JP2007006667A

JP2007006667A - 配電線系統経路策定支援システム

Info

Publication number: JP2007006667A
Application number: JP2005186421A
Authority: JP
Inventors: Yoshinobu Toyoshima; 義信豊島
Original assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Current assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Priority date: 2005-06-27
Filing date: 2005-06-27
Publication date: 2007-01-11

Abstract

【課題】配電線経路系統全体を通して配電線経路系統の最適化を支援する配電線経路系統策定支援システムを提供する。
【解決手段】配電線経路系統策定支援サーバ１０は、所定の開発地域における施設規模又は計画人口を含む開発計画データ２１と、施設の単位面積当たりの需要電力データ又は一戸当たりの需要電力データ３１と、所定の開発地域の内側又は近辺に存在する電力供給源の位置及び電力供給源が供給できる供給電力を含む施設データ４１と、電力供給源の位置及び所定の開発地域を含む地図データ５１と、配電線の価格を含む配電線データ６１とを格納した複数のデータベースを具備すると共にそれらのデータに基づいて適切な配電線経路系統を複数策定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、発電所から電力消費地への配電線系統経路を策定する際に支援するシステムに関する。

近年、交通機関の発達により通勤圏が拡大したため、大都市中心部から離れた地域で宅地造成を含む大規模な地域開発が行なわれている。このような大規模な地域開発では、大規模な人口の増加が見込まれるため、電力事業者等はその人口の増加に対応した電力を供給できる電力設備を設ける必要がある。特に配電設備については、配電時の電圧や接続すべき発電所及び変電所の選択などの考慮すべき事項が多数存在している。そこで、従来は熟練者等が需要の実績と将来の想定等に基づいて様々な検討を積み重ねることにより、配電線経路系統の策定を行なってきた。

しかしながら、近年のコスト意識の高まりにより、配電線経路系統全体を通してのコスト削減を含む最適化が求められているが、従来の方法では配電線経路系統全体を通しての最適化が困難であるという問題があった。

一方、マンホール間の配電線ケーブルのルートの最適化に関するシステムが提案されているが（例えば、特許文献１参照）、配電線経路系統全体を通して最適化又は最適化を支援するシステムは未だ提案されていない。

特開２００４−１２６７２３号公報

本発明は、このような事情に鑑み、配電線経路系統全体を通して配電線経路系統の最適化を支援する配電線経路系統策定支援システムを提供することを課題とする。

上記課題を解決するための本発明の第１の態様は、電力供給源から所定の開発地域への配電線系統経路の策定を支援する配電線経路系統策定支援サーバを有する配電線経路系統策定支援システムであって、前記配電線経路系統策定支援サーバは、前記所定の開発地域における施設規模又は計画人口を含む開発計画データが格納された開発計画データベースと、施設の単位面積当たりの需要電力データ又は一戸当たりの需要電力データが格納された需要電力データベースと、前記所定の開発地域の内側又は近辺に存在する電力供給源の位置及び当該電力供給源が供給できる供給電力を含む施設データが格納された施設データベースと、前記電力供給源及び前記所定の開発地域を含む地図データが格納された地図データベースと、配電線の価格を含む配電線データが格納された配電線データベースと、少なくとも前記開発計画データ及び前記需要電力データから前記所定の開発地域の予測需要電力データを算出する予測需要電力算出手段と、少なくとも前記予測需要電力データと前記施設データと前記地図データと前記配電線データとから適切な配電線経路系統を複数策定する配電線経路系統策定手段とを具備することを特徴とする配電線経路系統策定支援システムにある。

かかる第１の態様では、配電線経路系統全体を通して適切な配電線経路系統を策定することができる。

本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記配電線経路系統策定手段は、前記地図データと前記電力供給源の位置から前記所定の開発地域への前記電力供給源ごとの配電線経路系統を作成した後、前記配電線の価格から前記配電線経路系統を設置する配電線経路系統設置費用を算出し、前記予測需要電力データの電力を供給でき、且つ前記配電線経路系統設置費用が最も低い前記配電線経路系統の１つ又は複数の組み合わせを選択して前記適切な配電線経路系統を策定することを特徴とする配電線経路系統策定支援システムにある。

