JP2016226165A - 電気所方向判定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】誤判定を防止して、簡易かつ確実に電気所方向を判定することができる電気所方向判定装置を提供する。
【解決手段】
電気所判定部１３は、タップの切換え時の第１時間帯で電気所方向を複数の第１規定回数判定する第１判定（ＳＴＥＰ１００）の第１判定結果と、切換え後一定時間を経過した後の第２時間帯で電気所方向を複数の第２規定回数判定する第２判定（ＳＴＥＰ２００）の第２判定結果とが合致する電気所方向を判定結果とする（ＳＴＥＰ３００）。
【選択図】図３

Description

配電系統に設置されタップの切換を行うことにより電圧の調整を行う電圧調整装置において該電圧調整装置の一次側及び二次側のいずれに配電変電所などの電源が接続されているかの電気所方向を判定する電源方向判定装置に関する。

従来、この種の電圧調整装置としては、下記特許文献１に示すように、タップ切換えの前後における電圧調整装置の一次側電圧の平均値の変化分と二次側電圧の平均値の変化分とから、配電系統が順送電であるか逆送電であるかを判定する送電状態判定装置が知られている。

特開２０１４−１８７７８１号公報

ここで、本願発明者および出願人は、いち早く電圧調整装置の先駆的な開発を行い電圧調整装置の普及を進めてきたパイオニアとして、電圧調整装置に関して鋭意試験研究を繰り返す中で、タップ切換え時には、インラッシュ電流により一次側電圧および二次側電圧が特徴的な変化を示すとの知見に至った。

本発明は、かかる知見に基づくものであり、タップ切換えの前後における電圧調整装置の一次側電圧の平均値の変化分と二次側電圧の平均値の変化分では生じ得る誤判定を防止して、簡易かつ確実に電気所方向を判定することができる電気所方向判定装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、第１発明の電源方向判定装置は、
配電系統に設置されタップの切換を行うことにより電圧の調整を行う電圧調整装置において該電圧調整装置の一次側及び二次側のいずれに電源が接続されているかの電気所方向を判定する電源方向判定装置であって、
前記電圧調整装置の一次側電圧を計測する一次側電圧計測部と、
前記電圧調整装置の二次側電圧を計測する二次側電圧計測部と、
前記一次側電圧計測部により計測された一次側電圧から一次電圧変化を算出する一次電圧変化算出部と、
前記二次側電圧計測部により計測された二次側電圧から二次電圧変化を算出する二次電圧変化算出部と、
前記一次電圧変化算出部により算出された一次電圧変化と、前記二次電圧変化算出部により算出された二次電圧変化とから前記電気所方向を判定する電気所判定部と
を備え、
前記電気所判定部は、
前記タップの切換え時の第１時間帯で前記電気所方向を複数の第１規定回数判定する第１判定の第１判定結果と、切換え後一定時間を経過した後の第２時間帯で該電気所方向を複数の第２規定回数判定する第２判定の第２判定結果とが合致する該電気所方向を判定結果とすることを特徴とする。

ここで、電圧調整装置のパイオニアである本願発明者は、鋭意試験研究を繰り返す中で、タップ切換え時には、インラッシュ電流により一次側電圧も電圧低下等を生じ、その変化が二次側電圧の変化よりも大きく得るが、その変化は一時的なものであるとの知見に至った。

かかる知見に基づき、第１発明の電気所方向判定装置によれば、インラッシュ電流の影響を受け得る第１時間帯の第１判定の第１判定結果と、インラッシュ電流の影響を受けない第２時間帯の第２判定の第２判定結果との判定結果が合致する電気所方向を判定結果とすることで、簡易に電気所方向を判定することができ、誤判定を防止することができる。

さらに、インラッシュ電流の影響を受け得る第１時間帯の第１判定を複数の第１規定回数判定とすることで、インラッシュ電流の影響を低減することができる。加えて、インラッシュ電流の影響を受けない第２時間帯の第２判定も複数の第２規定回数判定とし確実な判定とした上で、第１判定結果と第２判定結果とが合致する場合を判定結果とすることで、確実に電気所方向を判定することができる。

このように、第１発明の電気所方向判定装置によれば、誤判定を防止して簡易かつ確実に電気所方向を判定することができる。

第２発明の電気所方向判定装置は、第１発明において、
前記電気所判定部は、
前記第１判定は、前記第１規定回数の過半数を占める前記電気所方向を前記第１判定結果とし、
前記第２判定は、前記第２規定回数の過半数を占める前記電気所方向を前記第２判定結果とし、
前記第１規定回数と前記第２規定回数とは、いずれも奇数であって、該第１規定回数よりも該２規定回数が大きいことを特徴とする。

第２発明の電気所方向判定装置によれば、インラッシュ電流の影響を受け得る第１時間帯の第１判定を第１規定回数の過半数を占める電気所方向を第１判定結果とすることで、一時的なインラッシュ電流の影響を大幅に低減することができる。

さらに、インラッシュ電流の影響を受けない第２時間帯の第２判定を、第１規定回数よりも大きな第２規定回数の過半数を占める電気所方向を第２判定結果として確実な判定とした上で、第１判定結果と第２判定結果とが合致する場合を判定結果とすることで、確実に電気所方向を判定することができる。

