JP2018050450A - 電力システム上で電圧を調整するためのシステムおよび方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電力システム上で電圧を調整する。【解決手段】電力システムは、互いに誘導結合されているＯＬＴＣ変圧器の一次および二次巻線の位置を調整するように選択的に構成可能である、一次および二次巻線のうちの少なくとも１つに結合されている少なくとも１つのオンロードタップ切換器を含む。電力システムはまた、変圧器に結合されており、そこから下流に位置付けられている複数のバスをも含む。電力システムは、であり、各バスを通じて伝送される電力／電流の事前値に基づいて推定されるものとしての、バスの推定電圧値の関数として、タップ切換器の電圧帯域幅を調整するように構成されている、タップ切換器に結合されているプロセッサをさらに含む。事前値は、実質的に、オンロードタップ切換器を通じた測定電力／測定電流伝送に基づく。【選択図】図３

Description

本開示の分野は、一般的に電力システムに関し、より詳細には、タップ切換器を有する変圧器を含む電力分配システムおよびそれらの動作方法に関する。

少なくともいくつかの知られている電力システムは、オンロードタップ切換器を使用することによって電圧を調整するように構成されている変圧器を含む。オンロードタップ切換（ＯＬＴＣ）変圧器は、その巻線のうちの少なくとも１本に沿って、いくつかの接続点、いわゆる「タップ」を有する。これらのタップ位置の各々によって、一定の巻数が選択される。ＯＬＴＣ変圧器の出力電圧は、一次巻線対二次巻線の巻数比によって決定されるため、異なるタップを選択することによって、出力電圧を変更することができる。接続するためのタップ位置は、適切なコントローラによって決定され、タップ選択は、オンロードタップ切換デバイスによってシフトされる。高い電圧が関与し、ＯＬＴＣ変圧器が負荷を受けている間にタップが切り替えられるため、タップが切り替えられる毎に、アーク放電が発生する。アーク放電は関連する材料の劣化を促進し、それによって、タップ切換器機構の耐用寿命を低減する傾向にある。それゆえ、一般的に、タップをシフトする頻度を可能な限り少なくすることが望ましい。しかしながら、特に電力分配システムにおいてますます多くの割合の可変で断続的な分散発電（ＤＧ）および負荷で、２４時間の周期にわたって多数のタップ切り換えを有することは珍しいことではない。電力システムのオペレータは、後にタップ切換器に対する損耗が伴うオンロードタップ切り換えの頻度および回数と、影響を受けるＯＬＴＣ変圧器によって維持されるシステムの部分に対する電圧の品質との間のトレードオフを決定する。

多くの知られている電力システムは、住宅の屋根上の太陽光発電（ＰＶ）プラントのようなますます増大している割合の分散発電（ＤＧ）、および、低電圧（ＬＶ）および中電圧（ＭＶ）電力ネットワークおよびシステムに接続されている電気自動車（ＥＶ）のような負荷を含む。そのため、これらの追加のＤＧおよび負荷ポイントによって、影響を受けるＯＬＴＣ分配変圧器によって維持されるシステムの部分に対する電圧の変動性が大きく増大し、それによって、タップ切り換えが命令される頻度が増大している。これらの事例において、調整されるべき臨界電圧（通常、遠隔フィーダ端部に位置する）は、フィーダヘッドに位置するＯＬＴＣから空間的にオフセットされている。多くの遠隔フィーダ端部は、大幅な費用が掛かることに起因して、電圧、電流、および電力の測定機器を含まない。それゆえ、遠隔フィーダ端部における電圧は、一般的に、フィーダヘッドにあるＯＬＴＣにおける電圧を調整することによって制御される。いくつかの知られている電力分配システムは多くの場合、たとえば、規定の制限の±５％以内または±１０％以内のような、フィーダの端部における電圧調整の規制範囲を規定している。そのため、ＯＬＴＣにおける電圧は、フィーダ端部電圧を規定のパラメータ内に維持することを容易にするのに十分な厳密な対域内で調整され、この帯域は、フィーダ端部において電圧機器を用いることなくフィーダ端部電圧を調整するようなサイズにされる必要がある。

多くの知られているＯＬＴＣ制御システムは、遠隔フィーダ電圧を調整し、フィーダにわたって分散した多数のＤＧおよび負荷のためのタップ切換動作の回数をより低く抑えるようには構成されていない。たとえば、いくつかの知られているＯＬＴＣ制御システムは、可変帯域幅を実装し、ＯＬＴＣにおける許容可能な電圧帯域が、ＯＬＴＣを通る測定電力潮流または電流によって示されるものとしての現在のネットワーク状態に基づいて連続的に調整される。しかしながら、この方法は、関連するフィーダにおける測定電流または電力潮流に関する最悪の場合の電圧降下および電圧上昇を仮定する。たとえば、真夜中でさえ、最大のＰＶ発電所の最悪の場合の電圧上昇が仮定される。これらの最悪の場合の仮定は、ＯＬＴＣにおける可変電圧帯域の範囲を制限し、これによって、機器パラメータに対し十分に余裕をもって遠隔フィーダ端部における電圧を維持することを容易にするために、不要なタップ切換動作がもたらされる可能性がある。すなわち、いくつかの知られている電力分配システムは、規定の制限の±５％以内または±１０％以内の、フィーダの端部における電圧の範囲を有する。

米国特許出願公開第２０１６／００４１２２７号公報

一態様において、電力システムが提供される。電力システムは、複数の一次巻線および複数の二次巻線を含むオンロードタップ切換（ＯＬＴＣ）変圧器を含む。一次巻線の少なくとも一部分および二次巻線の少なくとも一部分は、互いに誘導結合されている。少なくとも１つのオンロードタップ切換器は、複数の一次巻線および複数の二次巻線のうちの少なくとも１つに結合される。少なくとも１つのオンロードタップ切換器は、互いに誘導結合されている一次巻線の少なくとも一部分および二次巻線の少なくとも一部分を調整するように選択的に構成可能である。電力システムはまた、ＯＬＴＣ変圧器に結合されている複数のバスをも含む。複数のバスは、ＯＬＴＣ変圧器の下流に位置付けられる。電力システムは、少なくとも１つのオンロードタップ切換器に結合されている少なくとも１つのプロセッサをさらに含む。少なくとも１つのプロセッサは、複数のバスの各バスを通じて伝送される電力および電流のうちの１つの事前値に基づいて推定されるものとしての、複数のバスのうちの少なくとも１つのバスの推定電圧値の関数として、オンロードタップ切換器の電圧帯域幅を調整するように構成される。電力および電流のうちの１つの事前値は、実質的に、オンロードタップ切換器を通じる測定電力および測定電流伝送のうちの１つに基づく。

さらなる態様において、オンロードタップ切換（ＯＬＴＣ）変圧器のタップ切換器が提供される。ＯＬＴＣ変圧器は、複数の一次巻線および複数の二次巻線を含む。ＯＬＴＣ変圧器はまた、複数のタップをも含む。複数のタップの各タップは、複数の一次巻線および複数の二次巻線のうちの少なくとも１つの異なる部分に結合される。ＯＬＴＣ変圧器は、ＯＬＴＣ変圧器の下流にある複数のバスに結合されている。タップ切換器は、複数のタップの一部分に選択的に係合するように構成されているタップ選択デバイスを含む。タップ選択デバイスはまた、タップ選択デバイスに結合されている駆動デバイスをも含む。タップ選択デバイスは、駆動デバイスに結合されている少なくとも１つのプロセッサをさらに含む。少なくとも１つのプロセッサは、複数のバスの各バスを通じて伝送される電力および電流のうちの１つの事前値に基づいて推定されるものとしての、複数のバスのうちの少なくとも１つのバスの推定電圧値の関数として、オンロードタップ切換器の電圧帯域幅を調整するように構成される。電力および電流のうちの１つの事前値は、実質的に、ＯＬＴＣ変圧器を通じる測定電力および測定電流伝送のうちの１つに基づく。

別の態様において、電力分配システムの少なくとも一部分上の電圧を調整する方法が提供される。電力分配システムは、複数の一次巻線および複数の二次巻線を含む少なくとも１つのオンロードタップ切換（ＯＬＴＣ）変圧器を含む。電力分配システムはまた、複数の一次巻線と複数の二次巻線との間の誘導結合を調整するように構成されているタップ切換器をも含む。タップ切換器は、少なくとも１つのプロセッサを含む。ＯＬＴＣ変圧器は、ＯＬＴＣ変圧器の下流にある複数のバスに結合されている。方法は、ＯＬＴＣ変圧器を通じて伝送される電力潮流および電流のうちの１つを測定するステップと、二次巻線付近の電圧を測定するステップとを含む。方法はまた、少なくとも１つのプロセッサは、複数のバスの各バスを通じて伝送される電力および電流のうちの１つの事前値に基づいて推定されるものとしての、複数のバスのうちの少なくとも１つのバスの推定電圧値の関数として、少なくとも１つのプロセッサを通じて、タップ切換器の電圧帯域幅を調整するステップをも含む。電力および電流のうちの１つの事前値は、実質的に、ＯＬＴＣ変圧器を通じる測定電力および測定電流伝送のうちの１つに基づく。

本発明のこれらのおよび他の特徴、態様、および利点は、添付の図面を参照しながら以下の詳細な説明を読むとよりよく理解されるようになる。図面全体を通じて同様の参照符号は同様の部分を表す。

例示的なコンピューティングデバイスのブロック図である。 図１に示すコンピューティングデバイスを含むことができる例示的なモニタリングおよび制御システムの一部分のブロック図である。 分散発電（ＤＧ）を有する、例示的な送電網と例示的な電力分配システムの両方を含む例示的な電力ネットワークの全体的な概略図である。 図３に示す、領域４において取り出された電力分配システムの一部分の拡大概略図である。 図３および図４に示す電力分配システムとともに使用することができる例示的なタップ切換器デバイスの概略図である。 図２に示すモニタリングおよび制御システムとともに使用することができる例示的なシステム状態推定システムのブロック図である。 図３および図４に示す電力分配システム内にあり得る第１の構成にある例示的な複数の分配バスの概略図である。 事前のバス電流および関連する不確定値を決定するための、図７に示す複数の分配バスの事前のバス電流および関連する不確定値の例示的なグラフ図である。 事前のバス電流および関連する不確定値を決定するための、図７に示す複数の分配バスに使用することができる、快晴曲線および夏季の曇りの日の測定太陽光発電（ＰＶ）プロファイルの例示的なグラフ図である。

別途指示しない限り、本明細書において与えられている図面は、本開示の実施形態の特徴を例示するように意図されている。これらの特徴は、本開示の１つまたは複数の実施形態を含む、多種多様なシステムに適用可能であると考えられる。そのため、図面は、本明細書において開示されている実施形態を実践するのに必要とされることになる、当業者に知られているすべての従来の特徴を含むようには意図されていない。

以下の明細書および特許請求の範囲において、いくつかの用語を参照するが、これらは以下の意味を有するように定義されるものとする。

単数形「１つの」（“ａ”，“ａｎ”）および「その」（“ｔｈｅ”）は、別途文脈が明確に指示していない限り、複数の参照を含む。

「任意選択の」（“Ｏｐｔｉｏｎａｌ”）または「任意選択的に」（“ｏｐｔｉｏｎａｌｌｙ”）は、後続して記載される事象または状況が起こる場合もあるし、または起こらない場合もあること、および、その記載が上記事象が起こる場合と起こらない場合とを含むことを意味する。

近似語は、ここで本明細書および特許請求の範囲全体を通じて使用されるものとしては、それが関係する基本的な機能に変化をもたらすことなく許容範囲で変化し得る任意の定量的表現を修飾するために適用され得る。したがって、「約」、「おおよそ」および「実質的に」のような１つまたは複数の用語によって修飾される値は、指定されている正確な値に限定されない。少なくともいくつかの事例において、近似語は、値を測定するための機器の精度に対応する場合がある。ここで、また、本明細書および特許請求の範囲全体を通じて、範囲の限定は組み合わせおよび／または交換することができ、そのような範囲は特定されており、文脈または文言によって別途指示されていない限り、その中に包含されるすべての部分範囲を含む。

