JP3317833B2 - 送配電系統の制御システムおよび制御方法 - Google Patents
送配電系統の制御システムおよび制御方法Info
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- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
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- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
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- Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Selective Calling Equipment (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、送配電系統の制御
システムに係り、特に、様々な負荷およびソ−ラ発電機
などの分散型電源を有する送配電系統の制御システムお
よびその制御方法に関する。
システムに係り、特に、様々な負荷およびソ−ラ発電機
などの分散型電源を有する送配電系統の制御システムお
よびその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】電力系統においては、系統電圧の適正
化、高調波の低減など、電力品質を維持するために様々
な努力がなされている。例えば、電圧の適正化のための
各電圧階級の変電所の変圧器や調相設備のタップ制御な
どの工夫がある。また、最近では応答性の良い電力用半
導体素子を使用して瞬時的な電圧降下や高調波を低減す
る技術が、例えば「半導体電力変換回路（電気学会半導
体電力変換方式調査専門委員会編）」などの文献に開示
されている。
化、高調波の低減など、電力品質を維持するために様々
な努力がなされている。例えば、電圧の適正化のための
各電圧階級の変電所の変圧器や調相設備のタップ制御な
どの工夫がある。また、最近では応答性の良い電力用半
導体素子を使用して瞬時的な電圧降下や高調波を低減す
る技術が、例えば「半導体電力変換回路（電気学会半導
体電力変換方式調査専門委員会編）」などの文献に開示
されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このように、電力系統
では電力品質を維持するために様々な努力がなされてい
るが、昼夜間負荷較差の増大、分散型電源の系統連系の
増大、高調波を発生する電源の増大など下位の送配電系
統を取り巻く周囲環境が大きく変化しつつあり、その環
境変化により、面的に拡がる膨大な下位の送配電系統か
ら発生する有効・無効電力、高調波電流の変動幅が増大
している。このため、従来のように上位系統制御所にお
ける電圧や無効電力の制御だけでは電力品質を維持する
ことが困難になっている。
では電力品質を維持するために様々な努力がなされてい
るが、昼夜間負荷較差の増大、分散型電源の系統連系の
増大、高調波を発生する電源の増大など下位の送配電系
統を取り巻く周囲環境が大きく変化しつつあり、その環
境変化により、面的に拡がる膨大な下位の送配電系統か
ら発生する有効・無効電力、高調波電流の変動幅が増大
している。このため、従来のように上位系統制御所にお
ける電圧や無効電力の制御だけでは電力品質を維持する
ことが困難になっている。
【０００４】さらに、昼夜間の負荷較差増大や分散型電
源の系統連系増大により系統潮流が様々に変化する状況
下では電圧分布も複雑なものとなり、従来のようなタッ
プ切替や柱上変圧器の固定タップの音動切替等による部
分的な電圧改善対策では配電線路全般にわたる電圧改善
が困難になってくる。
源の系統連系増大により系統潮流が様々に変化する状況
下では電圧分布も複雑なものとなり、従来のようなタッ
プ切替や柱上変圧器の固定タップの音動切替等による部
分的な電圧改善対策では配電線路全般にわたる電圧改善
が困難になってくる。
【０００５】例えば、下位の送配電系統には多くの進相
コンデンサが接続され重負荷時の電圧適正化に寄与して
いるが、軽負荷時にはそれらの進相コンデンサから発生
する多大な進相電流のため、下位系統に向かって電圧が
上昇する傾向を示し、上位系統の多大なリアクトルを投
入しても電圧上昇を防ぎきれない例があげられる。
コンデンサが接続され重負荷時の電圧適正化に寄与して
いるが、軽負荷時にはそれらの進相コンデンサから発生
する多大な進相電流のため、下位系統に向かって電圧が
上昇する傾向を示し、上位系統の多大なリアクトルを投
入しても電圧上昇を防ぎきれない例があげられる。
【０００６】さらに、最近のように不特定多数の機器か
ら高調波が発生するような場合には、特定の機器あるい
は特定の個所の高調波を低減する従来技術では配電線路
の高調波を十分に低減できなかった。特に、配電系統は
工事や負荷分布変化に対応して、系統構成が常に変更さ
れるため、特定の個所にのみ制御機器を配置するといっ
た従来技術では、系統構成変更に対応できず，制御され
ない配電線路が発生するという問題があった。
ら高調波が発生するような場合には、特定の機器あるい
は特定の個所の高調波を低減する従来技術では配電線路
の高調波を十分に低減できなかった。特に、配電系統は
工事や負荷分布変化に対応して、系統構成が常に変更さ
れるため、特定の個所にのみ制御機器を配置するといっ
た従来技術では、系統構成変更に対応できず，制御され
ない配電線路が発生するという問題があった。
【０００７】さらに、下位の送配電系統に接続された多
数の半導体使用電源で発生した高調波電流が、インピー
ダンスの低い上位系統に多量に流れ込むため、上位系統
の電圧が歪んでしまい、その上位系統に連なる下位の送
配電系統で種々の高調波障害を引き起こしている。
数の半導体使用電源で発生した高調波電流が、インピー
ダンスの低い上位系統に多量に流れ込むため、上位系統
の電圧が歪んでしまい、その上位系統に連なる下位の送
配電系統で種々の高調波障害を引き起こしている。
【０００８】また、従来上位系統監視制御所では、下位
送配電系統には負荷だけが接続されていることを前提と
して電圧などを制御していたが、今後多くの分散型電源
が系統連系されるようになると、上位系統監視制御所で
は多くの分散型電源の発電量を考慮して制御しなければ
ならなくなり、制御負担の点で実質的には制御困難に陥
ることが予想される。
送配電系統には負荷だけが接続されていることを前提と
して電圧などを制御していたが、今後多くの分散型電源
が系統連系されるようになると、上位系統監視制御所で
は多くの分散型電源の発電量を考慮して制御しなければ
ならなくなり、制御負担の点で実質的には制御困難に陥
ることが予想される。
【０００９】本発明の目的は、負荷平準化による高効率
運用、系統電圧適正化、高調波障害防止など、現在の電
力系統が抱える問題の解決を図るに好適な送配電系統の
制御システムおよびその制御方法を提供することにあ
る。
運用、系統電圧適正化、高調波障害防止など、現在の電
力系統が抱える問題の解決を図るに好適な送配電系統の
制御システムおよびその制御方法を提供することにあ
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の１つの観点に係
る送配電系統の制御システムにおいては、それぞれが制
御装置を有する複数の電力授受装置が設けられいる。ま
た、それらの電力授受装置は配電線路に沿って分散的に
接続されている。電力授受装置は、基本波および高調波
の有効および無効電力を発生すると共に、それらを配電
線路に供給しおよび配電線路から受電する機能を有す
る。さらに、配電線路を制御する第１中央制御装置が設
けられている。該第１中央制御装置は、配電線路の構造
に関する情報を記憶し、配電線路を区間分けするため配
電線路に接続されたそれぞれの開閉器の現時点の入り切
り状態に関する情報を収集すると共に、配電線路上の電
流電気量に関して、記憶されおよび収集された情報に基
づいてそれぞれの電力授受装置に独特な個別の制御指令
信号を発生し、それらの制御指令信号をそれぞれの制御
装置に送信し、それぞれ対応の電力授受装置を制御す
る。その結果、配電線路の所望の目標状態が、それぞれ
