JP2723410B2

JP2723410B2 - 配電系統の操作装置

Info

Publication number: JP2723410B2
Application number: JP3332555A
Authority: JP
Inventors: 潤一篠原; 聖荻原; 悦郎夏村
Original assignee: Toshiba Engineering Corp; Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Engineering Corp; Toshiba Corp
Priority date: 1991-11-21
Filing date: 1991-11-21
Publication date: 1998-03-09
Anticipated expiration: 2013-03-09
Also published as: JPH05146074A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電力系統の中で配電系
統の監視，操作装置に関し、特に配電系統の事故，過負
荷，作業停止などに伴ない、一部の融通対象系統（以
下、被融通区間と称す）に対して他の健全系統から融通
送電を行なう配電系統の操作装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図10〜図14は従来の配電系統の操作装置
を説明するための図である。図10は操作装置の構成例図
であり、後述する配電系統11の情報を送信・受信手段13
を介して入力し、開閉器の状態を監視操作手段14と、電
力系統データ格納手段16によって把握し、負荷融通計算
手段15によって操作手順を作成する。その結果は送信・
受信手段13を介して、配電系統の操作信号として出力さ
れる。図11の(a) は配電系統11の構成例である。FCB1，
FCB2，……，FCB5は配電変電所に設置されたフィーダし
ゃ断器であり、これを通してフィーダF1，F2，……，F5
へ電力を供給している。また各フィーダは複数の区分開
閉器S1，S2，……，S53 で、区間C1，C2，……，C53 に
区切られると共に、他のフィーダによって連系されるよ
うに構成されている。図11ではたとえば、F1とF3がS103
によって連系されるように構成されている。そして、各
フィーダにはフィーダしゃ断器に流れる電流を測定する
装置が設けられ、その電流値と、フィーダしゃ断器の開
閉状態，区分開閉器や連系開閉器の開閉状態などが操作
装置12の送信・受信手段13から常時入力されている。

【０００３】図11の(a) で三角形の黒く塗りつぶされて
いる区分開閉器は閉路状態を意味し、四角形で示されて
いる連系開閉器は遠制可能なことを示し、さらに白抜き
は開路状態を意味している。また円形で示されている連
系開閉器は遠制不可能なことを示し、さらに白抜きは開
路状態を意味している。このような状態でフィーダF3の
区間C31 で事故が発生するとFCB3はトリップし、フィー
ダF3の区分開閉器S31〜S39 は全てが無電圧解放の状態
となる。これを示したのが図11の(b) である。このよう
に事故が発生すると、監視操作手段14は配電系統から送
られてくる各種開閉器の状態，フィーダしゃ断器に流れ
る電流など、配電系統データ格納手段16に格納して負荷
融通計算手段15を起動する。負荷融通計算手段25では図
13のフローチャートに従って処理を行なう。ステップS8
1 では停電区間、即ち、C31 ，C32 ，……，C39 の中か
らC31 を除いた区間を被融通区間と決定する。ステップ
S82 では被融通区間と融通区間を接続する連系開閉器の
中から遠制可能なものを選択する。図11の(b) の例では
S101，S102，S103，S105の４つの連系開閉器が選択され
る。次にステップS83 では被融通区間の中で末端の部
分、即ち、C39 及びこれに隣接するC38 ，C37 ，C36 に
予備力の範囲以内で最大の区間に融通する。その結果、
図12のパターンP91 が得られる。フィーダF4からS105を
通じて融通したため、上で選択された連系開閉器の内S1
01は融通連系開閉器の候補から除外される。ステップS8
4 では選択されている連系開閉器S102，S103から、融通
区間の予備力に略比例した電流を、被融通区間に送電す
るパターンを作成する。