このように、第２発明の電気所方向判定装置によれば、誤判定を防止して簡易かつより確実に電気所方向を判定することができる。

第３発明の電気所方向判定装置は、第１または第２発明において、
前記電圧調整装置は、バイパス回路を備え、現タップＯＦＦ後に一時的にバイパス回路に電流を流し、その後に次タップＯＮにすることによりタップの切換を行い、
前記電気所判定部は、前記第１時間帯として現タップＯＦＦ後次タップＯＮ前の前記バイパス回路に電流を流す時間帯において前記第１判定を行うことを特徴とする。

第３発明の電気所方向判定装置によれば、バイパス回路を備え、現タップＯＦＦ後に一時的にバイパス回路に電流を流し、その後に次タップＯＮにすることによりタップの切換を行う電圧調整装置に対して、現タップＯＦＦ後次タップＯＮ前の前記バイパス回路に電流を流す時間帯を第１時間帯として第１判定を行うことで、次タップＯＮにより生じるインラッシュ電流の影響を完全に除外することができる。

加えて、インラッシュ電流の影響を受けない第２時間帯の第２判定も複数の第２規定回数判定とし確実な判定とした上で、第１判定結果と第２判定結果とが合致する場合を判定結果とすることで、確実に電気所方向を判定することができる。

このように、第３発明の電気所方向判定装置によれば、誤判定を防止して簡易かつより確実に電気所方向を判定することができる。

第４発明の電気所方向判定装置は、第３発明において、
前記電気所判定部は、前記第１判定において判定閾値未満の変化である場合には、特定状態として、第２判定の第２判定結果を電気所方向の判定結果とすることを特徴とする。

第４発明の電気所方向判定装置によれば、バイパス回路に電流を流す第１時間帯では、例えば、電圧変化が無いか微小な場合のように判定閾値未満となり得る。このような判定閾値未満の状態が継続する場合には、第１判定結果を特定状態（電気所方向は一次側or二次側）として、第２判定結果に基づく電気所方向判定を行うことで、誤判定を防止しつつ簡易かつ確実に電気所方向を判定することができる。

本実施形態の電圧調整装置の全体構成を示す回路図。 本実施形態の電気所方向判定装置の構成を示すシステム構成図。 図２の電気所方向判定装置の全体的な処理内容を示すフローチャート。 図３のフローチャートの処理内容を示す説明図。 図３の第１判定の処理内容を示すフローチャート。 図３の第２判定の処理内容を示すフローチャート。 図３の総合判定の処理内容を示すフローチャート。 本実施形態の電気所方向判定装置の判定例を示す説明図。 本実施形態の電気所方向判定装置の他の判定例を示す説明図。

図１に示すように、本実施形態の電気所方向判定装置（図２参照）が適用される電圧調整装置１００は、サイリスタ式自動電圧調整装置（ＴＶＲ：Thyristor Voltage Regulator）であって、調整用変圧器１０１のタップ付二次巻線をタップ切換用サイリスタＳ１Ｒ〜Ｓ６ＲのＯＮ／ＯＦＦにより切り換えることにより、配電系統の一次側と二次側との間で電圧の調整を行う。

また、電圧調整装置１００には、タップ切換用サイリスタＳ１Ｒ〜Ｓ６Ｒと並列に、バイパス回路を構成するバイパス抵抗Ｒおよびバイパス用サイリスタＳ７Ｒが設けられる。

これにより、タップ切換時に、バイパス用サイリスタＳ７ＲをＯＦＦからＯＮとすることで、一時的に電流を流し素通し状態とすることができる。

さらに、電圧調整装置１００の一次側には、一次側電圧を計測する一次側電圧計測用変圧器ＶＴ１が設けられ、二次側には、二次側電圧を計測する二次側電圧計測用変圧器ＶＴ２が設けられる。なお、一次側電圧計測用変圧器ＶＴ１が本発明の一次側電圧計測部に相当し、二次側電圧計測用変圧器ＶＴ２が本発明の二次側電圧計測部に相当する。

かかる一次側電圧計測用変圧器ＶＴ１および二次側電圧計測用変圧器ＶＴ２により計測された一次側電圧Ｖ１および二次側電圧Ｖ２に基づいて、制御信号生成部５（図２参照）を介してタップ切換用サイリスタＳ１Ｒ〜Ｓ６Ｒの制御信号が生成される。

以上が、電圧調整装置１００の基本構成であり、電圧調整装置１００には、このほか、タップ切換用サイリスタＳ１Ｒ〜Ｓ６Ｒと調整用変圧器１０１との間に、遮断機ＭＣＣＢ１が設けられると共に、バイパス抵抗Ｒと並列に遮断スイッチＭＣが設けられている。また、電源線の一次側と二次側との間には、直列に直列変圧器１０２および１０３が設けられ、直列変圧器１０３にさらに直列に電流値を計測する電流センサＣＴが設けられている。