かかる第２の態様では、配電線経路系統全体を通してより適切な配電線経路系統を策定することができる。

本発明の第３の態様は、第１又は２の態様において、前記配電線データは前記配電線を維持するために必要となる配電線の維持費用又は配電する際に損失する電力の損失費の少なくとも何れか一方をさらに含み、前記配電線経路系統策定手段は、前記地図データと前記電力供給源の位置から前記所定の開発地域への前記電力供給源ごとの配電線経路系統を作成した後、前記配電線の維持費用から前記配電線経路系統の維持費用を算出し、又は前記損失費から前記配電線経路系統の損失費を算出し、前記予測需要電力データの電力を供給でき、且つ前記配電線経路系統の維持費用又は損失費が最も低い前記配電線経路系統の１つ又は複数の組み合わせを選択して前記適切な配電線経路系統をさらに策定することを特徴とする配電線経路系統策定支援システムにある。

かかる第３の態様では、配電線経路系統全体を通して、より適切な配電線経路系統を策定することができる。

本発明の第４の態様は、第１〜３の何れかの態様において、前記所定の開発地域における電力需要想定データを格納する電力需要想定データベースをさらに具備し、前記予測需要電力算出手段が前記開発計画データと前記需要電力データと前記電力需要想定データとから前記所定の開発地域の予測需要電力データを算出することを特徴とする配電線経路系統策定支援システムにある。

かかる第４の態様では、配電線経路系統全体を通して、より容易に適切な配電線経路系統を策定することができる。

本発明の第５の態様は、第１〜４の何れかの態様において、前記配電線経路系統策定支援サーバがネットワークを介して前記適切な配電線経路系統を表示する端末と接続されていることを特徴とする配電線経路系統策定支援システムにある。

かかる第５の態様では、配電線経路系統策定支援サーバから離れたところから適切な配電線経路系統を確認することができる。

本発明によれば、配電線経路系統全体を通して配電線経路系統の最適化を支援する配電線経路系統策定支援システムを提供することができる。

以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の形態について説明する。なお、本実施形態の説明は例示であり、本発明の構成は以下の説明に限定されない。

（実施形態１）
図１は、本発明の一実施形態に係る配電線経路系統策定支援システム１の概略図である。図１に示すように、本実施形態に係る配電線経路系統策定支援システム１は、ネットワーク５を介して端末１００と配電線経路系統策定支援サーバ１０とが接続されている。

配電線経路系統策定支援サーバ１０は、開発地域の計画戸数などを含む開発計画データ２１が格納された開発計画データベース２０と、施設の単位面積当たりの平均消費電力又は一戸当たりの平均消費電力などを含む需要電力データ３１が格納された需要電力データベース３０と、開発地域及びその近辺に存在する電力供給源である発電所及び変電所の位置及びその供給電力などを含む施設データ４１が格納された施設データベース４０と、開発地域及びその近辺を含む地図データ５１が格納された地図データベース５０と、配電線の価格などを含む配電線データ６１が格納された配電線データベース６０と、開発地域における電力需要想定データ９１を格納する電力需要想定データベース９０と、開発計画データ２１と需要電力データ３１と電力需要想定データ９１とから開発地域の予測需要電力データ７１を算出する予測需要電力算出手段７０と、予測需要電力データ７１と発電所及び変電所の施設データ４１と地図データ５１と配電線データ６１とから適切な配電線経路系統を複数策定する配電線経路系統策定手段８０とを具備している。

開発計画データベース２０は、開発計画データ２１を格納するものである。開発計画データ２１とは、例えば図２に示すようなデータである。なお、本発明では計画戸数を格納したが、住宅及び工場などの施設の各戸個別の面積を格納してもよい。

需要電力データベース３０は、需要電力データ３１を格納するものである。需要電力データ３１とは、例えば図３に示すようなデータである。ここで、区分の「昼間」とは昼間に消費される平均消費電力を示し、「夜間」とは夜間に消費される平均消費電力を示す。

