JP2012163384A - 短絡容量計測システム - Google Patents

Abstract

【課題】電圧フリッカ協定基準母線の短絡容量をリアルタイムで計測することができる短絡容量計測システムを提供する。
【解決手段】電圧フリッカ協定基準母線である電力会社電気設備母線１が敷設されたＣ地点に設置された短絡容量計測装置１０と、Ｃ地点に設置されたかつ電力会社電気設備母線１のΔＶ１０値を測定するためのＣ地点ΔＶ１０値測定装置２０_Cと、電圧フリッカ発生設備６が接続された電圧フリッカ発生設備接続母線４が敷設されたＡ地点に設置されたかつ電圧フリッカ発生設備接続母線４のΔＶ１０値を測定するためのＡ地点ΔＶ１０値測定装置２０_Aとを具備する。短絡容量計測装置１０は、Ｃ地点ΔＶ１０値測定装置２０_Cによって測定された電力会社電気設備母線１のΔＶ１０値とＡ地点ΔＶ１０値測定装置２０_Aによって測定された電圧フリッカ発生設備接続母線４のΔＶ１０値とに基づいて電力会社電気設備母線１の短絡容量ＳＣＣ_Cを計測する。
【選択図】図１

Description

本発明は、短絡容量計測システムに関し、特に、電圧フリッカ協定基準母線の短絡容量を計測するのに好適な短絡容量計測システムに関する。

電圧フリッカを発生する顧客と電力会社とは、電圧フリッカ協定基準母線の基準となる短絡容量（SCC：Short-Circuit Capacity）において発生可能な電圧フリッカの許容値（許容可能なΔＶ１０値）について協定しているが、電圧フリッカ協定基準母線の短絡容量（以下、「基準母線短絡容量」と称する。）と許容可能なΔＶ１０値とは反比例の関係にある。
たとえば、基準母線短絡容量＝２，０００ＭＶＡ（％Ｘ＝０．５％：基準容量１０ＭＶＡ 以下同様とする。）のときにΔＶ１０値＝０．４Ｖ以下で協定している場合には、基準母線短絡容量＝１，０００ＭＶＡ（％Ｘ＝１．０％）となれば、許容可能なΔＶ１０値＝０．８Ｖ以下になり、基準母線短絡容量＝３０００ＭＶＡ（％Ｘ＝0.333％）となれば、許容可能なΔＶ１０値＝０．２６７Ｖ以下になる。

しかし、電力会社では、事前に全電力系統の発電機の並列・解列の状態、系統の状態（送電線や変圧器の入／切の状態等）に基づいて事前にオフライン等で計算することにより電力系統の短絡容量を把握しているが、時々刻々と変化する電力系統の状態全てを詳細には把握していないため、基準母線短絡容量をリアルタイムに把握することは困難である。ましてや、電力系統の状態を知りえない電圧フリッカ発生源側（顧客）が基準母線短絡容量をリアルタイムに把握することは尚更困難である。

このように、電圧フリッカ発生源側（顧客）は協定した基準母線短絡容量をリアルタイムに把握できないため、自身が発生可能なΔＶ１０値をリアルタイムに認識することができず、意に反して協定を超えるΔＶ１０値を発生するような操業を行うことがあり得る。その際、電力会社側もその時点において基準母線短絡容量を把握していなければ、協定を遵守するよう勧告することができず、つまりは電力品質を維持できない可能性があるといったことが懸念されていた。

なお、下記の非特許文献１には、コンデンサ開閉時の電圧変化を測定しながら短絡容量を計測する方法が記載されている。

本出願人は、下記の特許文献１において、系統短絡容量の変化や他所から発生するフリッカの影響を受けずに系統のフリッカ残留分を排除した正確なフリッカ値を計測するために、電力系統の電流信号を入力し、電流の変化を電圧信号として出力する際の電圧レベルを調整するフリッカレベル調整手段を有する等価式フリッカ測定装置に対して、電圧式フリッカ測定装置で測定したフリッカ値である電圧式フリッカ値と背後短絡容量と基準短絡容量と系統残留フリッカ値とを基にフリッカレベル調整手段を調整するための目標値を演算する演算手段を設けた等価式フリッカ測定装置を提案している。
下記の特許文献２には、４次以上の注入次数を使用し、しかも配電系統における直列共振現象の影響を排除して分散電源の単独運転を精度良く検出するために、電流注入装置と供給停止検出装置とを備え、電流注入装置が、引込線に配電系統の基本波の非整数倍次数であってしかも４次以上の互いに次数が異なる複数の次数の注入電流を注入し、供給停止検出装置が、複数の注入次数の内から引込線における各注入次数の電圧の値が大きい順に１以上の注入次数を選択し、当該選択した注入次数における配電系統のインピーダンスまたはアドミタンスの変化から上位系統からの電力供給が停止したことを検出して供給停止検出信号を出力するようにした分散電源の単独運転検出装置が開示されている。