なお、本実施形態の電圧調整装置１００は、（図中下側に）上記構成と同じ予備回路が並列に構成されている。

具体的には、調整用変圧器１０１に対応して、調整用変圧器１０１´が設けられ、タップ切換用サイリスタＳ１Ｒ〜Ｓ６Ｒに対応して、タップ切換用サイリスタＳ１Ｔ〜Ｓ６Ｔが設けられ、バイパス抵抗Ｒおよびバイパス用サイリスタＳ７Ｒに対応して、バイパス抵抗Ｒ´およびバイパス用サイリスタＳ７Ｔが設けられている。

また、遮断機ＭＣＣＢ１に対応して、遮断機ＭＣＣＢ２が設けられ、遮断スイッチＭＣに対応して遮断スイッチＭＣ´が設けられ、直列変圧器１０２に対応して直列変圧器１０２´が設けられている。

図２に示すように、本実施形態の電気所方向判定装置は、一次側電圧入力部１と、二次側電圧入力部２と、Ａ／Ｄ変換器３と、制御信号生成部５と、本発明の電気所方向を判定する処理を行う判定処理部１０とを備える。

なお、本実施形態の電気所方向判定装置において、説明の都合上、制御信号生成部５は、判定処理部１０とは別の構成としたが、制御信号生成部５は、判定処理部１０内に構成されてもよい。

一次側電圧入力部１は、一次側電圧計測用変圧器ＶＴ１に接続されて、電圧調整装置１００の一次側電圧が入力される。

二次側電圧入力部２は、二次側電圧計測用変圧器ＶＴ２に接続されて、電圧調整装置１００の二次側電圧が入力される。

Ａ／Ｄ変換器は、アナログ信号をデジタル信号に変換する変換器であって、一次側電圧入力部１および二次側電圧入力部２により入力された電圧調整装置１００に一次側電圧および二次側電圧をデジタル信号に変換して、判定処理部１０へ出力する。

制御信号生成部５は、一次側電圧入力部１および二次側電圧入力部２を介して入力された一次側電圧および二次側電圧と、判定処理部１０により判定された電気所方向とに基づいて、タップ切換用サイリスタＳ１Ｒ〜Ｓ６Ｒの制御信号を生成する。

判定処理部１０は、一次側電圧変化算出部１１と、二次側電圧変化算出部１２と、電気所方向判定部１３とを備える。

一次側電圧変化算出部１１は、Ａ／Ｄ変換器を介して入力された一次側電圧を一定のサンプリング周期で時系列化した逐次一次電圧から一次電圧変化を算出する。

二次側電圧変化算出部１２は、Ａ／Ｄ変換器を介して入力された二次側電圧を一定のサンプリング周期で時系列化した逐次二次電圧から二次電圧変化を算出する。

電気所方向判定部１３は、一次側電圧変化算出部１１により算出された一次電圧変化と、二次側電圧変化算出部１２により算出された二次電圧変化とから電気所方向を判定する。

具体的に、電気所方向判定部１３は、タップの切換え時の第１時間帯で電気所方向を複数の第１規定回数判定する第１判定を実行する。さらに、電気所方向判定部１３は、切換え後一定時間を経過した後の第２時間帯で電気所方向を複数の第２規定回数判定する第２判定を実行する。そして、第１判定の第１判定結果と、第２判定の第２判定結果とが合致する電気所方向を判定結果として制御信号生成部５等に出力する。

以上が、本実施形態の電圧調整装置１００および電気所方向判定装置の構成である。なお、以上の構成において、判定処理部１０（一次側電圧変化算出部１１、二次側電圧変化算出部１２、電気所方向判定部１３）および制御信号生成部５は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等のハードウェアにより構成され、これら処理部による処理を実行するプログラムをメモリ（不図示）に記憶保持し、そのプログラムを実行することにより、上記制御処理を実行するための演算装置（シーケンサ）として機能する。

次に、図３〜図９を参照して、本実施形態の電気所方向判定装置による電気所方向の判定方法について説明する。

図３にメインフローチャートとして示すように、まず、判定処理部１０は、制御信号生成部５を介してタップの切換が開始されているかチェックする（ＳＴＥＰ１０／図３）。

そして、判定処理部１０は、タップの切換が開始されている場合には（ＳＴＥＰ１０でＹＥＳ／図３）、タップ切換開始時の一次側電圧Ｖ１０および二次側電圧Ｖ２０を記憶する（ＳＴＥＰ２０）。

具体的には、図４に模式的に示すように、タップ切換開始時は、バイパス用サイリスタＳ７ＲがＯＦＦからＯＮになったタイミングであって、判定処理部１０は、その時点での一次側電圧Ｖ１０および二次側電圧Ｖ２０を図示しないＲＡＭ等のメモリに記憶する（ＳＴＥＰ２０）。

一方、判定処理部１０は、タップの切換が開始されていない場合には（ＳＴＥＰ１０でＮＯ／図３）、ＳＴＥＰ１０にリターンしてＳＴＥＰ１０のチェックを繰り返す。

次に、判定処理部１０は、タップの切換が開始され（ＳＴＥＰ１０でＹＥＳ／図３）、タップ切換開始時の一次側電圧Ｖ１０および二次側電圧Ｖ２０が記憶されると（ＳＴＥＰ２０）、第１判定の処理を開始する第１所定時間（例えば２０ｍｓ）が経過しているかチェックする（ＳＴＥＰ３０／図３）。