の電力授受装置の最適協調制御によって配電線路内で自
動的に達成される。
る送配電系統の制御システムにおいては、それぞれが制
御装置を有する複数の電力授受装置が設けられいる。ま
た、それらの電力授受装置は配電線路に沿って分散的に
接続されている。電力授受装置は、基本波および高調波
の有効および無効電力を発生すると共に、それらを配電
線路に供給しおよび配電線路から受電する機能を有す
る。さらに、配電線路を制御する第１中央制御装置が設
けられている。該第１中央制御装置は、配電線路の構造
に関する情報を記憶し、配電線路を区間分けするため配
電線路に接続されたそれぞれの開閉器の現時点の入り切
り状態に関する情報を収集すると共に、配電線路上の電
流電気量に関して、記憶されおよび収集された情報に基
づいてそれぞれの電力授受装置に独特な個別の制御指令
信号を発生し、それらの制御指令信号をそれぞれの制御
装置に送信し、それぞれ対応の電力授受装置を制御す
る。その結果、配電線路の所望の目標状態が、それぞれ
の電力授受装置の最適協調制御によって配電線路内で自
動的に達成される。
【００１１】本発明に係る送配電系統の制御システムに
おいては、さらに、逓減変圧器を介して配電線路に接続
されている上位送電線路を制御する第２中央制御装置が
設けられている。第２中央制御装置は、第１中央制御装
置を介して逓減変圧器における電流電気量を収集し、逓
減変圧器における収集電流電気量に関して逓減変圧器に
おける目標状態を決定し、それを第１中央制御装置に送
信する。それによって、第１中央制御装置は配電線路の
所望の目標状態を決定し、それを周期的に収集される電
流電気量と比較し、そして、関係する配電線路の目標状
態からの電流電気量の偏差が所定の許容範囲を越える場
合には、そのような偏差を低減させる個別の制御信号を
発生する。その結果、配電線路の所望の目標状態が、そ
れぞれの電力授受装置の最適協調制御によって配電線路
内で自動的に達成される。
おいては、さらに、逓減変圧器を介して配電線路に接続
されている上位送電線路を制御する第２中央制御装置が
設けられている。第２中央制御装置は、第１中央制御装
置を介して逓減変圧器における電流電気量を収集し、逓
減変圧器における収集電流電気量に関して逓減変圧器に
おける目標状態を決定し、それを第１中央制御装置に送
信する。それによって、第１中央制御装置は配電線路の
所望の目標状態を決定し、それを周期的に収集される電
流電気量と比較し、そして、関係する配電線路の目標状
態からの電流電気量の偏差が所定の許容範囲を越える場
合には、そのような偏差を低減させる個別の制御信号を
発生する。その結果、配電線路の所望の目標状態が、そ
れぞれの電力授受装置の最適協調制御によって配電線路
内で自動的に達成される。
【００１２】また、本発明の他の観点に係る発明は、上
位電力系統から送配電用変圧器を介して電力が供給され
る送配電系統の制御方法にある。この方法は、送配電用
変圧器を通過する電気量の指令値を上位系統制御装置か
ら受信する段階、送配電用変圧器を通過する電気量を計
測する段階、電気量の指令値と通過電気量の偏差を求め
る段階、および偏差が予め定められた許容量より大きい
場合には、前記送配電系統に接続された電力授受装置と
前記送配電系統との間で授受される電力量を制御する段
階を有する。
位電力系統から送配電用変圧器を介して電力が供給され
る送配電系統の制御方法にある。この方法は、送配電用
変圧器を通過する電気量の指令値を上位系統制御装置か
ら受信する段階、送配電用変圧器を通過する電気量を計
測する段階、電気量の指令値と通過電気量の偏差を求め
る段階、および偏差が予め定められた許容量より大きい
場合には、前記送配電系統に接続された電力授受装置と
前記送配電系統との間で授受される電力量を制御する段
階を有する。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一つの実施の形態
例について、図１を参照しながら説明する。
例について、図１を参照しながら説明する。
【００１４】図１において、上位系統６１ａに連なる電
力系統は、送電線路６２ａを介して上位系統６１ａに接
続された送電変電所６３ａと、送電変電所６３ａに送電
線路６４ａ，６４ｂを介して接続された送電系統６５
ａ，６５ｂと、送電系統６５ａ，６５ｂに送電線路６６
ａ，６６ｂを介して接続された配電変電所６７ａ，６７
ｂと、配電変電所６７ａ，６７ｂに配電線路６８ａ，６
８ｂ，６８ｃ，６８ｄを介して接続された配電系統６９
ａ，６９ｂ，６９ｃ，６９ｄで構成される。ここで、送
配電線路が変電所に接続されるという表現は、後で説明
するように実際には変電所内に設けられた変圧器（図示
せず）に接続されることを意味する。上位系統６１ｂに
連なる電力系統についても同様な構成であるため説明を
省略する。配電系統６９ａ，６９ｂ，６９ｃ，６９ｄか
らは系統内の電気量に関する情報が通信線７１を介して
配電系統監視制御所７０に収集される。配電変電所６７
ａ，６７ｂからの情報も同様に配電系統監視制御所７０
に収集される。配電系統監視制御所７０からは同様に通
信線７１を介して配電系統６９ａ，６９ｂ，６９ｃ，６
９ｄ内に設けられた電力授受制御装置（図示せず）に制
御指令が出力される。また、配電変電所６７ａ，６７ｂ
に設けられた電力授受制御装置（図示せず）にも制御指
令が出力される。配電系統監視制御所７０からは配電変
電所６７ａ，６７ｂに設けられた配電用変圧器（図示せ
ず）を通過する有効・無効電力，高調波電流などの電気
量だけが地域送電系統監視制御所７２に情報として送信
される。地域送電系統監視制御所７２では、配電系統監
視制御所７０，送配電系統６５ａ，６５ｂ及び送電変電
所６３ａからの電気量に関する情報にもとづいて電力授
受（図示せず）の制御指令が作成され、送電系統６５
ａ，６５ｂあるいは送電変電所６３ａ内に設けられた電
力授受制御装置に出力される。地域送電系統監視制御所
７２からは送電変電所６３ａ内に設けられた変圧器（図
示せず）を通過する有効・無効電力，高調波電流などの
電気量だけが上位系統監視制御所７３に情報として送信
される。以上の動作は、上位系統６１ｂに連なる電力系
統についても同様に行われる。
力系統は、送電線路６２ａを介して上位系統６１ａに接
続された送電変電所６３ａと、送電変電所６３ａに送電
線路６４ａ，６４ｂを介して接続された送電系統６５
ａ，６５ｂと、送電系統６５ａ，６５ｂに送電線路６６
ａ，６６ｂを介して接続された配電変電所６７ａ，６７
ｂと、配電変電所６７ａ，６７ｂに配電線路６８ａ，６
８ｂ，６８ｃ，６８ｄを介して接続された配電系統６９
ａ，６９ｂ，６９ｃ，６９ｄで構成される。ここで、送
配電線路が変電所に接続されるという表現は、後で説明
するように実際には変電所内に設けられた変圧器（図示
せず）に接続されることを意味する。上位系統６１ｂに
連なる電力系統についても同様な構成であるため説明を
省略する。配電系統６９ａ，６９ｂ，６９ｃ，６９ｄか
らは系統内の電気量に関する情報が通信線７１を介して
配電系統監視制御所７０に収集される。配電変電所６７
ａ，６７ｂからの情報も同様に配電系統監視制御所７０
に収集される。配電系統監視制御所７０からは同様に通
信線７１を介して配電系統６９ａ，６９ｂ，６９ｃ，６
９ｄ内に設けられた電力授受制御装置（図示せず）に制
御指令が出力される。また、配電変電所６７ａ，６７ｂ
に設けられた電力授受制御装置（図示せず）にも制御指
令が出力される。配電系統監視制御所７０からは配電変
電所６７ａ，６７ｂに設けられた配電用変圧器（図示せ
ず）を通過する有効・無効電力，高調波電流などの電気
量だけが地域送電系統監視制御所７２に情報として送信
される。地域送電系統監視制御所７２では、配電系統監
視制御所７０，送配電系統６５ａ，６５ｂ及び送電変電
所６３ａからの電気量に関する情報にもとづいて電力授
受（図示せず）の制御指令が作成され、送電系統６５
ａ，６５ｂあるいは送電変電所６３ａ内に設けられた電
力授受制御装置に出力される。地域送電系統監視制御所
７２からは送電変電所６３ａ内に設けられた変圧器（図
示せず）を通過する有効・無効電力，高調波電流などの
電気量だけが上位系統監視制御所７３に情報として送信
される。以上の動作は、上位系統６１ｂに連なる電力系
統についても同様に行われる。
【００１５】以上の構成において配電変電所６７ｂとそ
れに連なる配電系統６９ｃ，６９ｄにおける具体的構成
