JP2005057821A

JP2005057821A - 配電系統の解析支援装置及び解析支援方法

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Publication number: JP2005057821A
Application number: JP2003205319A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Watanabe; 雅浩渡辺; Masahiro Matsubara; 正裕松原; Masaru Wada; 勝和田; Shinichiro Hirano; 伸一郎平野; Yoshihiro Hirai; 義浩平井; Yasuhiro Tsuboe; 康弘坪江
Original assignee: Tohoku Electric Power Co Inc; Hitachi Ltd; Tohoku Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Tohoku Electric Power Co Inc; Hitachi Ltd; Tohoku Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2003-08-01
Filing date: 2003-08-01
Publication date: 2005-03-03
Anticipated expiration: 2023-08-01
Also published as: JP4203993B2

Abstract

【課題】配電系統において、設備新設・増強等にあたっての配電設備の適正度合いの評価を判り易く支援できる解析支援装置を提供すること。
【解決手段】ファイル１１から電力系統の系統データ１１１、系統の各負荷又は発電量、送り出し電圧の変動の確率分布を定義するデータ１１２、１１３を取込み、確率的潮流計算を行い、各ノードの電圧の確率分布又は各線路の電流の確率分布を求める。電圧又は電流の平均値と、最大最小値又は予定確率での帯域を、日変化データとして表示装置１０の表示画面１０１に表示する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電力系統、特に配電系統の電圧や電流などの潮流状態を表示する配電系統の解析支援装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術には、（ａ）需要家の契約電力量から各負荷の最大負荷電力を推定し、そのときの潮流計算結果から系統の電圧などが規定範囲に入っているかどうかユーザに示すシステムや、（ｂ）系統の負荷電力を確率密度関数として表し、電圧の大きさ、位相などの平均、分散を求める確率的潮流計算手法がある。（ａ）の技術については、例えば、非特許文献１や、非特許文献２に開示されているように、６．６［ｋＶ］配電系統や２００／１００［Ｖ］低圧配電系統の解析を可能とする手法が示されている。また、配電系統の解析を支援するマンマシンインターフェイスを備える解析装置は、特許文献１や非特許文献３に開示された技術が知られている。特許文献１には、追加連係できる負荷容量や増強すべき系統設備を把握するために、制約条件を満足する負荷量と発電量の最大値（限界値）を表示する技術が開示されている。一方、非特許文献３には、配電系統の電圧と電流を計算して、各ノードにおける電圧と電流のピークとボトムの日変化を画面表示することが記載されている。
【０００３】
また、（ｂ）の技術については、非特許文献４に負荷変化を確率的に扱う潮流計算の考え方が開示されている。
【０００４】
【非特許文献１】
興梠他「分散型電源を含む配電線潮流計算プログラムの開発」電力中央研究所報告Ｔ９７００１、１９９７年（全体）
【非特許文献２】