本明細書において使用されるものとしては、「プロセッサ」および「コンピュータ」という用語および関連用語、たとえば、「処理デバイス」、「コンピューティングデバイス」および「コントローラ」は、当該技術分野においてコンピュータとして参照されている集積回路のみに限定されず、マイクロコントローラ、マイクロコンピュータ、プログラム可能論理コントローラ（ＰＬＣ）、および特定用途向け集積回路、ならびに他のプログラム可能回路を広範に参照し、これらの用語はここで、本明細書において相互交換可能に使用される。本明細書において記載されている実施形態において、メモリは、限定ではないが、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）のようなコンピュータ可読媒体、フラッシュメモリのようなコンピュータ可読不揮発性媒体を含むことができる。代替的に、フロッピーディスク、コンパクトディスク、すなわち、読み出し専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、磁気光ディスク（ＭＯＤ）、および／またはデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）も使用されてもよい。また、本明細書において記載されている実施形態において、追加の入力チャネルは、限定ではないが、マウスおよびキーボードのようなオペレータインターフェースと関連するコンピュータ周辺機器であってもよい。代替的に、たとえば、限定ではないが、スキャナを含んでもよい他のコンピュータ周辺機器も使用されてもよい。さらに、例示的な実施形態において、追加の出力チャネルは、限定ではないが、オペレータインターフェースモニタを含んでもよい。

さらに、本明細書において使用されるものとしては、「ソフトウェア」および「ファームウェア」という用語は、相互交換可能であり、パーソナルコンピュータ、ワークステーション、クライアント、およびサーバによって実行するための、メモリ内の任意のコンピュータプログラムストレージを含む。

本明細書において使用されるものとしては、「非一時的コンピュータ可読媒体」という用語は、任意のデバイス内のコンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュールおよびサブモジュール、または他のデータのような情報の短期および長期記憶のための技術の任意の方法において実装される任意の有形コンピュータベースデバイスを表すように意図されている。それゆえ、本明細書に記載する方法は、限定ではないが、記憶デバイスおよび／またはメモリデバイスを含む、有形非一時的コンピュータ可読媒体内で具現化される実行可能命令として符号化することができる。そのような命令は、プロセッサによって実行されると、プロセッサに、本明細書に記載する方法の少なくとも一部分を実施させる。その上、本明細書において使用されるものとしては、「非一時的コンピュータ可読媒体」という用語は、限定ではないが、ファームウェア、物理および仮想ストレージ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤのような揮発性および不揮発性媒体、ならびに、取り外し可能および取り外し不能媒体を含む、限定ではないが、非一時的コンピュータ記憶デバイス、ならびに、ネットワークまたはインターネットのような任意の他のデジタルソース、ならびに、未開発のデジタル手段を含む、すべての有形コンピュータ可読媒体を含むが、唯一の例外が、一時的な伝播信号である。

さらに、本明細書において使用されるものとしては、「リアルタイム」という用語は、関連する事象が発生するとき、所定のデータを測定および収集するとき、データを処理するとき、事象および環境にシステムが応答するときのうちの少なくとも１つを指す。本明細書において記載されている実施形態において、これらの活動および事象は、実質的に瞬間的に発生する。

加えて、本明細書において使用されるものとしては、「許容可能な電圧範囲」および「許容可能な電圧帯域」という用語は、本明細書においては交換可能に使用され、１つまたは複数のフィーダの臨界バス、および、本質的に、変圧器と臨界バスとの間のバス上の電圧を調整するための、電力分配システム内のオンロードタップ切換器（ＯＬＴＣ）と関連する電圧帯域／範囲、すなわち帯域幅を広範に指す。また、本明細書において使用されるものとしては、「規定の電圧制限」という用語は、電力分配システム内の任意のバスと関連する電圧帯域／範囲およびパラメータを広範に指し、そのような帯域、範囲、およびパラメータは一般的に、規制要件、電力システムオペレータの選好、および機器定格のうちの１つまたは複数に基づく。それゆえ、臨界バスの規定の電圧制限は少なくとも部分的に、ＯＬＴＣにおける許容可能な電圧帯域を規定する。

本明細書において記載されているような、電力分配システム内のオンロードタップ切換（ＯＬＴＣ）変圧器内に組み込まれているタップ切換器の制御方式の実施形態は、知られている制御システムのいくつかの欠陥を克服し、そのような分配システム上の電圧を規制するためのコスト効率的な方法を提供する。具体的には、本明細書において記載されている実施形態は、ＯＬＴＣ変圧器における許容可能な電圧帯域が、タップ切換器を通る測定電力潮流または電流の伝送によって示されるものとしての現在のネットワーク状態に基づいて連続的に調整される、可変帯域幅を有する知られている制御方式に代わるものであり、そのような知られている方式は、ＯＬＴＣ変圧器における各それぞれの測定電流または電力潮流値について、関連するフィーダにおける最悪の場合の電圧降下および電圧上昇を仮定する。これによって、不要なタップ切換動作がもたらされる。より詳細には、現在のネットワーク状態のより現実的で正確な近似に達するために、追加の情報が使用される。実際の負荷情報、時刻データ、および快晴日データのような情報が、送電系統における現在の負荷需要および発電の事前値を生成するために使用される。そのような事前値は、同じく計算される不確定性を含む。事前値に関連するそのような不確定性は、上述した情報を使用することによって制約される。これらの事前値、関連する不確定性、およびＯＬＴＣにおける測定電流／電力に基づいて、ネットワーク内の各バスにおける電流が推定され、これらの推定電流およびそのような推定バス電流の不確定性（すなわち、共分散）に基づいて、臨界電圧を推測することを含め、関連する推定電圧不確定性を伴うネットワーク内の各バスにおける電圧が推定される。事前電流における不確定性が小さくなるほど、バス電圧推定における不確定性は小さくなる。これらの電圧推定値およびそれらの不確定性が使用されて、タップ切換器における許容可能な電圧帯域が計算される。この推定手法は、基本可変帯域幅手法において行われるような、最悪の場合を不変に仮定するよりも、優勢なネットワーク状態の正確な割り当てを得ることを可能にする。フィーダシステム、それゆえタップ切換器を通る電力潮流または電流をより正確に推定することによって、制限の緩和が促進される。これによって、ＯＬＴＣ変圧器における許容可能な電圧範囲が広がり、タップ切換動作をより少なくすることにつながる。

それゆえ、本明細書において記載されている実施形態は、もっとも知られているタップ切換器制御システムと比較してタップ切り換えを低減しながら、電圧を動的かつ適応的に調整し、それによって、負荷および分散発電（ＤＧ）における急速な変動に起因する可変電気的条件にかかわらず、変圧器の下流のフィーダ上での円滑で安定した電圧制御が促進される。タップ切り換えの回数が低減することによって、タップ切換器の耐用寿命の延長が促進され、配電ネットワーク上での電圧の調整が改善する。

図１は、電力分配システム、より詳細には、配電変圧器と関連するタップ切換器デバイス（いずれも図１には示されていない）をモニタリングおよび制御するのに使用することができる例示的なコンピューティングデバイス１０５のブロック図である。また、例示的な実施形態において、コンピューティングデバイス１０５は、たとえば、限定ではなく、電圧調整器、分散発電（ＤＧ）の少なくとも一部分、およびモニタリングデバイス（いずれも図１には示されていない）のような、電力分配システムと関連する任意の機器、任意のシステム、および任意のプロセスをモニタリングおよび／または制御する。コンピューティングデバイス１０５は、メモリデバイス１１０と、命令を実行するためにメモリデバイス１１０に動作可能に結合されているプロセッサ１１５とを含む。いくつかの実施形態において、実行可能命令が、メモリデバイス１１０に記憶される。コンピューティングデバイス１０５は、プロセッサ１１５をプログラムすることによって、本明細書において記載されている１つまたは複数の動作を実施するように構成されている。たとえば、プロセッサ１１５は、動作を１つまたは複数の実行可能命令として符号化すること、および、実行可能命令をメモリデバイス１１０において提供することによってプログラムすることができる。例示的な実施形態において、メモリデバイス１１０は、実行可能命令および／または他のデータのような情報を記憶し、取り出すことを可能にする１つまたは複数のデバイスである。メモリデバイス１１０は、１つまたは複数のコンピュータ可読媒体を含むことができる。

メモリデバイス１１０は、限定ではなく、リアルタイムおよび履歴変圧器（ハイ側およびロー側）およびフィーダ電圧値、タップ切り換え、および／または任意の他のタイプのデータを含む動作測定値を記憶するように構成することができる。また、メモリデバイス１１０は、限定ではなく、関連する電力分配システム内の構成要素のモニタリングおよび制御を促進するのに十分なデータ、アルゴリズム、およびコマンドを含む。

いくつかの実施形態において、コンピューティングデバイス１０５は、プロセッサ１１５に結合されている提示インターフェース１２０を含む。提示インターフェース１２０は、ユーザインターフェースおよび／または警告のような情報を、ユーザ１２５に提示する。いくつかの実施形態において、提示インターフェース１２０は、１つまたは複数の表示デバイスを含む。いくつかの実施形態において、提示インターフェース１２０は、ヒューマンマシンインターフェース（ＨＭＩ）（図１には示されていない）を使用することなどによって、モニタリングおよび制御されている関連する電力分配システムに関連する警告を提示する。また、いくつかの実施形態において、コンピューティングデバイス１０５は、ユーザ入力インターフェース１３０をも含む。例示的な実施形態において、ユーザ入力インターフェース１３０は、プロセッサ１１５に結合されており、ユーザ１２５から入力を受信する。

通信インターフェース１３５は、プロセッサ１１５に結合されており、センサまたは別のコンピューティングデバイス１０５のような１つまたは複数の他のデバイスと通信して結合され、入力チャネルとして実行しながらそのようなデバイスに対する入力および出力動作を実行するように構成されている。通信インターフェース１３５は、１つまたは複数の遠隔デバイスとやり取りしてデータを受信および／またはデータを送信することができる。たとえば、１つのコンピューティングデバイス１０５の通信インターフェース１３５が、別のコンピューティングデバイス１０５の通信インターフェース１３５に警告を送信することができる。

例示的な実施形態において、変圧器のタップ切換器（いずれも図１には示されていない）の制御は、ローカル制御デバイス、すなわち、局所的なコンピューティングデバイス１０５によって実行される。代替的に、そのようなタップ切換器の制御は、後にさらに論じるように、より大型の、より包括的なシステムの一部分として実行される。

図２は、電力分配システム５００の少なくとも一部分をモニタリングおよび制御するのに使用することができるモニタリングおよび制御システム、すなわち、監視制御データ収集（ＳＣＡＤＡ）システム２００の一部分のブロック図である。本明細書において使用されるものとしては、「ＳＣＡＤＡシステム」という用語は、複数の場所、遠隔地、および大きい距離にわたって電力分配システム５００をモニタリングおよび制御することができる任意の制御およびモニタリングシステムを指す。ＳＣＡＤＡシステム２００は、モニタリングおよび制御アルゴリズムならびにモニタリングおよび制御論理を実行するように構成されている少なくとも１つの中央処理装置（ＣＰＵ）２１５を含む。ＣＰＵ２１５は、通信ネットワーク２２５を介して他のデバイス２２０に結合することができる。いくつかの実施形態において、ＣＰＵ２１５はコンピューティングデバイス１０５である。他の実施形態において、ＣＰＵ２１５はコントローラである。

ＣＰＵ２１５は、たとえば、限定ではなく、ユーザ入力インターフェース１３０および／または提示インターフェース１２０を介して、第１のオペレータ２３０と対話する。一実施形態において、ＣＰＵ２１５は、警告のような、電力分配システム５００に関する情報を、オペレータ２３０に提示する。他のデバイス２２０が、たとえば、限定ではなく、ユーザ入力インターフェース１３０および／または提示インターフェース１２０を介して、第２のオペレータ２３５と対話する。たとえば、他のデバイス２２０は、警告および／または他の動作情報を、第２のオペレータ２３５に提示する。本明細書において使用される場合、「オペレータ」という用語は、限定ではなく、シフト操作人員、保守管理技師、および給電設備管理者を含む、電力分配システム５００の動作および維持に関連する、任意の能力をもった任意の人を含む。

電力分配システム５００は、少なくとも１つの入力チャネル２４５を通じてＣＰＵ２１５に結合されている１つまたは複数のモニタリングセンサ２４０を含む。モニタリングセンサ２４０は、限定ではないが、電力分配システム５００内で生成され、電力分配システム５００を通じて伝送されるＡＣ電圧および電流を含む、動作測定値を収集する。モニタリングセンサ２４０は、繰り返し、たとえば、周期的に、連続的に、および／または、要求に応じて、測定時の動作測定値読み値を送信する。ＣＰＵ２１５は、動作測定値読み値を受信し、処理する。一実施形態において、そのようなデータは、ネットワーク２２５にわたって送信することができ、限定ではないが、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、および携帯情報端末（ＰＤＡ）（いずれも図示せず）を含む、ネットワーク２２５にアクセスすることが可能な任意のデバイスによってアクセスすることができる。

