JP2015154592A - 電力系統解析支援システム、電力系統の解析支援装置、電力系統の解析支援方法、および電力系統用の計測装置 - Google Patents

電力系統解析支援システム、電力系統の解析支援装置、電力系統の解析支援方法、および電力系統用の計測装置 Download PDF

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Abstract

【課題】計測装置から解析支援装置へ送信するデータ量を低減できるようにした電力系統解析支援システムを提供すること。【解決手段】計測装置1は、電力系統6について測定する測定部10と、測定部の測定した測定値を保存する保存部111と、保存部が保存した複数の測定値から、測定値の確率密度関数を示す所定パラメータを生成するパラメータ生成部112と、パラメータ生成部の生成した所定パラメータを解析支援装置2に送信する通信部14とを備える。解析支援装置2は、計測装置から所定パラメータを受信する通信部20と、受信した所定パラメータから測定値の確率密度関数を生成する確率密度関数生成部211と、を備える、【選択図】図1

Description

本発明は、電力系統解析支援システム、電力系統の解析支援装置、電力系統の解析支援方法、および電力系統用の計測装置に関する。
電力系統にセンサを配置し、センサからの測定値に基づいて電力系統の安定運用を図る技術は知られている。特許文献1では、配電系統に設置したセンサによって線路の電流、電流力率、有効電力、無効電力、ノード電圧などを測定し、LDC(Line Drop Compensator)のパラメータを決定する装置へ送信する。
特許文献2には、配電系統への設備導入が適切であるかを評価すべく、各ノード電圧の確率分布や各線路の電流の確率分布を算出する解析支援装置が開示されている。
特開2010−220283号公報 特開2005−57821号公報
日野幹雄著,「スペクトル解析」,朝倉書店,2010年7月,p.107,p.117
電力会社では、電力系統の状態を監視するために、配電線に設置した計測装置によって電流や電圧などを計測し、その測定値を解析支援装置に送信する。解析支援装置は、特許文献2のように、測定値を確率密度関数に変換して、密度分布を表示する。
電力需要は人の生活パターンに応じて変化することが多いため、系統状態の変動速度は比較的遅い。そのため、計測装置の計測サイクルは、10〜30分に設定される。しかし、最近では、風力発電や太陽光発電などの再生可能エネルギーを利用する分散電源が普及しつつあり、電力系統に接続される分散電源の数およびその発電量も年々増加する傾向にある。分散電源は、風の向きや強さ、日射量などの変化に追従して、その発電量が短時間で大きく変動する。このため、電力系統に多くの分散電源が連系されると、電力系統の状態の変動速度は早くなる。
このように変動の大きい電力系統において、10〜30分程度の長い周期で測定したのでは、系統状態を適切に把握できない。計測装置での測定周期を短くすれば多くの測定値を得ることができる。しかし、その場合は、計測装置から解析支援装置へ送信するデータ量が飛躍的に増大するため、電力系統に配置された各計測装置と解析支援装置とを接続する通信線を、より高速で高価な通信線に置き換える必要があり、コストが増大する。
本発明は、上記の課題に着目してなされたもので、その目的は、計測装置から解析支援装置へ送信するデータ量を低減できるようにした電力系統解析支援システム、電力系統の解析支援装置、電力系統の解析支援方法、および電力系統用の計測装置を提供することにある。
上記課題を解決すべく、本発明に従う電力系統解析支援システムは、電力系統についての解析を支援する電力系統解析支援システムであって、電力系統について測定する計測装置と、当該計測装置に通信可能に接続される解析支援装置とを備え、計測装置は、電力系統について測定する測定部と、測定部の測定した測定値を保存する保存部と、保存部が保存した複数の測定値から、測定値の確率密度関数を示す所定パラメータを生成するパラメータ生成部と、パラメータ生成部の生成した所定パラメータを解析支援装置に送信する通信部と、を備えており、解析支援装置は、計測装置から所定パラメータを受信する通信部と、受信した所定パラメータから測定値の確率密度関数を生成する確率密度関数生成部と、を備える。