そして、判定処理部１０は、第１所定時間が経過している場合には（ＳＴＥＰ３０でＹＥＳ／図３）、第１判定の処理を実行する（ＳＴＥＰ１００／図３）。一方、第１所定時間が経過していない場合には（ＳＴＥＰ３０でＮＯ／図３）、ＳＴＥＰ３０にリターンして第１所定時間が経過するまでチェックを繰り返す。

なお、ＳＴＥＰ１００の第１判定の処理内容については、図５を参照して、詳細を後述するが、図４に模式的に示すように、バイパス用サイリスタＳ７ＲがＯＮされてバイパス抵抗Ｒに電流が流れ、次タップがＯＮとなる前のタイミングで第１判定を行う。第１判定は、一次側電圧変化ΔＶ１１および二次側電圧変化ΔＶ２１から電気所方向判定を行う（図４では、一次側電圧変化ΔＶ１１および二次側電圧変化ΔＶ２１を１回算出しているが、実施には複数回算出し、各回について判定を行う）。

次に、判定処理部１０は、第１判定の処理が終了すると、第２判定の処理を開始する第２所定時間（例えば５００ｍｓ、タップ切換開始時から最小５３０ｍｓ）が経過しているかチェックする（ＳＴＥＰ１５０／図３）。

そして、判定処理部１０は、第２所定時間が経過している場合には（ＳＴＥＰ１５０でＹＥＳ／図３）、第２判定の処理を実行する（ＳＴＥＰ２００／図３）。一方、第２所定時間が経過していない場合には（ＳＴＥＰ１５０でＮＯ／図３）、ＳＴＥＰ１５０にリターンして第２所定時間が経過するまでチェックを繰り返す。

なお、ＳＴＥＰ２００の第２判定の処理内容については、図６を参照して、詳細を後述するが、図４に模式的に示すように、次タップがＯＮとなり所定時間が経過したタイミングで第２判定を行う。第２判定は、一次側電圧変化ΔＶ１２および二次側電圧変化ΔＶ２２から電気所方向を行う（図４では、一次側電圧変化ΔＶ１２および二次側電圧変化ΔＶ２２を１回算出しているが、実施には複数回算出し、各回について判定を行う）。

次に、判定処理部１０は、第２判定の処理が終了すると、総合判定を実行する（ＳＴＥＰ３００／図３）。

なお、ＳＴＥＰ３００の総合判定の処理内容については、図７を参照して、詳細を後述する。

以上が、判定処理部１０によるメインフローチャートの処理内容であり、判定処理部１０は、かかるメインフローチャートの処理を所定の処理周期で繰り返し実行する。

次に、図５を参照して、説明を後回しにした第１判定の処理内容について説明する。

第１判定において、まず、判定処理部１０は、電気所方向の確認カウンタをクリアする（ＳＴＥＰ１０１／図５）。具体的には、（１）電気所方向が一次側である場合のカウンタ、（２）電気所方向が二次側である場合のカウンタ、（３）電気所方向がタップ４である場合（本発明の特定状態に相当する）のカウンタ、および（４）第１規定回数カウンタｎをすべてクリアする。

なお、（３）電気所方向がタップ４である場合を設けているのは、第１判定を行うタイミング（バイパス用サイリスタＳ７ＲがＯＮされてバイパス抵抗Ｒに電流が流れている状態）では、電気所方向が前タップのタップ４となり実質的に電圧変化が無い場合のほか、タップの切換えの組み合わせによって、（前タップがタップ４でない場合でも）タップ４相当となり電圧変化が微小な場合（後述する第１上限閾値〜第１下限閾値）を考慮したものである。

次に、判定処理部１０は、（１）一次側電圧入力部１を介して電圧調整装置１００の一次側電圧Ｖ１１、および（２）二次側電圧入力部２を介して電圧調整装置１００の二次側電圧Ｖ２１を取得する（ＳＴＥＰ１０２／図５）。

次に、判定処理部１０は、判定量を算出する（ＳＴＥＰ１０３／図５）。

具体的には、判定処理部１０は、一次側電圧変化算出部１１により、ＳＴＥＰ１０２で取得した一次側電圧Ｖ１１と、ＳＴＥＰ２０で取得した切換開始時の一次側電圧Ｖ１０とから、以下のように、一次側電圧変化量ΔＶ１１を算出する。

ΔＶ１１＝｜Ｖ１０−Ｖ１１｜
また、判定処理部１０は、二次側電圧変化算出部１２により、ＳＴＥＰ１０２で取得した二次側電圧Ｖ２１と、ＳＴＥＰ２０で取得した切換開始時の二次側電圧Ｖ２０とから、以下のように、二次側電圧変化量ΔＶ２１を算出する。

ΔＶ２１＝｜Ｖ２０−Ｖ２１｜
さらに、判定処理部１０（電気所方向判定部１３）は、算出された一次側電圧変化量ΔＶ１１および二次側ΔＶ２１から、以下のように判定量を算出する。