【０００４】その結果得られたものがパターンP92 ，P9
3 である。ステップS85 ではステップS84 で選択された
全ての連系開閉器から、被融通区間の負荷または予備力
全てを融通するパターンを作ったかチェックし、作って
いればステップS88 を実行し、そうでなければステップ
S86 を実行する。ステップS86 では全ての被融通区間に
融通したかをチェックし、融通していなければ連系開閉
器の内、遠制不可能な、言い換えると現地操作が可能な
ものをステップS87 で加えて、再度、ステップS83 から
処理を繰り返す。ステップS86 で全て融通していればス
テップS88 を実行する。ステップS88 では作成されたパ
ターン、即ち、P91 ，P92 ，P93 に従って開閉器の操作
手順を作成する。区分開閉器は周知のように電源側，負
荷側の定義をすることによって、電源側に電圧をかける
と自動的に電流が流れ、負荷側に電圧をかけた場合に
は、遠方からの入り切り制御が可能となる。この原理に
従って上記のパターンP91 ，P92 ，P93 のように融通す
るための操作手順は図14のようになる。図14で遠制は遠
方制御すること、順送は区分開閉器に定義されている電
源側から負荷側に送電することを意味する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図11の(b) に示した事
故の例から理解できるように、事故前には１つの連続し
たフィーダであったフィーダF3は３つに分割され、しか
も本来電源側から負荷側に送電する区分開閉器に対し
て、逆に電流を流す構成となっている。フィーダは事故
が発生したときにフィーダしゃ断器を再閉路して事故点
を特定できる図11の(a) の形を標準としており、その形
に近いことが運用上求められる。従って融通計算の出力
に求められるものは、次のように言うことができる。区分開閉器の電源側から負荷側に向って電流を送る
（以下順送と称す）手順の多いこと。事故解消後に事故前の状態に切り戻す手数の少ない
こと。つまり標準的な系統状態になるべく近いこと。融通不能区間の少ないこと。現地手順（遠方制御できない手順）の少ないこと。
以上から図12から得られる操作手順は、運用上、上記
，の観点から問題のある手順といえる。本発明は上記問題点を改善するためになされたものであ
り、フィーダの末端区間を確実に融通すると共に、フィ
ーダをできるだけ分割せずに融通する手順を作成する、
配電系統の操作装置を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明による配電系統の
操作装置の構成を図１によって説明する。配電系統11は
配電変電所に設置されたフィーダしゃ断器や、フィーダ
に設置された複数の区分開閉器、他のフィーダとの連系
に使われる連系開閉器と、これらを接続するフィーダか
らなる。そして、上記配電系統からの入り切り状態と、
フィーダしゃ断器に流れる電流の測定値が入出力される
送信・受信手段13と、送信・受信手段13によって入力さ
れたデータと配電系統データ格納手段23を参照し、被融
通区間を特定する監視操作手段14と、配電系統データ格
納手段23と知識格納手段24を参照し操作手順を作成する
負荷融通計算手段25とから構成される。

【作用】いま、配電系統で事故が発生すると、上に述べ
たように、事故区間を除く他の停電区間が被融通区間と
して、負荷融通計算手段25に渡される。負荷融通計算手
段25では、知識格納手段24を参照し、被融通区間の末端
区間を融通するパターン、被融通区間群をできるだけ分
割せずに融通するパターン、被融通区間をやむを得ず分
割する場合に区分開閉器の操作ができるだけ順送となる
よう送電するパターンを優先して選択する。これらのパ
ターンは連系開閉器，区分開閉器の入り切りをする操作
手順として出力される。

【０００７】

【実施例】以下図面を参照して実施例を説明する。図１
は本発明による配電系統の操作装置の一実施例の構造図
であり、図10と同一部分については同一符号を付して説
明を省略する。本発明による操作装置22は従来例で説明
した送信・受信手段13と監視操作手段14と、新たに機能
付加した負荷融通計算手段25、知識格納手段24及び配電
系統データ格納手段23からなる。配電系統データ格納手
段23は、図４，図５，図６の配電系統図に示される内容
を格納するもので、その一例を図７に示す。ここで、デ
ータ１は図４の(a) における区分開閉器S11 を示したも
ので、開閉器名はS11 、種別は区分開閉器、接続設備は
FCB1とC11 、ステータスはON、即ち、入り状態であるこ
とを示している。なお、図４の(a) は事故発生前の配電
系統の状態を示す構成、図４の(b) は事故発生直後の配
電系統の状態、図５の(a) はフィーダF3に連系開閉器S1
01を通じてフィーダF4から融通している状態、図５の
(b) 及び図６はフィーダF3に複数のフィーダから融通し
ている状態を示す。

