JP2016127691A - Transformer number determination device, transformer number determination method and computer program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、変圧器台数決定装置、変圧器台数決定方法及びコンピュータプログラムに関する。 Embodiments described herein relate generally to a transformer number determining device, a transformer number determining method, and a computer program.
一般に、受変電設備は、複数台の変圧器を有し、その変圧器を並列運転させることで受変電設備に接続される負荷設備に電力(以下、「負荷電力」という。)を供給する。ただし、負荷設備に負荷電力を供給する際に、変圧器に負荷電力に応じた損失(負荷損及び無負荷損)が発生する。したがって、受変電設備は、負荷電力に基づいて変圧器の損失を算出し、その変化器の損失が低減される運転台数の変圧器を駆動させる。 Generally, a power receiving / transforming facility has a plurality of transformers, and supplies power (hereinafter referred to as “load power”) to a load facility connected to the power receiving / transforming facility by operating the transformers in parallel. However, when supplying load power to the load facility, losses (load loss and no-load loss) corresponding to the load power occur in the transformer. Therefore, the power receiving / transforming equipment calculates the loss of the transformer based on the load power, and drives the number of transformers in operation so that the loss of the transformer is reduced.
しかしながら、変圧器の並列運転時において、負荷電力に応じた変圧器の運転台数は、作業者による手計算によって求められている。変圧器の容量が同一でない場合や受変電設備の負荷の変動が大きい場合、変圧器の運転台数の計算が複雑又は煩雑になる。したがって、このような手計算は、作業負荷が大きくなり、非効率である。 However, during the parallel operation of transformers, the number of transformers operated according to the load power is obtained by manual calculation by an operator. When the capacity of the transformer is not the same or when the load fluctuation of the power receiving / transforming equipment is large, the calculation of the number of operating transformers becomes complicated or complicated. Therefore, such manual calculation increases the workload and is inefficient.
本発明が解決しようとする課題は、変圧器の運転台数を取得することで各々の変圧器の損失を低減する変圧器台数決定装置、変圧器台数決定方法及びコンピュータプログラムを提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a transformer number determining device, a transformer number determining method, and a computer program that reduce the loss of each transformer by acquiring the number of operating transformers.
実施形態の変圧器台数決定装置は、取得部、判定部及び決定部を持つ。取得部は、並列接続される複数の変圧器の負荷電力を取得する。判定部は、前記負荷電力による前記変圧器の損失が所定の条件を満たす前記変圧器の台数を判定する。決定部は、前記判定部により判定される前記変圧器の台数に基づいて、解列又は接続する前記変圧器を決定する。 The number-of-transformers determination device of an embodiment has an acquisition part, a judgment part, and a determination part. The acquisition unit acquires load power of a plurality of transformers connected in parallel. The determination unit determines the number of the transformers in which a loss of the transformer due to the load power satisfies a predetermined condition. The determining unit determines the transformer to be disconnected or connected based on the number of the transformers determined by the determining unit.
以下、実施形態の変圧器台数決定装置を、図面を参照して説明する。 Hereinafter, an apparatus for determining the number of transformers according to an embodiment will be described with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態の変圧器台数決定装置を用いた受電電源設備の一例を示す概略ブロック図である。
本実施形態の受電電源設備1は、並列接続された複数の変圧器を有している。
受電電源設備1は、複数の負荷計測部10(負荷計測部10−1及び負荷計測部10−2)、複数の変圧器一次側開閉器20(変圧器一次側開閉器20−1及び変圧器一次側開閉器20−2)、複数の変圧器30(変圧器30−1及び変圧器30−2)、複数の変圧器二次側開閉器40(変圧器二次側開閉器40−1及び変圧器二次側開閉器40−2)、負荷設備50及び複数の変圧器台数決定装置100(変圧器台数決定装置100−1及び変圧器台数決定装置100−2)を備えている。なお、本実施形態において、変圧器30は、2つの変圧器30−1及び変圧器30−2を備えている場合について説明するが、この数に限定されない。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic block diagram illustrating an example of a power receiving power supply facility using the transformer number determining device according to the first embodiment.
The power receiving
The power
変圧器30は、電力系統から供給される高圧又は特別高圧(以下、単に「高圧」という。)の受電電圧を負荷設備50用の所定の電圧に変圧する。変圧器30−1の一次巻線は、変圧器一次側開閉器20−1を介して電力系統に接続されている。変圧器30−1は、電力系統から高圧の受電電圧が供給される。
変圧器30−1の二次巻線は、変圧器二次側開閉器40−1を介して負荷設備50に接続されている。変圧器30−1は、変圧した電圧を変圧器二次側開閉器40−1に供給する。
The transformer 30 transforms a received voltage of high voltage or extra high voltage (hereinafter simply referred to as “high voltage”) supplied from the power system into a predetermined voltage for the
The secondary winding of the transformer 30-1 is connected to the
変圧器30−2の一次巻線は、変圧器一次側開閉器20−2を介して電力系統に接続されている。変圧器30−2は、電力系統から高圧の受電電圧が供給される。
変圧器30−2の二次巻線は、変圧器二次側開閉器40−2を介して負荷設備50に接続されている。変圧器30−2は、変圧した電圧を変圧器二次側開閉器40−2に供給する。
The primary winding of the transformer 30-2 is connected to the power system via the transformer primary side switch 20-2. The transformer 30-2 is supplied with a high received voltage from the power system.