本発明によれば、計測装置は、測定値の確率密度関数を示す所定パラメータを解析支援装置へ送信し、解析支援装置は所定パラメータから測定値の確率密度関数を生成することができる。従って、計測装置の測定回数が増加した場合でも、計測装置から解析支援装置へ送信するデータ量を抑制することができ、通信負荷を軽減できる。さらに、複数の測定値から確率密度関数を生成する過程の一部を計測装置が担当するため、解析支援装置の処理負荷を軽減することもできる。
第1実施例に係る電力系統解析支援システムの構成を示す説明図。 電力系統の構成図。 計測装置と解析支援装置のハードウェア構成を示す構成説明図。 第2実施例に係る電力系統解析支援システムの構成を示す説明図。 第3実施例に係る電力系統解析支援システムの構成を示す説明図。 第4実施例に係る電力系統解析支援システムの構成を示す説明図。 次数を設定する処理のフローチャート。
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。本実施形態に係る電力系統解析支援システムは、電力系統に配置される一つ以上の計測装置1と、計測装置1に通信線3を介して接続される解析支援装置2とを有する。計測装置1は、測定値とその滞在確率を示す所定パラメータを生成し、その所定パラメータを解析支援装置2へ送信する。解析支援装置2は、所定パラメータから滞在確率(確率密度関数)を算出する。解析支援装置2は、算出した滞在確率から、必要な精度の確率が得られる測定値範囲を算出する。
上述のように、本実施形態の計測装置1は、複数の測定値を度数分布やモーメントなどの、確率密度関数に換算可能な所定パラメータに変換する。従って、測定の時間間隔を短くして時間当たりの測定値を多くしても、計測装置1から解析支援装置2へ送信するデータ量を少なくできる。通信量を抑制できるため、通信線3を高価な高速通信線に置換する必要はない。さらに、通信線3の送信データ量に余裕ができるため、電力系統に設置する計測装置の数を増加することも可能になる。
図1〜図3を用いて第1実施例を説明する。図1は、計測装置1と解析支援装置2の機能構成を示す説明図である。図2は、電力系統としての配電系統の構成を示す。図3は、計測装置1および解析支援装置2のハードウェア構成を示す。先に図2を用いて、配電系統と電力系統解析支援システムとの関係を説明する。
「電圧自動制御機器」の一例である電圧自動調整器(SVR:Step Voltage Regulator)は、配電線6に直列に取り付けられている。SVR4は、タップを自動的に切り替えることによって、配電線6へ送り出す電圧値を制御する。需要家の負荷8へ電力を供給するための配電線6は、例えば電柱5などの支持部材に取り付けられている。なお、電柱5を用いる空中架線方式に代えて、配電線6を地中に埋設してもよい。
計測装置1は、配電線6の途中に一つ以上設置されている。計測装置1は、支持部材としての電柱5に取り付けることができる。計測装置1と解析支援装置2とSVR4とは、通信線3を介して相互に接続されており、互いのデータを問い合わせることができるようになっている。後述のように、通信線3を介して、計測装置1の保持する次数情報122などを遠隔から書き換えることもできる。
通信線3は、有線または無線のいずれでもよい。通信線3には、LAN(Local Area Network)、WAN(Wide Area Network)、インターネット、PLC(Power Line Communication)、GPRS(General Packet Radio Service)などを用いることができる。
図3を用いて、計測装置1および解析支援装置2のハードウェア構成を説明する。計測装置1は、例えば、測定部10、CPU(Central Processing Unit)11、RAM(Random Access Memory)12、タイマ13、通信部14、記憶装置15を備えており、それら回路10〜15はバス16に接続されている。
