JP2006217689A - 配電系統構成最適化装置および配電系統構成最適化方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 配電系統情報記憶装置11と、グラフィクスで表した配電系統を立上がり部によって3連系未満の閉じられた複数の部分フィーダに分割した情報を記憶するノードモデル情報記憶装置12と、各部分フィーダを放射状構成制約を満たし3分割制約および部分フィーダ内での電圧降下制約を満たす部分フィーダ構成を全数検索する部分フィーダ作成手段13と、部分フィーダ内での損失を計算する損失計算手段14と、フィーダ根元の線路容量制約を満たす候補の全てを精密解法により算出する精密計算手段15と、電圧降下制約を満たす候補の中から配電損失が最小となる候補1つを配電損失最小構成として特定する配電損失最小構成特定手段16とからなる。
【選択図】 図3
Description
LA=(252×0.03)+(152×0.02)+(52×0.01)=23.5〔W〕
であり、図2(B)での電力損失LBは、
LB=(102×0.03)+(152×0.02)+(202×0.01)=11.5〔W〕
となる。従って、図2(B)の配電系統を採った場合の電力損失は、図2(A)の配電系統を採った場合の電力損失よりも小さくなる。
図5は、配電系統の典型例を示すグラフィクスモデルである。図5において、配電用変電所G1からフィーダF1,F2が引き出されており、配電用変電所G2からフィーダF3,F4が引き出されている。フィーダF1,F2,F3,F4の立上がり点U1,U2,U3,U4(黒塗りの丸で示す)を基点として敷設された配電線には、複数の開閉器が設けられている。これらの開閉器には、常時開の開閉器(白抜き四角で示す)と、常時閉の開閉器(黒塗り四角で示す)とがあり、常時開の開閉器が連系開閉器として機能する。開閉器間の配電線には区間負荷が存在し、図5では区間負荷をアンペア〔A〕で示してある。
実際の配電系統の配電線は、図5に例示したように、フィーダF1,F2,F3,F4の立上がり点U1,U2,U3,U4を基点とした放射状構成とされる。これらの放射状の(複数の)配電線は互いに常時開の開閉器により小区域に分割されており、これらの小区域同士は当該開閉器により連系している。
・系統構成情報(系統構成・設備の接続状態に関する情報)
・線種情報(電線の種類)
・負荷情報(区間ごとの負荷量(kW))
・配電線情報(立上がり点、最大送出電流(配電線電流の年間最大値)、変電所フィーダ番号、配電線定格容量(配電線の許容電流値))
・開閉器の入・切情報
が含まれる。
(1)開閉器と負荷区間は両端をノードとした辺にする。
(2)分岐点(配電線が交差する部分)をノードとする。
(3)配電用変電所および立上がり点に至る地中線は変換対象外とする。
(4)辺、ノードに番号を付与する。
(1)放射状構成制約
(2)フィーダ容量制約
(3)3分割制約
(4)電圧降下制約
のうち、(1),(3)の条件を満たすように、連系開閉器の探索を行う。図9では、部分フィーダPF1,PF2,PF3,PF4の探索結果を符号K1,K2,K3,K4で示し、連系開閉器は空白で示してある。
S(x11,x12,...,xij)≦450
で表され、
構成選択制約(各部分フィーダからは1つの制約充足構成しか選択できないという制約)は、
R(x11,x12,...,xij)=1
で表され、
3分割制約(各フィーダには閉の開閉器を3つ未満という制約)は、
F(x11,x12,...,xij)=2
(ただし、xij:0−1変数(部分フィーダiのj番目の制約充足解が選ばれるなら1それ以外は0)を満たす解を全て抽出する)で表されるが、これは、図14に示す節点「1」に至る経路を全て見つける場合と等価である。図14において、S,R,FのROBDDによる論理式Wは、
W(x11,x12,...,xij)=1
W(x1,x2,x3)=x1+<x2>x3
(<x2>はx2の共役)
で表される。
Loss=(各部分フィーダで計算した損失)+(各フィーダ根元区間の損失)
で表される。
開閉器数:140
フィーダ数:40
系統構成候補:2140個=約1.39×1042個
に対し、本発明の手法を適用して配電損失最小構成の決定を行った場合、第1問題を通過した時点で、候補数は、約4.44×1013個であり、精密解法による処理を通過した時点で候補は32個になり、配電損失最小構成を特定する処理を通過した時点で候補は2つとなる。
12 ノードモデル情報記憶装置
13 部分フィーダ作成手段
14 精密計算手段
15 損失計算手段
16 配電損失最小構成特定手段
17 操作表示手段
Claims (2)
- 配電系統の情報を格納した配電系統情報記憶装置と、
グラフィクスモデルで表した前記配電系統を立上がり部によってX連系未満の閉じられた複数の部分フィーダに分割した情報を記憶するノードモデル情報記憶装置と、
前記各部分フィーダを、放射状構成制約を満たし、Y分割制約および部分フィーダ内での電圧降下制約を満たす部分フィーダ構成を全数検索する部分フィーダ作成手段と、
前記部分フィーダ内での損失を計算する損失計算手段と、
フィーダ根元の線路容量制約を満たす候補の全てを精密解法により算出する精密計算手段と、
前記電圧降下制約を満たす候補の中から配電損失が最小となる候補1つを配電損失最小構成として特定する配電損失最小構成特定手段と、
を備えたことを特徴とする配電系統構成最適化装置。 - グラフィクスモデルで表した配電系統を、立上がり部によってX連系未満の閉じられた複数の部分フィーダに分割するステップと、
前記各部分フィーダを、放射状構成制約を満たし、Y分割制約および部分フィーダ内の電圧降下制約を満たす部分フィーダ構成を全数検索するステップと、
フィーダ根元の線路容量制約を満たす候補の全てを精密解法により算出するステップと、
前記部分フィーダ内での損失を計算するステップと、
前記電圧降下制約を満たす候補の中から配電損失が最小となる候補1つを配電損失最小構成として特定するステップと、
を含むことを特徴とする配電系統構成最適化方法。
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