The secondary winding of the transformer 30-2 is connected to the
変圧器一次側開閉器20−1は、一次側が電力系統に接続されている。変圧器一次側開閉器20−1は、二次側が変圧器30−1の一次巻線に接続されている。また、変圧器一次側開閉器20−1は、変圧器台数決定装置100−1に接続されている。変圧器一次側開閉器20−1は、変圧器台数決定装置100−1から制御信号が供給されると、変圧器30−1の一次巻線と電力系統とを接続又は開放する。本実施形態では、変圧器一次側開閉器20−1は、変圧器台数決定装置100−1から制御信号が供給されると、変圧器30−1の一次巻線と電力系統とを接続する。 The primary side of the transformer primary side switch 20-1 is connected to the power system. The secondary side of the transformer primary side switch 20-1 is connected to the primary winding of the transformer 30-1. Moreover, the transformer primary side switch 20-1 is connected to the transformer number determination apparatus 100-1. When the control signal is supplied from the transformer number determining device 100-1, the transformer primary side switch 20-1 connects or opens the primary winding of the transformer 30-1 and the power system. In the present embodiment, the transformer primary side switch 20-1 connects the primary winding of the transformer 30-1 and the power system when a control signal is supplied from the transformer number determining device 100-1.
変圧器一次側開閉器20−2は、一次側が電力系統に接続されている。変圧器一次側開閉器20−2は、二次側が変圧器30−2の一次巻線に接続されている。また、変圧器一次側開閉器20−2は、変圧器台数決定装置100−2に接続されている。変圧器一次側開閉器20−2は、変圧器台数決定装置100−2から制御信号が供給されると、変圧器30−2の一次巻線と電力系統とを接続又は開放する。本実施形態では、変圧器一次側開閉器20−2は、変圧器台数決定装置100−1から制御信号が供給されると、変圧器30−2の一次巻線と電力系統とを接続する。 The primary side of the transformer primary side switch 20-2 is connected to the power system. The secondary side of the transformer primary side switch 20-2 is connected to the primary winding of the transformer 30-2. Moreover, the transformer primary side switch 20-2 is connected to the transformer number determination apparatus 100-2. When the control signal is supplied from the transformer number determining device 100-2, the transformer primary side switch 20-2 connects or opens the primary winding of the transformer 30-2 and the power system. In the present embodiment, the transformer primary side switch 20-2 connects the primary winding of the transformer 30-2 and the power system when a control signal is supplied from the transformer number determining device 100-1.
変圧器二次側開閉器40−1は、入力部が変圧器30−1の二次巻線に接続されている。変圧器二次側開閉器40−1は、二次側が負荷設備50に接続されている。また、変圧器二次側開閉器40−1は、変圧器台数決定装置100−1に接続されている。変圧器二次側開閉器40−1は、変圧器台数決定装置100−1から制御信号が供給されると、変圧器30−1の二次巻線と負荷設備50とを接続又は開放する。本実施形態では、変圧器二次側開閉器40−1は、変圧器台数決定装置100−1から制御信号が供給されると、変圧器30−1の二次巻線と負荷設備50とを接続する。
The transformer secondary side switch 40-1 has an input connected to the secondary winding of the transformer 30-1. The secondary side of the transformer secondary side switch 40-1 is connected to the
変圧器二次側開閉器40−2は、一次側が変圧器30−2の二次巻線に接続されている。変圧器二次側開閉器40−2は、二次側が負荷設備50に接続されている。また、変圧器二次側開閉器40−2は、変圧器台数決定装置100−2に接続されている。変圧器二次側開閉器40−2は、変圧器台数決定装置100−2から制御信号が供給されると、変圧器30−2の二次巻線と負荷設備50とを接続又は開放する。本実施形態では、変圧器二次側開閉器40−2は、変圧器台数決定装置100−1から制御信号が供給されると、変圧器30−2の二次巻線と負荷設備50とを接続する。
なお、変圧器30の一次巻線と電力系統とを接続し、かつ変圧器30の二次巻線と負荷設備50とを接続することを変圧器の接続という。一方、変圧器30の一次巻線と電力系統とを開放し、かつ変圧器30の二次巻線と負荷設備50とを開放することを変圧器の解列という。
The primary side of the transformer secondary side switch 40-2 is connected to the secondary winding of the transformer 30-2. The secondary side of the transformer secondary side switch 40-2 is connected to the
Note that connecting the primary winding of the transformer 30 and the power system and connecting the secondary winding of the transformer 30 and the
負荷計測部10−1は、変圧器30−1の負荷F1を測定する。負荷F1は、変圧器30−1の負荷電力でもよいし、負荷電流でもよい。負荷計測部10−1は、測定した負荷F1を変圧器台数決定装置100−1に出力する。
負荷計測部10−2は、変圧器30−2の負荷F2を測定する。負荷F2は、変圧器30−2の負荷電力でもよいし、負荷電流でもよい。負荷計測部10−2は、測定した負荷F2を変圧器台数決定装置100−2に出力する。
負荷設備50は、例えば、大規模工場、プラント、高層ビル、共用施設又は商業施設などの電源設備である。
Load measuring unit 10-1 measures the load F 1 of the transformer 30-1. Load F 1 may be the load power of the transformer 30-1, may be the load current. Load measuring unit 10-1, and outputs the load F 1 measured in the transformers number determination unit 100-1.
