JP2022079817A - 集中電圧制御装置、集中電圧制御装置の通信周期決定方法、集中電圧制御システム、分散電源システム - Google Patents
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Abstract
【課題】配電系統上の通信量の増加を抑制しつつ、配電系統の電圧変動を抑制する集中電圧制御装置を提供する。【解決手段】配電系統に連系する一つ以上の電圧制御機器と一つ以上のセンサとから配電系統の電力に関連する計測値を収集し、電圧制御機器へ制御指令値を送信する集中電圧制御装置１であって、電圧制御機器とセンサから収集した計測値を用いて配電系統の電力に関連する状態を推定し、配電系統の電力に関連する系統状態推定値を出力する系統状態推定部１１と、電圧制御機器とセンサから収集した計測値と系統状態推定部１１で算出された系統状態推定値とを用いて電圧制御機器の制御指令値を計算する電圧制御機器指令計算部１２と、電圧制御機器ごとの制御指令値の通信周期を決定する通信周期決定部１３と、を備える。【選択図】図２
Description
本発明は、配電系統における集中電圧制御装置、集中電圧制御装置の通信周期決定方法、集中電圧制御システム、および分散電源システムに関する。
電力は、発電所から送電線で変電所へ送電され、変電所で電圧の調整を行うなどして、配電線を通じて需要家に供給される。配電系統は、この電力ネットワークのうち、配電用変電所から需要家に至る設備であり、需要家に直接電力を供給している設備である。
一般的に配電系統は、高圧系統と低圧系統からなり、配電用変電所から高圧（６．６ｋＶ）で配電され、線路途中に並列接続された柱上変圧器で低圧（１００Ｖもしくは２００Ｖ）に降圧して需要家に電力が供給される。
電気事業法では、需要家の受電端電圧を適正範囲内（１００Ｖなら１０１±６Ｖ、２００Ｖなら２０２±２０Ｖ）に収めることが規定されており、一般送配電事業は、需要家に供給される低圧の電圧が常に適正範囲内に収まるように、配電系統の設備設計および系統運用を行っている。
一般的に配電系統は、高圧系統と低圧系統からなり、配電用変電所から高圧（６．６ｋＶ）で配電され、線路途中に並列接続された柱上変圧器で低圧（１００Ｖもしくは２００Ｖ）に降圧して需要家に電力が供給される。
電気事業法では、需要家の受電端電圧を適正範囲内（１００Ｖなら１０１±６Ｖ、２００Ｖなら２０２±２０Ｖ）に収めることが規定されており、一般送配電事業は、需要家に供給される低圧の電圧が常に適正範囲内に収まるように、配電系統の設備設計および系統運用を行っている。
太陽光発電を中心とする分散電源が連系されていない場合、配電系統の電力潮流は配電用変電所から需要家側へ一定方向であり、系統電圧は配電用変電所の送り出し端から配電系統の末端に向けて下がるのみであった。そのため、一般送配電事業者は配電用変電所の送り出し電圧の調整(配電用変圧器のタップ調整)、柱上変圧器のタップ調整を行うことで、配電系統の電圧を管理していた。
また、配電線亘長が長く、配電線路による電圧降下が大きな配電系統においては自動電圧調整器（ＳＶＲ：Step Voltage Regulator）などの電圧制御機器を導入することで系統電圧を適正範囲内に収めている。
また、配電線亘長が長く、配電線路による電圧降下が大きな配電系統においては自動電圧調整器（ＳＶＲ：Step Voltage Regulator）などの電圧制御機器を導入することで系統電圧を適正範囲内に収めている。
近年、太陽光発電や風力発電などの分散電源の大量導入による電圧変動の増加が懸念されている。分散電源が大量導入された配電系統では、負荷側から系統側に電気が流れる、逆潮流によって、系統末端の電圧上昇が発生するなど、需要家の受電電圧を適正範囲内に収めることが困難になってきている。
この対策として、自律分散的に電圧を制御する対策が取られている。例えば、太陽光発電事業者には、太陽光発電出力による電圧上昇対策として、太陽光発電出力に応じて進相無効電力を供給する、力率一定制御を要請している。また、ＳＶＲなどタップ切り替えにより電圧を制御する機器に対しては、逆潮流に対応可能な制御方式に変えるなどして、対策を講じている。
この対策として、自律分散的に電圧を制御する対策が取られている。例えば、太陽光発電事業者には、太陽光発電出力による電圧上昇対策として、太陽光発電出力に応じて進相無効電力を供給する、力率一定制御を要請している。また、ＳＶＲなどタップ切り替えにより電圧を制御する機器に対しては、逆潮流に対応可能な制御方式に変えるなどして、対策を講じている。
また、今後、さらなる分散電源の導入に対応するために、集中制御方式が提案されている。集中制御方式とは、配電系統に設置されたセンサや電圧制御機器の計測値を収集し、集中制御装置が各電圧制御機器の制御指令を決定および配信することで、配電系統全体の最適化を図る制御方式である。
この集中制御方式では、通信インフラを整備する必要があるものの、自律分散制御と比較して電圧制御性が高く、今後さらなる分散電源導入の対策として期待されている。
前記の通り、集中制御方式では通信インフラが必要になる。配電系統に接続される機器が多くなるとそれだけ通信量が増加し、必要な通信量が通信設備の能力を上回り、設備増強が必要になる場合がある。
この集中制御方式では、通信インフラを整備する必要があるものの、自律分散制御と比較して電圧制御性が高く、今後さらなる分散電源導入の対策として期待されている。
前記の通り、集中制御方式では通信インフラが必要になる。配電系統に接続される機器が多くなるとそれだけ通信量が増加し、必要な通信量が通信設備の能力を上回り、設備増強が必要になる場合がある。
前記の課題を解決するための技術として、特許文献１がある。
特許文献１の［要約］には、「［課題］集中制御を司る集中電圧制御装置から電圧調整機器へ電圧制御の指令値を配信する上での通信量を削減可能な、配電系統の集中電圧制御装置、集中電圧制御方法及び集中電圧制御システムを提供する。［解決手段］配電系統に接続する機器から計測値を収集し、配電系統に接続する電圧調整機器に制御指令を送信する集中電圧制御装置２は、計測値から所定のアルゴリズムに基づいて各電圧調整機器への制御指令値を演算する制御指令値演算部２３１と、電圧調整機器へ制御指令を送信する優先順位を決定する優先度決定部２３２と、優先度決定部で決定された優先順位の高いものから配電系統上の通信量の上限値内で電圧調整器を選択する指令値送信対象選択部２３３と、指令値送信対象選択部で選択された電圧調整機器へ制御指令値演算部で演算した制御指令を送信する送信部２１２と、を備える。」と記載され、集中電圧制御装置の技術が開示されている。このように、特許文献１では、集中電圧制御システムに備わる優先順位決定部にて、電圧制御機器へ制御指令を送信する優先順位を決定し、優先度決定部で決定された優先順位の高いものから配電系統上の通信量の上限値内で電圧制御機器を選択し、制御指令を送信することで、通信量の増加を抑制している。
特許文献１の［要約］には、「［課題］集中制御を司る集中電圧制御装置から電圧調整機器へ電圧制御の指令値を配信する上での通信量を削減可能な、配電系統の集中電圧制御装置、集中電圧制御方法及び集中電圧制御システムを提供する。［解決手段］配電系統に接続する機器から計測値を収集し、配電系統に接続する電圧調整機器に制御指令を送信する集中電圧制御装置２は、計測値から所定のアルゴリズムに基づいて各電圧調整機器への制御指令値を演算する制御指令値演算部２３１と、電圧調整機器へ制御指令を送信する優先順位を決定する優先度決定部２３２と、優先度決定部で決定された優先順位の高いものから配電系統上の通信量の上限値内で電圧調整器を選択する指令値送信対象選択部２３３と、指令値送信対象選択部で選択された電圧調整機器へ制御指令値演算部で演算した制御指令を送信する送信部２１２と、を備える。」と記載され、集中電圧制御装置の技術が開示されている。このように、特許文献１では、集中電圧制御システムに備わる優先順位決定部にて、電圧制御機器へ制御指令を送信する優先順位を決定し、優先度決定部で決定された優先順位の高いものから配電系統上の通信量の上限値内で電圧制御機器を選択し、制御指令を送信することで、通信量の増加を抑制している。
しかしながら、特許文献１の集中制御電圧システムでは、一通信周期における電圧制御機器への制御指令値送信の優先順位を変更する機能は、備わっているものの、通信周期自体は変化しないため、例えば通信周期が長いと、集中制御装置で用いる制御パラメータと実際の値との差分が大きくなって、電圧変動を抑制できない可能性があるという課題（問題）がある。
本発明は、前記課題に対応するために、配電系統上の通信量の増加を抑制しつつ、配電系統の電圧変動を抑制する集中電圧制御装置を提供することを課題（目的）とする。
前記の課題を解決するために、本発明を以下のように構成した。
すなわち、本発明の集中電圧制御装置は、配電系統に連系する一つ以上の電圧制御機器と一つ以上のセンサとから配電系統の電力に関連する計測値を収集し、前記電圧制御機器へ制御指令値を送信する集中電圧制御装置であって、前記電圧制御機器と前記センサから収集した計測値を用いて前記配電系統の電力に関連する状態を推定し、前記配電系統の電力に関連する系統状態推定値を出力する系統状態推定部と、前記電圧制御機器と前記センサから収集した計測値と前記系統状態推定部で算出された系統状態推定値とを用いて前記電圧制御機器の制御指令値を計算する電圧制御機器指令計算部と、前記電圧制御機器ごとの制御指令値の通信周期を決定する通信周期決定部と、を備えることを特徴とする。
すなわち、本発明の集中電圧制御装置は、配電系統に連系する一つ以上の電圧制御機器と一つ以上のセンサとから配電系統の電力に関連する計測値を収集し、前記電圧制御機器へ制御指令値を送信する集中電圧制御装置であって、前記電圧制御機器と前記センサから収集した計測値を用いて前記配電系統の電力に関連する状態を推定し、前記配電系統の電力に関連する系統状態推定値を出力する系統状態推定部と、前記電圧制御機器と前記センサから収集した計測値と前記系統状態推定部で算出された系統状態推定値とを用いて前記電圧制御機器の制御指令値を計算する電圧制御機器指令計算部と、前記電圧制御機器ごとの制御指令値の通信周期を決定する通信周期決定部と、を備えることを特徴とする。
また、その他の手段は、発明を実施するための形態のなかで説明する。
本発明によれば、配電系統上の通信量の増加を抑制しつつ、配電系統の電圧変動を抑制する集中電圧制御装置を提供できる。
以下、本発明を実施するための形態（以下においては「実施形態」と表記する）を、適宜、図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態は例であって、説明する具体的内容に発明自体が限定されるものではない。
