JP4841185B2 - 瞬時電圧低下対策装置の投資効果評価システムおよび方法 - Google Patents
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Description
瞬低は、高度な製作精度を必要とする半導体工場やコンピュータやサイリスタ制御を利用した工場などに対しては製造ラインを停止させる場合があり、その際は多額の被害を被る。
瞬低対策装置への投資は、非生産性なもので、将来いつどれだけ発生するかわからないものへの投資としては、その評価は難しい。よほど瞬低防止の必要性の優先度が高くない限りは採用が困難な状況である。
確実に発生することは、わかっていても年や月により変動がある。発生頻度は、平均的には年間10回程度であるが、その年の天候に影響を受け、多い年は20回〜30回、少ない年は発生しないこともある。
電力系統の瞬時電圧低下を補償する瞬時電圧低下対策装置の投資効果を評価するシステムであって、
系統情報と過去の瞬低発生頻度とを関連付けて保存する瞬低履歴ファイルと、
系統情報と瞬低発生ごとの予想被害額とを関連付けて保存する予想被害額ファイルと、
入力された前記瞬時電圧低下対策装置の導入場所の系統情報に基づき、前記瞬低履歴ファイルおよび前記予想被害額ファイルを参照して、当該系統情報で指定される系統における前記過去の瞬低発生頻度および前記予想被害額を抽出し、当該瞬低発生頻度と当該予想被害額とに基づき所定期間における予想被害額の合計値を演算し、当該予想被害額の合計値から前記瞬時電圧低下対策装置の設置費用を減じて前記系統における投資効果額を演算する投資効果演算手段と、
を備えたことを特徴とする瞬時電圧低下対策装置の投資効果評価システムが提供される。
コンピュータを用いて、電力系統の瞬時電圧低下を補償する瞬時電圧低下対策装置の投資効果を評価する演算する方法であって、
前記コンピュータは、系統情報と過去の瞬低発生頻度とを関連付けて保存する瞬低履歴ファイルと、系統情報と瞬低発生ごとの予想被害額とを関連付けて保存する予想被害額ファイルと、投資効果演算手段と、を含み、
投資効果演算手段が、入力された前記瞬時電圧低下対策装置の導入場所の系統情報に基づき、前記瞬低履歴ファイルおよび前記予想被害額ファイルを参照して、当該系統情報で指定される系統における前記過去の瞬低発生頻度および前記予想被害額を抽出し、当該瞬低発生頻度と当該予想被害額とに基づき所定期間における予想被害額の合計値を演算し、当該予想被害額の合計値から前記瞬時電圧低下対策装置の設置費用を減じて前記系統における投資効果額を演算するステップを含むことを特徴とする瞬時電圧低下対策装置の投資効果評価方法が提供される。
すなわち、投資コストの回収は、瞬低発生の頻度に応じて顧客から料金を徴収して行うというものであり、いわゆる、瞬低補償の成功報酬的な料金体系とする。
投資効果評価システム1を用いて、瞬低発生時の顧客の影響予測を行う。
まず、オペレータは、入力部12を介して電力系統における瞬低発生の履歴データを入力する。入力されたデータは、予測情報入力手段22によって、瞬低履歴ファイル31に格納される。なお、入力部12からの入力に替えて、外部記憶装置11経由、あるいは、図示しない通信回線を介して、電力系統の監視制御を実施する制御所等から入力するようにしても良い。
ここで、瞬低統計情報は、過去の瞬低発生確率のほか、瞬低継続時間や電圧変動範囲(電圧低下率)などの統計データからなり、リアルタイム瞬低情報は、気象情報と瞬低発生確率などのリアルタイムデータで構成されている。
次に、投資効果演算手段23を起動して、投資費用回収のためのパラメータの算定を行う。
投資効果演算手段23は起動されると、まず瞬低履歴ファイル31を参照して、設備の立地場所、送電系統より過去の瞬低発生状況をから発生頻度を計算する。次に、予想被害額ファイル32を参照して、1回の瞬低による顧客の設備の被害額を計算する。
以下に試算例を2つ挙げる。
瞬低対策装置設置の設備コスト:W(円)
設備設置に伴う基礎工事,既設改造・つなぎこみ工事:W*5%