施設データベース４０は、施設データ４１を格納するものである。施設データ４１とは、例えば図４に示すようなデータである。ここで、施設とは電力を供給することができる発電所や変電所などの施設を示し、位置とはその施設が存在する位置を示し、供給電力とはその施設が供給できる電力を示す。また、規格とはその施設が接続することができる配電線の規格を示す。例えば、Ａ発電所では２２ｋＶと６ｋＶの配電線を両方接続することができるが、Ｃ変電所では６ｋＶの配電線のみしか接続できないことを示す。

地図データベース５０は、開発地域及びその近辺を含んだ地図データ５１を格納するものである。地図データ５１とは、例えば図５に示すようなデータである。ここで、２００、２０１及び２０２は開発地域であるＸ地域、Ｙ地域及びＺ地域を示し、図２に示した開発計画データ２１に対応する地域である。また、２６０は山岳を示し、その周辺に示される点線状の図形は等高線を示す。このような地図データ５１を用いることにより、地形を考慮した配電線経路系統を策定することができる。

配電線データベース６０は、配電線データ６１を格納するものである。配電線データ６１とは、例えば図６に示すようなデータである。ここで、規格とは前述したように配電線の規格を示し、価格はその配電線の１ｋｍ当たりの価格を示す。具体的には、例えば配電線「Ｔ１」は２２ｋＶ配電用の配電線であり、１ｋｍ当たりの価格は１０．０百万円であることを示す。

電力需要想定データベース９０は、電力需要想定データ９１を格納するものである。電力需要想定データ９１とは、例えば過去の所定の地域における電力需要の増減やその所定の地域における施設の増減などに基づいて、所定の地域ごとに算出される電力需要の想定データであり、具体的には「電力需要が年率３％で増加する」というものなどである。なお、本実施形態では、電力需要想定データ９１は予め作成されているものとする。

予測需要電力算出手段７０は、電力需要想定データ９１と開発計画データ２１と需要電力データ３１とから開発地域の予測需要電力データ７１を算出するように機能する。例えば、電力需要想定データ９１が「電力需要が年率３％で増加する」であり、開発計画データ２１であるＸ地域２００の施設面積が「１，０００，０００（ｍ^２）」であり、予測需要電力データ７１が図３に示す単位面積当たりの平均消費電力である場合には、予測需要電力算出手段７０により、１年後にＸ地域２００で昼間に消費されると予測される電力「６５．９２ＭＷ」及び夜間に消費されると予測される電力「３２．９６ＭＷ」を算出することができる。これらの結果より、昼間より夜間に消費されると予測される電力の方が大きいことから、Ｘ地域２００で消費されると予測される電力を賄うためには、「６５．９２ＭＷ」以上の電力を供給する必要があることが分かる。したがって、予測需要電力データ７１は「６５．９２ＭＷ」となる。

配電線経路系統策定手段８０は、予測需要電力データ７１と施設データ４１と地図データ５１と配電線データ６１とから適切な配電線経路系統を複数策定するように機能する。以下では、予測需要電力データ７１の電力を供給することができることを前提条件として、配電線経路系統策定手段８０が配電線を設置する際に最も配電線経路系統設置費用が低くなる配電線経路系統を作成する方法について説明するが、同様にして、配電線経路系統策定手段８０は最も配電線が短くなる配電線経路系統、最も維持費用が低くなる配電線経路系統、又は最も損失費が低くなる配電線経路系統などの適切な配電線経路系統を複数策定することができる。以下、予測需要電力データ７１の電力を供給することができ、かつ配電線を設置する際に最も配電線経路系統設置費用が低くなる配電線経路系統を策定する方法について具体的に説明する。