Load measuring unit 10-2 measures the load F 2 of the transformer 30-2. Load F 2 may be the load power of the transformer 30-2, may be the load current. Load measuring unit 10-2, and outputs the measured load F 2 to the transformer number determination unit 100-2.
The
変圧器台数決定装置100は、変圧器30の損失から変圧器30の運転台数を決定し、その決定に基づいて、変圧器一次側開閉器20及び変圧器二次側開閉器40の開閉を制御する。変圧器台数決定装置100−1は、変圧器台数決定装置100−2と接続され、互いに通信可能な状態である。 The number-of-transformers determining device 100 determines the number of operating transformers 30 from the loss of the transformer 30, and controls the opening and closing of the transformer primary side switch 20 and the transformer secondary side switch 40 based on the determination. To do. The number-of-transformers determining device 100-1 is connected to the number-of-transformers determining device 100-2 and can communicate with each other.
図2は、第1の実施形態の変圧器台数決定装置100−1の一例を示す概略ブロック図である。なお、変圧器台数決定装置100−2は、図2に示す変圧器台数決定装置100−1と同様の構成を有しているため、説明を省略する。 FIG. 2 is a schematic block diagram illustrating an example of the transformer number determining device 100-1 according to the first embodiment. The transformer number determining device 100-2 has the same configuration as the transformer number determining device 100-1 shown in FIG.
変圧器台数決定装置100−1は、計測値取得部110、通信部120、判定部130、記憶部140、決定部150及び出力部160を備える。
計測値取得部110は、負荷計測部10−1から供給される負荷F1を取得する。計測値取得部110は、取得した負荷F1を通信部120及び判定部130に出力する。また、計測値取得部110は、通信部120を介して負荷F2を取得する。計測値取得部110は、取得した負荷F2を判定部130に出力する。
The number-of-transformers determination device 100-1 includes a measurement
Measurement
通信部120は、計測値取得部110から供給された負荷F1を変圧器台数決定装置100−2の通信部120に出力する。また、通信部120は、変圧器台数決定装置100−2の通信部120から負荷F2を取得し、計測値取得部110に出力する。
通信部120は、判定部130で判定した判定結果(以下、「第1の判定結果」という。)を変圧器台数決定装置100−2の通信部120に出力するとともに、変圧器台数決定装置100−2の判定部130の判定結果(以下、「第2の判定結果」という。)を変圧器台数決定装置100−2から取得する。通信部120は、取得した第2の判定結果を判定部130に出力する。
The
The
判定部130は、変圧器30の損失が所定の条件を満たす変圧器30の運転台数を決定する。例えば、所定の条件とは、変圧器30の損失が最小となることである。以下、変圧器30の運転台数の決定方法を説明する。
判定部130は、負荷F1及び負荷F2を加算し、加算した値を総負荷F3とする。総負荷F3は、例えば総負荷電力又は総負荷電流である。
判定部130は、記憶部140から負荷閾値Fthを取得し、総負荷F3が負荷閾値Fthを超えるか否かを判定することで、変圧器30の運転台数を判定する。負荷閾値Fthは、変圧器30の運転台数を判定する閾値であり、予め記憶部140に記憶されている。判定部130は、変圧器30の運転台数に関する第1の判定結果を通信部120に出力する。一方、判定部130は、通信部120から変圧器30の運転台数に関する第2の判定結果を取得する。判定部130は、第1の判定結果と第2の判定結果とを比較し、同じ結果である場合、その結果を確定する。例えば、判定部130は、第1の判定結果と第2の判定結果がともに「変圧器30の運転台数が2台である」である場合、2台の変圧器30を接続することを確定する。以下に、負荷閾値Fthについて説明する。
The
The
The
変圧器30の運転台数は、変圧器30の損失に基づいて決定される。まず、変圧器30の損失を算出する。例えば、定格容量Piの変圧器がN台並列運転されている場合、総負荷電力を総負荷電力Wiとすると、変圧器1台あたりの負荷損WLLiは、(1)式で表される。 The number of operating transformers 30 is determined based on the loss of the transformer 30. First, the loss of the transformer 30 is calculated. For example, if the transformer rated capacity Pi is N inverter parallel operation, when the total load power and the total load power W i, load loss W LLi per one transformer is represented by the formula (1) .
なお、負荷損WLMiは、変圧器の100%負荷時の負荷損を示す。また、総負荷電力Wiは、総負荷電流と負荷に印加される電圧で求められる。負荷に印加される電圧は、予め設定されている。したがって、総負荷電力Wiは、電力センサ等で直接測定されてもよいし、測定された総負荷電流から間接的に求められてもよい。
変圧器1台当りの損失WLiは、負荷損WLLiに無負荷損WNLiを加算したものであり、(2)式で表される。
The load loss W LMi indicates the load loss when the transformer is 100% loaded. Further, the total load power Wi is obtained from the total load current and the voltage applied to the load. The voltage applied to the load is set in advance. Therefore, the total load power W i may be measured directly by the power sensor and the like, may be indirectly determined from the measured total load current.
Loss W Li of the transformer per one is obtained by adding the no-load loss W NLi in load loss W LLi, it is expressed by equation (2).