年間平均の瞬低発生による被害予想回数:X(回/年)
顧客の瞬低損害予想額(1回につき平均):Y(円)
瞬低対策装置年間平均保守費用:Z(円/年)
15年間の金利・税金および諸経費:V(円/年)
(1)15年間で設備の費用回収する。
(2)1回の変動支払額は,瞬低による想定損害費用の1/2とする。
瞬低補償が成功した場合の利益(損害を避けられた費用)を顧客と設備供給者とで按分するようにしたためである。
(3)年間の固定支払額は,1回の変動支払額と同程度とする。
可能な限り変動支払額と同程度とし、顧客にとって瞬低発生による変動費用の前払い的な感覚で支払い可能とするためである。
(4)年間に瞬低が0回発生した場合には、1回の瞬低発生分の半額負担、1回発生した場合は経済損益はなし、2回以上の場合は,導入メリットが出るようにする。
・・・(2)
瞬低補償成功による1回の支払額:(B)は、Yの1/2相当額とする。
1000kVAの瞬低対策装置を導入。設備コストは,W=10,000万円。
その他基礎,改造工費:500万円(導入時に顧客に負担いただく)
15年間の金利・税金・諸経費の合計費用をV=(設備費の1/2)と想定
保守費用をZ=50万円/年。
顧客の瞬低損害額をY=500万円(中規模の工場を想定)
瞬低年間発生回数X=3回/年
顧客の年間支払い費用
=250+50=300万円
瞬低1回発生時の支払額(B)=Y/2=500/2=250万円
予想(平均)年間支払額(D)=(A)+(B)*(X)
=300+250*3=1,050万円(月間88万円)
500kVAの瞬低対策装置を導入。設備コストは,W=5,000万円。
その他基礎,改造工費:250万円(導入時に顧客に負担いただく)
15年間の金利・税金・諸経費の合計費用をV=(設備費の1/2)と想定
顧客の瞬低損害額をY=250万円(中規模の工場を想定)
瞬低年間発生回数X=3回/年
顧客の年間支払い費用
=125+50=175万円
瞬低1回発生時の支払額(B)=Y/2=250/2=125万円
予想(平均)年間支払額(D)=(A)+(B)*(X)
=175+125*3=550万円(月間46万円)
瞬低補償範囲,容量補償方式・仕様,設置費用を考慮して顧客に最適な瞬低対策装置のコンサルティングを実施して、瞬低対策装置を選定し、顧客情報と共に登録する。
顧客の瞬低対策対象設備(重要負荷)に対して、図1に示す如く瞬低対策装置40を備え付ける。
瞬低対策装置40の動作状況として、瞬低発生時刻、電圧低下率、瞬低継続時間、負荷91の消費電力などの情報が瞬低情報記録手段54によって収集され、瞬低情報ファイル58に記録される。
図4は本実施の形態による瞬低対策装置および投資効果評価システムを含む需要家側の設備のブロック図である。
予測情報入力手段22を介して瞬低履歴ファイル31、予想被害額ファイル32、予想加入者ファイル33を作成する仕方は、第1の実施の形態と同様である。サービス対象エリアの予想加入者によって、その被害額を計算する。また、電圧階級と消費電力、瞬低統計情報の電圧変動範囲によって、蓄電装置42の容量を決定する。この容量によって、瞬低対策装置40の費用を導出する。
次に、図5を用いて、投資効果演算手段23による投資効果の判定処理の手順を説明する。
投資コスト(D)<(B)*(X) ・・・(3)
の関係が成り立つか否かを判定する(S106、S107)。
予め投資効果評価システム1に図6に示すような、地域別に平均瞬低時間、需要家設備の消費電力別に対策装置の容量を関係付けた対策ファイル35を保存しておき、特定の顧客については、当該顧客の保有設備から必要な瞬低対策装置を提案する。顧客情報は、図9に例示する顧客情報ファイル36にその顧客の設備(負荷)の繋がる系統IDや瞬低許容値などの設備の仕様を保存する。
次に、対策費用演算手段25を起動して、顧客ごとの瞬低対策費用を演算する。以下、図7を用いて当該手段の処理について説明する。
・・・(4)
この(a)、(b)の標準値をその顧客の端末へ送信する(S202、S203)。
