JP2007028769A - 配電線系統の事故復旧方法、配電制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】事故復旧時に配電線の過負荷が生じない配電線系統の事故復旧方法を提供する。
【解決手段】複数の区分開閉器で区分された、配電線の複数区間のうち少なくともいずれか一区間が分散型電源と連系可能である配電線系統の事故復旧方法において、配電線の複数区間の各負荷と配電用変電所から配電線への許容容量とを予め求めておき、区分開閉器と分散型電源を監視制御する配電制御装置によって、配電線の事故時に分散型電源が解列且つ複数の区分開閉器が開放した後、複数の区分開閉器の各々に対して所定の投入順に投入を指示していく際に、当該一の区分開閉器が投入されて配電用変電所より電力供給された配電線の区間の負荷の合計と、配電線の許容容量との比較を行い、負荷の合計が許容容量を超えない場合にはその区分開閉器に対して投入を指示し、超える場合にはその区分開閉器に対して投入を指示しない。
【選択図】 図１

Description

本発明は、配電線系統の事故復旧方法、配電制御装置に関する

一般に、電力会社が提供する商用ラインとしての配電線系統は、例えば、図５に示すような、いわゆる多分割多連系方式の構成を呈する。詳述すると、電力会社の配電用変電所Ａ、Ｂ、・・・に配設される変圧器１０ａ、１０ｂ、・・・の２次側には、複数の配電用遮断器１１ａ、１１ｂ、・・・が接続される。そして、複数の配電用遮断器１１ａ、１１ｂ、・・・夫々の負荷側より樹枝状に各々の配電線Ａ、Ｂ、・・が構築される。

複数の配電線Ａ、Ｂ、・・・は、複数の常閉型の区分開閉器１２ａ、１２ｂ、・・・によって、複数の区間＃ｎ（ｎ＝０、１、・・・）に区分される。なお、複数の配電線Ａ、Ｂ、・・・における複数の区間＃ｎの少なくともいずれかの区間（図５の例では、区間＃２）では、その主幹線から分岐させた分岐線が敷設されており、その分岐線に配設された常開型の連系用開閉器１４を介して、他の配電線との連系（例えば、配電線Ａ、Ｂの連系）が行われる。

図５に示すような配電線系統において、例えば、配電線Ａの区間＃１に地絡または短絡等の事故が発生した場合とする。この場合、配電用遮断器１１ａが直ちに開放（初回遮断）されて、事故区間＃１を含んだ配電線Ａ全体が停電となる。このとき、配電線Ａに配設される全ての区分開閉器１２ａは、電源側（上流側）の電圧消失によって開放される。

そして、配電用変電所Ａでは、配電用遮断器１１ａの初回遮断から一定時間経過後、開放中の配電用遮断器１１ａを再投入（再閉路）する。この配電用遮断器１１ａの再投入に伴って、配電線Ａの試充電が開始され、未だ開放中にある区分開閉器１２ａが、電源側から負荷側に向けて順に時限投入される。この区分開閉器１２ａの時限投入に伴って、事故区間＃１への送電が行われると、配電用遮断器１１ａは再び開放（再閉路失敗）されて配電線Ａ全体が再び停電となる。このとき、事故区間＃１の区分開閉器１２ａは以後開放状態へとロックされる。

なお、事故区間＃１の検出は、再閉路から再閉路失敗までの時間計測や、区分開閉器１２ａのロック状態検出等によって行われる。このように事故区間＃１の検出が行われると、その事故区間＃１よりも負荷側（下流側）の健全な停電区間＃２〜＃４に対して、系統連系可能な他の配電線Ｂからの電力融通が行われる。この結果、事故区間＃１以外の健全区間＃２〜＃４に属する需要家に電力が供給されて一時的な復旧が完了する。

ところで、近年、工場やビル、一般住宅等の電力会社以外の需要家側において、例えば、太陽光発電システム、風力発電システム、コジェネレーション設備等の比較的小規模な発電システム、いわゆる分散型電源が普及しつつある。このため、今後、分散型電源を電力会社が提供する商用ラインとしての配電線系統へと電気的に接続すること、すなわち分散型電源と配電線系統との連系が、増加していくことが想定されうる。

図６は、分散型電源を連系させた配電線系統の一例を示す図である（例えば、以下に示す特許文献１を参照）。配電用遮断器１１ａ、１１ｂの負荷側から配電線Ａ、Ｂが構築される。なお、配電線Ａ、Ｂは、夫々区分開閉器１２ａ、１２ｂによって複数の区間＃０、＃１、・・・に区分される。なお、配電線Ａの区間＃５は、配電線Ａの区間＃１の分岐先に配設される区分開閉器１２ａ（＃５）を開放し、配電線Ｂの区間＃１の分岐先に配設される連系用開閉器１４を投入することで、配電線Ｂからの電力融通が可能な区間である。さらに、配電線Ａの区間＃３、＃４では、需要家側に配設される分散型電源１５（＃１）、（＃２）が、連系時に投入され且つ解列時に開放される解列用開閉器１６（＃１）、（＃２）を介して連系される。