【０００８】データ２は図４の(b) における区分開閉器
S32 を示したもので、開閉器名はS32 、種別は区分開閉
器、接続設備はC31 とC32 、ステータスは無電圧解放で
あることを示す。データ３は図４の(b) における遠制連
系開閉器S101を示したもので、開閉器名はS101、種別は
遠制連系開閉器、接続設備はC32 とC41 、ステータスは
OFF 、即ち、切り状態であることを示す。データ４は図
４の(b) における非遠制連系開閉器S104を示したもの
で、開閉器名はS104、種別は非遠制連系開閉器、接続設
備はC34 とC42 、ステータスはOFF、即ち、切り状態で
あることを示す。データ５は図５の(a) における区分開
閉器S32 を示したもので、開閉器名はS32 、種別は区分
開閉器、接続設備はC31 とC32 、ステータスはOFF 、即
ち、切り状態であることを示す。知識格納手段24に格納
されているルールの例は図３に示した通りで、その内容
については図２のフローチャートに従って説明する。

【０００９】次に作用について説明する。図２は負荷融
通計算手段25の処理を示すフローチャートである。ステ
ップS21では停電区間の中から事故区間を除いた被融通
区間を監視操作手段14から入力する。図４の(a) は事故
前の系統状態を示し、図４の(b) はフィーダF3の区間C3
1で事故が発生した後の系統状態を示している。このよ
うな開閉器の入り切りデータから、被融通区間としてC3
2 ，C33 ，C34 ，C35 ，C36 ，C37 ，C38 ，C39 が与え
られる。ステップS22 では被融通区間に連系開閉器を介
して接続する健全系統の予備力を計算する。各フィーダ
はその設備容量で決まる電流の供給力が与えられてお
り、一方、前述したように各フィーダしゃ断器に流れる
電流は常に測定されているため、両者の差から予備力を
求める。この予備力の状況によって、負荷融通計算手段
25の出力が異なることを説明するため、図９の(a) に記
載した３つのケースをフローチャートに従って説明す
る。

【００１０】ケース１ケース１は図４の(b) で示した配電系統で被融通区間が
C32 ，C33 ，C34 ，C35 ，C36 ，C37 ，C38 ，C39 であ
り、夫々の区間負荷が10アンペアであり、融通フィーダ
とその予備力は、フィーダF1から30アンペア、フィーダ
F2から20アンペア、フィーダF4から100 アンペアである
ことを示している。ステップS23 では予備力の範囲以内
で融通できる被融通区間を含むパターンを作成する。そ
の結果、図９の(b) に示されるように連系開閉器101 か
らは８つのパターン、連系開閉器102 からは３つのパタ
ーン、連系開閉器103 からは５つのパターンが作成され
る。図９の(b) において、たとえばパターン１の欄では
＋印はC32 についており、連系開閉器101 からC32 を含
むパターンがあることを意味している。同様にパターン
13の欄では＋印はC35 とC36 についており、連系開閉器
103 からC35 とC36を含むパターンがあることを意味し
ている。

【００１１】ステップS24 では図３に示したルール１，
ルール２，ルール３，ルール４，ルール５，ルール６を
用いてステップS23 で作成したパターンから選択する。
これらのルールには、ルール１からルール６の順番に優
先度が与えられており、ルール１から順番に、ＩＦ部が
成立するパターンがあるかチェックする。その結果、図
９のパターン８、即ち、図５の(a) のパターンP101C
が、ルール２を満足するため選択される。ステップS25
では全てのパターンをチェックしたか調べ、済んでいれ
ばステップS27 を、済んでいなければステップS26 を実
行する。ステップS26 では全ての被融通区間に融通した
かを調べ、済んでいればステップS27 を、済んでいなけ
ればステップS24 を繰り返す。全ての被融通区間に融通
していればステップS27 の処理に移る。ステップS27 で
は上で得られたパターンP101C に従って、開閉器の入り
切り手順を作成する。図８の(a) は作成された手順を示
している。

