JP2019176586A - Tree-structure power distribution system voltage distribution calculating device, method, and program - Google Patents

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Abstract

To enable utilization of the technical assets and program assets of the existing voltage calculating method, and enable handling of different load characteristics including distributed power sources and handling of an SVR, etc., that performs voltage control for voltage management.SOLUTION: Load currents of respective nodes of a tree-structure distribution system are calculated from load characteristic and values voltages given to the respective nodes (S102). Next, the load currents of the nodes are allocated as branch currents of master nodes corresponding to the nodes (S103), and the branch current allocated to the parent node of each of the nodes is sequentially added to the branch current of the parent node in the descending order of the node levels of the nodes (S104). Next, the voltage of each of the nodes is sequentially calculated from the voltage of the master node of the node, the branch node, and a line impedance, in the ascending order of the node levels of the nodes (S105), and whether or not the voltage of each of the nodes is converged is determined (S106). When the voltage of each of the nodes is not converged, the process is repeated. When the voltage of each of the nodes is converged, the voltages of the nodes are outputted as a power distribution system voltage distribution.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、木構造(放射状)の配電系統電圧分布計算装置、方法およびプログラムに関し、特に、現状の電圧計算法の技術的資産やプログラム資産を活用でき、また、需要家が使用する分散電源を含む異なる負荷特性値を取り扱うことができ、さらに、電圧管理のための電圧制御を行うSVR(Step Voltage Regulator)などの電圧調整装置を取り扱うことができるようにした木構造の配電系統電圧分布装置、方法およびプログラムに関する。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to a tree structure (radial) distribution system voltage distribution calculation apparatus, method and program, and in particular, it can utilize the technical assets and program assets of the current voltage calculation method, and can provide a distributed power source used by consumers. A tree-structured distribution system voltage distribution device capable of handling different load characteristic values, including a voltage regulator such as an SVR (Step Voltage Regulator) that performs voltage control for voltage management, It relates to a method and a program.

特許文献1には、配電系統において、木構造(放射状)の構造を活用した短時間で実行可能な潮流計算装置が記載されている。この潮流計算装置では、流出有効電力と無効電力などを上流の先頭ノードから下流の末端ノードまで計算(前進計算)し、末端ノードでの流出電力はないという前提で、末端から上流側へ流出有効電力と無効電力の誤差量を修正(後進計算)するようにして、木構造の配電系統を対象にして潮流計算を行う。この手法は、電力を潮流とする方式であり、N−R法を配電系統用に発展させたDist Flow法を基礎としている。Dist Flow法については、非特許文献1に記載されている。   Patent Document 1 describes a power flow calculation device that can be executed in a short time using a tree structure (radial) structure in a power distribution system. This tidal current calculation device calculates outflow active power, reactive power, etc. from the upstream head node to the downstream end node (forward calculation), assuming that there is no outflow power at the end node, the outflow effective from the end to the upstream side By correcting the amount of error between power and reactive power (reverse calculation), the power flow is calculated for a tree-structured distribution system. This method is a method in which electric power is used as a power flow, and is based on the Dist Flow method in which the NR method is developed for a distribution system. The Dist Flow method is described in Non-Patent Document 1.

非特許文献1には、FD2法として電流を潮流とする配電系統の潮流計算の手法が記載されている。この手法では、偏微分行列を用いるニュートン・ラフソン法で上位の変電所からの電流と線路インピーダンスにより末端から順に電圧を算出する。   Non-Patent Document 1 describes a power flow calculation method for a distribution system using a current as a power flow as the FD2 method. In this method, the voltage is calculated in order from the end by the current from the upper substation and the line impedance by the Newton-Raphson method using the partial differential matrix.

特開平8−214458号公報(特許第3312522号)JP-A-8-214458 (Patent No. 3321522)

大吉亘 森啓之:「放射状配電系統における新しい電力潮流計算」,電学論B,126巻3号 pp290−296,2006年Hiroyuki Daikichi Hiroyuki Mori: “New Power Flow Calculation in Radial Power Distribution Systems”, Electrical Engineering B, Vol. 126, No. 3, pp 290-296, 2006 田中将 上村敏 小林広武:「センサー開閉器情報に基づく配電系統の電圧推定法」,電中研研究報告R04011,pp1−20,平成17年10月 (財)電力中央研究所Masaru Tanaka, Satoshi Uemura, Hirotake Kobayashi: “Method for Estimating Voltage of Distribution System Based on Sensor Switch Information”, Research Report R04011, pp1-20, October 2005, Central Research Institute of Electric Power Industry

非特許文献2に記載されている現状の電圧管理の手法では、この手法は、変電所や系統に設置されているセンサー機能付開閉器で計測された送出電圧と電流を活用し、電流を主体とした線路インピーダンスによる電圧降下量を計算し、その積み上げで各地点の電圧を算定するものであり、電流が順潮流方向にのみ流れることを前提とするものであるので、非特許文献2,pp1−2に記載されているように、分散電源などが導入された逆潮流には適用できない。
特許文献1に記載されている潮流計算装置は、潮流を電力量として処理するものであり、負荷特性値も電力量として取り扱われる。配電線に近年多く接続されている分散電源も電力量として取り扱われるため、ここでは、配電線においても電力を潮流として潮流計算を行う。
In the current voltage management method described in Non-Patent Document 2, this method uses the transmission voltage and current measured by a switch with sensor function installed in a substation or system, and mainly uses the current. The voltage drop amount due to the line impedance is calculated, and the voltage at each point is calculated by accumulating the voltage drop, and it is assumed that the current flows only in the forward power flow direction. As described in -2, it cannot be applied to reverse power flow in which a distributed power source is introduced.
The power flow calculation device described in Patent Document 1 processes power flow as electric energy, and load characteristic values are also handled as electric energy. Since distributed power sources that have been connected to the distribution lines in recent years are also handled as the amount of power, the power flow is calculated here using the power as the power flow.

非特許文献1pp292-293に記載されているFD2法の潮流計算の手法では、偏微分行列を用いるニュートン・ラフソン法で末端から順に電圧を算出するので、収束の行列計算が複雑になるという
課題がある。
In the power flow calculation method of the FD2 method described in Non-Patent Document 1pp292-293, the voltage is calculated in order from the end by the Newton-Raphson method using a partial differential matrix, so the problem that the matrix calculation of convergence becomes complicated is there.

運用上、現状の配電系統の電圧計算法を活かした逆潮流に適用できる手法があれば、現状の電圧計算法の技術的資産およびプログラム資産を活用できるので、非常に有効である。   In terms of operation, if there is a method that can be applied to the reverse power flow utilizing the current voltage calculation method of the distribution system, the technical assets and program assets of the current voltage calculation method can be utilized, which is very effective.

また、配電系統は直接需要家と直結しており、その需要家が使用する負荷の負荷特性は、負荷の種類により異なるので、それらの異なる負荷特性への対応が望まれる。   In addition, the power distribution system is directly connected to consumers, and the load characteristics of the loads used by the consumers differ depending on the type of load, so it is desired to cope with these different load characteristics.

図9は、負荷の種類により負荷特性が異なることを示す。図9に示すように、配電線により電力が供給されている需要家で使用されている負荷の負荷特性は、例えば、電熱器、電球照明、進相コンデンサなどの定インピーダンス特性、アーク灯、電気メッキ装置、蛍光灯、水銀灯などの定電流特性、誘導電動機、インバータエアコン、TV、分散電源などの定電力特性などと、異なる3種類の負荷特性があり、さらに、充放電を行う蓄電池を含む分散電源を電力量として取り扱うことや電流源としての電源を取り扱う必要があるかも知れない。つまり、負荷特性値としては5つの特性を取り扱う必要がある。   FIG. 9 shows that load characteristics differ depending on the type of load. As shown in FIG. 9, load characteristics of loads used by consumers who are supplied with electric power by distribution lines include, for example, constant impedance characteristics such as electric heaters, light bulb lighting, and phase advance capacitors, arc lamps, electric There are three types of load characteristics, such as constant current characteristics such as plating equipment, fluorescent lamps, mercury lamps, and constant power characteristics such as induction motors, inverter air conditioners, TVs, and distributed power supplies. It may be necessary to handle the power source as an amount of power or the power source as a current source. That is, it is necessary to handle five characteristics as load characteristic values.

また、潮流計算を行うノードや配電線の所定区間などの電圧管理を行う箇所においては、1つの負荷特性だけでなく、上記5つの負荷特性のうちの複数の負荷特性を持つ場合もある。したがって、1つのノードで1つの負荷特性を取り扱うだけでは十分でなく、1つのノードで上記の5つの異なった複数の負荷特性を取り扱えるようにすることが望まれる。   In addition, at a location where voltage management is performed, such as a node where power flow is calculated and a predetermined section of a distribution line, there are cases where not only one load characteristic but also a plurality of load characteristics among the above five load characteristics. Therefore, it is not sufficient to handle only one load characteristic at one node, and it is desirable to be able to handle the above five different load characteristics at one node.

さらに、配電線での命題である電圧管理のための電圧制御を行うSVR(Step Voltage Regulator)などの電圧調整装置や、充電や放電といった複数の機能を有する蓄電池装置なども考慮して潮流計算を行うことができるようにすることが望ましい。   In addition, the power flow calculation is performed in consideration of voltage regulators such as SVR (Step Voltage Regulator) that performs voltage control for voltage management, which is a proposition in distribution lines, and storage battery devices that have multiple functions such as charging and discharging. It is desirable to be able to do so.