図６に示す場合、配電線Ａでは、配電線容量（潮流）が“４５００ｋＷ”であり、短時間許容容量が“６０００ｋＷ”、である。なお、配電線容量とは、配電用遮断器１１ａから負荷側へと常時送り出し可能な潮流の限度値のことであり、例えば、配電用遮断器１１ａの電線の連続許容容量や事故時融通量等に基づいて電力会社毎に決められる。また、短時間許容容量とは、配電用遮断器１１ａから負荷側へと短時間で送り出し可能な潮流の限度値のことであり、配電用遮断器１１ａや配電線Ａの電線仕様等に基づいて決められる。一方、分散型電源１５（＃１）、（＃２）から配電線Ａに対して常時連系している総発電容量（逆潮流）が“３０００ｋＷ”である場合、配電線Ａには、配電線容量“４５００ｋＷ”や短時間許容容量“６０００ｋＷ”を超える “７５００ｋＷ”までの負荷が接続可能である。
特開２００３−１８９４７２号公報

図６に示すように、分散型電源を連系させた配電線系統では、配電線容量や短時間許容容量等の許容容量を越える負荷が接続される運用が想定されうる。そして、この場合において、配電線系統に地絡または短絡等の事故が発生したとき、つぎのような問題が発生する。

図６に示す例に基づいて、図７を用いて説明すると、まず、配電線Ａでは、配電用遮断器１１ａの配電線容量“４５００ｋＷ”と分散型電源１５（＃１）、（＃２）の発電容量“３０００ｋＷ”の合計（電力供給量）と、区間＃１〜＃５夫々に接続される区間負荷Ｌ０〜Ｌ５の合計（区間負荷合計）とが、釣り合った状態（定常状態）にある。また、配電線Ａの短時間許容容量は“６０００ｋＷ”である。

ここで、配電線Ａのいずれかの区間＃０〜＃５において地絡または短絡等の事故が発生したとする。このとき、所定の連系保護装置の保護動作によって、解列用開閉器１６（＃１）、（＃２）が開放されるとともに、分散型電源１５（＃１）、（＃２）が配電線Ａから解列されて運転を停止する。また、分散型電源１５（＃１）、（＃２）の解列と並行して、配電用遮断器１１ａの初回遮断や、区分開閉器１２ａ（＃１）〜（＃５）の開放が行われる。

そして、配電用遮断器１１ａの投入がなされる。なお、分散型電源１５（＃１）、（＃２）は未だ解列状態にあるため、配電線Ａに対しては配電用変電所Ａからの電力供給のみでまかなわなければならない。すなわち、配電線事故発生時、配電線Ａの区間負荷Ｌ０〜Ｌ５を、配電用遮断器１１ａにおいて最大許容容量とする、短時間許容容量“６０００ｋＷ”の範囲内でまかなう必要がある。

つぎに、配電用遮断器１１ａの投入後、再閉路による事故区間の検出のため、区分開閉器１２ａ（＃１）〜（＃５）が順に時限投入される。ここで、区分開閉器１２ａ（＃４）が投入された時点で、区間負荷Ｌ０〜Ｌ４の合計は“６５００ｋＷ”であり、短時間許容容量“６０００ｋＷ”を超える過負荷となってしまう。

このように、分散型電源を連系させ且つ許容容量を越える負荷が接続される配電線系統では、配電線の事故発生時に配電線系統から分散型電源が解列された場合、その後の事故復旧のために再閉路時に区分開閉器を順次投入していく過程で、配電線の過負荷が引き起こされる恐れがあった。

前述した課題を解決する主たる本発明は、配電用変電所より電力供給される第１の配電線が複数の区分開閉器によって複数の区間に区分され、前記第１の配電線の前記複数の区間のうち少なくともいずれか一区間が分散型電源と連系可能である配電線系統の事故復旧方法において、前記第１の配電線の前記複数の区間それぞれの負荷と、前記配電用変電所から前記第１の配電線への許容容量と、を予め求めておき、前記複数の区分開閉器、前記分散型電源の各状態を監視制御する配電制御装置によって、前記第１の配電線の事故時に前記分散型電源が解列且つ前記複数の区分開閉器が開放した後、前記複数の区分開閉器のそれぞれに対して予め設定しておいた投入順に従って投入を指示していく際に、当該一の区分開閉器が投入されて前記配電用変電所より電力供給がなされた前記第１の配電線の区間の前記負荷の合計と、前記第１の配電線の許容容量との比較を行い、当該比較において、前記負荷の合計が前記許容容量を超えない場合には当該一の区分開閉器に対して投入を指示し、前記負荷の合計が前記許容容量を超える場合には当該一の区分開閉器に対して投入を指示しない開閉器投入判定処理を実行すること、とする。

本発明によれば、分散型電源を連系させ且つ配電線の許容容量を越える負荷が接続される配電線系統においてその事故復旧時に配電線の過負荷が生じない配電線系統の事故復旧方法を提供することができる。

＝＝＝配電系統の全体構成＝＝＝
図１、図２を参照しつつ、本発明の一実施形態に係る配電自動化システム１００（本願請求項に係る『配電制御装置』）を含んだ配電系統の全体構成を説明する。なお、説明の都合上、図１に示すように、配電線Ａ（本願請求項に係る『第１の配電線』）とその配電線Ａとは電力の供給源を独立させたその他の配電線Ｂ（本願請求項に係る『第２の配電線』）とによる二系統の配電線系統によって、一般的な多分割多連系方式の配電線系統を表現する。