昭和３９年８月、電気協同研究第２０巻第６号、「電力系統における短絡電流計算法」

特開２００７−３２２３５９号公報 特開２００６−２４６６４１号公報

しかしながら、上記の非特許文献１に記載されている短絡容量計測法は、コンデンサ開閉時の電圧変化を測定した結果から短絡容量を算出する方法であるため、コンデンサを設置した上で短絡容量計測時にコンデンサ開閉操作が必要となる。このため、汎用性が乏しい上、短絡容量を計測するためにコンデンサや遮断器を設置しなければならないという問題がある。
また、電圧フリッカ負荷が操業している間は電圧変動が常に発生しているため、コンデンサの開閉によって生じた電圧変動を正確に把握することができない（すなわち、コンデンサの開閉のみに起因する電圧変動を正確に特定できない）ため、短絡容量計測結果に誤差が生じてしまうという問題がある。
特許文献２に記載されているインピーダンスまたはアドミタンスの計測法は、電流注入装置を電力系統に設置した上で、非整数倍次数であってしかも４次以上の互いに次数が異なる複数の次数の注入電流を電力系統に注入し、注入した次数の電圧および電流をそれぞれ抽出して、この電圧および電流に基づいてインピーダンスまたはアドミタンスを算出する方法であるため、電流注入装置や付帯する設備が必要となる。このため、汎用性が乏しい上、短絡容量を計測するために電流注入装置や付帯設備を設置しなければならないという問題がある。
また、電圧フリッカ負荷が操業している間は電圧フリッカ発生源側のインピーダンスが常に変化しているため、電力系統側のインピーダンスを正確に把握することが困難となることも想定される。

本発明の目的は、電圧フリッカ協定基準母線の短絡容量をリアルタイムで計測することができる短絡容量計測システムを提供することにある。

本発明の短絡容量計測システムは、電圧フリッカ協定基準母線（１；３）の短絡容量（ＳＣＣ_C；ＳＣＣ_B）を計測するための短絡容量計測システムであって、前記電圧フリッカ協定基準母線が敷設された第１の地点に設置された短絡容量計測装置（１０；３０）と、前記第１の地点に設置された、かつ、前記電圧フリッカ協定基準母線の電圧フリッカまたは電圧変動を示す第１の測定値を測定するための第１の電圧フリッカ／電圧変動測定装置（２０_C；４０_B）と、前記電圧フリッカ協定基準母線よりも下位の下位母線（３，４；４）に設置された、かつ、該下位母線の電圧フリッカまたは電圧変動を示す第２の測定値を測定するための第２の電圧フリッカ／電圧変動測定装置（２０_A；４０_A）とを具備し、前記短絡容量計測装置が、前記第１の電圧フリッカ／電圧変動測定装置によって測定された前記第１の測定値と前記第２の電圧フリッカ／電圧変動測定装置によって測定された前記第２の測定値とに基づいて、前記電圧フリッカ協定基準母線の短絡容量を計測することを特徴とする。
ここで、前記第１の電圧フリッカ／電圧変動測定装置が、前記電圧フリッカ協定基準母線のΔＶ１０値を測定するための第１のΔＶ１０値測定装置（２０_C；４０_B）であり、前記第２の電圧フリッカ／電圧変動測定装置が、前記下位母線のΔＶ１０値を測定するための第２のΔＶ１０値測定装置（２０_A；４０_A）であってもよい。
前記短絡容量計測装置が、前記第１および第２のΔＶ１０値測定装置によって測定された前記第１および第２のΔＶ１０値を平均化処理して前記電圧フリッカ協定基準母線の短絡容量を計測してもよい。
前記第１の電圧フリッカ／電圧変動測定装置が、前記電圧フリッカ協定基準母線のＩＥＣ規格の電圧フリッカ／電圧変動評価値を測定するための装置であり、前記第２の電圧フリッカ／電圧変動測定装置が、前記下位母線のＩＥＣ規格の電圧フリッカ／電圧変動評価値を測定するための装置であってもよい。また、これら電圧フリッカ／電圧変動測定装置がＩＥＣ規格の電圧フリッカ／電圧変動評価値を測定するための装置の他に、たとえばΔＶ_F値のように他の電圧フリッカ／電圧変動測定装置であってもかまわない。
前記第１の電圧フリッカ／電圧変動測定装置と前記第２の電圧フリッカ／電圧変動測定装置との間で測定タイミングを同調させるための同期信号（Ｓ_sync）が、該第２の電圧フリッカ／電圧変動測定装置から該第１の電圧フリッカ／電圧変動測定装置に伝送されてもよい。

本発明の短絡容量計測システムは、以下の効果を奏する。
（１）電圧フリッカ協定基準母線の電圧フリッカまたは電圧変動を示す第１の測定値と下位母線の電圧フリッカまたは電圧変動を示す第２の測定値とに基づいて電圧フリッカ協定基準母線の短絡容量を計測するため、リアルタイムで電圧フリッカ協定基準母線の短絡容量を計測することができる。
（２）電圧フリッカ／電圧変動発生源と連系する既知の％インピーダンス（％リアクタンス）設備があれば短絡容量の計測が可能なことから、測定母線の短絡容量計測結果を基にそこから連系されている他電力設備の既知の％インピーダンス（％リアクタンス）を用いて他の箇所の短絡容量も算出することができる。
（３）リアルタイムで電圧フリッカ協定基準母線の短絡容量およびΔＶ１０値を把握できるため、電力品質の維持および管理面において、
（３−１）協定遵守のため、リアルタイムの計測結果に基づいて電力会社側で電力品質の維持対策（たとえば、系統構成の変更により短絡容量を確保すること）が可能となる。
（３−２）協定遵守のため、電圧フリッカ発生源側に測定結果を提供することで、リアルタイムに電圧フリッカ負荷の操業調整または電圧フリッカ抑制装置への抑制指令を行うことができ、過大な電圧フリッカの発生防止を図ることができる。
（３−３）電圧フリッカ協定基準母線の短絡容量およびΔＶ１０値を継続して観測し管理することにより、どのような曜日および時期に短絡容量の増減があるかや電圧フリッカ負荷の操業が多いかなどを定量的に把握でき、電力会社側および電圧フリッカ発生源側共に恒久対策（たとえば、系統の増強、操業パターンや操業量の見直しまたは電圧フリッカ抑制装置の設置）の計画に活用できる。
（３−４）大きな電圧変動により他の一般需要家に何らかの不具合（たとえば、電灯のちらつきや電動機など回転機器のトルク変動によって生じる回転ムラによる製造品不良）があった際に、短絡容量の減少に起因するものか（電力会社の事情）、または、過大な電圧フリッカを発生したことに起因するものか（電圧フリッカ発生源側の事情）を識別できるため、原因が明確になり、電力会社は他の一般需要家へ説明責任が果たせるとともに、原因の所在に応じて各々が改善対策を行うための根拠になる。
（４）リアルタイムで電圧フリッカ協定基準母線の短絡容量およびΔＶ１０値を把握できるため、電力系統の保安面において、電力会社は、短絡容量を必要以上に確保してしまい、電力系統の事故時に遮断器の定格遮断電流を超えるような状態になっていないかをリアルタイムに監視することができるため、電力系統の保安を確保できる。
（５）既存のΔＶ１０値測定装置を使用することで短絡容量を把握することが可能となるため、短絡容量測定のための特別な機器（コンデンサなど）を設置する必要がない。

