の例としては、例えば、各
電気所電圧の目標電圧からの絶対値の誤差の和や送電線
の電力損失の和などが考えられる。評価関数を最小とす
る制御機器の状態の組み合わせを決定するためには、膨
大な組み合わせの中から、制約条件を満足する組み合わ
せを探索する。この探索の手順は、ニュートン法や遺伝
的アルゴリズム等の各種最適化手法を用いて、最良と思
われる候補を選出し、これが、制約条件を満足している
か否かのチェックを、繰り返し、行うというものであ
る。

【０００９】また、電力系統では、急激な電圧変化に素
早く対応でき、かつ、制御機器（ＬＲＴや調相機器等）
の操作回数を最小限にすることが求められている。この
ような要請に対応した従来の技術としては、特開平６−
４３９４７号公報に記載の電圧無効電力制御装置があ
る。この電圧無効電力制御装置では、将来の電圧状態を
予測して、電圧調整用の機器制御を行っている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のローカルな
系統電圧制御方式の場合、電力系統内の複数の制御機器
間の調和を保つ機能が不足しているという問題点があっ
た。このため、各制御機器同士が矛盾する動作をした
り、干渉しあう、さらには、不要な制御動作が行われる
という問題が発生していた。このため、系統電圧の変動
が発生し、一定領域内の系統電圧の調和を図ることが困
難であった。

【００１１】一方、従来の集中制御型の系統電圧制御方
式は、以下に述べるような問題があった。まず、系統全
体が、ある目的関数（評価関数）に合致するようになる
ことを保証するものであるが、局所的な電圧のバランス
などは考慮されなかった。また、ある時間断面における
系統全体の最適性を計算しているが、次の計算周期にお
ける時間断面において、今回の計算結果に反するような
制御機器の状態（制御機器のハンチング）を導出する懸
念がある。何故ならば、各個別の制御機器の操作方針が
規定されておらず、発見的な探索方法に基づいて、個別
の機器状態の組み合わせを見つけ、この得られた組み合
わせが、前回の操作に反するかは考慮されないからであ
る。

【００１２】また、従来の集中制御型の系統電圧制御方
式は、さらに、探索した機器状態の組み合わせの妥当性
をチェックするため、制御対象系統のモデルを内部に持
ち、潮流計算によって制御を行った後の状態の評価を行
っている。このため、最新の系統構成情報（インピーダ
ンスなどを含む）などを常に保持する必要があり、ま
た、繰り返し演算を行うため、多くの計算時間を要す
る。

【００１３】また、電力系統では、系統運用の形態によ
って、系統構成が変化することがあり、この場合には、
電圧安定化を図る対象である電気所が制御対象外となっ
たり、あるいは、当該制御機器に監視点が新たに加わる
場合がある。このような場合、従来の電力系統電圧の制
御方式では、適切に電圧制御を行うことが困難であっ
た。

【００１４】本発明の目的は、上記のような問題を解決
するために、電力系統システムにおいて、系統内の制御
機器の不要な操作を防止しながら、系統内の電圧が適切
に維持されるように、効率的に制御する電力系統電圧制
御方法及びその装置を提供することである。また、さら
に、系統構成の変化が生じた場合にも、系統内の電圧が
適切に維持されるように、効率的に制御する電力系統電
圧制御方法及びその装置を提供することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の電力系統電圧制
御方法は、電力系統を複数の制御判定単位系統に分割
し、さらに、各制御判定単位系統を上位側の電圧監視領
域と下位側の電圧監視領域に分割するステップ（ａ）
と、各制御判定単位系統毎に、各電圧監視領域内の監視
点の電圧を基に、該各電圧監視領域の電圧を算出するス
テップ（ｂ）と、該各電圧監視領域の電圧を基に、電圧
が正常な範囲を逸脱している電圧監視領域を判断するス
テップと、該正常な範囲を逸脱している電圧監視領域の
電圧レベルを調整するように、適切な電圧制御機器を操
作するステップ（ｄ）とを有する。

【００１６】上記本発明の電力系統電圧制御方法によれ
ば、電力系統を複数の制御判定単位系統に分割し、更
に、各制御判定単位系統を、さらに、上位側の電圧監視
領域と下位側の電圧監視領域に分割し、各電圧監視領域
の電圧を基に、該各電圧監視領域の電圧が適正に維持さ
れるように制御するので、各電圧監視領域の電圧を調整
する電圧制御機器同士の干渉を防止し、該電圧制御機器
の不要な操作を防止することができる。

【００１７】また、本発明の電力系統電圧制御方法の一
態様においては、ステップ（ｃ）において、電圧が正常
な範囲を逸脱している下位側の電圧監視領域が存在する
か判断し、該電圧逸脱している下位側の電圧監視領域が
存在すれば、その電圧逸脱の原因が制御判定単位系統全
体の電圧レベルに問題があるのか、該下位側の電圧監視
領域とそれに対応する上位側の電圧監視領域の電圧差に
問題があるのかを判断し、ステップ（ｃ）において制御
判定単位系統全体の電圧レベルに問題があると判断され
た場合、ステップ（ｄ）において該制御判定単位系統全
体の電圧レベルを調整する役割を有する電圧制御機器を
操作し、ステップ（ｃ）において該下位側の電圧監視領
域とそれに対応する上位側の電圧監視領域の電圧差に問
題があると判断された場合、ステップ（ｄ）において該
下位側の電圧監視領域とそれに対応する上位側の電圧監
視領域の電圧差を調整する役割を有する電圧制御機器を
操作する。

【００１８】このように、電圧逸脱の原因に対応して、
電圧制御機器の操作の仕方を変えることにより、適切
に、電圧制御機器を操作して、不要な電圧制御機器の操
作を防止できる。例えば、電圧逸脱の原因が制御判定単
位系統全体の電圧レベルに問題があれば、上位側の電圧
監視領域の電圧を調整する電圧制御機器（変圧機器また
は調相機器）を操作して、制御判定単位系統全体の電圧
レベルを調整する。一方、下位側の電圧監視領域とそれ
に対応する上位側の電圧監視領域の電圧差（電圧勾配）
に問題があれば、制御判定単位系統の電圧バランスが悪
いと判断し、まず、該下位側の電圧監視領域の電圧を調
整する電圧制御機器（調相機器）を操作して、該下位側
の電圧監視領域の電圧レベルを調整する。

【００１９】また、さらに、本発明の電力系統電圧制御
方法の他の態様によれば、ステップ（ｃ）において、電
圧が上限逸脱している下位側の電圧監視領域があり、か
つ、該下位側の電圧監視領域とそれに対応する上位側の
電圧監視領域の電圧差が所定の閾値よりも大きく、か
つ、制御判定単位系統内に、電圧が下限電圧に近い下位
側の電圧監視領域が存在する場合には、ステップ（ｄ）
において、いずれの電圧制御機器も操作しない。

【００２０】このことにより、例えば、不要に、上位側
の電圧監視領域の電圧を調整する電圧制御機器（変圧機
器または調相機器）を操作して、該電圧が下限電圧に近
い下位側の電圧監視領域が下限逸脱してしまうという、
さらに、悪い状態が発生してしまう事態を防止すること
ができる。

【００２１】また、さらに、本発明の電力系統電圧制御
方法の他の態様によれば、さらに、電力系統の構成に係
わる系統構成情報を取得し、該系統構成情報に応じて、
電力系統の構成を示す系統パターンを判定するステップ
（ｅ）を備え、ステップ（ａ）において、該系統パター
ンに応じて、該電力系統を制御判定単位系統に分割する
形式と、該制御判定単位系統を上位側の電圧監視領域と
下位側の電圧監視領域に分割する形式を、動的に変更す
る。

【００２２】このことにより、電力系統の構成が変化し
ても、電圧制御機器の不要な操作を防止しながら、電力
系統の各電圧監視領域の電圧を適切に調整することがで
きる。

【００２３】また、さらに、本発明の電力系統電圧制御
方法の他の態様によれば、さらに、電力系統の構成に係
わる系統構成情報を取得し、該系統構成情報に応じて、
電力系統の構成を示す系統パターンを判定するステップ
（ｅ）と、該系統パターンに応じて、各制御判定単位系
統内の電圧制御に関する入力情報定義及び制御知識を選
択するステップ（ｆ）とを備え、ステップ（ａ）におい
て、該系統パターンに応じて、制御判定単位系統の分割
形式と、該制御判定単位系統内の上位側の電圧監視領域
と下位側の電圧監視領域の分割形式を、動的に変更し、
ステップ（ｂ）において、該系統パターンに応じて分割
される各電圧監視領域の電圧を、該入力情報定義を基に
算出し、ステップ（ｄ）において、該系統パターンに応
じて分割された各電圧監視領域の電圧を基に、電圧が正
常な範囲を逸脱している電圧監視領域を判断し、ステッ
プ（ｅ）において、該系統パターンに応じた制御知識に
基づいて、該正常な範囲を逸脱している電圧監視領域の
電圧レベルを調整するように、適切な電圧制御機器を操
作する。

【００２４】このことにより、例えば、前記入力情報定
義により、各電圧監視領域に属する監視点を正確に判断
し、各電圧監視領域の電圧を適切に算出することが可能
となる。そして、さらに、前記制御知識を用いて、各電
圧制御機器の操作をより正確に実施でき、不要な電圧制
御機器の操作を防止できる。

【００２５】本発明の電力系統電圧制御装置は、電力系
統を複数の制御判定単位系統に分割し、さらに、各制御
判定単位系統を上位側の電圧監視領域と下位側の電圧監
視領域に分割することによって得られる、該電力系統の
構成を示す系統パターンを判定する系統パターン判定手
段と、該電力系統の全ての監視点の電圧を基に、該系統
パターン判定手段によって判定された系統パターンによ
って規定される各制御判定単位系統の全ての電圧監視領
域の電圧を算出し、該各制御判定単位系統内の各電圧監
視領域の電圧を電圧状態の指標値データとして出力する
電圧状態指標作成手段と、該電圧状態指標作成手段によ
って作成された該電圧状態の指標値データを基に、各制
御判定単位系統の全体の電圧レベルと各制御判定単位系
統の上位側の電圧監視領域と下位側の電圧監視領域の電
圧差の状況を把握し、該状況に応じて、各制御判定単位
系統内の各電圧監視領域の電圧が適正になるように制御
可能な電圧制御機器を判断し、該電圧制御機器の操作を
実施する機器操作判定・実施手段とを具備する。

