JP2015099058A - 位置推定装置、位置推定方法 - Google Patents
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Abstract
Description
以下、図1を参照して、本実施形態における配電系統について説明する。図1は、本実施形態における配電系統を示す図である。
以下、図1を参照して、本実施形態における電圧不平衡について説明する。
電圧不平衡とは、各相電圧の振幅が等しく、且つ、相電圧の位相が120°異なる三相交流電圧において、各相電圧の振幅が異なったり、相電圧の位相がずれたりすることである。
電圧不平衡は、負荷R1乃至R4の接続先の相、負荷R1乃至R4の位置、負荷R1乃至R4の電力消費量に基づいて発生する。例えば、負荷R1乃至R4のうちの、負荷R1の電力消費量が負荷R2乃至R4の電力消費量より多く、且つ、負荷R1の電力消費量が比較的多く、且つ、負荷R2乃至R4の電力消費量が比較的少ない場合、配電線L100から負荷R1に対して比較的大きな値の電力が供給されることにある。この場合、負荷R1の電力消費量に応じた電圧不平衡率の電圧不平衡が発生することになる。この場合、例えば、負荷R1が発生源負荷となる。
以下、図2及び図3を参照して、本実施形態における位置推定装置について説明する。図2は、本実施形態における位置推定装置のハードを示すブロック図である。図3は、本実施形態における位置推定装置を示すブロック図である。
以下、図1、図4及び図5を参照して、本実施形態における検出部について説明する。
検出部36は、計測信号S1乃至S3に示されている情報を式1に適用して、開閉器LS1乃至LS3が設けられている位置夫々における電圧不平衡率を算出する。尚、電圧不平衡率の算出の際に、対称座標法が用いられることとしてもよい。検出部36は、一定時間毎に出力される計測信号S1乃至S3を受信する毎に電圧不平衡率を算出して、例えば1日における各時刻の電圧不平衡率を算出する。
検出部36は、計測信号S1乃至S3に示されている情報(例えば線電流の値)に基づいて、発生源負荷が接続されていると推定される開閉器区間(「発生源推定区間」とも称する)を検出する。
以下、図1及び図6を参照して、本実施形態における推定部及び報知部について説明する。図6は、本実施形態における配電系統の一部を示す図である。開閉器LSiは開閉器LS2に対応し、開閉器LSjは開閉器LS2よりも下流側の開閉器LS3に対応していることとする。又、負荷RA、RB、RCは夫々負荷R1、R2、R3に対応し、ノード7A、7B、7Cは夫々ノード71、72、73に対応していることとする。
推定部37は、検出部36によって検出された発生源推定区間に設けられている負荷の中から、発生源負荷と推定される負荷を選択する。尚、開閉器LS2及びLS3の間の第2開閉器区間が発生源推定区間がとして検出されていることとして説明する。
推定部37は、開閉器LSiとしての開閉器LS2から出力される計測信号S2に示されている情報(例えば線間電圧の値等)に基づいて、開閉器LSiが設けられている位置の逆相分電圧の値として第1逆相分電圧値V2iを算出する。尚、推定部37は、例えば、対称座標法を用いて第1逆相分電圧値V2iを算出することとしてもよいし、線間電圧の値と逆相分電圧の値との関係を示す所定の関係式に基づいて第1逆相分電圧値V2iを算出することとしてもよい。
推定部37は、記憶装置33に記憶されている各種情報に含まれる系統情報と式2乃至式4に基づいて、開閉器LSiが設けられている位置の逆相分電圧の値として第2逆相分電圧値を算出する。
V2i(B)=V2j+I2j*Z(Li-Lb)+I2i*Z(Lb)・・・(式3)
V2i(C)=V2j+I2j*Z(Li-Lc)+I2i*Z(Lc)・・・(式4)