測定部10は、電力系統の状態に関する値を測定する装置である。測定部10は、例えば、電圧センサや電流センサ等の配電系統に接続されるセンサと、センサの測定値1210を定期的に読み込んでAD変換するADコンバータ(ADC:Analog Digital Converter )とを含んで構成されている。本実施例では、ADコンバータはDMA(Direct Memory Access)機能を有しており、定期的に測定値1210を、ADコンバータの内部レジスタに記録できるようになっている。
計測装置1のCPU11は、タイマ13により時間を計測し、ある決められた時間間隔でプログラムファイル110内のプログラム111、112を実行する。RAM12は、測定値、モーメント、モーメント計算部112の計算途中結果データなどを一旦格納するメモリである。
記憶装置15は、例えば、フラッシュメモリデバイスやハードディスクドライブなどの不揮発性記憶装置として構成されており、プログラムファイル110およびデータファイル120を記憶する。
プログラムファイル110は、CPU11で実行される所定のコンピュータプログラムが格納されている。所定のコンピュータプログラムとしては、例えば、測定値1210を保存する保存部111を実現するためのプログラム、モーメントを計算するモーメント計算部112を実現するためのプログラムがある。モーメント計算部112は、「パラメータ生成部」の一例である。後述するモーメントは「所定パラメータ」の一例である。
データファイル120には、例えば、保存テーブル121と、次数122とが格納されている。保存テーブル121には、電圧測定値1211、電流測定値1212、測定条件1213が格納される。
電圧測定値1211、電流測定値1212、測定条件1213は、配列構造またはリングバッファ構造を有する。保存部111は、保存処理を行う際に、前回取得した電圧測定値1211、電流測定値1212、測定条件1213とは別の場所に格納する。保存テーブル121は、各データ1211、1212、1213をそれぞれ所定期間(例えば一ヶ月など)保存できる程度のサイズを有する。確率密度関数の次数122については、後述する。
解析支援装置2の構成を説明する。解析支援装置2は、例えば、通信部20、CPU21、RAM22、タイマ23、ユーザインターフェース部24、記憶装置25を備えており、これら回路20〜25はバス26に接続されている。
解析支援装置2のCPU21は、通信部20が計測装置1からデータ1211〜12113を受信するごとに、プログラムファイル110内の所定のコンピュータプログラム211を実行する。RAM22は、受信データ、確率密度関数係数221、確率密度関数生成部211の計算途中結果データを一旦格納するメモリである。
ユーザインターフェース部24は、システム管理者などのユーザと情報を交換するための情報入出力装置である。ユーザインターフェース部24は、情報を入力する装置と情報を出力する情報出力装置を有する。情報入力装置には、例えば、キーボード、マウス、タブレット、音声入力装置などがある。情報出力装置には、例えば、ディスプレイ、プリンタ、音声合成装置などがある。なお、ユーザインターフェース部24は、解析支援装置2とは別の情報入出力用端末として構成し、その端末と解析支援装置2とを通信可能に接続してもよい。
記憶装置25は、フラッシュメモリやハードディスクドライブなどの不揮発性記憶装置として構成される。記憶装置25は、プログラムファイル210と、データファイル220を記憶する。
プログラムファイル210には、CPU21で実行される所定のコンピュータプログラムが格納されている。所定のコンピュータプログラムとしては、確率密度関数生成部211を実現するためのプログラムがある。データファイル220には、例えば、確率密度関数係数221が格納される。
図1を用いて、本実施例に係る電力系統解析支援システムの処理の流れを示す。まず最初に計測装置1の動作を説明する。
測定部10は、電圧測定値1211および電流測定値1212をDMAに設定された周期で読み込み、保存テーブル121に記録する(ステップS10)。測定部10の起動周期は、保存部111の起動周期よりも短く設定する。本実施例では、測定部10の起動周期を例えば30秒に設定する。
次に、保存部111が、タイマ13に設定された周期で起動され、測定部10の内部レジスタに記憶されている電流測定値1212および電圧測定値1211を、データファイル120に格納する(ステップS11)。保存部111の起動周期は、モーメント計算部112の起動周期よりも短く設定する。本実施例では、保存部111の起動周期を例えば1分に設定する。