したがって、変圧器を複数台、すなわちN台並列運転する場合、変圧器の総損失WTLiは、変圧器1台当りの損失WLiに変圧器の台数を乗算した値であり、(3)式で表される。 Therefore, when a plurality of transformers, that is, N units are operated in parallel, the total loss W TLi of the transformer is a value obtained by multiplying the loss W Li per transformer by the number of transformers, It is represented by
ここで例として、受変電設備に定格容量Piの変圧器が2台設置された場合に、変圧器を2台並列運転した際の使用電力量、すなわち総負荷電力を総負荷電力W2とすると、変圧器の総損失W2Liは、(1)式から(3)式より、(4)式で表される。 As an example here, when the transformer rated capacity P i in power receiving and transforming equipment is installed two, electric power consumption when the two parallel operating a transformer, i.e. the total load power and the total load power W 2 Then, the total loss W2Li of a transformer is represented by (4) Formula from (1) Formula to (3) Formula.
また、同設備において、定格容量Piの変圧器を1台運転とすると、その損失W1Liは(1)式から(3)式より、(5)式で表される。 Also, in the equipment, when one driving transformer rated capacity P i, that loss W 1Li than (3) from equation (1) is expressed by equation (5).
これにより、(1)式から(3)式により、変圧器に台数に基づいた変圧器30の損失を算出することができる。
次に、変圧器30の損失から変圧器30の運転台数を求める方法を説明する。例として、受変電設備に定格容量Piの変圧器が2台設置された場合について説明する。
図3は、変圧器を2台並列運転した際の変圧器の総損失W2Liと変圧器を1台運転した際の変圧器の総損失W1Liとをプロットした図である。図3に示すように、縦軸(y軸)が損失を示し、横軸(x軸)が負荷率を示す。負荷率は、総負荷電力W2を定格容量Piで除算した値である。なお、変圧器を2台並列運転した際の変圧器の総損失W2Liを図3にプロットするために(4)式を(6)式に変形した。また、変圧器を1台運転した際の変圧器の総損失W1Liを図3にプロットするために(5)式を(7)式に変形した。
Thereby, the loss of the transformer 30 based on the number of transformers can be calculated from the formulas (1) to (3).
Next, a method for obtaining the number of operating transformers 30 from the loss of the transformer 30 will be described. As an example, the case where the transformer rated capacity P i is placed two in power receiving and transforming equipment.
Figure 3 is a plot of the total loss W 1Li transformer when the transformer total loss W 2Li a transformer was operated one upon parallel operation two transformers. As shown in FIG. 3, the vertical axis (y-axis) indicates the loss, and the horizontal axis (x-axis) indicates the load factor. Load factor, the total load power W 2 is divided by the rated capacity P i. In order to plot the total loss W2Li of the transformer when two transformers are operated in parallel in FIG. 3, the equation (4) is transformed into the equation (6). Moreover, in order to plot the total loss W1Li of the transformer at the time of operating one transformer in FIG. 3, Formula (5) was changed into Formula (7).
ここで、y2≧y1となるxの値は、(6)式及び(7)式より、(8)式となる。 Here, the value of x satisfying y 2 ≧ y 1 is represented by equation (8) from equations (6) and (7).
したがって、図3に示すように、(8)式に示す負荷率xthは、y1とy2との交点である点Aのx座標の値となる。なお、図3に示すy1又はy2は、変圧器の損失である。したがって、図4に示すように、y1は、負荷損と無負荷損との合計値である。例えば、負荷損は、負荷電流による変圧器30の巻線の抵抗による抵抗損である。例えば、無負荷損は、変圧器30の磁束の通路である鉄心に発生する鉄損である。図4は、変圧器を1台運転した際の変圧器の負荷損と無負荷損とをプロットした図である。縦軸は、損失であり、横軸が負荷率である。したがって、図3に示すy1は、図4に示す負荷損と無負荷損との合計値を負荷率毎にプロットしたグラフである。また、図3に示すy2は、変圧器を2運転した際の2台の変圧器の負荷損と無負荷損とを負荷率毎にプロットしたグラフである。 Therefore, as shown in FIG. 3, the load factor x th shown in the equation (8) is the value of the x coordinate of the point A that is the intersection of y 1 and y 2 . Incidentally, y 1 or y 2 shown in FIG. 3 is the loss of the transformer. Accordingly, as shown in FIG. 4, y 1 is the sum of the load loss and no-load loss. For example, the load loss is a resistance loss due to the resistance of the winding of the transformer 30 due to the load current. For example, the no-load loss is an iron loss that occurs in an iron core that is a magnetic flux path of the transformer 30. FIG. 4 is a graph plotting the load loss and no-load loss of a transformer when one transformer is operated. The vertical axis is the loss, and the horizontal axis is the load factor. Accordingly, y 1 shown in FIG. 3 is a graph plotting each load factor the total value of the load loss and no-load loss shown in FIG. Also, y 2 shown in FIG. 3 is a graph plotting each load factor and a load loss and no-load loss of the two transformers at the time of the transformer 2 is operated.