について、図２を参照して説明する。図２において、配
電変電所６７ｂには送電線路６６ｂを介して上位系統６
１ａ（図示せず）に接続される配電用変圧器８０ａ，８
０ｂが設けられる。配電用変圧器８０ａ，８０ｂには母
線８１ａ，８１ｂを介して複数の配電線路８２ａ，８２
ｂ，８２ｃ，８２ｄが接続される。ここで、送電線路，
母線及び配電線路は一般には三相で構成されるが、図面
では簡単のため単線で表示する。配電用変圧器８０ａの
二次側には配電用変圧器８０ａを通過する有効・無効電
力，高調波電流を計測するためのセンサ８３，計測子局
８４からなる計測装置が取り付けられる。計測子局８４
からの出力は通信線８６を介して配電系統監視制御所７
０に送信される。配電用変圧器８０ｂを通過する有効・
無効電力，高調波電流を計測についても同一構成の計測
手段を有し説明を省略する。配電線路８２ｃを例にと
り、その構成について説明する。配電線路８２ｃの引き
出し口には計測装置８７が取り付けられる。配電線路８
２ｃには、出力変圧器８８を介して電力授受装置８９が
接続される。ここで、電力授受装置８９とは、具体的に
は分散型電源や電力用半導体を応用した有効・無効電力
発生装置などであり、電力の基本波や高調波の有効・無
効電力を、配電線路８２ｃとの間で授受できる機能を備
えたものを指す。配電線路８２ｃと電力授受装置８９の
間には授受電力量を計測するためセンサ９０が取り付け
られ、その出力が制御子局９１に接続される。制御子局
９１には配電線路の電圧，有効・無効電力，高調波電圧
・電流を計測するセンサ９２の出力も取り込まれる。制
御子局９１は通信線９３を介して配電系統監視制御所７
０に接続され、電気量の情報が送られる。同様な構成の
装置は、配電線路の他の個所や配電変電所の母線にも取
り付けられる。また、配電線路の電圧，有効・無効電
力，高調波電圧・電流を計測するセンサも配電線路に沿
って適当個所に取り付けられる。この中には例えば電圧
だけを計測するセンサなども含まれている。
れに連なる配電系統６９ｃ，６９ｄにおける具体的構成
について、図２を参照して説明する。図２において、配
電変電所６７ｂには送電線路６６ｂを介して上位系統６
１ａ（図示せず）に接続される配電用変圧器８０ａ，８
０ｂが設けられる。配電用変圧器８０ａ，８０ｂには母
線８１ａ，８１ｂを介して複数の配電線路８２ａ，８２
ｂ，８２ｃ，８２ｄが接続される。ここで、送電線路，
母線及び配電線路は一般には三相で構成されるが、図面
では簡単のため単線で表示する。配電用変圧器８０ａの
二次側には配電用変圧器８０ａを通過する有効・無効電
力，高調波電流を計測するためのセンサ８３，計測子局
８４からなる計測装置が取り付けられる。計測子局８４
からの出力は通信線８６を介して配電系統監視制御所７
０に送信される。配電用変圧器８０ｂを通過する有効・
無効電力，高調波電流を計測についても同一構成の計測
手段を有し説明を省略する。配電線路８２ｃを例にと
り、その構成について説明する。配電線路８２ｃの引き
出し口には計測装置８７が取り付けられる。配電線路８
２ｃには、出力変圧器８８を介して電力授受装置８９が
接続される。ここで、電力授受装置８９とは、具体的に
は分散型電源や電力用半導体を応用した有効・無効電力
発生装置などであり、電力の基本波や高調波の有効・無
効電力を、配電線路８２ｃとの間で授受できる機能を備
えたものを指す。配電線路８２ｃと電力授受装置８９の
間には授受電力量を計測するためセンサ９０が取り付け
られ、その出力が制御子局９１に接続される。制御子局
９１には配電線路の電圧，有効・無効電力，高調波電圧
・電流を計測するセンサ９２の出力も取り込まれる。制
御子局９１は通信線９３を介して配電系統監視制御所７
０に接続され、電気量の情報が送られる。同様な構成の
装置は、配電線路の他の個所や配電変電所の母線にも取
り付けられる。また、配電線路の電圧，有効・無効電
力，高調波電圧・電流を計測するセンサも配電線路に沿
って適当個所に取り付けられる。この中には例えば電圧
だけを計測するセンサなども含まれている。
【００１６】以上の構成において配電系統監視制御所７
０における送電，配電系統全体の制御動作について、図
３により説明する。ステップＳ３１では、配電変圧器を
通過する有効電力，無効電力，高調波電流の目標値Ｐ
s*，Ｑs*，Ｉhs* を地域送電系統監視制御所７２から受
信する。これらの目標値は、例えば高調波電流を例に取
ると地域の送電系統の電圧歪みを数％以内に抑制するた
めに、配電用変圧器８０ａを通して配電系統６９ｄから
送電系統６５ｂに流しても良い高調波電流の限度値を考
慮して設定される。同様に有効電力は負荷平準化や過負
荷防止という点から、また無効電力は送電系統を含む上
位系統の調相能力や制御の容易さなどの点から決められ
る。Ｓ３２では、配電線路に沿った電圧，有効電力，無
効電力，高調波電圧，電流の目標値Ｖd*，Ｐd*，Ｑd*，
Ｖhd*，Ｉhi*が設定される。この目標値も配電線路に沿
って電力品質を維持するという点や過負荷や地域間の負
荷アンバランスを発生させないという点を考慮して決め
られる。この目標値は、配電線路に沿って変化する場合
もある。Ｓ３３では、計測子局８４や８７，制御子局９
１などで計測されているｉ点の電圧，有効電力，無効電
力，高調波電圧・電流Ｖi，Ｐi， Ｑi，Ｖhi，Ｉhi が
ポーリングされ、配電系統監視制御所７０に収集され
る。ただし、すべての個所でこれらの全電気量が取り込
まれるわけではなく前述したように電圧等の情報のみが
送られる場合もある。Ｓ３４では、配電用変圧器８０
ａ，８０ｂを通過する有効電力，無効電力，高調波電流
の計測値Ｐs，Ｑs，Ｉhs と目標値Ｐs*，Ｑs*，Ｉhs*
の偏差が計算される。ここでの計算において、有効電
力，無効電力の偏差が絶対値である理由は、配電用変圧
器８０ａ，８０ｂを通過する有効電力，無効電力をある
一定幅内に抑えるためである。一方、高調波電流に関し
ては高調波電流を最大限度内に抑えるために絶対値をと
っていない。Ｓ３５では、配電線路における電圧，有効
電力，無効電力，高調波電圧・電流の計測値Ｖi，Ｐi，
Ｑi，Ｖhi，Ｉhi と目標値Ｖd*，Ｐd*，Ｑd*，Ｖhd*，
Ｉhi*との偏差が計算される。Ｓ３６では、Ｓ３４及び
Ｓ３５で求められた偏差があらかじめ定められた偏差を
超えていないかどうかを判定し、もし偏差を超えている
場合には、Ｓ３７において配電線路や母線に接続された
電力授受装置を制御して偏差を縮小するように調整す
る。この制御法としては、例えば偏差に対して感度の高
い電力授受装置から順番に電力授受量をわずかずつ制御
してみて、その制御により全体としての偏差が減少する
方向であればそのまま制御を採用するなどの経験的な手
法が考えられる。また、あらかじめ配電系統に対するそ
れぞれの電力授受装置が改善できる偏差情報を配電系統
監視制御所７０がデータベースとして有しておくことに
より、個々の装置に最適な指令を与えることができる。
Ｓ３６で、偏差が許容値を超えていない場合には再度Ｓ
３１に戻り、以上に説明した手順を一定時間毎に繰り返
す。配電系統監視制御所７０からは配電用変圧器８０
ａ，８０ｂを通過する有効・無効電力，高調波電流だけ
が地域送電系統監視制御所７２に情報として送信され
る。
０における送電，配電系統全体の制御動作について、図
３により説明する。ステップＳ３１では、配電変圧器を
通過する有効電力，無効電力，高調波電流の目標値Ｐ
s*，Ｑs*，Ｉhs* を地域送電系統監視制御所７２から受
信する。これらの目標値は、例えば高調波電流を例に取
ると地域の送電系統の電圧歪みを数％以内に抑制するた
めに、配電用変圧器８０ａを通して配電系統６９ｄから
送電系統６５ｂに流しても良い高調波電流の限度値を考
慮して設定される。同様に有効電力は負荷平準化や過負
荷防止という点から、また無効電力は送電系統を含む上
位系統の調相能力や制御の容易さなどの点から決められ
る。Ｓ３２では、配電線路に沿った電圧，有効電力，無
効電力，高調波電圧，電流の目標値Ｖd*，Ｐd*，Ｑd*，
Ｖhd*，Ｉhi*が設定される。この目標値も配電線路に沿
って電力品質を維持するという点や過負荷や地域間の負
荷アンバランスを発生させないという点を考慮して決め
られる。この目標値は、配電線路に沿って変化する場合
もある。Ｓ３３では、計測子局８４や８７，制御子局９
１などで計測されているｉ点の電圧，有効電力，無効電
力，高調波電圧・電流Ｖi，Ｐi， Ｑi，Ｖhi，Ｉhi が