【００２６】上記構成の電力系統電圧制御装置によれ
ば、電力系統を複数の制御判定単位系統に分割し、さら
に、各制御判定単位系統を上位側の電圧監視領域と下位
側の電圧監視領域に分割し、各制御判定単位系統毎に、
個別に、制御判定単位系統全体の電圧レベルと制御判定
単位系統内のの上位側の電圧監視領域と下位側の電圧監
視領域の電圧差の状況を把握しながら、各制御判定単位
系統内の各電圧監視領域の電圧が適正になるように，該
各制御判定単位系統内の電圧制御機器（変圧機器または
調相機器）を選択操作するので、電圧制御機器の動作を
協調させながら、電圧制御機器を操作することが可能と
なり、電圧制御機器同士の干渉を防止できると共に、電
圧制御機器の不要な操作を防止することができる。

【００２７】また、本発明の電力系統電圧制御装置の他
の態様においては、前記機器操作判定手段は、電圧が正
常な範囲を逸脱している下位側の電圧監視領域が存在す
るか判断し、該電圧逸脱している下位側の電圧監視領域
が存在すれば、その電圧逸脱の原因が制御判定単位系統
全体の電圧レベルに問題があるのか、該下位側の電圧監
視領域と上位側の電圧監視領域の電圧差に問題があるの
かを判断し、制御判定単位系統全体の電圧レベルに問題
があると判断した場合、該制御判定単位系統全体の電圧
レベルを調整する役割を有する電圧制御機器を操作し、
一方、該下位側の電圧監視領域と上位側の電圧監視領域
の電圧差に問題があると判断した場合、該下位側の電圧
監視領域とそれに対応する上位側の電圧監視領域の電圧
差を調整する役割を有する電圧制御機器を操作する。

【００２８】このように、電圧逸脱の原因を詳細に判断
して、電圧制御機器を個々の原因に対応して適切に操作
することにより、不要な電圧制御機器の操作を防止でき
る。また、本発明の電力系統電圧制御装置の他の態様に
おいては、前記機器操作判定手段は、電圧が上限逸脱し
ている下位側の電圧監視領域があり、かつ、該下位側の
電圧監視領域と上位側の電圧監視領域の電圧差が所定の
閾値よりも大きく、かつ、制御判定単位系統内に、電圧
が下限電圧に近い下位側の電圧監視領域が存在する場合
には、いずれの電圧制御機器も操作しない。

【００２９】このことにより、例えば、不要に、上位側
の電圧監視領域の電圧を調整する電圧制御機器（変圧機
器または調相機器）を操作して、該電圧が下限電圧に近
い下位側の電圧監視領域が下限逸脱してしまうという、
さらに、悪い状態が発生してしまう事態を、未然に、防
止することができる。

【００３０】また、本発明の電力系統電圧制御装置の他
の態様においては、さらに、電力系統の各分離点におけ
る接続条件を示す系統構成情報（分離点に設置されたサ
ーキット・ブレーカ等の遮断器のオン（「入」）／オフ
（「切」）状態）に応じて変化する、該電力系統の系統
パターン毎に、制御判定単位系統の各電圧監視領域の電
圧を求めるために必要となる入力情報定義を格納する知
識ベースを備え、前記系統パターン判定手段は、取得さ
れる電力系統の系統構成情報を基に、前記知識ベースを
検索して、電力系統の系統パターンを判定し、前記電圧
状態指標作成手段は、該系統パターン判定手段によって
判定された系統パターンに基づいて、前記知識ベースを
検索して、前記知識ベースから該系統パターンに対応す
る入力情報定義を取得し、該入力情報定義に基づいて、
該系統パターンに対応する各制御判定単位系統の各電圧
監視領域に属する監視点を選択し、該各監視点の電圧デ
ータを基に、制御判定単位系統の電圧状態の指標値デー
タとなる該制御判定単位系統内の各電圧監視領域の電圧
を算出し、前記機器操作判定・実施手段は、前記電圧状
態指標作成手段によって作成された電圧状態の指標値デ
ータを基に、各制御判定単位系統毎に、個別に、制御判
定単位系統全体の電圧レベルと上位側の電圧監視領域と
下位側の電圧監視領域の電圧差の状況を把握し、該状況
に応じて、各制御判定単位系統内の各電圧監視領域の電
圧が適正になるように制御可能な電圧制御機器を判断
し、該電圧制御機器の操作を実施する。

【００３１】このように、知識ベースに、電力系統の前
記系統構成情報の各系統パターン判毎の入力情報定義を
格納するようにしたので、電力系統の制御判定単位系統
の構成が変化しても、該知識ベースを検索することによ
り、継続して、電力系統の各制御判定単位系統の各電圧
監視領域の電圧を、電圧制御機器の不要な操作を防止し
ながら、適切に、調整することができる。

【００３２】また、本発明の電力系統電圧制御方法の他
の態様においては、前記知識ベースは、さらに、電力系
統の各系統パターン毎に、各系統パターンにおける各制
御判定単位系統の電圧制御に必要な制御知識を格納す
る。そして、さらに、前記系統パターン判定手段によっ
て判定された系統パターンを基に、前記知識ベースを検
索して、前記各制御判定単位系統内の各電圧監視領域の
電圧を制御するために必要な制御知識を取得する制御知
識選択手段を備える。このような構成において、前記機
器操作判定・実施手段は、前記制御知識選択手段によっ
て取得された制御知識と前記電圧状態指標作成手段によ
って作成された電圧状態の指標値データを基に、各制御
判定単位系統毎に、個別に、制御判定単位系統全体の電
圧レベルと上位側の電圧監視領域と下位側の電圧監視領
域の電圧差の状況を把握し、該状況に応じて、各制御判
定単位系統内の各電圧監視領域の電圧が適正になるよう
に制御可能な電圧制御機器を判断し、該電圧制御機器の
操作を実施する。

【００３３】このように、知識ベースに、さらに、電力
系統の各系統パターンにおける各制御判定単位系統の電
圧制御に必要な制御知識を格納するようにしたので、電
力系統の制御判定単位系統の構成が変化しても、該知識
ベースを検索することにより、各制御判定単位系統の特
性に対応しながら、各電圧監視領域の電圧の調整を、電
圧制御機器の不要な操作を防止しながら、適切、かつ、
スムーズに、継続運用することができる。

【００３４】本発明の他の電力系統電圧制御装置は、電
力系統を複数の制御判定単位系統に分割し、さらに、各
制御判定単位系統を上位側の電圧監視領域と少なくとも
１つの下位側の電圧監視領域に分割することによって得
られる、該電力系統の各構成を示す各系統パターン、該
各系統パターンに応じて該電力系統内の各電圧監視領域
の電圧を求めるために必要な情報である入力情報定義、
及び該各系統パターン毎の各制御判定単位系統内の各電
圧監視領域の電圧制御に関する制御知識を格納する知識
ベースと、オンラインで収集される、電力系統の構成を
判定するために使用される系統構成情報及び該電力系統
内の全ての監視点の電圧を格納するオンラインデータベ
ースと、該オンラインデータベースから前記系統構成情
報を取得して、その系統構成情報を基に、該知識ベース
を検索して、電力系統の構成を示す系統パターンを判定
する系統パターン判定手段と、前記オンラインデータベ
ースから、電力系統内の全ての監視点の電圧データを取
得し、該系統パターン判定手段によって判定された系統
パターンに基づいて、前記知識ベースから、該系統パタ
ーンに対応する入力情報定義を取得し、該入力情報定義
に基づき、該各電圧監視領域の電圧を、電圧状態指標値
データとして算出する電圧状態指標作成手段と、前記系
統パターン判定手段によって判定された系統パターンを
基に、前記知識ベースを検索して、前記各制御判定単位
系統内の各電圧監視領域の電圧を制御するために必要な
制御知識を取得する制御知識選択手段と、該制御知識選
択手段によって取得された制御知識と前記電圧状態指標
作成手段によって作成された電圧状態の指標値データを
基に、電力系統内の各電圧制御機器の操作の必要性の有
無を各制御判定単位系統毎に判定して、その判定結果に
基づいて、該各制御判定単位系統内の各電圧制御機器
を、必要に応じて、適切に操作し、各制御判定単位系統
毎に、個別に、該各制御判定単位系統内の各電圧監視領
域の電圧を調整する機器操作判定・実施手段とを備え
る。

【００３５】このように、電力系統の系統構成情報と各
監視点の電圧データを、オンラインでオンラインデータ
ベースに収集するので、オンラインデータベースと知識
ベースを検索することにより、電力系統の系統パターン
が変化しても、そのの変化を即時に認識して、電力系統
の系統パターンの変化にリアルタイムで対応しながら、
各電圧監視領域の電圧の適切な調整を、電圧制御機器の
不要な操作を防止しながら継続して実施することがで
き、さらに、該電圧制御機器の操作を、より適切、か
つ、緻密に、実施することができる。

【００３６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しなら、本発明
の実施形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態の
電力系統電圧制御装置のシステム構成を示すブロック図
である。

【００３７】電力系統１０は、発電所と該発電所で生成
された電力を需要家まで配電する電力流通設備から成る
電力システムである。該電力流通設備は、架空送電線、
地中送電線、及び変電所等の各構成要素から成る。

【００３８】図２は、電力系統１０の一構成例を示す図
である。同図において、Ａ−１，Ａ−２，・・・、Ａ−
９及びＢ−１，Ｂ−２，・・・、Ｂ−８は、電気所（変
電所）を示している。ＬＲＴ等の変圧機器Ｔｒ１，Ｔｒ
２及び電力用コンデンサ（ＳＣ：Ｓｔａｔｉｃ Ｃｏｎ
ｄｅｎｓｅｒ）から成る調相機器ＳＣ１，ＳＣ２，・・
・、ＳＣ５は、適切な変電所に設置される。

【００３９】一般に、電力系統は、同図に示すように、
発電所（不図示）を頂点として、各分岐点に送電用変電
所や配電用変電所が設置される放射形状のシステムであ
る。発電所と各分岐点に設置される変電所は、相互に、
送電線並びに配電線等で、主に、樹枝状に接続されなが
ら、階層構成のシステムを構成している。したがって、
本実施形態では、系統内に設置された変圧機器の二次側
母線を制御判定単位系統の上端とし、そこから下って次
の変圧機器の一次側母線または負荷端までを制御判定単
位系統の下端とする。さらに、常時は、分離されている
連絡線がある場合には、その連絡線の分離点をもって、
制御判定単位系統を区分する。

【００４０】上記の区分定義に基づき、図２の電力系統
１０を、制御判定単位系統１１０（以下、便宜上、制御
判定単位系統１と記載）と制御判定単位系統１２０（以
下、便宜上、制御判定単位系統２と記載）に区分する。
同図の電力系統１０では、分離点１３１に設置された遮
断器であるサーキット・ブレーカＣＢ１（ＣＢ：Ｃｉｒ
ｃｕｉｔ Ｂｒｅａｋｅｒ）は、常時、切断（オフ）さ
れているものとする。一方、他の分離点１３２に設置さ
れたサーキット・ブレーカＣＢ２は、常時、接続（オ
ン）されているものとする。本実施形態では、このよう
に、上記区分定義に基づき、電力系統１０を、２つの制
御判定単位系統１、２に分けて、各制御判定単位系統
１、２毎に、個別に、電圧制御するものである。