図3及び(8)式に示すように、実測した負荷率が負荷率xth以下となる場合、変圧器の1台運転(接続)時の損失は、2台並列運転時の変圧器の損失以下となることがわかる。したがって、実測した負荷率が負荷率xth以下となる場合、変圧器の1台運転は、変圧器の2台並列運転よりも効率が良いことがわかる。一方、実測した負荷率が負荷率xthを超える場合、1台運転時の変圧器の損失は、2台並列運転時の変圧器の損失を超えることがわかる。したがって、実測した負荷率が負荷率xthを超える場合、変圧器の2台並列運転は、変圧器の1台運転よりも効率がよいことがわかる。 As shown in FIG. 3 and (8), if the actually measured load factor is equal to or less than the load factor x th, the loss when one operation of the transformer (connection) of the transformer during the two parallel operation loss It turns out that it becomes the following. Therefore, if the actually measured load factor is equal to or less than the load factor x th, the one operation of the transformer, it can be seen that the efficiency is better than two parallel operation of transformers. On the other hand, if the actually measured load factor is greater than the load factor x th, the transformer during one operation loss is found to exceed the transformer loss during two parallel operation. Therefore, if the actually measured load factor is greater than the load factor x th, the two parallel operation of transformers, it is understood that more efficient than one operation of the transformer.
ここで、無負荷損WNLi及び負荷損WLMiは定数であり、予め設定されている。したがって、(8)式に示す負荷率xthは、受変電設備1等に設置されている変圧器30の台数Nにより決定される値である。すなわち、変圧器30の台数Nが決定されれば、閾値となる負荷率xthは、予め設定されることが可能となる。なお、負荷率xthを負荷閾値として記憶部140に記憶されている。また、負荷率は、総負荷電力や総負荷電流と1対1対応している。したがって、負荷率xthに対応する総負荷電力、又は総負荷電流を負荷閾値として記憶部140に記憶されていてもよい。
Here, the no-load loss W NLi and the load loss W LMi are constants and are set in advance. Therefore, the load factor x th shown in the equation (8) is a value determined by the number N of transformers 30 installed in the power receiving / transforming
決定部150は、判定部130における判定結果が確定すると、その判定結果に基づいて、変圧器一次側開閉器20−1及び変圧器二次側開閉器40−1を開状態又は閉状態にするかを決定する。すなわち、決定部150は、変圧器30−1を接続又は解列するかを決定する。例えば、決定部150は、判定結果が「2台の変圧器30の接続」である場合、変圧器一次側開閉器20−1及び変圧器二次側開閉器40−1を閉状態にする指令信号を出力部160に出力する。ただし、判定結果が「1台の変圧器30の接続」である場合、変圧器一次側開閉器20−1及び変圧器二次側開閉器40−1、又は変圧器一次側開閉器20−1及び変圧器二次側開閉器40−1を閉状態のいずれかを閉状態にする必要がある。したがって、「1台の変圧器30の接続」との判定結果が得られた場合、予め閉状態にする(又は開状態とする)変圧器を設定されていてもよい。ただし、変圧器の寿命は、変圧器の接続及び解列した回数にも起因する。したがって、決定部150は、各々の変圧器(変圧器30−1及び変圧器30−2)の接続及び解列した回数を平準化するように、変圧器30を制御する。すなわち、決定部150は、変圧器30を解列又は接続した情報の過去の履歴を記憶部140に記憶し、その変圧器30の解列又は接続履歴に基づいて、変圧器30を交互運転する。例えば、決定部150は、変圧器一次側開閉器20−1及び変圧器二次側開閉器40−1の開閉状態の履歴を記憶部140に記憶するとともに、変圧器台数決定装置100−2に出力する。変圧器台数決定装置100−1及び100−2の決定部150は、変圧器一次側開閉器20−1及び変圧器二次側開閉器40−1の開閉状態と、変圧器一次側開閉器20−2及び変圧器二次側開閉器40−2の開閉状態との履歴に基づいて出力部160に開状態又は閉状態の指令を出力する。例えば、前回のステップにおいて、変圧器一次側開閉器20−1及び変圧器二次側開閉器40−1が閉状態、かつ変圧器一次側開閉器20−2及び変圧器二次側開閉器40−2が開状態であった場合、変圧器台数決定装置100−1の決定部150は、出力部160に変圧器一次側開閉器20−1及び変圧器二次側開閉器40−1を開状態にする指令を出力する。一方、変圧器台数決定装置100−2の決定部150は、出力部160に変圧器一次側開閉器20−2及び変圧器二次側開閉器40−2を閉状態にする指令を出力する。
When the determination result in the
また、前回のステップにおいて、変圧器一次側開閉器20−1及び変圧器二次側開閉器40−1が開状態であった場合、変圧器台数決定装置100−1の決定部150は、出力部160に変圧器一次側開閉器20−1及び変圧器二次側開閉器40−1を閉状態にする指令を出力する。一方、変圧器台数決定装置100−2の決定部150は、出力部160に変圧器一次側開閉器20−2及び変圧器二次側開閉器40−2を開状態にする指令を出力する。
In the previous step, when the transformer primary side switch 20-1 and the transformer secondary side switch 40-1 are in the open state, the determining
出力部160は、決定部150から供給された指令に基づいて変圧器一次側開閉器20−1及び変圧器二次側開閉器40−1に制御信号を出力する。例えば、出力部160は、決定部150から変圧器一次側開閉器20−1及び変圧器二次側開閉器40−1を開状態にする指令を取得した場合、変圧器一次側開閉器20−1及び変圧器二次側開閉器40−1に制御信号を出力する。
The
なお、変圧器台数決定装置100は、変圧器30の各々が同時に接続、又は解列しないように、変圧器一次側開閉器20及び変圧器二次側開閉器40に制御信号を出力するタイミングが変圧器台数決定装置100毎に任意に設定されている。また、変圧器台数決定装置100は、変圧器30の接続、又は解列が短時間で繰り替えさないように、変圧器30の接続、又は解列の実施後一定時間以内は変圧器一次側開閉器20及び変圧器二次側開閉器40に制御信号を出力しない。 In addition, the number-of-transformers determining device 100 has a timing of outputting a control signal to the transformer primary side switch 20 and the transformer secondary side switch 40 so that the transformers 30 are not simultaneously connected or disconnected. It is arbitrarily set for each transformer number determining device 100. In addition, the transformer number determination device 100 is configured to open / close the primary side of the transformer within a predetermined time after the connection or disconnection of the transformer 30 so that the connection or disconnection of the transformer 30 is not repeated in a short time. The control signal is not output to the transformer 20 and the transformer secondary side switch 40.