本発明の目的は、上記課題を解決し、現状の電圧計算法の技術的資産やプログラム資産を活用でき、また、需要家が使用する分散電源を含む異なる負荷特性、さらに電圧管理のための電圧制御を行うSVR(Step Voltage Regulator)などの電圧調整装置を取り扱うことができるようにした木構造の配電系統電圧分布装置、方法およびプログラムを提供することにある。   The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, to make use of the technical assets and program assets of the current voltage calculation method, different load characteristics including distributed power sources used by consumers, and voltage for voltage management. It is an object of the present invention to provide a tree-structured distribution system voltage distribution apparatus, method, and program capable of handling a voltage regulator such as an SVR (Step Voltage Regulator) that performs control.

上記課題を解決するため、本発明の木構造の配電系統電圧分布計算装置は、各ノードに対して与えられた電圧および負荷特性値から各ノードの負荷電流を計算する負荷電流計算手段と、各ノードの負荷電流を当該ノードの親ノードとの枝電流として割り当てる割当手段と、ノードレベルの高い順のノードから、当該ノードの親ノード間の枝に割り当てられた枝電流を当該親ノードの枝電流に順次加算する枝電流計算手段と、ノードレベルの低い順のノードから、当該ノードの親ノードの電圧と枝電流と枝に与えられた線路インピーダンスとから各ノードの電圧を順次計算する電圧計算手段と、各ノードの電圧が収束したか否かを判定する収束判定手段を備え、各ノードの電圧が収束していないと判定された場合には、前記電圧計算手段により計算された各電圧を各ノードに与えて前記負荷電流計算手段からの処理を繰り返し実行し、各ノードの電圧が収束したと判定された場合には、前記電圧計算手段により計算された各ノードの電圧を配電系統電圧分布として出力することを特徴としている。   In order to solve the above problems, a tree-structured distribution system voltage distribution calculation apparatus according to the present invention includes a load current calculation means for calculating a load current of each node from a voltage and a load characteristic value given to each node, Allocation means for allocating a load current of a node as a branch current with the parent node of the node, and a branch current allocated to a branch between the parent nodes of the node from nodes in descending order of the node level. Branch current calculation means for sequentially adding to the node, and voltage calculation means for sequentially calculating the voltage of each node from the node in the order of lower node level from the voltage of the parent node of the node, the branch current, and the line impedance given to the branch And a convergence determining means for determining whether or not the voltage at each node has converged, and when it is determined that the voltage at each node has not converged, the voltage calculating means Each calculated voltage is applied to each node, and the process from the load current calculation unit is repeatedly executed. When it is determined that the voltage of each node has converged, each node calculated by the voltage calculation unit is The voltage is output as a distribution system voltage distribution.

また、本発明の木構造の配電系統電圧分布計算装置は、さらに、木構造で構成される配電系統の根ノードに予め与える基準電圧や各ノードに予め与えられる負荷特性値や各枝に予め与えられる線路インピーダンスおよび前記収束判定手段での判定基準を入力する入力手段と、配電系統の接続形態と各ノードのノードレベル、各ノードの負荷特性値と線路インピーダンス、各ノードに与える初期電圧、前記収束判定手段での判定基準、前記各手段での計算および判定とお の途中および最終の計算結果および判定結果を記憶する記憶手段と、配電系統電圧分布の結果を表示する表示部と、配電系統電圧分布計算装置全体を制御する制御手段を備えることを特徴としている。   In addition, the tree-structured distribution system voltage distribution calculation apparatus of the present invention further provides a reference voltage given in advance to a root node of a distribution system constituted by a tree structure, a load characteristic value given beforehand to each node, and given to each branch in advance. Input means for inputting the line impedance to be determined and the determination criterion in the convergence determination means, the connection form of the distribution system and the node level of each node, the load characteristic value and line impedance of each node, the initial voltage applied to each node, and the convergence Judgment criteria in the judging means, storage means for storing calculation results and judgments in the respective means and the final calculation results and judgment results, a display unit for displaying the results of the distribution system voltage distribution, and the distribution system voltage distribution A control means for controlling the entire computing device is provided.

また、本発明の木構造の配電系統電圧分布計算装置は、各ノードに対して与えられる負荷特性値が、複素電力値で与られる定電力特性、複素インピーダンス値で与えられる定インピーダンス特性、複素電流値で与えられる定電流特性、電源特性として複素電力値で与えられる定電力電源特性および複素電流値で与えられる定電流電源特性の5つの負荷特性値のうちの少なくとも何れか1つの、あるいは負荷特性値なしであり、前記負荷電流計算手段は、複数の負荷特性値が与えられノードについての負荷電流を各負荷特性値から計算される各負荷電流の合計として当該ノードの負荷電流を計算することを特徴としている。   Also, the tree-structured distribution system voltage distribution calculation device of the present invention is such that the load characteristic value given to each node is a constant power characteristic given by a complex power value, a constant impedance characteristic given by a complex impedance value, a complex current A constant current characteristic given by a value, a constant power supply characteristic given by a complex power value as a power supply characteristic, and at least one of five load characteristic values given by a complex current value, or a load characteristic The load current calculation means calculates the load current of the node as a sum of the load currents calculated from the load characteristic values given a plurality of load characteristic values. It is a feature.

また、本発明の木構造の配電系統電圧分布計算装置は、前記収束判定手段が、前記電圧計算手段により計算された各ノードの電圧とそれより前に計算された各ノードの電圧との変化幅、前記負荷電流計算手段により計算された各ノードの負荷電流とそれより前に計算された各ノードの負荷電流との変化幅または前記枝電流計算手段により計算された各ノードの枝電流とそれより前に計算された各ノードの枝電流との変化幅が所定の閾値より小さくなったとき、または、各ノードの電圧、各ノードの負荷電流または各ノードの枝電流と所定の設定値との誤差が所定の閾値より小さくなったとき、あるいは、予め与えられた負荷特性値と同じノードの電圧と負荷電流とから計算される負荷特性値との誤差が所定の閾値より小さくなったとき、各ノードの電圧が収束したと判定することを特徴としている。   Also, the tree-structured distribution system voltage distribution calculation device of the present invention is characterized in that the convergence determination means has a change width between the voltage of each node calculated by the voltage calculation means and the voltage of each node calculated before that. , The change width of the load current of each node calculated by the load current calculation means and the load current of each node calculated before that, or the branch current of each node calculated by the branch current calculation means and the When the change width with the branch current of each node calculated previously becomes smaller than a predetermined threshold, or the error between the voltage of each node, the load current of each node or the branch current of each node and a predetermined set value When the error becomes smaller than the predetermined threshold or when the error between the load characteristic value calculated from the voltage and load current at the same node as the load characteristic value given in advance becomes smaller than the predetermined threshold, Voltage of de is and judging to have converged.

また、本発明の木構造の配電系統電圧分布計算装置は、前記枝電流計算手段が、各ノードをレベルの高い順にソートし、最も高いレベルのノードからレベルの低いノードの順に各枝電流を計算することを特徴としている。   Also, in the tree-structured distribution system voltage distribution calculation device according to the present invention, the branch current calculation means sorts the nodes in descending order of level, and calculates the branch currents from the highest level node to the lowest level node. It is characterized by doing.

また、本発明の木構造の配電系統電圧分布計算装置は、前記電圧計算手段が、各ノードをレベルの低い順にソートし、最も低いレベルのノードからレベル高いノードの順に各電圧を計算することを特徴としている。   In the tree-structured power distribution system voltage distribution calculation device according to the present invention, the voltage calculation means sorts the nodes in order from the lowest level and calculates the voltages in the order from the lowest level node to the higher level node. It is a feature.

さらに、本発明の木構造の配電系統電圧分布計算装置は、電圧調整装置を、一対のノード間に挿入された対親ノード、対子ノードおよび前記対親ノードと前記対子ノードの間の枝で表し、前記対子ノードに電圧調整の変圧比αを設定し、前記枝に線路インピーダンスの代わりに前記電圧調整装置の配電線に直列に挿入される直列インピーダンスを設定し、対親ノードに負荷特性値の代わりに前記電圧調整装置の線間に挿入される並列インピーダンスを設定し、前記負荷電流計算手段は、前記対子ノードの負荷電流を零とし、前記対親ノードの負荷電流を前記並列インピーダンスで計算し、前記割当手段は、前記対親ノードの親ノードの枝電流として前記並列インピーダンスにより計算された負荷電流を割り当て、前記枝電流計算手段は、前記対親ノードの枝電流を、前記対子ノードの枝電流と変圧比αから、(対親ノードの枝電流)=α・(対子ノードの枝電流)で計算し、また、前記親ノードの枝電流を、対親ノードの負荷電流と枝電流から、(親ノードの枝電流)=(対親ノードの負荷電流)+(対親ノードの枝電流)で計算し、前記電圧計算手段は、前記対子ノードの電圧を、前記直列インピーダンスと前記対親ノードの枝電流と前記対親ノードの電圧と変圧比αから、(対子ノードの電圧)=α・{(対親ノードの電圧)−(前記直列インピーダンス)・(対親ノードの枝電流)}で計算することを特徴としている。   Furthermore, the tree-structured power distribution system voltage distribution calculation device according to the present invention includes a voltage adjustment device including a parent node inserted between a pair of nodes, a child node, and a branch between the parent node and the child node. The voltage adjustment transformation ratio α is set in the pair node, the series impedance inserted in series in the distribution line of the voltage adjustment device is set in the branch instead of the line impedance, and the load is set in the pair node. A parallel impedance inserted between lines of the voltage regulator is set instead of a characteristic value, and the load current calculation means sets the load current of the pair node to zero and sets the load current of the pair node to the parallel The allocation means calculates the load current calculated by the parallel impedance as the branch current of the parent node of the parent node, and the branch current calculation means The branch current of the parent node is calculated from the branch current of the child node and the transformation ratio α by (branch current of the parent node) = α · (branch current of the child node), and the branch of the parent node The current is calculated from the load current and branch current of the parent node by (branch current of parent node) = (load current of parent node) + (branch current of parent node), and the voltage calculating means The voltage of the paired node is calculated from the series impedance, the branch current of the paired parent node, the voltage of the paired parent node, and the transformation ratio α (voltage of the paired node) = α · {(voltage of the paired parent node) − (The series impedance) · (the branch current of the parent node)}.