尚、Z(La)、Z(Li-La)は夫々、配電線L100におけるノード7Aと開閉器LSiが設けられている位置との間の線路インピーダンスの値、ノード7Aと開閉器LSjが設けられている位置との間の線路インピーダンス値を示している。Z(Lb)、Z(Li-Lb)は夫々、配電線L100におけるノード7Bと開閉器LSiが設けられている位置との間の線路インピーダンスの値、ノード7Bと開閉器LSjが設けられている位置との間の線路インピーダンスの値を示している。Z(Lc)、Z(Li-Lc)は夫々、配電線L100におけるノード7Cと開閉器LSiが設けられている位置との間の線路インピーダンスの値、ノード7Cと開閉器LSjが設けられている位置との間の線路インピーダンスの値を示している。これらの線路インピーダンスの値は、系統情報に示されている開閉器LSi、LSjの位置を示す情報、ノード7A乃至7Cの位置を示す情報、配電線L100の単位長あたりの線路インピーダンスの値を示す情報、配電線L100の亘長を示す情報等に基づいて、推定部37によって算出される。又、V2jは第3逆相分電圧値を示し、I2iは第1逆相分電流値を示し、I2jは第2逆相分電流値を示している。
推定部37は、第2逆相分電圧値V2i(A)、V2i(B)、V2i(C)夫々と、式2乃至式4を用いずに算出された前述の第2逆相分電圧値V2iとの差分値(「逆相分電圧差分値」とも称する)を算出する。推定部37は、第2逆相分電圧値V2i(A)、V2i(B)、V2i(C)のうち、第1逆相分電圧値V2iとの差分値が最も小さい第2逆相分電圧値に対応する負荷を、発生源負荷として選択する。この後、推定部37は、発生源負荷として選択された負荷の位置を発生源負荷の位置であると推定する。
報知部38は、推定部37によって推定された発生源負荷の位置についての情報を報知する。報知部38は、推定部37によって推定された発生源負荷の位置を示す情報を例えば表示部34に表示させたり、当該情報を出力装置(不図示)から出力させたりする。報知部38は、推定部37によって発生源負荷として選択された負荷を有する需要家に対して報知することとしてもよい。例えば、負荷R1が発生源負荷として推定された場合、報知部38は、負荷R1を有する需要家に対して、負荷R1が配電線L100における電圧不平衡率を所定値より大きくする要因となっている虞があることを例えばEメール等を用いて報知する。報知部38からの報知を受けた需要家は、例えば、負荷R1の日負荷曲線、電気事業者との間の電力に関する契約の内容等に基づいて、負荷R1の稼動を調整したりすることとしてもよい。
以下、図1及び図7を参照して、本実施形態における位置推定装置の動作について説明する。図7は、本実施形態における位置推定装置の動作を示すフローチャートである。
36 検出部
37 推定部
38 報知部
100 配電系統
L1、L2、L3、L100 配電線
LS1、LS2、LS3 開閉器
R1、R2、R3、R4 負荷
Claims (7)
- 三相配電線の第1及び第2位置の間の区間における三相のうちの何れか二相に接続される第1及び第2負荷よりも上流側の前記第1位置の電圧値に基づいて、前記第1位置の逆相分電圧の値を第1逆相分電圧値として算出する第1演算装置と、
前記第1位置の第1逆相分電流値と、前記第1及び第2負荷よりも下流側の前記第2位置の第2逆相分電流値と、前記第1及び第2位置の間の区間における前記三相配電線の線路インピーダンスの値とに基づいて、前記第1位置の逆相分電圧の値を第2逆相分電圧値として算出する第2演算装置と、
前記第1及び第2逆相分電圧値に基づいて、前記三相配電線における電圧不平衡の発生原因となっている原因負荷の位置を推定する推定装置と、
を備えたことを特徴とする位置推定装置。 - 前記推定装置は、前記第1逆相分電圧値と前記第2逆相分電圧値との差分値に基づいて、前記原因負荷の位置を推定する
ことを特徴とする請求項1に記載の位置推定装置。 - 前記第2演算装置は、