≪第１実施形態≫
本発明の第１実施形態に係る集中電圧制御装置と集中電圧制御システムの構成について、図１～図４を参照して説明する。なお、以下においては、主として集中電圧制御装置について説明するが、集中電圧制御システムの説明を兼ねる。
図１は、本発明の第１実施形態に係る集中電圧制御装置１の構成例と、この集中電圧制御装置１を適用した配電系統２の構成例を概念的に示す図である。
図１の上部には配電系統２の構成例を示し、図１の下部には集中電圧制御装置１の構成例を示している。また、図１の上部と図１の下部の間には、配電系統２と集中電圧制御装置１との間を介する通信ネットワーク３を模式的に示している。
本発明の第１実施形態に係る集中電圧制御装置と集中電圧制御システムの構成について、図１～図４を参照して説明する。なお、以下においては、主として集中電圧制御装置について説明するが、集中電圧制御システムの説明を兼ねる。
図１は、本発明の第１実施形態に係る集中電圧制御装置１の構成例と、この集中電圧制御装置１を適用した配電系統２の構成例を概念的に示す図である。
図１の上部には配電系統２の構成例を示し、図１の下部には集中電圧制御装置１の構成例を示している。また、図１の上部と図１の下部の間には、配電系統２と集中電圧制御装置１との間を介する通信ネットワーク３を模式的に示している。
＜配電系統２の構成＞
図１の上部には、配電系統２の構成が例示されている。
図１の上部に例示した配電系統２は、上位送電系統（図示せず）の上位高圧配電線２０に配電用変圧器２１と母線２２を介して接続された高圧配電線３１を備える。
高圧配電線３１には、適宜、開閉器３２、自動電圧調整器（ＳＶＲ：Step Voltage Regulator)６１が設けられており、これらの装置（３２，６１）を介して高圧の電力（電圧）が配電されている。
また、高圧配電線３１には、センサ３３、分散電源（ＤＧ１）６３、負荷（需要家１）７１、静止型無効電力補償装置（ＳＶＣ：Static Var Compensator）６２、柱上変圧器４１等が配備され、接続されている。
また、前記の柱上変圧器４１を介して、低圧配電線４２には、分散電源（ＤＧ２）６４、負荷（需要家２）７２等が配備され、接続されている。
図１の上部には、配電系統２の構成が例示されている。
図１の上部に例示した配電系統２は、上位送電系統（図示せず）の上位高圧配電線２０に配電用変圧器２１と母線２２を介して接続された高圧配電線３１を備える。
高圧配電線３１には、適宜、開閉器３２、自動電圧調整器（ＳＶＲ：Step Voltage Regulator)６１が設けられており、これらの装置（３２，６１）を介して高圧の電力（電圧）が配電されている。
また、高圧配電線３１には、センサ３３、分散電源（ＤＧ１）６３、負荷（需要家１）７１、静止型無効電力補償装置（ＳＶＣ：Static Var Compensator）６２、柱上変圧器４１等が配備され、接続されている。
また、前記の柱上変圧器４１を介して、低圧配電線４２には、分散電源（ＤＧ２）６４、負荷（需要家２）７２等が配備され、接続されている。
上位送電系統の上位高圧配電線２０から供給される電力は、配電用変圧器２１で、例えば６６ｋＶから６．６ｋＶに変圧され、母線２２に配電される。
母線２２に接続された高圧配電線３１には、開閉器３２が設けられている。開閉器３２を介して、高圧配電線３１は高圧の電力（電圧）を配電する。
センサ３３は、高圧配電線３１の例えば電流および電圧を計測する。なお、センサ３３は、高圧配電線３１の異なる箇所に複数台設置されてもよい。
母線２２に接続された高圧配電線３１には、開閉器３２が設けられている。開閉器３２を介して、高圧配電線３１は高圧の電力（電圧）を配電する。
センサ３３は、高圧配電線３１の例えば電流および電圧を計測する。なお、センサ３３は、高圧配電線３１の異なる箇所に複数台設置されてもよい。
また、高圧配電線３１には、高圧受電の負荷（需要家１）７１が接続され、高圧の電力が前記の負荷（需要家１、高圧需要家）７１に配電される。
また、高圧配電線３１には、分散電源（ＤＧ１）６３から電力が供給される。
分散電源（ＤＧ１）６３は、高圧配電線３１に電力を供給するとともに、高圧配電線３１の電圧に影響を与える。
また、分散電源（ＤＧ１）６３は、例えば、太陽光発電や風力発電やマイクロ水力発電で構成する。そのため、自然環境の影響を受ける。すなわち、自然環境によって、分散電源（ＤＧ１）６３が高圧配電線３１に供給する電力や、高圧配電線３１に影響を与える電圧が変化する。
また、高圧配電線３１は、母線２２の接続箇所から遠ざかるにつれ、電圧降下が起こることがある。そのため、高圧配電線３１の所定範囲の電圧を保つために、自動電圧調整器（ＳＶＲ：Step Voltage Regulator)６１を設けることがある。
また、高圧配電線３１には、分散電源（ＤＧ１）６３から電力が供給される。
分散電源（ＤＧ１）６３は、高圧配電線３１に電力を供給するとともに、高圧配電線３１の電圧に影響を与える。
また、分散電源（ＤＧ１）６３は、例えば、太陽光発電や風力発電やマイクロ水力発電で構成する。そのため、自然環境の影響を受ける。すなわち、自然環境によって、分散電源（ＤＧ１）６３が高圧配電線３１に供給する電力や、高圧配電線３１に影響を与える電圧が変化する。
また、高圧配電線３１は、母線２２の接続箇所から遠ざかるにつれ、電圧降下が起こることがある。そのため、高圧配電線３１の所定範囲の電圧を保つために、自動電圧調整器（ＳＶＲ：Step Voltage Regulator)６１を設けることがある。
また、高圧配電線３１で配電された電力は、柱上変圧器４１で１００Ｖもしくは２００Ｖに変圧され、低圧配電線４２を介して低圧受電の負荷（需要家２、低圧需要家）７２に配電される。
また、低圧配電線４２に分散電源（ＤＧ２）６４から電力が供給されることもある。
なお、分散電源６３、６４は、前記したように例えば太陽光発電や風力発電などといった再生可能エネルギー電源や蓄電池などであり、高圧配電線もしくは低圧配電線に複数台設置されていることがある。
また、低圧配電線４２に分散電源（ＤＧ２）６４から電力が供給されることもある。
なお、分散電源６３、６４は、前記したように例えば太陽光発電や風力発電などといった再生可能エネルギー電源や蓄電池などであり、高圧配電線もしくは低圧配電線に複数台設置されていることがある。
また、図１においては、高圧配電線３１に静止型無効電力補償装置（ＳＶＣ：Static Var Compensator）６２が設けられている。また、図示してはいないが、負荷時タップ切替装置(ＬＲＴ：Load Ratio Control Transformer)が設けられることもある。
ＳＶＲ６１およびＳＶＣ６２、さらにＬＲＴは、需要家に供給される電力の電圧を規定範囲に収めること目的として、高圧配電線３１に直列もしくは並列に接続される。
なお、配電系統２において、前記の複数の機器のうち、一部が含まれていなくてもよく、構成も限定されるものではない。
ＳＶＲ６１およびＳＶＣ６２、さらにＬＲＴは、需要家に供給される電力の電圧を規定範囲に収めること目的として、高圧配電線３１に直列もしくは並列に接続される。
なお、配電系統２において、前記の複数の機器のうち、一部が含まれていなくてもよく、構成も限定されるものではない。
ＳＶＲ６１、ＳＶＣ６２、（ＬＲＴ）は、高圧配電線３１の電圧を調整、制御する。また、分散電源６３、６４は、高圧配電線３１または低圧配電線４２に電力を供給することによって、高圧配電線３１（低圧配電線４２）の電圧に影響を与える。そのため、以下において、ＳＶＲ６１、ＳＶＣ６２、（ＬＲＴ）、分散電源６３、６４を、適宜、電圧制御機器と呼称（表記）する。
電圧制御機器（６１～６４）には、通信ネットワーク３を介して集中電圧制御装置１と通信可能な外部コントローラ(図示せず)が併設されている。
外部コントローラは、電圧制御機器（６１～６４）の制御状態を集中電圧制御装置１へ送信するとともに、また集中電圧制御装置１から制御指令を受信する。外部コントローラが受信する制御指令によって、それぞれの電圧制御機器は動作する。
電圧制御機器（６１～６４）には、通信ネットワーク３を介して集中電圧制御装置１と通信可能な外部コントローラ(図示せず)が併設されている。
外部コントローラは、電圧制御機器（６１～６４）の制御状態を集中電圧制御装置１へ送信するとともに、また集中電圧制御装置１から制御指令を受信する。外部コントローラが受信する制御指令によって、それぞれの電圧制御機器は動作する。
＜集中電圧制御装置１の構成＞
図１の下部に示すように、集中電圧制御装置１は、計算機システムで構成されており、表示部１０１、入力部１０２、通信部１０３、プロセッサ１０４、メモリ１０５、および各種データベースＤＢ１～ＤＢ６を備えている。これらの装置（１０１～１０５、ＤＢ１～ＤＢ６）は、それぞれバス線（バス）１０６に接続されている。
図１の下部に示すように、集中電圧制御装置１は、計算機システムで構成されており、表示部１０１、入力部１０２、通信部１０３、プロセッサ１０４、メモリ１０５、および各種データベースＤＢ１～ＤＢ６を備えている。これらの装置（１０１～１０５、ＤＢ１～ＤＢ６）は、それぞれバス線（バス）１０６に接続されている。
表示部１０１は、例えば、ディスプレイ装置である。あるいは、ディスプレイ装置に代えて、またはディスプレイ装置と共に、プリンタ装置や音声出力装置等を用いる構成でもよい。
入力部１０２は、例えば、キーボードスイッチ、マウス等のポインティング装置、タッチパネル、音声指示装置等の少なくともいずれか一つを備えて構成される。
通信部１０３は、通信ネットワーク３に接続するための回路、および通信プロトコルを備える。
入力部１０２は、例えば、キーボードスイッチ、マウス等のポインティング装置、タッチパネル、音声指示装置等の少なくともいずれか一つを備えて構成される。
通信部１０３は、通信ネットワーク３に接続するための回路、および通信プロトコルを備える。
プロセッサ１０４は、計算プログラムを実行して、表示すべき画像データの指示や、各種データベース内のデータの検索等を行う。なお、プロセッサ１０４は、一つまたは複数の半導体チップとして構成してもよいし、または、計算サーバのようなコンピュータ装置として構成してもよい。
メモリ１０５は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、およびＲＯＭ（Read Only Member）を搭載して構成される。例えば、ＲＯＭにコンピュータプログラムを記憶したり、ＲＡＭに各処理に必要な計算結果データや画像データや処理プログラム等を一時的に記憶したりする。