【００１２】ケース２図９の(a) のケース２は、図４の(b) で示した配電系統
で被融通区間がC32 ，C33 ，C34 ，C35 ，C36 ，C37 ，
C38 ，C39 であり、夫々の区間負荷が10アンペアであ
り、融通フィーダとその予備力は、フィーダF1，F2，F
4，F5から夫々50アンペアであることを示している。こ
の場合、図２のフローチャートのステップS23 では予備
力の範囲以内で融通できる被融通区間を含むパターンを
作成する。その結果は、ケース１の場合に図９の(b) に
記載したのと同様に、各連系開閉器から各被融通区間を
含むパターンが作成される。ステップS24 ではまずルー
ル１で遠制開閉器のみで構成されているパターンを選択
の候補とする。次にルール２を満足するパターンはない
ため、ルール３によって被融通区間群の中から末端区間
を含み、最小の区間を含むパターンを選択する。その結
果、図５の(b) のパターンP102d とパターンP105d が選
択される。次にルール４によって被融通区間群の中で、
連系開閉器と接続する１区間を含むパターンであり、そ
の区間はすでに選択された他のパターンに含まれていな
いパターンを選択する。その結果、図５の(b) のパター
ンP103d が選択される。次にルール５によって電源側か
ら融通するパターンを選択し、その結果、パターンP102
dd，P103dd，及びP103ddd が選択される。次にルール６
ではＩＦ部を成立させるパターンが存在しないため、ス
テップS24 の処理を終了する。ステップS25 では全ての
パターンをチェックしたか調べ、済んでいればステップ
S27 を、済んでいなければステップS26 を実行する。ス
テップS26 では全ての被融通区間に融通したかを調べ、
済んでいればステップS27 を、済んでいなければステッ
プS24 を繰り返す。図５の(b) から理解できるように全
ての被融通区間に融通しており、ステップS27 の処理に
移る。ステップS27 では上で得られたパターンに従っ
て、開閉器の入り切り手順を作成する。図８の(b) はそ
の結果作成された手順を示している。

【００１３】ケース３ケース３は図４の(b) で示した配電系統で被融通区間が
C32 ，C33 ，C34 ，C35 ，C36 ，C37 ，C38 ，C39 であ
り、夫々の区間負荷が10アンペアであり、融通フィーダ
とその予備力は、フィーダF4，F5から夫々50アンペアで
あることを示している。ステップS23 では予備力の範囲
以内で融通できる被融通区間を含むパターンを作成す
る。その結果は、ケース１の場合に図９の(b) に記載し
たのと同様に、各連系開閉器から各被融通区間を含むパ
ターンが作成される。ステップS24ではまずルール１で
遠制開閉器のみで構成されているパターンを選択の候補
とする。次にルール２を満足するパターンはないため、
ルール３によって被融通区間群の中から末端区間を含
み、最小の区間を含むパターンを選択する。その結果、
図６のパターンP105e が選択される。ルール４，ルール
５，ルール６を満足するパターンがないため、ステップ
S24 の処理を終了する。そして、ステップS25 では全て
のステップをチェックしていないことが調べられ、ステ
ップS26 では全ての被融通区間に融通されていないこと
が調べられ、再度ステップS24 が実行される。このとき
ステップS24 ではルール１は削除され、ルール２からル
ール５によってパターンの選択が行なわれるものとす
る。ルール２を満足するパターンはないため、ルール３
によって被融通区間群の中から末端区間を含み、最小の
区間を含むパターンを選択する。その結果、図６のパタ
ーンP106e が選択される（パターンP105e は１回目の処
理ですでに選択されている。）。