なお、本発明は、木構造の配電系統電圧分布計算装置としてだけでなく、木構造の配電系統電圧分布計算方法、コンピュータ・プログラムとしても実現することができものである。   The present invention can be realized not only as a tree-structured distribution system voltage distribution calculation device but also as a tree-structured distribution system voltage distribution calculation method and computer program.

従来技術の潮流計算では、電力を潮流として処理し、負荷特性や線路損失も電力として取り扱うので、その切り分けが困難であるが、本発明では,木構造の配電系統の潮流計算の潮流を電力でなく電流とすることにより、負荷特性を電流で示すことができ、線路損失を線路インピーダンスと電流による電圧の増減として分離して示すことができる。また、現状の電圧計算法の技術的およびプログラム資産を活用できる。   In the power flow calculation of the prior art, power is processed as power flow, and load characteristics and line loss are also handled as power. By making the current less, the load characteristic can be indicated by the current, and the line loss can be separately shown as the increase and decrease of the voltage due to the line impedance and the current. Moreover, the technical and program assets of the current voltage calculation method can be utilized.

さらに、本発明によれば、需要家が使用する分散電源を含む異なる負荷特性を取り扱うことができ、また、電圧管理制御に必要なSVR(Step Voltage Regulator)や充電や放電といった複数の機能を有する蓄電池装置などを負荷特性として取り扱うことができるので、これらを含めて、木構造の配電系統の電圧分布計算を行うことができる。なお、無効電力を制御する静止型無効電力補償装置(SVC:Static Var Compensator)などのSVR以外の装置は配電線の線間に設置されるので、負荷特性として表現できる。   Furthermore, according to the present invention, it is possible to handle different load characteristics including a distributed power source used by consumers, and to have a plurality of functions such as SVR (Step Voltage Regulator) and charging and discharging necessary for voltage management control. Since storage battery devices and the like can be handled as load characteristics, voltage distribution calculation of a tree-structured distribution system can be performed including these. In addition, since devices other than SVR such as a static reactive power compensator (SVC: Static Var Compensator) that controls reactive power are installed between lines of a distribution line, they can be expressed as load characteristics.

また、各ノードに与えられる負荷特性を、例えば、定電力特性や定電流特性、定インピーダンス特性などの異なる負荷特性を1つの負荷特性に統一して均一化する必要はなく、各ノードでは異なる負荷特性を任意に選定することができ、また、1つのノードに複数の負荷特性を与えたり、負荷特性を与えなかったりすることもできる。   Also, it is not necessary to unify and uniformize different load characteristics such as constant power characteristics, constant current characteristics, and constant impedance characteristics into one load characteristic. The characteristics can be arbitrarily selected, and a plurality of load characteristics can be given to one node, or no load characteristics can be given.

本発明を適用できる木構造の配電系統の構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the structure of the distribution system of the tree structure which can apply this invention. 図1の木構造の配電系統の各ノード(母線)のレベルを示す図である。It is a figure which shows the level of each node (bus | bath) of the distribution system of the tree structure of FIG. 本発明に係る木構造の配電系統電圧分布計算装置の一実施形態を示すブロック図である。It is a block diagram which shows one Embodiment of the distribution system voltage distribution calculation apparatus of the tree structure which concerns on this invention. 図1の木構造の配電系統に対して予め与えられる各種値を示す図である。It is a figure which shows the various values given beforehand with respect to the power distribution system of the tree structure of FIG. 図3の木構造の配電系統電圧分布計算装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the power distribution system voltage distribution calculation apparatus of the tree structure of FIG. 電圧調整装置(SVR)を考慮した場合の配電系統の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a power distribution system at the time of considering a voltage regulator (SVR). 本発明の配電系統電圧分布計算手法の適用事例を示す図である。It is a figure which shows the application example of the distribution system voltage distribution calculation method of this invention. 本発明の配電系統電圧分布計算手法と一般的な電力潮流計算手法との比較結果を示す図である。It is a figure which shows the comparison result of the distribution system voltage distribution calculation method of this invention, and the general power flow calculation method. 負荷の種類による異なる負荷特性を示す図である。It is a figure which shows the different load characteristic by the kind of load.

まず、木構造の配電系統について説明する。図1は、本発明を適用できる木構造の配電系統の構成を概略的に示す図である。   First, a tree-structured power distribution system will be described. FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a tree-structured distribution system to which the present invention can be applied.

図1に示すように、木構造の配電系統は、始点となる配電変電所(ノード)1をノード(番号)0とし、配電線の柱上開閉器や分岐(ノード)2などをノード(番号)1〜10とし、各ノード1〜10で区切られた各区間の線路を枝3とする木構造(放射状)で表現される。つまり、木構造の配電系統は、各ノード間の各区間の線路に対する枝とその区間の電圧とその区間の負荷を代表するノードとで表現することができる。なお、図1では、説明の便宜のためにノード番号を付しているが、ノード番号は任意でよい。   As shown in FIG. 1, the distribution system with a tree structure has a distribution substation (node) 1 as a starting point as a node (number) 0, and a pole switch and a branch (node) 2 of the distribution line as a node (number). ) 1 to 10, and represented by a tree structure (radial) in which the lines in each section divided by the nodes 1 to 10 are branches 3. In other words, the tree-structured distribution system can be expressed by branches for lines in each section between the nodes, voltages in the sections, and nodes representing the loads in the sections. In FIG. 1, a node number is given for convenience of explanation, but the node number may be arbitrary.

ここで、木構造の配電系統における各要素は、以下のように定義される。木構造の配電系統の最も上流のノードであり、1つの木に1つ存在するノードは根ノードである。また、当該ノードの上位(根ノード方向)に枝で接続されたノードは当該ノードの親ノードであり、当該ノードの下位に枝で接続されたノードは当該ノードの子ノードである。また、根ノードから下位の当該ノードへ至るまでに介する枝の数は当該ノードのレベルであり、子ノードを持たないノードは葉ノードである。また、当該ノードから根ノード方向は上位であり、当該ノードから葉ノード方向は下位である。   Here, each element in the tree-structured distribution system is defined as follows. The node that is the most upstream node in the tree-type power distribution system and that exists in one tree is the root node. Further, a node connected by a branch above the node (in the root node direction) is a parent node of the node, and a node connected by a branch below the node is a child node of the node. Also, the number of branches that pass from the root node to the lower node is the level of the node, and a node that does not have a child node is a leaf node. Further, the root node direction from the node is higher, and the leaf node direction from the node is lower.

図1の配電系統の構成例では、ノード0は根ノードであり、根ノード0に枝3で接続されているノード1,2,3の親ノードは根ノードであり、ノード4,5,6の親ノードはノード1であり、ノード7の親ノードはノード2であり、ノード8,9の親ノードはノード5であり、ノード10の親ノードはノード7である。また、ノード1の子ノードはノード4,5,6であり、ノード2の子ノードはノード7であり、ノード5の子ノードはノード8,9であり、ノード7の子ノードはノード10である。   In the configuration example of the power distribution system of FIG. 1, node 0 is a root node, and the parent nodes of nodes 1, 2, and 3 connected to root node 0 by branch 3 are root nodes, and nodes 4, 5, 6 Is the node 1, the parent node of the node 7 is the node 2, the parent nodes of the nodes 8 and 9 are the node 5, and the parent node of the node 10 is the node 7. The child nodes of node 1 are nodes 4, 5 and 6, the child node of node 2 is node 7, the child nodes of node 5 are nodes 8 and 9, and the child node of node 7 is node 10. is there.

また、ノード1は1つだけの枝3を経て根ノード0に接続されているので、レベル1のノードであり、ノード4は2つの枝3を経て根ノード0に接続されているので、レベル2のノードである。また、ノード3,4,6,8,9,10は子ノードを持たないので、葉ノードである。なお、ノードは、その母線と同意であるので、以下では、ノード(母線)と記載する。また、以下では、必要に応じてノード(母線)に符号1または2を付し、さらに()付きでノード番号を付して説明する。   Also, since node 1 is connected to root node 0 via only one branch 3, it is a level 1 node, and node 4 is connected to root node 0 via two branches 3. 2 nodes. Nodes 3, 4, 6, 8, 9, and 10 are leaf nodes because they have no child nodes. Since a node is the same as its bus, it will be referred to as a node (bus) below. Further, in the following description, a node (bus) is denoted by reference numeral 1 or 2 as necessary, and a node number is appended with ().

図2は、図1の木構造の配電系統の各ノード(母線)のレベルを示す図である。なお、図2において図1と同一あるいは同等部分には同じ符号を付している。   FIG. 2 is a diagram showing the level of each node (bus) in the tree-structured distribution system of FIG. 2 that are the same as or equivalent to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.

ここで、根ノード(根母線)1であるノード(母線)のレベルは0である。また、ノード(母線)2(1)〜(3)は、1つだけの枝3を介して根ノード(根母線)1に接続されているので、それらのレベルは1であり、ノード(母線)2(4)〜(7)は、2つの枝3を介して根ノード(根母線)1に接続されているので、それらのレベルは2であり、ノード(母線)2(8)〜(9)は、3つの枝3を介して根ノード(根母線)1に接続されているので、それらのレベルは3である。   Here, the level of the node (bus) that is the root node (root bus) 1 is 0. Further, since the nodes (buses) 2 (1) to (3) are connected to the root node (root bus) 1 through only one branch 3, their level is 1, and the node (bus) ) 2 (4) to (7) are connected to the root node (root bus line) 1 through the two branches 3, so that their level is 2, and the nodes (bus lines) 2 (8) to (8) ( Since 9) is connected to the root node (root bus line) 1 via three branches 3, their level is 3.