電力会社の配電用変電所Ａ、Ｂに配設される変圧器１０ａ、１０ｂの２次側には、配電用遮断器１１ａ、１１ｂが接続される。そして、複数の配電用遮断器１１ａ、１１ｂ夫々の負荷側より樹枝状に配電線Ａ、Ｂがそれぞれ構築される。なお、配電用遮断器１１ａ、１１ｂ毎に、それらの状態を配電自動化システム１００によって遠方監視制御をさせるための遠方監視制御装置の子局（以下、「変電遠制子局」と称する。）１７ａ、１７ｂが配設される。変電遠制子局１７ａ、１７ｂは、配電用遮断器１１ａ、１１ｂの一次側及び／又は二次側に設けられたセンサによって計測された電流値や電圧値が供給され、これらの計測値や配電用遮断器１１ａ、１１ｂの開放／投入の状態を示す入り切り情報を配電自動化システム１００に対して送信する機能と、配電自動化システム１００からの開放指令若しくは投入指令を受信して配電用遮断器１１ａ、１１ｂの開放若しくは投入を制御する機能と、を有する。なお、配電用遮断器１１ａ、１１ｂは、配電用変電所Ａ、Ｂに一般的に配設される、いわゆる保護リレー（配電線系統に事故が発生した場合、被害を最小限に抑えるため適切な保護を行う装置）によって、配電線Ａ、Ｂの事故発生時に自動開放／自動投入が行われる実施形態でもよい。

配電線Ａ、Ｂは、常閉型の区分開閉器１２ａ、１２ｂによって、複数の区間＃ｎ（ｎ＝０、１、・・・）に区分される。なお、区分開閉器１２ａ、１２ｂ毎に、それらの状態を配電自動化システム１００によって遠方監視制御をさせるための遠方監視制御装置の子局（以下、「配電遠制子局」と称する。）１８ａ、１８ｂが配設される。配電遠制子局１８ａ、１８ｂは、区分開閉器１２ａ、１２ｂの一次側及び／又は二次側に設けられたセンサによって計測された電流値や電圧値が供給され、これらの計測値や区分開閉器１２ａ、１２ｂの開放／投入の状態を示す入り切り情報を配電自動化システム１００に対して送信する機能と、配電自動化システム１００からの開放指令若しくは投入指令を受信して区分開閉器１２a、１２ｂの開放若しくは投入を制御する機能と、を有する。

配電線Ａにおける複数の区間＃ｎのうち少なくともいずれかの一区間（図１の例では、区間＃１）では、その主幹線の分岐先に配設された常開型の連系用開閉器１４を介して、他の配電線Ｂとの連系が行われる。なお、連系用開閉器１４毎に、それらの状態を配電自動化システム１００によって遠方監視制御をさせるための遠方監視制御装置の子局（以下、「連系遠制子局」と称する。）１９が配設される。連系遠制子局１９は、連系用遮断器１４の一次側及び／又は二次側に設けられたセンサによって計測された電流値や電圧値が供給され、これらの計測値や連系用開閉器１４の開放／投入の状態を示す入り切り情報を配電自動化システム１００に対して送信する機能と、配電自動化システム１００からの開放指令若しくは投入指令を受信して連系用開閉器１４の開放若しくは投入を制御する機能と、を有する。

配電線Ａの区間＃２では、需要家側に配設される分散型電源１５が、連系時に投入され且つ解列時に開放される解列用開閉器１６を介して連系される。なお、分散型電源１５とは、工場やビル、一般住宅等の需要家において、例えば、太陽光発電システム、風力発電システム、コジェネレーション設備等の発電システムを、電力会社の配電系統に連系させる電源である。解列用開閉器１６毎に、それらの状態を配電自動化システム１００によって遠方監視制御をさせるための遠方監視制御装置の子局（以下、「分散型電源遠制子局」と称する。）２０が配設される。分散型遠制子局２０は、解列用開閉器１６の一次側及び／又は二次側に設けられたセンサによって計測された電流値や電圧値が供給され、これらの計測値や解列用開閉器１６の開放／投入の状態を示す入り切り情報を配電自動化システム１００に対して送信する機能と、配電自動化システム１００からの開放指令若しくは投入指令を受信して解列用開閉器１６の開放若しくは投入を制御する機能と、配電自動化システム１００からの運転開始指令を受信して制御装置２１を介して分散型電源１５の運転を開始させる機能と、を有する。

配電自動化システム１００は、電力会社の支社／営業所に配設され、主として、配電用サーバ１０１と、データベース１０４と、監視制御用端末１０２と、遠方監視制御装置（以下、「遠制親局」と称する。）１０４と、が通信線１０５を介して相互に通信可能に接続されて構成される。

配電用サーバ１０１は、遠制親局１０３において各遠制子局より送受信された情報や、データベース１０４に記憶されてある情報等に基づいて、配電自動化システム１００全体を統括制御する機能を有した情報処理装置である。

監視制御用端末１０２は、例えば、営業所の運転員が配電用サーバ１０１にデータを入力したり、配電用サーバ１０１から出力されたデータを表示したりする端末である。

遠制親局１０３は、変電遠制子局１７ａ、１７ｂ、配電遠制子局１８ａ、１８ｂ、連系遠制子局１９、分散型電源遠制子局２０それらの親局であり、通信線２１０及び電力会社が管轄する通信網２００を介して、各遠制子局と相互に通信可能に接続される。なお、通信線２１０は、メタルの通信回線もしくは光通信線である。ここで、遠制親局１０３は、各遠制子局からの計測値を受信する機能と、各遠制子局の被監視制御対象の開閉器に対して開放指令若しくは投入指令を送信する機能と、分散型電源遠制子局２０に対して分散型電源１５の運転開始指令を送信する機能等、を有する。

