JP2019115182A - 配電自動化システムの親局装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 配電線系統の停電／欠相箇所を分岐線単位で局所的に特定することのできる配電自動化システムの親局装置を提供する。【解決手段】 配電線を分岐線単位に細分化した情報と、配電網と電気需要設備間に設けられるスマートメータの位置情報を、親局装置１と配電業務総合支援システム２で連係して利用可能に構成し、スマートメータ７から送信される位置情報付きの停電／欠相情報に基づき停電／欠相箇所を分岐線単位で特定する。【選択図】 図１

Description

本発明は、配電線系統の停電／欠相箇所を局所的に判定する装置に関する。

配電自動化システムは、配電線系統に設置された子局と営業所に設置された親局装置を通信線で結び、遠隔監視による系統状態の早期把握や、遠隔制御による系統運転業務の省力化および業務効率化を実現している。また、配電線系統に故障（地絡や断線等）が発生した場合は、子局のリレー機能によって電源側より順次送電し、故障区間を自動的に検出して切り離すことができる。

上記故障区間切離し制御は、例えば、図４に示す配電線系統の４区で故障が発生した場合、Ａ変電所で故障を検出し、配電線用遮断器（ＦＣＢ）を開放することで一旦、全区間が停電する。

その後、一定時間経過後にＦＣＢが投入されることで、１区が送電される。次に、２区に接続する区分開閉器が設定時限後に投入され２区が送電される。これを順送動作という。

以降、この順送動作が負荷側の区間で行われるが、故障区間（４区）に送電した際、Ａ変電所で再度故障区間を検出し、ＦＣＢを再度開放する。このとき、４区電源側の区分開閉器の子局は、区分開閉器の投入直後の停電を検出し、区分開閉器の開放状態を保持（開放ロック）する。

開放された状態のＦＣＢは一定時間経過後に再度投入され、前記順送動作によって３区まで送電されるが、開放ロックによって４区へは送電されない。

その後、故障区間（４区）より負荷側の区間（健全停電区間）は、親局によって連係開閉器が投入されることによって、Ｂ変電所から送電される。Ｂ変電所からの送電に対しても前述と同様の動作が実行されることにより、停電区間の最小化（４区のみ）を図ることができる（例えば、非特許文献１参照）。

愛知電機技報Ｎｏ．３２（２０１１）第４頁〜１１頁

然るに、上述した配電自動化システムにおいては、故障区間の特定が開閉器区間単位でしか判定できず、その範囲が広範囲であった。そのため、作業員が現地に赴き、故障区間を目視等によって確認するには長時間を要し、その負担も大きかった。

本発明は、上記問題点を解決するものであり、配電線系統の故障（停電／欠相）区間の特定を局所的に行うことのできるシステムを提供するものである。

請求項１記載の発明は、配電線を分岐線単位に細分化した情報と、配電網と電気需要設備の境界に設けられたスマートメータの位置情報を、電力会社の営業所に設置した配電業務総合支援システムと親局装置で連係して利用可能に構成し、前記スマートメータから送信される停電／欠相情報から、停電／欠相箇所を分岐線単位で検出可能に構成したことに特徴を有する。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の親局装置において、故障区間の判定、切離し、および健全区間への送電制御は開閉器区間単位で行い、停電／欠相箇所の特定は前記分岐線単位で行うことに特徴を有する。

請求項１記載の発明によれば、配電線系統の停電／欠相箇所を局所的に特定できるので、故障個所の復旧に要する時間を短縮できる。

請求項２記載の発明によれば、故障区間の判定、切離し、および健全区間への送電制御は従来の配電自動化システムと同様に開閉器区間単位で行うので、停電／欠相箇所の特定機能を既存のシステムに組み込みやすい。

本発明の親局装置と他機器との連係関係を示すブロック図である。 本発明の親局装置の停電／欠相箇所判定方法を説明する配電線系統図である。 本発明の親局装置のディスプレイ上に表示される系統モデルを示す図である。 従来の故障区間切離し制御方法を説明する配電線系統図である。

以下、本発明の実施の形態を図１により説明する。図１は系統運転を行う親局装置１と他機器との連係を示すブロック図である。２は親局装置１とともに電力会社の各営業所３に設置される配電業務総合支援システムであり、設備データや系統データなどを一元管理しており、親局装置１の系統運転に必要なデータを作成して、親局装置１に連係している。

４は各営業所３に設置される親局装置１同士を連係する広域連係サーバ装置であり、電力会社の支店５に設置されている。６は図示しない変圧器柱等に設置され、スマートメータ７を制御管理するスマートメータ制御管理システムである。なお、当該システム６はＥＴＭ（イベントトポロジー管理システム）６ａと連係基盤６ｂから構成されている。

スマートメータ７は、家庭やオフィス、工場などにおける電気需要設備と配電網との境界に設置されており、本発明では、設置点における停電／欠相情報をスマートメータ制御管理システム６に送信する役割を果たす。