【００４１】また、さらに、後述する方法により、各制
御判定単位系統１、２を、上位側の電圧監視領域と下位
側の電圧監視領域に区分する。具体的には、制御判定単
位系統１を、第１の上位側の電圧監視領域１１１と第１
の下位側の電圧監視領域１１３（下位側の電圧監視領域
１）及び第２の下位側の電圧監視領域１１４（下位側の
電圧監視領域２）に区分する。また、同様にして、制御
判定単位系統２を、第２の上位側の電圧監視領域１２１
と第３の下位側の電圧監視領域１１５ａ（下位側の電圧
監視領域３）に区分する。尚、第２の上位側の電圧監視
領域１２１と第３の下位側の電圧監視領域１１５ａは、
上述したように、サーキット・ブレーカＣＢ２を介し
て，常時、接続（連絡）されているものとする。また、
図２では、省略しているが、電気所（変電所）Ｂ−７，
Ｂ−８も、不図示の調相機器によって、電圧制御が実施
される下位側の電圧監視領域に属することになる。

【００４２】電力系統においては、分離点には、例え
ば、サーキット・ブレーカのような遮断器が設置され、
この遮断器をオン／オフ（切／入）することにより、相
互の制御判定単位系統または相互の電圧監視領域を、電
気的に接続／遮断可能である。また、この遮断器のオン
／オフは、電力会社の担当者が、現地で、直接、操作す
るのが一般的である。尚、この遮断器のオン／オフ状態
は、監視データとして、オンライン制御により、リアル
タイムで、所定の変電所に設置された制御所（集中監視
制御装置）、すなわち、本実施形態の電力系統電圧制御
装置２０が設けられる制御所に収集されるようになって
いる。

【００４３】上述したように、制御判定単位系統は、分
離点に設置されたサーキット・ブレーカのような遮断器
のオン／オフによって、明確に区分されるのに対し、電
圧監視領域は、現実には、互いに、オーバーラップす
る。本実施形態では、調相機器（ＳＣ）の制御感度が、
該調相機器（ＳＣ）から、物理的に、距離が遠くに離れ
るほど小さくなることに着目して、例えば、ある調相機
器（ＳＣ）の制御感度がある一定値以上の領域を、該調
相機器（ＳＣ）の電圧監視領域と定義する。この制御感
度に応じた電圧監視領域の分割例を図３に示す。

【００４４】図３に示された例では、ある調相機器（Ｓ
Ｃ）の操作に対する電圧変化量（感度）が０．５ＫＶ
（キロ・ボルト）以上の領域を、該調相機器（ＳＣ）の
電圧監視領域と定義している。尚、制御感度は、例え
ば、実際の計測値やシミュレーション等による計算結果
など、予め、求められたものを使用する。

【００４５】図３に示す例においては、電気所（変電
所）１、２は、調相機器ＳＣ１１の操作による電圧変化
量（ＫＶ）がそれぞれ、１．２ＫＶ，１．０ＫＶであ
り、かつ、調相機器ＳＣ１２の操作による電圧変化量
（ＫＶ）がそれぞれ、０．１ＫＶ，０．３ＫＶであるた
め、調相機器ＳＣ１１の監視領域である電圧監視領域１
に属することになる。また、電気所（変電所）４、５
は、調相機器ＳＣ１２の操作による電圧変化量（ＫＶ）
がそれぞれ、１．３ＫＶ，０．９ＫＶであり、かつ、調
相機器ＳＣ１１の操作による電圧変化量（ＫＶ）がそれ
ぞれ、０．１ＫＶ，０．２ＫＶであるため、調相機器Ｓ
Ｃ１２の監視領域である電圧監視領域２に属することに
なる。また、電気所（変電所）３は、調相機器ＳＣ１１
の操作による電圧変化量（ＫＶ）が０．６ＫＶであり、
かつ、調相機器ＳＣ１２の操作による電圧変化量（Ｋ
Ｖ）が０．５ＫＶであるため、調相機器ＳＣ１１の監視
領域である電圧監視領域１と調相機器ＳＣ１２の監視領
域である電圧監視領域２の両方に属することになる。

【００４６】図３に示すような分割方式により、図２に
示す制御判定単位系統１において、変電所Ａ−４は、第
１の上位側の電圧監視領域１１１と第２の下位側の電圧
監視領域１１４（下位側の電圧監視領域２）の両方に属
することになる。

【００４７】次に、各制御判定単位系統内に設置された
変圧機器及び調相機器の役割の区分方法について説明す
る。制御判定単位系統の上端（上位側の電圧監視領域）
に設置された変圧機器やその二次側母線に接続された調
相機器の制御効果は当該制御判定単位系統全体に及ぶた
め、これらの機器を系統全体の電圧レベルを調整する役
割（機能）を持つ機器と定義する。

【００４８】図２の電力系統１０では、変圧機器Ｔｒ
１、Ｔｒ２、調相機器ＳＣ１，ＳＣ５が、このような機
器に該当する。また、上記以外の電圧制御機器の制御効
果は、主に、当該制御判定単位系統の末端付近に及ぶた
め、これらの機器を上位側の電圧監視領域と下位側の電
圧監視領域の電圧差、すなわち、上位側の電圧監視領域
と下位側の電圧監視領域の電圧勾配を調整する役割（機
能）を持つ機器と定義する。図２の電力系統１０では、
調相機器ＳＣ２，ＳＣ３，ＳＣ４が、このような機器に
該当する。

【００４９】上述した、制御判定単位系統及び電圧監視
領域の区分方法により、図２の電力系統１０は、制御判
定単位系統１、２の２つの制御判定単位系統に区分され
る。そして、さらに、制御判定単位系統１が、第１の上
位側の電圧監視領域１１１と第１及び第２の下位側の電
圧監視領域１１３、１１４に区分される。また、制御判
定単位系統２が、第２の上位側の電圧監視領域１２１と
第３の下位側の電圧監視領域１１５ａ等に区分される。

【００５０】制御判定単位系統１の第１の上位側の電圧
監視領域１１１には、変圧機器Ｔｒ１と調相機器ＳＣ１
が設けられている。また、制御判定単位系統１の第１及
び第２の下位側の電圧監視領域１１３、１１４には、そ
れぞれ、調相機器ＳＣ２，３が設けられている。また、
制御判定単位系統２の第２の上位側の電圧監視領域１２
１には、変圧機器Ｔｒ２と調相機器ＳＣ５が設けられて
いる。また、制御判定単位系統２の第３の下位側の電圧
監視領域１１５ａには、調相機器ＳＣ４が設けられてい
る。

【００５１】電力系統１０内の各電圧監視領域内には、
複数の電圧監視点が設けられており、それらの電圧監視
点で測定された各電気所（変電所）の電圧値を基に、各
電圧監視領域の重み付きの平均電圧値が、「電圧監視領
域」の電圧値として電力系統電圧制御装置２０で算出さ
れる。各「電圧監視領域」の電圧値は、下記の式（１）
により、算出される。

【００５２】 「電圧監視領域」の電圧値＝｛Σ（Ｖｉ・Ｗｉ｝／ΣＷｉ｝ ・・・（１） 但し、Ｖｉ：電気所（変電所）ｉの電圧 Ｗｉ：電気所（変電所）ｉの重み係数 各電気所ｉ（ｉ＝１，２，・・・）の電圧値Ｖｉは、当
該監視点に設置された測定器により計測され、オンライ
ンデータとして、定期的に、有線または無線の通信回線
を介して電力系統電圧制御装置２０に送信される。ま
た、電力系統１０の各サーキット・ブレーカのステイタ
スデータ（遮断または接続を示すデータ）もオンライン
データとして、電力系統電圧制御装置２０に送信され
る。各電気所ｉの電圧値Ｖｉは、電力系統電圧制御装置
１０が、各電圧監視領域の電圧値を算出するために使用
される。また、各サーキット・ブレーカＣＢｊ（ｊ＝
１、２、・・・）のステイタスデータ（系統構成情報）
は、後述するように、電力系統電圧制御装置２０が、電
力系統１０の制御判定単位系統を認識（区分）するため
の情報として利用される。

【００５３】次に、図１の電力系統電圧制御装置２０の
構成について、説明する。電力系統電圧制御装置２０
は、コンピュータや電力系統１０から送信されるオンラ
インデータ収集用の通信制御装置、さらには外部記憶装
置等を備えた情報処理システムである。

【００５４】該外部記憶装置には、オンラインデータベ
ース２１０及び知識ベース２２０のデータ格納ファイル
が実装されている。オンラインデータベース２１０に
は、該通信制御装置を介して、電力系統１０から送信さ
れる前記オンラインデータ（各電気所ｉの電圧値Ｖｉ及
びサーキット・ブレーカＣＢｊのステイタスデータ）が
逐次、蓄積・更新される。知識ベース２２０は、データ
間のリンク情報、系統の接続条件、及び各電圧制御機器
（変圧機器、調相機器）の制御に必要な入力情報定義並
びに制御知識を格納している。該入力情報定義並びに該
制御知識は、監視点名（電気所名）、各監視点（電気
所）の重み係数、各電圧制御機器が担当する電圧監視領
域の目標電圧、上限電圧、下限電圧並びに閾値（第１及
び第２の閾値）等から成る。尚、データ間のリンク情報
は、知識ベース２２０内の互いに関係するデータ項目間
をリンクするポインタ情報である。

【００５５】オンラインデータベース２１０及び知識ベ
ース２２０は、それぞれ、専用のＤＢＭＳ（データベー
ス管理システム）により、維持・運用される。図４は、
知識ベース２２０の構成の一部を示す図である。

【００５６】同図に示す様に、知識ベース２２０には、
電力系統１０における２種類の「系統の接続条件」，す
なわち、｛（サーキット・ブレーカＣＢ１＝〔Ｏ
Ｎ〕）かつ（サーキット・ブレーカＣＢ２＝〔ＯＦ
Ｆ〕）｝、｛（サーキット・ブレーカＣＢ１＝〔ＯＦ
Ｆ〕）かつ（サーキット・ブレーカＣＢ２＝〔Ｏ
Ｎ〕）｝のそれぞれに対応する系統パターンが、パター
ン１、２である旨の知識が格納されている。図１の電力
系統１０は、パターン２に対応するものである。したが
って、ここでは、パターン２に関する知識情報について
説明する。