次に、モーメント計算部112が、タイマ13に設定された周期で起動される。モーメント計算部112の起動周期は、通信部14の起動周期よりも短いか、等しい周期に設定する(モーメント計算部の起動周期≦通信部の起動周期)。
モーメント計算部112は、電圧や電流の測定値から中心モーメントを計算する(ステップS12)。中心モーメントの計算には、例えば、非特許文献1の107ページの中心モーメントの計算式を用いることができる。具体的には、1次のモーメントμ、2次モーメント(分散)σ2は、それぞれ下記数1および数2により計算できる。
Figure 2015154592
Figure 2015154592
ただし、p(x)は確率密度関数、Nは測定値の数、Xiはi番目の測定値である。また、3次以上のn次のモーメントmnは、下記数3のように計算できる。
Figure 2015154592
具体的な計算手順を、電圧を例にして説明する。本実施例では、1分ごとに測定値を保存部111が保存し、モーメント計算部112が30分ごとにモーメントを計算するため、電圧、電流とも、Nの値は30である。まず、電圧の測定値X1,X2,,,X30とN=30を数1に代入し、1次のモーメントμを求める。次に、電圧の測定値、N=30、および上記で求めた一次モーメントμを数2に代入し、2次モーメント(分散)σ2を求める。
次に、次数122を読込み、求める中心モーメントの最大次数を得る。最大次数が2以下の場合は、モーメント計算部112を終了する。最大次数が3以上の場合は、電圧の測定値、N=30、次数n=3を数3に代入し、3次のモーメントm3を求める。以下、4次のモーメントm4から最大次数のモーメントまで順に計算する。
最後に、モーメント計算部112が通信部14を起動する。通信部14は、モーメント計算部112により計算された1次モーメントから最大次数のモーメントまでn個のデータを、解析支援装置2に送信する(ステップS13)。
続いて解析支援装置2の動作を説明する。まず、通信部20が計測装置1から、電流および電圧それぞれの、1次からn次のモーメント(μ、σ2、m3、m4、、、mn)を受信する(ステップS14)。
確率密度関数生成部211は、電流および電圧の各モーメントから、各々の確率密度関数の近似式を計算する(ステップS15)。確率密度関数の近似式の計算には、例えば、非特許文献1の117ページのグラムシャリエ(Gram-Charlier)級数を用いることができる。この級数を用いれば、確率密度関数p(x)は、正規分布ψとその導関数を用いて、下記数4〜数10のように求まる。
Figure 2015154592
Figure 2015154592
Figure 2015154592
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Figure 2015154592
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数4〜数10は6次モーメントまで受信した場合を示す。7次以降のモーメントを用いて数4の係数Cnを計算する式もあり、その場合は確率密度関数p(x)の精度をさらに向上できる。
最後に、確率密度関数生成部211は、求めた確率密度関数の係数C0〜Cnを、データファイル220の確率密度関数係数221として格納する(ステップS16)。
解析支援装置2が電圧の確率密度関数のグラフp(x)をユーザインターフェース部24の表示画面に表示する場合は、数4にデータファイル220の確率密度関数係数221を代入し、xに配電線6の電圧範囲(例えば0V〜12000V)で値を代入してp(x)を求めるとよい。
なお、解析支援装置2が、有効電力および無効電力のモーメントを必要とする場合、計測装置1の保存部111は、電圧と電流の位相の差である位相角を保存テーブル121に保存する。そして、モーメント計算部112で、電圧、電流、位相より、有効電流および無効電流を計算したのち、数1、数2、数3を用いて、有効電流および無効電流の中心モーメントを計算すればよい。そして、電流および電圧のモーメントと同様に、有効電流および無効電流の中心モーメントの情報を通信部14から解析支援装置2に送信する。