課金処理手段24を起動して、次の式に基づいて顧客の支払額を計算する。
で計算する。
顧客ごとに、上記の計算式に基づいてその月の支払額を計算して課金を行う。
ただし、この場合、予め契約段階で、電圧変動率や瞬低継続時間も要素に入れておく必要がある。また、瞬低対策装置では、これらの要素も記録しておいて、契約範囲内の瞬低であったか否かを顧客に提示するようにする必要もある。
本実施の形態は、ある顧客の瞬低対策装置を利用して、近隣の需要家に対しても瞬低対策を行うようにしたものである。
気象情報と共に瞬低発生確率のリアルタイムデータおよびサービス料金が表示され、同じ画面上で瞬低バックアップ時間帯が表示されている。
11、44 外部記憶装置
12 入力部
13 出力部
14 中央演算処理部
15 記憶部
16、45 伝送装置
21 瞬低情報入力手段
22 予測情報入力手段
23 投資効果演算手段
24 課金処理手段
25 対策費用演算手段
31 瞬低履歴ファイル
32 予想被害額ファイル
33 予想加入者ファイル
34 設備ファイル
35 対策ファイル
36 顧客情報ファイル
39 着脱型記憶媒体
40 瞬時電圧低下対策装置
41 交直変換装置
42 蓄電装置(NAS電池)
43 制御装置
51 データ入力手段
52 電圧低下検出手段
53 切替指令出力手段
54 瞬低情報記録手段
58 瞬低情報ファイル
80 商用電源
81 変圧器
82、83、85、86 電気データ収集手段
84、87 開閉器(高速スイッチ)
91、92 負荷
95 通信ネットワーク
96、97 需要家の端末
Claims (9)
- 電力系統の瞬時電圧低下を補償する瞬時電圧低下対策装置の投資効果を評価するシステムであって、
系統情報と過去の瞬低発生頻度とを関連付けて保存する瞬低履歴ファイルと、
系統情報と瞬低発生ごとの予想被害額とを関連付けて保存する予想被害額ファイルと、
入力された前記瞬時電圧低下対策装置の導入場所の系統情報に基づき、前記瞬低履歴ファイルおよび前記予想被害額ファイルを参照して、当該系統情報で指定される系統における前記過去の瞬低発生頻度および前記予想被害額を抽出し、当該瞬低発生頻度と当該予想被害額とに基づき所定期間における予想被害額の合計値を演算し、当該予想被害額の合計値から前記瞬時電圧低下対策装置の設置費用を減じて前記系統における投資効果額を演算する投資効果演算手段と、
を備えたことを特徴とする瞬時電圧低下対策装置の投資効果評価システム。 - 前記瞬時電圧低下対策装置を導入する顧客の瞬低発生ごとの被害額を入力する顧客情報入力手段と、
前記顧客の支払額を演算する課金処理手段と、
をさらに備え、
前記投資効果演算手段は、前記顧客情報入力手段によって入力された当該顧客の被害額および当該顧客の前記瞬時電圧低下対策装置の導入場所の系統情報で指定される系統における前記過去の瞬低発生頻度に基づき、所定期間における予想被害額の合計値を演算し、当該顧客の予想被害額の合計値から前記瞬時電圧低下対策装置の設置費用を減じて当該顧客の投資効果額を演算し、
前記課金処理手段は、前記顧客の支払額を、前記投資効果演算手段が当該顧客の投資効果として演算した前記利益を設備供給者と前記系統における顧客とで按分して前記顧客に割り当てられた顧客分利益を前記瞬時電圧低下対策装置の前記設置費用から減じた額に基づき設定された固定支払額と、当該顧客の前記被害額よりも低い瞬低回避成功額に実際の瞬低発生回数を乗じた変動支払額とから演算することを特徴とする請求項1に記載の瞬時電圧低下対策装置の投資効果評価システム。 - 前記瞬時電圧低下対策装置を導入した顧客から、当該顧客が自己の設備の瞬低補償を行う瞬低バックアップ時間帯の設定を受け付け、前記瞬時電圧低下対策装置に、当該瞬低バックアップ時間帯には、当該顧客の設備に対して瞬低バックアップを行うように切替指令を出力するとともに、当該当該瞬低バックアップ時間帯以外の時間帯を、当該顧客の設備の近隣需要家への瞬低バックアップ可能時間帯として設定し、当該瞬低バックアップ可能時間帯を前記近隣需要家の端末に提供する手段をさらに備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の瞬時電圧低下対策装置の投資効果評価システム。