本発明の第１の実施例による短絡容量計測システムの構成を示す図である。 ΔＶ１０値と％リアクタンスとの関係を示すグラフである。 系統残留フリッカの発生がある場合のΔＶ１０値と％リアクタンスとの関係および系統残留フリッカ測定結果の一例から系統残留フリッカ平均値（ΔＶ１０値）の関係を示すグラフである。 系統残留フリッカの発生がある場合の図１に示した短絡容量計測装置１０におけるＣ地点短絡容量ＳＣＣ_Cの計算式を示す図である。 図１に示した短絡容量計測システムの動作について説明するためのフロー図である。 本発明の第２の実施例による短絡容量計測システムの構成を示す図である。 系統残留フリッカの発生がある場合の図６に示した短絡容量計測装置３０におけるＢ地点短絡容量ＳＣＣ_Bの計算式を示す図である。 図６に示した短絡容量計測システムの動作について説明するためのフロー図である。

上記の目的を、ΔＶ１０値測定装置によって測定された電圧フリッカ協定基準母線のΔＶ１０値と他のΔＶ１０値測定装置によって測定された電圧フリッカ発生設備接続母線のΔＶ１０値とに基づいて電圧フリッカ協定基準母線の短絡容量を計測することにより実現した。

以下、本発明の短絡容量計測システムの実施例について図面を参照して説明する。
なお、以下では、図１および図６に示すように、電力会社電気設備母線１（たとえば、１１０ｋＶ母線）と電圧フリッカ負荷母線３とが平衡２回線送電線２を介して接続されているとともに、電圧フリッカ発生設備６が電力供給を受ける電圧フリッカ発生設備接続母線４（たとえば、３３ｋＶ母線）が変圧器５を介して電圧フリッカ負荷母線３と接続されている電力系統（すなわち、電圧フリッカ負荷母線３が電力会社電気設備母線１の下位母線となっているとともに電圧フリッカ発生設備接続母線４が電圧フリッカ負荷母線３の下位母線となっている電力系統）を例として説明する。
また、電圧フリッカ発生設備接続母線４が敷設されている地点を「Ａ地点」と称し、電圧フリッカ負荷母線３が敷設されている地点を「Ｂ地点」と称し、電力会社電気設備母線１が敷設されている地点を「Ｃ地点」と称する。
さらに、以下の（１）〜（３）を前提条件とする。
（１）電力系統の％インピーダンス（％Ｚ）は概ね％リアクタンス（％Ｘ）が支配的であることから、％抵抗（％Ｒ）を考慮しなくても差し支えないケースが多いため、平衡２回線送電線２および変圧器５の％抵抗は、ここでは簡略化のため省略して考えることとする（ただし、平衡２回線送電線２および変圧器５の％抵抗を考慮して考えてもよい）。
（２）電圧フリッカ発生設備６の稼動／停止状態を示す稼動／停止状態信号Ｓ_stateを短絡容量計測装置１０，３０に電圧フリッカ発生設備６から伝送し、電圧フリッカが発生している条件の下で基準母線短絡容量（電圧フリッカ協定基準母線の短絡容量）を計測する（ただし、稼動／停止状態信号Ｓ_stateを伝送しない場合であっても、電圧フリッカ発生設備６が停止状態にあると、計測した基準母線短絡容量は実際の基準母線短絡容量から乖離するため、計測した基準母線短絡容量の結果から電圧フリッカ発生設備６の稼動／停止状態を判定する方法でもよい。
（３）異なる２つの地点に設置された２つのΔＶ１０値測定装置間では、同期をとってΔＶ１０値を測定する（ただし、ΔＶ１０値の測定値が実際の基準母線短絡容量に即した値となるようにするには、平均化処理などで対応可能なため、厳密に同期を取らなくても差し支えない）。

本発明の第１の実施例による短絡容量計測システムは、電圧フリッカ協定基準母線が電力会社電気設備母線１である場合に、電力会社電気設備母線１の短絡容量（以下、「Ｃ地点短絡容量ＳＣＣ_C」と称する。）を計測するためのものであり、図１に示すように、電力会社電気設備母線１が敷設されたＣ地点に設置された短絡容量計測装置１０と、Ｃ地点に設置された、かつ、電力会社電気設備母線１のΔＶ１０値を測定するためのＣ地点ΔＶ１０値測定装置２０_Cと、電圧フリッカ発生設備接続母線４が敷設されたＡ地点に設置された、かつ、電圧フリッカ発生設備接続母線４のΔＶ１０値を測定するためのＡ地点ΔＶ１０値測定装置２０_Aとを具備する。