また、例えば、メモリ１０５に格納された画面データは、表示部１０１に送られて表示される。
メモリ１０５は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、およびＲＯＭ（Read Only Member）を搭載して構成される。例えば、ＲＯＭにコンピュータプログラムを記憶したり、ＲＡＭに各処理に必要な計算結果データや画像データや処理プログラム等を一時的に記憶したりする。
また、例えば、メモリ１０５に格納された画面データは、表示部１０１に送られて表示される。
データベース（ＤＢ１～ＤＢ６）としては、系統状態計測値データベース（系統状態計測値ＤＢ）ＤＢ１、系統構成データベースＤＢ２、系統状態推定値データベースＤＢ３、電圧制御機器特性データベースＤＢ４、電圧制御機器制御指令データベースＤＢ５、電圧制御機器通信周期データベースＤＢ６を備える。なお、図１におけるデータベース（ＤＢ１～ＤＢ６）の名称を示す箇所における「ＤＢ」は、「データベース」の意味である。
これらのデータベース（ＤＢ１～ＤＢ６）に格納されたデータは、配電系統２に設置されたセンサ３３および電圧制御機器（６１～６４）から直接得られた状態量、または状態量を用いた推定処理により二次的に得られた状態量、または集中電圧制御装置１での処理における中間生成物としての状態量、または集中電圧制御装置１での処理における最終生成物としての状態量である。
これらのデータベース（ＤＢ１～ＤＢ６）の詳細は、後記する。
これらのデータベース（ＤＢ１～ＤＢ６）に格納されたデータは、配電系統２に設置されたセンサ３３および電圧制御機器（６１～６４）から直接得られた状態量、または状態量を用いた推定処理により二次的に得られた状態量、または集中電圧制御装置１での処理における中間生成物としての状態量、または集中電圧制御装置１での処理における最終生成物としての状態量である。
これらのデータベース（ＤＢ１～ＤＢ６）の詳細は、後記する。
また、前記の装置（１０１～１０５、ＤＢ１～ＤＢ６）は、互いの情報の信号のやりとりを、バス線（バス）１０６を介して行う。
＜通信ネットワーク３について＞
通信ネットワーク３は、図１の上部に例示した配電系統２の各部と、図１の下部に例示した集中電圧制御装置１とを通信回線で接続する。
例えば、センサ３３および各電圧制御機器（６１～６４）で計測された系統状態計測値は、信号に変換され、通信ネットワーク３を介して集中電圧制御装置１の通信部１０３に送られる。
また、集中電圧制御装置１で算出された電圧制御機器（６１～６４）への制御指令は、通信ネットワーク３を介して集中電圧制御装置１の通信部１０３から電圧制御機器（６１～６４）に併設された外部コントローラ（図示せず）に送信される。
このようにして、センサ３３および外部コントローラからは、配電系統２の各種状態量が集中電圧制御装置１に時系列的に収集され、集中電圧制御装置１により算出された各電圧制御機器（６１～６４）の制御指令が外部コントローラに配信される。
通信ネットワーク３は、図１の上部に例示した配電系統２の各部と、図１の下部に例示した集中電圧制御装置１とを通信回線で接続する。
例えば、センサ３３および各電圧制御機器（６１～６４）で計測された系統状態計測値は、信号に変換され、通信ネットワーク３を介して集中電圧制御装置１の通信部１０３に送られる。
また、集中電圧制御装置１で算出された電圧制御機器（６１～６４）への制御指令は、通信ネットワーク３を介して集中電圧制御装置１の通信部１０３から電圧制御機器（６１～６４）に併設された外部コントローラ（図示せず）に送信される。
このようにして、センサ３３および外部コントローラからは、配電系統２の各種状態量が集中電圧制御装置１に時系列的に収集され、集中電圧制御装置１により算出された各電圧制御機器（６１～６４）の制御指令が外部コントローラに配信される。
＜集中電圧制御装置１の機能構成＞
次に、本発明の第１実施形態に係る集中電圧制御装置１の構成および機能について、さらに説明する。
図２は、本発明の第１実施形態に係る集中電圧制御装置の機能構成例を概念的に示す図である。
図２において、集中電圧制御装置１は、系統状態計測値データベースＤＢ１、系統構成データベースＤＢ２、系統状態推定値データベースＤＢ３、電圧制御機器特性データベースＤＢ４、電圧制御機器制御指令データベースＤＢ５、電圧制御機器通信周期データベースＤＢ６を備える。なお、図２における名称を示す箇所における「ＤＢ」は、前記したように、「データベース」の意味である。また、図２における各種のデータベース（ＤＢ１～ＤＢ６）は、図１における各種のデータベース（ＤＢ１～ＤＢ６）に対応する。
次に、本発明の第１実施形態に係る集中電圧制御装置１の構成および機能について、さらに説明する。
図２は、本発明の第１実施形態に係る集中電圧制御装置の機能構成例を概念的に示す図である。
図２において、集中電圧制御装置１は、系統状態計測値データベースＤＢ１、系統構成データベースＤＢ２、系統状態推定値データベースＤＢ３、電圧制御機器特性データベースＤＢ４、電圧制御機器制御指令データベースＤＢ５、電圧制御機器通信周期データベースＤＢ６を備える。なお、図２における名称を示す箇所における「ＤＢ」は、前記したように、「データベース」の意味である。また、図２における各種のデータベース（ＤＢ１～ＤＢ６）は、図１における各種のデータベース（ＤＢ１～ＤＢ６）に対応する。
また、図２において、集中電圧制御装置１は、系統状態推定部１１、電圧制御機器指令計算部１２、通信周期決定部１３を備える。
なお、図１におけるメモリ１０５に格納されプロセッサ１０４で演算を遂行されるプログラム（計算プログラム）の所定の領域に、図２に示す系統状態推定部１１、電圧制御機器指令計算部１２、通信周期決定部１３は、仮想的に存在している。
なお、図１におけるメモリ１０５に格納されプロセッサ１０４で演算を遂行されるプログラム（計算プログラム）の所定の領域に、図２に示す系統状態推定部１１、電圧制御機器指令計算部１２、通信周期決定部１３は、仮想的に存在している。
系統状態推定部１１、電圧制御機器指令計算部１２、通信周期決定部１３は、プロセッサ１０４による、それぞれの計算に必要なデータを、バス１０６を介して、系統状態計測値データベースＤＢ１、系統構成データベースＤＢ２、電圧制御機器特性データベースＤＢ４から得る。
そして、プロセッサ１０４で演算された系統状態推定部１１、電圧制御機器指令計算部１２、通信周期決定部１３のそれぞれの計算結果は、バス１０６を介して、系統状態推定値データベースＤＢ３、電圧制御機器制御指令データベースＤＢ５、電圧制御機器通信周期データベースＤＢ６に送られる。
そして、プロセッサ１０４で演算された系統状態推定部１１、電圧制御機器指令計算部１２、通信周期決定部１３のそれぞれの計算結果は、バス１０６を介して、系統状態推定値データベースＤＢ３、電圧制御機器制御指令データベースＤＢ５、電圧制御機器通信周期データベースＤＢ６に送られる。
＜各種のデータベースＤＢ１～ＤＢ６＞
系統状態計測値データベースＤＢ１には、配電系統２に設置されたセンサ３３と電圧制御機器（６１～６４）から送信された電圧、電流、有効電力、無効電力等の系統状態計測値（電力に関連する計測値）が系列データとして格納されている。
系統構成データベースＤＢ２には、対象とする配電系統の系統インピーダンスや設置されている電圧制御機器など系統構成に関する情報が格納されている。
系統状態推定値データベースＤＢ３には、系統状態推定部１１で計算された系統状態（電力に関連する状態）の推定値が時系列データとして格納される。
系統状態計測値データベースＤＢ１には、配電系統２に設置されたセンサ３３と電圧制御機器（６１～６４）から送信された電圧、電流、有効電力、無効電力等の系統状態計測値（電力に関連する計測値）が系列データとして格納されている。
系統構成データベースＤＢ２には、対象とする配電系統の系統インピーダンスや設置されている電圧制御機器など系統構成に関する情報が格納されている。
系統状態推定値データベースＤＢ３には、系統状態推定部１１で計算された系統状態（電力に関連する状態）の推定値が時系列データとして格納される。
電圧制御機器特性データベースＤＢ４には、電圧制御機器（６１～６４）の各種のパラメータが格納されている。例えば、分散電源の場合、定格容量、出力可能な力率範囲、電圧一定（ＡＶＲ：Automatic Voltage Regulator）運転や、力率一定制御、無効電力出力一定制御などの制御モード情報が格納されている。また、ＳＶＲなどのタップ切替を行う電圧制御機器の場合、最大タップ位置、動作整定時間、目標電圧などの制御パラメータが格納されている。
なお、電圧制御機器特性データベースＤＢ４において、電圧制御機器（６１～６４）の機器情報を格納する領域を「電圧制御機器特性記憶領域」とも呼称する。
電圧制御機器制御指令データベースＤＢ５には、電圧制御機器指令計算部１２で計算された電圧制御機器（６１～６４）の制御指令が時系列データとして格納される。
電圧制御機器通信周期データベースＤＢ６には、通信周期決定部１３で計算された電圧制御機器（６１～６４）の通信周期を時系列データとして格納される。
なお、電圧制御機器特性データベースＤＢ４において、電圧制御機器（６１～６４）の機器情報を格納する領域を「電圧制御機器特性記憶領域」とも呼称する。
電圧制御機器制御指令データベースＤＢ５には、電圧制御機器指令計算部１２で計算された電圧制御機器（６１～６４）の制御指令が時系列データとして格納される。
電圧制御機器通信周期データベースＤＢ６には、通信周期決定部１３で計算された電圧制御機器（６１～６４）の通信周期を時系列データとして格納される。
＜系統状態推定部１１、電圧制御機器指令計算部１２、通信周期決定部１３＞
系統状態推定部１１では、系統状態計測値データベースＤＢ１に格納された電圧、電流、有効電力、無効電力等の系統状態計測値と、系統構成データベースＤＢ２の系統構成データとを入力とし、配電系統の電圧分布および電流分布を演算により推定する。
そして、算出した「系統状態推定値」を系統状態推定値データベースＤＢ３と、電圧制御機器指令計算部１２とに送る。
系統状態推定部１１では、系統状態計測値データベースＤＢ１に格納された電圧、電流、有効電力、無効電力等の系統状態計測値と、系統構成データベースＤＢ２の系統構成データとを入力とし、配電系統の電圧分布および電流分布を演算により推定する。
そして、算出した「系統状態推定値」を系統状態推定値データベースＤＢ３と、電圧制御機器指令計算部１２とに送る。
電圧制御機器指令計算部１２では、系統状態推定部１１で算出された系統状態推定値と、系統構成データベースＤＢ２の系統構成データと、電圧制御機器特性データベースＤＢ４に格納されている電圧制御機器のパラメータを入力とし、電圧制御機器（６１～６４）の制御指令を計算する。