石川「分散電源導入時の配電線電圧計測手法の開発」ＯＨＭ、２０００年１１月号（全体）
【特許文献１】
特開２００３−４７１５１号公報（全体、表示画面は図８など）
【非特許文献３】
和田他「低圧配電系統解析システムの開発」電気学会電力技術・電力系統技術合同研究会資料ＰＥ−０２−８７、２００２年（全体、特に図１４）
【非特許文献４】
植田他「信頼度を維持した確率的潮流計算最適化問題の一解法」、電気学会論文誌Ｂ、１０３巻５号、５８−Ｂ４６、昭和５８年（全体）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述従来技術（ａ）では、負荷最大値（ピークとボトム）の推定値に基づいて潮流計算を行っている。しかし、実際には各需要家の負荷が一斉に最大となることは起こり難いため、計算結果が実際に即しておらず、設備新設・増強等にあたっての配電設備の適正度合いの評価の支援として不十分であった。
【０００６】
また、前述従来技術（ｂ）は、計算手法に主眼がおかれ、配電業務をどう支援するかについては開示されていない。また、実効値による潮流計算のため、配電系統の三相四線式系統などの不平衡の計算が扱えない問題点もある。
【０００７】
本発明の目的は、配電系統において、設備新設・増強等にあたっての配電設備の適正度合いの評価を判り易く支援できる解析支援装置及び解析支援方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の特徴とするところは、電力系統の系統データと、系統に連系した分散型電源の発電量，負荷又は送り出し電圧の変動の確率分布を定義するデータを取込み、ノード電圧又は線路電流の確率分布を求め、この確率分布に基くノード電圧又は線路電流の平均値を表示することである。
【０００９】
本発明の他の特徴とするところは、前記確率分布に基くノード電圧又は線路電流の最大値と最小値を表示することである。
【００１０】
また、本発明の他の特徴とするところは、前記確率分布に基き、ノード電圧又は線路電流が予定の確率で分布する帯域を表示することである。
【００１１】
本発明の望ましい一実施形態においては、各ノードの電圧又は各線路の電流の平均値，最大値と最小値，又は帯域についての、日変化を画面に表示する。
【００１２】
これにより、ノードの電圧又は線路の電流が、どの程度の確率で規定範囲に収まるか否かを示す配電系統の解析支援装置又は方法を提供し、実際に起こり得る確率を考慮して、ユーザによる配電系統の評価を判り易く支援することができる。
【００１３】
本発明のその他の目的及び特徴は、以下の実施形態の説明で明らかにする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施形態による電力系統の解析支援装置の概略構成図である。図において、表示装置１０と第１のデータファイル１１、第２のデータファイル１２、及びＣＰＵ１３１、ＲＡＭ１３２、入力手段１３３が、バスライン１４に接続されたコンピュータにより、解析支援装置を構成している。入力手段１３３は、キーボードやマウス等からなる。このコンピュータのＣＰＵ１３１により、計算プログラムを実行して、表示すべき画像データの指示、系統データ、制約データ、系統接続可能容量計算結果データの検索等を行う。ＲＡＭ１３２は、表示用の画像データ、系統データ、日負荷変化データ、送り出し電圧データ、標準偏差σの倍数データ、電圧・電流・σ等の計算結果データを、一旦格納するメモリである。ＣＰＵ１３１によって必要な画像データを生成し、ＲＡＭ１３２に格納し、ここから読み出して表示装置１０の表示画面１０１に表示する。
【００１５】
配電系統の解析支援装置内のデータファイル（メモリ）には、大きく分けて２つのファイルが格納されている。第１のデータファイル１１には、系統データ１１１、日負荷変化データ１１２、送り出し電圧データ１１３、σ倍数データ１１４等の入力データが記憶されている。第２のデータファイル１２には、ＣＰＵ１３１で計算された計算結果データである電圧計算結果データ１２１、電流計算結果１２２、標準偏差σ計算結果１２３等の出力データが格納されている。