【００５７】知識ベース２２０には、パターン２が、図
２に示す制御判定単位系統１と制御判定単位系統２から
構成される旨の知識が格納されている。また、さらに、
制御判定単位系統１及び制御判定単位系統２内に設けら
れた全ての電圧制御機器（制御機器）の名称（制御知識
番号）、及び機器操作判定・実施手段２７０が、それら
の電圧制御機器を制御するために必要な「制御知識」も
格納されている。すなわち、制御判定単位系統１に関し
ては、変圧機器の名称Ｔｒ１（２−１）、調相機器の名
称ＳＣ１（２−２）〜ＳＣ３（２−４）に関する制御知
識が格納されている。また、制御判定単位系統２に関し
ては、変圧機器の名称Ｔｒ２（２−６）、調相機器の名
称ＳＣ４（２−５）、ＳＣ５（２−７）に関する制御知
識が格納されている。また、知識ベース２２０には、さ
らに、電圧状態指標作成手段２５０が、電力系統１０の
系統パターンに応じて、各電圧監視領域の電圧を算出す
るために使用する「入力情報定義」も、格納されてい
る。

【００５８】次に、知識ベース２２０に格納されてい
る、各電圧制御機器に関する「制御知識」及び上記各電
圧監視領域の電圧を算出するために使用される「入力情
報定義」について、説明する。

【００５９】まず、各電圧制御機器が属する電圧監視領
域に関する知識が、その名称（制御知識番号）に対応付
けられて格納されている。この知識により、変圧機器Ｔ
ｒ１と調相機器ＳＣ１が制御判定単位系統１の上位側の
電圧監視領域１１１に設置され、調相機器ＳＣ２が制御
判定単位系統１の下位側の電圧監視領域２（第２の下位
側の電圧監視領域１１４）に、調相機器ＳＣ３が制御判
定単位系統１の下位側の電圧監視領域１（第１の下位側
の電圧監視領域１１３）に、変圧機器Ｔｒ２と調相機器
ＳＣ５が制御判定単位系統２の上位側の電圧監視領域１
２１に、調相機器ＳＣ４が制御判定単位系統２の下位側
の電圧監視領域３（第３の下位側の電圧監視領域１１
５）に設置されていることを知ることができる。

【００６０】知識ベース２２０には、さらに、各電圧制
御機器の属する電圧監視領域に関する知識も格納されて
いる。すなわち、制御判定単位系統１に関しては、上位
側の電圧監視領域１１１内には、監視点として変電所Ａ
−３，Ａ−４が存在し、下位側の電圧監視領域２には変
電所Ａ−４，Ａ−６、Ａ−１，Ａ−２が存在し、下位側
の電圧監視領域１には変電所Ａ−５〜Ａ−９が存在する
旨の知識が格納されている。同様にして、制御判定単位
系統２に関しては、上位側の電圧監視領域１２１内に
は、監視点として変電所Ｂ−５，Ｂ−６が存在し、下位
側の電圧監視領域３には変電所Ｂ−１〜Ｂ−４が存在す
る旨の知識が格納されている。この知識により、各電圧
監視領域内に存在する監視点（変電所）に関する情報を
取得することができる。

【００６１】また、知識ベース２２０には、上記各監視
点（変電所）の重み係数Ｗｉ（前記式（１）で用いられ
る係数）に関する知識も格納されている。監視点（変電
所）Ａ−１、Ａ−２、Ａ−６、Ｂ−１、Ｂ−２の重み係
数Ｗｉは“１”、監視点（変電所）Ａ−４、Ａ−５、Ｂ
−３、Ｂ−４、Ｂ−５の重み係数Ｗｉは“２”、監視点
（変電所）Ａ−３、Ａ−７、Ａ−８の重み係数Ｗｉは
“３”に設定されている。この知識により、前記式
（１）を用いて、各電圧監視領域の重み付き平均電圧を
算出することができる。

【００６２】ところで、上述した、各系統パターン毎
の、「各電圧監視領域に属する監視点に関する知識」及
び「該監視点の重み係数Ｗｉ」は、電圧状態指標作成手
段２５０が、電力系統１０の系統パターンに応じて、各
電圧監視領域の電圧を算出するために用いられる「入力
情報定義」である。

【００６３】また、さらに、知識ベース２２０には、制
御知識として、各電圧制御機器が制御を担当する電圧監
視領域以外に、各電圧監視領域に関する、目標電圧、上
限電圧、及び下限電圧に関する知識が格納されている。
制御判定単位系統１に関しては、上位側の電圧監視領域
１１１の目標電圧、上限電圧、下限電圧は、それぞれ、
６７〔ＫＶ〕、６８〔ＫＶ〕、６６〔ＫＶ〕に、下位側
の電圧監視領域１の目標電圧、上限電圧、下限電圧は、
それぞれ、６６〔ＫＶ〕、６７〔ＫＶ〕、６５〔ＫＶ〕
に、下位側の電圧監視領域２の目標電圧、上限電圧、下
限電圧は、それぞれ、６６〔ＫＶ〕、６７〔ＫＶ〕、６
５〔ＫＶ〕に、設定されている。また、制御判定単位系
統２に関しては、上位側の電圧監視領域１２１の目標電
圧、上限電圧、下限電圧は、それぞれ、６７〔ＫＶ〕、
６８〔ＫＶ〕、６６〔ＫＶ〕に、下位側の電圧監視領域
３の目標電圧、上限電圧、下限電圧は、それぞれ、６６
〔ＫＶ〕、６７〔ＫＶ〕、６５〔ＫＶ〕に設定されてい
る。この制御知識により、各電圧監視領域の下限逸脱、
上限逸脱を判断できると共に、各電圧監視領域の適正な
電圧を知ることができる。

【００６４】また、図４には図示されていないが、知識
ベース２２０には、さらに、他の制御知識として、各制
御判定単位系統内に下限逸脱または上限逸脱している下
位側の電圧監視領域が存在する場合において、電圧制御
機器（変圧機器、調相機器）の操作を判断するための指
標値として用いられる閾値（第１の閾値Ｔｈ１、第２の
閾値Ｔｈ２）も格納されている。この閾値の利用方法に
ついては、後述する。

【００６５】同様にして、パターン１の系統パターンに
関しても、上記入力情報定義及び制御知識が格納されて
いる。尚、上記閾値は、電力系統１０内で一元的に設け
られてもよく、また、各制御判定単位系統毎に、個別
に、設けられてもよく、様々な設定方法が考えられう
る。

【００６６】尚、図４は、知識ベース２２０の一例であ
り、実際には、知識ベース２２０には、電力系統１０の
とりうる全ての接続条件の数（系統パターン数）に応じ
て、各系統パターンに関する知識情報（制御知識、入力
情報定義等）が格納される。

【００６７】系統パターン判定手段２４０は、オンライ
ンデータベース２１０から、現在の系統構成情報（サー
キット・ブレーカのステイタスデータ）を取得して、こ
れを上述した知識ベース２２０に格納されている「系統
の接続条件」項目と照合することにより、電力系統１０
の現在の系統パターンを判定し、該系統パターンを電圧
状態指標作成手段２５０と制御知識選択手段２６０に出
力する。

【００６８】電圧状態指標作成手段２５０は、系統パタ
ーン判定手段２４０から現在の系統パターン情報を入力
すると、オンラインデータベース２１０から、電力系統
１０内の各監視点（電気所）の電圧値を読みだすと共
に、知識ベース２２０から該各監視点（電気所）の重み
係数Ｗｉを入力し、電力系統１０内の各電圧監視領域の
電圧値を、前記式（１）により算出する。そして、該各
電圧監視領域の電圧値を、電圧状態の指標値データとし
て機器操作判定・実施手段２７０に出力する。

【００６９】制御知識選択手段２６０は、系統パターン
判定手段２４０から現在の系統パターン情報を入力する
と、該系統パターン情報をキーとして、知識ベース２２
０を検索して、該知識ベース２２０から、電力系統１０
内の各電圧監視領域の電圧値を調整するために使用する
電圧制御機器（変圧機器、調相機器）の制御知識を取得
する。

【００７０】機器操作判定・実施手段２７０は、電圧状
態指標作成手段２５０から定期的に入力される上記電圧
状態の指標値データと制御知識選択手段２６０から入力
される制御知識を基に、電力系統１０内の各電圧監視領
域の電圧値が適切に維持されるように、電力系統１０内
の電圧制御機器を制御する。この制御は、適切な電圧制
御機器に操作指令信号を送信するオンライン制御によっ
て実施される。

【００７１】次に、上記構成の電力系統電圧制御装置２
０の動作を説明する。まず、図５のフローチャート、及
び図６乃至図１２を参照しながら、機器操作判定・実施
手段２７０の動作を説明する。図５は、機器操作判定・
実施手段２７０の制御操作フローを示す図であり、この
フローチャートに示す処理は、所定の周期で実施され
る。

【００７２】図５のフローチャートの説明を始める前
に、機器操作判定・実施手段２７０が電圧制御機器（変
圧機器及び調相機器）を制御する際に使用する指標値で
ある第１の閾値Ｔｈ１及び第２の閾値Ｔｈ２について説
明する。これらの閾値は知識ベース２２０に格納されて
いる制御知識である。

【００７３】図６は第１の閾値Ｔｈ１及び第２の閾値Ｔ
ｈ２を説明するための図である。第１の閾値Ｔｈ１は、
機器操作判定・実施手段２７０が、「下位側の電圧監
視領域ｎ（ｎ＝１，２，・・・）の電圧が下限逸脱して
いても、上位側の電圧監視領域の電圧は下限逸脱してい
ない」状態を判定するために用いる指標値である。

【００７４】図６（ａ）に示すように、第１の閾値Ｔｈ
１は、例えば、下記の式（２）によって定義される。 第１の閾値Ｔｈ１＝［上位側の電圧監視領域の下限電圧］−［下位側の電圧監 視領域の下限電圧］＋ａ ・・・（２） 尚、ａは正の数値であり、第１の閾値Ｔｈ１＞０とな
る。

【００７５】機器操作判定・実施手段２７０は、この第
１の閾値Ｔｈ１を用いることにより、上位側の電圧監視
領域の電圧は直接には判定せず、上位側の電圧監視領域
と下位側の電圧監視領域の電圧差によって、間接的に上
記の状態を判定する。

【００７６】図６（ａ）に示す状態においては、上位側
の電圧監視領域の電圧は正常であるが、下位側の電圧監
視領域ｎは下限逸脱を示しており、上位側の電圧監視領
域と下位側の電圧監視領域ｎの電圧差Ｖ１は、第１の閾
値Ｔｈ１よりも大きくなっている。

【００７７】第２の閾値Ｔｈ２は、機器操作判定・実施
手段２７０が、「下位側の電圧監視領域の電圧が上限
逸脱を示している場合には、上位側の電圧監視領域の電
圧も当然上限逸脱しているであろう」という状態を判定
するために用いる指標値である。