ここで、Ａ地点ΔＶ１０値測定装置２０_AとＣ地点ΔＶ１０値測定装置２０_Cとの同期は、Ａ地点ΔＶ１０値測定装置２０_Aから同期信号Ｓ_syncをＣ地点ΔＶ１０値測定装置２０_Cに伝送し、同期信号Ｓ_syncに基づいてＣ地点ΔＶ１０値測定装置２０_Cを従属同期させることにより行う。
なお、このような従属同期方式に代わって、ＧＰＳや電波時計などによる独立同期方式を用いてもよい。また、同期方式はどのような方式でも構わない。

短絡容量計測装置１０は、Ａ地点ΔＶ１０値測定装置２０_Aから入力されるＡ地点ΔＶ１０測定データＤ_AおよびＣ地点ΔＶ１０値測定装置２０_Cから入力されるＣ地点ΔＶ１０測定データＤ_Cに基づいて、以下のようにして、Ｃ地点短絡容量ＳＣＣ_Cを計測する。

たとえば電力系統の％リアクタンス（％Ｘ）の基準容量が１０［ＭＶＡ］ベースである場合について図２に示すように、ΔＶ１０値は％リアクタンスに比例する。
そこで、短絡容量計測装置１０は、既知の平衡２回線送電線２の％リアクタンス（％Ｘｌ）と既知の変圧器５の％リアクタンス（％Ｘt）とを用いて、Ｃ地点ΔＶ１０測定データＤ_Cによって示されるＣ地点のΔＶ１０値（以下、「ΔＶ１０値Ｃ」と称する。）とＡ地点ΔＶ１０測定データＤ_Aによって示されるＡ地点のΔＶ１０値（以下、「ΔＶ１０値Ａ」と称する。）とに基づいて、未知の系統側％リアクタンス（％Ｘs）を以下に示す（１−１）式より求める。
％Ｘs＝｛（％Ｘｌ＋％Ｘt）×ΔＶ１０値Ｃ｝／｛ΔＶ１０値Ａ−ΔＶ１０値Ｃ｝ ・・・ （１−１）
短絡容量計測装置１０は、求めた系統側％リアクタンス（％Ｘs）に基づいて、Ｃ地点短絡容量ＳＣＣ_Cを以下に示す（１−２）式より求める。
ＳＣＣ_C＝１，０００／％Ｘs ［ＭＶＡ］ ・・・ （１−２）

また、図３（ａ）に示すように定常的な系統残留フリッカ（Bgf：Background flicker）の発生がある場合であって、図３（ｂ）に示す系統残留フリッカ平均値（BgfAve：Background flicker Average）の影響を２乗根方式により排除可能な場合には、短絡容量計測装置１０はＣ地点短絡容量ＳＣＣ_Cを図４（ａ）に示す式より求める。
ここで、同式において、
ΔＶ１０値Ａ_BgfAve＝Ａ地点の系統残留フリッカ平均値
ΔＶ１０値Ｃ_BgfAve＝Ｃ地点の系統残留フリッカ平均値
Ａ地点ＳＣＣ_Bgf＝Ａ地点における系統残留フリッカ測定時の短絡容量
Ｃ地点ＳＣＣ_Bgf＝Ｃ地点における系統残留フリッカ測定時の短絡容量
である。
系統残留フリッカ測定時の短絡容量ＳＣＣ_Bgf（Ａ地点ＳＣＣ_BgfおよびＣ地点ＳＣＣ_Bgf）を求める方法としては、オフライン計算等により求めた値を使用する方法のほか、電圧フリッカ発生設備６の稼働時に計測した短絡容量ＳＣＣ（Ａ地点短絡容量ＳＣＣ_AおよびＣ地点短絡容量ＳＣＣ_C）を流用する方法などがある。

なお、短絡容量の変化によって系統残留フリッカ平均値の変化が少ない場合には、短絡容量計測装置１０はＣ地点短絡容量ＳＣＣ_Cを図４（ｂ）に示す式より求めてもよい（系統残留フリッカ測定時の短絡容量SCC_BgfがＣ地点短絡容量SCC_Cと同じ場合には、図４（ａ）に示した式は図４（ｂ）に示した式と同じになる）。

また、系統残留フリッカ平均値の影響を排除する方法としては、上述した２乗根方式のほかに、３乗根方式、４乗根方式、減算などによる方法があり、各電力系統などの実態に即した方法を用いればよい。

次に、本実施例による短絡容量計測システムの動作について図５を参照して説明する。
Ａ地点ΔＶ１０値測定装置２０_Aは、測定タイミングを同調させるための同期情報を示す同期信号Ｓ_syncをＣ地点ΔＶ１０値測定装置２０_Cに伝送するとともに（ステップＳ１１）、ΔＶ１０値Ａを測定すると、測定したΔＶ１０値Ａを示すＡ地点ΔＶ１０測定データＤ_Aを短絡容量計測装置１０に伝送する（ステップＳ１２）。

Ｃ地点ΔＶ１０値測定装置２０_Cは、同期信号Ｓ_syncによって示される同期情報に基づいてＡ地点ΔＶ１０値測定装置２０_Aと測定タイミングを同調させて、ΔＶ１０値Ｃを測定する（ステップＳ１３，Ｓ１４）。
Ｃ地点ΔＶ１０値測定装置２０_Cは、測定したΔＶ１０値Ｃを示すＣ地点ΔＶ１０測定データＤ_Cを短絡容量計測装置１０に出力する。