図２は代替的な実施形態を記載しているが、図２に関して説明されているいくつかの構成要素は、たとえば、限定ではなく、モニタリングセンサ２４０のように、独立型コンピューティングデバイス１０５（図１に示す）とともに使用することができる。そのため、コンピューティングデバイス１０５は、限定ではなく、本明細書において記載されているように電力分配システム５００の電圧制御を独立して促進するのに十分なデータ、アルゴリズム、およびコマンドを含み、そのため、ＳＣＡＤＡシステム２００および通信ネットワーク２２５は不要である。

図３は、例示的な電力ネットワーク３００の全体的な概略図である。概して、電力ネットワーク３００は、一般的に、例示的な電力分配システム５００に結合されている発電および送電部分４００を含む。発電および送電部分４００は、電力を生成し、送電系統４０３に伝送する複数の発電所４０２を含み、送電系統は、超高電圧送電系統４０４および高電圧送電系統４０６を含み、それらを通じて電力分配システム５００へと電力が伝送される。例示的な実施形態において、超高電圧系統４０４は、約２６５キロボルト（ｋＶ）よりも高い電圧を含み、高電圧送電系統４０６は、約１１０ｋＶと約２６５ｋＶとの間の電圧を含む。代替的に、超高電圧系統４０４および高電圧送電系統４０６は、本明細書において記載されているように、電力分配システム５００が動作することを可能にする任意の電圧を有する。たとえば、限定ではなく、工場４０８のような、電力を集中的に使用する産業施設などの一部の電力顧客は、高電圧送電系統４０６に結合される。電力ネットワーク３００は、限定ではなく、任意の数、タイプおよび構成の発電所４０２、超高電圧送電系統４０４、高電圧送電系統４０６、工場４０８、および電力分配システム５００を含むことができる。

また、例示的な実施形態において、電力分配システム５００は、低ワット数消費者５０２および産業中ワット数消費者５０４をも含む。電力分配システム５００はまた、分散発電（ＤＧ）５０６をも含む。そのようなＤＧ５０６は、限定ではなく、都市型発電所５０８、ソーラーファーム５１０、およびウィンドファーム５１２を含む。電力分配システム５００は、例示的な数およびタイプの分散発電機５０６を有して示されているが、電力分配システム５００は、限定ではなく、個々のディーゼル発電機、マイクロタービン、太陽熱収集器アレイ、太陽電池（ＰＶ）アレイ、および風力タービンを含む、任意の数およびタイプの分散発電機５０６を含んでもよい。

図４は、コンピューティングデバイス１０５（図１に示す）を使用する、領域４（図３に示す）において取り出された電力分配システム５００の一部分の拡大概略図である。ｙ軸５２０およびｘ軸５２２は、任意の単位の距離をラベリングされている。電力分配システム５００は、本明細書においてはフィーダのヘッド５２４として参照される、低電圧フィーダバス５２４を含む。フィーダのヘッド５２４は、複数の給電線区画５２６に結合されている。給電線区画５２６の多くは、両方とも様々なサイズに構成されている複数の負荷５２８およびソーラーＰＶアレイ５３０を含む１つまたは複数の分配バス（図４には示されていない）を含む。より大きい負荷５２８およびＰＶアレイ５３０は、より直径の大きい円で示されている。負荷５２８は、０．１キロワット（ｋＷ）と２０ｋＷとの間で変動する。ソーラーＰＶアレイ５３０は、３ｋＷと８５ｋＷとの間で変動する。代替的に、負荷５２８およびソーラーＰＶアレイ高電圧送電系統５３０は、本明細書において記載されているように、電力分配システム５００が動作することを可能にする任意の混合の定格を有する。一実施形態において、少なくとも１つの計器用変圧器（ＰＴ）５３２が、ほとんどの電圧降下が誘発された後のフィーダ電圧を測定するために、フィーダ端部５３４に結合されてもよい。ＰＴ５３２は、フィーダ端部５３４における電圧を測定し、電圧を表す信号を送信する。ＰＴ５３２のような機器は、一般的に、フィーダ端部５３４のようなフィーダ端部においては利用可能でない。電力分配システム５００はまた、電圧調整器、キャパシタバンク、ディーゼル発電機の形態の分散発電、および、分配システムによって一般的に使用される他のデバイス（いずれも図示せず）をも含むことができる。

電力分配システム５００は、たとえば、限定ではないが、２０ｋＶのような中電圧バス５５２およびフィーダのヘッド５２４に結合されている少なくとも１つの中電圧−低電圧（ＭＶ／ＬＶ）分配変圧器５５０をさらに含む。例示的な実施形態において、変圧器５５０は、６３０キロボルトアンペア（ｋＶＡ）に定格化される。代替的に、変圧器５５０は、本明細書において記載されているように、電力分配システム５００が動作することを可能にする任意の定格を有する。また、例示的な実施形態において、変圧器５５０は、タップ切換器デバイス（図４には示さず、さらに後述する）を有するＯＬＴＣ変圧器である。ＰＴ５５１が、バス５５２上の電圧を測定し、バス５５２上の電圧を表す信号を、コンピューティングデバイス１０５（図１に示す）およびＳＣＡＤＡシステム２００の少なくとも１つに送信するために、変圧器５５０に近接する中電圧バス５５２に結合されている。同様に、ＰＴ５５３が、フィーダのヘッド５２４上の電圧を測定し、フィーダのヘッド５２４上の電圧を表す信号を、コンピューティングデバイス１０５（図１に示す）およびＳＣＡＤＡシステム２００の少なくとも１つに送信するために、変圧器５５０に近接するフィーダのヘッド５２４に結合されている。少なくともいくつかの実施形態において、ＰＴは、タップ切換器に近接する電圧を測定するために使用される。

図５は、電力分配システム５００（図３および図４に示す）およびコンピューティングデバイス１０５（図１に示す）とともに使用することができる例示的なオンロードタップ切換器６００の概略図である。例示的な実施形態において、タップ切換器６００は、メイクビフォーブレーク接触器構成を有するインタンク式のロータリータップセレクタである。代替的に、タップ切換器６００は、本明細書において記載されているように、電力分配システム５００が動作することを可能にする任意のタイプのタップ切換器である。ＯＬＴＣ分配変圧器５５０は、複数の中電圧、すなわち、タップ切換器６００を通じて中電圧バス５５２に結合されている一次巻線５５４を含む。ＯＬＴＣ分配変圧器５５０はまた、複数の低電圧、すなわち、フィーダのヘッド５２４に結合されている二次巻線５５６をも含む。例示的な実施形態において、タップ切換器６００は、一次巻線５５４に物理的に結合されている。代替的に、タップ切換器６００は、二次巻線５５６に物理的に結合されている。

変圧器５５０を通じて、両方向に電力を伝送することができる。具体的には、負荷５２８（図４に示す）によって引き込まれる電力が、たとえば、ソーラーＰＶアレイ５３０（図４に示す）、発電所５０８、ソーラーファーム５１０、およびウィンドファーム５１２（３つともすべて図４に示す）、ならびに任意のディーゼル発電機およびマイクロタービン（いずれも図示せず）のような、変圧器５５０の下流にある動作ＤＧの合計の発電よりも大きいときは、一次巻線５５４から二次巻線５５６へと電力が伝送される。そのような条件下では、電力は、順方向矢印５５８によって示すように、一次巻線５５４から二次巻線５５６へ、すなわち、高電圧送電系統４０６から電力分配システム５００へと流れ、順方向電力潮流または正電力潮流として参照される場合がある。対照的に、変圧器５５０の下流にあるＤＧが、負荷５２８によって変圧器５５０の下流で消費されるよりも多くの電力を生成している場合、送電は逆方向になり、電力は、逆方向矢印５６０によって示すように、二次巻線５５６から一次巻線５５４へ、すなわち、電力分配システム５００から高電圧送電系統４０６へと流れる。この状況は、逆方向電力潮流または負電力潮流として参照される場合がある。

タップ切換器６００は、両方とも複数の電線管６０８を通じて中電圧バス５５２に結合されている、第１のまたは外側接触部分６０４および第２のまたは内側接触部分６０６を含むロータリータップセレクタ６０２を含む。巻線５５４は、電線管６０９を通じて中電圧バス５５２に結合されている。ロータリータップセレクタ６０２は、複数の半径方向外側ノッチ６１０と、半径方向外側ノッチ６１０と結合するように構成されている第１のノッチセレクタアーム６１２とを含む。半径方向外側ノッチ６１０は、巻線５５４の上昇部分において、一次巻線５５４の部分に結合されている、複数の奇数番号を付されたＯＬＴＣ変圧器タップ１〜１５に対応する奇数表示１〜１５を付されて構成されている。ロータリータップセレクタ６０２はまた、複数の半径方向内側ノッチ６１４と、半径方向内側ノッチ６１４と結合するように構成されている第２のノッチセレクタアーム６１６とをも含む。半径方向内側ノッチ６１４は、巻線５５４の上昇部分において、一次巻線５５４の部分に結合されている、複数の偶数番号を付されたＯＬＴＣ変圧器タップ２〜１６に対応する偶数表示２〜１６を付されて構成されている。奇数番号を付されたＯＬＴＣ変圧器タップ１〜１５および偶数番号を付されたＯＬＴＣ変圧器タップ２〜１６が、複数のＯＬＴＣ変圧器タップ６１８を規定する。

複数のＯＬＴＣ変圧器タップ６１８のタップ１〜１６の選択が、一次巻線５５４の数と二次巻線５５６の数との所定の比をもたらすタップ１〜１６を選択することによって、一次巻線５５４と二次巻線５５６との間の誘導結合を調整する。そのような巻線の比が、所定の一次対二次電圧比を促進する。図６に示す例において、巻線比は、タップ番号が１から１６へと増大するにつれて増大する。巻数と電圧との関係は、以下のように示される。

Ｖ_IN／Ｖ_OUT＝Ｔ₁／Ｔ₂ 式（１）
式中、Ｖ_INは入口電圧、すなわち、一次巻線５５４上の高電圧を表し、Ｖ_OUTは出口電圧、すなわち、二次巻線５５６上の低電圧を表し、Ｔ₁は、一次巻線５５４に関連する巻数を表し、Ｔ₂は、二次巻線５５６に関連する巻数を表す。

タップ切換器６００はまた、第１のノッチセレクタアーム６１２および第２のノッチセレクタアーム６１６の各々をそれぞれ所定の奇数ノッチ６１０および偶数ノッチ６１４へと選択的に動かすように構成されている、タップ選択アーム６２２に結合されているモータ６２０をも含む。タップ切換器６００は、モータ６２０と協働して、１６個のタップのうちのいずれを稼働させるかを選択する、たとえば、限定ではないが、ダイバータスイッチのような、少なくとも１つのスイッチ６２４をさらに含む。タップ切換器６００はまた、たとえば、限定ではないが、橋絡／制限抵抗器のような、追加の機器をも含む。コンピューティングデバイス１０５は、下記にさらに説明するように、タップ切換器６００を動作させるために、モータ６２０およびスイッチ６２４に結合されている。

動作時、複数のＯＬＴＣ変圧器タップ６１８の１〜１６のうちの１つが、第１の所定の一次巻線５５４対二次巻線５５６比をもたらすために選択される。第１のノッチセレクタアーム６１２が、奇数番号１〜１５を付された半径方向外側ノッチ６１０のうちの１つに位置付けられ、第２のノッチセレクタアーム６１６が、偶数番号２〜１６を付された半径方向内側ノッチ６１４のうちの１つに位置付けられる。しかしながら、スイッチ６２４は、一度に第１のノッチセレクタアーム６１２および第２のノッチセレクタアーム６１６のうちの一方しか選択しない。それゆえ、コンピューティングデバイス１０５からのコマンドが、モータ６２０およびタップ選択アーム６２２の動作を通じて、第１のノッチセレクタアーム６１２および第２のノッチセレクタアーム６１６のうちの一方、すなわち、稼働中のタップと現在関連付けられていないアーム６１２または６１６を、選択的に位置付けし直す。番号が隣接するタップのみを、次回の移動に選択することができる。たとえば、第１のノッチセレクタアーム６１２は、ノッチ１からノッチ５へ、または、ノッチ１からノッチ１５へではなく、ノッチ１からノッチ３へとシフトすることができる。所望のタップノッチが選択されると、コンピューティングデバイス１０５はスイッチ６２４を動作させて、メイクビフォーブレーク様式で、以前は選択されていなかったノッチセレクタアーム６１２または６１６を新たなタップ位置において選択し、その後、以前に選択されていたアーム６１２および６１６を選択解除し、それによって、第２の所定の一次巻線５５４対二次巻線５５６比が規定される。