【００７８】図６（ｂ）に示すように、第２の閾値Ｔｈ
２は、例えば、下記の式（３）によって定義される。 第２の閾値Ｔｈ２＝［上位側の電圧監視領域の上限電圧］−［下位側の電圧監 視領域の上限電圧］＋ｂ ・・・（３） 尚、ｂは正の数値であり、第２の閾値Ｔｈ２＞０とな
る。

【００７９】機器操作判定・実施手段２７０は、この第
２の閾値Ｔｈ２を用いることにより、上位側の電圧監視
領域の電圧は直接には判定せず、上位側の電圧監視領域
と下位側の電圧監視領域の電圧差によって、上記の状
態を判定する。

【００８０】図６（ｂ）に示す状態においては、下位側
の電圧監視領域ｎの電圧は上限逸脱を示しており、上位
側の電圧監視領域の電圧も上限逸脱を示しており、上位
側の電圧監視領域と下位側の電圧監視領域ｎの電圧差Ｖ
２は、第２の閾値Ｔｈ２よりも大きくなっている。

【００８１】第１の閾値Ｔｈ１と第２の閾値Ｔｈ２の大
小関係は、実際に設定してある、上限電圧、下限電圧
や、電力系統１０の運用方針等によって変化するが、電
力系統の運用においては、一般に、上限逸脱よりも、下
限逸脱が発生することを警戒するので、「第２の閾値Ｔ
ｈ２＜第１の閾値Ｔｈ１」と設定されるのが望ましいと
考えられる。

【００８２】上記説明から知れるように、第１の閾値Ｔ
ｈ１及び第２の閾値Ｔｈ２は、共に、上位側の電圧監視
領域と下位側の電圧監視領域の電圧差を図るための尺度
である。

【００８３】次に、図５のフローチャートの説明を、図
７乃至図１２を参照しながら説明する。まず、「電圧
が下限逸脱を示している下位側の電圧監視領域が存在す
るか」を判断し（ステップＳＡ１）、存在すれば（ステ
ップＳＡ１，ＹＥＳ），「該下限逸脱した下位側の電
圧監視領域と当該上位側の電圧監視領域の電圧差が第１
の閾値Ｔｈ１よりも大きいか」判断する（ステップＳＡ
２）。大きければ（ステップＳＡ２，ＹＥＳ）、前記下
位側の電圧監視領域の電圧と前記上位側の電圧監視領域
の電圧が、系統状態６にあると判断し、「下位側の電圧
監視領域の電圧を調整する調相機器の内、前記下限逸脱
を発生している下位側の電圧監視領域に最も高い制御効
果を及ぼす調相機器を操作して、前記上位側の電圧監視
領域と前記下位側の電圧監視領域の電圧差が小さくなる
ように制御する操作Ｃ」を実施し（ステップＳＡ３）、
処理を終了する。

【００８４】上記ステップＳＡ１〜ＳＡ３の処理を、図
７に示す具体例により、説明する。図７（ａ）は、前記
系統状態６を示す図であり、図２の制御判定単位系統１
において、第１の下位側の電圧監視領域１１３（下位側
の電圧監視領域１）が下限逸脱を示しており、第１の上
位側の電圧監視領域１１１と第１の下位側の電圧監視領
域１１３の電圧差は第１の閾値Ｔｈ１よりも大きくなっ
ている。このような場合、機器操作判定・実施手段２７
０は、ステップＳＡ３において、調相機器ＳＣ３を制御
して、図７（ｂ）に示すように、第１の下位側の電圧監
視領域１１３の電圧レベルを上げて、該第１の下位側の
電圧監視領域１１３の電圧が正常（上限電圧と下限電圧
の範囲内）となるように制御する（操作Ｃ）。操作Ｃを
実施後の図７（ｂ）に示す状態においては、第１の下位
側の電圧監視領域１１３の下限逸脱は解消され、電圧は
正常に戻っている。

【００８５】再び、図５のフローチャートの説明に戻
る。ステップＳＡ２において、前記下限逸脱した下位側
の電圧監視領域と当該上位側の電圧監視領域との電圧差
が第１の閾値Ｔｈ１以下の場合には（ステップＳＡ２，
ＮＯ），系統状態５にあると判断し、「上位側の電圧監
視領域の変圧機器または調相機器を制御して、該上位側
の電圧監視領域の電圧レベルを上げる操作Ｄ」を実施し
（ステップＳＡ４）、処理を終了する。

【００８６】上記ステップＳＡ１、ＳＡ２、ＳＡ４の処
理を、図８に示す具体例により、説明する。図８（ａ）
は、前記系統状態５を示す図であり、図２の制御判定単
位系統１において、第１の下位側の電圧監視領域１１３
（下位側の電圧監視領域１）が下限逸脱を示しており、
第１の上位側の電圧監視領域１１１と第１の下位側の電
圧監視領域１１３の電圧差は第１の閾値Ｔｈ１よりも小
さくなっている。すなわち、制御判定単位系統１の全体
の電圧レベルが低い状態になっている。

【００８７】このような場合、機器操作判定・実施手段
２７０は、ステップＳＡ４において、変圧機器Ｔｒ１ま
たは調相機器ＳＣ１を制御して、図８（ｂ）に示すよう
に、制御判定単位系統１の全体の電圧レベルを上げるこ
とにより、第１の上位側の電圧監視領域１１１及び第１
の下位側の電圧監視領域１１３の電圧レベルを上げて、
該第１の上位側の電圧監視領域１１１及び該第１の下位
側の電圧監視領域１１３の電圧が正常（上限電圧と下限
電圧の範囲内）となるように制御する（操作Ｄ）。操作
Ｄを実施後の図８（ｂ）に示す状態においては、第１の
上位側の電圧監視領域１１１の電圧と第１の下位側の電
圧監視領域１１３は正常になったものの、第２の下位側
の電圧監視領域１１４の電圧が上限逸脱の状態となって
しまっている。この状態において、第１の上位側の電圧
監視領域１１１と第２の下位側の電圧監視領域１１３の
電圧差は第２の閾値Ｔｈ２よりも小さくなっている（系
統状態４）。

【００８８】このように、操作Ｄの実施により、系統状
態４に遷移した場合には、機器操作判定・実施手段２７
０は、次回に、後述する操作Ａを実施して、第２の下位
側の電圧監視領域１１４の電圧が正常になるように制御
する。

【００８９】再び、図５のフローチャートの説明に戻
る。ステップＳＡ１において、電圧が下限逸脱を示して
いる下位側の電圧監視領域が存在しないと判断した場合
には（ステップＳＡ１，ＮＯ），次に、「電圧が上限
逸脱を示している下位側の電圧監視領域が存在するか」
を判断する（ステップＳＡ５）。そして、存在する場合
（ステップＳＡ５，ＹＥＳ），「該上限逸脱している
下位側の電圧監視領域と当該上位側の電圧監視領域の電
圧差が第２の閾値Ｔｈ２よりも小さいか」を判断する
（ステップＳＡ６）。小さければ（ステップＳＡ６，Ｙ
ＥＳ）、前記系統状態４にあると判断して、「下位側の
電圧監視領域の調相機器の内、前記上限逸脱を発生して
いる下位側の電圧監視領域の電圧に最も高い制御効果を
及ぼす調相機器を操作して、該下位側の電圧監視領域と
前記当該上位側の電圧監視領域との電圧差を大きくする
ように制御する操作Ａを実施し（ステップＳＡ７）、処
理を終了する。

【００９０】上記ステップＳＡ１、ＳＡ５、ＳＡ６、Ｓ
Ａ７の処理を、図９に示す具体例により、説明する。図
９（ａ）は、前記系統状態４を示す図であり、図２の制
御判定単位系統１において、第１の下位側の電圧監視領
域１１３（下位側の電圧監視領域１）が上限逸脱を示し
ており、第１の上位側の電圧監視領域１１１と第１の下
位側の電圧監視領域１１３の電圧差は第２の閾値Ｔｈ２
よりも小さくなっている。こような場合、機器操作判定
・実施手段２７０は、ステップＳＡ７において、調相機
器ＳＣ３を制御して、図９（ｂ）に示すように、第１の
下位側の電圧監視領域１１３の電圧レベルを下げて、該
第１の下位側の電圧監視領域１１３の電圧が正常（上限
電圧と下限電圧の範囲内）となるように制御する（操作
Ａ）。操作Ａを実施後の図９（ｂ）に示す状態において
は、第１の上位側の電圧監視領域１１１と第１の下位側
の電圧監視領域１１３の電圧差が大きくなり、両領域
共、電圧が正常になっている。

【００９１】再び、図５のフローチャートの説明に戻
る。ステップＳＡ６において、該上限逸脱している下位
側の電圧監視領域と当該上位側の電圧監視領域の電圧差
が第２の閾値Ｔｈ２よりも小さくなければ（ステップＳ
Ａ６、ＮＯ）、次に、「電圧が下限電圧（下限値）に
近い電圧監視領域は存在しない」かを判断する（ステッ
プＳＡ８）。存在しなければ（ステップＳＡ８、ＹＥ
Ｓ）、系統状態３にあると判断して、「上位側の電圧監
視領域の変圧機器または調相機器を操作して、制御判定
単位系統全体の電圧レベルを下げる操作Ｂを実施し（ス
テップＳＡ９）、処理を終了する。

【００９２】上記ステップＳＡ１、ＳＡ５、ＳＡ６、Ｓ
Ａ８、ＳＡ９の処理を、図１０に示す具体例により、説
明する。図１０（ａ）は、前記系統状態３を示す図であ
り、図２の制御判定単位系統１において、第１の下位側
の電圧監視領域１１３（下位側の電圧監視領域１）が上
限逸脱を示しており、第２の下位側の電圧監視領域１１
４（下位側の電圧監視領域２）の電圧は目標電圧に近
く、下限電圧には近くなっていない。このように、制御
判定単位系統１の全体の電圧レベルが高く、かつ、下限
電圧に近い電圧監視領域が存在しない場合には、機器操
作判定・実施手段２７０は、ステップＳＡ９において、
変圧機器Ｔｒ１または調相機器ＳＣ１を制御して、図１
０（ｂ）に示すように、制御判定単位系統１の全体の電
圧レベルを下げて、制御判定単位系統１内の全ての電圧
監視領域の電圧を正常（上限電圧と下限電圧の範囲内）
となるように制御する（操作Ｂ）。操作Ｂを実施後の図
１０（ｂ）に示す状態においては、第１の上位側の電圧
監視領域１１１及び第１の下位側の電圧監視領域１１３
の上限逸脱が解消され、第１の上位側の電圧監視領域１
１１、第１の下位側の電圧監視領域１１３、及び第２の
下位側の電圧監視領域１１４の電圧は、全て、正常にな
っている。