図5は、第1の実施形態における変圧器台数決定装置100−1の処理のフローチャート図である。
ステップS101において、計測値取得部110は、負荷計測部10−1から供給される負荷F1を取得する。計測値取得部110は、取得したF1を通信部120及び判定部130に出力する。また、計測値取得部110は、通信部120を介して負荷F2を取得する。計測値取得部110は、取得した負荷F2を判定部130に出力する。通信部120は、計測値取得部110から供給された負荷F1を変圧器台数決定装置100−2の通信部120に出力する。また、通信部120は、変圧器台数決定装置100−2の通信部120から負荷F2を取得し、計測値取得部110に出力する。
FIG. 5 is a flowchart of the process of the transformer number determining device 100-1 in the first embodiment.
In step S101, the measurement
ステップS102において、判定部130は、負荷F1及び負荷F2を加算し、加算した値を総負荷F3とする。
In step S102, the
ステップS103において、判定部130は、記憶部140から負荷閾値Fthを取得し、総負荷F3が負荷閾値Fthを超えるか否かを判定する。判定部130は、総負荷F3が負荷閾値Fthを超える場合(ステップS103:YES)、変圧器の損失が最小となる運転台数は2台であると判定する。一方、判定部130は、総負荷F3が負荷閾値Fth未満である場合(ステップS103:NO)、変圧器の損失が最小となる運転台数は1台であると判定する。
ステップS104において、判定部130は、変圧器の損失が最小となる運転台数は2台であることを示す判定結果を通信部120を介して他の変圧器台数決定装置(変圧器台数決定装置100−2)に出力する。
ステップS105において、判定部130は、変圧器の損失が最小となる運転台数は1台である判定結果を通信部120を介して他の変圧器台数決定装置(変圧器台数決定装置100−2)に出力する。
In step S103, the
In step S <b> 104, the
In step S <b> 105, the
ステップS106において、判定部130は、他の変圧器台数決定装置(変圧器台数決定装置100−2)から変圧器の損失が最小となる運転台数を示す判定結果を取得する。そして、判定部130は、自身の判定結果と他の変圧器台数決定装置の判定結果とが同様の結果である場合、自身の判定結果を確定する。
In step S <b> 106, the
ステップS107において、決定部150は、判定部130において確定した判定結果に基づいて、自身に接続された変圧器30−1を解列又は接続するか決定する。そして、出力部160は、変圧器30−1を解列すると決定した場合、変圧器一次側開閉器20−1及び変圧器二次側開閉器40−1に制御信号を出力しない。出力部160は、変圧器30−1を接続すると決定した場合、変圧器一次側開閉器20−1及び変圧器二次側開閉器40−1に制御信号を出力する。
In step S <b> 107, the
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、実施形態の変圧器台数決定装置100は、総負荷による変圧器30の損失が所定の条件を満たす、例えば、最小となる変圧器30の台数を負荷閾値に基づいて判定する。これにより、変圧器台数決定装置100は、変圧器の損失を最小となる変圧器の運転台数を手計算よりも効率良く算出することができる。
また、変圧器台数決定装置100は、変圧器30の接続又は解列履歴に基づいて、変圧器30を交互運転することにより、変圧器30の接続又は解列回数を平準化することができる。したがって、一部の変圧器30の製品寿命が短くなることを防ぐ。
According to at least one embodiment described above, the number-of-transformers determining apparatus 100 according to the embodiment loads the number of transformers 30 that minimize the loss of the transformer 30 due to the total load, for example, satisfies a predetermined condition. Determine based on the threshold. Thereby, the transformer number determination apparatus 100 can calculate the number of operating transformers that minimizes the transformer loss more efficiently than manual calculation.
Moreover, the transformer number determination apparatus 100 can level the connection or disconnection frequency of the transformer 30 by alternately operating the transformer 30 based on the connection or disconnection history of the transformer 30. Accordingly, it is possible to prevent the product life of some of the transformers 30 from being shortened.