以上の点を踏まえて、以下、本発明を説明する。   Based on the above points, the present invention will be described below.

図3は、本発明に係る木構造の配電系統電圧分布計算装置の一実施形態を示すブロック図である。   FIG. 3 is a block diagram showing an embodiment of a tree-structured distribution system voltage distribution calculation apparatus according to the present invention.

本実施形態の木構造の配電系統電圧分布計算装置は、入力部4、記憶部5、演算・判定部6、表示(出力)部7および制御部8を備える。なお、演算・判定部6は、1つあるいはそれより多い数のプロセッサで構成することができる。また、演算・判定部6は、ハードウエアで構成されてもソフトウエアで構成されてもよい。   The tree-structured distribution system voltage distribution calculation apparatus of this embodiment includes an input unit 4, a storage unit 5, a calculation / determination unit 6, a display (output) unit 7, and a control unit 8. Note that the calculation / determination unit 6 can be composed of one or more processors. The calculation / determination unit 6 may be configured by hardware or software.

入力部4は、配電系統の接続形態、各ノード(母線)2のノードレベル、根ノード(根母線)1で基準となる電圧(基準電圧)、各ノード(母線)2の負荷を表す負荷特性値、各枝の線路インピーダンス、収束判定のための閾値などを入力する。   The input unit 4 is a distribution characteristic representing a connection form of the distribution system, a node level of each node (bus) 2, a voltage (reference voltage) that is a reference at the root node (root bus) 1, and a load of each node (bus) 2 Enter the value, line impedance of each branch, threshold value for convergence determination, etc.

記憶部5は、各ノード(母線)2対応のノード番号の記憶領域や各枝対応の枝番号の記憶領域などを有し、入力部13から入力される配電系統の接続形態、各ノード(母線)2のノードレベル、根ノード(根母線)1で基準となる電圧(基準電圧)、各ノード(母線)2の負荷特性値、各枝の線路インピーダンス、収束判定のための閾値とお などを記憶する。また、記憶部5は、演算・判定部6での途中および最終の演算結果や判定結果などを記憶する。さらに、記憶部5は、制御部8の指示に従って初期化を行い、根ノード(根母線)1での基準電圧と同一の電圧あるいは他の任意の値の電圧を根ノード(根母線)1以外の全てのノード(母線)2対応のノード番号の電圧記憶領域に初期電圧値として記憶する。   The storage unit 5 includes a node number storage area corresponding to each node (bus) 2, a branch number storage area corresponding to each branch, and the like, a connection form of the distribution system input from the input unit 13, and each node (bus line). ) 2 node level, root node (root bus) 1 reference voltage (reference voltage), load characteristic value of each node (bus) 2, line impedance of each branch, threshold value for convergence judgment, etc. To do. Further, the storage unit 5 stores intermediate and final calculation results and determination results in the calculation / determination unit 6. Furthermore, the storage unit 5 performs initialization in accordance with an instruction from the control unit 8, and sets the same voltage as the reference voltage at the root node (root bus line) 1 or a voltage of any other value other than the root node (root bus line) 1. Are stored as initial voltage values in the voltage storage area of the node numbers corresponding to all the nodes (buses) 2.

図4は、図1の木構造の配電系統に対して予め与えられる各種値を示す図である。なお、図4において図1と同一あるいは同等部分には同時符号を付している。   FIG. 4 is a diagram showing various values given in advance to the tree-structured distribution system of FIG. In FIG. 4, parts that are the same as or equivalent to those in FIG.

図4において、木構造の配電系統の根ノード(根母線)1は、スラック(スィング)ノード(母線)であり、これに対しては配電線の始点電圧として基準電圧が与えられる。この基準電圧は、振幅情報と位相情報を含む複素数であるが、一般的には、位相を零として、振幅情報だけが与えられる。なお、以下で算出される電流や電圧は、一般的には、振幅情報と位相情報を含む複素数である。   In FIG. 4, a root node (root bus line) 1 of a tree-structured distribution system is a slack (swing) node (bus line), to which a reference voltage is given as a starting point voltage of the distribution line. This reference voltage is a complex number including amplitude information and phase information, but generally, only the amplitude information is given with the phase being zero. The current and voltage calculated below are generally complex numbers including amplitude information and phase information.

各ノード(母線)2は、枝3で子ノード(母線)2に接続される親ノード(母線)または子ノード(母線)2を持たない葉ノード(母線)2であり、これらの各ノード(母線)2にはその負荷を表す負荷特性値が与えられる。また、各枝3には線路インピーダンスが与えられる。以上の各ノード(母線)2の負荷特性値や枝3の線路インピーダンスは、木構造の配電系統の電圧分布計算に先立って、配電系統の接続形態と共に記憶部5に記憶される。   Each node (bus) 2 is a parent node (bus) connected to the child node (bus) 2 at the branch 3 or a leaf node (bus) 2 having no child node (bus) 2, and each of these nodes ( A load characteristic value representing the load is given to the bus 2). Each branch 3 is given line impedance. The load characteristic value of each node (bus) 2 and the line impedance of the branch 3 are stored in the storage unit 5 together with the connection form of the distribution system prior to the voltage distribution calculation of the tree-type distribution system.

演算・判定部6は、後述するフローチャートに従って、木構造の配電系統電圧分布の演算や収束判定を行う。   The calculation / determination unit 6 performs calculation and convergence determination of a distribution network voltage distribution having a tree structure according to a flowchart described later.

具体的には、演算・判定部6は、まず、各ノード(母線)2対応のノード番号の電圧記憶領域に記憶されている電圧と入力部4から入力されて各ノード(母線)2対応のノード番号の負荷特性値記憶領域に記憶されている負荷特性値とから各ノード(母線)2の負荷電流を計算し、これにより計算された負荷電流を各ノード(母線)2対応のノード番の負荷電流記憶領域に記憶させる。   Specifically, the calculation / determination unit 6 first inputs the voltage stored in the voltage storage area of the node number corresponding to each node (bus) 2 and the input unit 4 to correspond to each node (bus) 2. The load current of each node (bus) 2 is calculated from the load characteristic value stored in the load characteristic value storage area of the node number, and the calculated load current of the node number corresponding to each node (bus) 2 is calculated. Store in the load current storage area.

また、演算・判定部6は、各ノード(母線)2の負荷電流を、当該ノード(母線)と当該ノード(母線)の親ノード(母線)との間の枝3の枝電流として割り当て、さらに、各ノード番号のレベル記憶領域に記憶されているレベル値の高い順のノード(母線)から、当該ノード(母線)と当該ノード(母線)の親ノード(母線)との間の枝3に割り当てられた枝電流を、当該ノード(母線)の親ノード(母線)対応の親ノード番号の枝電流記憶領域に記憶されている枝電流に加算する。   The calculation / determination unit 6 assigns the load current of each node (bus) 2 as a branch current of the branch 3 between the node (bus) and the parent node (bus) of the node (bus), Assigned to the branch 3 between the node (bus) in descending order of the level value stored in the level storage area of each node number and the parent node (bus) of the node (bus) The obtained branch current is added to the branch current stored in the branch current storage area of the parent node number corresponding to the parent node (bus) of the node (bus).

さらに、演算・判定部6は、各ノード番号のレベル記憶領域に記憶されているレベル値の低い順のノード(母線)から、当該ノード(母線)の親ノード(母線)対応の親ノード番号の電圧記憶領域に記憶されている電圧と当該ノード(母線)と当該ノード(母線)の親ノード(母線)との間の枝電流である当該ノード(母線)番号の枝電流記憶領域に記憶されている枝電流と線路インピーダンス記憶領域に記憶されている線路インピーダンスとから、当該ノード(母線)の電圧を計算し、これにより計算された電圧の値を当該ノード(母線)対応のノード番号の電圧記憶領域に記憶させる。   Further, the calculation / determination unit 6 starts with the node number corresponding to the parent node (bus) corresponding to the parent node (bus) of the node (bus) from the node (bus) having the lowest level value stored in the level storage area of each node number. The voltage stored in the voltage storage area is stored in the branch current storage area of the node (bus) number which is a branch current between the node (bus) and the parent node (bus) of the node (bus). The voltage of the node (bus) is calculated from the branch current stored in the line impedance storage area and the line impedance stored in the line impedance storage area, and the calculated voltage value is stored in the voltage of the node number corresponding to the node (bus). Remember to area.

演算・判定部6は、以上の計算を、全てあるいは特定のノード(母線)対応のノード番号の電圧記憶領域に記憶された電圧とそれより前に記憶された電圧との変化幅が所定の閾値より小さくなるまで、つまり、電圧が収束するまで繰り返し実行する。   The calculation / determination unit 6 performs the above calculation by changing the change width between the voltage stored in the voltage storage area of the node number corresponding to all or a specific node (bus) and the voltage stored before the predetermined threshold value. Execute repeatedly until it becomes smaller, that is, until the voltage converges.

表示(出力)部7は、演算・判定部8での演算結果を表示(出力)する。また、制御部8は、木構造の配電系統電圧分布計算装置全体を制御する。   The display (output) unit 7 displays (outputs) the calculation result in the calculation / determination unit 8. The control unit 8 controls the entire distribution system voltage distribution calculation device having a tree structure.

図5は、図3の木構造の配電系統電圧分布計算装置の動作を示すフローチャートである。   FIG. 5 is a flowchart showing an operation of the tree-structured distribution system voltage distribution calculation apparatus of FIG.

図5のフローチャートに従って演算を実行することにより各ノード(母線)2の電圧分布を計算することができ、さらに、各枝3の枝電流を計算することができる。   By performing the calculation according to the flowchart of FIG. 5, the voltage distribution of each node (bus) 2 can be calculated, and the branch current of each branch 3 can be calculated.