例えば、上述したＸ地域２００の予測需要電力データ７１が「６５．９２ＭＷ」であった場合には、Ｘ地域２００の周辺に存在するＡ発電所２１０、Ｂ発電所２２０、Ｃ変電所２３０、及びＤ変電所２４０を選択した後、後述するように、各施設からＸ地域２００へ配電線を設置するために必要となる費用を算出し、配電線を設置する際に最も配電線経路系統設置費用が低くなる配電線経路系統を適切な配電線経路系統として選択する。なお、配電線の規格により送電容量が異なるため、配電線の規格により設置すべき配電線の本数が異なる。例えば、２２ｋＶの配電線の送電容量は１６ＭＷであり、６ｋＶの配電線の送電容量は４ＭＷである。したがって、６ｋＶの配電線を用いて２２ｋＶの配電線と同等の電力を送電するためには、４本の６ｋＶの配電線が必要となる。

本実施形態では、例えば図７に示すように、図４の施設データ４１に含まれる各施設の位置を図５の地図データ５１に指定し、配電線経路の各施設からＸ地域２００への配電線経路２５０，２５１，２５２，２５３を作成する。そして、作成された配電線経路２５０，２５１，２５２，２５３に基づいて各配電線経路の長さを算出した後、配電線設置費用を算出する。具体的には、Ａ発電所２１０からＸ地域２００への配電線経路２５０の長さは５ｋｍとなるので、図６に示す配電線の価格より、Ａ発電所２１０からＸ地域２００へ５本の２２ｋＶの配電線を設置するためには「２５０．０百万円」の費用が必要となり、２０本の６ｋＶの配電線を設置するためには「５００．０百万円」の費用が必要となる。同様に配電線経路２５１の長さは山岳２６０を迂回するように設置されるために９ｋｍとなるので、Ｂ発電所２２０からＸ地域２００へ５本の２２ｋＶの配電線を設置するためには「４５０．０百万円」の費用が必要となり、２０本の６ｋＶの配電線を設置するためには「９００．０百万円」の費用が必要となる。また、配電線経路２５２の長さは５ｋｍとなるのでＣ変電所２３０からＸ地域２００へ２０本の６ｋＶの配電線を設置するためには「５００．０百万円」の費用が必要となる。なお、Ｃ変電所２３０からＸ地域２００へ２２ｋＶの配電線を用いる場合については、Ｃ変電所２３０に２２ｋＶの配電線を直接接続することができないので設置費用を算出する必要はない。また、Ｄ変電所２４０はＸ地域２００の予測需要電力データ７１の「６５．９２ＭＷ」の電力を供給することができないのでＤ変電所２４０からＸ地域２００への配電線経路２５３の設置費用を算出する必要はない。これらの結果より、配電線経路系統策定手段８０は、Ｘ地域２００の予測需要電力データ７１の「６５．９２ＭＷ」の電力を供給することができ、かつ配電線を設置する際に最も配電線経路系統設置費用が低くなるＡ発電所２１０からＸ地域２００へ２２ｋＶの配電線を用いた配電線経路２５０を選択することになる。このようにして、配電線経路系統策定手段８０は配電線を設置する際に最も配電線経路系統設置費用が低くなる配電線経路系統を策定することができる。

なお、本実施形態では、１つの電力供給源からＸ地域２００の予測需要電力データ７１の「６５．９２ＭＷ」の電力を供給することができるものを選択するようにした。しかしながら、例えば、変電所Ｃの供給電力と変電所Ｄの供給電力とを合せることによって「６５．９２ＭＷ」の電力を供給することができ、かつＣ変電所とＤ変電所とからＸ地域２００へ６ｋＶの配電線を用いた配電線経路２５２，２５３を設置する費用が２２ｋＶの配電線を用いた配電線経路２５０を設置する費用よりも安価である場合には、配電線経路系統策定手段８０はＣ変電所及びＤ変電所からの配電線経路２５２，２５３を選択してもよい。さらに、配電線を設置する際の費用だけではなく、その配電線の維持費用又は配電する際に損失する電力の損失費などをも考慮して適切な配電線経路系統を策定するようにしてもよい。このようにすることにより、配電線経路系統全体を通して、より適切な配電線経路系統を策定することができる。