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態の変圧器台数決定装置100Aについて説明する。なお、第1の実施形態と同じ部分については同一符号を付することにより詳細な説明を省略する。
図6は、第2の実施形態の変圧器台数決定装置100Aを用いた受電電源設備の一例を示す概略ブロック図である。
(Second Embodiment)
Next, the transformer
FIG. 6 is a schematic block diagram illustrating an example of a power receiving power supply facility using the transformer
本実施形態の受電電源設備1Aは、並列接続された複数の変圧器を有している。
受電電源設備1Aは、複数の負荷計測部10(負荷計測部10−1及び負荷計測部10−2)、複数の変圧器一次側開閉器20(変圧器一次側開閉器20−1及び変圧器一次側開閉器20−2)、複数の変圧器30(変圧器30−1及び変圧器30−2)、複数の変圧器二次側開閉器40(変圧器二次側開閉器40−1及び変圧器二次側開閉器40−2)、負荷設備50及び変圧器台数決定装置100Aを備えている。
The power receiving
The power receiving
変圧器台数決定装置100Aは、入力部200及び制御部300を備えている。
入力部200は、100%負荷時の負荷損、無負荷損及び定格容量等の変圧器の情報を受変電設備1Aに設置されている変圧器30毎に予め記憶している。そして、入力部200は、受変電設備1Aに設置されている変圧器30毎に、変圧器30の情報を制御部300に出力する。したがって、例えば、3台以上の変圧器を並列運転する場合、異なる容量の変圧器30を並列運転する場合、また変圧器を追加又は削除する等の変圧器の台数が変更する場合、入力部200は、変圧器30の情報を制御部300に出力する。
The transformer
The
図7は、第2の実施形態の変圧器台数決定装置の制御部300の一例を示す概略ブロック図である。
図7に示すように、制御部300は、計測値取得部310、計算部320、判定部130、記憶部140、決定部150及び出力部160を備えている。
FIG. 7 is a schematic block diagram illustrating an example of the
As illustrated in FIG. 7, the
計測値取得部310は、負荷計測部10−1から供給される負荷F1を取得する。計測値取得部110は、負荷計測部10−2から供給される負荷F2を取得する。計測値取得部310は、判定部130に負荷F1及び負荷F2を出力する。
Measurement
計算部320は、入力部200から変圧器30毎の負荷損、無負荷損及び定格容量の値を取得する。計算部320は、(8)式に入力部200から取得した負荷損、無負荷損及び定格容量の値を代入することで、負荷率xthを算出する。計算部320は、算出した負荷率xthを判定部130に出力する。
The
図8は、第2の実施形態における変圧器台数決定装置100Aの処理のフローチャート図である。
ステップS201において、計算部320は、入力部200から変圧器の情報を取得する。
ステップS202において、計算部320は、(8)式に入力部200から取得した負荷損、無負荷損及び定格容量の値を代入することで、負荷率xthを算出する。計算部320は、算出した負荷率xthを判定部130に出力する。
FIG. 8 is a flowchart of processing of the transformer
In step S <b> 201, the
In step S202, the
ステップS203において、計測値取得部110は、負荷計測部10−1から供給される負荷F1を取得する。計測値取得部110は、負荷計測部10−2から供給されたF2を取得する。計測値取得部110は、取得した負荷F1と負荷F2とを判定部130に出力する。
In step S203, the measurement
ステップS204において、判定部130は、負荷F1及び負荷F2を加算し、加算した値を総負荷F3とする。
In step S204, the
ステップS205において、判定部130は、総負荷F3が、計算部320から取得した負荷閾値Ftを超えるか否かを判定する。判定部130は、総負荷F3が負荷閾値Fthを超える場合(ステップS205:YES)、変圧器の損失が最小となる運転台数は2台であると判定する。一方、判定部130は、総負荷F3が負荷閾値Fth未満である場合(ステップS205:NO)、変圧器の損失が最小となる運転台数は1台であると判定する。
ステップS206において、判定部130は、変圧器の損失が最小となる運転台数は2台であることを示す判定結果を通信部120を介して他の変圧器台数決定装置(変圧器台数決定装置100−2)に出力する。
ステップS207において、判定部130は、変圧器の損失が最小となる運転台数は1台である判定結果を通信部120を介して他の変圧器台数決定装置(変圧器台数決定装置100−2)に出力する。
In step S <b> 205, the
In step S <b> 206, the
In step S207, the
ステップS208において、判定部130は、他の変圧器台数決定装置(変圧器台数決定装置100−2)から変圧器の損失が最小となる運転台数を示す判定結果を取得する。そして、判定部130は、自身の判定結果と他の変圧器台数決定装置の判定結果とが同様の結果である場合、自身の判定結果を確定する。
In step S208, the
ステップS209において、決定部150は、判定部130において確定した判定結果に基づいて、自身に接続された変圧器30−1を解列又は接続するか決定する。そして、出力部160は、変圧器30−1を解列すると決定した場合、変圧器一次側開閉器20−1及び変圧器二次側開閉器40−1に制御信号を出力しない。出力部160は、変圧器30−1を接続すると決定した場合、変圧器一次側開閉器20−1及び変圧器二次側開閉器40−1に制御信号を出力する。
In step S209, the
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、実施形態の変圧器台数決定装置100Aは、総負荷による変圧器30の損失が所定の条件を満たす、例えば最小となる変圧器30の台数を負荷閾値に基づいて判定する。これにより、変圧器台数決定装置100Aは、変圧器の損失を最小となる変圧器の運転台数を手計算よりも効率良く算出することができる。
また、実施形態の変圧器台数決定装置100Aは、変圧器30の情報を有する入力部200をさらに有し,計算部320は、入力部200から変圧器30の情報を取得し、変圧器30の情報に基づいて負荷閾値を算出する。これにより、3台以上の変圧器を並列運転する場合、異なる容量の変圧器30を並列運転する場合、また、変圧器を追加又は削除する等の変圧器の台数が変更する場合、変圧器台数決定装置100Aは、大幅な改造を必要とすることなく、入力部200からの変圧器30の情報を変更するだけで、変圧器の損失を最小となる変圧器の運転台数を効率良く算出することができる。
According to at least one embodiment described above, the transformer
The transformer
また、変圧器台数決定装置100Aは、変圧器30の接続又は解列履歴に基づいて、変圧器30を交互運転することにより、変圧器30の接続又は解列回数を平準化することができる。したがって、一部の変圧器30の製品寿命が短くなることを防ぐ。
Further, the transformer
上述の実施形態において、ノイズ等の影響で、総負荷F3が負荷閾値Fthを短時間に複数回超える又は下回ることで発生する変圧器一次側開閉器20及び変圧器二次側開閉器40のチャタリングを防ぐために、負荷閾値Fthにヒステリシスを持たせてもよい。 In the above-described embodiment, due to the influence of noise or the like, the transformer primary side switch 20 and the transformer secondary side switch 40 generated when the total load F 3 exceeds or falls below the load threshold F th a plurality of times in a short time. In order to prevent chattering, the load threshold Fth may be provided with hysteresis.