【００９３】再び、図５のフローチャートの説明に戻
る。ステップＳＡ８において、電圧が下限電圧（下限
値）に近い電圧監視領域が存在すれば（ステップＳＡ
８、ＮＯ）、系統状態２にあると判断して、処理を終了
する。ここで、図１１に系統状態２の具体例を示す。

【００９４】図２に示す制御判定単位系統１の系統状態
２においては、第１の上位側の電圧監視領域１１１と第
１の下位側の電圧監視領域１１３との電圧差が第２の閾
値Ｔｈ２よりも大きく、かつ、第２の下位側の電圧監視
領域１１４の電圧が下限電圧に近くなっている。系統状
態２において、機器操作判定・実施手段２７０が、いか
なる操作も実施しない理由については、後述する。

【００９５】再び、図５のフローチャートの説明に戻
る。ステップＳＡ５において、電圧が上限逸脱している
下位側の電圧監視領域が存在しなければ（ステップＳＡ
５、ＮＯ）、系統状態１にあると判断して、処理を終了
する。ここで、図１２に系統状態１の具体例を示す。

【００９６】系統状態１は、図１２に示すように、制御
判定単位系統内の全ての電圧監視領域が正常である状態
である。したがって、この場合、機器操作判定・実施手
段２７０は、何ら、操作を実施する必要はない。

【００９７】次に。系統状態２において、機器操作判定
・実施手段２７０が、いかなる操作も実施しない理由を
説明する。系統状態２は、図１１にも示されているよう
に、「制御判定単位系統において、下限電圧に近い電圧
監視領域が存在し、かつ、上限逸脱を示している電圧監
視領域が存在する状態」である。このような状態におい
て、上限逸脱を示している電圧監視領域の電圧を降下さ
せる操作を実施すると、該下限電圧に近い電圧監視領域
が下限逸脱を起こす可能性があり、さらに、悪い状態に
遷移する懸念がある。前述したように、調相機器の制御
感度は、当該電圧監視領域外でもゼロとはならないから
である。

【００９８】また、このような系統状態２が変化して、
上位側の電圧監視領域の電圧レベルが正常な値まで下が
り、上位側の電圧監視領域と上限逸脱している下位側の
電圧監視領域の電圧差が第２の閾値Ｔｈ２よりも小さく
なり、系統状態４に移行すれば（図９（ａ）参照）、機
器操作判定・実施手段２７０による前記操作Ａによっ
て、系統状態１に戻る。また、さらに、このような系統
状態２が変化して、電圧が下限電圧に近い電圧監視領域
の電圧が目標電圧に近くなり、系統状態３に移行すれば
（図１０（ａ）参照）、機器操作判定・実施手段２７０
が操作Ｂを実施することにより、系統状態１に戻る。ま
た、さらに、このような系統状態２が変化して、上位側
の電圧監視領域の電圧が正常なレベルにまで降下し、下
位側の電圧監視領域の電圧レベルもそれに伴って下が
り、系統状態６に移行した場合には（図７（ａ）参
照）、機器操作判定・実施手段２７０が操作Ｃを実施す
ることにより、系統状態１に戻る。

【００９９】尚、系統状態２から系統状態４へ遷移する
要因としては、下限電圧に近い電圧監視領域の負荷が減
少して、その電圧が上昇する場合などがある。また、系
統状態２から系統状態６へ遷移する要因としては、上限
逸脱している電圧監視領域の負荷が増大して、その電圧
が降下する場合などがある。

【０１００】このように、電力系統の運用においては、
電圧監視領域の上限逸脱よりも下限逸脱の方が危険であ
るため、系統状態２のときには、電圧制御機器を操作す
るよりも、操作しない方が好ましい。実際のシステムで
は、系統状態２が一定時間以上、経過した場合には、警
報を鳴らすまたは警告メッセージを表示するなどして、
システム運用者に異常な状態を報知して、システム運用
者の判断に委ねるのが妥当である。

【０１０１】上述したように、本実施形態では、制御判
定単位系統の状態を判断するとき、「下位側の電圧監視
領域の電圧」と「上位側の電圧監視領域と下位側の電圧
監視領域の電圧差」を用いるようにしている。例えば、
下位側の電圧監視領域の電圧が上限逸脱しており、か
つ、上記電圧差が第２の閾値Ｔｈ２よりも大きいとき
は、上位側の電圧監視領域の電圧も上限逸脱していると
判断する。上位側及び下位側の電圧監視領域の電圧を、
直接に、用いても、上記と同様な論理的判断が可能であ
るが、次に、述べる（ａ），（ｂ）の理由から、本実施
形態では、上記電圧差を上記判断の基準に用いている。

【０１０２】（ａ） 上位側の電圧監視領域と下位側の
電圧監視領域の電圧差は、厳密には、各電気所（変電
所）毎に、さらに、昼夜間の時間帯において異なってお
り、「下位側の電圧監視領域の電圧が適正で、かつ、上
記電圧差が適正である場合」には、上位側の電圧監視領
域の電圧が、多少、不適正であっても、許容される場合
が多い。

【０１０３】（ｂ） 下位側の電圧監視領域の電圧が、
最終的に、消費者（ユーザ）に供給される電圧であり、
このため、下位側の電圧監視領域の電圧がユーザに対す
るサービスという観点から重要である。

【０１０４】機器操作判定・実施手段２７０は、図５の
フローチャートに示された処理を、例えば、所定の周期
で実行する。すなわち、該周期において、各制御判定単
位系統内で一つの電圧制御機器（変圧機器または調相機
器）を操作する。尚、電力系統１０の系統パターンが変
化した場合には、機器操作判定・実施手段２７０は、系
統パターン判定手段２４０から入力される系統パターン
情報の変化をトリガーとして、図５のフローチャートに
示す処理を，直ちに，実施するようにしてもよい。電力
系統１０の系統パターンが変化した場合、各電圧監視領
域の電圧も変動する可能性が高いからである。

【０１０５】図１３は、上述した図５のフローチャート
の動作全体をまとめた図である。機器操作判定・実施手
段２７０は、同図において、実線の矢印で示すように、
制御判定単位系統が、系統状態４にあるときは操作Ａ
を、系統状態３にあるときは操作Ｂを、系統状態６にあ
るときは操作Ｃを、系統状態３にあるときは操作Ｂを、
系統状態５にあるときは操作Ｃを実施して、制御判定単
位系統を正常な状態（系統状態１）に回復させる。尚、
系統状態２にあるときには、機器操作判定・実施手段２
７０は、電圧制御機器の操作には関与せず、同図におい
て破線の矢印で示されているように、制御判定単位系統
が系統状態２から系統状態３、系統状態４または系統状
態６に遷移するまで待機する。次に、電力系統１０の現
在の系統パターンに応じて、電力系統１０内の全ての電
圧制御機器（変圧機器、調相機器）の電圧の指標値デー
タを作成する、系統パターン判定手段２４０及び電圧状
態指標作成手段２５０の動作を、図１４のフローチャー
トを参照しながら説明する。

【０１０６】まず、系統パターン判定手段２４０は、オ
ンラインデータベース２１０から電力系統１０の現在の
系統構成情報（サーキット・ブレーカＣＢ１，ＣＢ２の
ステイタスデータ）を取得し、該系統構成情報をキーと
して、知識ベース２２０を検索し、電力系統１０の現在
の系統パターンを判定する。すなわち、該系統構成情報
を知識ベース２２０内の「系の接続条件」と照合するこ
とにより、電力系統１０の現在の系統パターンを判定す
る。そして、その系統パターンを、電圧状態指標作成手
段２５０及び制御知識選択手段２６０に出力する（ステ
ップＳＢ１）。

【０１０７】図１５は、サーキット・ブレーカＣＢ１，
ＣＢ２のステイタス（オン／オフ状態）による、電力系
統１０の系統パターンの変化を示す図ある。同図（ａ）
に示す電力系統１０においては、サーキット・ブレーカ
ＣＢ１がオフ（切）、サーキット・ブレーカＣＢ２がオ
ン（入）の状態になっている。この系統構成情報がパタ
ーン２に対応するという知識は、前述したように、知識
ベース２２０に格納されている（図４参照）。また、同
図（ｂ）に示す電力系統１０においては、サーキット・
ブレーカＣＢ１がオン（入）、サーキット・ブレーカＣ
Ｂ２がオフ（切）の状態になっている。この系統構成情
報がパターン１に対応するという知識は、前述したよう
に、知識ベース２２０に格納されている（図４参照）。
したがって、系統パターン判定手段２４０は、オンライ
ンデータベース２１０に格納されている電力系統１０の
現在の系統構成情報（サーキット・ブレーカＣＢ１，Ｃ
Ｂ２のステイタスデータ）を取得することにより、電力
系統１０の現在の系統パターンを判定できる。

【０１０８】再び、図１４のフローチャートの説明に戻
る。電圧状態指標作成手段２５０は、系統パターン判定
手段２４０から系統パターン情報を入力すると、オンラ
インデータベース２１０から電力系統１０の全ての監視
点（変電所）の電圧データを取得する（ステップＳＢ
２）。

【０１０９】電圧状態指標作成手段２５０は、次に、該
入力された系統パターン情報の示す電力系統１０の現在
の系統パターンにおける電力系統１０内の全ての監視点
（変電所）の重み係数を取得する（ステップＳＢ３）。

【０１１０】電圧状態指標作成手段２５０は、続いて、
ステップＳＢ２で取得した監視点（変電所）の電圧デー
タとステップＳＢ３で取得した該監視点（変電所）の重
み係数を基に、前記式（１）の演算を実行して、現在の
系統パターンにおける電力系統１０内の全ての電圧監視
領域の重み付け電圧平均値を算出して、これらを、電力
系統１０の電圧状態の指標値とする。そして、この該電
圧状態の指標値を、電圧制御機器ｉ（ｉは制御知識番
号）の入力データとし、機器操作判定・実施手段２７０
に出力する。機器操作判定・実施手段２７０は、入力さ
れる各電圧制御機器（変圧機器Ｔまたは調相機器）ｉの
電圧状態の指標値データを記憶装置２８０に格納する
（ステップＳＢ４）。

【０１１１】次に、電圧状態指標作成手段２５０は、全
ての電圧制御機器に対して、電圧状態の指標値データを
作成したかを判別する（ステップＳＢ５）。そして、ま
だ、全ての電圧制御機器に関する電圧状態の指標値デー
タを作成していなければ（ステップＳＢ５、ＮＯ）、ス
テップＳＢ２に戻って、残りの電圧制御機器の電圧状態
の指標値データを作成するために、ステップＳＢ２〜Ｓ
Ｂ４を、再度、実行する。以上のようにして、全ての電
圧制御機器に関する電圧状態の指標値データが作成され
ると、ステップＳＢ５でＹＥＳと判別され、処理を終了
する。