【００１６】
図２は、本発明の一実施形態による電力系統の解析支援装置の表示画面の一例図である。表示画面１０１には、配電系統の単線結線図を示す系統図画面２１と、計算結果表示ウインドウ（接続可能容量表示画面）２２が表示される。系統図画面（単線結線図）２１には配電系統の構成を表し、柱上変圧器２１１や引き込み分岐点（電柱）２１２等を示すノードＮ０〜Ｎ６と、線路２１３等が表示される。
【００１７】
計算結果表示ウインドウ２２には、負荷（電力消費負荷と発電負荷）の連系を行うノード名又は線路名を表示するノード名表示部２２１と、計算結果表示画面２２２がある。計算結果表示画面２２２には、ノード電圧又は線路電流が、その平均値，最大値と最小値，あるいは予定の確率に基く帯域等によって表示される。
【００１８】
なお、単線結線図２１に表示される線路（ブランチ）２１３等は、後述するような３相４線式の配電回路をシンプルに示すものであり、線路、負荷、接続情報等を、図１の第１データファイル１１の系統データ１１１に保有している。また、引き込み分岐点２１２等は、通常、電柱に設置されている。
【００１９】
図３は、１日の負荷変化の一例を示すグラフである。この図を使って配電系統の負荷変化の様子を説明する。横軸に１日、２４時間分の時刻を表し、縦軸には正規化された負荷量表わしている。ここでは、３０分平均の負荷量のピークを１．０と置いて正規化している。１分平均負荷のピークとボトム変動曲線３１１，３１２は、変動幅が大きく、以下、５分平均曲線３２１，３２２、１０分平均変動曲線３３１，３３２、１５分平均変動曲線３４１，３４２の順に変動幅は小さくなっている。そして、３０分間の負荷の平均値３５は、変動幅は比較的狭く、図示するように、２０時頃にピークとなっている。配電系統の負荷は、このように１日の各時刻で異なった値となり、ある範囲で変動しており、短い時間単位で大きく変動することが判る。このような負荷変動を確率分布モデルで近似することによって、負荷のばらつきを潮流計算で扱うことが可能となる。
【００２０】
以下、配電系統の確率的潮流計算手法について説明する。図３のような負荷の日変化を考える場合、各時間帯において負荷の平均値と標準偏差が与えられると、負荷、電圧、又は電流がどのような値を取り得るかといった系統状態の確率的な評価を行うことが可能となる。例えば、図３で説明したように、負荷の平均値を３０分平均値と考えると、各時間帯の１分平均値の最大値、最小値の分布を標準偏差（σ）として与えることで、確率的な潮流計算結果を後述の計算式に従って得ることが可能である。日負荷変化モデルは実際には実測値などから求める必要があるが、標準的なデータは一般的に示されており、そのような標準データを用いても良い。また、標準偏差σについても実測値から求めるか、又はパラメータとして計算結果を評価してもよい。後述の配電系統の確率潮流計算手法では、電柱、バンクの負荷カーブや電圧・電流の確率分布を検討することができる。また、電柱やバンクでの実測による確率分布と比較することで、確率的な関係評価が可能となる。
【００２１】
図４は、本発明の一実施形態で利用する正規分布曲線である。負荷変化のモデルや計算した結果である電圧・電流の変化を、図示する正規分布曲線４１に従うと仮定する。また、電圧の最大値や最小値の評価値は、平均値±ｎσの値を用いて評価する。ｎはσの倍数データであり、通常２〜３の範囲の値である。これは、図１の第１のデータファイル１１内のσ倍数（ｎ）１１４を読み出す。ｎ＝２の場合、図４に符号４２で示すように、９５％程度がこの範囲内に入る。また、ｎ＝３の場合には、９９％程度が確率的にその範囲内に入ることが明らかである。平均値±ｎσの値を、負荷又は電圧・電流値の最大・最小値と見なし、これらが系統の制約内にあるか否かの評価を行うことができる。