ポーリングされ、配電系統監視制御所７０に収集され
る。ただし、すべての個所でこれらの全電気量が取り込
まれるわけではなく前述したように電圧等の情報のみが
送られる場合もある。Ｓ３４では、配電用変圧器８０
ａ，８０ｂを通過する有効電力，無効電力，高調波電流
の計測値Ｐs，Ｑs，Ｉhs と目標値Ｐs*，Ｑs*，Ｉhs*
の偏差が計算される。ここでの計算において、有効電
力，無効電力の偏差が絶対値である理由は、配電用変圧
器８０ａ，８０ｂを通過する有効電力，無効電力をある
一定幅内に抑えるためである。一方、高調波電流に関し
ては高調波電流を最大限度内に抑えるために絶対値をと
っていない。Ｓ３５では、配電線路における電圧，有効
電力，無効電力，高調波電圧・電流の計測値Ｖi，Ｐi，
Ｑi，Ｖhi，Ｉhi と目標値Ｖd*，Ｐd*，Ｑd*，Ｖhd*，
Ｉhi*との偏差が計算される。Ｓ３６では、Ｓ３４及び
Ｓ３５で求められた偏差があらかじめ定められた偏差を
超えていないかどうかを判定し、もし偏差を超えている
場合には、Ｓ３７において配電線路や母線に接続された
電力授受装置を制御して偏差を縮小するように調整す
る。この制御法としては、例えば偏差に対して感度の高
い電力授受装置から順番に電力授受量をわずかずつ制御
してみて、その制御により全体としての偏差が減少する
方向であればそのまま制御を採用するなどの経験的な手
法が考えられる。また、あらかじめ配電系統に対するそ
れぞれの電力授受装置が改善できる偏差情報を配電系統
監視制御所７０がデータベースとして有しておくことに
より、個々の装置に最適な指令を与えることができる。
Ｓ３６で、偏差が許容値を超えていない場合には再度Ｓ
３１に戻り、以上に説明した手順を一定時間毎に繰り返
す。配電系統監視制御所７０からは配電用変圧器８０
ａ，８０ｂを通過する有効・無効電力，高調波電流だけ
が地域送電系統監視制御所７２に情報として送信され
る。
【００１７】以上説明した例によれば、電圧，有効電
力，無効電力，高調波電圧・電流などの点で、上位送電
系統及び配電系統として、全体的に適正化できるように
なるという効果がある。また、地域送電系統監視制御所
７２では送電系統６５ｂと配電系統６９ｃ，６９ｄとの
接続点となる配電用変圧器８０ａ，８０ｂを通過する有
効電力，無効電力，高調波電流だけを監視すれば良く、
上位の監視制御所からみて配電系統は有効電力，無効電
力，高調波電流が管理された単なる負荷的存在になるた
め、上位制御所の監視制御負担を軽減できるという効果
がある。
力，無効電力，高調波電圧・電流などの点で、上位送電
系統及び配電系統として、全体的に適正化できるように
なるという効果がある。また、地域送電系統監視制御所
７２では送電系統６５ｂと配電系統６９ｃ，６９ｄとの
接続点となる配電用変圧器８０ａ，８０ｂを通過する有
効電力，無効電力，高調波電流だけを監視すれば良く、
上位の監視制御所からみて配電系統は有効電力，無効電
力，高調波電流が管理された単なる負荷的存在になるた
め、上位制御所の監視制御負担を軽減できるという効果
がある。
【００１８】また、送電系統に接続されている配電系統
それぞれに対して、電圧，有効電力，無効電力，高周波
電圧，電流を適正化できるため、送電線路に対して障害
となる影響がでないようにすることができる。
それぞれに対して、電圧，有効電力，無効電力，高周波
電圧，電流を適正化できるため、送電線路に対して障害
となる影響がでないようにすることができる。
【００１９】なお、電力授受装置の状態によっては授受
できる電力に制限があることも考えられるため、配電系
統監視制御所７０では電力授受装置の電気量の状態も収
集しておき制御に反映させても良い。この場合には、電
力授受装置の授受量の制限が制御に反映されるため、よ
り精度の良い制御が可能になるという効果がある。
できる電力に制限があることも考えられるため、配電系
統監視制御所７０では電力授受装置の電気量の状態も収
集しておき制御に反映させても良い。この場合には、電
力授受装置の授受量の制限が制御に反映されるため、よ
り精度の良い制御が可能になるという効果がある。
【００２０】以下、本発明の他の実施の形態例につい
て、図４を参照しながら説明する。図４において配電系
統は、上位電力系統からの供給電圧を配電電圧に変換す
る主要変圧器１と、該主要変圧器１に母線２を介して遮
断器３ａ，３ｂ，３ｃを介して接続される配電線路４
ａ，４ｂ，４ｃにより構成される。配電線路４ａ，４
ｂ，４ｃには開閉器５ａ−１から５ｃ−２が直列に接続
される。また、配電線路間を連系する開閉器６ａから６
ｇも接続される。なお、母線２や配電線路４ａ，４ｂ，
４ｃは、一般には三相で構成されるが、図面では簡単の
ため単線で表示する。
て、図４を参照しながら説明する。図４において配電系
統は、上位電力系統からの供給電圧を配電電圧に変換す
る主要変圧器１と、該主要変圧器１に母線２を介して遮
断器３ａ，３ｂ，３ｃを介して接続される配電線路４
ａ，４ｂ，４ｃにより構成される。配電線路４ａ，４
ｂ，４ｃには開閉器５ａ−１から５ｃ−２が直列に接続
される。また、配電線路間を連系する開閉器６ａから６
ｇも接続される。なお、母線２や配電線路４ａ，４ｂ，
４ｃは、一般には三相で構成されるが、図面では簡単の
ため単線で表示する。
【００２１】ここで、配電線路４ａを例にとり説明する
と開閉器で区切られる各区間には系統電圧センサ１０，
電源側電流センサ１１，負荷側電流センサ１２，出力電
流センサ１３，出力変圧器１４及び電力授受装置１５で
構成される電力授受システム１６が接続される。電力授
受装置１５は通信線１７ａ，１７ｂ，１７ｃを介して中
央制御装置１８に接続される。
と開閉器で区切られる各区間には系統電圧センサ１０，
電源側電流センサ１１，負荷側電流センサ１２，出力電
流センサ１３，出力変圧器１４及び電力授受装置１５で
構成される電力授受システム１６が接続される。電力授
受装置１５は通信線１７ａ，１７ｂ，１７ｃを介して中
央制御装置１８に接続される。
【００２２】図５に基づき、電力授受装置１５の内部構
成について説明する。電力授受装置１５は、出力変圧器
１４に接続されるインバータ２０，インバータ２０に電
力を供給する電力源２１，インバータ２０のスイッチタ
イミングを制御する制御部２２及び制御部２２と接続さ
れる通信端末２３により構成される。通信端末２３には
通信線１６が接続される。制御部２２には、系統電圧セ
ンサ１０，電源側電流センサ１１，負荷側電流センサ１
２，出力電流センサ１３からの出力信号が入力される。
ここで、Vs, Is1，Is2, Ii：それぞれ系統電圧センサ１
０，電源側電流センサ１１，負荷側電流センサ１２，出
力電流センサ１３の出力とする。
成について説明する。電力授受装置１５は、出力変圧器
１４に接続されるインバータ２０，インバータ２０に電
力を供給する電力源２１，インバータ２０のスイッチタ
イミングを制御する制御部２２及び制御部２２と接続さ
れる通信端末２３により構成される。通信端末２３には
通信線１６が接続される。制御部２２には、系統電圧セ
ンサ１０，電源側電流センサ１１，負荷側電流センサ１
２，出力電流センサ１３からの出力信号が入力される。
ここで、Vs, Is1，Is2, Ii：それぞれ系統電圧センサ１
０，電源側電流センサ１１，負荷側電流センサ１２，出
力電流センサ１３の出力とする。
【００２３】制御部２２の内部構成について、図６をも
とに説明する。制御部２２は、電源側電流センサ１１及
び負荷側電流センサ１２からの出力信号が入力される切
替器３１，切替器３１の出力信号と出力電流センサ１３
からの出力信号が比較される電流比較器３２，その出力
信号が入力される制御信号変換部３３，その出力を系統
電圧センサ１０の出力信号（Vs）と比較する電圧比較器
３４及びその出力信号からインバータの出力信号を作成
する制御信号出力部で構成される。
とに説明する。制御部２２は、電源側電流センサ１１及
び負荷側電流センサ１２からの出力信号が入力される切
替器３１，切替器３１の出力信号と出力電流センサ１３
からの出力信号が比較される電流比較器３２，その出力
信号が入力される制御信号変換部３３，その出力を系統
電圧センサ１０の出力信号（Vs）と比較する電圧比較器
３４及びその出力信号からインバータの出力信号を作成
する制御信号出力部で構成される。
【００２４】図７に基づき、中央制御装置１８の構成に