すなわち、配電自動化システム１００は、遠制親局１０３と各遠制子局との相互通信によって、配電用遮断器１１ａ、１１ｂ、区分開閉器１２ａ、１２ｂ、連系用開閉器１４、分散型電源１５、解列用開閉器１６の各状態を、遠隔的に監視制御を可能とさせる。

データベース１０４は、図２に示すように、配電線系統の各区間＃ｎの負荷（以下、「区間負荷」と称する。）を算定するための情報として、潮流計測情報１０４ａ、区間設備情報１０４ｂ、分散型電源計測情報１０４ｃを有しており、配電線系統の事故復旧を制御するための情報として、配電線情報１０４ｄ、開閉器投入情報１０４ｅ、系統連係処理情報１０４ｆ、分散型電源連系処理情報１０４ｇを有する。

潮流計測情報１０４ａは、各遠制子局より受信した電流や電圧等の計測情報に基づいて、配電線Ａの配電用遮断器１１ａから送り出される送り出し電流Ｉや、配電線Ａの有効電力Ｐ、無効電力Ｑ等をリアルタイムに算定した情報である。なお、潮流計測情報１０４ａは、当該配電線系統のシミュレーションモデルに基づいた静的な潮流計算によって、前述した送り出し電流Ｉ、有効電力Ｐ、無効電力Ｑ等を予め算定しておいた情報としてもよい。

区間設備情報１０４ｂは、電力会社との契約により、配電線Ａの各区間＃ｎに接続されて電力供給を受ける一般家庭や工場等の設備容量の情報である。

分散型電源計測情報１０４ｃは、分散型電源遠制子局２０より受信した分散型電源１５の電流や電圧等の計測情報に基づいて、分散型電源１５より配電線Ａに対して供給される電力量（逆潮流）をリアルタイムに算定した情報である。

よって、配電線Ａの各区間負荷Ｌｎは、分散型電源１５が配電線Ａに連系されることを前提として、潮流計測情報１０４ａと分散型電源計測情報１０４ｃとを加算して、配電線Ａへのトータルの電力供給量を求め、さらに、この電力供給量を区間設備情報１０４ｂに基づいて各区間＃ｎ毎に按分することで算定できる。この結果、分散型電源１５を連系させた配電線Ａでは、自身の許容容量を越える区間負荷Ｌｎが接続される場合がある。また、この場合、配電線Ａの事故発生時には、分散型電源１５が解列されるため、配電線Ａの区間負荷Ｌｎを、許容容量の範囲内でまかなう必要がある。

配電線情報１０４ｄ及び開閉器投入情報１０４ｅは、本発明に係る配電線事故復旧手順の中で、配電線Ａの区分開閉器１２ａの投入の指示をするか否かの判定を行う開閉器投入判定処理に用いられる情報である。

配電線情報１０４ｄは、配電線Ａの配電線容量ならびに短時間許容容量や、前述した区間負荷算定用の情報をもとに算定された配電線Ａの各区間負荷Ｌｎの情報である。なお、配電線容量とは、配電用遮断器１１ａから負荷側へと常時送り出し可能な潮流の限度値のことであり、例えば、配電用遮断器１１ａの電線の連続許容容量や事故時融通量等に基づいて電力会社毎に決められる。また、短時間許容容量とは、配電用遮断器１１ａから負荷側へと短時間で送り出し可能な潮流の限度値のことであり、配電用遮断器１１ａや配電線Ａの電線仕様等に基づいて決められる。ここで、本願請求項に係る『配電線の許容容量』は、配電線容量若しくは短時間許容容量、又は、連系された分散型電源１５の発電機出力を配電線容量に加味した配電線Ａへの電力供給量を意味する。

開閉器投入情報１０４ｅは、本発明に係る配電線事故復旧手順を実行する過程で、各区分開閉器１２ａの投入若しくは未投入（開放）いずれかの状態であること逐次登録した情報である。なお、各区分開閉器１２ａを投入若しくは未投入とした場合に、当該区分開閉器１２ａの負荷側の区間＃ｎが充電若しくは未充電いずれかの状態であることを併せて登録する。この充電状態か否かは、配電線Ａの各区間の幾何学的な位置情報で簡易的に判別する。

系統連係処理情報１０４ｆは、本発明に係る配電線事故復旧手順の中で、配電線Ｂから配電線Ａへの配電線間連系処理に用いられる情報である。例えば、配電線Ａの複数の区間＃ｎのうち配電線Ｂと連系可能な区間の情報と、その連系可能な区間に対応する区分開閉器１２ａならびに連系用開閉器１４の情報を登録する。

分散型電源連系処理情報１０４ｇは、本発明に係る配電線事故復旧手順の中で、配電線事故に伴って配電線Ａより解列された分散型電源１５の運転を開始させ、分散型電源１５を配電線Ａへと連系させる分散型電源連系処理に用いられる分散型電源１５の設備情報である。

＝＝＝事故復旧手順＝＝＝
本発明に係る配電自動化システム１００が実行する配電線事故時の復旧手順に関して、図６に示した配電線系統中で配電線Ａのいずれかの区間＃ｎに短絡又は地絡などの事故が発生した場合を例に挙げて、図３のフローチャートを用いて説明する。なお、図４は、その際の各種状態の推移を示す図である。また、下記の処理は、特に断らない限り、配電自動化システム１００の配電用サーバ１０１に設けられたソフトウェア（プログラム）により実行されるが、配電用サーバ１０１内部のハードウェア（集積回路等）として実施してもよい。