【００２２】
以下、正規分布モデルを対象に潮流計算を行うために、まず正規分布の基本的な性質から説明する。正規分布の確率密度関数ｆ（ｘ）は、平均μ、分散σ^２のパラメータの関数として（式１）で表される。
【００２３】
【数１】

【００２４】
確率変数Ｘが（式１）の密度関数ｆ（ｘ）を持つとき、Ｘはパラメータ（μ、σ^２）の正規分布に従うと言い、Ｘ〜Ｎ（μ、σ^２）と標記する。
【００２５】
正規分布の主な性質として以下が挙げられる。
【００２６】
（１）線形変換：正規分布に従う確率変数Ｘを線形変換したＹも正規分布に従う。すなわち、Ｘ〜Ｎ（μ、σ^２）であるとき、Ｙ＝ａＸ＋ｂ〜Ｎ（ａμ＋ｂ、ａ^２σ^２）となる。
【００２７】
（２）再生性：互いに独立な確率変数Ｘ_１、Ｘ_２があり、それぞれＸ_１〜Ｎ（μ_１、σ_１ ^２）、Ｘ_２〜Ｎ（μ_２、σ_２ ^２）であるとき、Ｘ＝Ｘ_１＋Ｘ_２もまた正規分布に従い、Ｘ〜（μ_１＋μ_２、σ_１ ^２＋σ_２ ^２）となる。
【００２８】
これらの性質を考慮して、確率的な潮流分布を計算することを考える。
【００２９】
図５は、配電系統の確率的潮流計算の概要を説明するための配電系統例を示す図である。配電系統の例として、配電変電所５１、線路５２１，５２２、ノード５３１，５３２、負荷５４１，５４２で構成された系統を示している。ここで、負荷５４１の負荷電流ｉ_１は、確率分布モデル５５１のように平均μ_１、標準偏差σ_１の確率密度関数で与えられる。負荷５４２の負荷電流ｉ_２も同様に与えられる。その値を下に、各線路５２１，５２２の電流の確率密度関数は確率分布の再生性から計算することができる。各線路の電流の確率密度関数（と力率）と、各線路のインピーダンスＺ１、Ｚ２から、確率分布の線形変換によって各ノードの電圧の確率分布を計算することが可能となる。例えば、ノード２（５３２）の電圧Ｖ２の場合は、確率分布５６に基く。負荷が定電流特性である場合は、このように各ノードの電圧を計算することが可能となる。一方、負荷が定電力特性や定インピーダンス特性の場合は、電圧に応じて負荷電流の大きさが変わり、問題が複雑となり、簡単には計算できない。このため、負荷は定電流特性に置き換えて扱う。
【００３０】
図６は、本発明の一実施形態に用いる確率的潮流計算アルゴリズムを説明するための系統図である。この低圧配電系統を例として、配電系統の確率的潮流計算の方法を詳細に説明する。この例は、Ｖ結線三相四線式系統を示しているが、中性線（Ｎ相）につながる負荷をゼロと置けば、三相三線式系統の計算も可能である。また、Ｃ相に繋がる負荷をゼロと置けば、単相系統の計算も同様に可能となる。電圧源６１１，６１２は、単相用柱上変圧器の低圧側に現れる電圧に等しく、また、電圧源６１３は、三相用柱上変圧器の低圧側に現れる電圧に等しく設定する。系統にはブランチ内の線路のインピーダンス６２１と、ノード内の単相負荷又は発電機６３、三相負荷又は発電機６４が含まれる。ブランチ内の線路はＡ相、Ｂ相、Ｃ相の各相線路およびＮ相の中性線路４本を一組として構成される。
【００３１】
本手法では、負荷（又は発電量）のみが確率分布として与えられるとする。系統条件と、負荷の確率分布（平均値、標準偏差σ）が与えられると、これらを下に各線路電流、ノード電圧の確率分布（平均値、標準偏差）を求めていく。
【００３２】
まず、平均値の計算方法について示す。各線路電流、ノード電圧の平均値は、負荷の平均値から近似的に計算し、標準偏差は計算に用いない。厳密には、負荷電流は系統電圧によって変わるため、負荷電流の確率分布は系統電圧の確率分布に依存することになり、従って負荷電流の平均値も系統電圧の確率分布に依存することになる。しかし、負荷特性が実際には明確でないことや、確率分布同士の除算、乗算は計算負荷も大きく、モンテカルロシミュレーションなどを用いる必要があるため、本手法では前述の近似手法を用いることとした。これより、平均値の計算は、従来の潮流計算と同一の計算で可能となる。従って、従来の潮流計算の負荷（又は発電量）の代わりに負荷平均値（又は発電量平均値）を用いればよい。潮流計算アルゴリズムを以下に示す。