ついて説明する。中央制御装置１８は、通信線１７ａ，
１７ｂ，１７ｃに接続される通信端末４０，ＣＰＵ４
１、それに接続され系統の接続関係や系統定数などのデ
ータを格納している系統情報データベース４２，ＣＰＵ
４１に接続され通信端末４０を介して別途収集される開
閉器入り切り情報から現在の系統構成を認識する現在系
統認識装置４２，現在系統認識装置４３の情報に基づい
て各電力授受装置の制御定数を計算する制御定数計算装
置４４とで構成される。
ついて説明する。中央制御装置１８は、通信線１７ａ，
１７ｂ，１７ｃに接続される通信端末４０，ＣＰＵ４
１、それに接続され系統の接続関係や系統定数などのデ
ータを格納している系統情報データベース４２，ＣＰＵ
４１に接続され通信端末４０を介して別途収集される開
閉器入り切り情報から現在の系統構成を認識する現在系
統認識装置４２，現在系統認識装置４３の情報に基づい
て各電力授受装置の制御定数を計算する制御定数計算装
置４４とで構成される。
【００２５】以上のように構成された配電用電力授受制
御システムの中央制御装置１８のＣＰＵ４１における動
作について図８に基づいて説明する。Ｓ５１では、系統
に接続されている開閉器の現在の入り切り状態が通信端
末４０を介して収集される。
御システムの中央制御装置１８のＣＰＵ４１における動
作について図８に基づいて説明する。Ｓ５１では、系統
に接続されている開閉器の現在の入り切り状態が通信端
末４０を介して収集される。
【００２６】Ｓ５２では、どの配電線路がどの開閉器を
介してどの配電線路と接続されているかという系統情報
データベース４２が読み込まれる。このデータベースに
は、開閉器の入り切り情報は含まれていない。そこで、
Ｓ５３では、Ｓ５２で得られた系統構成情報とＳ５１で
得られた現在の開閉器の入り切り状態情報から、現在の
系統構成が認識される。Ｓ５４では、現在電気量を計測
するセンサ取り付け点から電圧，電流などの電気量情報
が収集される。ここで、センサは電力授受サブシステム
取付点以外にも系統の電気状態を表す代表点に取り付け
られている（図示せず）。Ｓ５５では、Ｓ５３で得られ
た現在の系統構成とＳ５４で得られたセンサ取付点の電
気量情報から、各電力授受サブシステムの制御定数が算
出される。ここで、制御定数は各点に取り付けられた電
力授受サブシステムが協調して動作するように設定され
る。例えば、高調波抑制に関して説明すると協調制御動
作がない場合には、高調波発生源に近いサブシステムだ
けが高調波抑制動作をフルに行い、他のサブシステムは
あまり動作をしていないなど特定のサブシステムに負担
がかかるという現象が発生する。また、電圧に関してい
えば協調制御動作させないと系統内で電圧の逆制御動作
が発生する。すなわち、各電力授受サブシステムの動作
は、系統各点の電圧を変化させるため、協調制御動作さ
せないとある点の電力授受サブシステムが系統電圧の上
げ動作しているのに対して別な点の電力授受サブシステ
ムは系統電圧の下げ動作をするなどちぐはぐな動作を引
き起こす恐れがある。本発明では、以下のような好まし
くない動作を防止するため、電力授受サブシステムが電
源側に近い方か未端側に近い方かなど系統内における設
置位置関係の認識、また高調波電流が大きい個所に位置
しているかどうかなど系統の電気量との関連の把握をも
とに、各電力授受サブシステムが他の電力授受サブシス
テムとの関連でどんな速さでどの程度のゲインで制御さ
れるべきかを算出する。Ｓ56では、それらの制御定数を
通信端末４０，通信線１７ａ，１７ｂ，１７ｃを介して
各電力授受サブシステム１６に伝送する。
介してどの配電線路と接続されているかという系統情報
データベース４２が読み込まれる。このデータベースに
は、開閉器の入り切り情報は含まれていない。そこで、
Ｓ５３では、Ｓ５２で得られた系統構成情報とＳ５１で
得られた現在の開閉器の入り切り状態情報から、現在の
系統構成が認識される。Ｓ５４では、現在電気量を計測
するセンサ取り付け点から電圧，電流などの電気量情報
が収集される。ここで、センサは電力授受サブシステム
取付点以外にも系統の電気状態を表す代表点に取り付け
られている（図示せず）。Ｓ５５では、Ｓ５３で得られ
た現在の系統構成とＳ５４で得られたセンサ取付点の電
気量情報から、各電力授受サブシステムの制御定数が算
出される。ここで、制御定数は各点に取り付けられた電
力授受サブシステムが協調して動作するように設定され
る。例えば、高調波抑制に関して説明すると協調制御動
作がない場合には、高調波発生源に近いサブシステムだ
けが高調波抑制動作をフルに行い、他のサブシステムは
あまり動作をしていないなど特定のサブシステムに負担
がかかるという現象が発生する。また、電圧に関してい
えば協調制御動作させないと系統内で電圧の逆制御動作
が発生する。すなわち、各電力授受サブシステムの動作
は、系統各点の電圧を変化させるため、協調制御動作さ
せないとある点の電力授受サブシステムが系統電圧の上
げ動作しているのに対して別な点の電力授受サブシステ
ムは系統電圧の下げ動作をするなどちぐはぐな動作を引
き起こす恐れがある。本発明では、以下のような好まし
くない動作を防止するため、電力授受サブシステムが電
源側に近い方か未端側に近い方かなど系統内における設
置位置関係の認識、また高調波電流が大きい個所に位置
しているかどうかなど系統の電気量との関連の把握をも
とに、各電力授受サブシステムが他の電力授受サブシス
テムとの関連でどんな速さでどの程度のゲインで制御さ
れるべきかを算出する。Ｓ56では、それらの制御定数を
通信端末４０，通信線１７ａ，１７ｂ，１７ｃを介して
各電力授受サブシステム１６に伝送する。
【００２７】また、本発明においては、特別な通信線１
７ａ，１７ｂ，１７ｃを用いなくても、例えば特公平6
−24328号に示されたような配電系統同期伝送方法を用
いることにより配電系統を制御信号の媒体として用い
て、中央制御装置１８と各電力授受サブシステム１６の
間で通信を行うことが可能になる。
７ａ，１７ｂ，１７ｃを用いなくても、例えば特公平6
−24328号に示されたような配電系統同期伝送方法を用
いることにより配電系統を制御信号の媒体として用い
て、中央制御装置１８と各電力授受サブシステム１６の
間で通信を行うことが可能になる。
【００２８】各電力授受サブシステムの制御部の動作に
ついて、図６及び図９をもとに説明する。Ｓ６１では、
センサ出力信号Vs, Is1, Is2, Iiが取り込まれる。Ｓ６
２では、通信端末２３を介して当該電力授受サブシステ
ムの系統中の位置関係及び当該電力授受サブシステムの
制御定数がそれぞれ切替器３１と制御信号変換部３３に
取り込まれる。Ｓ６３では、切替器３１のスイッチが、
Ｓ６２で取り込んだ位置関係情報に基づいて、制御に使
用する負荷側電流信号に切り替えられる。ここで、負荷
側電流情報を用いる理由は、電力授受サブシステムから
出力される電流が一般には電流側に流れるため、電力授
受サブシステム出力の影響を受けにくい負荷側電流情報
を用いることによって制御が比較的簡単になるためであ
る。
ついて、図６及び図９をもとに説明する。Ｓ６１では、
センサ出力信号Vs, Is1, Is2, Iiが取り込まれる。Ｓ６
２では、通信端末２３を介して当該電力授受サブシステ
ムの系統中の位置関係及び当該電力授受サブシステムの
制御定数がそれぞれ切替器３１と制御信号変換部３３に
取り込まれる。Ｓ６３では、切替器３１のスイッチが、
Ｓ６２で取り込んだ位置関係情報に基づいて、制御に使
用する負荷側電流信号に切り替えられる。ここで、負荷
側電流情報を用いる理由は、電力授受サブシステムから
出力される電流が一般には電流側に流れるため、電力授
受サブシステム出力の影響を受けにくい負荷側電流情報
を用いることによって制御が比較的簡単になるためであ
る。
【００２９】この電力授受サブシステムが、接続された
配電線路路のうち、どちら側かの線路が負荷側であるか
を判断するために、上位電力系統状態、また開閉器の開
閉状態を判断する中央制御装置１８が、その電力授受サ
ブシステムが接続されている経路の潮流方向を判断し
て、その情報を通信線，通信端末２３を介して制御部２
２に伝送することにより、電力授受サブシステムが潮流
方向を判断するようにしても良い。
配電線路路のうち、どちら側かの線路が負荷側であるか
を判断するために、上位電力系統状態、また開閉器の開
閉状態を判断する中央制御装置１８が、その電力授受サ