図６に示した配電線系統は、配電用変電所Ａより電力供給される配電線Ａが５つの区分開閉器１２ａ（＃１）〜（＃５）によって６つの区間＃０〜＃５に区分され、それらの区間のうち、区間＃３には解列用開閉器１６（＃１）を介して分散型電源１５（＃１）が連系され、区間＃４には解列用開閉器１６（＃２）を介して分散型電源１５（＃２）が連系される場合である。さらに、区間＃１は、配電線Ａとは独立したその他の配電線Ｂの区間＃１と連系用開閉器１４を介して配電線間連系可能な場合である。

まず、配電自動化システム１００は、配電線Ａの配電線容量“４５００ｋ”と短時間許容容量“６０００ｋ”を、予めデータベース１０４の配電線情報１０４ｄへと登録しておく。さらに、配電自動化システム１００は、分散型電源１５（＃１）、（＃２）が配電線Ａに連系されることを前提として、データベース１０４に予め登録しておいた潮流計測情報１０４ａ、区間設備情報１０４ｂ、分散型電源計測情報１０４ｃをもとに、配電線Ａの各区間負荷Ｌ０〜Ｌ５を算定し、配電線情報１０４ｄとしてデータベース１０４へと登録しておく（Ｓ３００）。よって、配電線Ａの区間負荷Ｌ０〜Ｌ５の合計“７５００ｋＷ”は、配電線Ａの配電線容量“４５００ｋＷ”と分散型電源１５（＃１）、（＃２）の総発電機出力“３０００ｋＷ”の合計と釣り合った定常状態にある。

この定常状態下において、例えば、配電線Ａのいずれかの区間において地絡または短絡等の事故が発生した場合とする（Ｓ３０１）。このとき、所定の連系保護装置の保護動作によって、解列用開閉器１６（＃１）、（＃２）が自動的に開放され、この結果、分散型電源１５（＃１）、（＃２）は、配電線Ａから自動的に解列され、その運転を停止する。また、配電用変電所Ａの保護リレーが、配電用遮断器１１ａに対して直ちに開放（初回遮断）を指示し、事故区間を含んだ配電線Ａ全体を停電させる。このとき、配電線Ａに配設される全ての区分開閉器１２ａ（＃１）〜（＃５）は、電圧消失によって開放される。

つぎに、配電自動化システム１００若しくは配電用変電所Ａの保護リレーは、配電用遮断器１１ａの初回遮断から一定時間経過後、開放中の配電用遮断器１１ａの再投入（再閉路）を指示する。この配電用遮断器１１ａの再投入に伴って、配電線Ａの試充電が開始可能な状態となる。ここで、分散型電源１５（＃１）、（＃２）は未だ解列状態にあるため、配電線Ａの各区間＃０〜＃５に対しては配電用変電所Ａからの電力供給のみでまかなわなければならない。すなわち、配電線Ａの事故発生直後の試受電開始の状態では、配電線Ａの総区間負荷“７５００ｋＷ”を、配電用変電所Ａとして最大限許容できる短時間許容容量（以下、配電線Ａの許容容量と称する。）“６０００ｋＷ”の範囲内でまかなう必要がある。

配電自動化システム１００は、データベース１０４に予め登録しておいた情報を参照して、事故前の配電線Ａの総区間負荷が、配電線Ａの許容容量“６０００ｋＷ”を超えるか否かを判定する（Ｓ３０２）。事故前の配電線Ａの総区間負荷が、配電線Ａの許容容量“６０００ｋＷ”を超えていなければ（Ｓ３０２：ＮＯ）、その他の配電線Ｂや分散型電源１５（＃１）、（＃２）との連系を考慮せずに、単純に、配電遠制子局１８ａ（＃１）〜（＃５）に対して区分開閉器１２ａ（＃１）〜（＃５）の順次投入を指令し、事故区間検出や再々閉路等の通常の事故復旧手順を実施すればよい（Ｓ３０３）。しかしながら、この場合、配電線Ａの総区間負荷“７５００ｋＷ”は、配電線Ａの許容容量“６０００ｋＷ”を超えるため（Ｓ３０２：ＹＥＳ）、配電自動化システム１００は、つぎの処理を実行する。

まず、配電自動化システム１００は、各区分開閉器１２ａそれぞれに予め付与しておいた識別番号を示す変数Ｉを“１”に設定する（Ｓ３０４）。なお、この変数Ｉは、各区分開閉器１２ａに対して予め設定しておいた投入順に対応する。そして、配電自動化システム１００は、データベース１０４に予め登録しておいた配電線情報１０４ｄと、逐次更新する開閉器投入情報１０４ｅを参照して、一の区分開閉器１２ａ（＃Ｉ）を投入した場合、そのときの区間負荷の合計が配電線Ａの許容容量“６０００ｋＷ”を超えておらず、且つ、区分開閉器１２ａ（＃Ｉ）の電源側（上流側）が充電済みか否かを判定する（Ｓ３０５）。換言すると、配電自動化システム１００は、当該一の区分開閉器１２ａ（＃Ｉ）が投入されて配電用変電所Ａより電力供給がなされた区間負荷の合計が、配電線Ａの許容容量“６０００ｋＷ”を超えるか否かの比較を行う。