図5において、まず、S101(電圧初期化)で、予め基準電圧が与えられているスラックノード(母線)1以外のノード(母線)2に初期電圧を与える。この初期電圧は、スラックノード(母線)に与えられた基準電圧でよく、他の任意の値の電圧でもよい。この初期電圧は、振幅情報と位相情報を含む複素数でよいが、上述したように、一般的には、振幅情報だけを与える。   In FIG. 5, first, in S101 (voltage initialization), an initial voltage is applied to a node (bus) 2 other than the slack node (bus) 1 to which a reference voltage is applied in advance. This initial voltage may be a reference voltage applied to a slack node (bus), or may be a voltage having any other value. This initial voltage may be a complex number including amplitude information and phase information, but generally provides only amplitude information as described above.

次のS102(負荷電流の計算)では、根ノード(母線)1を親ノード(母線)とするノード(母線)2から葉ノード(母線)2まで、各ノード(母線)2における初期電圧と負荷特性値とから各ノード(母線)2における負荷電流を計算する。この負荷電流の計算の手法については後で詳細に説明する。   In the next step S102 (load current calculation), the initial voltage and load at each node (bus) 2 from node (bus) 2 to leaf node (bus) 2 with root node (bus) 1 as the parent node (bus). The load current at each node (bus) 2 is calculated from the characteristic value. The method for calculating the load current will be described in detail later.

次のS103(枝電流への負荷電流の割当)では、S102で計算された各ノード(母線)2の負荷電流を、当該ノード(母線)2と当該ノード(母線)2の親ノード(母線)との間の枝3の枝電流として割り当てる。   In the next S103 (assignment of load current to branch current), the load current of each node (bus) 2 calculated in S102 is used as the parent node (bus) of the node (bus) 2 and the node (bus) 2. Is assigned as the branch current of branch 3 between

次のS104(枝電流の計算)では、各枝3の枝電流を計算する。この枝電流は、当該ノード(母線)2と当該ノード(母線)2の親ノード(母線)との間の枝3に割り当てられた枝電流を、当該ノード(母線)2と当該親ノード(母線)2の親ノード(母線)との間の枝3の枝電流に加算するという処理を、葉ノード(母線)であるノード(母線)2から上位方向に根ノード(母線)1まで順次実行することで計算することができる。   In the next S104 (branch current calculation), the branch current of each branch 3 is calculated. This branch current is obtained by using the branch current assigned to the branch 3 between the node (bus) 2 and the parent node (bus) of the node (bus) 2 as the node (bus) 2 and the parent node (bus). ) The process of adding to the branch current of the branch 3 between the parent node (bus) of 2 and the node (bus) 2 which is a leaf node (bus) is sequentially executed from the root (bus) 1 to the upper node. Can be calculated.

S104(枝電流の計算)では、葉ノード(葉母線)2から根ノード(根母線)1方向に順に計算を行う。このように、S104(枝電流の計算)では計算する順序が決まっているが、その計算の順序は、木構造のレベルの制約さえ満たせばよい。   In S104 (branch current calculation), calculation is sequentially performed from the leaf node (leaf bus) 2 to the root node (root bus) 1 direction. Thus, although the calculation order is determined in S104 (branch current calculation), the calculation order only needs to satisfy the constraints of the level of the tree structure.

ここで、下位に接続するノード(母線)の枝3の枝電流を上位に接続するノード(母線)の枝3の枝電流に加算する場合、図2の最も高いレベル3のノード(母線)2(8),(9),(10)に接続する枝3の枝電流からレベル2のノード(母線)2(4),(5),(6),(7)に接続する枝3の枝電流を計算し、さらに、レベル1のノード(母線)2(1),(2),(3)に接続する枝3の枝電流を計算するというように、各ノード(母線)をレベルの高い順にソートして枝電流を計算するようにすれば、木構造を有効に利用して効率的に枝電流を計算することができる。   Here, when the branch current of the branch 3 of the node (bus) connected to the lower level is added to the branch current of the branch 3 of the node (bus) connected to the upper level, the node (bus) 2 of the highest level 3 in FIG. Branch 8 of branch 3 connected to level 2 node (bus) 2 (4), (5), (6), (7) from branch current of branch 3 connected to (8), (9), (10) The current is calculated, and further, the branch current of the branch 3 connected to the level 1 node (bus) 2 (1), (2), (3) is calculated. If the branch currents are calculated by sorting in order, the branch currents can be calculated efficiently using the tree structure effectively.

次のS105(電圧の計算)では、各ノード(母線)2の電圧を計算する。各ノード(母線)2の電圧は、当該ノード(母線)とその親ノード(母線)との間の枝3に予め与えられた線路インピーダンスと枝電流と親ノード(母線)の電圧とから当該ノード(母線)の電圧を計算するという処理を、基準電圧が与えられている根ノード(母線)1を親ノード(母線)とするノード(母線)から葉ノード(母線)まで実行することで計算することができる。   In the next S105 (voltage calculation), the voltage of each node (bus) 2 is calculated. The voltage of each node (bus) 2 is determined from the line impedance, the branch current, and the voltage of the parent node (bus) given in advance to the branch 3 between the node (bus) and its parent node (bus). The processing of calculating the voltage of the (bus) is performed by executing from the node (bus) to the leaf node (bus) with the root node (bus) 1 to which the reference voltage is applied as the parent node (bus). be able to.

S105(電圧の計算)では、根ノード(根母線)から葉ノード(葉母線)方向に順に計算を行う。このように、S105(電圧の計算)では計算する順序が決まっているが、その計算の順序は、木構造のレベルの制約さえ満たせばよい。ここで、レベルの低いレベル1のノード(母線)2(1),(2),(3)からレベル2のノード(母線)2(4),(5),(6),(7)へ、さらに、レベル2のノード(母線)2(4),(5),(6),(7)からレベル3のノード(母線)2(8),(9),(10)へと計算を行うというように、各ノード(母線)をレベルの低い順にソートして電圧を計算するようにすれば、木構造を有効に利用して効率的に電圧を計算することができる。   In S105 (voltage calculation), calculation is performed in order from the root node (root bus line) to the leaf node (leaf bus line). Thus, although the calculation order is determined in S105 (voltage calculation), the calculation order only needs to satisfy the constraints on the level of the tree structure. Here, the level 1 node (bus) 2 (1), (2), (3), which has a low level, goes to the level 2 node (bus) 2 (4), (5), (6), (7). Further, the calculation is performed from the level 2 node (bus) 2 (4), (5), (6), (7) to the level 3 node (bus) 2 (8), (9), (10). As described above, if the voltages are calculated by sorting the nodes (buses) in descending order of the level, the voltage can be calculated efficiently using the tree structure effectively.

次に、S106(電圧収束の判定)では、S105(電圧の計算)で計算された電圧が収束しているかどうかを判定する。例えば、S105(電圧の計算)で計算された電圧と以前に計算された電圧の変化幅を計算し、その変化幅を閾値と比較することで、これを判定することができる。そして、その変化幅が閾値より小さければ、S105(電圧の計算)で計算された電圧が収束していると判定する。S105(電圧の計算)で計算された電圧が収束していると判定された場合には、その演算結果を出力して処理を終了するが、そうでなければ、S105(電圧の計算)で計算された電圧を各ノード(母線)に与えてS102からの処理を繰り返す。   Next, in S106 (voltage convergence determination), it is determined whether or not the voltage calculated in S105 (voltage calculation) has converged. For example, this can be determined by calculating the change width of the voltage calculated in S105 (voltage calculation) and the previously calculated voltage, and comparing the change width with a threshold value. If the change width is smaller than the threshold value, it is determined that the voltage calculated in S105 (voltage calculation) has converged. If it is determined that the voltage calculated in S105 (voltage calculation) has converged, the calculation result is output and the process is terminated. Otherwise, the calculation is performed in S105 (voltage calculation). The processed voltage is applied to each node (bus), and the processing from S102 is repeated.

以上により、各ノード(母線)2の電圧分布を計算することができ、また、各枝3の枝電流を計算することができる。なお、S102(負荷電流の計算)〜S105(電圧の計算)での計算およびS106(電圧収束の判定)での判定は、演算・判定部6で実行することができる。したがって、演算・判定部6は、負荷電流計算手段、枝電流へ負荷電流を割り当てる割当手段、枝電流計算手段、電圧計算手段および収束判定手段として機能する。   As described above, the voltage distribution of each node (bus) 2 can be calculated, and the branch current of each branch 3 can be calculated. The calculation in S102 (load current calculation) to S105 (voltage calculation) and the determination in S106 (voltage convergence determination) can be executed by the calculation / determination unit 6. Therefore, the calculation / determination unit 6 functions as a load current calculation unit, an allocation unit that allocates the load current to the branch current, a branch current calculation unit, a voltage calculation unit, and a convergence determination unit.

次に、S102(負荷電流の計算)での負荷電流の計算の手法について説明する。   Next, a method for calculating the load current in S102 (load current calculation) will be described.

S102(負荷電流の計算)では、S101(電圧初期化)で与えられた初期電圧またはS105(電圧の計算)で計算された各ノード(母線)2の電圧と各ノード(母線)2に予め与えられた負荷特性値とから各ノード(母線)2の負荷電流を計算する。   In S102 (load current calculation), the initial voltage given in S101 (voltage initialization) or the voltage of each node (bus) 2 calculated in S105 (voltage calculation) and each node (bus) 2 are given in advance. The load current of each node (bus) 2 is calculated from the obtained load characteristic value.