端末１００は、ネットワーク５を介して配電線経路系統策定支援サーバ１０と接続でき、配電線経路系統に関するデータを表示することができるものであれば特に限定されない。なお、端末１００及び配電線経路系統策定支援サーバ１０は、特別な専用ハードウェアである必要はなく、一般的なパーソナルコンピュータなどでもよい。

ネットワーク５は、端末１００と配電線経路系統策定支援サーバ１０とを接続できるものであれば専用回線に限定されず、インターネットなどでもよい。

次に、図８を用いて、本実施形態の配電線経路系統策定支援システム１の動作を説明する。図８は本実施形態の配電線経路系統策定支援システム１のシーケンスである。まず、端末１００に配電線経路系統を策定する地域を示す地域データ１１０が入力されると（Ｓ１）、その地域データ１１０はネットワーク５を介して配電線経路系統策定支援サーバ１０に送信される（Ｓ２）。

地域データ１１０を受信した配電線経路系統策定支援サーバ１０は、その地域データ１１０に基づいて、開発計画データベース２０からその地域に対応する開発計画データ２１を抽出する（Ｓ３）と共に、需要電力データベースからその地域に対応する需要電力データ３１を抽出し（Ｓ４）、さらに電力需要想定データベース９０からその地域に対応する電力需要想定データ９１を抽出する（Ｓ５）。なお、これらのデータが抽出される順序は特に限定されず、これらのデータが同時に抽出されてもよい。

そして、予測需要電力算出手段７０を用いて、その開発計画データ２１と需要電力データ３１と電力需要想定データ９１とに基づいて予測需要電力データ７１を算出する（Ｓ６）。

次に、配電線経路系統策定支援サーバ１０は、地域データ１１０に基づいて施設データ４１を抽出する（Ｓ７）と共に地図データ５１を抽出する（Ｓ８）。なお、施設データ４１と地図データ５１とは同時に抽出されてもよいし、一方が先に抽出されてもよい。

その後、配電線経路系統策定支援サーバ１０は、配電線経路系統策定手段８０を用いて、算出された予測需要電力データ７１とその施設データ４１と地図データ５１と配電線データ６１とに基づいて配電線経路系統データ８１を作成する（Ｓ９）。そして、配電線経路系統策定支援サーバ１０は、ネットワーク５を介してその配電線経路系統データ８１を端末１００に送信する（Ｓ１０）。

端末１００は、配電線経路系統データ８１を受信すると、配電線経路系統データ８１を表示する（Ｓ１１）。

以上、説明したように、本実施形態に係る配電線経路系統策定支援システム１によると、配電線経路系統全体を通して配電線経路系統の最適化を支援することができる。

（他の実施形態）
実施形態１では、開発計画データ２１と需要電力データ３１とから予測需要電力データ７１を算出していたが、予め予測需要電力データ７１を算出しておき、開発計画データ２１などに含めておいてもよい。予め予測需要電力データ７１を算出しているので、より早く配電線経路系統を策定することができる。

また、本実施形態１では、施設データ４１と地図データ５１とを別個のデータベースに格納していたが、１つのデータベースにまとめて格納してもよい。１つのデータベースで管理することができるので、データベースをより容易に管理することができる。

さらに、本実施形態では、発電所や変電所などから配電線経路系統を策定していたが、配電線に十分な供給能力がある場合には、配電線を電力供給源として、図９に示すような配電線の位置及び供給電力を含む配電線データを用いて適切な配電線経路系統を策定してもよい。既存の配電線から適切な配電線経路系統を策定することができるので、配電線経路がより短い配電線経路系統を策定することができる。なお、図９の配電線番号とは各配電線に付される固有の番号であり、その他のものは施設データ４１のものと同様である。

本発明は、配電線経路系統だけでなく、情報通信、ガスや上下水道などの経路系統についても適用可能である。

実施形態１に係る配電線経路系統策定支援システムの一例を示す概略図である。実施形態１に係る開発計画データの一例を示す図である。実施形態１に係る需要電力データの一例を示す図である。実施形態１に係る施設データの一例を示す図である。実施形態１に係る地図データの一例を示す図である。実施形態１に係る配電線データの一例を示す図である。実施形態１に係る各施設からの配電線経路の一例を示す図である。実施形態１に係る配電線経路系統策定支援システムの一例のシーケンスを示す図である。他の実施形態に係る配電線データの一例を示す図である。