そして、計算した「電圧制御機器制御指令値」を電圧制御機器制御指令データベースＤＢ５と、通信周期決定部１３とに送る。
そして、計算した「電圧制御機器制御指令値」を電圧制御機器制御指令データベースＤＢ５と、通信周期決定部１３とに送る。
通信周期決定部１３では、電圧制御機器指令計算部１２で計算した電圧制御機器制御指令値と、電圧制御機器特性データベースＤＢ４の電圧制御機器の特性データ（機器情報）を入力とし、電圧制御機器指令計算部１２で算出された電圧制御機器（６１～６４）の制御指令値を送信する通信周期を決定する。
そして、決定した電圧制御機器の通信周期を電圧制御機器通信周期データベースＤＢ６に格納する。
そして、決定した電圧制御機器の通信周期を電圧制御機器通信周期データベースＤＢ６に格納する。
＜集中電圧制御装置１の処理のフローチャート＞
図３は、本発明の第１実施形態に係る集中電圧制御装置１の処理のフローチャート例を示す図である。
図３は、本発明の第１実施形態に係る集中電圧制御装置１の処理のフローチャート例を示す図である。
《処理ステップＳ１》
図３において、処理を「開始」すると処理ステップＳ１となる。
処理ステップＳ１では、センサ３３（図１）および電圧制御機器（６１～６４：図１）から電圧、電流、有効電力、無効電力等の系統状態計測値を取得する。
取得した系統状態計測値は、適宜、系統状態計測値データベースＤＢ１（図１）に格納される。
図３において、処理を「開始」すると処理ステップＳ１となる。
処理ステップＳ１では、センサ３３（図１）および電圧制御機器（６１～６４：図１）から電圧、電流、有効電力、無効電力等の系統状態計測値を取得する。
取得した系統状態計測値は、適宜、系統状態計測値データベースＤＢ１（図１）に格納される。
《処理ステップＳ２》
処理ステップＳ２では、系統状態推定部１１（図２）にて、系統状態を推定する。
具体的には、系統状態推定部１１で、例えばセンサ３３および電圧制御機器（６１～６４）から取得する電圧、電流、有効電力、無効電力等の系統状態計測値（系統状態計測値データベースＤＢ１参照）と、配電線の各区間における負荷（需要家）の負荷特性の推定値を基に配電線のすべての区間の電流・電圧を推定する状態推定手法を用いて、配電系統の電圧、電流、有効電力、無効電力等の分布（系統状態）を推定する。なお、系統構成データベースＤＢ２の系統構成を参照して、前記の推定を行う。
また、系統状態の推定に用いられる計測値は、例えばセンサ３３および電圧制御機器（６１～６４）の計測時刻が同期された同期時刻情報を用いてもよいし、センサおよび電圧制御機器から受信した最新の計測値を用いてもよい。
算出された推定値は、適宜、系統状態推定値データベースＤＢ３（図１、図２）に格納される。
処理ステップＳ２では、系統状態推定部１１（図２）にて、系統状態を推定する。
具体的には、系統状態推定部１１で、例えばセンサ３３および電圧制御機器（６１～６４）から取得する電圧、電流、有効電力、無効電力等の系統状態計測値（系統状態計測値データベースＤＢ１参照）と、配電線の各区間における負荷（需要家）の負荷特性の推定値を基に配電線のすべての区間の電流・電圧を推定する状態推定手法を用いて、配電系統の電圧、電流、有効電力、無効電力等の分布（系統状態）を推定する。なお、系統構成データベースＤＢ２の系統構成を参照して、前記の推定を行う。
また、系統状態の推定に用いられる計測値は、例えばセンサ３３および電圧制御機器（６１～６４）の計測時刻が同期された同期時刻情報を用いてもよいし、センサおよび電圧制御機器から受信した最新の計測値を用いてもよい。
算出された推定値は、適宜、系統状態推定値データベースＤＢ３（図１、図２）に格納される。
《処理ステップＳ３》
処理ステップＳ３では、電圧制御機器指令計算部１２（図２）にて、電力制御機器（６１～６４）の制御指令値を計算（演算）する。
なお、この計算（演算）においては、系統状態推定部１１の出力した系統状態推定値と、系統構成データベースＤＢ２の系統構成と、電圧制御機器特性データベースＤＢ４の電圧制御機器のパラメータと、を参照して実行する。
計算された電圧制御機器（６１～６４）の制御指令値は、適宜、電圧制御機器制御指令データベースＤＢ５に格納される。
処理ステップＳ３では、電圧制御機器指令計算部１２（図２）にて、電力制御機器（６１～６４）の制御指令値を計算（演算）する。
なお、この計算（演算）においては、系統状態推定部１１の出力した系統状態推定値と、系統構成データベースＤＢ２の系統構成と、電圧制御機器特性データベースＤＢ４の電圧制御機器のパラメータと、を参照して実行する。
計算された電圧制御機器（６１～６４）の制御指令値は、適宜、電圧制御機器制御指令データベースＤＢ５に格納される。
《処理ステップＳ４》
処理ステップＳ４では、通信周期決定部１３（図２）にて、電圧制御機器（６１～６４）の通信周期を決定する。制御時定数や出力特性など電圧制御機器の特性に応じて通信周期を決定する。
なお、この通信周期を決定する演算は、電圧制御機器指令計算部１２の出力した電圧制御機器制御指令と、電圧制御機器特性データベースＤＢ４の電圧制御機器のパラメータと、を参照して実行する。
設定された各電圧制御機器（６１～６４）のそれぞれの通信周期は、適宜、電圧制御機器通信周期データベースＤＢ６に格納される。
処理ステップＳ４では、通信周期決定部１３（図２）にて、電圧制御機器（６１～６４）の通信周期を決定する。制御時定数や出力特性など電圧制御機器の特性に応じて通信周期を決定する。
なお、この通信周期を決定する演算は、電圧制御機器指令計算部１２の出力した電圧制御機器制御指令と、電圧制御機器特性データベースＤＢ４の電圧制御機器のパラメータと、を参照して実行する。
設定された各電圧制御機器（６１～６４）のそれぞれの通信周期は、適宜、電圧制御機器通信周期データベースＤＢ６に格納される。
なお、通信周期を決定するにあたっては、以下の様々な場合と方法がある。
例えば、太陽光発電システムのようにＰＣＳ（Power Conditioning Subsystem）を介して系統連系する電圧制御機器の場合、秒オーダーで出力制御が可能なため、通信周期を短く設定することで、効果的に短周期電圧変動を抑制できる。
その逆の例として、集中電圧制御装置１から各電圧制御機器（６１～６４）への通信量が通信配電系統上の通信量の上限値内に収まるよう、例えばＳＶＲのような制御時定数の長い電圧制御機器の通信周期を長くする場合もある。
例えば、太陽光発電システムのようにＰＣＳ（Power Conditioning Subsystem）を介して系統連系する電圧制御機器の場合、秒オーダーで出力制御が可能なため、通信周期を短く設定することで、効果的に短周期電圧変動を抑制できる。
その逆の例として、集中電圧制御装置１から各電圧制御機器（６１～６４）への通信量が通信配電系統上の通信量の上限値内に収まるよう、例えばＳＶＲのような制御時定数の長い電圧制御機器の通信周期を長くする場合もある。
《処理ステップＳ５》
処理ステップＳ５では、処理ステップＳ４で設定された電圧制御機器（６１～６４）のそれぞれの通信周期にしたがって、電圧制御機器（６１～６４）との通信を実行する。
そして、図３における集中電圧制御装置１のフローチャートの処理を「終了」する。
処理ステップＳ５では、処理ステップＳ４で設定された電圧制御機器（６１～６４）のそれぞれの通信周期にしたがって、電圧制御機器（６１～６４）との通信を実行する。
そして、図３における集中電圧制御装置１のフローチャートの処理を「終了」する。
《処理ステップについての補足》
処理ステップＳ２では、配電系統の状態推定手法の例を説明し、処理ステップＳ３では、電圧制御機器の制御指令を算出する手法の例について説明したが、これらの例は、一例であって、これらの手法に限定されるものではない。
処理ステップＳ２では、配電系統の状態推定手法の例を説明し、処理ステップＳ３では、電圧制御機器の制御指令を算出する手法の例について説明したが、これらの例は、一例であって、これらの手法に限定されるものではない。
＜集中電圧制御装置１の表示部＞
図４は、本発明の第１実施形態に係る集中電圧制御装置１の表示部１０１（図１、図４）の表示例を示す図である。
図４において、図４の上の段に、「手動モード」と「自動モード」の表示がある。その下の段に、図１の配電系統２に対応する「配電系統」が、各配電構成要素における電圧と電流とともに表示されている。さらにその下の段に「タップ制御機器」に関する情報が表示されている。また、さらにその下の段に「その他電圧制御機器」に関する情報が表示されている。
図４は、本発明の第１実施形態に係る集中電圧制御装置１の表示部１０１（図１、図４）の表示例を示す図である。
図４において、図４の上の段に、「手動モード」と「自動モード」の表示がある。その下の段に、図１の配電系統２に対応する「配電系統」が、各配電構成要素における電圧と電流とともに表示されている。さらにその下の段に「タップ制御機器」に関する情報が表示されている。また、さらにその下の段に「その他電圧制御機器」に関する情報が表示されている。
前記の図４の上の段における「手動モード」と「自動モード」は、通信方法の選択、あるいは選択された通信方法を表示する。
「手動モード」とは、集中電圧制御装置１が各電圧制御機器との通信周期の設定あるいは変更を、手動で実施可能なモードである。
「自動モード」とは、図３に示す集中電圧制御装置１の処理フローチャートに従って算出された電圧制御機器の通信周期に従って、通信を行うモードである。
「手動モード」とは、集中電圧制御装置１が各電圧制御機器との通信周期の設定あるいは変更を、手動で実施可能なモードである。
「自動モード」とは、図３に示す集中電圧制御装置１の処理フローチャートに従って算出された電圧制御機器の通信周期に従って、通信を行うモードである。
図４において、「手動モード」、「自動モード」の欄の下に、配電系統が模式的に示されている。
「配電系統」は、例えば、配電系統２に対応する配電系統を各配電構成要素（母線、高圧配電線、開閉器、センサ、分散電源ＤＧ１、需要家１、ＳＶＲ、ＳＶＣ、柱上変圧器、低圧配電線、分散電源ＤＧ２、需要家２等）が表示されている。また、所定の設備（母線、センサ、分散電源ＤＧ１、ＳＶＲ、ＳＶＣ、分散電源ＤＧ２等）における電圧と電流が表示されている。
「配電系統」は、例えば、配電系統２に対応する配電系統を各配電構成要素（母線、高圧配電線、開閉器、センサ、分散電源ＤＧ１、需要家１、ＳＶＲ、ＳＶＣ、柱上変圧器、低圧配電線、分散電源ＤＧ２、需要家２等）が表示されている。また、所定の設備（母線、センサ、分散電源ＤＧ１、ＳＶＲ、ＳＶＣ、分散電源ＤＧ２等）における電圧と電流が表示されている。