【００３３】
（ａ）有効・無効電力Ｐ、Ｑ平均値と電圧・電流平均値の関係（負荷・発電機の電圧特性を含む）を（式２）および（式３）に示す。
【００３４】
【数２】

【００３５】
【数３】

【００３６】
ここで、ｉ＝ａｎｘ，ｂｎｘ，ａｂｘ，ｂｃｘ，ｃａｘ、ｘ＝１，２，…ｎ（ｎはノード数）である。ＰＬ０ｉ，ＱＬ０ｉは定格電圧時の負荷有効，無効電力平均値、Ｖ０ｉは定格電圧、αｐｉ，αｑｉは負荷ＰＬ，ＱＬの電圧特性指数（定インピーダンス特性：α＝２．０、定電流特性：α＝１．０、定電力特性：α＝０．０）を示す。
【００３７】
（ｂ）電圧の関係を（式４）に示す。各ノードの線間の電圧（負荷の電圧）と、各線路両端電圧（これは線路電流と線路インピーダンスの積となる）と、電圧源６１１，６１２，６１３の電圧である送り出し電圧の関係を示している。
【００３８】
【数４】

【００３９】
（ｃ）電流の関係を（式５）に示す。各負荷の電流と各線路の電流の関係を示している。
【００４０】
【数５】

【００４１】
ここで、ｋはノードｉに接続されるブランチ番号を示す。
【００４２】
これらの関係式はすべてのノード、ブランチに対しても同様に成立する。すべてのノード、ブランチに対して関係式を導き、以下の手順で計算を進める。
【００４３】
（１）線路電流初期値を設定する。（例えば各ブランチの線路電流＝０を初期値とする）
（２）（式４）より線間電圧を計算する。系統末端まで電圧を求める。
【００４４】
（３）計算した線間電圧から、（式２），（式３）を用いて各負荷の電流を計算する。
【００４５】
（４）系統の末端から順に（式５）を計算し、各線路の電流を求める。
【００４６】
（５）求めた電流を初期値とし、（２）〜（４）を収束するまで繰り返す。
【００４７】
このように計算することで、各線路の電流および各接点の電圧を求めることが可能となり、平均値の計算が可能となる。収束判定は、系統の電圧源に隣接する線路に流れる電流（ルートの電流）が収束したかどうかによって判定する。
【００４８】
次に、標準偏差の計算方法について示す。標準偏差の計算は、各線路電流、ノード電圧の平均値の収束した計算結果を使って計算する。すなわち、平均値の潮流計算結果計算後に計算すればよい。以下、計算アルゴリズムを示す。
【００４９】
（ａ）負荷電流標準偏差の扱い：
これまでの潮流計算では、負荷（発電量）電流は入力データとして与えられるＰ，Ｑ（又はＰと力率）に対して電圧特性を考慮して計算していた。確率分布を考える場合、負荷のＰ，Ｑ、ノード電圧共に確率密度関数で表されるため、これらを正確に扱うと潮流計算処理が非常に複雑となり、モンテカルロシミュレーションなどが必要となり、実用的でない。そこで、本手法では、負荷の確率分布を負荷電流の確率分布と置き換えることで近似することとする。従って、負荷（又は発電量）の標準偏差σを与える場合、負荷電流の標準偏差として設定することに留意する必要がある。また、負荷のＰ、Ｑの標準偏差は同一とする（異なる標準偏差は扱えない）。これらの仮定は、元々の負荷（又は発電量）の確率分布を標準偏差で近似していることや、実際の各解析対象とする負荷変化が各々異なるものを画一的に確率分布で近似していることを考慮すると、十分許容できるものと考える。
【００５０】
各負荷又は発電量を持つノードｉの標準偏差は（式６）で表される。
【００５１】
【数６】

【００５２】
ここで、ｉ＝ａｎｘ，ｂｎｘ，ａｂｘ，ｂｃｘ，ｃａｘ、ｘ＝１，２，…ｎ（ｎはノード数）、σ_Ｌｉ，σ_Ｇｉは負荷，発電量の標準偏差を表す。