各ノード(母線)2に予め与えられた負荷特性値は、複素電力値で与えられる定電力特性値P+jQと、複素インピーダンス値で与えられる定インピーダンス特性値R+jXと、複素電流値で与えられる定電流特性値Ir+jImと、電源特性として複素電力値で与えられる定電力電源特性値−P−jQと、複素電流で与えられる定電流電源特性値−Ir−jIm、の5つの特性値を含み、ノード(母線)2の電圧をVとすると、負荷電流Ilは、式(1)で計算することができる。   The load characteristic values given in advance to each node (bus) 2 are a constant power characteristic value P + jQ given by a complex power value, a constant impedance characteristic value R + jX given by a complex impedance value, and a constant current given by a complex current value. A characteristic value Ir + jIm, a constant power supply characteristic value −P−jQ given as a complex power value as a power supply characteristic, and a constant current power supply characteristic value −Ir−jIm given as a complex current, and a node ( When the voltage of (bus) 2 is V, the load current Il can be calculated by the equation (1).

ここで、Vは、Vの共役を表している。なお、定電力電源特性値および定電流電源特性値は、定電力特性値および定電流特性値と符号が逆になっているだけである。

式(1)・・・
Here, V * represents the conjugate of V. The constant power supply characteristic value and the constant current power supply characteristic value are merely reversed in sign from the constant power characteristic value and the constant current characteristic value.

Formula (1) ...

Il=(P+jQ)/V
Il=V/(R+jX)
Il=Ir+jIm
Il=(−P−jQ)/V
Il=−Ir−jIm
Il = (P + jQ) / V *
Il = V / (R + jX)
Il = Ir + jIm
Il = (− P−jQ) / V *
Il = −Ir−jIm

ノード(母線)2の負荷特性は、1つのノード(母線)に対して5つの負荷特性の何れか1つ、複数または全てであるか、あるいは負荷特性がない場合がある。すなわち、1つのノード(母線)2は、5つの負荷特性のうちの少なくとも何れか1つの負荷特性を持つか、何れの負荷特性も持たない場合がある。S102(負荷電流の計算)で計算される負荷電流は、ノード(母線)2の電圧とそこに与えられた負荷特性値から計算された負荷電流の合計となる。これにより、図9に示す各負荷特性や各種分散電源を表現することができ、また、線間に挿入されて無効電力を制御する静止型無効電力補償装置(SVC:Static Var Compensator)なども表現することができる。   The load characteristic of the node (bus) 2 may be any one, plural or all of the five load characteristics with respect to one node (bus), or there may be no load characteristic. That is, one node (bus) 2 may have at least one of the five load characteristics or may not have any load characteristics. The load current calculated in S102 (calculation of load current) is the sum of the load currents calculated from the voltage of the node (bus) 2 and the load characteristic value given thereto. Accordingly, the load characteristics and various distributed power sources shown in FIG. 9 can be expressed, and a static reactive power compensator (SVC: Static Var Compensator) that is inserted between lines and controls reactive power is also expressed. can do.

以上では電圧調整装置(SVR)を考慮していないが、以下では、電圧調整装置(SVR)を考慮した場合の木構造の配電系統電圧分布計算の手法について説明する。この手法は、基本的に、図5に従う手法と同じであるので、図5を参照して説明する。   Although the voltage regulator (SVR) is not considered above, a tree distribution system voltage distribution calculation method when the voltage regulator (SVR) is considered will be described below. This method is basically the same as the method according to FIG. 5, and will be described with reference to FIG.

図6は、電圧調整装置(SVR)を考慮した場合の配電系統の構成を示す。ここでは、電圧調整装置(SVR)9を考慮したノード(母線)2間の枝部分だけの構成を示している。   FIG. 6 shows the configuration of the power distribution system when considering the voltage regulator (SVR). Here, a configuration of only a branch portion between the nodes (buses) 2 in consideration of the voltage regulator (SVR) 9 is shown.

電圧調整装置(SVR)9は、対子ノード(母線)2a、対親ノード(母線)2bおよび対子ノード(母線)2aと対親ノード(母線)2bとの間の枝3bとで表すことができ、枝3a,3cによりノード(母線)2,2の間に挿入される。   The voltage regulator (SVR) 9 is represented by a pair node (bus line) 2a, a pair parent node (bus line) 2b, and a branch 3b between the pair node (bus line) 2a and the pair parent node (bus line) 2b. Is inserted between the nodes (buses) 2 and 2 by the branches 3a and 3c.

対子ノード(母線)2aは負荷特性値が零であり、その代わりに、ここには電圧調整のための電圧比αを設定する。また、枝3bには線路インピーダンスの代わりに電圧調整装置(SVR)9の配電線に直列に挿入される直列インピーダンスを設定し、対親ノード(母線)2bには負荷特性値の代わりに電圧調整装置(SVR)9の線間に挿入される並列インピーダンスを設定する。   The pair node (bus) 2a has a load characteristic value of zero. Instead, a voltage ratio α for voltage adjustment is set here. The branch 3b is set with a series impedance inserted in series with the distribution line of the voltage regulator (SVR) 9 instead of the line impedance, and the parent node (bus) 2b is adjusted with a voltage instead of a load characteristic value. The parallel impedance inserted between the lines of the device (SVR) 9 is set.

この構成において、S102(負荷電流の計算)では、対子ノード(母線)2aの負荷特性値が零であるので、その負荷電流を零とする。また、対親ノード(母線)2bでは、負荷特性値の代わりに設定された並列インピーダンスにより負荷電流を計算する。   In this configuration, in S102 (load current calculation), since the load characteristic value of the counter node (bus) 2a is zero, the load current is set to zero. Further, in the parent node (bus line) 2b, the load current is calculated by the parallel impedance set instead of the load characteristic value.

また、S103(枝電流への負荷電流の割当)では、対親ノード(母線)2bに設定された並列インピーダンスにより計算された負荷電流を枝3cに割り当てる。   In S103 (assignment of load current to branch current), the load current calculated by the parallel impedance set in the parent node (bus) 2b is assigned to the branch 3c.

S104(枝電流の計算)では、枝3bの電流は、枝3aの電流と変圧比αから(枝3bの電流)=α・(枝3aの電流)で計算する。また、枝3cの電流は、対親ノード(母線)2bの負荷電流と枝3bの電流から(枝3cの電流)=(対親ノード(母線)2bの負荷電流)+(枝3bの電流)で計算する。   In S104 (branch current calculation), the current of the branch 3b is calculated from the current of the branch 3a and the transformation ratio α (current of the branch 3b) = α · (current of the branch 3a). The current of the branch 3c is calculated from the load current of the parent node (bus) 2b and the current of the branch 3b (current of the branch 3c) = (load current of the parent node (bus) 2b) + (current of the branch 3b) Calculate with

S105(電圧の計算)では、対子ノード(母線)2aの電圧は、枝3bの直列インピーダンスと枝3bの電流と対親ノード(母線)の電圧と変圧比αから(対子ノード(母線)2の電圧)=α・{(対親ノード(母線)2の電圧)−(枝3bの直列インピーダンス)・(枝3bの電流)}で計算する。   In S105 (voltage calculation), the voltage of the pair node (bus) 2a is calculated from the series impedance of the branch 3b, the current of the branch 3b, the voltage of the parent node (bus), and the transformation ratio α (pair node (bus). 2 voltage) = α · {(voltage of parent node (bus) 2) − (series impedance of branch 3b) · (current of branch 3b)}}.

図7は、本発明の配電系統電圧分布計算手法の適用事例を示し、同図(a)は、本適用事例での配電系統を示し、同図(b)は、ノード(母線)2(3),(5),(7),(9)の負荷特性の設定値と演算値を示す。ここで、両者の値は同じになっているが、設定値は、各ノードに予め設定した負荷特性値であり,演算値は、本手法で繰返し計算し収束した結果の値である。   FIG. 7 shows an application example of the distribution system voltage distribution calculation method of the present invention, FIG. 7A shows a distribution system in this application example, and FIG. 7B shows a node (bus) 2 (3 ), (5), (7), (9) show the set values and calculated values of the load characteristics. Here, although both values are the same, the set value is a load characteristic value set in advance for each node, and the calculated value is a value obtained by repeatedly calculating and converging by this method.

ここでは、ノード(母線)2(3)は、定インピーダンス特性の負荷特性を持ち、ノード(母線)2(5)は、定電力特性の負荷特性を持ち、ノード(母線)2(7)は、定電流特性と定電力特性の2つの負荷特性を持ち、ノード(母線)2(9)は、定電力特性の負荷特性を持つ。   Here, the node (bus) 2 (3) has a load characteristic with a constant impedance characteristic, the node (bus) 2 (5) has a load characteristic with a constant power characteristic, and the node (bus) 2 (7) is The node (bus) 2 (9) has a load characteristic of a constant power characteristic.

図8は、本発明の配電系統電圧分布計算手法と一般的な電力潮流計算手法とで得られた電圧分布の比較結果を示し、同図(a),(b)はそれぞれ、図6の電圧調整装置(SVR)を考慮しない場合と電圧調整装置(SVR)を考慮した場合である。ここでは、ノード(母線)2(4)を電圧調整装置(SVR)に置き換えて対親ノード2(ノード4SVR前)と対子ノード2(ノード4SVR後)としている。なお、一般的な潮流計算とは電力量を潮流とする潮流計算の手法を指し、この手法には、特許文献1における手法も含まれるが、この一般的な潮流計算の手法では、定電力負荷以外の負荷特性を扱うことができないので、ここでは、定電力負荷に換算している。また、ここでは、電圧を相電圧で計算している。   FIG. 8 shows a comparison result of voltage distributions obtained by the distribution system voltage distribution calculation method of the present invention and a general power flow calculation method. FIGS. 8A and 6B show the voltage of FIG. The case where the regulator (SVR) is not considered and the case where the voltage regulator (SVR) is considered. Here, the node (bus line) 2 (4) is replaced with a voltage regulator (SVR) to be a parent node 2 (before the node 4SVR) and a child node 2 (after the node 4SVR). Note that the general tidal current calculation refers to a tidal current calculation method using the amount of power as a tidal current, and this method includes the method described in Patent Document 1. However, in this general tidal current calculation method, the constant power load Since the load characteristics other than the above cannot be handled, the constant power load is converted here. Here, the voltage is calculated as a phase voltage.