図６は、電力分配システム５００（図５に示す）の少なくとも一部分をモニタリングおよび制御するのに使用されるモニタリングおよび制御システム、すなわち、ＳＣＡＤＡシステム２００（図２に示す）とともに使用することができる例示的なシステム状態推定システム７００のブロック図である。例示的な実施形態において、ＯＬＴＣ変圧器５５０（図４および図５に示す）の下流の系統電圧は、限定ではなく、システム状態推定システム７００の実施態様内に常駐しているカルマンフィルタ７０２のような、数学的推定技法を使用して推定される。代替的に、本明細書において記載されているように、システム状態推定システム７００が動作することを可能にする任意の数学的推定技法が使用される。システム状態推定システム７００において実施される推定方法は、カルマンフィルタ７０２の線形予測器において実装されるような定電流（または電力）定式化を伴う線形負荷潮流問題である。

システム状態推定システム７００はまた、複数の入力チャネルを含む入力モジュール７０４をも含む。入力モジュール７０４は、モニタリングセンサ２４０（図２に示す）を含む計装器一式の一部分として電流測定および電圧測定デバイス（図示せず）を使用するＯＬＴＣ変圧器５５０の二次巻線５５６（図５に示す）に近接する電流（または電力）および電圧測定値のようなリアルタイム測定値を受信する第１の入力チャネル７０６を含む。そのようなリアルタイム変圧器電流および電圧測定値は、ＯＬＴＣ変圧器５５０を通じた送電の大きさおよび方向を決定することを容易にする。

入力モジュール７０４はまた、限定ではないが、変圧器５５０を通る測定電流の関数としての、ＯＬＴＣ変圧器５５０の下流にある各バスの平均バス電流の仮定を含む、いくつかのソースからの事前の知識を受信する第２の入力チャネル７０８をも含む。本明細書において使用されるものとしては、「事前」（“ａ ｐｒｉｏｒｉ”）という用語は、理論的演繹、および、純粋に実験に基づいた観測または経験からもたらされる推論、知識、およびデータに関係する、または、それを示す値を指す。また、そのような事前のソースは、たとえば、時刻の関数としての、各バス上の推定負荷値および／または履歴的に記録されている負荷値、ならびに、各バス上の仮定されるリアルタイムＰＶ発電を少なくとも部分的に表す快晴太陽光発電曲線（各々下記にさらに論じる）のような、時刻に関係するファクタを含む。さらに、そのような事前のソースは、負荷消費、すなわち、平均負荷電力消費に関する仮定を含む。

入力モジュール７０４は、電力分配システム５００内のプロセス雑音の共分散データ（Ｑ）を受信する第３の入力チャネル７１０をさらに含み、共分散Ｑは、不確定性評価を容易にするために、所与のバス内の電流が１つの間隔段階から別の間隔段階に変化する尤度をモデル化する。入力モジュール７０４はまた、限定ではないが、ＯＬＴＣ変圧器５５０における電圧および電流の、ＳＣＡＤＡシステム２００からのリアルタイム測定値から予測される雑音を含む、そのような観測される変数の不確定性をモデル化するための、観測変数の共分散データ（Ｒ）を受信する第４の入力チャネル７１２をも含む。共分散データ（Ｒ）はまた、ＯＬＴＣ変圧器５５０の下流における、電力分配システム５００内の個々のバス電流の値について収集される事前の知識を取り巻く不確定性をも含む。

システム状態推定システム７００は、複数の出力チャネルを含む出力モジュール７１４をさらに含む。出力モジュール７１４は、推定システム状態条件、すなわち、検討中の関連するバスの各々の推定バス電流を、たとえば、コンピューティングデバイス１０５（図５に示す）のようなプロセッサに送信する第１の出力チャネル７１６を含み、電流推定値は、各バスの電圧推定値に変換される。例示的な実施形態において、関連するフィーダの端部における臨界電圧の推定値が、タップ切換器６００に対するコマンドを生成するために使用される。出力モジュール７１４はまた、バス電圧の残留不確定性を送信する第２の出力チャネル７１８を含む。そのような値は電力分配システム５００の関連する部分の特定のアドミッタンス、すなわち、インピーダンスの逆数の関数であり、事前電流における不確定性が小さくなるほど、臨界電圧推定における不確定性は小さくなる。

図７は、電力分配システム５００内にある、第１の構成にある例示的な複数の分配バスの概略図である。図８は、事前のバス電流および関連する不確定値を決定するための、複数の分配バス（図７に示す）の事前のバス電流および関連する不確定値の例示的なグラフ図である。図７および図８は、事前のバス電流および電圧を決定し、２つの相対的に単純な例をもたらすために使用される論理およびアルゴリズムの導出の説明を容易にするために与えられている。

上述したように、電力分配システム５００は、中電圧バス５５２（スラックバスとして参照されることがある）およびフィーダのヘッド５２４に結合されているＯＬＴＣ分配変圧器５５０を含む。例示的な実施形態において、ＰＴ５５１が、バス５５２上の電圧を測定し、バス５５２上の基準電圧（ｖ_ref）を表す信号を、コンピューティングデバイス１０５（図１に示す）およびＳＣＡＤＡシステム２００（図２に示す）の少なくとも１つに送信するために、変圧器５５０に近接する中電圧バス５５２に結合されている。バス５５２上の電流を測定し、変圧器５５０の一次側の電流を表す信号ｉ₁（ｔ）をコンピューティングデバイス１０５に送信するための変流器（ＣＴ）７３０が、中電圧バス５５２に結合されている。基準電圧ｖ_refは実質的に一定であると仮定され、スラックバス電流ｉ₁（ｔ）は、変圧器５５０の下流にある負荷およびＤＧ発電によって変化する。例示的な実施形態において、ＤＧ発電は、実質的にＰＶ発電であると仮定される。

また、例示的な実施形態において、電力分配システム５００は、様々なサイズで構成されている複数の負荷５２８およびソーラーＰＶアレイ５３０を含む複数の分配バスを含む給電線区画５２６に結合されているフィーダのヘッド５２４を含む。例示的な実施形態において、５つの分配バス、すなわち、Ｂｕｓ２、Ｂｕｓ３、Ｂｕｓ４、Ｂｕｓ５、およびＢｕｓ６がある。中電圧バス５５２、すなわち、スラックバス５５２はＢｕｓ１であると考えられる。Ｂｕｓ２およびＢｕｓ３のみが負荷５２８を有して示されており、Ｂｕｓ６のみがソーラーＰＶアレイ５３０を有して示されている。具体的に、Ｂｕｓ２は負荷７３４を含み、Ｂｕｓ２は、最大０．０１キロアンペア（ｋＡ）の電流を吸収することができ、Ｂｕｓ３は負荷７３６を含み、Ｂｕｓ３は最大０．０８ｋＡの電流を吸収することができ、Ｂｕｓ６はソーラーＰＶアレイ７３８を含み、ＰＶ発電機７３８は最大で−０．０３ｋＡの電流値を生成することができる。Ｂｕｓ４およびＢｕｓ５上に負荷またはＤＧはない。

さらに、例示的な実施形態において、ＰＴ５５３が、フィーダのヘッド５２４上の電圧を測定し、フィーダのヘッド５２４上の電圧を表す信号ｖ_TC（ｔ）を、コンピューティングデバイス１０５に送信するために、変圧器５５０に近接するフィーダのヘッド５２４に結合されている。フィーダのヘッド５２４上の電流を測定し、変圧器５５０の二次側の電流を表す信号ｉ_TC（ｔ）をコンピューティングデバイス１０５に送信するための変流器（ＣＴ）７３２が、変圧器５５０に近接するフィーダのヘッド５２４に結合されている。実質的に、フィーダのヘッド５２４の下流に電圧および電流測定計装器はない。それゆえ、ｉ番目のバスにおける電圧および電流、すなわち、それぞれｖ_i（ｔ）およびｉ_i（ｔ）は、後述する方法を使用して決定される、すなわち、推測される。

ｉ番目のバスにおける電圧および電流、すなわち、それぞれｖ_i（ｔ）およびｉ_i（ｔ）は、後述する方法、論理、およびアルゴリズムを使用して決定される、すなわち、推測される。時刻ｔにおける複素電圧値ｖ_Uが、未知の電圧値ｖ₂（ｔ），ｖ₃（ｔ），．．．，ｖ_N（ｔ）からなるＮ−１×１行列を表し、Ｎは検討中の最大バス数のバスの識別子の数であり、例示的な実施形態において、この値は、フィーダ端部５３４（図７に示す）にあるＢｕｓ６を表す６である。未知の電圧値は、Ｎ−１×１ベクトル内にまとめられる。

タップ切換変圧器５５０の一次側の中電圧バス５５２、すなわち、スラックバス５５２はＢｕｓ１であると考えられる。その電圧は一定で分かっており、基準電圧ｖ_refとして参照され、以下のように書かれる。

変圧器５５０の二次側の電圧はＢｕｓ２における電圧に等しく、それゆえ、以下によって与えられる。

変圧器５５０を通じて伝送される電流は、すべてのバス電流を合計することによって、すなわち、以下の式によって求められる。

オームの法則によれば、それらのバスおよび変圧器５５０における電圧と電流との間の関係は、以下のように書くことができる。

ここで、ｉ_U（ｔ）＝ｉ₁（ｔ）、すなわち、スラックバス５５２上の電流である。行列Ｙ・,・は、ネットワークの種々の要素間のインピーダンス行列を表す。ブロック行列ｙ_U,Cは、寸法１×１を有し、スカラーであることを強調するために小文字で示されている。ブロック行列

および

は、それぞれ寸法Ｎ−１×１および１×Ｎ−１を有する。それらの変数は、それらがベクトルであることを強調するために、太字の小文字ｙで示されている。ベクトルは列方向に考慮される。列ベクトル

を行ベクトルとして表すために、転置記号が使用される。

タップ切換動作を増強するために、ネットワーク内の現在優勢な電圧レベルが、変圧器５５０における電圧および電流測定値のみを与えられて決定される。それゆえ、本発明においては、ｖ_Uとｉ_Cとの間の関係に関心があり、調整のための臨界電圧を決定するために、ｖ_Uについて解かれる。式（３）および（６）から、Ｙ_C,Uが可逆的であると仮定して、以下のようになる。

それゆえ、式（５）〜（９）から、以下の連立方程式が得られる。

式中、１は、その要素がすべて１である、適切な寸法のベクトルであり、変圧器５５０における測定電圧は、以下のようになる。

以下の制御手法は、サンプリング間隔Δｔを用いる、たとえば、ＣＰＵ２１５およびコンピューティングデバイス１０５（両方とも図２に示す）のような離散時間コントローラを使用する。ｋ番目のサンプリング間隔は、以下のように定義される。

式中、ｔ₀は、サンプリングが開始した時刻である。連続時間変数ｘ（ｔ）を所与として、ｘ（ｔ）のサンプリングされたものがｘ（ｋ）によって示され、すなわち、すべてのｋについて、ｘ（ｋ）＝ｘ（ｔ₀＋ｋΔｔ）である。

すべての間隔ｋにおいて、ネットワーク内のすべてのバスの電圧が法定限度内に制限されるように、適切なタップ位置が選択される。臨界バスは、超過量の電圧パラメータの最大電位が存在する、すなわち、規定の電圧制限の電位違反、たとえば、電圧超過が発生し得る、フィーダヘッドからの最大電圧上昇または降下を有するバスとして定義される。上述したように、臨界バスの規定の電圧制限は少なくとも部分的に、ＯＬＴＣにおける許容可能な電圧範囲／帯域を規定する。

作動時、すなわち、ｔ＝ｔ₀の後、コントローラは、ｖ_TC（ｋ）およびｉ_TC（ｋ）の値を測定するが、異なるバス、すなわち、Ｂｕｓ３〜６における電圧値または電流値に関する情報はない。しかしながら、タップセレクタ６０２（図５に示す）によって正確なタップ位置を選択するためには、すべてのバス電圧、すなわち、ｖ_U（ｋ）または少なくとも臨界バス電圧に関する情報が必要である。式（１０）の連立方程式は、一次方程式のセットを通じてｖ_TC（ｋ）およびｉ_TC（ｋ）をｖ_U（ｋ）に関係付ける。原則的に、そのような連立方程式は、カルマンフィルタ手法によく適している。しかしながら、式（１０）の連立方程式は２つの分かっている変数があるＮ個の一次方程式によって特徴付けられるため、それらのバスにおける電流の値は、ｖ_TC（ｋ）およびｉ_TC（ｋ）のみに基づいて式（１０）から一意に導出することはできない。そのため、Ｎが３よりも大きいとき、この情報は、バスの電流（または電圧）の値を一意に識別するのに十分ではない。