【００５３】
（ｂ）線路電流標準偏差の計算：
前述のように求めた負荷電流標準偏差から、線路電流の標準偏差を求める。計算式を（式７）に示す。すなわち、送り出し変圧器側の線路電流の標準偏差は末端側および各ノードの線間負荷電流の標準偏差のピタゴラス和として計算される。
【００５４】
【数７】

【００５５】
ここで、ｋはノードｉに接続されるブランチ番号を示す。
【００５６】
（ｃ）電圧標準偏差の計算：
前述のように求めた負荷電流および線路電流の標準偏差から、各電圧の標準偏差を求める。計算式を（式８）に示す。送り出し（柱上トランス）の電圧の標準偏差は、初期値として与える必要がある。
【００５７】
【数８】

【００５８】
これらの関係式はすべてのノード、ブランチに対しても同様に成立する。すべてのノード、ブランチに対して関係式を導き、以下のステップで計算を進める。
【００５９】
（１）負荷および発電量標準偏差、送り出し電圧標準偏差、線路インピーダンスを読み込む。
【００６０】
（２）（式６）より負荷＋発電量を合算した標準偏差を計算する。
【００６１】
（３）系統の末端から順に（式７）を計算し、各線路電流の標準偏差を求める。
【００６２】
（４）系統の送り出し側から順に（式８）を計算し、各線間電圧の標準偏差を計算する。
【００６３】
（式７），（式８）は標準偏差を求める式となっているが、上記手順を分散σ^２のまま計算を進め、最後に標準偏差σを求めてもよい。
【００６４】
次に、評価指標となる、電圧，電流の上下限値の求め方を述べる。潮流計算によって求めた負荷電流，線路電流，ノード電圧の平均値と標準偏差から、各値の上限値，下限値を計算する。電圧上下限は、電圧平均値±ｎσ、電流上下限は電流平均値±ｎσで計算すればよい。ここで、ｎは前述した図１のσの倍数データ１１４であり、通常２〜３の範囲の値である。
【００６５】
次に、前述の確率的潮流計算手法の解析支援装置への組み込みについて説明する。解析支援装置は１日２４時間のデータを扱うが、確率潮流計算は各時間断面毎のデータを対象に計算を行う。従って、１日のデータを３０分おきの４８断面のデータの組とした場合、確率潮流計算は各断面毎に４８回計算されることになる。
【００６６】
計算に用いるデータベースとして、下記を用意する必要がある。まず、入力データを格納する入力データファイル２００には、次のデータが保存される。
【００６７】
（ａ）系統データ１１１：各線路のインピーダンス（Ｒ、Ｘ）の値が定義される。
【００６８】
（ｂ）日負荷変化データ１１２：各時間毎の平均値と標準偏差σが定義される。
【００６９】
図７は、本発明の一実施形態に用いる入力データの例を示すグラフである。図に示すように、負荷の有効電力Ｐ、標準偏差σの１日分のデータと、この日の力率データ（２４時間一定）などが含まれる。
【００７０】
（ｃ）送り出し電圧データ：電圧源６１１，６１２，６１３の電圧平均値と標準偏差σが、各時刻毎に定義される。
【００７１】
（ｄ）σ倍数（ｎ）：電圧，電流の上下限を平均値±σ×ｎと評価するための、倍数ｎが定義される。
【００７２】
また、計算結果を格納するための出力用の第２のデータファイル１２には、次のデータなどが保存される。
【００７３】
（ａ）電圧計算結果１２１：各時間毎の各ノードの電圧平均値、電圧上下限値又は予定の帯域。
【００７４】
図８は、本発明の一実施形態に用いる画面出力データの例を示すグラフである。図に示すように、電圧平均値８１と、最大値８２，最小値８３の組の１日分のデータが保存される。この例では、電圧の上限値８４は、１０７［Ｖ］に設定され、下限値８５は、９５［Ｖ］に設定されている。最大値８２，最小値８３の代りに、予定の確率に基く設定幅の帯域として記憶し、表示することもできる。
【００７５】
（ｂ）電流計算結果１２２：各時間毎の各線路の電流平均値、電流上下限値又は予定の帯域。上記（ｂ）の電圧の場合に準じて記憶し、表示する。