【００１４】次にルール４を満足するパターンはないた
め、ルール５によって電源側からのパターンP106ee，パ
ターンP106eee が選択される。連系開閉器S106を通じて
融通できる予備力は50アンペアであるため、被融通区間
C37 を含む電源側からのパターンは作成されない。そこ
でルール６では、パターンP105e が選択されているこ
と、そのパターンは被融通区間C38 を含んでいること、
C38 の電源側にあるC37を含み、電源側の連系点から融
通するパターンが作成されていないことから、パターン
P105eeが選択される。ステップS25 では全てのパターン
をチェックしたか調べ、済んでいればステップS27 を、
済んでいなければステップS26 を実行する。ステップS2
6 では全ての被融通区間に融通したかを調べ、図６に示
すように済んでいるためステップS27 を実行する。ステ
ップS27 では上で得られたパターンに従って、開閉器の
入り切り手順を作成する。その結果、図８の(c) のよう
に操作手順が作成される。図８の(c) において、S106現
地入りは連系開閉器S106を現地、即ち、非遠制で操作す
ることを意味している。またS34 ，S33 ，S32 の操作を
現地としているのは、その前でS106を現地操作している
ためで、運用上の安全を考慮して一般に実施されている
ものである。上記の３つのケースで説明したように、本
実施例によれば、予備力がある場合には確実にフィーダ
全体を分割せずに融通し、予備力が１つのフィーダに足
りない場合には、まず末端区間を確実に融通し、かつ区
分開閉器の電源側から可能な限り融通する操作手順を作
成することが可能となる。上記実施例では、負荷融通計
算の例として配電線事故を取り上げて説明したが、一部
の配電線を人為的に停止させる作業停止計画のための融
通計算、配電線に過負荷が発生した場合にこれを解消さ
せるための融通計算にもまったく同様に適用できる。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば配
電線の事故による線路しゃ断時に、停電区間を除いた被
融通区間をとり出し、この被融通区間に連系開閉器を介
して接続される健全系統の予備力を計算し、この予備力
の範囲で融通できる区間までは電源側から順送すると共
に、予備力が不足して順送できない区間に対しては他の
余裕のある配電線側から逆送するようにしたので、末端
区間まで確実に融通でき運用上安全性の高い配電系統の
操作装置を実現することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による配電線の操作装置の構成例を示す
図。

【図２】図１の処理内容を説明するためのフローチャー
ト。

【図３】動作に対するルール例を示す図。

【図４】配電線事故時の作用を説明するための配電系統
図。

【図５】配電線事故時の作用を説明するための配電系統
図。

【図６】配電線事故時の作用を説明するための配電系統
図。

【図７】配電系統データの一例を示す図。

【図８】負荷融通計算手段によって得られる操作手順の
例を示す図。

【図９】配電線の事故時のケース例と融通する区間のパ
ターン例。

【図１０】従来技術の構成を示す図。

【図１１】従来技術の作用を説明するための配電系統
図。

【図１２】従来技術の作用を説明するための配電系統
図。

【図１３】従来技術の作用を説明するためのフローチャ
ート。

【図１４】従来技術で得られる操作手順の例を示す図。

【符号の説明】

12，22 配電系統の操作装置 13 送信・受信手段 14 監視操作手段 15，25 負荷融通計算手段 16，23 配電系統データ格納手段 24 知識格納手段

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】配電系統情報を監視し、その情報を利用
して配電系統の運用中に生ずる電力の供給支障区間に他
の配電線から融通送電を行なう電力系統の操作装置にお
いて、融通パターンの候補を以下のルールによって採用
する優先度をつけて選択し、この融通パターンに基づい
て開閉器を操作することを特徴とする配電系統の操作装
置。遠制開閉器のみを含むパターンを、非遠制開閉器を
含むパターンより優先して採用する。一つの連系開閉器から、被融通区間群の全てを融通
するパターンを優先して採用する。被融通区間群の中から末端の被融通区間を一つ含
み、かつ最小の被融通区間数を含むパターンを優先して
採用する。被融通区間群の内、健全系統から受電する連系開閉
器が複数ある場合は、被融通区間群の電源側から融通す
るパターンを優先して採用する。連系開閉器に接続する被融通区間を含むパターン
を、他のパターンより優先して採用する。