配電自動化システム１００は、前述した条件を充足していない場合（Ｓ３０５：ＮＯ）、配電遠制子局１８ａ（＃Ｉ）に対して区分開閉器１２ａ（＃Ｉ）の投入指示をしない。このとき、配電自動化システム１００は、当該区分開閉器１２ａ（＃Ｉ）が未投入状態であることを、データベース１０４の開閉器投入情報１０４ｅへと登録する（Ｓ３０６）。そして、変数Ｉが、配電線Ａに配設される区分開閉器１２ａの総数、すなわち、変数Ｉの最大値ＭＡＸ（この場合、“５”）に達したか否かを判定し（Ｓ３０９）、最大値ＭＡＸに達していなければ（Ｓ３０９：ＮＯ）、変数Ｉの現状の値に“１”を加算して（Ｓ３０７）、再びＳ３０５の判定を行う。

一方、前述した条件を充足する場合（Ｓ３０５：ＹＥＳ）、配電自動化システム１００は、配電遠制子局１８ａ（＃Ｉ）に対して区分開閉器１２ａ（＃Ｉ）の投入指示をする。このとき、配電自動化システム１００は、当該区分開閉器１２ａ（＃Ｉ）が投入状態であることを、データベース１０４の開閉器投入情報１０４ｅへと登録する。そして、前述と同様に、変数Ｉが最大値ＭＡＸに達してなければ（Ｓ３０９：ＮＯ）、変数Ｉの現状の値に“１”を加算して（Ｓ３０７）、再びＳ３０５の判定を行う。

このように、配電自動化システム１００は、（Ｓ３０４）〜（Ｓ３０９）までのステップを、配電線Ａに配設される区分開閉器１２ａ全てを対象として繰り返し実行する。図６の例では、区分開閉器１２ａ（＃１）〜（＃３）までが順次投入された後、区分開閉器１２ａ（＃４）の投入判断が行われるが、区分開閉器１２ａ（＃４）を投入した場合の区間負荷の合計が、“６５００ｋＷ（＝１５００ｋＷ（Ｌ０）＋５００ｋＷ（Ｌ１）＋１５００ｋＷ（Ｌ２）＋１５００ｋＷ（Ｌ３）＋１５００ｋＷ（Ｌ４））”となり、配電線Ａの許容容量“６０００ｋＷ”を超えるために投入されない。さらに、区分開閉器１２ａ（＃５）の投入判断が行われるが、区分開閉器１２ａ（＃５）を投入した場合の区間負荷の合計が、“６０００ｋＷ（＝１５００ｋＷ（Ｌ０）＋５００ｋＷ（Ｌ１）＋１５００ｋＷ（Ｌ２）＋１５００ｋＷ（Ｌ３）＋１０００ｋＷ（Ｌ５））”となり、配電線Ａの許容容量“６０００ｋＷ”と釣り合うので投入される。そして、この時点で、配電用変電所Ａにより電力供給が既になされた配電線Ａの既送電区間は、区間＃４を除いた全区間である。

ここで、（Ｓ３０４）〜（Ｓ３０９）の一連の処理は、本願請求項に係る『開閉器投入判定処理』の一実施形態に対応するものである。この『開閉器投入判定処理』によって、再閉路後に区分開閉器１２ａを順次投入していく際に、配電線Ａが確実に過負荷にならずに済む。

つぎに、配電自動化システム１００は、データベース１０４の開閉器投入情報１０４ｅを参照して、未投入の区分開閉器１２ａがあるか否かを識別する（Ｓ３１０）。この場合、未投入の区分開閉器１２ａ（＃４）があるため（Ｓ３１０：ＹＥＳ）、配電自動化システム１００は、データベース１０４の開閉器投入情報１０４ｅを参照して、配電用変電所Ａより電力供給が既になされたことが識別される配電線Ａの既送電区間のうち、配電線Ｂと連系可能な配電線Ａの区間＃５を特定する。さらに、配電自動化システム１００は、データベース１０４の配電線間連系処理情報１０４ｆを参照して、区間＃５に配設される区分開閉器１２ａ（＃５）ならびに連系用開閉器１４を特定する。

そして、配電自動化システム１００は、その配電線Ａの区間＃５を配電線Ｂと系統連系すべく、連系遠制子局１９に対して連系用開閉器１４の投入を指示する。さらに、連系用開閉器１４の投入後、配電遠制子局１８ａ（＃５）に対して区分開閉器１２ａ（＃５）の開放を指示する（Ｓ３１１）。この結果、配電線Ａの区間負荷の合計は、“５０００ｋＷ（＝１５００ｋＷ（Ｌ０）＋５００ｋＷ（Ｌ１）＋１５００ｋＷ（Ｌ２）＋１５００ｋＷ（Ｌ３））”となる。

ここで、（Ｓ３１１）の一連の処理は、本願請求項に係る『配電線間連系処理』の一実施形態である。この『配電線間連系処理』によって、配電線Ａの総区間負荷が減少するために、配電用変電所Ａから配電線Ａへの電力供給に余裕が生じる。このため、未投入の区分開閉器１２ａ（＃４）が投入されて、未送電区間＃４に電力供給を行える可能性が高くなる。