判定量＝ΔＶ１１−ΔＶ２１
次に、判定処理部１０（電気所方向判定部１３）は、ＳＴＥＰ１０３で算出された判定量が第１上限判定閾値（例えば２５Ｖ）以上となっているか否かをチェックする（ＳＴＥＰ１０４／図５）。

そして、判定量が第１上限判定閾値以上の場合には（ＳＴＥＰ１０４でＹＥＳ／図５）、（２）電気所方向が二次側である場合のカウンタをインクリメントする（ＳＴＥＰ１０５／図５）。

一方、判定量が第１上限判定閾値以上でない場合には（ＳＴＥＰ１０４でＮＯ／図５）、判定量が第１下限判定閾値（例えば−２５Ｖ）以下となっているか否かをチェックする（ＳＴＥＰ１０６／図５）。

そして、判定量が第１下限判定閾値以下の場合には（ＳＴＥＰ１０６でＹＥＳ／図５）、（１）電気所方向が一次側である場合のカウンタをインクリメントする（ＳＴＥＰ１０７／図５）。

一方、判定量が第１下限判定閾値以下でもない場合には（ＳＴＥＰ１０６でＮＯ／図５）、（３）電気所方向がタップ４である場合のカウンタをインクリメントする（ＳＴＥＰ１０８／図５）。

次に、判定処理部１０は、第１判定の次回判定を開始するまでの所定時間（例えば５ｍｓ）経過したかチェックする（ＳＴＥＰ１１０／図５）。

そして、判定処理部１０は、所定時間が経過している場合には（ＳＴＥＰ１１０でＹＥＳ／図５）、（４）第１規定回数カウンタｎをインクリメントする（ＳＴＥＰ１１１／図５）。

一方、判定処理部１０は、所定時間が経過していない場合には（ＳＴＥＰ１１０でＮＯ／図５）、ＳＴＥＰ１１０にリターンして、所定時間が経過するまでチェックを繰り返す。

次に、判定処理部１０は、第１規定回数カウンタｎが、第１規定回数の３以上となっているかチェックする（ＳＴＥＰ１１２／図５）。

そして、判定処理部１０は、第１規定回数カウンタｎが、第１規定回数の３以上となっている場合には（ＳＴＥＰ１１２でＹＥＳ／図５）、ＳＴＥＰ１１３以下の第１判定処理を実行する。

一方で、判定処理部１０は、第１規定回数カウンタｎが、第１規定回数の３以上となっていない場合には（ＳＴＥＰ１１２でＮＯ／図５）、ＳＴＥＰ１０２にリターンして第１規定回数カウンタｎが、第１規定回数の３以上となるまで一連の処理を繰り返し実行する。

次に、ＳＴＥＰ１１３以下の第１判定処理の内容を説明する。

まず、判定処理部１０（電気所方向判定部１３）は、（２）電気所方向が二次側である場合のカウンタが、第１規定回数である３の過半となる２以上となっているかチェックする（ＳＴＥＰ１１３／図５）。

そして、判定処理部１０（電気所方向判定部１３）は、（２）電気所方向が二次側である場合のカウンタが、２以上となっている場合には（ＳＴＥＰ１１３でＹＥＳ／図５）、電気所方向は二次側であると判定し、一連の処理を終了する（ＳＴＥＰ１１４／図５）。

一方、判定処理部１０（電気所方向判定部１３）は、（２）電気所方向が二次側である場合のカウンタが、２以上となっていない場合には（ＳＴＥＰ１１３でＮＯ／図５）、（１）電気所方向が一次側である場合のカウンタが、第１規定回数である３の過半となる２以上となっているかチェックする（ＳＴＥＰ１１５／図５）。

そして、判定処理部１０（電気所方向判定部１３）は、（１）電気所方向が一次側である場合のカウンタが、２以上となっている場合には（ＳＴＥＰ１１５でＹＥＳ／図５）、電気所方向は一次側であると判定し、一連の処理を終了する（ＳＴＥＰ１１６／図５）。

一方、判定処理部１０（電気所方向判定部１３）は、（１）電気所方向が一次側である場合のカウンタが、２以上となっていない場合には（ＳＴＥＰ１１５でＮＯ／図５）、（３）電気所方向がタップ４である場合のカウンタが、第１規定回数である３の過半となる２以上となっているかチェックする（ＳＴＥＰ１１７／図５）。

そして、判定処理部１０（電気所方向判定部１３）は、（３）電気所方向がタップ４である場合のカウンタが、２以上となっている場合には（ＳＴＥＰ１１７でＹＥＳ／図５）、電気所方向はタップ４であると判定し、一連の処理を終了する（ＳＴＥＰ１１８／図５）。

一方、判定処理部１０（電気所方向判定部１３）は、（３）電気所方向がタップ４である場合のカウンタが、２以上となっていない場合には（ＳＴＥＰ１１７でＮＯ／図５）、電気所方向は不定（不明）であると判定し、一連の処理を終了する（ＳＴＥＰ１１９／図５）。