システムが完全に観測可能ではないのを克服するために、最大および最小バス電流値に関する知識を利用することによって、事前電流の値の不確定性を低減することができる。たとえば、接続されている負荷および発電単位の物理的限界に基づいて各バスの可能な電流範囲を規定するために、バス電流に対する制限を最大および最小の許容可能な電流値に設定することができる。そのため、バス電流に対する物理的限界が使用されて、事前電流が構成される。そのような事前電流は、バス電流の実際の値が規定の可能な範囲内に達し、事前情報が確率測度によって表現される、すなわち、より具体的には、カルマンフィルタ７０２（図６に示す）に起因してガウス分布が生成されるという知識に基づいて生成される。そのようなガウス分布を所与として、事前電流は、規定の可能な範囲の中間点に設定される。この事前値を取り巻く不確定性は、可能な電流範囲の幅から導出される。

計算されたバス電流は、カルマンフィルタ７０２によって使用される式（１３）の第１の動的方程式（下記に示す破線よりも上）を使用してモデル化され、測定値ｗ（ｋ）は、測定されている変数の突然の変動が、バス上の電流の突然の変動、または、測定値（ｗ（ｋ））の大きな誤差に起因する尤度を重み付けする。事前電流（ｉ⁰（ｋ））を加え、実際のおよび推定された測定値（ｖ（ｋ））と関連する不確定性を考慮して式（１０）を書き直すと、式（１３）の第２の方程式（下記に示す破線よりも下）が導出される。

式中、Ｉは恒等行列であり、ここで、以下のようになる。

ここで、恒等行列Ｉは破線のボックス内に示されている。ベクトルｗ（ｋ）およびｖ（ｋ）は、それぞれゼロ平均および共分散行列Ｑ（ｋ）およびＲ（ｋ）（両方とも図６に示す）によってガウス分布から引き出されると仮定される独立したプロセス雑音を表す。ベクトルｉ⁰（ｋ）は、バス電流の値の事前の知識を表す。このベクトルの値は、時刻のような追加の知識の使用に基づいてオフラインで計算することができる（さらに後述）。

ベクトルｗ（ｋ）の共分散、すなわちＱ（ｋ）は、所与のバスにおける電流が１つの段階ｋから別の段階へと変化する尤度をモデル化する。ベクトルｖ（ｋ）の共分散、すなわち、Ｒ（ｋ）は、変数ｖ_TC（ｋ）、ｉ_TC（ｋ）およびｉ⁰（ｋ）を取り巻く不確定性をモデル化する。ｖ（ｋ）の最初の２つの要素は、本発明によってｖ_TC（ｋ）およびｉ_TC（ｋ）の実際の測定値から予測される雑音の量を表す。ｖ（ｋ）の他の要素は、事前値ｉ⁰（ｋ）の予測精度をモデル化する（さらに後述）。

「仮想」または「偽の（ｆａｋｅ）」測定変数としての事前電流値を加えることによって、この時点で式（１３）によって記述される連立方程式が観測可能であり、カルマンフィルタ７０２のようなフィルタを使用して、すべてのバスにおける電流を推定することができる。したがって、出力として、カルマンフィルタ７０２は、すべてのバス電流の推定値および関連する共分散または不確定性を生成する。

共分散Ｐ（ｋ）を有する推定バス電流値

を所与として、すべてのバスにおける電圧は、以下のように推定することができる。

また、各電圧推定値の不確定性は以下によって与えられる。

ここで、Ｂは式（８）によって定義され、Ａは式（９）によって定義される。

式（１６）における

によって記述され、第２の出力チャネル７１８を通じて決定されるものとしての電圧推定の不確定性は、変圧器５５０における電流が測定され、段階ｋの推定が完了した後のバス電圧に関する残留不確定性を表す。バス電圧、したがって、バス電圧に関する残留不確定性は、ネットワークの特定のアドミッタンスの関数である。これは、事前電流に関する不確定性が同じであることを所与として、異なる系統ではバス電圧に関して得られる不確定性が異なり得ることを暗示する。バス電圧は、推定バス電流およびネットワークアドミッタンスの関数として得られる（式（１５）参照）。そのため、事前電流における不確定性が小さくなるほど、推定における不確定性は小さくなる。

上述したように、事前電流の可能性のある値は、各バスの上限および下限によって制約される。これらの限界は、最大および最小の許容可能な電流によって、または、物理的限界および気象的限界（両方ともさらに後述）を使用することによって得られ得る。ｉ_C（ｋ）は、ｉ_C（ｋ）の下界を表し、

は上界を表す。すべての間隔ｋにおいて、以下が当てはまる。

事前電流ベクトル

の値は、２つの制限ベクトルの間の平均値として定義される。すなわち、以下のようになる。

式（１７）は、バス電流の有界の一様分布を暗示する。しかしながら、カルマンフィルタ手法は本質的に、非有界ガウス分布を仮定する。したがって、式（１８）によって与えられる電流ベクトルは、事前電流ベクトルを取り巻く不確定性間隔を表す共分散行列Ｒ（ｋ）によるガウス分布の平均として定義される。この不確定性間隔は、ｉ_C（ｋ）の下界すなわちｉ _C（ｋ）およびｉ_C（ｋ）の上界を示す

によって制限される。この趣旨で、ｉ番目のバス電流は、以下によって定義される不確定性を被る。

ここで、Ｒ_i+1,i+1（ｋ）は、共分散行列Ｒの対角要素を表す。

係数は、バス電流の有界の一様分布を、非有界ガウス分布と関係付ける。より具体的には、Ｘσは以下によって与えられる不確定性間隔の２分の１対応すると仮定する。

Ｘの可能な値は２または３であるが、他の係数も使用されてもよい。Ｘ＝３と比較して、Ｘ＝２の値はより広いガウス曲線をもたらし、これは一様分布により近密に類似する。さらに、ｉ_C（ｋ）の値は、Ｘ＝３の場合よりも、Ｘ＝２の場合の方が、限界に近くなる、すなわち、

およびｉ _Cに迫る可能性が高い。それゆえ、ここではＸ＝２の値が使用されることになる。さらに、バス内の電流の間の相関をモデル化するために、非対角要素を行列Ｒ内に含めることができる。これは、たとえば、単純にするために、１の相関が仮定され得るＰＶ電流について行われ得る。１の相関は、互いに近いＰＶパネルによって生成される電力が同じパターンに従うことを暗示する。特定の分配ネットワークとは無関係に、事前電流の不確定性を低減することによって、一般的に、バスにおける推定電圧の不確定性が低減することになる。電流に対する物理的制約および作動時に収集される追加の情報を考慮することによって事前電流の不確定性を低減するための手法が、さらに後述される。

上述したように、図８は、事前のバス電流および関連する不確定値を決定するための、複数の分配バス、すなわち、Ｂｕｓ２、３、および６（図７に示す）の事前のバス電流および関連する不確定値の例示的なグラフ図である。また、上述したように、事前電流ベクトルの間隔は、種々のバスにおける負荷もしくは設置されているＰＶ容量によって課される物理的限界、または、一定の電流を許容するにあたってのネットワークの物理的限界に基づいて定義することができる。加えて、Ｂｕｓ２〜６における電流の不確定性は、さらに、変圧器５５０において測定される値に基づいて制限され得る。

第１の例において、電流ｉ_TC（ｋ）は決定性であり、雑音による影響を受けない。この第１の例において、図７を参照すると、負荷７３４および７３６は、それぞれのＢｕｓ２およびＢｕｓ３のみに設置される。ＰＶ発電機７３８は、Ｂｕｓ６に結合されている。負荷は正の電流値によって特徴付けられ、ＰＶ発電は負の電流値によって特徴付けられる。この例において、ｉ₂（ｋ）≧０、ｉ₃（ｋ）≧０、ｉ₄（ｋ）＝０、ｉ₅（ｋ）＝０、およびｉ₆（ｋ）≦０である。Ｂｕｓ２上の負荷は最大０．０１キロアンペア（ｋＡ）の電流を吸収することができ、Ｂｕｓ３上の負荷は最大０．０８ｋＡの電流を吸収することができる。ＰＶ発電機７３８は、最大で−０．０３ｋＡの電流値を生成することができる。変圧器５５０において測定されるリアルタイム電流ｉ_TC（ｋ）は、−０．０３ｋＡである。電流に対する制約に起因して、電流の唯一の許容可能な組み合わせは、ｉ₁（ｋ）＝０、ｉ₂（ｋ）＝０、ｉ₆（ｋ）＝−０．０３ｋＡである。この導出される電流配分は固有であり、推定電流を取り巻く不確定性はない。

図８は、変圧器５５０における測定電流の関数としての、推測バス電流を表す第１のグラフ８０２を含む。グラフ８０２は、０．０２ｋＡずつの増分で−０．０４ｋＡから０．０８ｋＡまで延伸する、システム状態推定システム７００によって推定されるものとしての事前電流ベクトル

を表すｙ軸８０４を含む。グラフ８０２はまた、０．０２ｋＡずつの増分で−０．０４ｋＡから０．１ｋＡまで延伸する、変圧器５５０における測定電流ｉ_TC（ｋ）を表すｘ軸８０６をも含む。グラフ８０２は、Ｂｕｓ２曲線８０８と、Ｂｕｓ３曲線８１０と、Ｂｕｓ６曲線８１２とをさらに含む。Ｂｕｓ４および５は、０ｋＡの確定した電流値を有し、曲線を有しない。

図８はまた、変圧器５５０における測定電流の関数としての、推測バス電流の推測される不確定性を表す第２のグラフ８２２をも含む。グラフ８２２は、事前電流ベクトル

（グラフ８０２に示す）の、システム状態推定システム７００によって推定されるものとしての不確定性Ｒ（ｋ）を表すｙ軸８２４を含む。ｙ軸８２４は、０．００５ｋＡずつの増分で０ｋＡから０．０４ｋＡまで延伸する。グラフ８２２はまた、０．０２ｋＡずつの増分で−０．０４ｋＡから０．１ｋＡまで延伸する、変圧器５５０における測定電流ｉ_TC（ｋ）を表すｘ軸８２６をも含む。ｘ軸８２６は、ｘ軸８０６と共線的である。グラフ８２２は、Ｂｕｓ２曲線８２８と、Ｂｕｓ３曲線８３０と、Ｂｕｓ６曲線８３２とをさらに含む。Ｂｕｓ４および５は、０ｋＡの確定した電流値を有し、曲線を有しない。グラフ８０２および８２２はまた、それぞれ、−０．０３ｋＡの、変圧器５５０における測定リアルタイム電流ｉ_TC（ｋ）を表す破線８３６および８３８をも含む。曲線８０８、８１０、および８１２は、それぞれ、ｉ₁（ｋ）＝０、ｉ₂（ｋ）＝０、ｉ₆（ｋ）＝−０．０３ｋＡを示し、曲線８２８、８３０、および８３２は０の不確定性を示す。それゆえ、−０．０３ｋＡの推定されるＢｕｓ６電流値は、等価なリアルタイムの「仮想」または「偽の」測定電流として使用されて、分かっているシステムアドミッタンスに基づく線形計算を通じてＢｕｓ６上の関連する臨界電圧が同様に推定されて、その後、そのリアルタイム推定臨界電圧が入力として使用されて適切なタップ位置が決定される。

第２の例において、第１の例と同様に、電流ｉ_TC（ｋ）は決定性であり、雑音による影響を受けない。この第２の例において、再び図７を参照すると、負荷は、それぞれのＢｕｓ２およびＢｕｓ３のみに設置される。ＰＶ発電機７３８は、Ｂｕｓ６に結合されている。負荷は正の電流値によって特徴付けられ、ＰＶ発電は負の電流値によって特徴付けられる。この例において、ｉ₂（ｋ）≧０、ｉ₃（ｋ）≧０、ｉ₄（ｋ）＝０、ｉ₅（ｋ）＝０、およびｉ₆（ｋ）≦０である。Ｂｕｓ２上の負荷は最大０．０１ｋＡの電流を吸収することができ、Ｂｕｓ３上の負荷は最大０．０８ｋＡの電流を吸収することができる。ＰＶ発電機７３８は、最大で−０．０３ｋＡの電流値を生成することができる。変圧器５５０において測定されるリアルタイム電流ｉ_TC（ｋ）は、０．０４ｋＡである。この場合、Ｂｕｓ３がいくらかの電流を消費していることは明らかであるが、電流消費の正確な値は分からず、しかし、少なくともいくらかの電流消費はあるため、ｉ₃（ｋ）の許容可能な値の範囲は、［０（ｋＡ），０．０８（ｋＡ）］の元の間隔よりも小さい。

変圧器５５０における一定の値の測定リアルタイム電流を所与として、各バスの最小および最大の可能な電流値が決定される。この問題は、２つの別個の線形最適化問題として定式化される。バスｊにおける最小電流は、以下のように書かれる。