また、「〇タップ制御機器」の項目が表示されている。
「タップ制御機器」としては、自動電圧調整器（ＳＶＲ：Step Voltage Regulator)、負荷時タップ切替装置(ＬＲＴ：Load Ratio Control Transformer)が例として表示されている。そして、「タップ制御機器」としてのＳＶＲ、ＬＲＴについて、それぞれ「最大タップ」、「現在タップ位置」、「出力電圧［Ｖ］」、「通信周期［秒］」の各値が表示されている。
「タップ制御機器」としては、自動電圧調整器（ＳＶＲ：Step Voltage Regulator)、負荷時タップ切替装置(ＬＲＴ：Load Ratio Control Transformer)が例として表示されている。そして、「タップ制御機器」としてのＳＶＲ、ＬＲＴについて、それぞれ「最大タップ」、「現在タップ位置」、「出力電圧［Ｖ］」、「通信周期［秒］」の各値が表示されている。
また「〇その他電圧制御機器」の項目が表示されている。
「その他の電圧制御機器」における「電圧制御機器」としては、静止型無効電力補償装置（ＳＶＣ：Static Var Compensator）、分散電源ＤＧ１、分散電源ＤＧ２が例として表示されている。
そして、「電圧制御機器」としてのＳＶＣ、ＤＧ１、ＤＧ２について、それぞれ「容量［ｋＶＡ］」、「有効電力［ｋＷ］」、「無効電力［ｋＶａｒ］」、「通信周期［秒］」の各値が表示されている。
「その他の電圧制御機器」における「電圧制御機器」としては、静止型無効電力補償装置（ＳＶＣ：Static Var Compensator）、分散電源ＤＧ１、分散電源ＤＧ２が例として表示されている。
そして、「電圧制御機器」としてのＳＶＣ、ＤＧ１、ＤＧ２について、それぞれ「容量［ｋＶＡ］」、「有効電力［ｋＷ］」、「無効電力［ｋＶａｒ］」、「通信周期［秒］」の各値が表示されている。
図４において、「〇タップ制御機器」における「タップ制御機器」としてのＳＶＲ、ＬＲＴの「通信周期［秒］」は、「〇その他電圧制御機器」における「電圧制御機器」としてのＳＶＣ、ＤＧ１、ＤＧ２の「通信周期［秒］」に比較して非常に長い。
なお、「〇その他電圧制御機器」における「電圧制御機器」の電圧に関する項目を省略している。その理由は、配電系統における電圧の配分が決まると、定格電圧としは、自明の項目であるので、図４における表示部１０１での表示を省略している。ただし、「配電系統」の表示においては、前記したように、電圧制御機器（ＤＧ１、ＳＶＲ、ＤＧ２、ＳＶＣ）の電圧と電流が表示されている。
また、図４の表示部１０１の表示例は一例であって、必要に応じて項目を追加、もしくは削除する。
なお、「〇その他電圧制御機器」における「電圧制御機器」の電圧に関する項目を省略している。その理由は、配電系統における電圧の配分が決まると、定格電圧としは、自明の項目であるので、図４における表示部１０１での表示を省略している。ただし、「配電系統」の表示においては、前記したように、電圧制御機器（ＤＧ１、ＳＶＲ、ＤＧ２、ＳＶＣ）の電圧と電流が表示されている。
また、図４の表示部１０１の表示例は一例であって、必要に応じて項目を追加、もしくは削除する。
以上のように、表示部１０１では、当該配電系統の電圧分布、電圧制御機器６１～６４への制御指令と通信周期が表示される。
また、図３に示す集中電圧制御装置１の処理のフローチャートで算出された電圧制御機器の通信周期に従って通信を行う自動モードと、手動で各電圧制御機器との通信周期を設定可能な手動モードとを変更できるようにしても良い。
また、図３に示す集中電圧制御装置１の処理のフローチャートで算出された電圧制御機器の通信周期に従って通信を行う自動モードと、手動で各電圧制御機器との通信周期を設定可能な手動モードとを変更できるようにしても良い。
＜第１実施形態の総括＞
以上のように、本発明の第１実施形態の集中電圧制御装置１では、電圧制御機器の特性や配電系統の系統状態（配電系統の電圧分布）に応じて、電圧制御機器への制御指令の通信周期を動的に変化させる（通信周期が動的に変化する）。
この制御方法をとることによって、配電系統２、および集中電圧制御装置１の通信量の増加を抑制しつつ、配電系統２における電圧変動を抑制する。
以上のように、本発明の第１実施形態の集中電圧制御装置１では、電圧制御機器の特性や配電系統の系統状態（配電系統の電圧分布）に応じて、電圧制御機器への制御指令の通信周期を動的に変化させる（通信周期が動的に変化する）。
この制御方法をとることによって、配電系統２、および集中電圧制御装置１の通信量の増加を抑制しつつ、配電系統２における電圧変動を抑制する。
＜第１実施形態の効果＞
本発明の第１実施形態によれば、電圧制御機器の特性や配電系統の電圧分布に応じて、集中電圧制御装置１の電圧制御機器への制御指令の通信周期を変化させることで、通信量の増加を抑制しつつ、配電系統の電圧変動を抑制できる。すなわち、配電系統上の通信量の増加を抑制しつつ、配電系統の電圧変動を抑制する集中電圧制御装置を提供できる。
本発明の第１実施形態によれば、電圧制御機器の特性や配電系統の電圧分布に応じて、集中電圧制御装置１の電圧制御機器への制御指令の通信周期を変化させることで、通信量の増加を抑制しつつ、配電系統の電圧変動を抑制できる。すなわち、配電系統上の通信量の増加を抑制しつつ、配電系統の電圧変動を抑制する集中電圧制御装置を提供できる。
≪第２実施形態≫
本発明の第２実施形態に係る集中電圧制御装置１Ｂを、図５を参照して、説明する。なお、第１実施形態で説明した内容と重複する説明については省略する。
本発明の第２実施形態に係る集中電圧制御装置１Ｂを、図５を参照して、説明する。なお、第１実施形態で説明した内容と重複する説明については省略する。
＜集中電圧制御装置１Ｂの機能構成＞
図５は、本発明の第２実施形態に係る集中電圧制御装置１Ｂの機能構成例を概念的に示す図である。
図５に示す第２実施形態の集中電圧制御装置１Ｂの機能構成が、図２に示した第１実施形態の集中電圧制御装置１の機能構成と異なるのは、電圧制御優先順位決定部１４を更に備える点にある。
電圧制御優先順位決定部１４は、系統状態推定部１１で算出された系統電圧推定値を用いて電圧制御機器（６１～６４：図１）の優先順位を算出する。
より具体的には、系統状態推定部１１で算出された配電系統の電圧分布と予め設定された基準電圧分布との差分を算出し、その差分に応じて電圧制御機器の通信優先順位を電圧制御優先順位決定部１４が決定する。
そして、その「電圧制御機器優先順位」の情報を通信周期決定部１３に送る。
図５は、本発明の第２実施形態に係る集中電圧制御装置１Ｂの機能構成例を概念的に示す図である。
図５に示す第２実施形態の集中電圧制御装置１Ｂの機能構成が、図２に示した第１実施形態の集中電圧制御装置１の機能構成と異なるのは、電圧制御優先順位決定部１４を更に備える点にある。
電圧制御優先順位決定部１４は、系統状態推定部１１で算出された系統電圧推定値を用いて電圧制御機器（６１～６４：図１）の優先順位を算出する。
より具体的には、系統状態推定部１１で算出された配電系統の電圧分布と予め設定された基準電圧分布との差分を算出し、その差分に応じて電圧制御機器の通信優先順位を電圧制御優先順位決定部１４が決定する。
そして、その「電圧制御機器優先順位」の情報を通信周期決定部１３に送る。
図５に示す第２実施形態の集中電圧制御装置１Ｂの通信周期決定部１３においては、図２で説明した電圧制御機器指令計算部１２で計算した電圧制御機器制御指令値と、電圧制御機器特性データベースＤＢ４の電圧制御機器の特性データと、さらに図５の電圧制御優先順位決定部１４の「電圧制御機器優先順位」の情報と、を基に電圧制御機器指令計算部１２で算出された電圧制御機器（６１～６４）の制御指令値を送信する通信周期を決定する。
そして、決定した電圧制御機器の通信周期を電圧制御機器通信周期データベースＤＢ６に格納する。
なお、図５に示す機能構成が図２に示した機能構成と異なるのは、前記したように、電圧制御優先順位決定部１４であって、他の機能構成は概ね同じであるので、重複する説明は省略する。
そして、決定した電圧制御機器の通信周期を電圧制御機器通信周期データベースＤＢ６に格納する。
なお、図５に示す機能構成が図２に示した機能構成と異なるのは、前記したように、電圧制御優先順位決定部１４であって、他の機能構成は概ね同じであるので、重複する説明は省略する。
＜集中電圧制御装置１Ｂの処理のフローチャート＞
次に、図５に示す電圧制御優先順位決定部１４の処理について、図６のフローチャートを参照して説明する。
図６は、本発明の第２実施形態に係る集中電圧制御装置１Ｂの処理のフローチャート例を示す図である。
図６において処理ステップＳ１～Ｓ３、Ｓ５は、図３における処理ステップＳ１～Ｓ３、Ｓ５と同一である。
図３における処理ステップＳ４の代りに、図６においては、処理ステップＳ３Ｂ～Ｓ４Ｂを設けた。この図６における処理ステップＳ３Ｂ～Ｓ４Ｂが、図５における電圧制御優先順位決定部１４の処理動作に関わっている。
次に、図５に示す電圧制御優先順位決定部１４の処理について、図６のフローチャートを参照して説明する。
図６は、本発明の第２実施形態に係る集中電圧制御装置１Ｂの処理のフローチャート例を示す図である。
図６において処理ステップＳ１～Ｓ３、Ｓ５は、図３における処理ステップＳ１～Ｓ３、Ｓ５と同一である。
図３における処理ステップＳ４の代りに、図６においては、処理ステップＳ３Ｂ～Ｓ４Ｂを設けた。この図６における処理ステップＳ３Ｂ～Ｓ４Ｂが、図５における電圧制御優先順位決定部１４の処理動作に関わっている。
《処理ステップＳ１～Ｓ３》
図６において、前記したように、処理ステップＳ１～Ｓ３は、図３と同一であるので、重複する説明は省略する。
処理ステップＳ３が終了すると、次の処理ステップＳ３Ｂに進む。
図６において、前記したように、処理ステップＳ１～Ｓ３は、図３と同一であるので、重複する説明は省略する。
処理ステップＳ３が終了すると、次の処理ステップＳ３Ｂに進む。
《処理ステップＳ３Ｂ》
図６において、処理ステップＳ３Ｂでは、系統状態推定部１１（図５）で算出された配電系統の電圧分布（系統状態）の推定値を用いて、各電圧制御機器の連系点電圧と予め設定された電圧基準値との差分を算出し、算出した差分が大きい順に並べ、電圧制御機器の電圧制御優先順位を決定する。
処理ステップＳ３Ｂが終了すると次の処理ステップＳ４Ｂに進む。
図６において、処理ステップＳ３Ｂでは、系統状態推定部１１（図５）で算出された配電系統の電圧分布（系統状態）の推定値を用いて、各電圧制御機器の連系点電圧と予め設定された電圧基準値との差分を算出し、算出した差分が大きい順に並べ、電圧制御機器の電圧制御優先順位を決定する。