すなわち、一般的な潮流計算では定電力負荷以外の負荷の計算ができないので、図7に示されるように、本発明の手法により収束した負荷特性(図7(b)の演算値)が図7(b)の設定値と同じとなることを利用し、本発明の手法により収束した各ノードの電圧を使用し各ノードの負荷を定電力負荷として割り戻し、この定電力負荷を各ノードに再設定(各ノードの電圧は不明として)してから、一般的な潮流計算を適用して各ノード電圧を算出した。
これにより算出された各ノード電圧は、図8に示されるように、本発明の手法により計算された電圧と一致するので、本発明の手法は、種々の負荷特性を与えても定電力負荷として与えるのと同様に潮流計算が可能であることが分かる。SVRを考慮しても同様である。
このように、本発明の手法によれば、従来の潮流計算と同等の電圧分布(同じ値となる)を導出することができ、また、従来の潮流計算では取り扱うことができない負荷特性を混合しても電圧分布を算出することができる。
That is, since a load other than a constant power load cannot be calculated in a general power flow calculation, as shown in FIG. 7, the load characteristic converged by the method of the present invention (the calculated value of FIG. 7B) is as shown in FIG. Utilizing the fact that the set value is the same as the setting value of (b), the voltage of each node converged by the method of the present invention is used to divide the load of each node as a constant power load, and this constant power load is retransmitted to each node. After setting (assuming the voltage of each node is unknown), each node voltage was calculated by applying general power flow calculation.
As shown in FIG. 8, each node voltage thus calculated matches the voltage calculated by the method of the present invention. Therefore, the method of the present invention can be used as a constant power load even if various load characteristics are given. It turns out that tidal current calculation is possible as well as giving. The same applies to SVR.
As described above, according to the method of the present invention, it is possible to derive a voltage distribution equivalent to the conventional power flow calculation (having the same value), and to mix load characteristics that cannot be handled by the conventional power flow calculation. Even the voltage distribution can be calculated.

以上、実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られるものでなく、種々に変更されたものを含む。   As mentioned above, although embodiment was described, this invention is not restricted to the said embodiment, What was variously changed is included.

例えば、上記実施形態では、本発明を木構造の配電系統電圧分布計算装置として実現しているが、本発明は、木構造の配電系統電圧分布計算装置における処理のステップを順次実行する木構造の配電系統電圧分布計算方法として実現することができ、また、コンピュータを木構造の配電系統電圧分布計算装置における各手段として機能させるプログラムとしても実現することができる。   For example, in the above embodiment, the present invention is realized as a tree-structured distribution system voltage distribution calculation device, but the present invention is a tree-structure that sequentially executes the processing steps in the tree-structure distribution system voltage distribution calculation device. It can be realized as a distribution system voltage distribution calculation method, and can also be realized as a program that causes a computer to function as each means in a tree-structured distribution system voltage distribution calculation apparatus.

また、上記実施形態の図5の動作では、S103(枝電流への負荷電流の割当)を個別の処理としているが、(枝電流への負荷電流の割当)の処理は、S102(負荷電流の計算)の処理の中に含ませることができるし、S104(枝電流の計算)処理の中に含ませることもできる。また、S106(電圧収束の判定)では、以前に計算された電圧からの電圧変化幅が閾値より小さくなったとき、各ノード(母線)の電圧が収束したと判定するようにしているが、ここでは、各ノード(母線)の枝電流とそれより前に計算された各ノード(母線)の枝電流との変化幅が所定の閾値より小さくなったとき、あるいは各ノード(母線)の電圧、各ノード(母線)の負荷電流または各ノード(母線)の枝電流と所定の設定値との誤差が所定の閾値より小さくなったとき、各ノード(母線)の電圧が収束したと判定するようにすることもできる。また、予め与えられた負荷特性値と同じノード(母線)の電圧と負荷電流とから計算される負荷特性値とを比較し、その誤差が所定の閾値より小さくなったとき、各ノード(母線)の電圧が収束したと判定するようにすることもできる。これらの場合において、全てのノード(母線)についての比較が閾値より小さくなったことを判定するようにしてもよいし、特定のノード(母線)についての比較が閾値より小さくなったことを判定するようにしてもよい。   In the operation of FIG. 5 of the above embodiment, S103 (assignment of load current to branch current) is an individual process, but the process of (assignment of load current to branch current) is performed in S102 (load current assignment). Calculation) and can be included in S104 (branch current calculation) processing. In S106 (judgment of voltage convergence), when the voltage change width from the previously calculated voltage becomes smaller than the threshold, it is judged that the voltage of each node (bus) has converged. Then, when the change width of the branch current of each node (bus) and the branch current of each node (bus) calculated before that becomes smaller than a predetermined threshold, or the voltage of each node (bus), When an error between a load current of a node (bus) or a branch current of each node (bus) and a predetermined set value becomes smaller than a predetermined threshold value, it is determined that the voltage of each node (bus) has converged. You can also. Further, when the load characteristic value calculated from the voltage and load current of the same node (bus) as the load characteristic value given in advance is compared and the error becomes smaller than a predetermined threshold value, each node (bus) It can also be determined that the voltage has converged. In these cases, it may be determined that the comparison for all the nodes (buses) is smaller than the threshold value, or it is determined that the comparison for a specific node (busbar) is smaller than the threshold value. You may do it.

1,2・・・ノード(母線)
3・・・枝
4・・・入力部
5・・・記憶部
6・・・演算・判定部
7・・・表示(出力)部
8・・・制御部
1, 2 ... Node (bus)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 ... Branch 4 ... Input part 5 ... Memory | storage part 6 ... Calculation / determination part 7 ... Display (output) part 8 ... Control part

Claims (9)