前記三相配電線における前記第1負荷が接続されている第3位置と前記第1位置との間の前記線路インピーダンスとしての第1線路インピーダンスの値と前記第1逆相分電流値との積と、前記第3位置と前記第2位置との間の前記線路インピーダンスとしての第2線路インピーダンスの値と前記第2逆相分電流値との積との合計に基づいて、前記第1負荷が前記原因負荷であると仮定されたときの前記第2逆相分電圧値として第3逆相分電圧値を算出する第3演算装置と、
前記三相配電線における前記第2負荷が接続されている第4位置と前記第1位置との間の前記線路インピーダンスとしての第3線路インピーダンスの値と前記第1逆相分電流値との積と、前記第4位置と前記第2位置との間の前記線路インピーダンスとしての第4線路インピーダンスの値と前記第2逆相分電流値との積との合計に基づいて、前記第2負荷が前記原因負荷であると仮定されたときの前記第2逆相分電圧値として第4逆相分電圧値を算出する第4演算装置と、を有し、
前記推定装置は、前記第3演算装置の演算結果に基づく前記第3逆相分電圧値と前記第1逆相分電圧値との第1差分値が、前記第4演算装置の演算結果に基づく前記第4逆相分電圧値と前記第1逆相分電圧値との第2差分値よりも小さい場合、前記第1負荷が接続されている位置に応じた位置を前記原因負荷の位置であると推定し、前記第1差分値が前記第2差分値よりも大きい場合、前記第2負荷が接続されている位置に応じた位置を前記原因負荷の位置であると推定する
ことを特徴とする請求項1に記載の位置推定装置。 - 前記第2演算装置は、
前記第1及び第2負荷が前記三相配電線における三組の二相のうちの第一組の二相に接続されているとみなして、前記第2逆相分電圧値としての第3逆相分電圧値を算出する第3演算装置と、
前記第1及び第2負荷が前記三組の二相のうちの前記第一組とは異なる第二組の二相に接続されているとみなして、前記第2逆相分電圧値としての第4逆相分電圧値を算出する第4演算装置と、
前記第1及び第2負荷が前記三組の二相のうちの前記第一組及び前記第二組とは異なる第三組の二相に接続されているとみなして、前記第2逆相分電圧値としての第5逆相分電圧値を算出する第5演算装置と、を有し、
前記推定装置は、前記第2逆相分電圧値としての前記第3乃至第5逆相分電圧に基づいて、前記原因負荷の位置を推定する
ことを特徴とする請求項1に記載の位置推定装置。 - 前記三相配電線における複数の位置夫々の電流値を計測する計測装置の計測結果に基づいて、前記複数の位置における前記電流値の差分値が所定値より大きくなる2つの位置夫々を、前記第1及び第2位置として検出する検出装置、を更に備え、
前記第1演算装置は、前記検出装置によって検出された前記第1位置の電圧値に基づいて、前記第1逆相分電圧値を算出し、
前記第2演算装置は、前記検出装置によって検出された前記第1位置の第1逆相分電流値と、前記検出装置によって検出された前記第2位置の第2逆相分電流値とに基づいて、前記第2逆相分電圧値を算出する
ことを特徴とする請求項1に記載の位置推定装置。 - 前記推定装置によって推定された前記原因負荷の位置についての情報を報知する報知装置、を更に備える
ことを特徴とする請求項1に記載の位置推定装置。 - 三相配電線の第1及び第2位置の間の区間における三相のうちの何れか二相に接続される第1及び第2負荷よりも上流側の前記第1位置の電圧値に基づいて、前記第1位置の逆相分電圧値を第1逆相分電圧値として算出する第1ステップと、
前記第1位置の第1逆相分電流値と、前記第1及び第2負荷よりも下流側の前記第2位置の第2逆相分電流値と、前記第1及び第2位置の間の区間における前記三相配電線の線路インピーダンスの値とに基づいて、前記第1位置の逆相分電圧値を第2逆相分電圧値として算出する第2ステップと、
前記第1及び第2逆相分電圧値に基づいて、前記三相配電線における電圧不平衡の発生原因となっている原因負荷の位置を推定する第3ステップと、を含む
ことを特徴とする位置推定方法。
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