ブシステムが接続されている経路の潮流方向を判断し
て、その情報を通信線，通信端末２３を介して制御部２
２に伝送することにより、電力授受サブシステムが潮流
方向を判断するようにしても良い。
【００３０】電力授受サブシステム１６の場合は、Ｉs2
が負荷側電流であるため、Ｉs2が取り込まれるように切
り替えられる。Ｓ６４では、比較器３２により切替器の
出力である負荷側電流Ｉs2と出力電流Ｉi が比較され、
差分ΔＩが出力される。Ｓ65では、制御信号変換部３３
において取り込まれた制御速度，ゲインなどの制御定数
を用いて差分ΔＩが電圧指令信号Ｖ* に変換される。Ｓ
６６では、電圧指令信号Ｖ* と系統電圧が比較され、他
の電力授受サブシステムと協調を取りつつその差電圧分
に相当する電流Ｉi が図５に示す電力源２１から系統側
に出力されるようなインバータ制御信号がインバータ２
０に出力される。以上のようにして、制御定数を全体的
に協調を取りつつ制御信号変銀部インバータ２０のスイ
ッチタイミングを変えることにより、電力源２１から系
統に供給される電流が様々に調整できるため、結果とし
て系統全体にわたる過負荷解消，電圧適正化あるいは逆
位相出力電流による高調波抑制などが可能になる。
が負荷側電流であるため、Ｉs2が取り込まれるように切
り替えられる。Ｓ６４では、比較器３２により切替器の
出力である負荷側電流Ｉs2と出力電流Ｉi が比較され、
差分ΔＩが出力される。Ｓ65では、制御信号変換部３３
において取り込まれた制御速度，ゲインなどの制御定数
を用いて差分ΔＩが電圧指令信号Ｖ* に変換される。Ｓ
６６では、電圧指令信号Ｖ* と系統電圧が比較され、他
の電力授受サブシステムと協調を取りつつその差電圧分
に相当する電流Ｉi が図５に示す電力源２１から系統側
に出力されるようなインバータ制御信号がインバータ２
０に出力される。以上のようにして、制御定数を全体的
に協調を取りつつ制御信号変銀部インバータ２０のスイ
ッチタイミングを変えることにより、電力源２１から系
統に供給される電流が様々に調整できるため、結果とし
て系統全体にわたる過負荷解消，電圧適正化あるいは逆
位相出力電流による高調波抑制などが可能になる。
【００３１】上述の例では、負荷側電流を使用して制御
する場合について説明したが、電力授受サブシステムか
ら出力される電流が系統定数の関係で電源側や負荷側に
分流する場合には、負荷側電流とともに電源側電流を用
いて制御することにより制御精度向上を期待できる。
する場合について説明したが、電力授受サブシステムか
ら出力される電流が系統定数の関係で電源側や負荷側に
分流する場合には、負荷側電流とともに電源側電流を用
いて制御することにより制御精度向上を期待できる。
【００３２】本発明に係るさらに他の例を図１０にもと
づいて説明する。図１０において、図４と同一部分は同
一符号を用いて説明を省略する。主要変圧器５０には、
その二次側電圧を上下できる電圧タップ切替装置（図示
せず）が取り付けられており、また電圧タップ切り替え
を制御する送出し電圧制御装置５１が接続される。母線
２には母線電圧センサ５２が接続され、母線電圧センサ
５２の出力は送出し電圧制御装置５１に入力される。配
電線路３ａには、電力授受サブシステム１６などが並列
に、また線路電圧調整器５３が直列に接続される。ここ
で、電力授受サブシステムの接続点としては、系統構成
変化時の電圧分布も考慮して電圧分布の山谷になる付近
が選ばれる。線路電圧調整器５３には、電圧調整器制御
装置５４が接続される。電圧調整器制御装置５４には、
線路電圧調整器５３の設置点の電圧が計測する系統電圧
センサ５５により入力される。電圧授受サブシステム１
６及び電圧調整器制御装置５４は、通信線１７ａにより
中央制御装置１８に接続される。なお、ここでは線路電
圧センサが電力授受サブシステム１６や線路電圧調整器
８の設置点に取り付けられる場合を示したが、一般には
装置の設置点に限らず、推定などの手段も含めて配電線
路電圧全体にわたる電圧プロフィルを把握できる程度の
個所に取り付けられるものとする。また、電力授受サブ
システムは系統構成，線路定数分布，負荷分布などを考
慮して電圧を適正化できる個所が選定される。
づいて説明する。図１０において、図４と同一部分は同
一符号を用いて説明を省略する。主要変圧器５０には、
その二次側電圧を上下できる電圧タップ切替装置（図示
せず）が取り付けられており、また電圧タップ切り替え
を制御する送出し電圧制御装置５１が接続される。母線
２には母線電圧センサ５２が接続され、母線電圧センサ
５２の出力は送出し電圧制御装置５１に入力される。配
電線路３ａには、電力授受サブシステム１６などが並列
に、また線路電圧調整器５３が直列に接続される。ここ
で、電力授受サブシステムの接続点としては、系統構成
変化時の電圧分布も考慮して電圧分布の山谷になる付近
が選ばれる。線路電圧調整器５３には、電圧調整器制御
装置５４が接続される。電圧調整器制御装置５４には、
線路電圧調整器５３の設置点の電圧が計測する系統電圧
センサ５５により入力される。電圧授受サブシステム１
６及び電圧調整器制御装置５４は、通信線１７ａにより
中央制御装置１８に接続される。なお、ここでは線路電
圧センサが電力授受サブシステム１６や線路電圧調整器
８の設置点に取り付けられる場合を示したが、一般には
装置の設置点に限らず、推定などの手段も含めて配電線
路電圧全体にわたる電圧プロフィルを把握できる程度の
個所に取り付けられるものとする。また、電力授受サブ
システムは系統構成，線路定数分布，負荷分布などを考
慮して電圧を適正化できる個所が選定される。
【００３３】図１０から図１２を参照して動作について
説明する。一般に、電力授受サブシステム１６は、電力
用半導体素子を用いているため電圧制御においてもすば
やく目標電圧に近付けることができる。一方、タップ付
主要変圧器５０や線路電圧調整器５３による電圧制御は
機械的なタップを使用しているため応答が遅い。そのた
め、電力授受サブシステム１６が系統電圧を上げる方向
で動作した後、しばらくしてから電圧タップ切替えによ
り電圧が逆に下げ動作するなど無駄な動作が発生する恐
れがある。本発明では、送出し電圧制御装置５１あるい
は線路電圧調整器５３に動作感度変更部を設けてこの問
題を解決している。図１１に基づいて、送出し電圧制御
装置５１の場合を例に取りその構成について説明する。
図１１において、送出し電圧制御装置５１は電圧変化計
算部２０１，電圧比較部２０２，動作感度変更部２０３
により構成される。母線電圧センサ５２の出力Ｖa0は、
電圧変化計算部２０１に入力されるとともに電圧比較部
２０２で目標電圧Ｖref と比較される。電圧変化計算部
２０１及び電圧比較部２０２の出力は、動作感度変更部
２０３に入力される。動作感度変更部２０３の出力はタ
ップ付主要変圧器５０に入力される。動作感度変更部２
０３では、電圧比較部２０２からの入力すなわち基準電
圧からの電圧偏差Ｖa0−Ｖref と電圧変化計算部２０１
からの入力Ｖd とをもとに、図１２に示すような感度曲
線にしたがって主要変圧器５０の電圧タップが切替動作
を開始するまでの時間（以下、電圧タップ切替動作開始
時間と呼ぶ）を設定する。図１２に示すように、例えば
電圧偏差が負方向に大きいａ点とｂ点の場合でも、電圧
変化率Ｖd の大きさによって異なった電圧タップ切替動
作開始時間に設定している。ａ点とｂ点は、Ｖa0がＶre
f より小さい場合であり送出し電圧制御装置５１は電圧
タップを上げ方向に動作させてＶa0を大きくしようと動
作するが、ｂ点のように電圧変化率Ｖd が正方向に大き
い場合には、その配電線路に接続されている各電力授受
サブシステムが電圧を上げる方向で動作していると判断
し、電圧タップ切替動作開始時間を遅らせたり、不感帯
幅を広げたりする。これにより、電力授受装置が電圧の
上げ動作をしている間あるいは動作終了後に主要変圧器
５０や線路電圧調整器５３の電圧タップ切り替えによる
逆動作の発生を防止できる。ここでは、送出し電圧制御
装置５１を例にとり説明したが、電圧調整器制御装置５
４についても同様な動作と構成であり説明を省略する。
説明する。一般に、電力授受サブシステム１６は、電力
用半導体素子を用いているため電圧制御においてもすば
やく目標電圧に近付けることができる。一方、タップ付
主要変圧器５０や線路電圧調整器５３による電圧制御は
機械的なタップを使用しているため応答が遅い。そのた