処理ステップＳ３Ｂが終了すると次の処理ステップＳ４Ｂに進む。
《処理ステップＳ４Ｂ》
図６において、処理ステップＳ４Ｂでは、電圧制御機器の特性（特性データ）に加え、ステップＳ３Ｂで算出された電圧制御優先順位を参照し、各電圧制御機器の通信周期を決定する。
処理ステップＳ４Ｂが終了すると、処理ステップＳ５に進む。
図６において、処理ステップＳ４Ｂでは、電圧制御機器の特性（特性データ）に加え、ステップＳ３Ｂで算出された電圧制御優先順位を参照し、各電圧制御機器の通信周期を決定する。
処理ステップＳ４Ｂが終了すると、処理ステップＳ５に進む。
《処理ステップＳ５》
処理ステップＳ５は、前記したように、図３と同一であるので、重複する説明は省略する。
処理ステップＳ５は、前記したように、図３と同一であるので、重複する説明は省略する。
＜第２実施形態の効果＞
第１実施形態では、電圧制御機器の特性のみで通信周期を決定したが、第２実施形態では系統状態（電圧分布）も考慮して通信周期を決定する。そのため、集中電圧制御装置１Ｂの電圧変動抑制効果の向上に貢献できる。
第１実施形態では、電圧制御機器の特性のみで通信周期を決定したが、第２実施形態では系統状態（電圧分布）も考慮して通信周期を決定する。そのため、集中電圧制御装置１Ｂの電圧変動抑制効果の向上に貢献できる。
≪第３実施形態≫
本発明の第３実施形態に係る集中電圧制御装置１Ｃを、図７を参照して、説明する。なお、第１実施形態で説明した内容と重複する説明については省略する。
本発明の第３実施形態に係る集中電圧制御装置１Ｃを、図７を参照して、説明する。なお、第１実施形態で説明した内容と重複する説明については省略する。
＜集中電圧制御装置１Ｃの機能構成＞
図７は、本発明の第３実施形態に係る集中電圧制御装置１Ｃの機能構成例を概念的に示す図である。
図７に示す第３実施形態の集中電圧制御装置１Ｃの機能構成が、第１実施形態の集中電圧制御装置１の機能構成と異なるのは、発電予測値データベースＤＢ７を更に備える点にある。
図７は、本発明の第３実施形態に係る集中電圧制御装置１Ｃの機能構成例を概念的に示す図である。
図７に示す第３実施形態の集中電圧制御装置１Ｃの機能構成が、第１実施形態の集中電圧制御装置１の機能構成と異なるのは、発電予測値データベースＤＢ７を更に備える点にある。
発電予測値データベースＤＢ７には、分散電源の発電予測値が格納されている。なお、この分散電源の発電予測値が格納されている領域を発電予測値記憶領域とも呼称する。
その上で通信周期決定部１３（図７）は、通信周期決定の際に電圧制御機器の特性データの他に分散電源の発電予測値を併用することで、今後の動向を含めた通信周期の決定を実現する。
例えば電圧制御機器として分散電源である太陽光発電を対象とした場合、晴れと曇りを繰り返すことで発電電力が急峻に変化する時間帯において、太陽光発電との通信周期を短くすることによって、太陽光発電が配電系統に及ぼす影響を最小化できる。
その上で通信周期決定部１３（図７）は、通信周期決定の際に電圧制御機器の特性データの他に分散電源の発電予測値を併用することで、今後の動向を含めた通信周期の決定を実現する。
例えば電圧制御機器として分散電源である太陽光発電を対象とした場合、晴れと曇りを繰り返すことで発電電力が急峻に変化する時間帯において、太陽光発電との通信周期を短くすることによって、太陽光発電が配電系統に及ぼす影響を最小化できる。
＜集中電圧制御装置１Ｃの処理のフローチャート＞
図８は、本発明の第３実施形態に係る集中電圧制御装置１Ｃの処理のフローチャート例を示す図である。
図８において処理ステップＳ１～Ｓ３、Ｓ５は、図３における処理ステップＳ１～Ｓ３、Ｓ５と同一である。
図３における処理ステップＳ４の代りに、図８においては、処理ステップＳ４Ｃを設けた。この図８における処理ステップＳ４Ｃが、図７における発電予測値データベースＤＢ７を参照する処理動作に関わっている。
図８は、本発明の第３実施形態に係る集中電圧制御装置１Ｃの処理のフローチャート例を示す図である。
図８において処理ステップＳ１～Ｓ３、Ｓ５は、図３における処理ステップＳ１～Ｓ３、Ｓ５と同一である。
図３における処理ステップＳ４の代りに、図８においては、処理ステップＳ４Ｃを設けた。この図８における処理ステップＳ４Ｃが、図７における発電予測値データベースＤＢ７を参照する処理動作に関わっている。
《処理ステップＳ１～Ｓ３》
図８において、前記したように、処理ステップＳ１～Ｓ３は、図３と同一であるので、重複する説明は省略する。
処理ステップＳ３が終了すると次の処理ステップＳ４Ｃに進む。
図８において、前記したように、処理ステップＳ１～Ｓ３は、図３と同一であるので、重複する説明は省略する。
処理ステップＳ３が終了すると次の処理ステップＳ４Ｃに進む。
《処理ステップＳ４Ｃ》
図８において、処理ステップＳ４Ｃでは、電圧制御機器の特性データに加え、分散電源の発電予測値を用いて、電圧制御機器の通信周期を決定する。
発電予測値を用いた通信周期決定方法として、例えば、電圧制御機器として太陽光発電を対象とした場合、現在の有効電力出力値と一通信周期後の発電予測値との差分を算出し、この差分が大きい太陽光発電の通信周期を優先して短くするなど現在値と予測値との二点データを用いた通信周期の決定方法がある。
この他にも、例えば３０分間の発電予測値における標準偏差を算出し、この標準偏差の大きい太陽光発電の通信周期を優先して短くするなど、発電予測の複数データを用いた通信周期の決定方法がある。
処理ステップＳ４Ｃが終了すると、処理ステップＳ５に進む。
図８において、処理ステップＳ４Ｃでは、電圧制御機器の特性データに加え、分散電源の発電予測値を用いて、電圧制御機器の通信周期を決定する。
発電予測値を用いた通信周期決定方法として、例えば、電圧制御機器として太陽光発電を対象とした場合、現在の有効電力出力値と一通信周期後の発電予測値との差分を算出し、この差分が大きい太陽光発電の通信周期を優先して短くするなど現在値と予測値との二点データを用いた通信周期の決定方法がある。
この他にも、例えば３０分間の発電予測値における標準偏差を算出し、この標準偏差の大きい太陽光発電の通信周期を優先して短くするなど、発電予測の複数データを用いた通信周期の決定方法がある。
処理ステップＳ４Ｃが終了すると、処理ステップＳ５に進む。
《処理ステップＳ５》
図８における処理ステップＳ５は、前記したように、図３における処理ステップＳ５と同じであるので、重複する説明は省略する。
図８における処理ステップＳ５は、前記したように、図３における処理ステップＳ５と同じであるので、重複する説明は省略する。
＜第３実施形態の効果＞
以上のように、分散電源の発電予測値を考慮した電圧制御機器の通信周期を決定することで、通信量の増加を抑制しつつ、集中電圧制御装置の電圧変動抑制効果を向上できる。
以上のように、分散電源の発電予測値を考慮した電圧制御機器の通信周期を決定することで、通信量の増加を抑制しつつ、集中電圧制御装置の電圧変動抑制効果を向上できる。
≪第４実施形態≫
本発明の第４実施形態に係る集中電圧制御装置１の処理のフローチャート例を、図９を参照して説明する。なお、集中電圧制御装置１の機能構成例は、図２に示す第１実施形態に係る集中電圧制御装置１の機能構成例と同じであり、第１実施形態で説明した内容と重複する説明については省略する。
本発明の第４実施形態に係る集中電圧制御装置１の処理のフローチャート例を、図９を参照して説明する。なお、集中電圧制御装置１の機能構成例は、図２に示す第１実施形態に係る集中電圧制御装置１の機能構成例と同じであり、第１実施形態で説明した内容と重複する説明については省略する。
＜集中電圧制御装置１の変形例の処理のフローチャート＞
図９は、本発明の第４実施形態に係る集中電圧制御装置１の処理のフローチャート例を示す図である。
図９において処理ステップＳ１～Ｓ５は、図３における処理ステップＳ１～Ｓ５と同一である。図９において、処理ステップＳ０Ａ、Ｓ０Ｂが新たに設けられている。
図９は、本発明の第４実施形態に係る集中電圧制御装置１の処理のフローチャート例を示す図である。
図９において処理ステップＳ１～Ｓ５は、図３における処理ステップＳ１～Ｓ５と同一である。図９において、処理ステップＳ０Ａ、Ｓ０Ｂが新たに設けられている。
《処理ステップＳ０Ａ》
図９において、新たに設けられた処理ステップＳ０Ａでは、対象の配電系統２（図１）の系統構成に変化があるかどうか判別する。
系統構成に変化がある場合（Ｙｅｓ）は、処理ステップＳ０Ｂへ進む。
系統構成に変化がない場合（Ｎｏ）は、処理ステップＳ１へ進む。
なお、対象の配電系統２（図１）の系統構成に変化があるかどうか判別するにあたっては、集中電圧制御装置１（図２）における系統構成データベースＤＢ２を参照するが、系統構成データベースＤＢ２（系統構成記憶領域）には、配電系統の系統構成が変更された際に、変更後の系統構成を新たに記憶する機能と領域（系統構成記憶領域）がある。
図９において、新たに設けられた処理ステップＳ０Ａでは、対象の配電系統２（図１）の系統構成に変化があるかどうか判別する。
系統構成に変化がある場合（Ｙｅｓ）は、処理ステップＳ０Ｂへ進む。
系統構成に変化がない場合（Ｎｏ）は、処理ステップＳ１へ進む。
なお、対象の配電系統２（図１）の系統構成に変化があるかどうか判別するにあたっては、集中電圧制御装置１（図２）における系統構成データベースＤＢ２を参照するが、系統構成データベースＤＢ２（系統構成記憶領域）には、配電系統の系統構成が変更された際に、変更後の系統構成を新たに記憶する機能と領域（系統構成記憶領域）がある。
《処理ステップＳ０Ｂ》
図９において、新たに設けられた処理ステップＳ０Ｂでは、変更後の系統構成（図１）を系統構成データベースＤＢ２（図１）に反映する。
例えば、配電系統線路の一部区間で永久故障が発生し、故障点近傍の区分開閉器を開放することで故障区間が除去された場合、故障前後で系統構成が変化する。
このとき、故障後の系統構成を系統構成データベースＤＢ２に反映することによって、例えば、故障区間近隣に設置されている電圧制御機器の通信周期を短くすることで、故障後の不安定化しやすい配電系統においても、集中電圧制御装置が配電系統の安定運用に貢献できる。
図９において、新たに設けられた処理ステップＳ０Ｂでは、変更後の系統構成（図１）を系統構成データベースＤＢ２（図１）に反映する。
例えば、配電系統線路の一部区間で永久故障が発生し、故障点近傍の区分開閉器を開放することで故障区間が除去された場合、故障前後で系統構成が変化する。
このとき、故障後の系統構成を系統構成データベースＤＢ２に反映することによって、例えば、故障区間近隣に設置されている電圧制御機器の通信周期を短くすることで、故障後の不安定化しやすい配電系統においても、集中電圧制御装置が配電系統の安定運用に貢献できる。