【００７６】
（ｃ）σ計算結果１２３：電圧、電流のσの計算結果。
【００７７】
このように装置を構成することで、ユーザに配電系統の確率的潮流計算結果を示すことが可能となり、ユーザは各線路の電圧や電流が上下限値又は予定の帯域を逸脱しているかどうかを一目で判定することが可能となる。具体的には、図８に示す電圧の例のように、ユーザは電圧最大値８２の曲線が上限値８４である１０７［Ｖ］を超えていれば、検討対象としている配電系統では電圧逸脱する可能性があることが判る。同様に，電圧最小値８３についても，下限値８５の９５［Ｖ］を下回っている部分があれば，電圧逸脱の可能性があることが判る。また，電圧最大値８２，電圧最小値８３の何れも、電圧上下限値８４，８５である１０７〜９５［Ｖ］の範囲に入っていた場合でも，上下限までの余裕を見ることで、対象とする配電系統の設備余裕を把握することが可能となる。ここでは，電圧の計算結果の記録と表示例について説明したが，電流についても同様に記録及び表示すれば、ユーザは判り易くその評価が可能である。
【００７８】
以上説明したように，本発明の実施形態によれば、ユーザに配電系統の確率的潮流計算結果を示すことで，電圧や電流が上下限値を逸脱しているか，制約範囲内にあるかどうかを判り易く提示することができる。これにより，配電設備の適正度合いを評価したり，設備新設・増強を行う場合に，ユーザによる評価や意志決定を支援することができる。
【００７９】
また、入出力データを１日２４時間の日変化データとして扱うことで、負荷の日変化に対して、潮流計算結果であるノード電圧や線路電流の日変化を考慮した計算結果をユーザに示すことができる。
【００８０】
また、計算結果のノード電圧や線路電流の標準偏差を下にして、電圧・電流の確率的な上限値、下限値を示すことができ、ユーザの確率を考慮した評価を支援することができる。
【００８１】
【発明の効果】
本発明によれば、配電系統において、設備新設・増強等にあたっての配電設備の適正度合いの評価を判り易く支援できる解析支援装置及び解析支援方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による電力系統の解析支援装置の概略構成図。
【図２】本発明の一実施形態による電力系統の解析支援装置の表示画面の一例図。
【図３】本発明で扱う１日の負荷変化データの実際の一例を示すグラフ。
【図４】本発明の一実施形態で利用する正規分布曲線図。
【図５】本発明の一実施形態で用いる確率的潮流計算のアルゴリズムを説明するための一例配電系統図。
【図６】本発明の一実施形態に用いる確率的潮流計算アルゴリズムを説明するための系統図。
【図７】本発明の一実施形態に用いる記録し表示する入力データの例を示すグラフ。
【図８】本発明の一実施形態に用いる記録し表示する出力データの例を示すグラフ。
【符号の説明】
１０…表示装置、１０１…画面（表示面）、１１…第１の（入力）データファイル、１１１…系統データ、１１２…日負荷変化データ、１１３…送り出し電圧データ、１１４…σ倍数データ、１２…第２の（出力）データファイル、１２１…電圧計算結果データ、１２２…電流計算結果、１２３…標準偏差σ計算結果、１３３…入力手段、１３１…ＣＰＵ、１３２…ＲＡＭ、１４…バスライン、２２…計算結果表示ウインドウ（確率潮流計算結果表示）、２２１…ノード名表示部、２２２…計算結果表示画面、２１…配電系統の単線結線図（系統図画面）、２１１…柱上変圧器、２１２…引き込み分岐点（電柱）、２１３…線路（ブランチ）。

Claims

電力系統の系統データと、系統に連系した分散型電源の発電量，負荷又は送り出し電圧の変動の確率分布を定義するデータが格納されているデータファイルと、前記系統データと前記確率分布を定義するデータを取込み、ノード電圧又は線路電流の確率分布を求めるコンピュータと、このコンピュータで求めたノード電圧又は線路電流の確率分布に基く平均値を表示する表示装置を備えたことを特徴とする電力系統の解析支援装置。