短絡容量計測装置１０は、Ａ地点ΔＶ１０測定データＤ_Aによって示されるΔＶ１０値ＡとＣ地点ΔＶ１０測定データＤ_Cによって示されるΔＶ１０値Ｃとに基づいて、上記（１−２）式、図４（ａ）に示した式または図４（ｂ）に示した式を用いてＣ地点短絡容量ＳＣＣ_Cを計算する（ステップＳ１５）。

このとき、Ａ地点とＣ地点との間の既知の％リアクタンスは平衡２回線送電線２の回線数変化によって変化するため、短絡容量計測装置１０は送電線回線数（上記（１−１）式などにおける％Ｘｌ）を考慮してＣ地点短絡容量ＳＣＣ_Cを計算するようにしている。しかし、Ａ地点とＣ地点との間の既知の％リアクタンスは系統運用上変化する場合もあるため、この場合には、Ａ地点における送電線運用回線情報をＡ地点の送信装置（不図示）を用いて短絡容量計測装置１０に伝送するとともに（ステップａ）、Ｃ地点における送電線運用回線情報を入力装置（不図示）を用いて短絡容量計測装置１０に入力して（ステップａ’）、短絡容量計測装置１０がこれらの送電線運用回線情報も考慮してＣ地点短絡容量ＳＣＣ_Cを計算するようにさせる。

また、電圧フリッカ発生設備接続母線４および電圧フリッカ負荷母線３に短絡容量を増加させる発電機などが連系された場合には、図２に示したような既知の％リアクタンスによる比例関係を維持できなくなるため、電圧フリッカ発生設備接続母線４および電圧フリッカ負荷母線３への短絡容量に影響を与えるものの連系有／無状態を示す情報を外部の遠隔監視制御システム（不図示）などから短絡容量計測装置１０に伝送して（ステップｂ）、短絡容量計測装置１０がこの情報も考慮してＣ地点短絡容量ＳＣＣ_Cを計算させるようにする。

電圧フリッカ発生設備６は、電圧フリッカ発生設備６の稼動／停止状態を示す稼動／停止状態信号Ｓ_stateを短絡容量計測装置１０に伝送する（ステップＳ１６）。
短絡容量計測装置１０は、稼動／停止状態信号Ｓ_stateによって示される電圧フリッカ発生設備６の稼動／停止状態等に基づいて、Ｃ地点短絡容量ＳＣＣ_Cの計算値が妥当であるかを判定し（ステップＳ１７）、Ｃ地点短絡容量ＳＣＣ_Cの計算値が妥当であると判定すると、Ｃ地点短絡容量ＳＣＣ_Cの計算値を電力会社電気設備母線１の短絡容量計測値（基準母線短絡容量の計測値）とする（ステップＳ１８）。（ただし、稼動／停止状態信号Ｓ_stateを伝送しない場合であっても、電圧フリッカ発生設備６が停止状態にあると、計測した基準母線短絡容量は実際の基準母線短絡容量から乖離するため、計測した基準母線短絡容量の結果から電圧フリッカ発生設備６の稼動／停止状態を判定する方法でもよい。）

なお、計測した短絡容量の結果を基に顧客の電圧フリッカ発生設備６を電圧フリッカ許容値以内に抑制または制御するため、図５に破線の矢印で示すように、電力会社電気設備母線１の短絡容量計測値を短絡容量計測装置１０からＡ地点に伝送し、必要により電力会社電気設備母線１の短絡容量をＡ地点およびＢ地点の短絡容量に変換して（ステップｃ）、同図にＡ地点について示すように、変換したＡ地点の短絡容量に基づいて電圧フリッカ発生設備接続母線４の電圧フリッカ抑制装置および電圧フリッカ発生設備６の制御装置を制御するようにしてもよい。

また、Ａ地点ΔＶ１０値測定装置２０_AおよびＣ地点ΔＶ１０値測定装置２０_Cでは１分毎にΔＶ１０値ＡおよびΔＶ１０値Ｃを測定しているため、短絡容量計測装置１０においても１分毎にＣ地点短絡容量ＳＣＣ_Cを計算することになる。
そのため、短絡容量計測装置１０によって１分毎に計算されるＣ地点短絡容量ＳＣＣ_Cがより正確な値となるように、現在のＣ地点短絡容量ＳＣＣ_Cの計算値と直前の連続した複数のＣ地点短絡容量ＳＣＣ_Cの計算値とを平均化処理して（たとえば、現在のＣ地点短絡容量ＳＣＣ_Cの計算値と直前の９個の連続したＣ地点短絡容量ＳＣＣ_Cの計算値とを平均化処理して）、Ｃ地点短絡容量ＳＣＣ_Cを求めるようにしてもよい。また、現在のΔＶ１０値ＣとΔＶ１０値Ａと直前の連続した複数のΔＶ１０値ＣとΔＶ１０値Ａをそれぞれについて平均化処理（たとえば、現在のΔＶ１０値Ｃと直前の９個の連続したΔＶ１０値Ｃの平均化処理したものと、現在のΔＶ１０値Ａと直前の９個の連続したΔＶ１０値Ａの平均化処理）したものを用いてＣ地点短絡容量ＳＣＣ_Cを求めてもよい。