このように構成される本実施例によれば、計測装置1内で、複数の測定値から度数分布やモーメントなどの確率密度関数に変換可能な所定パラメータを生成して、解析支援装置2へ送信する。従って、計測装置1から解析支援装置2へ測定値そのものを送信する場合に比べて、計測装置1から解析支援装置2へ送信するデータ量を低減できる。
この結果、本実施例では、計測装置1の測定部10の周期(測定周期)を短くし、時間当たりの測定値の数を増加した場合でも、通信線3を流れるデータ量(通信量)が増大するのを抑制できる。このため、本実施例によれば、通信線3を高速で高価な通信線に置き換えたりせずに、多くの測定値を利用して電力系統の状態を高い信頼性で解析することができる。
さらに、本実施例では、計測装置1内で確率密度関数に変換可能な所定パラメータ(度数分布やモーメントなど)を生成するため、解析支援装置2はその所定パラメータを用いて簡単に確率密度関数を算出することができる。従って、複数の計測装置1からのデータを処理する解析支援装置2の処理負荷を軽減することができる。
図4を用いて第2実施例を説明する。本実施例を含む以下の各実施例は、第1実施例の変形例に該当するため、第1実施例との相違を中心に説明する。本実施例では、上流のSVR4の操作の影響を受けることなく、需要家負荷8による電圧変動およぼ電流の変動のみの確率密度関数を求める。
図2に示したように、計測装置1の系統上流にSVR4が連系される場合がある。SVR4は、タップにより変圧比を段階的に切り替えることができる変圧器である。電力会社は、配電線6の電圧を適正に維持するために、タップを切り換える。タップにはタップ番号が付けられており、番号が高いほど変圧比が高く、二次電圧が高くなるとする。また、タップは10〜20段のものがあるが、本実施例では10段とする。
SVR4のタップ番号1からタップ番号2に切り替わった場合、その二次電圧が低下する。このとき、SVR4の下流にある計測装置1でも、SVR4により下げられた電圧を観測する。逆にタップ番号2からタップ番号1に切り替わった場合、SVR4の二次電圧は上昇し、下流の計測装置1でも電圧上昇を検知する。この切り換えによる変動が確率密度関数に含まれると、系統の負荷8や発電機による変動を正しく解析できない。
そこで、本実施例では、タップ番号ごとに個別に確率密度関数をもち、解析支援装置2に表示する。図4では需要家の負荷8を省略するが、図2および後述の図5に示すように、計測装置1の下流において、負荷8が配電線6に接続されている。
以下に、本実施例の計測装置1について説明する。まず、測定部10がDMAにより起動される(ステップS10A)。保存部111は、タイマ13に設定された周期で起動される(ステップS11A)。
保存部111は、測定部10のDMAの内部レジスタから、保存テーブル121へ測定値を格納した後、通信部14を用いてSVR4へタップ番号を問い合わせる。SVR4は、現在のタップ番号を、通信線3および通信部14を通して計測装置1に返す。
図4では、保存部111が直接タップ番号を取得するかのように示すが、実際には通信線3および通信部14を用いてSVR4と通信することで、SVR4からタップ番号を取得する。
保存部111は、タップ番号を測定条件1213に格納する。次にモーメント計算部112が、タイマ13に設定された周期で起動される(ステップS12A)。モーメント計算部112は、電圧および電流の測定値より、測定条件1213ごとに中心モーメントを計算する。
例えば、第1実施例と同じく1分間隔で計測し、30分間隔で中心モーメントを計算すると仮定する。タップ番号1での測定値が10分間、タップ番号2での測定値が20分間の場合、タップ番号1での10分間の測定値とN=10を数1、数2、数3に代入して、タップ番号1のときの中心モーメントを求める。
同様にタップ番号2の20分間の測定値とN=20を数1、数2、数3に代入して、タップ番号2のときの中心モーメントを求める。最後に、モーメント計算部112は通信部14を起動する(ステップS13A)。
通信部14は、タップ番号ごとに、中心モーメントを解析支援装置2に送付する。例えば、最初にタップ番号1のときのタップ番号と中心モーメントを送付する。次に、タップ番号2のときのタップ番号と中心モーメントを送付する。