以上が、第１判定の処理内容の詳細である。

次に、図６を参照して、説明を後回しにした第２判定の処理内容について説明する。

第２判定において、まず、判定処理部１０は、電気所方向の確認カウンタをクリアする（ＳＴＥＰ２０１／図６）。具体的には、（１）電気所方向が一次側である場合のカウンタ、（２）電気所方向が二次側である場合のカウンタ、（３）第２規定回数カウンタｎをすべてクリアする。

次に、判定処理部１０は、（１）一次側電圧入力部１を介して電圧調整装置１００の一次側電圧Ｖ１２、および（２）二次側電圧入力部２を介して電圧調整装置１００の二次側電圧Ｖ２２を取得する（ＳＴＥＰ２０２／図６）。

次に、判定処理部１０は、判定量を算出する（ＳＴＥＰ２０３／図６）。

具体的には、判定処理部１０は、一次側電圧変化算出部１１により、ＳＴＥＰ２０２で取得した一次側電圧Ｖ１２と、ＳＴＥＰ２０で取得した切換開始時の一次側電圧Ｖ１０とから、以下のように、一次側電圧変化量ΔＶ１２を算出する。

ΔＶ１２＝｜Ｖ１０−Ｖ１２｜
また、判定処理部１０は、二次側電圧変化算出部１２により、ＳＴＥＰ２０２で取得した二次側電圧Ｖ２２と、ＳＴＥＰ２０で取得した切換開始時の二次側電圧Ｖ２０とから、以下のように、二次側電圧変化量ΔＶ２２を算出する。

ΔＶ２２＝｜Ｖ２０−Ｖ２２｜
さらに、判定処理部１０（電気所方向判定部１３）は、算出された一次側電圧変化量ΔＶ１２および二次側ΔＶ２２から、以下のように判定量を算出する。

判定量＝ΔＶ１２−ΔＶ２２
次に、判定処理部１０（電気所方向判定部１３）は、ＳＴＥＰ２０３で算出された判定量が第２上限判定閾値（例えば５０Ｖ）以上となっているか否かをチェックする（ＳＴＥＰ２０４／図６）。

そして、判定量が第２上限判定閾値以上の場合には（ＳＴＥＰ２０４でＹＥＳ／図６）、（２）電気所方向が二次側である場合のカウンタをインクリメントする（ＳＴＥＰ２０５／図６）。

一方、判定量が第２上限判定閾値以上でない場合には（ＳＴＥＰ２０４でＮＯ／図６）、判定量が第２下限判定閾値（例えば−５０Ｖ）以下となっているか否かをチェックする（ＳＴＥＰ２０６／図６）。

そして、判定量が第２下限判定閾値以下の場合には（ＳＴＥＰ２０６でＹＥＳ／図６）、（１）電気所方向が一次側である場合のカウンタをインクリメントする（ＳＴＥＰ２０７／図６）。

次に、判定処理部１０は、第２判定の次回判定を開始するまでの所定時間（例えば５ｍｓ）経過したかチェックする（ＳＴＥＰ２１０／図６）。

そして、判定処理部１０は、所定時間が経過している場合には（ＳＴＥＰ２１０でＹＥＳ／図６）、（３）第２規定回数カウンタｎをインクリメントする（ＳＴＥＰ２１１／図６）。

一方、判定処理部１０は、所定時間が経過していない場合には（ＳＴＥＰ２１０でＮＯ／図６）、ＳＴＥＰ２１０にリターンして、所定時間が経過するまでチェックを繰り返す。

次に、判定処理部１０は、第２規定回数カウンタｎが、第２規定回数の５以上となっているかチェックする（ＳＴＥＰ２１２／図６）。

そして、判定処理部１０は、第２規定回数カウンタｎが、第２規定回数の５以上となっている場合には（ＳＴＥＰ２１２でＹＥＳ／図６）、ＳＴＥＰ２１３以下の第２判定処理を実行する。

一方で、判定処理部１０は、第２規定回数カウンタｎが、第２規定回数の５以上となっていない場合には（ＳＴＥＰ２１２でＮＯ／図６）、ＳＴＥＰ２０２にリターンして第２規定回数カウンタｎが、第２規定回数の５以上となるまで一連の処理を繰り返し実行する。

次に、ＳＴＥＰ２１３以下の第２判定処理の内容を説明する。

まず、判定処理部１０（電気所方向判定部１３）は、（２）電気所方向が二次側である場合のカウンタが、第２規定回数である５の過半となる３以上となっているかチェックする（ＳＴＥＰ２１３／図６）。

そして、判定処理部１０（電気所方向判定部１３）は、（２）電気所方向が二次側である場合のカウンタが、３以上となっている場合には（ＳＴＥＰ２１３でＹＥＳ／図６）、電気所方向は二次側であると判定し、一連の処理を終了する（ＳＴＥＰ２１４／図６）。

一方、判定処理部１０（電気所方向判定部１３）は、（２）電気所方向が二次側である場合のカウンタが、３以上となっていない場合には（ＳＴＥＰ２１３でＮＯ／図６）、（１）電気所方向が一次側である場合のカウンタが、第２規定回数である５の過半となる３以上となっているかチェックする（ＳＴＥＰ２１５／図６）。