以上では、Ａ地点とＣ地点とにΔＶ１０値測定装置（Ａ地点ΔＶ１０値測定装置２０_AおよびＣ地点ΔＶ１０値測定装置２０_C）を設置してＣ地点短絡容量ＳＣＣ_Cを求めたが、電圧フリッカ負荷母線３が敷設されたＢ地点とＣ地点とにΔＶ１０値測定装置を設置して、Ｂ地点に設置したΔＶ１０値測定装置で測定したＢ地点ΔＶ１０値（ΔＶ１０値Ｂ）とΔＶ１０値Ｃとを用いて、同様にしてＣ地点短絡容量ＳＣＣ_Cを求めてもよい。

次に、本発明の第２の実施例による短絡容量計測システムについて図６乃至図８を参照して説明する。
本実施例による短絡容量計測システムは、電圧フリッカ協定基準母線が電圧フリッカ負荷母線３である場合に、電圧フリッカ負荷母線３の短絡容量（以下、「Ｂ地点短絡容量ＳＣＣ_B」と称する。）を計測するためのものであり、図６に示すように、電圧フリッカ負荷母線３が敷設されたＢ地点に設置された短絡容量計測装置３０と、Ｂ地点に設置された、かつ、電圧フリッカ負荷母線３のΔＶ１０値を測定するためのＢ地点ΔＶ１０値測定装置４０_Bと、電圧フリッカ発生設備接続母線４が敷設されたＡ地点に設置された、かつ、電圧フリッカ発生設備接続母線４のΔＶ１０値を測定するためのＡ地点ΔＶ１０値測定装置４０_Aとを具備する。

ここで、Ａ地点ΔＶ１０値測定装置４０_AとＢ地点ΔＶ１０値測定装置４０_Bとの同期は、Ａ地点ΔＶ１０値測定装置４０_Aから同期信号Ｓ_syncをＢ地点ΔＶ１０値測定装置４０_Bに伝送し、同期信号Ｓ_syncに基づいてＢ地点ΔＶ１０値測定装置４０_Bを従属同期させることにより行う。
なお、このような従属同期方式に代わって、ＧＰＳや電波時計などによる独立同期方式を用いてもよい。また、同期方式はどのような方式でも構わない。
Ａ地点とＢ地点のＶ１０値測定を同一のΔＶ１０値測定装置を使用することなどによって同期させる必要がない場合には、同期の省略が可能となる。

短絡容量計測装置３０は、Ａ地点ΔＶ１０値測定装置４０_Aから入力されるＡ地点ΔＶ１０測定データＤ_AおよびＢ地点ΔＶ１０値測定装置４０_Bから入力されるＢ地点ΔＶ１０測定データＤ_Bに基づいて、以下のようにして、Ｂ地点短絡容量ＳＣＣ_Bを計測する。

たとえば電力系統の％リアクタンス（％Ｘ）の基準容量が１０［ＭＶＡ］ベースである場合について図２に示したように、ΔＶ１０値は％リアクタンスに比例する。
そこで、短絡容量計測装置３０は、Ａ地点測定データＤ_Aによって示されるＡ地点のΔＶ１０値（以下、「ΔＶ１０値Ａ」と称する。）とＢ地点ΔＶ１０測定データＤ_Bによって示されるＢ地点のΔＶ１０値（以下、「ΔＶ１０値Ｂ」と称する。）とに基づいて、未知の系統側％リアクタンス（％Ｘs＋％Ｘｌ）を以下に示す（３−１）式より求める。
％Ｘs＋％Ｘｌ＝（％Ｘt×ΔＶ１０値Ｂ）／｛ΔＶ１０値Ａ−ΔＶ１０値Ｂ｝ ・・・ （３−１）
短絡容量計測装置３０は、求めた系統側％リアクタンス（％Ｘs＋％Ｘｌ）に基づいて、Ｂ地点短絡容量ＳＣＣ_Bを以下に示す（３−２）式より求める。
ＳＣＣ_B＝１，０００／（％Ｘs＋％Ｘｌ） ［ＭＶＡ］ ・・・ （３−２）

また、図３（ａ）に示したように定常的な系統残留フリッカ（Bgf：Background flicker）の発生がある場合であって、図３（ｂ）に示した系統残留フリッカ平均値（BgfAve：Background flicker Average）の影響を２乗根方式により排除可能な場合には、短絡容量計測装置３０はＢ地点短絡容量ＳＣＣ_Bを図７（ａ）に示す式より求める。
ここで、同式において、
ΔＶ１０値Ａ_BgfAve＝Ａ地点の系統残留フリッカ平均値
ΔＶ１０値Ｂ_BgfAve＝Ｂ地点の系統残留フリッカ平均値
Ａ地点ＳＣＣ_Bgf＝Ａ地点における系統残留フリッカ測定時の短絡容量
Ｂ地点ＳＣＣ_Bgf＝Ｂ地点における系統残留フリッカ測定時の短絡容量
である。
系統残留フリッカ測定時の短絡容量ＳＣＣ_Bgf（Ａ地点ＳＣＣ_BgfおよびＢ地点ＳＣＣ_Bgf）を求める方法としては、オフライン計算等により求めた値を使用する方法のほか、電圧フリッカ発生設備６の稼働時に計測した短絡容量ＳＣＣ（Ａ地点短絡容量ＳＣＣ_AおよびＢ地点短絡容量ＳＣＣ_B）を流用する方法などがある。

なお、短絡容量の変化によって系統残留フリッカ平均値の変化が少ない場合には、短絡容量計測装置３０はＢ地点短絡容量ＳＣＣ_Bを図７（ｂ）に示す式より求めてもよい（系統残留フリッカ測定時の短絡容量SCC_BgfがＢ地点短絡容量SCC_Bと同じ場合には、図７（ａ）に示した式は図７（ｂ）に示した式と同じになる）。