本実施例の解析支援装置2について説明する。解析支援装置2の構成は、第1実施例と同じであるが、第1実施例と異なり、確率密度関数係数221が、SVR4のタップ番号分だけ存在する。
通信部20がタップ番号と中心モーメントを受信すると(ステップS14A)、第1実施例と同様に、数4〜数10を用いて、そのタップ番号の確率密度関数p(x)の近似式の係数C0〜Cnを求める(ステップS15A)。そして、これに対応するタップ番号の確率密度関数係数221に格納する(ステップS16A)。
このように構成される本実施例も第1実施例と同様の作用効果を奏する。さらに本実施例によれば、SVR4のタップ切換操作の影響を受けずに、需要家負荷8による電圧および電流の変動だけに基づく確率密度関数を算出することができる。この結果、電力系統の状態を正確に解析できる。
図5を用いて第3実施例を説明する。本実施例では、計測装置1の開閉器の操作の影響なく、需要家の負荷8による電圧および電流の変動のみの確率密度関数を求める。
計測装置1には、開閉器17が付いているものがある。開閉器17は、配電線6に直列に連係されるスイッチである。電力会社は、地絡などの事故発生時に事故点を切り離すために、あるいは、配電ロスを減少させるために、開閉器17を切り換える。
開閉器17がオンしている場合、配電系統の下流に負荷8が連系されている。従って、その負荷8の消費電力により、計測装置1での電圧は低下している。
開閉器17がオフに切り替わると、計測装置1の下流の負荷8は配電線6から切り離されるため、その計測装置1の電圧は急激に上昇する。また、下流に発電機が連系されている場合、開閉器17がオンからオフに切り替わると、電圧が急低下する。この切り換えによる変動が確率密度関数に含まれると、系統の負荷8や発電機による変動を正しく解析することができない。
そこで、本実施例では、開閉器17のオンオフごとに個別に確率密度関数をもち、解析支援装置2に表示する。開閉器17がオンの場合の確率密度関数と、オフの場合の確率密度関数を個別に解析支援装置2に表示する例を説明する。なお、図5では、開閉器17と負荷8とを表示するために、計測装置1を一つだけ示す。
測定部10がDMAにより起動される(ステップS10B)。動作は、第1実施例と同じなので省略する。次に、保存部111は、タイマ13に設定された周期で起動される(ステップS11B)。保存部111は、測定部10のDMAの内部レジスタから、保存テーブル121に測定値を格納した後、開閉器17へ開閉器の状態(オンまたはオフ)を問い合わせる。開閉器17は、スイッチ状態を計測装置1に返す。保存部111は、開閉器17の状態を測定条件1213に格納する。
次に、モーメント計算部112が、タイマ13に設定された周期で起動される(ステップS12B)。モーメント計算部112は、電圧および電流の測定値より、測定条件1213ごとに中心モーメントを計算する。
例えば、第1実施例と同じく1分間隔で計測し、30分間隔で中心モーメントを計算しているとする。この場合、開閉器17がオンの場合の測定値が10分間、開閉器17がオフの場合の測定値が20分間であると仮定する。オンの場合の10分間の測定値とN=10を数1、数2、数3に代入して、オンのときの中心モーメントを求める。また、オフの場合の20分間の測定値とN=20を数1、数2、数3に代入して、オフのときの中心モーメントを求める。
最後に、モーメント計算部112が通信部14を起動する(ステップS13B)。通信部14は、開閉器17のオンオフ状態ごとに、中心モーメントを解析支援装置2に送付する。例えば、最初にオンのときの開閉器状態(オン)と中心モーメントを送付する。次に、オフのときの開閉器状態(オフ)と中心モーメントを送付する。
本実施例の解析支援装置2について説明する。解析支援装置2の構成は、図4と同じであるが、第1実施例と異なり、確率密度関数係数221が、オン用とオフ用の2組存在する。通信部20が開閉器状態と中心モーメントを受信すると(ステップ14B)、第1実施例と同様に、数4〜数10を用いて、その確率密度関数p(x)の近似式の係数C0〜Cnを求める(ステップS15B)。そして、これに対応する開閉器状態の確率密度関数係数221に格納する(ステップS16B)。