【０１１２】以上のようにして作成された、各電圧制御
機器ｉの電圧状態の指標値データを用いて、機器操作判
定・実施手段２７０は、前述した、図５のフローチャー
トの処理を実行する。すなわち、各電圧制御機器ｉは、
制御判定単位系統内の自身が属する電圧監視領域の電圧
を制御する機器であり、上記電圧状態の指標値データ
は、機器操作判定・実施手段２７０が、電圧監視領域の
上限逸脱、下限逸脱の判断、さらには、上位側の電圧監
視領域と下位側の電圧監視領域の電圧差を第１の閾値Ｔ
ｈ１または第２の閾値Ｔｈ２と比較するためなどに使用
される。

【０１１３】ここで、図１５を用いて、電力系統１０内
に設置されたサーキット・ブレーカＣＢ１，ＣＢ２のス
テイタス（オン／オフ），すなわち、系統構成情報の変
化により、電力系統１０の制御判定単位系統及び電圧監
視領域が変化する様子を説明する。

【０１１４】サーキット・ブレーカＣＢ１がオフ
（「切」）でサーキット・ブレーカＣＢ２がオン
（「入」）である場合には、上述した定義に基づいて、
電力系統１０は、図１５（ａ）に示すような制御判定単
位系統１と制御判定単位系統２に分割される（パターン
２の系統パターン）。尚、図１５（ａ）は前述した図２
と同様であり、図２の構成については、既に、説明した
ので、ここでは、詳しい説明は省略する。

【０１１５】一方、サーキット・ブレーカＣＢ１がオン
（「入」）でサーキット・ブレーカＣＢ２がオフ
（「切」）である場合には、上述した定義に基づいて、
電力系統１０は、図１５（ｂ）に示すような制御判定単
位系統１と制御判定単位系統２に分割される（パターン
１の系統パターン）。また、さらに、パターン１の制御
判定単位系統１は、上位側の電圧監視領域１１１と３つ
の下位側の電圧監視領域１１３（下位側の電圧監視領域
１）、１１４（下位側の電圧監視領域２）、１１５ｂ
（下位側の電圧監視領域３）に分割される。また、制御
判定単位系統２は、第２の上位側の電圧監視領域１２１
等に分割される。

【０１１６】電力系統１０の系統パターンが、パターン
２からパターン１に変化したことにより、調相機器ＳＣ
４が担当する下位側の電圧監視領域３が制御判定単位系
統２から制御判定単位系統１に変更される。すなわち、
パターン２の場合は、調相機器ＳＣ４が担当する下位側
の電圧監視領域１１５ａ（下位側の電圧監視領域３）
は、監視点（変電所）として、Ｂ−１，Ｂ−２，Ｂ−
３，Ｂ−４を含んでいる。これに対し、パターン１の場
合は、調相機器ＳＣ４が担当する下位側の電圧監視領域
１１５ｂ（下位側の電圧監視領域３）は、監視点（変電
所）として、Ｂ−１，Ｂ−２，Ｂ−３，Ｂ−４に加え、
更に、Ａ−１，Ａ−２を含んでいる。

【０１１７】このような変化は、サーキット・ブレーカ
ＣＢ１がオン（「入」）となったことにより、監視点
（変電所）Ａ−１，Ａ−２に、調相機器ＳＣ４の制御効
果が波及するようになったことにより生じたものであ
る。また、このことにより、監視点（変電所）Ａ−１，
Ａ−２の電圧は、調相機器ＳＣ２と調相機器ＳＣ４の双
方により制御されることになる。

【０１１８】以上述べたような、パターン１及びパター
ン２の系統パターンに関する情報は、図２に示すよう
に、知識ベース２２０に格納される。したがって、系統
パターン判定手段２４０は、系統構成情報をキーとし
て、知識ベース２２０を検索することにより、電力系統
１０の現在の系統パターンを判定することができる。ま
た、電圧状態指標作成手段２５０は、系統パターン判定
手段２４０から入力される、電力系統１０の現在の系統
パターン情報を基に、前述した図１４のフローチャート
に示す処理を実行して、電力系統１０の各制御判定単位
系統毎に、電圧監視領域の重み付き平均電圧値を算出す
ることができる。また、制御知識選択手段２６０は、系
統パターン判定手段２４０から入力される、電力系統１
０の現在の系統パターン情報を基に、電力系統１０内の
電圧制御機器（変圧機器、調相機器）の制御知識を取得
することができる。

【０１１９】次に、図１６のフローチャートを参照しな
がら、電力系統１０の現在の系統パターンに応じて、電
力系統１０内の全ての電圧制御機器（変圧機器、調相機
器）の制御知識を取得する、系統パターン判定手段２４
０及び制御知識選択手段２６０の動作を説明する。

【０１２０】まず、系統パターン判定手段２４０は、オ
ンラインデータベース２１０から、電力系統１０の系統
構成情報を取得して、これを、知識ベース２２０の「系
統の接続条件」と照合することにより、電力系統１０の
現在の系統パターンを判定する。そして、判定した系統
パターンを制御知識選択手段２６０に出力する（ステッ
プＳＤ１）。

【０１２１】制御知識選択手段２６０は、系統パターン
判定手段２４０から電力系統１０の現在の系統パターン
情報を入力すると、その現在の系統パターンに応じて、
電力系統１０内の電圧制御機器（変圧機器、調相機器）
ｉ（ｉは、制御知識番号）の制御知識（当該電圧監視領
域、その電圧監視領域の目標電圧、下限電圧並びに上限
電圧、及び第１の閾値Ｔｈ１並びに第２の閾値Ｔｈ２
等）を取得する（ステップＳＤ２）。

【０１２２】制御知識選択手段２６０は、次に、電力系
統１０内の全ての電圧制御機器に対して制御知識を取得
したか否かを判別する（ステップＳＤ３）。そして、ま
だ、全ての電圧制御機器に関して、制御知識を取得して
いなければ、残りの電圧制御機器の制御知識を取得する
ために、ステップＳＤ２に戻り、次の電圧制御機器ｉの
制御知識を取得する。そして、全ての電圧制御機器の制
御知識が取得されると、制御知識選択手段２６０は、ス
テップＳＤ３で「ＹＥＳ」と判別して、処理を終了す
る。

【０１２３】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、電力系統を、複数の制御判定単位系統に分割すると
共に、該制御判定単位系統を、さらに、個々の電圧制御
機器が電圧制御を担当する電圧監視領域に分割し、該電
圧監視領域における電圧の正常な範囲からの逸脱を、そ
の時点で、最も適した電圧制御機器を操作することによ
り解消するようにするので、電圧制御機器同士が矛盾す
る動作をしたり、互いに、干渉しあうことを防止でき
る。このため、電圧の動揺や不要な電圧制御機器の操作
を防止しながら、電力系統の電圧を適切に維持すること
が可能になる。

【０１２４】また、本発明によれば、電力系統の構成
を、複数の系統パターンに分類し、各系統パターンに対
応する電圧監視領域の分類方法及び電圧制御に関する制
御知識を、知識ベースに登録しておき、電力系統の構成
の変化に応じて、直ちに、電力系統の現在の系統パター
ンに応じた、適切な電圧制御を行うようにしたので、電
力系統の構成が変化する場合にも、継続して、電力系統
の電圧を適切に制御することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の電力系統電圧制御装置のシ
ステム構成を説明するブロック図である。

【図２】電力系統の一構成例を示す図である。

【図３】調相機器の制御感度に応じた、電圧監視領域の
分割例を説明する図である。

【図４】知識ベースの内部構成を示す図である。

【図５】機器操作判定・実施手段の動作を説明するフロ
ーチャートである。

【図６】電圧監視領域の上限電圧並びに下限電圧、及
び、上位側の電圧監視領域と下位側の電圧監視領域の電
圧差に対する第１の閾値並びに第２の閾値を説明する図
である。

【図７】電力系統が系統状態６であるときに実施する操
作Ｃを説明する図である。

【図８】電力系統が系統状態５であるときに実施する操
作Ｄを説明する図である。

【図９】電力系統が系統状態４であるときに実施する操
作Ａを説明する図である。

【図１０】電力系統が系統状態３であるときに実施する
操作Ｂを説明する図である。

【図１１】電力系統の系統状態２を説明する図である。

【図１２】電力系統の系統状態１を説明する図である。

【図１３】電力系統の、機器操作判定・実施手段の操作
等に伴う系統状態の遷移を説明する図である。

【図１４】電圧状態の指標値データを作成する、系統パ
ターン判定手段及び電圧状態指標作成手段の動作を説明
する図である。

【図１５】電力系統の系統構成情報の変化に伴う電力系
統の系統パターンの変化を説明する図であり、（ａ）は
パターン２、（ｂ）はパターン１を示す図である。

【図１６】電力系統の全ての電圧制御機器の制御知識を
取得する、系統パターン判定手段及び制御知識選択手段
の動作を説明する図である。

【符号の説明】

１０ 電力系統 ２０ 電力系統電圧制御装置 ２１０ オンラインデータベース ２２０ 知識ベース ２４０ 系統パターン判定手段 ２５０ 電圧状態指標作成手段 ２６０ 制御知識選択手段 ２７０ 機器操作判定・実施手段 １１０、１２０ 制御判定単位系統 １１１、１２１ 上位側の電圧監視領域 １１３、１１４、１１５ａ，１１５ｂ 下位側の電圧監
視領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 亀谷 勝久 東京都日野市富士町１番地 株式会社内エ フ・エフ・シー内 (72)発明者 竹中 道夫 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5G066 AA09 AD20 AE05 AE09 DA01 DA04