また、系統残留フリッカ平均値の影響を排除する方法としては、上述した２乗根方式のほかに、３乗根方式、４乗根方式、減算などによる方法があり、各電力系統などの実態に即した方法を用いればよい。

次に、本実施例による短絡容量計測システムの動作について図８を参照して説明する。
Ａ地点ΔＶ１０値測定装置４０_Aは、測定タイミングを同調させるための同期情報を示す同期信号Ｓ_syncをＢ地点ΔＶ１０値測定装置４０_Bに伝送するとともに（ステップＳ２１）、ΔＶ１０値Ａを測定すると、測定したΔＶ１０値Ａを示すＡ地点ΔＶ１０測定データＤ_Aを短絡容量計測装置３０に伝送する（ステップＳ２２）。

Ｂ地点ΔＶ１０値測定装置４０_Bは、同期信号Ｓ_syncによって示される同期情報に基づいてＡ地点ΔＶ１０値測定装置４０_Aと測定タイミングを同調させて、ΔＶ１０値Ｂを測定する（ステップＳ２３，Ｓ２４）。
Ｂ地点ΔＶ１０値測定装置４０_Bは、測定したΔＶ１０値Ｂを示すＢ地点ΔＶ１０測定データＤ_Bを短絡容量計測装置３０に出力する。

短絡容量計測装置３０は、Ａ地点ΔＶ１０測定データＤ_Aによって示されるΔＶ１０値ＡとＢ地点ΔＶ１０測定データＤ_Bによって示されるΔＶ１０値Ｂとに基づいて、上記（３−２）式、図７（ａ）に示した式または図７（ｂ）に示した式を用いてＢ地点短絡容量ＳＣＣ_Bを計算する（ステップＳ２５）。

このとき、Ａ地点とＢ地点との間において既知の％リアクタンスが変化する場合には、入力装置（不図示）を用いて既知％Ｘ変化情報を短絡容量計測装置３０に入力して（ステップｄ）、短絡容量計測装置３０が既知％Ｘ変化情報も考慮してＢ地点短絡容量ＳＣＣ_Bを計算するようにさせる。

また、電圧フリッカ発生設備接続母線４に短絡容量を増加させる発電機などが連系された場合には、図２に示したような既知の％リアクタンスによる比例関係を維持できなくなるため、電圧フリッカ発生設備接続母線４への短絡容量に影響を与えるものの連系有／無状態を示す情報を外部の遠隔監視制御システム（不図示）などから短絡容量計測装置３０に伝送して（ステップｅ）、短絡容量計測装置３０がこの情報も考慮してＢ地点短絡容量ＳＣＣ_Bを計算させるようにする。

電圧フリッカ発生設備６は、電圧フリッカ発生設備６の稼動／停止状態を示す稼動／停止状態信号Ｓ_stateを短絡容量計測装置３０に伝送する（ステップＳ２６）。
短絡容量計測装置３０は、稼動／停止状態信号Ｓ_stateによって示される電圧フリッカ発生設備６の稼動／停止状態等に基づいて、Ｂ地点短絡容量ＳＣＣ_Bの計算値が妥当であるかを判定し（ステップＳ２７）、Ｂ地点短絡容量ＳＣＣ_Bの計算値が妥当であると判定すると、Ｂ地点短絡容量ＳＣＣ_Bの計算値を電圧フリッカ負荷母線３の短絡容量計測値（基準母線短絡容量の計測値）とする（ステップＳ２８）。（ただし、稼動／停止状態信号Ｓ_stateを伝送しない場合であっても、電圧フリッカ発生設備６が停止状態にあると、計測した基準母線短絡容量は実際の基準母線短絡容量から乖離するため、計測した基準母線短絡容量の結果から電圧フリッカ発生設備６の稼動／停止状態を判定する方法でもよい。）

なお、計測した短絡容量の結果を基に顧客の電圧フリッカ発生設備６を電圧フリッカ許容値以内に抑制または制御するため、図８に破線の矢印で示すように、電圧フリッカ負荷母線３の短絡容量計測値を短絡容量計測装置３０からＡ地点に伝送し、必要により電圧フリッカ負荷母線３の短絡容量をＡ地点の短絡容量に変換して（ステップｆ）、同図に示すように、変換したＡ地点の短絡容量に基づいて電圧フリッカ発生設備接続母線４の電圧フリッカ抑制装置および電圧フリッカ発生設備６の制御装置を制御するようにしてもよい。

また、Ａ地点ΔＶ１０値測定装置４０_AおよびＢ地点ΔＶ１０値測定装置４０_Bでは１分毎にΔＶ１０値ＡおよびΔＶ１０値Ｂを測定しているため、短絡容量計測装置３０においても１分毎にＢ地点短絡容量ＳＣＣ_Bを計算することになる。
そのため、短絡容量計測装置３０によって１分毎に計算されるＢ地点短絡容量ＳＣＣ_Bがより正確な値となるように、現在のＢ地点短絡容量ＳＣＣ_Bの計算値と直前の連続した複数のＢ地点短絡容量ＳＣＣ_Bの計算値とを平均化処理して（たとえば、現在のＢ地点短絡容量ＳＣＣ_Bの計算値と直前の９個の連続したＢ地点短絡容量ＳＣＣ_Bの計算値とを平均化処理して）、Ｂ地点短絡容量ＳＣＣ_Bを求めるようにしてもよい。また、現在のΔＶ１０値ＢとΔＶ１０値Ａと直前の連続した複数のΔＶ１０値ＢとΔＶ１０値Ａをそれぞれについて平均化処理（たとえば、現在のΔＶ１０値Ｂと直前の９個の連続したΔＶ１０値Ｂの平均化処理したものと、現在のΔＶ１０値Ａと直前の９個の連続したΔＶ１０値Ａの平均化処理）したものを用いてＢ地点短絡容量ＳＣＣ_Bを求めてもよい。