このように構成される本実施例も第1実施例と同様の作用効果を奏する。さらに本実施例によれば、開閉器17の開閉状態の影響を受けずに、需要家負荷8による電圧および電流の変動だけに基づく確率密度関数を算出することができる。この結果、電力系統の状態を正確に解析できる。
図6および図7を用いて第4実施例を説明する。本実施例では、電力系統の状態に応じて、確率密度関数を算出するために使用するモーメントの最大次数を変更する。図6は電力系統解析支援システムの機能構成を示し、図7は次数を設定する処理のフローチャートを示す。
次数を変更する構成は、計測装置1または解析支援装置2のいずれか一方または両方に設けることができる。先に計測装置1に設ける場合を説明する。
計測装置1には、第1実施例で述べた構成に加えて、次数設定部113と環境センサ18とが設けられている。環境センサ18は、物理的装置として構成されており、バス16に接続されている。環境センサ18は、電力系統の環境に関する情報を検出して、次数設定部113へ送信する。電力系統の環境に関する情報とは、例えば、日射量や風速などの、電力系統に連系する分散電源の出力に影響する情報である。ここでは、環境に関する情報として、日射量を例に挙げて説明する。
次数設定部113は、環境センサ18からの情報に基づいて最大次数を決定し、モーメント計算部112に設定する。図7を用いて次数設定処理の例を説明する。次数設定部113は、環境センサ18からの情報を解析し(ステップS20)、予め用意された次数選択テーブル123を参照することにより、電力系統の環境に応じた次数を1つ選択する(ステップS21)。次数設定部113は、選択した次数をモーメント計算部112に設定する(ステップS22)。
次数選択テーブル123は、データファイル120内に格納されており、日射量と閾値との関係でモーメントの最大次数を規定する。日射量が所定の閾値STh以上の場合(日射量≧STh)、最大次数として9次が選択される。日射量が所定の閾値STh未満の場合(日射量<STh)、最大次数として8次が選択される。
日射量が大きくなるほど電力系統に連系する太陽光発電装置の発電量も増大し、その結果、電力系統の電圧値が高くなる。電圧値が高い場合は、モーメントの最大次数を大きくした方が、より正確な確率密度関数を算出できる。そこで、本実施例では、上述の通り、日射量が閾値STh以上の場合に9次を選択し、日射量が閾値STh未満の場合に8次を選択する。
図6に示すように、解析支援装置2内でモーメント計算部112の算出する最大次数を決定して、計測装置1に通知する構成としてもよい。この場合、解析支援装置2内に、次数設定部212と、環境情報取得部213を設ける。
環境情報取得部213は、例えば気象情報を配信するサーバなどから、電力系統の環境に関する情報(例えば日射量や天候)を取得し、次数設定部212に渡す。次数設定部212は、環境情報に基づいて図7に示すような次数選択テーブルを参照することにより、電力系統の環境に応じた次数を選択する。解析支援装置2は、複数の計測装置1を管理対象とするため、計測装置1ごとに次数を選択する。解析支援装置2は、選択した次数を各計測装置1へ送信してモーメント計算部112に設定する。
このように構成される本実施例も第1実施例と同様の作用効果を奏する。さらに本実施例では、確率密度関数の算出に使用するモーメントの計算対象となる最大次数を、電力系統の環境に応じて設定するため、より正確な確率密度関数を算出できる。
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されない。当業者であれば、本発明の範囲内で、種々の追加や変更等を行うことができる。例えば、前記各実施例では、電力系統として配電系統に適用する場合を説明したが、これに限らず、送電系統にも本実施例を適用することができる。この場合は計測装置1を送電線に取り付ければよい。
本実施形態で述べた計測装置1は、例えば下記のように表現できる。
「電力系統について測定する計測装置であって、
前記電力系統について測定する測定部と、
前記測定部による測定値を保存する保存部と、
前記保存部に保存した所定数の前記測定値から、前記測定値の確率密度関数を算出するために使用する所定パラメータを生成するパラメータ生成部と、
前記パラメータ生成部で生成した前記所定パラメータを出力する通信部と、