この他にも系統構成が変化する例として、過負荷回避や系統電流の調整など配電系統を適切に運用するために、常時開放されている開閉器を投入し、系統切替を実施するなどがあげられる。
このとき、系統切替後の系統構成を系統構成データベースＤＢ２に反映することによって、例えば、系統切替された区間近隣に設置された電圧制御機器の通信周期を短くすることで、集中電圧制御装置は、系統切替の目的である配電系統の適正運用効果を高めることができる。
このとき、系統切替後の系統構成を系統構成データベースＤＢ２に反映することによって、例えば、系統切替された区間近隣に設置された電圧制御機器の通信周期を短くすることで、集中電圧制御装置は、系統切替の目的である配電系統の適正運用効果を高めることができる。
以上の処理ステップＳ０Ｂが完了すると、処理ステップＳ１に進む。
《処理ステップＳ１～Ｓ５》
前記したように、図９のフローチャートにおいて、処理ステップＳ１～Ｓ５は、図３のフローチャートにおける処理ステップＳ１～Ｓ５と同一であるので、重複する説明は省略する。
前記したように、図９のフローチャートにおいて、処理ステップＳ１～Ｓ５は、図３のフローチャートにおける処理ステップＳ１～Ｓ５と同一であるので、重複する説明は省略する。
＜第４実施形態の効果＞
系統変化の有無を、集中電圧制御装置１の処理のフローチャートの冒頭に実施することにより、最新の系統構成を系統構成データベースＤＢ２に反映し、適正な電圧制御機器の通信周期を決定できる。
例えば配電系統線路の一部区間で永久故障が発生した場合、故障区間近隣に設置されている電圧制御機器の通信周期を短くすることで、故障後の不安定化しやすい配電系統においても、集中電圧制御装置が配電系統の安定運用に貢献できる。
また、例えば系統切替された区間近隣に設置された電圧制御機器の通信周期を短くすることで、集中電圧制御装置は系統切替の目的である配電系統の適正運用効果を高めることができる。
系統変化の有無を、集中電圧制御装置１の処理のフローチャートの冒頭に実施することにより、最新の系統構成を系統構成データベースＤＢ２に反映し、適正な電圧制御機器の通信周期を決定できる。
例えば配電系統線路の一部区間で永久故障が発生した場合、故障区間近隣に設置されている電圧制御機器の通信周期を短くすることで、故障後の不安定化しやすい配電系統においても、集中電圧制御装置が配電系統の安定運用に貢献できる。
また、例えば系統切替された区間近隣に設置された電圧制御機器の通信周期を短くすることで、集中電圧制御装置は系統切替の目的である配電系統の適正運用効果を高めることができる。
≪その他の実施形態≫
なお、本発明は、以上に説明した実施形態に限定されるものでなく、さらに様々な変形例が含まれる。例えば、前記の実施形態は、本発明を分かりやすく説明するために、詳細に説明したものであり、必ずしも説明したすべての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成の一部で置き換えることが可能であり、さらに、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成の一部または全部を追加・削除・置換をすることも可能である。
以下に、その他の実施形態や変形例について、さらに説明する。
なお、本発明は、以上に説明した実施形態に限定されるものでなく、さらに様々な変形例が含まれる。例えば、前記の実施形態は、本発明を分かりやすく説明するために、詳細に説明したものであり、必ずしも説明したすべての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成の一部で置き換えることが可能であり、さらに、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成の一部または全部を追加・削除・置換をすることも可能である。
以下に、その他の実施形態や変形例について、さらに説明する。
《集中電圧制御装置１の処理のフローチャートの処理ステップ》
図３に示した集中電圧制御装置１の処理のフローチャートの処理ステップＳ４においては、制御時定数や出力特性などの電圧制御機器の特性に応じて通信周期を決定することを説明した。
しかし、この決定方法に限定されない。
この他にも、ＰＣＳ（Power Conditioning System）を介し系統連系する電圧制御機器の制御モードに応じて、通信周期を決定してもよい。
例えば、ＰＣＳが有効電力出力に応じて進相無効電力を供給する力率一定制御を行っている場合に、無効電力出力が急峻に変動し、電圧変動を誘起する可能性がある。そのため、通信周期を短くし、電圧変動を抑制する。
一方で、ＰＣＳが無効電力出力一定制御を行っている場合、有効電力出力に係らず無効電力出力は一定のため、通信周期を長くすることで通信量を削減可能である。
図３に示した集中電圧制御装置１の処理のフローチャートの処理ステップＳ４においては、制御時定数や出力特性などの電圧制御機器の特性に応じて通信周期を決定することを説明した。
しかし、この決定方法に限定されない。
この他にも、ＰＣＳ（Power Conditioning System）を介し系統連系する電圧制御機器の制御モードに応じて、通信周期を決定してもよい。
例えば、ＰＣＳが有効電力出力に応じて進相無効電力を供給する力率一定制御を行っている場合に、無効電力出力が急峻に変動し、電圧変動を誘起する可能性がある。そのため、通信周期を短くし、電圧変動を抑制する。
一方で、ＰＣＳが無効電力出力一定制御を行っている場合、有効電力出力に係らず無効電力出力は一定のため、通信周期を長くすることで通信量を削減可能である。
《集中電圧制御装置１の処理のフローチャートの処理ステップの処理位置》
図３に示した処理のフローチャートの処理ステップにおいては、処理ステップＳ３の後に、処理ステップＳ４を実施する例を示した。しかし、この順に限定される訳ではない。
処理ステップＳ４の処理を、処理ステップＳ２および処理ステップＳ３の前に実施してもよい。また、処理ステップＳ２および処理ステップＳ３と並列で実行してもよい。
図３に示した処理のフローチャートの処理ステップにおいては、処理ステップＳ３の後に、処理ステップＳ４を実施する例を示した。しかし、この順に限定される訳ではない。
処理ステップＳ４の処理を、処理ステップＳ２および処理ステップＳ３の前に実施してもよい。また、処理ステップＳ２および処理ステップＳ３と並列で実行してもよい。
また、図６に示した処理のフローチャートの処理ステップにおいては、処理ステップＳ３の後に、処理ステップＳ３Ｂ～Ｓ４Ｂを実施する例を示した。しかし、この順に限定される訳ではない。
処理ステップＳ３Ｂ～Ｓ４Ｂの処理を、処理ステップＳ２および処理ステップＳ３の前に実施してもよい。
処理ステップＳ３Ｂ～Ｓ４Ｂの処理を、処理ステップＳ２および処理ステップＳ３の前に実施してもよい。
《集中電圧制御装置の演算方法の組み合わせ》
第１実施形態の集中電圧制御装置１では、図２に示すように、電圧制御機器特性データベースＤＢ４（電圧制御機器特性記憶領域）に電圧制御機器（６１～６４）の各種のパラメータが格納されており、このデータを参照して、電圧制御機器の通信周期を算出していることを説明した。
また、第２実施形態の集中電圧制御装置１Ｂでは、図５に示すように、第１実施形態の集中電圧制御装置１の構成例に対して、新たに電圧制御優先順位決定部１４を設ける構成例を説明した。
第１実施形態の集中電圧制御装置１では、図２に示すように、電圧制御機器特性データベースＤＢ４（電圧制御機器特性記憶領域）に電圧制御機器（６１～６４）の各種のパラメータが格納されており、このデータを参照して、電圧制御機器の通信周期を算出していることを説明した。
また、第２実施形態の集中電圧制御装置１Ｂでは、図５に示すように、第１実施形態の集中電圧制御装置１の構成例に対して、新たに電圧制御優先順位決定部１４を設ける構成例を説明した。
また、第３実施形態の集中電圧制御装置１Ｃでは、図７に示すように、第１実施形態の集中電圧制御装置１の構成例に対して、新たに発電予測値データベースＤＢ７を設ける構成例を説明した。
また、第４実施形態の集中電圧制御装置１の処理のフローチャート例では、図９の説明でしたように、系統構成データベースＤＢ２（系統構成記憶領域）には、配電系統の系統構成が変更された際に、変更後の系統構成を新たに記憶する機能と領域（系統構成記憶領域）があり、図９において、新たに設けられた処理ステップＳ０Ｂでは、変更後の系統構成（図１）を系統構成データベースＤＢ２（図１）に反映し、この変更後の系統構成で電圧制御機器の通信周期を算出していることを説明した。
また、第４実施形態の集中電圧制御装置１の処理のフローチャート例では、図９の説明でしたように、系統構成データベースＤＢ２（系統構成記憶領域）には、配電系統の系統構成が変更された際に、変更後の系統構成を新たに記憶する機能と領域（系統構成記憶領域）があり、図９において、新たに設けられた処理ステップＳ０Ｂでは、変更後の系統構成（図１）を系統構成データベースＤＢ２（図１）に反映し、この変更後の系統構成で電圧制御機器の通信周期を算出していることを説明した。
しかし、これらに限定されない。第２実施形態の集中電圧制御装置１Ｂで説明した図５における電圧制御優先順位決定部１４と、第３実施形態の集中電圧制御装置１Ｃで説明した図７における発電予測値データベースＤＢ７とを、共に、図１における集中電圧制御装置１に新たに設けてもよい。
また、第４実施形態の集中電圧制御装置１の処理のフローチャート例（図９）で説明した、変更後の系統構成を新たに記憶する機能と領域（系統構成記憶領域）を系統構成データベースＤＢ２に設ける方法を、前記した第２実施形態の集中電圧制御装置１Ｂの図５における電圧制御優先順位決定部１４を設ける方法や、前記した第３実施形態の集中電圧制御装置１Ｃの図７における発電予測値データベースＤＢ７を設ける方法と組み合わせてもよい。
また、第４実施形態の集中電圧制御装置１の処理のフローチャート例（図９）で説明した、変更後の系統構成を新たに記憶する機能と領域（系統構成記憶領域）を系統構成データベースＤＢ２に設ける方法を、前記した第２実施形態の集中電圧制御装置１Ｂの図５における電圧制御優先順位決定部１４を設ける方法や、前記した第３実施形態の集中電圧制御装置１Ｃの図７における発電予測値データベースＤＢ７を設ける方法と組み合わせてもよい。
また、基本的な第１実施形態の集中電圧制御装置１における電圧制御機器特性データベースＤＢ４（電圧制御機器特性記憶領域）に電圧制御機器（６１～６４）の各種のパラメータを参照して、電圧制御機器の通信周期を算出している方法を、以上の組み合わせに加えることも当然可能である。