同様に、バスｉにおける最大許容電流は、以下のように書くことができる。

この最適化ルーチンによって、ｉ_TCに依存するｉ _Cおよび

がもたらされる。これを式（１８）および（１９）に代入することによって、

および共分散行列Ｒが与えられる。結果としてもたらされる事前値

およびネットワークのｉ_TCの関数としてのそれらの関連する不確定性が、図８においてそれぞれ破線８４６および８４８によって示されている。この第２の例について、０．０４ｋＡの測定されているｉ_TCは、Ｂｕｓ２、３および６についてそれぞれ概ね０．００５ｋＡ、０．０５ｋＡ、および−０．０１５ｋＡの事前電流

をもたらす。また、この第２の例について、これらの電流は、Ｂｕｓ２、３および６についてそれぞれ概ね０．０１ｋＡ、０．０４ｋＡ、および０．０３ｋＡの異なる重みの不確定性と関連付けられる。したがって、０．０４ｋＡの測定されているｉ_TCについて、Ｂｕｓ３の電流は、

±１／２（対応する不確定性）、すなわち、０．０５ｋＡ±［（０．０４ｋＡ）／２］の範囲内にあり得る。それゆえ、Ｂｕｓ３および０．０４ｋＡの測定されているｉ_TCについて、たとえば、このｉ_TC依存性が導入される結果として、事前電流の可能な間隔サイズが、ｉ_TC依存性を有しない［０ｋＡ，０．０８ｋＡ］から、ｉ_TC依存性を有する［０．０３ｋＡ，０．０７ｋＡ］へと低減する。それゆえ、分かっているシステムアドミッタンスの推定と併せて、バスの推定の不確定性を含む電流間隔が低減することによって、ＯＬＴＣ変圧器５５０の制御のための電圧帯域幅が相対的により広くなり、それによって、タップ切換動作がより少なくなる。

上記図７および図８に記載されている例は、オンロードタップ切換器変圧器５５０の許容可能な電圧範囲、すなわち帯域幅を、Ｂｕｓ２〜６の各々を通じて伝送される電流の計算される値の関数として定義することを説明している。代替的に、オンロードタップ切換器変圧器５５０の許容可能な電圧範囲は、Ｂｕｓ２〜６の各々を通じて伝送される電力の計算される値の関数として調整される。

図９は、事前のバス電流および関連する不確定値を決定するための、複数の分配バス、すなわち、Ｂｕｓ２〜６（図７に示す）に使用することができる、快晴曲線９５２および夏季の曇りの日の測定ＰＶプロファイル９５４の例示的なグラフ図９５０である。グラフ９５０は、０．１ｐｕずつの増分で０．０ｐｕから１．０ｐｕまで延伸するＰＶ電力毎単位（ｐｕ）を表すｙ軸９５６を含む。グラフ９５０はまた、３時間ずつの増分で１日２４間とした００：００（地方時で真夜中）から００：００（地方時で真夜中）まで延伸する、時間単位の時刻を表すｘ軸９５８をも含む。

この例について、図９に示されているものとしての、夏季の曇りの日のＰＶプロファイル９５４が使用された。ｉ_TC依存性を導入することによって事前の不確定性は制限されるが、推定における不確定性は、日光の変動に起因して全日を通じて依然として非常に大きい。具体的には、ソーラーＰＶアレイ７３８のようなＰＶパネルについて、事前の不確定性をさらに制限することが可能である。たとえば、特定のバスのみにおいてＰＶ発電機が接続されており、かつこの場合に、そのＰＶ発電機から電流が常に流れ出ていることが分かっている場合、ＰＶ発電の値は夜間は０になり、１日あたりの最大発電は、設置されているＰＶ容量および太陽の位置によって制約されることになる。この情報は、共分散行列Ｒの適切な値およびｉ⁰（ｋ）の予測値をより良好に特定するのに使用することができる、そのバスの電流に対する、時間にとともに変動する制約をもたらす。

一般に、各バス電流（または電力）に対するそれぞれの時間とともに変動する制約は、ＰＶパネルのいわゆる快晴曲線および最大定格に基づいて決定することができる。これらの情報要素の両方は分かっていると仮定され、不確定性による影響を受けない。快晴曲線は、ＰＶプラントの発電容量を限定する。この曲線は、一年のうちの毎日についてすべてのＰＶプラントについて、とりわけ、それらの地理的位置、傾斜、ＰＶ電力定格の関数として求めることができる。したがって、ｉ_TC依存性に加えて、第３の時間依存次元が導入される。夏季の曇りの日のＰＶプロファイル９５４と比較した、そのような快晴曲線９５２の一例が図９に示されている。曲線９５４に示されている、生成されるＰＶ電力は一般的に、快晴曲線９５２によって与えられる限界を下回る。

快晴曲線９５２によって導入される時間依存性は、基本的に式（２１）および（２２）における

の値を変化させる。夏季、照射が最高値に達する日の真昼時、太陽の位置が最高点にあるときに、最大のＰＶ発電が可能である。この時点において、曲線は、図８に示す曲線と正確に同じになる。しかしながら、実際には、これらの曲線はその日の瞬間毎に、かつ、その年の日毎に異なる。

晴れた日の真昼時あたりのＢｕｓ６に接続されているＰＶプラントの事前電流および関連する不確実性の時間およびｉ_TCに依存する事前曲線（図示せず）は、図９に示す快晴曲線９５２によるほぼ最大のＰＶ発電が可能であることを示す。さらに、ＰＶプラントの事前電流の間隔サイズが、さらに低減される。この効果は、朝および夜間に特に明瞭である。たとえば、図７を参照すると、午前４：００の早朝にｉ_TC＝０．０４ｋＡの電流を測定するとき、事前のＰＶ電流は、不確定性なしに０ｋＡである。ｉ_TCのみに依存する事前電流間隔は概ね［０ｋＡ，０．０３ｋＡ］であることが分かっており、約−０．０１５ｋＡの事前電流（図８参照）は、約０．０３ｋＡの不確定性と関連付けられる。それゆえ、事前電流の間隔サイズは、０．０３ｋＡからゼロへと低減された。対照的に、真昼の間のこの時間依存性の効果は、推定不確定性がそれほど大きくは低減しないことを示す。ＰＶ発電はこの時間の間にその最大値に近くなり得、時間依存性を有する事前情報がｉ_TCのみに依存する事前電流に非常に類似するようになるため、この効果が予測される。しかしながら、上述したように、事前値の不確定性、したがって、推定の不確定性は、早朝および夜間には大きく低減される。

いくつかの実施形態において、システム状態推定システム７００は、Ｂｕｓ２〜６の各々の電圧の第１の推定値を生成するようにさらに構成されている。これらの第１の電圧推定値は、実質的に、ＯＬＴＣ変圧器５５０を通じた測定電流伝送に基づく。加えて、これらの第１の電圧推定値は、ＯＬＴＣ変圧器５５０における各測定電流または電力潮流の最悪の場合を仮定しており、関連するフィーダにおける最悪の場合の電圧降下および電圧上昇の仮定に基づく。たとえば、真夜中でさえ、最大のＰＶ電力ステーションの最悪の場合の電圧上昇が仮定される。これらの最悪の場合の仮定は、ＯＬＴＣ変圧器５５０における許容可能な電圧帯域幅の範囲を限定し、これによって、遠隔フィーダ端部、すなわち、臨界バスにおける電圧を、機器パラメータおよび／または規制要件に十分に余裕をもって維持するのを容易にするための、不要なタップ切換動作がもたらされる場合がある。対照的に、システム状態推定システム７００は、同じくＯＬＴＣ変圧器５５０を通じた測定電流伝送に加えて、たとえば、限定ではなくカルマンフィルタを使用した確率的フィルタリング技法にも基づいて、Ｂｕｓ２〜６の各々の電圧の第２の推定値を生成するようにさらに構成されている。

システム状態推定システム７００は、第１の電圧推定値と第２の電圧推定値とを比較するようにさらに構成されている。第２の電圧推定値がＢｕｓ２〜６の各々の電圧のより楽観的な推定を与える場合、ＯＬＴＣ変圧器５５０における許容可能な電圧帯域幅に対する限定は、他の様態で、最悪の場合の仮定が使用された場合よりも広く、それによって、不要なタップ切換動作の回数が低減される。代替的に、第２の電圧推定値が、Ｂｕｓ２〜６の各々の電圧のより悲観的な推定を与える、すなわち、第２の電圧推定値が、最悪の場合の仮定に基づく第１の電圧推定値よりも不良である場合、ＯＬＴＣ変圧器５５０における許容可能な電圧帯域幅に対する限定は、第１の電圧推定値、すなわち、最悪の場合と一致するように生成される。

本明細書において記載されているような、電力分配システム内のオンロードタップ切換（ＯＬＴＣ）変圧器内に組み込まれているタップ切換器の上述した制御方式は、知られている制御システムのいくつかの欠陥を克服し、そのような分配システム上の電圧を調整するためのコスト効率的な方法を提供する。具体的には、本明細書において記載されている実施形態は、ＯＬＴＣ変圧器における許容可能な電圧帯域が、タップ切換器を通る測定電力潮流または電流の伝送によって示されるものとしての現在のネットワーク状態に基づいて連続的に調整される、可変帯域幅を有する知られている制御方式に代わるものであり、そのような知られている方式は、ＯＬＴＣ変圧器における各それぞれの測定電流または電力潮流値について、関連するフィーダにおける最悪の場合の電圧降下および電圧上昇を仮定する。これによって、不要なタップ切換動作がもたらされる。より詳細には、現在のネットワーク状態のより現実的で正確な近似に達するために、追加の情報が使用される。実際の負荷情報、時刻データ、および快晴日データのような情報が、送電系統における現在の負荷需要および発電の事前値を生成するために使用される。そのような事前値は、同じく計算される不確定性を含む。事前値に関連するそのような不確定性は、上述した情報を使用することによって制約される。これらの事前値および関連する不確定性、ならびにＯＬＴＣを通じた測定電流または電力潮流に基づいて、ネットワーク内の各バスにおける電流が推定され、これらの推定電流およびそのような推定バス電流の不確定性（すなわち、共分散）に基づいて、フィーダの端部における臨界電圧を推測することを含め、関連する推定電圧不確定性を伴うネットワーク内の各バスにおける電圧が推定される。事前電流における不確定性が小さくなるほど、バス電圧推定における不確定性は小さくなる。これらの電圧推定値およびそれらの不確定性が使用されて、タップ切換器における許容可能な電圧帯域が計算される。この推定手法は、基本可変帯域幅手法において行われるような、最悪の場合を不変に仮定するよりも、優勢なネットワーク状態の正確な割り当てを得ることを可能にする。フィーダシステム、それゆえタップ切換器を通る電力潮流または電流をより正確に推定することによって、制限の緩和が促進される。これによって、ＯＬＴＣ変圧器における許容可能な電圧範囲が広がり、タップ切換動作をより少なくすることにつながる。

それゆえ、本明細書において記載されている実施形態は、もっとも知られているタップ切換器制御システムと比較してタップ切り換えを低減しながら、電圧を動的かつ適応的に調整し、それによって、負荷および分散発電（ＤＧ）における急速な変動に起因する可変電気的条件にかかわらず、変圧器の下流のフィーダ上での円滑で安定した電圧制御が促進される。タップ切り換えの回数が低減することによって、タップ切換器の耐用寿命の延長が促進され、配電ネットワーク上での電圧の調整が改善する。

本明細書において記載されている方法、システム、および装置の例示的な技術的効果は、以下のうちの少なくとも１つを含む。（ａ）タップ切換器を介した電力潮流に依存し、したがって、現在のネットワーク状態の関数としてタップ切換器における許容可能な電圧範囲を調整し、それによって、負荷および分散発電の急速な変動に起因する様々な電気的条件にかかわりなく、ＯＬＴＣ変圧器の下流にあるフィーダ上での円滑で安定した電圧制御を容易にする、適応的で可変のタップ切換器制御方式を提供する。（ｂ）分配変圧器の下流にあるフィーダ上の電圧を調整するのに使用されるタップ切換器の数を実質的に低減する。（ｃ）タップ切換器の数を実質的に制限し、それによって、タップ切換器の耐用寿命を延長し、維持コストを低減する。および、（ｄ）時刻および快晴データのような追加の情報を活用して、系統の現在の負荷需要および発電に関する事前値を決定し、それによって、タップ切換変圧器における測定値からフィーダの端部における臨界電圧を推測することを含め、ネットワーク内の各バスにおける電圧を推定する。

分配変圧器の下流にある顧客負荷に電力を伝送するための電力分配システム、ならびにそのようなシステムおよびデバイスを動作させる方法の例示的な実施形態は、本明細書において記載されている特定の実施形態に限定されず、むしろ、システムの構成要素および／または方法のステップは、本明細書において記載されている他の構成要素および／またはステップから独立して別個に利用することができる。たとえば、方法はまた、電力伝送を必要とする他のシステムおよび関連する方法と組み合わせて使用することもでき、本明細書において記載されている伝送および分配システムおよび方法のみとともに実践されるようには限定されない。むしろ、例示的な実施形態は、たとえば、限定ではなく、遠隔地域および産業施設における分配システムのような、電力を伝送し、受け取るように現在構成されている多くの他の伝送応用形態に関連して実施および利用することができる。