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電力系統の電圧を制御する方法であっ
   て、 （ａ） 電力系統を複数の制御判定単位系統に分割し、
   さらに、各制御判定単位系統を上位側の電圧監視領域と
   下位側の電圧監視領域に分割するステップと、 各制御判定単位系統毎に、 （ｂ） 各電圧監視領域内の監視点の電圧を基に、該各
   電圧監視領域の電圧を算出するステップと、 （ｃ） 該各電圧監視領域の電圧を基に、電圧が正常な
   範囲を逸脱している電圧監視領域を判断するステップ
   と、 （ｄ） 該正常な範囲を逸脱している電圧監視領域の電
   圧レベルを調整するように、適切な電圧制御機器を操作
   するステップと、 を有すことを特徴とする電力系統電圧制御方法。
2. 【請求項２】 ステップ（ｃ）において、電圧が正常な
   範囲を逸脱している下位側の電圧監視領域が存在するか
   判断し、該電圧逸脱している下位側の電圧監視領域が存
   在すれば、その電圧逸脱の原因が制御判定単位系統全体
   の電圧レベルに問題があるのか、該下位側の電圧監視領
   域とそれに対応する上位側の電圧監視領域の電圧差に問
   題があるのかを判断し、 ステップ（ｃ）において制御判定単位系統全体の電圧レ
   ベルに問題があると判断された場合、ステップ（ｄ）に
   おいて該制御判定単位系統全体の電圧レベルを調整する
   役割を有する電圧制御機器を操作し、ステップ（ｃ）に
   おいて該下位側の電圧監視領域と対応する上位側の電圧
   監視領域の電圧差に問題があると判断された場合、ステ
   ップ（ｄ）において該下位側の電圧監視領域とそれに対
   応する上位側の電圧監視領域の電圧差を調整する役割を
   有する電圧制御機器を操作すること、 を特徴とする請求項１記載の電力系統電圧制御方法。
3. 【請求項３】 ステップ（ｃ）において、電圧が上限逸
   脱している下位側の電圧監視領域があり、かつ、該下位
   側の電圧監視領域とそれに対応する上位側の電圧監視領
   域の電圧差が所定の閾値よりも大きく、かつ、制御判定
   単位系統内に、電圧が下限電圧に近い下位側の電圧監視
   領域が存在する場合には、ステップ（ｄ）において、い
   ずれの電圧制御機器も操作しないこと、 を特徴とする請求項１記載の電力系統電圧制御方法。
4. 【請求項４】 さらに、 （ｅ） 電力系統の構成に係わる系統構成情報を取得
   し、該系統構成情報に応じて、電力系統の構成を示す系
   統パターンを判定するステップを備え、 ステップ（ａ）において、該系統パターンに応じて、該
   電力系統を制御判定単位系統に分割する形式と、該制御
   判定単位系統を上位側の電圧監視領域と下位側の電圧監
   視領域に分割する形式を、動的に変更すること、 を特徴とする請求項１記載の電力系統電圧制御方法。
5. 【請求項５】 さらに、 （ｅ） 電力系統の構成に係わる系統構成情報を取得
   し、該系統構成情報に応じて、電力系統の構成を示す系
   統パターンを判定するステップと、 （ｆ） 該系統パターンに応じて、各制御判定単位系統
   内の電圧制御に関する入力情報定義及び制御知識を選択
   するステップとを備え、 ステップ（ａ）において、該系統パターンに応じて、制
   御判定単位系統の分割形式と、該制御判定単位系統内の
   上位側の電圧監視領域と下位側の電圧監視領域の分割形
   式を、動的に変更し、 ステップ（ｂ）において、該系統パターンに応じて分割
   される各電圧監視領域の電圧を、該入力情報定義を基に
   算出し、 ステップ（ｄ）において、該系統パターンに応じて分割
   された各電圧監視領域の電圧を基に、電圧が正常な範囲
   を逸脱している電圧監視領域を判断し、 ステップ（ｅ）において、該系統パターンに応じた制御
   知識に基づいて、該正常な範囲を逸脱している電圧監視
   領域の電圧レベルを調整するように、適切な電圧制御機
   器を操作すること、 を特徴とする請求項１記載の電力系統電圧制御方法。
6. 【請求項６】 電力系統の電圧を制御する電力系統電圧
   制御装置であって、 電力系統を複数の制御判定単位系統に分割し、さらに、
   各制御判定単位系統を上位側の電圧監視領域と下位側の
   電圧監視領域に分割することによって得られる、該電力
   系統の構成を示す系統パターンを判定する系統パターン
   判定手段と、 該電力系統の全ての監視点の電圧を基に、該系統パター
   ン判定手段によって判定された系統パターンによって規
   定される各制御判定単位系統の全ての電圧監視領域の電
   圧を算出し、該各制御判定単位系統内の各電圧監視領域
   の電圧を電圧状態の指標値データとして出力する電圧状
   態指標作成手段と、 該電圧状態指標作成手段によって作成された該電圧状態
   の指標値データを基に、各制御判定単位系統の全体の電
   圧レベルと各制御判定単位系統の上位側の電圧監視領域
   と下位側の電圧監視領域の電圧差の状況を把握し、該状
   況に応じて、各制御判定単位系統内の各電圧監視領域の
   電圧が適正になるように制御可能な電圧制御機器を判断
   し、該電圧制御機器の操作を実施する機器操作判定・実
   施手段と、 を具備することを特徴とする電力系統電圧
   制御装置。
7. 【請求項７】 前記機器操作判定手段は、電圧が正常な
   範囲を逸脱している下位側の電圧監視領域が存在するか
   判断し、該電圧逸脱している下位側の電圧監視領域が存
   在すれば、その電圧逸脱の原因が制御判定単位系統全体
   の電圧レベルに問題があるのか、該下位側の電圧監視領
   域と上位側の電圧監視領域の電圧差に問題があるのかを
   判断し、制御判定単位系統全体の電圧レベルに問題があ
   ると判断した場合、該制御判定単位系統全体の電圧レベ
   ルを調整する役割を有する電圧制御機器を操作し、一
   方、該下位側の電圧監視領域と上位側の電圧監視領域の
   電圧差に問題があると判断した場合、該下位側の電圧監
   視領域と上位側の電圧監視領域の電圧差を調整する役割
   を有する電圧制御機器を操作すること、 を特徴とする請求項６記載の電力系統電圧制御装置。
8. 【請求項８】 前記機器操作判定手段は、電圧が上限逸
   脱している下位側の電圧監視領域があり、かつ、該下位
   側の電圧監視領域と上位側の電圧監視領域の電圧差が所
   定の閾値よりも大きく、かつ、制御判定単位系統内に、
   電圧が下限電圧に近い下位側の電圧監視領域が存在する
   場合には、いずれの電圧制御機器も操作しないこと、 を特徴とする請求項６記載の電力系統電圧制御装置。
9. 【請求項９】 さらに、 電力系統の各分離点における接続条件を示す系統構成情
   報に応じて変化する、該電力系統の系統パターン毎に、
   制御判定単位系統の各電圧監視領域の電圧を求めるため
   に必要となる入力情報定義を格納する知識ベースを備
   え、 前記系統パターン判定手段は、取得される電力系統の系
   統構成情報を基に、前記知識ベースを検索して、電力系
   統の系統パターンを判定し、 前記電圧状態指標作成手段は、該系統パターン判定手段
   によって判定された系統パターンに基づいて、前記知識
   ベースを検索して、前記知識ベースから該系統パターン
   に対応する入力情報定義を取得し、該入力情報定義に基
   づいて、該系統パターンに対応する各制御判定単位系統
   の各電圧監視領域に属する監視点を選択し、該各監視点
   の電圧データを基に、制御判定単位系統の電圧状態の指
   標値データとなる該制御判定単位系統内の各電圧監視領
   域の電圧を算出し、 前記機器操作判定・実施手段は、前記電圧状態指標作成
   手段によって作成された電圧状態の指標値データを基
   に、各制御判定単位系統毎に、個別に、制御判定単位系
   統全体の電圧レベルと上位側の電圧監視領域と下位側の
   電圧監視領域の電圧差の状況を把握し、該状況に応じ
   て、各制御判定単位系統内の各電圧監視領域の電圧が適
   正になるように制御可能な電圧制御機器を判断し、該電
   圧制御機器の操作を実施すること、 を特徴とする請求項６記載の電力系統電圧制御装置。
10. 【請求項１０】 前記知識ベースは、さらに、電力系統
    の各系統パターン毎に、各系統パターンにおける各制御
    判定単位系統の電圧制御に必要な制御知識を格納し、 さらに、前記系統パターン判定手段によって判定された
    系統パターンを基に、前記知識ベースを検索して、前記
    各制御判定単位系統内の各電圧監視領域の電圧を制御す
    るために必要な制御知識を取得する制御知識選択手段を
    備え、 前記機器操作判定・実施手段は、前記制御知識選択手段
    によって取得された制御知識と前記電圧状態指標作成手
    段によって作成された電圧状態の指標値データを基に、
    各制御判定単位系統毎に、個別に、制御判定単位系統全
    体の電圧レベルと上位側の電圧監視領域と下位側の電圧
    監視領域の電圧差の状況を把握し、該状況に応じて、各
    制御判定単位系統内の各電圧監視領域の電圧が適正にな
    るように制御可能な電圧制御機器を判断し、該電圧制御
    機器の操作を実施すること、 を特徴とする請求項９記載の電力系統電圧制御装置。
11. 【請求項１１】 電力系統の電圧を制御する電力系統電
    圧制御装置であって、 電力系統を複数の制御判定単位系統に分割し、さらに、
    各制御判定単位系統を上位側の電圧監視領域と少なくと
    も１つの下位側の電圧監視領域に分割することによって
    得られる、該電力系統の各構成を示す各系統パターン、
    該各系統パターンに応じて該電力系統内の各電圧監視領
    域の電圧を求めるために必要な入力情報定義、及び該各
    系統パターン毎の各制御判定単位系統内の各電圧監視領
    域の電圧制御に関する制御知識を格納する知識ベース
    と、 オンラインで収集される、電力系統の構成を判定するた
    めに使用される系統構成情報及び該電力系統内の全ての
    監視点の電圧を格納するオンラインデータベースと、 該オンラインデータベースから前記系統構成情報を取得
    して、その系統構成情報を基に、該知識ベースを検索し
    て、電力系統の構成を示す系統パターンを判定する系統
    パターン判定手段と、 前記オンラインデータベースから、電力系統内の全ての
    監視点の電圧データを取得し、該系統パターン判定手段
    によって判定された系統パターンに基づいて、前記知識
    ベースから、該系統パターンに対応する入力情報定義を
    取得し、該入力情報定義に基づき、該各電圧監視領域の
    電圧を、電圧状態指標値データとして算出する電圧状態
    指標作成手段と、 前記系統パターン判定手段によって判定された系統パタ
    ーンを基に、前記知識ベースを検索して、前記各制御判
    定単位系統内の各電圧監視領域の電圧を制御するために
    必要な制御知識を取得する制御知識選択手段と、 該制御知識選択手段によって取得された制御知識と前記
    電圧状態指標作成手段によって作成された電圧状態の指
    標値データを基に、電力系統内の各電圧制御機器の操作
    の必要性の有無を各制御判定単位系統毎に判定して、そ
    の判定結果に基づいて、該各制御判定単位系統内の各電
    圧制御機器を、必要に応じて、適切に操作し、各制御判
    定単位系統毎に、個別に、該各制御判定単位系統内の各
    電圧監視領域の電圧を調整する機器操作判定・実施手段
    と、 を備えることを特徴とする電力系統電圧制御装置。