以上の説明では、Ｂ地点短絡容量ＳＣＣ_BおよびＣ地点短絡容量ＳＣＣ_Cを求めるためにΔＶ１０値測定装置を用いたが、ＩＥＣ規格の電圧フリッカ／電圧変動評価値（電圧フリッカ評価値または電圧変動評価値）であるＰ_st値やＰ_lt値、その他にもΔＶ_F値などのような電圧フリッカまたは電圧変動を示す値を測定する電圧フリッカ／電圧変動測定装置を設置して、電圧フリッカ／電圧変動測定装置における測定値を用いてＢ地点短絡容量ＳＣＣ_BおよびＣ地点短絡容量ＳＣＣ_Cを同様にして求めてもよい。
この場合、Ｐ_st値（10分毎に測定）やＰ_lt値（２時間毎に測定）については、測定時間間隔が長いことから、必ずしも平均化処理しなくてもよい。

１ 電力会社電気設備母線
２ 平衡２回線送電線
３ 電圧フリッカ負荷母線
４ 電圧フリッカ発生設備接続母線
５ 変圧器
６ 電圧フリッカ発生設備
１０，３０ 短絡容量計測装置
２０_A，４０_A Ａ地点ΔＶ１０値測定装置
２０_C Ｃ地点ΔＶ１０値測定装置
４０_B Ｂ地点ΔＶ１０値測定装置
Ｄ_A Ａ地点ΔＶ１０測定データ
Ｄ_B Ｂ地点ΔＶ１０測定データ
Ｄ_C Ｃ地点ΔＶ１０測定データ
ＳＣＣ_A Ａ地点短絡容量
ＳＣＣ_B Ｂ地点短絡容量
ＳＣＣ_C Ｃ地点短絡容量
Ｓ_sync 同期信号
Ｓ_state 稼働／停止状態信号
Ｓ１１〜Ｓ１８，Ｓ２１〜Ｓ２８，ａ〜ｆ，ａ’ ステップ

Claims (6)

1. 電圧フリッカ協定基準母線（１；３）の短絡容量（ＳＣＣ_C；ＳＣＣ_B）を計測するための短絡容量計測システムであって、
   前記電圧フリッカ協定基準母線が敷設された第１の地点に設置された短絡容量計測装置（１０；３０）と、
   前記第１の地点に設置された、かつ、前記電圧フリッカ協定基準母線の電圧フリッカまたは電圧変動を示す第１の測定値を測定するための第１の電圧フリッカ／電圧変動測定装置（２０_C；４０_B）と、
   前記電圧フリッカ協定基準母線よりも下位の下位母線（３，４；４）に設置された、かつ、該下位母線の電圧フリッカまたは電圧変動を示す第２の測定値を測定するための第２の電圧フリッカ／電圧変動測定装置（２０_A；４０_A）とを具備し、
   前記短絡容量計測装置が、前記第１の電圧フリッカ／電圧変動測定装置によって測定された前記第１の測定値と前記第２の電圧フリッカ／電圧変動測定装置によって測定された前記第２の測定値とに基づいて、前記電圧フリッカ協定基準母線の短絡容量を計測する、
   ことを特徴とする、短絡容量計測システム。
2. 前記第１の電圧フリッカ／電圧変動測定装置が、前記電圧フリッカ協定基準母線のΔＶ１０値を測定するための第１のΔＶ１０値測定装置（２０_C；４０_B）であり、
   前記第２の電圧フリッカ／電圧変動測定装置が、前記下位母線のΔＶ１０値を測定するための第２のΔＶ１０値測定装置（２０_A；４０_A）である、
   ことを特徴とする、請求項１記載の短絡容量計測システム。
3. 前記短絡容量計測装置が、前記第１および第２のΔＶ１０値測定装置によって測定された前記第１および第２のΔＶ１０値を平均化処理して前記電圧フリッカ協定基準母線の短絡容量を計測することを特徴とする、請求項２記載の短絡容量計測システム。
4. 前記第１の電圧フリッカ／電圧変動測定装置が、前記電圧フリッカ協定基準母線のＩＥＣ規格の電圧フリッカ／電圧変動評価値やその他の電圧フリッカ／電圧変動を示す値を測定するための装置であり、
   前記第２の電圧フリッカ／電圧変動測定装置が、前記下位母線のＩＥＣ規格の電圧フリッカ／電圧変動評価値やその他の電圧フリッカ／電圧変動を示す値を測定するための装置である、
   ことを特徴とする、請求項１記載の短絡容量計測システム。
5. 前記短絡容量計測装置が、前記第１および第２の電圧フリッカ／電圧変動測定装置によって測定された前記ＩＥＣ規格の電圧フリッカ／電圧変動評価値やその他の電圧フリッカ／電圧変動を示す値を平均化処理して前記電圧フリッカ協定基準母線の短絡容量を計測することを特徴とする、請求項４記載の短絡容量計測システム。
6. 前記第１の電圧フリッカ／電圧変動測定装置と前記第２の電圧フリッカ／電圧変動測定装置との間で測定タイミングを同調させるための同期信号（Ｓ_sync）が、該第２の電圧フリッカ／電圧変動測定装置から該第１の電圧フリッカ／電圧変動測定装置に伝送されることを特徴とする、請求項１乃至５いずれかに記載の短絡容量計測システム。

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