そして、判定処理部１０（電気所方向判定部１３）は、（１）電気所方向が一次側である場合のカウンタが、３以上となっている場合には（ＳＴＥＰ２１５でＹＥＳ／図６）、電気所方向は一次側であると判定し、一連の処理を終了する（ＳＴＥＰ２１６／図６）。

一方、判定処理部１０（電気所方向判定部１３）は、（１）電気所方向が一次側である場合のカウンタが、３以上となっていない場合には（ＳＴＥＰ２１５でＮＯ／図６）、電気所方向は不定（不明）であると判定し、一連の処理を終了する（ＳＴＥＰ２１７／図６）。

以上が、第２判定の処理内容の詳細である。

次に、図７を参照して、説明を後回しにした総合判定の処理内容について説明する。

総合判定において、まず、判定処理部１０（電気所方向判定部１３）は、第１判定の電気所方向が二次側であるかチェックする（ＳＴＥＰ３０１／図７）。

そして、判定処理部１０（電気所方向判定部１３）は、第１判定の電気所方向が二次側である場合には（ＳＴＥＰ３０１でＹＥＳ／図７）、第２判定の電気所方向が二次側であるかチェックする（ＳＴＥＰ３０２／図７）。

そして、第２判定の電気所方向が二次側である場合には（ＳＴＥＰ３０２でＹＥＳ／図７）、電気所方向は二次側であると判定する（ＳＴＥＰ３０３／図７）。

一方、判定処理部１０（電気所方向判定部１３）は、第１判定の電気所方向が二次側でない場合には（ＳＴＥＰ３０１でＮＯ／図７）、第１判定の電気所方向がタップ４であるかチェックする（ＳＴＥＰ３０４／図７）。

そして、第１判定の電気所方向がタップ４である場合には（ＳＴＥＰ３０４でＹＥＳ／図７）、ＳＴＥＰ３０２に戻り、第２判定の電気所方向が二次側であるかチェックする（ＳＴＥＰ３０２／図７）。

一方、第１判定の電気所方向がタップ４でない場合（ＳＴＥＰ３０４でＮＯ／図７）および第２判定の電気所方向が二次側でない場合（ＳＴＥＰ３０２でＮＯ／図７）には、エスケープしてＳＴＥＰ３０５以下の処理を実行する。

次に、判定処理部１０（電気所方向判定部１３）は、第１判定の電気所方向が一次側であるかチェックする（ＳＴＥＰ３０５／図７）。

そして、判定処理部１０（電気所方向判定部１３）は、第１判定の電気所方向が一次側である場合には（ＳＴＥＰ３０５でＹＥＳ／図７）、第２判定の電気所方向が一次側であるかチェックする（ＳＴＥＰ３０６／図７）。

そして、第２判定の電気所方向が一次側である場合には（ＳＴＥＰ３０６でＹＥＳ／図７）、電気所方向は一次側であると判定して（ＳＴＥＰ３０７／図７）、総合判定の処理を終了する。

一方、判定処理部１０（電気所方向判定部１３）は、第１判定の電気所方向が一次側でない場合には（ＳＴＥＰ３０５でＮＯ／図７）、第１判定の電気所方向がタップ４であるかチェックする（ＳＴＥＰ３０８／図７）。

そして、第１判定の電気所方向がタップ４である場合には（ＳＴＥＰ３０８でＹＥＳ／図７）、ＳＴＥＰ３０６に戻り、第２判定の電気所方向が一次側であるかチェックする（ＳＴＥＰ３０６／図７）。

一方、第１判定の電気所方向がタップ４でない場合（ＳＴＥＰ３０８でＮＯ／図７）、および第２判定の電気所方向が一次側でない場合には（ＳＴＥＰ３０６でＮＯ／図７）、総合判定の処理を終了する。

以上が総合判定の処理の詳細である。

以上が本実施形態の電気所方向判定装置により処理の詳細であり、かかる電気所方向判定装置によれば、図８および図９に実際の判定結果を示すように、前タップＯＦＦ後次タップＯＮ前のバイパス回路に電流が流れる第１時間帯に第１判定を行うことで、次タップＯＮにより生じるインラッシュ電流の影響を完全に除外して第１判定を行ことができる。

ここで、第１判定として、第１規定回数として複数回（本実施形態では３回）の判定を行いその過半数を判定結果とすることで、高い判定精度の第１判定結果を得ることができる。

このとき、第１判定結果が電気所方向はタップ４の場合には、特定状態（電気所方向は一次側or二次側）として、第２判定結果に基づく電気所方向判定を行うことで、誤判定を防止しつつ簡易かつ確実に電気所方向を判定して出力することができる。

さらに、次タップＯＮ後、インラッシュ電流の影響がなくなる所定時間（本実施形態では５００ｍｓ、ＳＴＥＰ１５０／図３）を経過した後の第２時間帯に、第２判定を行うことで、図９に示すように、次タップＯＮ後に一次側電圧Ｖ１が一時的に低下するインラッシュ電流による電圧低下があっても、その影響を完全に除外して第２判定を行ことができる。

なお、補足すると、図９において、インラッシュ電流により、判定量が一時的にプラス側に振れているが、その影響がない所定時間を経過した第２時間帯に、第２判定が行われる。