電流を潮流量とした木構造の配電系統電圧分布計算装置であって、
各ノードに対して与えられた電圧および負荷特性値から各ノードの負荷電流を計算する負荷電流計算手段と、
各ノードの負荷電流を当該ノードの親ノードとの枝電流として割り当てる割当手段と、
ノードレベルの高い順のノードから、当該ノードの親ノード間の枝に割り当てられた枝電流を当該親ノードの枝電流に順次加算する枝電流計算手段と、
ノードレベルの低い順のノードから、当該ノードの親ノードの電圧と枝電流と枝に与えられた線路インピーダンスとから各ノードの電圧を順次計算する電圧計算手段と、
各ノードの電圧が収束したか否かを判定する収束判定手段を備え、
各ノードの電圧が収束していないと判定された場合には、前記電圧計算手段により計算された各電圧を各ノードに与えて前記負荷電流計算手段からの処理を繰り返し実行し、各ノードの電圧が収束したと判定された場合には、前記電圧計算手段により計算された各ノードの電圧を配電系統電圧分布として出力することを特徴とする木構造の配電系統電圧分布計算装置。
A tree-structured distribution system voltage distribution calculation device with current as tidal flow,
Load current calculating means for calculating the load current of each node from the voltage and load characteristic value given to each node;
Allocation means for allocating the load current of each node as a branch current with the parent node of the node;
A branch current calculation means for sequentially adding branch currents assigned to branches between parent nodes of the node from the nodes in order of higher node level to the branch current of the parent node;
Voltage calculation means for sequentially calculating the voltage of each node from the node in order of lower node level from the voltage of the parent node of the node, the branch current, and the line impedance given to the branch;
Convergence determining means for determining whether or not the voltage of each node has converged,
When it is determined that the voltage at each node has not converged, each voltage calculated by the voltage calculation means is given to each node, and the processing from the load current calculation means is repeatedly executed. When it is determined that the voltage has converged, the voltage of each node calculated by the voltage calculation means is output as a distribution system voltage distribution.
さらに、木構造で構成される配電系統の根ノードに予め与える基準電圧や各ノードに予め与えられる負荷特性値や各枝に予め与えられる線路インピーダンスおよび前記収束判定手段での判定基準を入力する入力手段と、配電系統の接続形態と各ノードのノードレベル、各ノードの負荷特性値と線路インピーダンス、各ノードに与える初期電圧、前記収束判定手段での判定基準、前記各手段での計算および判定とお の途中および最終の計算結果および判定結果を記憶する記憶手段と、配電系統電圧分布の結果を表示する表示部と、配電系統電圧分布計算装置全体を制御する制御手段を備えたことを特徴とする請求項1に記載の木構造の配電系統電圧分布計算装置。   Further, an input for inputting a reference voltage given in advance to the root node of the distribution system constituted by a tree structure, a load characteristic value given in advance to each node, a line impedance given in advance to each branch, and a judgment criterion in the convergence judging means Means, distribution system connection form and node level of each node, load characteristic value and line impedance of each node, initial voltage applied to each node, determination criteria in the convergence determination means, calculation and determination in each means A storage means for storing the intermediate and final calculation results and determination results, a display section for displaying the distribution system voltage distribution results, and a control means for controlling the entire distribution system voltage distribution calculation apparatus. The tree-structured distribution system voltage distribution calculation apparatus according to claim 1. 各ノードに対して与えられる負荷特性値は、複素電力値で与られる定電力特性、複素インピーダンス値で与えられる定インピーダンス特性、複素電流値で与えられる定電流特性、電源特性として複素電力値で与えられる定電力電源特性および複素電流値で与えられる定電流電源特性の5つの特性値のうちの少なくとも何れか1つの、あるいは負荷特性なしであり、前記負荷電流計算手段は、複数の負荷特性値が与えられノードについての負荷電流を各負荷特性値から計算される各負荷電流の合計として当該ノードの負荷電流を計算することを特徴とする請求項1または2に記載の木構造の配電系統電圧分布計算装置。   The load characteristic values given to each node are given as complex power values as constant power characteristics given as complex power values, constant impedance characteristics given as complex impedance values, constant current characteristics given as complex current values, and power supply characteristics. The constant current power supply characteristic and the constant current power supply characteristic given by the complex current value are at least one of the five characteristic values or no load characteristic, and the load current calculation means has a plurality of load characteristic values. The tree-structured distribution system voltage distribution according to claim 1 or 2, wherein the load current of a given node is calculated as the sum of the load currents calculated from each load characteristic value. Computing device. 前記収束判定手段は、前記電圧計算手段により計算された各ノードの電圧とそれより前に計算された各ノードの電圧との変化幅、前記負荷電流計算手段により計算された各ノードの負荷電流とそれより前に計算された各ノードの負荷電流との変化幅または前記枝電流計算手段により計算された各ノードの枝電流とそれより前に計算された各ノードの枝電流との変化幅が所定の閾値より小さくなったとき、または、各ノードの電圧、各ノードの負荷電流または各ノードの枝電流と所定の設定値との誤差が所定の閾値より小さくなったとき、あるいは、予め与えられた負荷特性値と同じノードの電圧と負荷電流とから計算される負荷特性値との誤差が所定の閾値より小さくなったとき、各ノードの電圧が収束したと判定することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の木構造の配電系統電圧分布計算装置。   The convergence determination means includes a change width between the voltage of each node calculated by the voltage calculation means and the voltage of each node calculated before that, and the load current of each node calculated by the load current calculation means. The change width of the load current of each node calculated before that, or the change width of the branch current of each node calculated by the branch current calculation means and the branch current of each node calculated before that is predetermined. Or when the error between the voltage of each node, the load current of each node or the branch current of each node and the predetermined set value is smaller than the predetermined threshold, or given in advance The voltage of each node is determined to have converged when an error between the load characteristic value calculated from the voltage and load current of the same node as the load characteristic value becomes smaller than a predetermined threshold value. 1 to the distribution system voltage distribution calculation device tree structure according to any one of the three. 前記枝電流計算手段は、各ノードをレベルの高い順にソートし、最も高いレベルのノードからレベルの低いノードの順に各枝電流を計算することを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の木構造の配電系統電圧分布計算装置。   5. The branch current calculation unit according to claim 1, wherein the branch current calculation unit sorts the nodes in descending order of level, and calculates the branch currents in order from the highest level node to the lowest level node. The distribution system voltage distribution calculation device of the tree structure described in 1. 前記電圧計算手段は、各ノードをレベルの低い順にソートし、最も低いレベルのノードからレベル高いノードの順に各電圧を計算することを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1つに記載の木構造の配電系統電圧分布計算装置。   6. The voltage calculation unit according to claim 1, wherein the voltage calculation unit sorts the nodes in order from the lowest level and calculates the voltages in the order from the lowest level node to the higher level node. Tree-structured distribution system voltage distribution calculation device. 電圧調整装置を、一対のノード間に挿入された対親ノード、対子ノードおよび前記対親ノードと前記対子ノードの間の枝で表し、前記対子ノードに電圧調整の変圧比αを設定し、前記枝に線路インピーダンスの代わりに前記電圧調整装置の配電線に直列に挿入される直列インピーダンスを設定し、対親ノードに負荷特性値の代わりに前記電圧調整装置の線間に挿入される並列インピーダンスを設定し、前記負荷電流計算手段は、前記対子ノードの負荷電流を零とし、前記対親ノードの負荷電流を前記並列インピーダンスで計算し、前記割当手段は、前記対親ノードの親ノードの枝電流として前記並列インピーダンスにより計算された負荷電流を割り当て、前記枝電流計算手段は、前記対親ノードの枝電流を、前記対子ノードの枝電流と変圧比αから、(対親ノードの枝電流)=α・(対子ノードの枝電流)で計算し、また、前記親ノードの枝電流を、対親ノードの負荷電流と枝電流から、(親ノードの枝電流)=(対親ノードの負荷電流)+(対親ノードの枝電流)で計算し、前記電圧計算手段は、前記対子ノードの電圧を、前記直列インピーダンスと前記対親ノードの枝電流と前記対親ノードの電圧と変圧比αから、(対子ノードの電圧)=α・{(対親ノードの電圧)−(前記直列インピーダンス)・(対親ノードの枝電流)}で計算することを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1つに記載の木構造の配電系統電圧分布計算装置。   The voltage regulator is represented by a parent node inserted between a pair of nodes, a child node, and a branch between the parent node and the child node, and a voltage adjustment transformation ratio α is set in the child node. Then, a series impedance inserted in series in the distribution line of the voltage regulator is set instead of the line impedance in the branch, and is inserted between the lines of the voltage regulator in place of the load characteristic value in the parent node A parallel impedance is set, the load current calculation means sets the load current of the paired node to zero, calculates the load current of the paired parent node with the parallel impedance, and the assigning means sets the parent current of the paired parent node. The load current calculated by the parallel impedance is assigned as a branch current of the node, and the branch current calculation means converts the branch current of the parent node into the branch current of the child node and the transformation ratio α. From (the branch current of the parent node) = α · (the branch current of the child node), the branch current of the parent node is calculated from the load current and the branch current of the parent node (of the parent node). Branch current) = (load current of parent node) + (branch current of parent node), and the voltage calculation means calculates the voltage of the child node as the series impedance and the branch current of the parent node. And the voltage of the parent node and the transformation ratio α, (voltage of the child node) = α · {(voltage of the parent node) − (the series impedance) · (branch current of the parent node)}. The tree-structured power distribution system voltage distribution calculation apparatus according to any one of claims 1 to 6. 電流を潮流量とした木構造の配電系統電圧分布計算方法であって、
負荷電流計算手段が、各ノードに対して与えられた電圧および負荷特性値から各ノードの負荷電流を計算する第1のステップと、
割当手段が、各ノードの負荷電流を当該ノードの親ノード間の枝の枝電流として割り当てる第2のステップと、
枝電流計算手段が、ノードレベルの高い順のノードから、当該ノードの親ノード間に割り当てられた枝電流を当該親ノードの親ノード間の枝電流に順次加算する第3のステップと、
電圧計算手段が、ノードレベルの低い順のノードから、当該ノードの親ノードの電圧と枝電流と線路インピーダンスとから各ノードの電圧を順次計算する第4のステップと、
収束判定手段が、各ノードの電圧が収束したか否かを判定する第5のステップを有し、
各ノードの電圧が収束していないと判定された場合には、前記第4のステップで計算された各電圧を各ノードに与えて前記第1のステップからの処理を繰り返し実行し、各ノードの電圧が収束したと判定された場合には、前記第3のステップにより計算された各ノードの電圧を配電系統電圧分布として出力することを特徴とする木構造の配電系統電圧分布計算方法。
A tree-structured distribution system voltage distribution calculation method with current as tidal flow,
A first step in which a load current calculation means calculates a load current of each node from a voltage and a load characteristic value given to each node;
A second step in which the assigning means assigns the load current of each node as a branch current of a branch between the parent nodes of the node;
A third step in which the branch current calculation means sequentially adds the branch current assigned between the parent nodes of the node to the branch current between the parent nodes of the parent node from the node in the descending order of the node level;
A fourth step in which the voltage calculation means sequentially calculates the voltage of each node from the node in the order of lower node level, the voltage of the parent node of the node, the branch current, and the line impedance;
The convergence determination means has a fifth step of determining whether or not the voltage of each node has converged;
When it is determined that the voltage of each node has not converged, each voltage calculated in the fourth step is given to each node, and the processing from the first step is repeatedly executed. When it is determined that the voltage has converged, the voltage of each node calculated in the third step is output as a distribution system voltage distribution.
電流を潮流量とした木構造の配電系統電圧分布計算用のプログラムであって、コンピュータを、
各ノードに対して与えられた電圧および負荷特性値から各ノードの負荷電流を計算する負荷電流計算手段、
各ノードの負荷電流を当該ノードの親ノードの枝電流として割り当てる割当手段、
ノードレベルの高い順のノードから、当該ノードの親ノード間に割り当てられた枝電流を当該親ノードの親ノード間の枝電流に順次加算する枝電流計算手段、
ノードレベルの低い順のノードから、当該ノードの親ノードの電圧と枝電流と線路インピーダンスとから各ノードの電圧を順次計算する電圧計算手段、
各ノードの電圧が収束したか否かを判定する収束判定手段として機能させ、
各ノードの電圧が収束していないと判定された場合には、前記電圧計算手段により計算された各電圧を各ノードに与えて前記負荷電流計算手段からの処理を繰り返し実行させ、各ノードの電圧が収束したと判定された場合には、前記電圧計算手段により計算された各ノードの電圧を配電系統電圧分布として出力させるプログラム。
A tree-structured distribution system voltage distribution calculation program using current as the tidal flow.
Load current calculation means for calculating the load current of each node from the voltage and load characteristic value given to each node;
Allocation means for allocating the load current of each node as the branch current of the parent node of the node;
A branch current calculation means for sequentially adding branch currents allocated between parent nodes of the node level to branch currents between the parent nodes of the parent node from nodes in descending order of the node level;
Voltage calculation means for sequentially calculating the voltage of each node from the node of the lower node level in order from the voltage of the parent node of the node, the branch current, and the line impedance;
Function as convergence determination means for determining whether or not the voltage of each node has converged,
When it is determined that the voltage at each node has not converged, each voltage calculated by the voltage calculation means is given to each node, and the process from the load current calculation means is repeatedly executed. When it is determined that has converged, a program for outputting the voltage of each node calculated by the voltage calculation means as a distribution system voltage distribution.
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