そこで、配電自動化システム１００は、未投入の区分開閉器１２ａ（＃４）を対象として、（Ｓ３０５）と同様の投入判定（Ｓ３１２）を実行する。この場合、配電用変電所Ａから配電線Ａへの電力供給に余裕が生じたものの、区分開閉器１２ａ（＃４）を投入した場合、配電線Ａの区間負荷の合計は、“６５００ｋＷ（＝１５００ｋＷ（Ｌ０）＋５００ｋＷ（Ｌ１）＋１５００ｋＷ（Ｌ２）＋１５００ｋＷ（Ｌ３）＋１５００ｋＷ（Ｌ４））”であり、配電線Ａの許容容量“６０００ｋＷ”を超えた状態である。このため、区分開閉器１２ａ（＃４）は投入されない。

つぎに、配電自動化システム１００は、データベース１０４の分散型電源連系処理情報１０４ｇを参照して、配電線Ａの既送電区間に運転且つ配電線Ａへ連系が可能な解列中の分散型電源１５が有るか否かを識別する（Ｓ３１３）。この場合、区間＃３の分散型電源１５（＃１）がそれに該当する（Ｓ３１３：ＹＥＳ）。ゆえに、配電自動化システム１００は、分散型電源遠制子局２０ならびに制御装置２１を介して、解列中の分散型電源１５（＃１）に対して運転開始を指示するとともに、分散型電源遠制子局２０に対して解列用開閉器１６（＃１）の投入を指示する。この結果、配電線Ａに対して、配電用変電所Ａからの潮流である“４５００ｋＷ”と分散型電源１５（＃１）からの逆潮流である“２０００ｋＷ”が供給される。すなわち、配電線Ａに対して供給される電力量は、“６５００ｋＷ（＝４５００ｋＷ＋２０００ｋＷ）”である。

なお、この一連の指示の際に、配電自動化システム１００は、分散型電源遠制子局２０を介して、分散型電源１５（＃１）に対して、未送電区間＃４の区間負荷に応じた発電機出力を指示することが好ましい。この結果、（Ｓ３１２）において、未投入の区分開閉器１２ａ（＃４）が投入される条件を充足する可能性が高くなる。

ここで、（Ｓ３１３）〜（Ｓ３１４）の一連の処理は、本願請求項に係る『分散型電源連系処理』の一実施形態である。この『分散型電源連系処理』によって、配電線Ａに供給される電力量が増加する。このため、未投入の区分開閉器１２ａ（＃４）が投入されて、未送電区間＃４に電力供給を行える可能性が高くなる。

そこで、配電自動化システム１００は、未投入の区分開閉器１２ａ（＃４）を対象として、（Ｓ３０５）と同様の投入判定（Ｓ３１２）を実行する。区分開閉器１２ａ（＃４）を投入した場合、配電線Ａの区間負荷の合計は、“６５００ｋＷ”であり、配電線Ａの短時間許容容量“６０００ｋＷ”を超えた状態であるが、配電線Ａへの電力供給量“６５００ｋＷ”とは釣り合った状態である。そこで、配電線Ａへの電力供給量“６５００ｋＷ”をこの場合の配電線Ａの許容容量として取り扱う。この結果、配電自動化システム１００は、未投入の区分開閉器１２ａ（＃４）を投入した場合、投入判定（Ｓ３１２）における前述した条件を充足するため（Ｓ３１２：ＹＥＳ）、配電遠制子局１８ａ（＃４）に対して区分開閉器１２ａ（＃４）の投入を指示する（Ｓ３１５）。この結果、区間＃４に電力供給がなされ、配電線Ａにおいて未送電区間がなくなる。

なお、以上説明した一連の事故復旧手順は、電力会社の支社／営業所に配設される配電自動化システム１００が、自動的に実行することを前提として説明してあるが、例えば、支社／営業所に配属された運転員が、監視制御用端末１０２を介した所謂ＣＲＴオペレーションによって、配電自動化システム１００の機能として有する本発明に係る事故復旧手順（開閉器投入判定処理、配電線間連系処理、分散型電源連系処理）を手動的且つ逐次的に実行する実施形態であってもよい。さらに、前述した分散型電源連系処理において、需要家側の分散型電源１５の運転員が、配電自動化システム１００からの連系指示を受けて、分散型電源１５を手動的に配電線Ａへと連系させる実施形態であってもよい。

以上、本実施の形態について説明したが、前述した実施例は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更／改良され得るととともに、本発明にはその等価物も含まれる。

本発明の一実施形態に係る配電自動化システムを含んだ配電系統の全体構成を示す図である。 本発明の一実施形態に係るデータベースに記憶される情報を示す図である。 本発明の一実施形態に係る配電自動化システムが配電線系統の事故復旧処理を行う際の各種状態推移を示す図である。 本発明の一実施形態に係る配電自動化システムの配電線系統の事故復旧処理を行う際の動作を示すフローチャートである。 多分割多連系方式の配電線系統の一例を示す図である。 分散型電源を連系させた配電線系統の一例を示す図である。 従来の配電線系統の事故復旧の際の各種状態推移を示す図である。

符号の説明

１０ａ、１０ｂ 変圧器 １１ａ、１１ｂ 配電用遮断器
１２ａ、１２ｂ 区分開閉器 １４ 連系用開閉器
１５ 分散型電源 １６ 解列用開閉器
１７ａ、１７ｂ 変電遠制子局 １８ａ、１８ｂ 配電遠制子局
１９ 連系遠制子局 ２０ 分散型電源遠制子局
２１ 制御装置 １００ 配電自動化システム
１０１ 配電用サーバ １０２ 監視制御用端末
１０３ 遠制親局 １０４ データベース
１０５ 通信線 ２００ 通信網
２１０ 通信線