電力系統の系統データと、系統に連系した分散型電源の発電量，負荷又は送り出し電圧の変動の確率分布を定義するデータを格納したデータファイルと、前記系統データと前記確率分布を定義するデータを取込み、ノード電圧又は線路電流の確率分布を求めるコンピュータと、このコンピュータで求めたノード電圧又は線路電流の確率分布に基く最大値と最小値を表示する表示装置を備えたことを特徴とする電力系統の解析支援装置。
電力系統の系統データと、系統に連系した分散型電源の発電量，負荷又は送り出し電圧の変動の確率分布を定義するデータを格納したデータファイルと、前記系統データと前記確率分布を定義するデータを取込み、ノード電圧又は線路電流の確率分布を求めるコンピュータと、このコンピュータで求めたノード電圧又は線路電流を、予定の確率で分布する帯域として表示する表示装置を備えたことを特徴とする電力系統の解析支援装置。
請求項１〜３のいずれかにおいて、前記電圧又は電流の標準偏差を表示する表示装置を備えたことを特徴とする電力系統の解析支援装置。
電力系統の系統データと、系統に連系した分散型電源の発電量，負荷又は送り出し電圧の変動の確率分布を定義するデータが格納されているデータファイルと、前記系統データと前記確率分布を定義するデータを取込み、ノード電圧又は線路電流の確率分布を求めるコンピュータと、このコンピュータで求めたノード電圧又は線路電流の確率分布に基く特定時刻における平均値，最大最小値，及び／又は予定の確率で分布する帯域を表示する表示装置を備えたことを特徴とする電力系統の解析支援装置。
請求項１〜４のいずれかにおいて、前記表示装置は、表示データをその日変化として表示することを特徴とする電力系統の解析支援装置。
請求項２又は３において、ノード電圧又は線路電流の最大値と最小値又は帯域の上端と下端は、それぞれ確率的潮流計算結果の平均値に標準偏差の定数倍を加えた値と減じた値であることを特徴とする電力系統の解析支援装置。
電力系統の系統データと、系統に連系した分散型電源の発電量，負荷又は送り出し電圧の平均値と標準偏差の日変化を定義する確率分布データを格納したデータファイルと、前記系統データと確率分布データを取込み、確率的潮流計算を各日変化断面毎に行い、各ノードの電圧又は各線路の電流の平均値と標準偏差の日変化を求めるコンピュータと、このコンピュータで求めた、各ノードの電圧又は各線路の電流の平均値，最大値及び最小値の日変化を表示する表示装置を備えたことを特徴とする電力系統の解析支援装置。
データベースから、電力系統の系統データと、系統に連系した分散型電源の発電量，負荷又は送り出し電圧の変動の確率分布を定義するデータを取込むステップと、これらの取込みデータに基きノード電圧又は線路電流の確率分布を求めるステップと、求めたノード電圧又は線路電流の確率分布に基く平均値及び／又は予定の確率で分布する帯域を、表示装置に表示するステップを備えたことを特徴とする電力系統の解析支援方法。
データベースから、電力系統の系統データと、系統に連系した分散型電源の発電量，負荷又は送り出し電圧の変動の標準偏差及び線路インピーダンスを取込むステップと、これらの取込みデータに基きノード電圧及び線路電流の標準偏差を複数回繰り返し計算するステップを備えたことを特徴とする電力系統の解析支援方法。
下記（１）〜（４）の手順で計算を進める電力系統の解析支援方法。
（１）負荷および発電量標準偏差、送り出し電圧標準偏差、線路インピーダンスを読み込むステップ、
（２）発電量と負荷を合算した標準偏差を計算するステップ、
（３）系統の末端から順に、負荷電流標準偏差から、各線路電流の標準偏差を求めるステップ、及び
（４）系統の送り出し側から順に、負荷電流および線路電流の標準偏差から、各線間電圧の標準偏差を求めるステップ。