ここで、第２判定として、第２規定回数として複数回（本実施形態では５回）の判定を行いその過半数を判定結果とすることで、高い判定精度の第２判定結果を得ることができる。

そして、総合判定において、これら第1判定結果および第２判定結果が合致する場合を判定結果とすることで、確実に電気所方向を判定することができる。

このように、本実施形態の電気所方向判定装置によれば、誤判定を防止して簡易かつ確実に電気所方向を判定することができる。

なお、本実施形態では、電圧調整装置１００として、サイリスタ式自動電圧調整装置（ＴＶＲ：Thyristor Voltage Regulator）の場合について説明したが、これに限定されるものではない。

例えば、電圧調整装置１００としては、バイパス回路を有さないＳＶＲ（Step Voltage Regulator）であってもよい。この場合、タップの切換え時の第１時間帯として、タップ切換直後の時間（望ましくは、タップ切換え直後であってインラッシュ電流が消えたタイミング）に、第１判定を行う。

この場合にも、第１判定として複数回の第１規定回数（例えば３回）、電気所方向の判定を行うことで、インラッシュ電流の影響を受けず（受けてもその影響を低減して）、信頼性のある第１判定結果を得ることができる。

加えて、かかる第１判定結果と（インラッシュ電流の影響を全く受けない）第２判定結果とが合致する場合に、これを判定結果とすることで、仮に第１判定結果が（インラッシュ電流の影響を受けるなど）信頼性が低下している場合でも、第２判定結果により相殺され、誤判定が出力されることはない。

なお、本実施形態において、一次側電圧変化算出部１１および二次側電圧変化算出部１２が、タップ切換開始時の一次側電圧Ｖ１０および二次側電圧Ｖ２０を基準に一次側電圧変化および二次側電圧変化を算出しているが、これに限定されるものではない。例えば、、基準電圧を別に設定してもよく、また、一定のサンプリング周期で時系列化した逐次一次電圧および逐次二次電圧に対して、前後の電圧変化を一次側電圧変化および二次側電圧変化としてもよい。

１…一次側電圧入力部、２…二次側電圧入力部、３…Ａ／Ｄ変換器、５…制御信号生成部、１０…判定処理部、１１…一次側電圧変化算出部、１２…二次側電圧変化算出部、１３…電気所方向判定部。

第２発明の電気所方向判定装置は、第１発明において、
前記電気所判定部は、
前記第１判定は、前記第１規定回数の過半数を占める前記電気所方向を前記第１判定結果とし、
前記第２判定は、前記第２規定回数の過半数を占める前記電気所方向を前記第２判定結果とし、
前記第１規定回数と前記第２規定回数とは、いずれも奇数であって、前記第１規定回数よりも前記第２規定回数が大きいことを特徴とする。

Claims (4)

1. 配電系統に設置されタップの切換を行うことにより電圧の調整を行う電圧調整装置において該電圧調整装置の一次側及び二次側のいずれに電源が接続されているかの電気所方向を判定する電源方向判定装置であって、
   前記電圧調整装置の一次側電圧を計測する一次側電圧計測部と、
   前記電圧調整装置の二次側電圧を計測する二次側電圧計測部と、
   前記一次側電圧計測部により計測された一次側電圧から一次電圧変化を算出する一次電圧変化算出部と、
   前記二次側電圧計測部により計測された二次側電圧から二次電圧変化を算出する二次電圧変化算出部と、
   前記一次電圧変化算出部により算出された一次電圧変化と、前記二次電圧変化算出部により算出された二次電圧変化とから前記電気所方向を判定する電気所判定部と
   を備え、
   前記電気所判定部は、
   前記タップの切換え時の第１時間帯で前記電気所方向を複数の第１規定回数判定する第１判定の第１判定結果と、切換え後一定時間を経過した後の第２時間帯で該電気所方向を複数の第２規定回数判定する第２判定の第２判定結果とが合致する該電気所方向を判定結果とすることを特徴とする電気所方向判定装置。
2. 請求項１記載の電気所方向判定装置において、
   前記電気所判定部は、
   前記第１判定は、前記第１規定回数の過半数を占める前記電気所方向を前記第１判定結果とし、
   前記第２判定は、前記第２規定回数の過半数を占める前記電気所方向を前記第２判定結果とし、
   前記第１規定回数と前記第２規定回数とは、いずれも奇数であって、該第１規定回数よりも該２規定回数が大きいことを特徴とする電気所方向判定装置。
3. 請求項１または２記載の電気所方向判定装置において、
   前記電圧調整装置は、バイパス回路を備え、現タップＯＦＦ後に一時的にバイパス回路に電流を流し、その後に次タップＯＮにすることによりタップの切換を行い、
   前記電気所判定部は、前記第１時間帯として現タップＯＦＦ後次タップＯＮ前の前記バイパス回路に電流を流す時間帯において前記第１判定を行うことを特徴とする電気所方向判定装置。
4. 請求項３記載の電気所方向判定装置において、
   前記電気所判定部は、前記第１判定において判定閾値未満の変化である場合には、特定状態として、第２判定の第２判定結果を電気所方向の判定結果とすることを特徴とする電気所方向判定装置。

Images