Claims (8)

1. 配電用変電所より電力供給される第１の配電線が複数の区分開閉器によって複数の区間に区分され、前記第１の配電線の前記複数の区間のうち少なくともいずれか一区間が分散型電源と連系可能である配電線系統の事故復旧方法において、
   前記第１の配電線の前記複数の区間それぞれの負荷と、前記第１の配電線の許容容量と、を予め求めておき、
   前記複数の区分開閉器、前記分散型電源の各状態を監視制御する配電制御装置によって、
   前記第１の配電線の事故時に前記分散型電源が解列且つ前記複数の区分開閉器が開放した後、前記複数の区分開閉器のそれぞれに対して予め設定しておいた投入順に従って投入を指示していく際に、
   当該一の区分開閉器が投入されて前記配電用変電所より電力供給がなされた前記第１の配電線の区間の前記負荷の合計と、前記配電用変電所から前記第１の配電線への許容容量との比較を行い、
   当該比較において、前記負荷の合計が前記許容容量を超えない場合には当該一の区分開閉器に対して投入を指示し、前記負荷の合計が前記許容容量を超える場合には当該一の区分開閉器に対して投入を指示しない開閉器投入判定処理を実行すること、
   を特徴とする配電線系統の事故復旧方法。
2. 前記第１の配電線の前記複数の区間のうち少なくともいずれか一区間は、前記第１の配電線とは独立したその他の第２の配電線の少なくともいずれか一区間と、前記配電制御装置によって監視制御がなされる連系用開閉器を介して連系可能であり、
   前記配電制御装置は、
   前記開閉器投入判定処理において当該区分開閉器を投入したか否かを示す開閉器投入情報と、
   前記第２の配電線と連系可能な前記第１の配電線の区間情報と、前記連系用開閉器の識別情報と、を対応づけた配電線間連系処理情報と、
   を記憶しておき、
   前記配電制御装置によって、前記開閉器投入判定処理の実行後、前記開閉器投入情報に基づいて未投入の前記区分開閉器が有ることを識別した場合、
   前記開閉器投入情報に基づき前記配電用変電所より電力供給がなされたことが識別される前記第１の配電線の区間のうち、前記第２の配電線と連系可能な前記第１の配電線の少なくとも一区間ならびに前記連系用開閉器を前記配電線間連系処理情報に基づいて特定し、
   前記第１の配電線の一区間を前記第２の配電線から電力供給すべく、前記特定した連系用開閉器に対して投入を指示する配電線間連系処理を実行すること、
   を特徴とする請求項１に記載の配電線系統の事故復旧方法。
3. 前記配電制御装置は、
   前記配電線間連系処理の実行後、前記許容容量に前記分散型電源の発電機出力を加味した上で、前記識別された未投入の前記区分開閉器を対象として前記開閉器投入判定処理を実行すること、
   を特徴とする請求項２に記載の配電線系統の事故復旧方法。
4. 前記分散型電源は、前記配電制御装置の監視制御によって前記第１の配電線に連系可能であり
   前記配電制御装置によって、
   前記開閉器投入判定処理の実行後、前記開閉器投入情報に基づいて未投入の前記区分開閉器が有ることを識別した場合、
   解列中の前記分散型電源に対して前記第１の配電線への連系を指示する分散型電源連系処理を実行すること、
   を特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の配電線系統の事故復旧方法。
5. 前記分散型電源連系処理は、解列中の前記分散型電源に対して、前記第１の配電線へと供給させる発電機出力を指示すること、を特徴とする請求項４に記載の配電線系統の事故復旧方法。
6. 前記配電制御装置は、
   前記分散型電源連系処理の実行後、前記許容容量に前記分散型電源の発電機出力を加味した上で、前記識別された未投入の前記区分開閉器を対象として前記開閉器投入判定処理を実行すること、
   を特徴とする請求項４又は５に記載の配電線系統の事故復旧方法。
7. 前記第１の配電線の前記複数の区間のうち少なくともいずれか一区間は、前記第１の配電線とは独立したその他の第２の配電線の少なくともいずれか一区間と連系用開閉器を介して連系可能であり、
   前記複数の区分開閉器、前記分散型電源、及び前記連系用開閉器は、通信線を介して通信可能に接続された前記配電制御装置によって遠隔監視制御されること、を特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の配電線系統の事故復旧方法。
8. 配電用変電所より電力供給される第１の配電線が複数の区分開閉器によって複数の区間に区分され、前記第１の配電線の前記複数の区間のうち少なくともいずれか一区間が分散型電源と連系可能である配電線系統に対して、前記複数の区分開閉器、前記分散型電源の各状態を監視制御する配電制御装置において、
   前記第１の配電線の前記複数の区間それぞれの負荷と、前記配電用変電所から前記第１の配電線への許容容量と、を記憶する記憶部と、
   前記記憶部を参照して、当該一の区分開閉器が投入されて前記配電用変電所より電力供給がなされた前記第１の配電線の区間の前記負荷の合計と、前記第１の配電線の許容容量との比較を行う比較部と、
   当該比較において、前記負荷の合計が前記許容容量を超えない場合には当該一の区分開閉器に対して投入を指示し、前記負荷の合計が前記許容容量を超える場合には当該一の区分開閉器に対して投入を指示しない開閉器投入判定処理部と、
   を有することを特徴とする配電制御装置。
   
   

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