本発明の様々な実施形態の特定の特徴がいくつかの図面に示されており、他の図面には示されていない場合があるが、これは便宜上のものにすぎない。本発明の原理によれば、図面の任意の特徴は、任意の他の図面の任意の特徴との組み合わせにおいて参照および／または特許請求され得る。

いくつかの実施形態は、１つまたは複数の電子またはコンピューティングデバイスを使用することを含む。そのようなデバイスは一般的に、汎用中央処理装置（ＣＰＵ）、グラフィックスプロセッシングユニット（ＧＰＵ）、マイクロコントローラ、縮小命令セットコンピュータ（ＲＩＳＣ）プロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラム可能論理回路（ＰＬＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、デジタル信号処理（ＤＳＰ）デバイス、および／または、本明細書において記載されている機能を実行することが可能な任意の他の回路もしくは処理デバイスのような、プロセッサ、処理デバイス、またはコントローラを含む。本明細書に記載する方法は、限定ではないが、記憶デバイスおよび／またはメモリデバイスを含む、コンピュータ可読媒体内で具現化される実行可能命令として符号化することができる。そのような命令は、処理デバイスによって実行されると、処理デバイスに、本明細書に記載する方法の少なくとも一部分を実施させる。上記の例は例示にすぎず、したがって、決してプロセッサおよび処理デバイスという用語の定義および／または意味を限定するようには意図されていない。

本明細書は最良の形態を含む実施形態を開示し、さらに、任意のデバイスまたはシステムを作成および使用すること、ならびに任意の組み込まれた方法を実施することを含む、当業者が実施形態を実践することを可能にする実施例を使用している。本開示の特許可能な範囲は特許請求の範囲によって画定され、当業者が着想する他の実施例を含んでもよい。そのような他の実施例は、それらが特許請求の範囲の文言と異ならない構造要素を有する場合に、またはそれらが特許請求の範囲の文言との十分な差違を有しない等価な構造要素を含む場合に、特許請求の範囲内に入ることが意図される。

最後に、代表的な実施態様を以下に示す。
［実施態様１］
複数の一次巻線（５５４）および複数の二次巻線（５５６）を含むオンロードタップ切換（ＯＬＴＣ）変圧器（５５０）であり、上記一次巻線の少なくとも一部分および上記二次巻線の少なくとも一部分は、互いに誘導結合されている、オンロードタップ切換（ＯＬＴＣ）変圧器（５５０）と、
上記複数の一次巻線のうちの少なくとも１つに結合されており、上記複数の二次巻線のうちの少なくとも１つに結合されている少なくとも１つのオンロードタップ切換器（６００）であり、上記少なくとも１つのオンロードタップ切換器は、互いに誘導結合されている上記一次巻線の上記少なくとも一部分および上記二次巻線の上記少なくとも一部分を調整するように選択的に構成可能である、少なくとも１つのオンロードタップ切換器（６００）と、
上記ＯＬＴＣ変圧器に結合されている複数のバス（２〜６）であり、上記複数のバスは、上記ＯＬＴＣ変圧器の下流に位置付けられている、複数のバス（２〜６）と、
上記少なくとも１つのオンロードタップ切換器に結合されている少なくとも１つのプロセッサ（１１５）であり、上記少なくとも１つのプロセッサは、上記複数のバスの各バスを通じて伝送される電力および電流のうちの１つの事前値に基づいて推定されるものとしての、上記複数のバスのうちの少なくとも１つのバスの推定電圧値の関数として、上記オンロードタップ切換器の電圧帯域幅を調整するように構成されており、電力および電流のうちの１つの事前値は、実質的に、上記オンロードタップ切換器を通る測定電力および測定電流伝送のうちの１つに基づく、少なくとも１つのプロセッサ（１１５）と
を備える、電力システム（５００）。
［実施態様２］
上記プロセッサ（１１５）は、
上記複数のバス（２〜６）の上記各バスを通じて伝送される電力および電流のうちの１つの事前値、ならびに
上記複数のバスのうちの上記少なくとも１つのバスの推定電圧値
のうちの１つまたは複数に関連する不確定値を生成するようにさらに構成されている、実施態様１に記載の電力システム（５００）。
［実施態様３］
上記プロセッサ（１１５）は、上記複数のバス（２〜６）のうちの上記各バスについて、事前値に関する、
上方電力パラメータおよび下方電力パラメータ、ならびに
上方電流パラメータおよび下方電流パラメータ
のうちの１つを生成するようにさらに構成されている、実施態様１に記載の電力システム（５００）。
［実施態様４］
上記プロセッサ（１１５）は、快晴太陽放射データおよび時刻データのうちの１つまたは複数によって、上記複数のバス（２〜６）のうちの上記各バスを通じて伝送される電力および電流のうちの１つの事前値を生成するようにさらに構成されている、実施態様１に記載の電力システム（５００）。
［実施態様５］
上記プロセッサ（１１５）は、快晴太陽放射データおよび時刻データのうちの１つまたは複数によって、上記複数のバス（２〜６）のうちの上記各バスを通じて伝送される電力および電流のうちの１つの事前値の不確定値を生成するようにさらに構成されている、実施態様４に記載の電力システム（５００）。
［実施態様６］
上記プロセッサ（１１５）は、上記複数のバス（２〜６）のうちの上記各バスの電圧の推定値を生成するようにさらに構成されている、実施態様１に記載の電力システム（５００）。
［実施態様７］
上記プロセッサ（１１５）は、上記オンロードタップ切換器の調整されている電圧帯域幅に少なくとも部分的に基づいて、上記少なくとも１つのオンロードタップ切換器（６００）に対するタップ位置コマンドを生成するようにさらに構成されている、実施態様６に記載の電力システム（５００）。
［実施態様８］
上記プロセッサ（１１５）は、
上記複数のバス（２〜６）の上記各バスの電圧の第１の推定値を生成することであって、第１の電圧推定値は実質的に、上記複数のバスの上記各バスの最悪の場合の電圧降下および電圧上昇の仮定に基づく、第１の推定値を生成することと、
上記複数のバスの上記各バスの電圧の第２の推定値を生成することであって、第２の電圧推定値は、事前値に基づいて推定されるものとしての上記複数のバスの上記各バスの推定電圧値である、第２の推定値を生成することと、
第１の電圧推定値と第２の電圧推定値とを比較することと
を行うようにさらに構成されている、実施態様６に記載の電力システム（５００）。
［実施態様９］
オンロードタップ切換（ＯＬＴＣ）変圧器（５５０）のタップ切換器（６００）であって、ＯＬＴＣ変圧器は、複数の一次巻線（５５４）および複数の二次巻線（５５６）を含み、ＯＬＴＣ変圧器は、複数のタップ（６１８）をさらに含み、複数のタップの各タップは、複数の一次巻線および複数の二次巻線のうちの少なくとも１つの異なる部分に結合されており、ＯＬＴＣ変圧器は、ＯＬＴＣ変圧器の下流にある複数のバス（２〜６）に結合されており、上記タップ切換器は、
上記複数のタップの一部分に選択的に係合するように構成されているタップ選択デバイス（６０２）と、
上記タップ選択デバイスに結合されている駆動デバイス（６２０）と、
上記駆動デバイスに結合されている少なくとも１つのプロセッサ（１１５）であり、上記少なくとも１つのプロセッサは、複数のバスの各バスを通じて伝送される電力および電流のうちの１つの事前値に基づいて推定されるものとしての、複数のバスのうちの少なくとも１つのバスの推定電圧値の関数として、上記オンロードタップ切換器の電圧帯域幅を調整するように構成されており、電力および電流のうちの１つの事前値は、実質的に、ＯＬＴＣ変圧器を通る測定電力および測定電流伝送のうちの１つに基づく、少なくとも１つのプロセッサ（１１５）と
を備える、タップ切換器（６００）。
［実施態様１０］
上記プロセッサ（１１５）は、
複数のバス（２〜６）の各バスを通じて伝送される電力および電流のうちの１つの事前値、ならびに
複数のバスのうちの少なくとも１つのバスの推定電圧値
のうちの１つまたは複数に関連する不確定値を生成するようにさらに構成されている、実施態様９に記載のタップ切換器（６００）。
［実施態様１１］
上記プロセッサ（１１５）は、上記複数のバス（２〜６）のうちの上記各バスについて、事前値に関する、
上方電力パラメータおよび下方電力パラメータ、ならびに
上方電流パラメータおよび下方電流パラメータ
のうちの１つを生成するようにさらに構成されている、実施態様９に記載のタップ切換器（６００）。
［実施態様１２］
上記プロセッサ（１１５）は、快晴太陽放射データおよび時刻データのうちの１つまたは複数によって、複数のバス（２〜６）のうちの各バスを通じて伝送される電力および電流のうちの１つの事前値を生成するようにさらに構成されている、実施態様９に記載のタップ切換器（６００）。
［実施態様１３］
上記プロセッサ（１１５）は、快晴太陽放射データおよび時刻データのうちの１つまたは複数によって、複数のバス（２〜６）のうちの各バスを通じて伝送される電力および電流のうちの１つの事前値の不確定値を生成するようにさらに構成されている、実施態様１０に記載のタップ切換器（６００）。
［実施態様１４］
上記プロセッサ（１１５）は、複数のバス（２〜６）のうちの各バスの電圧の推定値を生成するようにさらに構成されている、実施態様９に記載のタップ切換器（６００）。
［実施態様１５］
上記プロセッサ（１１５）は、上記オンロードタップ切換器の調整されている電圧帯域幅に少なくとも部分的に基づいて、上記タップ切換器に対するタップ位置コマンドを生成するようにさらに構成されている、実施態様１４に記載のタップ切換器（６００）。
［実施態様１６］
上記プロセッサ（１１５）は、
複数のバス（２〜６）の各バスの電圧の第１の推定値を生成することであって、第１の電圧推定値は実質的に、複数のバス（２〜６）の各バスの最悪の場合の電圧降下および電圧上昇の仮定に基づく、第１の推定値を生成することと、
複数のバス（２〜６）の各バスの電圧の第２の推定値を生成することであって、第２の電圧推定値は、事前値に基づいて推定されるものとしての複数のバス（２〜６）の各バスの推定電圧値である、第２の推定値を生成することと、
第１の電圧推定値と第２の電圧推定値とを比較することと
を行うようにさらに構成されている、実施態様１４に記載のタップ切換器（６００）。
［実施態様１７］
電力分配システムの少なくとも一部分上の電圧を調整する方法であって、電力分配システムは、複数の一次巻線および複数の二次巻線を含む少なくとも１つのオンロードタップ切換（ＯＬＴＣ）変圧器と、複数の一次巻線と複数の二次巻線との間の誘導結合を調整するように構成されているタップ切換器とを含み、タップ切換器は、少なくとも１つのプロセッサを含み、ＯＬＴＣ変圧器は、ＯＬＴＣ変圧器の下流にある複数のバスに結合されており、上記方法は、
ＯＬＴＣ変圧器（５５０）を通じて伝送される電力潮流および電流のうちの１つを測定するステップと、
二次巻線付近の電圧を測定するステップと、
少なくとも１つのプロセッサ（１１５）によって、複数のバスの各バスを通じて伝送される電力および電流のうちの１つの事前値に基づいて推定されるものとしての、複数のバスのうちの少なくとも１つのバスの推定電圧値の関数として、タップ切換器の電圧帯域幅を調整するステップであって、電力および電流のうちの１つの事前値は、実質的に、ＯＬＴＣ変圧器を通る測定電力および測定電流伝送のうちの１つに基づく、調整するステップと
を含む、方法。
［実施態様１８］
少なくとも１つのプロセッサ（１１５）によって、複数のバスの各バスを通じて伝送される電力および電流のうちの１つの計算されている値と関連付けられる不確定値を生成するステップをさらに含む、実施態様１７に記載の方法。
［実施態様１９］
少なくとも１つのプロセッサ（１１５）によって、複数のバスのうちの各バスについて、事前値に関する、
上方電力パラメータおよび下方電力パラメータ、ならびに
上方電流パラメータおよび下方電流パラメータ
のうちの１つを生成するステップをさらに含む、実施態様１７に記載の方法。
［実施態様２０］
少なくとも１つのプロセッサ（１１５）によって、快晴太陽放射データおよび時刻データのうちの１つまたは複数によって、複数のバスのうちの各バスを通じて伝送される電力および電流のうちの１つの事前値を生成するステップをさらに含む、実施態様１７に記載の方法。
［実施態様２１］
少なくとも１つのプロセッサ（１１５）によって、快晴太陽放射データおよび時刻データのうちの１つまたは複数によって、複数のバスのうちの各バスを通じて伝送される電力および電流のうちの１つの事前値の不確定値を生成するステップをさらに含む、実施態様２０に記載の方法。
［実施態様２２］
少なくとも１つのプロセッサ（１１５）によって、複数のバスのうちの各バスの電圧の推定値を生成するステップをさらに含む、実施態様１７に記載の方法。
［実施態様２３］
少なくとも１つのプロセッサ（１１５）によって、タップ切換器の調整されている電圧帯域幅に少なくとも部分的に基づいて、タップ切換器に対するタップ位置コマンドを生成するステップをさらに含む、実施態様２２に記載の方法。
［実施態様２４］
少なくとも１つのプロセッサ（１１５）によって、複数のバスの各バスの電圧の第１の推定値を生成するステップであって、第１の電圧推定値は実質的に、複数のバスの各バスの最悪の場合の電圧降下および電圧上昇の仮定に基づく、第１の推定値を生成するステップと、
少なくとも１つのプロセッサ（１１５）によって、複数のバスの各バスの電圧の第２の推定値を生成するステップであって、第２の電圧推定値は、事前値に基づいて推定されるものとしての複数のバスの各バスの推定電圧値である、第２の推定値を生成するステップと、
第１の電圧推定値と第２の電圧推定値とを比較するステップと
をさらに含む、実施態様２２に記載の方法。