を備える電力系統用の計測装置。」
1:計測装置、2:解析支援装置、3:通信線、4:SVR、6:配電線、10:測定部、14:通信部、111:保存部、112:モーメント計算部、20:通信部、211:確率密度関数生成部

Claims (10)

  1. 電力系統についての解析を支援する電力系統解析支援システムであって、
    前記電力系統について測定する計測装置と、当該計測装置に通信可能に接続される解析支援装置とを備え、
    前記計測装置は、
    前記電力系統について測定する測定部と、
    前記測定部の測定した測定値を保存する保存部と、
    前記保存部が保存した複数の前記測定値から、前記測定値の確率密度関数を示す所定パラメータを生成するパラメータ生成部と、
    前記パラメータ生成部の生成した前記所定パラメータを前記解析支援装置に送信する通信部と、
    を備えており、
    前記解析支援装置は、
    前記計測装置から前記所定パラメータを受信する通信部と、
    前記受信した所定パラメータから前記測定値の確率密度関数を生成する確率密度関数生成部と、
    を備える、
    電力系統解析支援システム。
  2. 前記測定値には、電力系統の電圧、電流、有効電力、無効電力のうちいずれか一つ以上が含まれる、
    請求項1に記載の電力系統解析支援システム。
  3. 前記保存部は、前記測定値と測定条件とを対応づけて保存する、
    請求項2に記載の電力系統解析支援システム。
  4. 前記電力系統には、変圧比をタップで切り替えることができる電圧自動制御機器が設けられており、
    前記保存部は、前記測定条件として、前記電圧自動制御機器のタップ位置を前記測定値に対応づけて保存する、
    請求項3に記載の電力系統解析支援システム。
  5. 前記電力系統には、電力系統の一部を切り離すための開閉器が設けられており、
    前記保存部は、前記測定条件として、前記開閉器の状態を前記測定値に対応づけて保存する、
    請求項3に記載の電力系統解析支援システム。
  6. 前記パラメータ生成部は、前記所定モーメントとして、一次中心モーメント、二次中心モーメント、および三次以上の中心モーメントを生成する、
    請求項3〜5のいずれかに記載の電力系統解析支援システム。
  7. 前記パラメータ生成部は、前記所定モーメントとして生成する中心モーメントの最大次数を変更することができる、
    請求項6に記載の電力系統解析支援システム。
  8. 前記最大次数を測定環境に応じて前記パラメータ生成部に設定する次数設定部をさらに備える、
    請求項7に記載の電力系統解析支援システム。
  9. 電力系統についての解析を支援する解析支援装置であって、
    前記電力系統について測定する計測装置からデータを取得する通信部と、
    前記通信部が取得したデータを解析する演算部と、
    を備え、
    前記計測装置は、前記電力系統について測定し、その測定値を保存し、保存した複数の前記測定値から前記測定値の確率密度関数を示す所定パラメータを前記データとして生成するようになっており、
    前記演算部は、前記計測装置から取得した前記所定パラメータから、前記測定値の確率密度関数を生成し、確率密度関数の係数を算出して記憶する、
    電力系統の解析支援装置。
  10. 電力系統についての解析を解析支援装置を用いて支援する解析支援方法であって、
    前記解析支援装置は、前記電力系統について測定する計測装置からデータを取得する通信部と、前記通信部が取得したデータを解析する演算部と、を備えており、
    前記計測装置は、前記電力系統について測定し、その測定値を保存し、保存した複数の前記測定値から前記測定値の確率密度関数を示す所定パラメータを前記データとして生成するようになっており、
    前記解析支援装置は、
    前記計測装置から前記所定パラメータを取得し、
    取得した前記所定パラメータから、前記測定値の確率密度関数を生成し、
    確率密度関数の係数を算出して記憶する、
    電力系統の解析支援方法。
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