また、上述の実施形態において、変圧器台数決定装置100、又は100Aは、さらに表示装置を有し、その表示装置に自身が削減した変圧器30の損失やその損失に対応する電力料金を表示させるようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the transformer
また、上述の実施形態において、1つの負荷閾値Fthを用いたが、これに限定されない。例えば、並列運転する変圧器の台数に応じて値が異なる複数の負荷閾値を使用し、その複数の負荷閾値に基づいて変圧器の損失が最小となる変圧器の運転台数を求めてもよい。 In the above-described embodiment, one load threshold value Fth is used. However, the present invention is not limited to this. For example, a plurality of load thresholds having different values depending on the number of transformers that are operated in parallel may be used, and the number of transformers that operate with the minimum transformer loss may be obtained based on the plurality of load thresholds.
上述した実施形態における変圧器台数決定装置100又は変圧器台数決定装置100Aの機能をコンピュータで実現しても良い。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでも良い。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
You may implement | achieve the function of the transformer number determination apparatus 100 in the embodiment mentioned above or the transformer
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
1…受電電源設備、10…負荷計測部、20…変圧器一次側開閉器、30…変圧器、40…変圧器二次側開閉器、50…負荷設備、100、100A…変圧器台数決定装置、110…計測値取得部、120…通信部、130…判定部、140…記憶部、150…決定部、160…出力部、200…入力部、300…制御部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記負荷電力による前記変圧器の損失が所定の条件を満たす前記変圧器の台数を判定する判定部と、
前記判定部により判定される前記変圧器の台数に基づいて、解列又は接続する前記変圧器を決定する決定部と、
を備える変圧器台数決定装置。 An acquisition unit for acquiring load power of a plurality of transformers connected in parallel;
A determination unit that determines the number of the transformers that satisfy a predetermined condition in which the loss of the transformer due to the load power is satisfied,
Based on the number of the transformers determined by the determination unit, a determination unit that determines the transformer to be disconnected or connected;
An apparatus for determining the number of transformers.
前記所定の閾値は、前記変圧器の無負荷損及び100%負荷時の負荷損の値を有する前記変圧器の情報に基づいて決定された値である請求項1に記載の変圧器台数決定装置。 The determination unit determines the number of the transformers based on whether or not the load power exceeds a predetermined threshold,
2. The number-of-transformers determining device according to claim 1, wherein the predetermined threshold is a value determined based on information on the transformer having values of no-load loss of the transformer and load loss at 100% load. .
前記負荷電力による前記変圧器の損失が所定の条件を満たす前記変圧器の台数を判定する判定過程と、
前記判定部により判定される前記変圧器の台数に基づいて、解列又は接続する前記変圧器を決定する決定過程と、
を備える変圧器台数決定方法。 An acquisition process for acquiring load power of a plurality of transformers connected in parallel;
A determination process for determining the number of the transformers that satisfies a predetermined condition in which the loss of the transformer due to the load power,
Based on the number of transformers determined by the determination unit, a determination process for determining the transformer to be disconnected or connected;
A method for determining the number of transformers.
並列接続される複数の変圧器の負荷電力を取得する取得ステップと、
前記負荷電力による前記変圧器の損失が所定の条件を満たす前記変圧器の台数を判定する判定ステップと、
前記判定部により判定される前記変圧器の台数に基づいて、解列又は接続する前記変圧器を決定する決定ステップと、
を実行させるためのコンピュータプログラム。 On the computer,
An acquisition step of acquiring load power of a plurality of transformers connected in parallel;
A determination step of determining the number of the transformers that satisfies a predetermined condition in which the loss of the transformer due to the load power satisfies a predetermined condition;
A determination step of determining the transformer to be disconnected or connected based on the number of the transformers determined by the determination unit;
A computer program for running.
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Legal Events
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