め、電力授受サブシステム１６が系統電圧を上げる方向
で動作した後、しばらくしてから電圧タップ切替えによ
り電圧が逆に下げ動作するなど無駄な動作が発生する恐
れがある。本発明では、送出し電圧制御装置５１あるい
は線路電圧調整器５３に動作感度変更部を設けてこの問
題を解決している。図１１に基づいて、送出し電圧制御
装置５１の場合を例に取りその構成について説明する。
図１１において、送出し電圧制御装置５１は電圧変化計
算部２０１，電圧比較部２０２，動作感度変更部２０３
により構成される。母線電圧センサ５２の出力Ｖa0は、
電圧変化計算部２０１に入力されるとともに電圧比較部
２０２で目標電圧Ｖref と比較される。電圧変化計算部
２０１及び電圧比較部２０２の出力は、動作感度変更部
２０３に入力される。動作感度変更部２０３の出力はタ
ップ付主要変圧器５０に入力される。動作感度変更部２
０３では、電圧比較部２０２からの入力すなわち基準電
圧からの電圧偏差Ｖa0−Ｖref と電圧変化計算部２０１
からの入力Ｖd とをもとに、図１２に示すような感度曲
線にしたがって主要変圧器５０の電圧タップが切替動作
を開始するまでの時間（以下、電圧タップ切替動作開始
時間と呼ぶ）を設定する。図１２に示すように、例えば
電圧偏差が負方向に大きいａ点とｂ点の場合でも、電圧
変化率Ｖd の大きさによって異なった電圧タップ切替動
作開始時間に設定している。ａ点とｂ点は、Ｖa0がＶre
f より小さい場合であり送出し電圧制御装置５１は電圧
タップを上げ方向に動作させてＶa0を大きくしようと動
作するが、ｂ点のように電圧変化率Ｖd が正方向に大き
い場合には、その配電線路に接続されている各電力授受
サブシステムが電圧を上げる方向で動作していると判断
し、電圧タップ切替動作開始時間を遅らせたり、不感帯
幅を広げたりする。これにより、電力授受装置が電圧の
上げ動作をしている間あるいは動作終了後に主要変圧器
５０や線路電圧調整器５３の電圧タップ切り替えによる
逆動作の発生を防止できる。ここでは、送出し電圧制御
装置５１を例にとり説明したが、電圧調整器制御装置５
４についても同様な動作と構成であり説明を省略する。
【００３４】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の送配電
系統の制御システムおよび制御方法によれば、負荷平準
化による高効率運用、系統電圧適正化、高調波障害防止
など、現在の電力系統が抱える問題の解決が図れる。
系統の制御システムおよび制御方法によれば、負荷平準
化による高効率運用、系統電圧適正化、高調波障害防止
など、現在の電力系統が抱える問題の解決が図れる。
【図１】本発明が適用される送配電系統の構成を示す図
である。
である。
【図２】図１の送配電系統に適用される本発明に係る送
配電系統の制御システムの一つの実施の形態例の構成を
示す図である。
配電系統の制御システムの一つの実施の形態例の構成を
示す図である。
【図３】図２の実施の形態例における配電系統監視制御
所の動作フロー図である。
所の動作フロー図である。
【図４】図１の送配電系統に適用される本発明に係る送
配電系統の制御システムの他の実施の形態例の構成を示
す図である。
配電系統の制御システムの他の実施の形態例の構成を示
す図である。
【図５】図４の実施の形態例における電力授受サブシス
テム１６の内部構成を示す図である。
テム１６の内部構成を示す図である。
【図６】図５の制御部２２の内部構成を示す図である。
【図７】図４の実施の形態例における中央制御装置１８
の内部構成を示す図である。
の内部構成を示す図である。
【図８】図４の実施の形態例における中央制御装置１８
の動作フロー図である。
の動作フロー図である。
【図９】図５の実施の形態例における中央制御装置１８
の動作フロー図である。
の動作フロー図である。
【図１０】図１の送配電系統に適用される本発明に係る
送配電系統の制御システムのさらに他の実施の形態例の
構成を示す図である。
送配電系統の制御システムのさらに他の実施の形態例の
構成を示す図である。
【図１１】図１０の実施の形態例における送出し電圧制
御装置５１の内部構成を示す図である。
御装置５１の内部構成を示す図である。
【図１２】図１１の動作感度変更部２０３の感度曲線の
特性例を示す図である。
特性例を示す図である。
６１ａ、６１ｂ…上位系統、６９ａ−６９ｈ…配電系
統、７０…配電系統監視制御所、７２…地域送電系統監
視制御所、７３…上位系統監視制御所、８０ａ，８０ｂ
…配電用変圧器、８９…電力授受装置、９１…制御子局
（電力授受制御装置）。
統、７０…配電系統監視制御所、７２…地域送電系統監
視制御所、７３…上位系統監視制御所、８０ａ，８０ｂ
…配電用変圧器、８９…電力授受装置、９１…制御子局
（電力授受制御装置）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今村 譲 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株式会社 日立製作所 日立研究所内 (72)発明者 谷藤 真也 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株式会社 日立製作所 日立研究所内 (72)発明者 天野 雅彦 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株式会社 日立製作所 日立研究所内 (72)発明者 渡辺 雅浩 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株式会社 日立製作所 日立研究所内 (56)参考文献 特開 昭55−150736（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−241724（ＪＰ，Ａ) 特公 昭50−14331（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02J 3/00 - 5/00 H02J 13/00 - 13/00 311
Claims (7)
- 【請求項１】送電線路と、前記送電線路に接続された配
電用変圧器と、前記配電用変圧器に接続された配電線路
と、前記配電線路を区間分けする複数の開閉器と、それ
ぞれが前記配電線路に沿って分散的に接続された制御装
置を有する複数の電力授受装置と、前記配電線路を制御
するための第１中央制御装置と、前記配電線路上の電気
量を計測する電気量計測装置とを備え、前記第１中央制
御装置は、前記配電線路の構造に関する情報を記憶し、
それぞれの前記開閉器の現時点の入り切り状態に関する
情報を収集し、前記電気量の指令値を上位系統制御装置
から受信し、少なくとも前記電力授受装置のある前記配
電線路上の電気量と、前記電気量指令値との偏差を求
め、前記偏差が予め定められた許容値より大きい場合に
前記電気量偏差に基づいてそれぞれの前記電力授受装置
に独特な個別の制御指令信号を発生し、それらの制御指
令信号をそれぞれの前記制御装置に送信し、前記配電線
路の所望の目標状態が、それぞれの前記電力授受装置の
最適協調制御によって前記配電線路内で前記目標状態が
達成されるように、それぞれ対応の前記電力授受装置を
制御することを特徴とする送配電系統の制御システム。 - 【請求項２】請求項１に記載の送配電系統の制御システ
ムにおいて、さらに、前記送電線路を制御するための第
２中央制御装置を設け、前記第２中央制御装置は、第１
中央制御装置を介して前記配電用変圧器における電流電
気量を収集し、前記配電用変圧器における収集電流電気
量に関して前記配電用変圧器における目標状態を決定
し、前記目標状態を前記第１中央制御装置に送信すると
共に、前記第１中央制御装置は配電線路の所望の目標状
態を決定し、それを周期的に収集される電気量と比較
し、そして、関係する配電線路の目標状態からの電気量
の偏差が所定の許容範囲を越える場合には、そのような
偏差を低減させる個別の制御信号を発生することを特徴
とする送配電系統の制御システム。 - 【請求項３】請求項１に記載の送配電系統の制御システ
ムにおいて、前記電力授受装置が連続可変型であること
を特徴とする送配電系統の制御システム。 - 【請求項４】上位電力系統から電力が供給される配電線
路と、前記配電線路を区間分けする複数の開閉器と、そ
れぞれが前記配電線路に沿って分散的に接続された制御