- いずれかの前記近隣需要家から瞬低バックアップサービスを希望する時間帯の指定を受け付け、前記瞬時電圧低下対策装置に、当該時間帯には、当該近隣需要家の設備に対して瞬低バックアップを行うよう切替指令を出力する手段をさらに備えたことを特徴とする請求項3に記載の瞬時電圧低下対策装置の投資効果評価システム。
- 前記投資効果演算手段が前記予想被害額の合計値を演算するための前記所定期間は、前記瞬時電圧低下対策装置の寿命期間に基づき設定されたことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一に記載の投資効果評価システム。
- コンピュータを用いて、電力系統の瞬時電圧低下を補償する瞬時電圧低下対策装置の投資効果を評価する演算する方法であって、
前記コンピュータは、系統情報と過去の瞬低発生頻度とを関連付けて保存する瞬低履歴ファイルと、系統情報と瞬低発生ごとの予想被害額とを関連付けて保存する予想被害額ファイルと、投資効果演算手段と、を含み、
投資効果演算手段が、入力された前記瞬時電圧低下対策装置の導入場所の系統情報に基づき、前記瞬低履歴ファイルおよび前記予想被害額ファイルを参照して、当該系統情報で指定される系統における前記過去の瞬低発生頻度および前記予想被害額を抽出し、当該瞬低発生頻度と当該予想被害額とに基づき所定期間における予想被害額の合計値を演算し、当該予想被害額の合計値から前記瞬時電圧低下対策装置の設置費用を減じて前記系統における投資効果額を演算するステップを含むことを特徴とする瞬時電圧低下対策装置の投資効果評価方法。 - 前記コンピュータは、顧客情報入力手段と、課金処理手段と、をさらに備え、
前記顧客情報入力手段が、前記瞬時電圧低下対策装置を導入する顧客の瞬低発生ごとの被害額を入力するステップと、
前記投資効果演算手段が、前記顧客情報入力手段によって入力された当該顧客の被害額および当該顧客の前記瞬時電圧低下対策装置の導入場所の系統情報で指定される系統における前記過去の瞬低発生頻度に基づき、所定期間における予想被害額の合計値を演算し、当該顧客の予想被害額の合計値から前記瞬時電圧低下対策装置の設置費用を減じて当該顧客の投資効果額を演算するステップと、
前記課金処理手段が、前記顧客の支払額を、前記投資効果演算手段が当該顧客の投資効果として演算した前記利益を設備供給者と前記系統における顧客とで按分して前記顧客に割り当てられた顧客分利益を前記瞬時電圧低下対策装置の前記設置費用から減じた額に基づき設定された固定支払額と、当該顧客の前記被害額よりも低い瞬低回避成功額に実際の瞬低発生回数を乗じた変動支払額とから演算するステップと、
を含むことを特徴とする請求項6に記載の瞬時電圧低下対策装置の投資効果評価方法。 - 前記コンピュータの手段が、前記瞬時電圧低下対策装置を導入した顧客から、当該顧客が自己の設備の瞬低補償を行う瞬低バックアップ時間帯の設定を受け付け、前記瞬時電圧低下対策装置に、当該瞬低バックアップ時間帯には、当該顧客の設備に対して瞬低バックアップを行うように切替指令を出力するとともに、当該当該瞬低バックアップ時間帯以外の時間帯を、当該顧客の設備の近隣需要家への瞬低バックアップ可能時間帯として設定し、当該瞬低バックアップ可能時間帯を前記近隣需要家の端末に提供するステップをさらに備えたことを特徴とする請求項6または7に記載の瞬時電圧低下対策装置の投資効果評価方法。
- 前記コンピュータの手段が、いずれかの前記近隣需要家から瞬低バックアップサービスを希望する時間帯の指定を受け付け、前記瞬時電圧低下対策装置に、当該時間帯には、当該近隣需要家の設備に対して瞬低バックアップを行うよう切替指令を出力するステップをさらに備えたことを特徴とする請求項8に記載の瞬時電圧低下対策装置の投資効果評価方法。
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