符号の説明

１配電線経路系統策定支援システム
５ネットワーク
１０配電線経路系統策定支援サーバ
２０開発計画データベース
２１開発計画データ
３０需要電力データベース
３１需要電力データ
４０施設データベース
４１施設データ
５０地図データベース
５１地図データ
６０配電線データベース
６１配電線データ
７０予測需要電力算出手段
７１予測需要電力データ
８０配電線経路系統策定手段
８１配電線経路系統データ
９０電力需要想定データベース
９１電力需要想定データ
１００端末
１１０地域データ
２００Ｘ地域
２０１Ｙ地域
２０２Ｚ地域
２１０Ａ発電所
２２０Ｂ発電所
２３０Ｃ変電所
２４０Ｄ変電所
２５０，２５１，２５２，２５３配電線経路
２６０山岳

Claims

電力供給源から所定の開発地域への配電線系統経路の策定を支援する配電線経路系統策定支援サーバを有する配電線経路系統策定支援システムであって、
前記配電線経路系統策定支援サーバは、前記所定の開発地域における施設規模又は計画人口を含む開発計画データが格納された開発計画データベースと、
施設の単位面積当たりの需要電力データ又は一戸当たりの需要電力データが格納された需要電力データベースと、
前記所定の開発地域の内側又は近辺に存在する電力供給源の位置及び当該電力供給源が供給できる供給電力を含む施設データが格納された施設データベースと、
前記電力供給源及び前記所定の開発地域を含む地図データが格納された地図データベースと、配電線の価格を含む配電線データが格納された配電線データベースと、
少なくとも前記開発計画データ及び前記需要電力データから前記所定の開発地域の予測需要電力データを算出する予測需要電力算出手段と、
少なくとも前記予測需要電力データと前記施設データと前記地図データと前記配電線データとから適切な配電線経路系統を複数策定する配電線経路系統策定手段とを具備することを特徴とする配電線経路系統策定支援システム。
請求項１において、前記配電線経路系統策定手段は、前記地図データと前記電力供給源の位置から前記所定の開発地域への前記電力供給源ごとの配電線経路系統を作成した後、
前記配電線の価格から前記配電線経路系統を設置する配電線経路系統設置費用を算出し、前記予測需要電力データの電力を供給でき、且つ前記配電線経路系統設置費用が最も低い前記配電線経路系統の１つ又は複数の組み合わせを選択して前記適切な配電線経路系統を策定することを特徴とする配電線経路系統策定支援システム。
請求項１又は２において、前記配電線データは前記配電線を維持するために必要となる配電線の維持費用又は配電する際に損失する電力の損失費の少なくとも何れか一方をさらに含み、
前記配電線経路系統策定手段は、前記地図データと前記電力供給源の位置から前記所定の開発地域への前記電力供給源ごとの配電線経路系統を作成した後、
前記配電線の維持費用から前記配電線経路系統の維持費用を算出し、又は前記損失費から前記配電線経路系統の損失費を算出し、
前記予測需要電力データの電力を供給でき、且つ前記配電線経路系統の維持費用又は損失費が最も低い前記配電線経路系統の１つ又は複数の組み合わせを選択して前記適切な配電線経路系統をさらに策定することを特徴とする配電線経路系統策定支援システム。
請求項１〜３の何れかにおいて、前記所定の開発地域における電力需要想定データを格納する電力需要想定データベースをさらに具備し、前記予測需要電力算出手段が前記開発計画データと前記需要電力データと前記電力需要想定データとから前記所定の開発地域の予測需要電力データを算出することを特徴とする配電線経路系統策定支援システム。
請求項１〜４の何れかにおいて、前記配電線経路系統策定支援サーバがネットワークを介して前記適切な配電線経路系統を表示する端末と接続されていることを特徴とする配電線経路系統策定支援システム。