また、以上の４手段の方法をすべて組み合わせてもよい。
これら各種の方法の組み合わせによって、通信周期を決定すれば、電圧変動の抑制と、通信量の削減が、より効果的になる。
また、以上の４手段の方法をすべて組み合わせてもよい。
これら各種の方法の組み合わせによって、通信周期を決定すれば、電圧変動の抑制と、通信量の削減が、より効果的になる。
《配電系統の系統構成変更の情報入力》
図９に示す第４実施形態の処理のフローチャートの処理ステップにおいては、処理ステップＳ０Ａによって、対象の配電系統２（図１）の系統構成に変化があるかどうか判別し、処理ステップＳ０Ｂによって、変更後の系統構成（図１）を系統構成データベースＤＢ２（図１）に反映していた。
しかし、対象の配電系統２（図１）の系統構成に変化についての把握方法は、前記の方法に限定されない。
例えば、系統構成変更後の新たな系統構成は、入力部１０２から入力してもよい。
また、配電系統運用に係る別システムから自動的に入力されるようにしてもよい。
図９に示す第４実施形態の処理のフローチャートの処理ステップにおいては、処理ステップＳ０Ａによって、対象の配電系統２（図１）の系統構成に変化があるかどうか判別し、処理ステップＳ０Ｂによって、変更後の系統構成（図１）を系統構成データベースＤＢ２（図１）に反映していた。
しかし、対象の配電系統２（図１）の系統構成に変化についての把握方法は、前記の方法に限定されない。
例えば、系統構成変更後の新たな系統構成は、入力部１０２から入力してもよい。
また、配電系統運用に係る別システムから自動的に入力されるようにしてもよい。
《集中電圧制御システムによる集中電圧制御装置の構成》
前記した実施形態では、１台の計算機としての集中電圧制御装置１の例を示したが、系統状態推定部を有する計算装置と、電圧制御機器指令計算部を有する計算装置と、通信周期決定部を有する計算装置とが、ネットワークを介して接続された態様の集中電圧制御システムと構成してもよい。また、各種ＤＢも、ネットワークを介して接続される態様のものでもよい。
前記した実施形態では、１台の計算機としての集中電圧制御装置１の例を示したが、系統状態推定部を有する計算装置と、電圧制御機器指令計算部を有する計算装置と、通信周期決定部を有する計算装置とが、ネットワークを介して接続された態様の集中電圧制御システムと構成してもよい。また、各種ＤＢも、ネットワークを介して接続される態様のものでもよい。
１、１Ｂ、１Ｃ 集中電圧制御装置
２ 配電系統
３ 通信ネットワーク
１１ 系統状態推定部
１２ 電圧制御機器指令計算部
１３ 通信周期決定部
１４ 電圧制御優先順位決定部
２０ 上位高圧配電線
２１ 配電用変圧器
２２ 母線
３１ 高圧配電線
３２ 開閉器
３３ センサ
４１ 柱上変圧器
４２ 低圧配電線
６１ 自動電圧調整器（ＳＶＲ）、電圧制御機器
６２ 静止型無効電力補償装置（ＳＶＣ）、電圧制御機器
６３、６４ 分散電源（ＤＧ１、ＤＧ２）、電圧制御機器
７１ 負荷（需要家１、高圧需要家）
７２ 負荷（需要家２、低圧需要家）
１０１ 表示部
１０２ 入力部
１０３ 通信部
１０４ プロセッサ
１０５ メモリ
１０６ バス線（バス）
ＤＢ１ 系統状態計測値データベース（系統状態計測値ＤＢ）
ＤＢ２ 系統構成データベース（系統構成ＤＢ）、系統構成記憶領域
ＤＢ３ 系統状態推定値データベース（系統状態推定値ＤＢ）
ＤＢ４ 電圧制御機器特性データベース（電圧制御機器特性ＤＢ）、電圧制御機器特性記憶領域
ＤＢ５ 電圧制御機器制御指令データベース（電圧制御機器制御指令ＤＢ）
ＤＢ６ 電圧制御機器通信周期データベース（電圧制御機器通信周期ＤＢ）
ＤＢ７ 発電予測値データベース（発電予測値ＤＢ）、発電予測値記憶領域
２ 配電系統
３ 通信ネットワーク
１１ 系統状態推定部
１２ 電圧制御機器指令計算部
１３ 通信周期決定部
１４ 電圧制御優先順位決定部
２０ 上位高圧配電線
２１ 配電用変圧器
２２ 母線
３１ 高圧配電線
３２ 開閉器
３３ センサ
４１ 柱上変圧器
４２ 低圧配電線
６１ 自動電圧調整器（ＳＶＲ）、電圧制御機器
６２ 静止型無効電力補償装置（ＳＶＣ）、電圧制御機器
６３、６４ 分散電源（ＤＧ１、ＤＧ２）、電圧制御機器
７１ 負荷（需要家１、高圧需要家）
７２ 負荷（需要家２、低圧需要家）
１０１ 表示部
１０２ 入力部
１０３ 通信部
１０４ プロセッサ
１０５ メモリ
１０６ バス線（バス）
ＤＢ１ 系統状態計測値データベース（系統状態計測値ＤＢ）
ＤＢ２ 系統構成データベース（系統構成ＤＢ）、系統構成記憶領域
ＤＢ３ 系統状態推定値データベース（系統状態推定値ＤＢ）
ＤＢ４ 電圧制御機器特性データベース（電圧制御機器特性ＤＢ）、電圧制御機器特性記憶領域
ＤＢ５ 電圧制御機器制御指令データベース（電圧制御機器制御指令ＤＢ）
ＤＢ６ 電圧制御機器通信周期データベース（電圧制御機器通信周期ＤＢ）
ＤＢ７ 発電予測値データベース（発電予測値ＤＢ）、発電予測値記憶領域
Claims (10)
- 配電系統に連系する一つ以上の電圧制御機器と一つ以上のセンサとから配電系統の電力に関連する計測値を収集し、前記電圧制御機器へ制御指令値を送信する集中電圧制御装置であって、
前記電圧制御機器と前記センサから収集した計測値を用いて前記配電系統の電力に関連する状態を推定し、前記配電系統の電力に関連する系統状態推定値を出力する系統状態推定部と、
前記電圧制御機器と前記センサから収集した計測値と前記系統状態推定部で算出された系統状態推定値とを用いて前記電圧制御機器の制御指令値を計算する電圧制御機器指令計算部と、
前記電圧制御機器ごとの制御指令値の通信周期を決定する通信周期決定部と、
を備える、
ことを特徴とする集中電圧制御装置。 - 請求項１において、
前記通信周期決定部で決定される制御指令値の通信周期は、動的に変化する、
ことを特徴とする集中電圧制御装置。 - 請求項２において、
前記通信周期は、前記電圧制御機器の特性や前記配電系統の電圧分布に応じて、動的に変化する、
ことを特徴とする集中電圧制御装置。 - 請求項２において、
前記集中電圧制御装置は、前記電圧制御機器の機器情報を格納する電圧制御機器特性記憶領域を備え、
前記通信周期決定部は、前記電圧制御機器特性記憶領域に格納された電圧制御機器の機器情報に応じて通信周期を決定する、
ことを特徴とする集中電圧制御装置。 - 請求項２において、
前記集中電圧制御装置は、前記系統状態推定部で算出された前記配電系統の電圧分布と予め設定された基準電圧分布との差分を算出し、その差分に応じて電圧制御機器の通信優先順位を決定する電圧制御優先順位決定部を備え、
前記通信周期決定部で決定される通信周期は、前記電圧制御優先順位決定部で決定された電圧制御機器の通信優先順位に応じて通信周期を設定する、
ことを特徴とする集中電圧制御装置。 - 請求項２において、
前記集中電圧制御装置は、電圧制御機器として分散電源が含まれる際に、前記の分散電源の発電予測値を格納する発電予測値記憶領域を備え、
前記通信周期決定部は、前記発電予測値記憶領域に格納された前記分散電源の発電予測値に応じて通信周期を決定する、
ことを特徴とする集中電圧制御装置。 - 請求項２において、
前記集中電圧制御装置は、前記配電系統の系統構成を記憶する系統構成記憶領域を備え、
前記系統構成記憶領域は、前記配電系統の系統構成が変更された際に、変更後の配電系統の系統構成を新たに記憶し、
前記通信周期決定部は、変更後の配電系統の系統構成を参照して通信周期を決定する、
ことを特徴とする集中電圧制御装置。 - 集中電圧制御装置の通信周期決定方法であって、
請求項４から請求項７のいずれか一項に記載の集中電圧制御装置における通信周期を決定する方法を複数組み合わせる、
ことを特徴とする集中電圧制御装置の通信周期決定方法。 - 配電系統に連系する一つ以上の電圧制御機器と一つ以上のセンサとから配電系統の電力に関連する計測値を収集し、前記電圧制御機器へ制御指令値を送信する集中電圧制御システムであって、
前記電圧制御機器と前記センサから収集した計測値を用いて前記配電系統の電力に関連する状態を推定し、前記配電系統の電力に関連する系統状態推定値を出力する系統状態推定部を有する計算装置と、
前記電圧制御機器と前記センサから収集した計測値と前記系統状態推定部を有する計算装置で算出された系統状態推定値を用いて前記電圧制御機器の制御指令値を計算する電圧制御機器指令計算部を有する計算装置と、
前記電圧制御機器ごとの制御指令値の通信周期を決定する通信周期決定部を有する計算装置と、
を備える、
ことを特徴とする集中電圧制御システム。 - 請求項１に記載の集中電圧制御装置を備える配電系統の分散電源システムであって、
さらに、分散電源を備える、
ことを特徴とする分散電源システム。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2020190625A JP2022079817A (ja) | 2020-11-17 | 2020-11-17 | 集中電圧制御装置、集中電圧制御装置の通信周期決定方法、集中電圧制御システム、分散電源システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2020190625A JP2022079817A (ja) | 2020-11-17 | 2020-11-17 | 集中電圧制御装置、集中電圧制御装置の通信周期決定方法、集中電圧制御システム、分散電源システム |
Publications (1)
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| JP2022079817A true JP2022079817A (ja) | 2022-05-27 |
Family
ID=81731453
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2020190625A Pending JP2022079817A (ja) | 2020-11-17 | 2020-11-17 | 集中電圧制御装置、集中電圧制御装置の通信周期決定方法、集中電圧制御システム、分散電源システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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-
2020
- 2020-11-17 JP JP2020190625A patent/JP2022079817A/ja active Pending
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