図１のシステム構成において、スマートメータ７が停電／欠相情報をスマートメータ７の位置情報（以下、ＢＭデータという）を付してスマートメータ制御管理システム６に送信すると、スマートメータ制御管理システム６は、ＥＴＭ６ａによって停電分析（何処の変圧器柱単位で停電／欠相故障が発生したかの分析）を行う。当該停電分析の結果は、各スマートメータ７から変圧器柱単位で停電／欠相情報を集約するので、一台のスマートメータ７から停電／欠相情報を収集する場合と比較して分析結果の信頼度を高めることができる。

前記分析結果は電力会社の支店５に設置した広域連係サーバ装置４に送信される。分析結果の広域連係サーバ装置４への送信は、停電分析の結果、停電／欠相の状態（有無と別）が変わった場合に行われる。

なお、停電／欠相イベント（停電／欠相の発生／復帰）が所定時間内に一定件数（例えば、１万件／２分）を超えた場合は、前記停電分析を停止するために、その旨を広域連係サーバ装置４に通知する。これは、スマートメータ制御管理システム６による停電分析が追い付かないためである。

広域連係サーバ装置４はスマートメータ制御管理システム６から受信した分析結果を電力会社の各営業所３に設置された親局装置１に転送する。

親局装置１は受信した分析結果と、同営業所３に設置される配電業務総合支援システム２から受信した配電線を分岐線単位に細分化した情報、およびＢＭデータから、配電線系統の停電／欠相箇所を分岐線単位で検出する。

図２に本発明の親局装置１が配電業務総合支援システム２と連係する配電系統データを示す。図２では、従来の開閉器区間（以下、ＡＳ区間という）単位で構築されていた配電系統モデルが分岐線単位に変更されている。ここで、分岐線とは、両端をＦＣＢ／ＡＳ／境界柱／分岐点／末端で囲まれた区間のことをいう。

図２において分岐線は区間１〜区間６まで存在し、区間１は開閉器Ａと分岐点１で囲まれた区間である。区間２は分岐点１と分岐点２で囲まれた区間であり、区間３は分岐点２と開閉器Ｂで囲まれた区間である。区間４は分岐点１と末端で囲まれた区間であり、区間５は分岐点２と末端で囲まれた区間、区間６は開閉器Ｂと末端で囲まれた区間である。

前述した分岐点１は分岐点１ａと１ｂが同一座標で重なっており、分岐点２は分岐点２ａと２ｂが同一座標で重なっている。

各区間１〜区間６には停電／欠相情報を図１に示すスマートメータ制御管理システム６に送信するスマートメータ７が配置されている。

そして、区間４で故障（停電／欠相）が発生すると、区間４のスマートメータ７が図１に示すスマートメータ制御管理システム６に停電／欠相情報を送信する。スマートメータ制御管理システム６が当該停電／欠相情報をもとに前述した停電分析を行い、停電／欠相状態に変化があった場合は、図１に示す広域連係サーバ装置４に、当該停電分析結果を変圧器柱単位に集約して送信する。

広域連係サーバ装置４は当該停電分析結果を親局装置１に転送し、親局装置１は配電業務総合支援システム２と連係して、停電／欠相箇所が区間４であると局所的に判定する。

判定結果は、図３に示す系統モデルとして親局装置１のディスプレイ上に表示される。図２の系統モデルは、分岐線単位の接続（点線の矢印部分）が、スマートメータ７の停電／欠相情報を表示するときに使用される。

他方、ＡＳ区間単位の接続（実線の矢印部分）は、充停電設定（故障区間の判定、切離し、および健全区間への送電制御）処理に使用される。故障区間が図２に示す区間４である場合は、開閉器Ａと開閉器Ｂが開放され、故障区間（区間１〜区間６）の切り離しが行われる。

以上説明したように、本発明では、従来ＡＳ区間単位でしか特定できなかった故障個所を分岐線単位で特定することができるので、復旧作業に要する時間および負担を軽減することができる。

また、充停電設定は従来どおりＡＳ区間単位で行うので、上記故障個所の特定機能を既存システムへの影響を少なくして導入することができる。

本発明は、配電自動化システムに利用可能である。

１ 親局装置
２ 配電業務総合支援システム
３ 営業所
４ 広域連係サーバ装置
５ 支店
６ スマートメータ制御管理システム
６ａ ＥＴＭ（イベントトポロジー管理システム）
６ｂ 連係基盤
７ スマートメータ

Claims (2)

1. 配電線を分岐線単位に細分化した情報と、配電網と電気需要設備の境界に設けられたスマートメータの位置情報を、電力会社の営業所に設置した配電業務総合支援システムと連係して利用可能に構成し、前記スマートメータから送信される停電／欠相情報から、停電／欠相箇所を分岐線単位で検出可能に構成したことを特徴とする配電自動化システムの親局装置。
2. 故障区間の判定、切離し、および健全区間への送電制御は、開閉器区間単位で行い、停電／欠相箇所の特定は前記分岐線単位で行うことを特徴とする請求項１記載の配電自動化システムの親局装置。

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