１０５ コンピューティングデバイス
１１０ メモリデバイス
１１５ プロセッサ
１２０ 提示インターフェース
１２５ ユーザ
１３０ ユーザ入力インターフェース
１３５ 通信インターフェース
２００ 監視制御データ収集（ＳＣＡＤＡ）システム
２１５ 中央処理装置（ＣＰＵ）
２２０ 他のデバイス
２２５ 通信ネットワーク
２３０ 第１のオペレータ
２３５ 第２のオペレータ
２４０ モニタリングデバイス
２４５ 入力チャネル
３００ 電力ネットワーク
４００ 発電および送電部分
４０２ 発電所
４０３ 送電系統
４０４ 超高電圧送電系統
４０６ 高電圧送電系統
４０８ 工場
５００ 電力分配システム
５０２ 低ワット数消費者
５０４ 中ワット数消費者
５０６ 分散発電機
５０８ 都市型発電所
５１０ ソーラーファーム
５１２ ウィンドファーム
５２０ ｙ軸
５２２ ｘ軸
５２４ フィーダのヘッド（低電圧フィーダバス）
５２６ 給電線区画
５２８ 負荷
５３０ ソーラーＰＶアレイ
５３２ 計器用変圧器（ＰＴ）
５３４ フィーダ端部
５５０ 中電圧−低電圧（ＭＶ／ＬＶ）ＯＬＴＣ分配変圧器
５５１ 計器用変圧器（ＰＴ）
５５２ 中電圧バス（スラックバス）
５５３ 計器用変圧器（ＰＴ）
５５４ 一次（高電圧）巻線
５５６ 二次（低電圧）巻線
５５８ 順方向矢印
５６０ 逆方向矢印
６００ オンロードタップ切換器
６０２ タップセレクタ
６０４ 外側接触部分
６０６ 内側接触部分
６０８ 電線管
６０９ 電線管
６１０ 半径方向外側ノッチ
６１２ 第１のノッチセレクタアーム
６１４ 半径方向内側ノッチ
６１６ 第２のノッチセレクタアーム
６１８ 複数のＯＬＴＣ変圧器タップ
６２０ モータ
６２２ タップ選択アーム
６２４ スイッチ
７００ システム状態推定システム
７０２ カルマンフィルタ
７０４ 入力モジュール
７０６ 第１の入力チャネル
７０８ 第２の入力チャネル
７１０ 第３の入力チャネル
７１２ 第４の入力チャネル
７１４ 出力モジュール
７１６ 第１の出力チャネル
７１８ 第２の出力チャネル
７３０ 変流器
７３２ 変流器
Ｂｕｓ２ 第２の分配バス
Ｂｕｓ３ 第３の分配バス
Ｂｕｓ４ 第４の分配バス
Ｂｕｓ５ 第５の分配バス
Ｂｕｓ６ 第６の分配バス
７３４ 負荷
７３６ 負荷
７３８ ソーラーＰＶアレイ
８０２ グラフ
８０４ ｙ軸
８０６ ｘ軸
８０８ Ｂｕｓ２曲線
８１０ Ｂｕｓ３曲線
８１２ Ｂｕｓ６曲線
８２２ グラフ
８２４ ｙ軸
８２８ ｘ軸
８３０ Ｂｕｓ２曲線
８３１ Ｂｕｓ３曲線
８３２ Ｂｕｓ６曲線
８３６ 破線
８３８ 破線
８４６ 破線
８４８ 破線
９５０ グラフ
９５２ 快晴曲線
９５４ ＰＶプロファイル
９５６ ｙ軸
９５８ ｘ軸

Claims (15)

1. 複数の一次巻線（５５４）および複数の二次巻線（５５６）を含むオンロードタップ切換（ＯＬＴＣ）変圧器（５５０）であり、前記一次巻線の少なくとも一部分および前記二次巻線の少なくとも一部分は、互いに誘導結合されている、オンロードタップ切換（ＯＬＴＣ）変圧器（５５０）と、
   前記複数の一次巻線のうちの少なくとも１つに結合されており、前記複数の二次巻線のうちの少なくとも１つに結合されている少なくとも１つのオンロードタップ切換器（６００）であり、前記少なくとも１つのオンロードタップ切換器は、互いに誘導結合されている前記一次巻線の前記少なくとも一部分および前記二次巻線の前記少なくとも一部分を調整するように選択的に構成可能である、少なくとも１つのオンロードタップ切換器（６００）と、
   前記ＯＬＴＣ変圧器に結合されている複数のバス（２〜６）であり、前記複数のバスは、前記ＯＬＴＣ変圧器の下流に位置付けられている、複数のバス（２〜６）と、
   前記少なくとも１つのオンロードタップ切換器に結合されている少なくとも１つのプロセッサ（１１５）であり、前記少なくとも１つのプロセッサは、前記複数のバスの各バスを通じて伝送される電力および電流のうちの１つの事前値に基づいて推定されるものとしての、前記複数のバスのうちの少なくとも１つのバスの推定電圧値の関数として、前記オンロードタップ切換器の電圧帯域幅を調整するように構成されており、前記電力および電流のうちの１つの事前値は、実質的に、前記オンロードタップ切換器を通る測定電力および測定電流伝送のうちの１つに基づく、少なくとも１つのプロセッサ（１１５）と
   を備える、電力システム（５００）。
2. 前記プロセッサ（１１５）は、
   前記複数のバス（２〜６）の前記各バスを通じて伝送される前記電力および電流のうちの１つの事前値、ならびに
   前記複数のバスのうちの前記少なくとも１つのバスの前記推定電圧値
   のうちの１つまたは複数に関連する不確定値を生成するようにさらに構成されている、請求項１記載の電力システム（５００）。
3. 前記プロセッサ（１１５）は、前記複数のバス（２〜６）のうちの前記各バスについて、前記事前値に関する、
   上方電力パラメータおよび下方電力パラメータ、ならびに
   上方電流パラメータおよび下方電流パラメータ
   のうちの１つを生成するようにさらに構成されている、請求項１記載の電力システム（５００）。
4. 前記プロセッサ（１１５）は、快晴太陽放射データおよび時刻データのうちの１つまたは複数によって、前記複数のバス（２〜６）のうちの前記各バスを通じて伝送される前記電力および電流のうちの１つの事前値を生成するようにさらに構成されている、請求項１記載の電力システム（５００）。
5. 前記プロセッサ（１１５）は、前記快晴太陽放射データおよび時刻データのうちの１つまたは複数によって、前記複数のバス（２〜６）のうちの前記各バスを通じて伝送される前記電力および電流のうちの１つの事前値の不確定値を生成するようにさらに構成されている、請求項４記載の電力システム（５００）。
6. 前記プロセッサ（１１５）は、前記複数のバス（２〜６）のうちの前記各バスの電圧の推定値を生成するようにさらに構成されている、請求項１記載の電力システム（５００）。
7. 前記プロセッサ（１１５）は、前記オンロードタップ切換器の前記調整されている電圧帯域幅に少なくとも部分的に基づいて、前記少なくとも１つのオンロードタップ切換器（６００）に対するタップ位置コマンドを生成するようにさらに構成されている、請求項６記載の電力システム（５００）。
8. 前記プロセッサ（１１５）は、
   前記複数のバス（２〜６）の前記各バスの電圧の第１の推定値を生成することであって、前記第１の電圧推定値は実質的に、前記複数のバスの前記各バスの最悪の場合の電圧降下および電圧上昇の仮定に基づく、第１の推定値を生成することと、
   前記複数のバスの前記各バスの電圧の第２の推定値を生成することであって、前記第２の電圧推定値は、前記事前値に基づいて推定されるものとしての前記複数のバスの前記各バスの推定電圧値である、第２の推定値を生成することと、
   前記第１の電圧推定値と前記第２の電圧推定値とを比較することと
   を行うようにさらに構成されている、請求項６記載の電力システム（５００）。
9. オンロードタップ切換（ＯＬＴＣ）変圧器（５５０）のタップ切換器（６００）であって、前記ＯＬＴＣ変圧器は、複数の一次巻線（５５４）および複数の二次巻線（５５６）を含み、前記ＯＬＴＣ変圧器は、複数のタップ（６１８）をさらに含み、前記複数のタップの各タップは、前記複数の一次巻線および前記複数の二次巻線のうちの少なくとも１つの異なる部分に結合されており、前記ＯＬＴＣ変圧器は、前記ＯＬＴＣ変圧器の下流にある複数のバス（２〜６）に結合されており、前記タップ切換器は、
   前記複数のバスの一部分に選択的に係合するように構成されているタップ選択デバイス（６０２）と、
   前記タップ選択デバイスに結合されている駆動デバイス（６２０）と、
   前記駆動デバイスに結合されている少なくとも１つのプロセッサ（１１５）であり、前記少なくとも１つのプロセッサは、前記複数のバスの各バスを通じて伝送される電力および電流のうちの１つの事前値に基づいて推定されるものとしての、前記複数のバスのうちの少なくとも１つのバスの推定電圧値の関数として、前記オンロードタップ切換器の電圧帯域幅を調整するように構成されており、前記電力および電流のうちの１つの事前値は、実質的に、前記ＯＬＴＣ変圧器を通る測定電力および測定電流伝送のうちの１つに基づく、少なくとも１つのプロセッサ（１１５）と
   を備える、タップ切換器（６００）。
10. 前記プロセッサ（１１５）は、
    前記複数のバス（２〜６）の各バスを通じて伝送される前記電力および電流のうちの１つの事前値、ならびに
    前記複数のバスのうちの前記少なくとも１つのバスの前記推定電圧値
    のうちの１つまたは複数に関連する不確定値を生成するようにさらに構成されている、請求項９記載のタップ切換器（６００）。
11. 前記プロセッサ（１１５）は、前記複数のバス（２〜６）のうちの前記各バスについて、前記事前値に関する、
    上方電力パラメータおよび下方電力パラメータ、ならびに
    上方電流パラメータおよび下方電流パラメータ
    のうちの１つを生成するようにさらに構成されている、請求項９記載のタップ切換器（６００）。
12. 前記プロセッサ（１１５）は、快晴太陽放射データおよび時刻データのうちの１つまたは複数によって、前記複数のバス（２〜６）のうちの各バスを通じて伝送される前記電力および電流のうちの１つの事前値を生成するようにさらに構成されている、請求項９記載のタップ切換器（６００）。
13. 前記プロセッサ（１１５）は、前記快晴太陽放射データおよび時刻データのうちの１つまたは複数によって、前記複数のバス（２〜６）のうちの各バスを通じて伝送される前記電力および電流のうちの１つの事前値の不確定値を生成するようにさらに構成されている、請求項１０記載のタップ切換器（６００）。
14. 前記プロセッサ（１１５）は、前記複数のバス（２〜６）のうちの各バスの電圧の推定値を生成するようにさらに構成されている、請求項９記載のタップ切換器（６００）。
15. 前記プロセッサ（１１５）は、前記オンロードタップ切換器の前記調整されている電圧帯域幅に少なくとも部分的に基づいて、前記タップ切換器に対するタップ位置コマンドを生成するようにさらに構成されている、請求項１４記載のタップ切換器（６００）。