装置を有する複数の電力授受装置と、前記電力授受装置
に対して電力授受装置が接続されている前記配電線路の
潮流方向を伝送する中央制御装置とを備え、前記中央制
御装置は前記配電線路の構造に関する情報を記憶し、そ
れぞれの前記開閉器の現時点の入り切り状態に関する情
報を収集し、前記電気量の指令値を上位系統制御装置か
ら受信し、少なくとも前記電力授受装置のある前記配電
線路上の電気量と前記電気量指令値との偏差を求め、前
記偏差が予め定められた許容量より大きい場合に前記偏
差および前記潮流方向に基づいてそれぞれの前記電力授
受装置に独特な個別の制御指令信号を発生し、それらの
制御指令信号をそれぞれの前記制御装置に送信し、前記
配電線路の所望の目標状態がそれぞれの前記電力授受装
置の最適協調制御によって配電線路内で前記偏差が許容
量以下になり前記目標状態が達成されるように、それぞ
れ対応の前記電力授受装置を制御することを特徴とする
送配電系統の制御システム。 - 【請求項５】上位電力系統から電力が供給される配電線
路と、前記配電線路を区間分けする複数の開閉器と、そ
れぞれが前記配電線路に沿って分散的に接続された制御
装置を有する複数の電力授受装置と、前記電力授受装置
の電力授受量を連続的に変化させることによって、前記
配電線路の始点から末端までの電力特性を適正に制御す
る中央制御装置とを有し、前記中央制御装置は前記配電
線路の構造に関する情報を記憶し、それぞれの前記開閉
器の現時点の入り切り状態に関する情報を収集し、前記
電力特性の指令値を上位系統制御装置から受信し、少な
くとも前記電力授受装置のある前記配電線路上の電力特
性と前記電力特性指令値との偏差を求め、前記偏差が予
め定められた許容量より大きい場合に前記偏差に基づい
てそれぞれの前記電力授受装置に独特な個別の制御指令
信号を発生し、それらの制御指令信号をそれぞれの前記
制御装置に送信し、前記配電線路の所望の目標状態がそ
れぞれの前記電力授受装置の最適協調制御によって前記
配電線路内で前記偏差が許容量以下となり、前記目標状
態が達成されるように、それぞれ対応の前記電力授 受装
置を制御することを特徴とする送配電系統の制御システ
ム。 - 【請求項６】上位電力系統から電力が供給される配電線
路と、前記配電線路を区間分けする複数の開閉器と、そ
れぞれが前記配電線路に沿って分散的に接続された制御
装置を有する複数の電力授受装置と、前記配電線路を制
御するための中央制御装置と、前記配電線路に接続され
た電圧調整機器と、前記電圧調整機器の動作感度を調整
する機器とを有し、前記中央制御装置は前記配電線路の
構造に関する情報を記憶し、それぞれの前記開閉器の現
時点の入り切り状態に関する情報を収集し、前記電気量
の指令値を上位系統制御装置から受信し、少なくとも前
記電力授受装置のある前記配電線路上の電気量と前記電
気量指令値との偏差を求め、前記偏差が予め定められた
許容量より大きい場合に前記偏差に基づいてそれぞれの
前記電力授受装置に独特な個前の制御指令信号を発生
し、それらの制御指令信号をそれぞれの前記制御装置に
送信し、前記配電線路の所望の目標状態がそれぞれの前
記電力授受装置の最適協調制御によって配電線路内で前
記偏差が許容量以下となり前記目標状態が達成されるよ
うに、それぞれ対応の前記電力授受装置を制御すること
を特徴とする送配電系統の制御システム。 - 【請求項７】上位電力系統から送配電用変圧器を介して
電力が供給される送配電系統において、前記送配電用変
圧器を通過する電気量の指令値を上位系統制御装置から
受信すること、前記送配電用変圧器を通過する電気量を
計測すること、前記電気量の指令値と前記通過電気量の
偏差を求めること、前記偏差が予め定められた許容量よ
り大きい場合に前記送配電系統に接続された電力授受装
置と前記送配電系統との間で授受される電力量を制御す
ることを特徴とする送配電系統の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00552696A JP3317833B2 (ja) | 1995-01-17 | 1996-01-17 | 送配電系統の制御システムおよび制御方法 |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP467095 | 1995-01-17 | ||
| JP7-249077 | 1995-09-27 | ||
| JP7-4670 | 1995-09-27 | ||
| JP24907795 | 1995-09-27 | ||
| JP00552696A JP3317833B2 (ja) | 1995-01-17 | 1996-01-17 | 送配電系統の制御システムおよび制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09154235A JPH09154235A (ja) | 1997-06-10 |
| JP3317833B2 true JP3317833B2 (ja) | 2002-08-26 |
Family
ID=27276395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00552696A Expired - Lifetime JP3317833B2 (ja) | 1995-01-17 | 1996-01-17 | 送配電系統の制御システムおよび制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3317833B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102007663B (zh) * | 2008-04-18 | 2013-08-14 | Abb研究有限公司 | 用于输电线控制的设备和方法 |
| CN105244890A (zh) * | 2015-08-27 | 2016-01-13 | 国网山东省电力公司经济技术研究院 | 新能源并网的无功优化方法 |
| US11319831B2 (en) | 2006-08-15 | 2022-05-03 | Raytheon Technologies Corporation | Epicyclic gear train |
| US11499624B2 (en) | 2006-08-15 | 2022-11-15 | Raytheon Technologies Corporation | Ring gear mounting arrangement with oil scavenge scheme |
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| CN105379046B (zh) | 2013-06-26 | 2018-01-23 | 三菱电机株式会社 | 电压监视控制系统、电压监视控制装置、测量装置和电压监视控制方法 |
| CN105324901B (zh) | 2013-06-26 | 2018-01-23 | 三菱电机株式会社 | 电压监视控制装置及电压监视控制方法 |
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| WO2015189991A1 (ja) | 2014-06-13 | 2015-12-17 | 三菱電機株式会社 | 発電量推定装置および発電量推定方法 |
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| FR3051055B1 (fr) * | 2016-05-04 | 2018-05-04 | Rte Reseau De Transport D’Electricite | Procede, programme d'ordinateur, systeme et installation pour l'optimisation du fonctionnement d’un reseau de transmission de courant electrique |
-
1996
- 1996-01-17 JP JP00552696A patent/JP3317833B2/ja not_active Expired - Lifetime
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