JP5335005B2 - 配電系統計算装置及び配電系統計算方法 - Google Patents
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Description
(A)変圧器の定格容量の選定について、バンク(低圧配電系統)内の使用電力が定格容量の160%を超えない容量を選定する。すなわち、[バンク内使用電力/1.6]以上を満たすような定格容量の変圧器を用いる。
(B)電圧降下については、変圧器柱直下から低圧末端までの配電線に5V超過の電圧降下が起きない電線の長さ・太さを選定する。
バンク内使用電力[kVA]=顧客宅戸数[戸]×ピーク電流[A/戸]×低圧配電線の基準電圧(0.1KV)
[バンク内使用電力/1.6]以上の定格容量を選択する。換言すれば、バンク内使用電力は、変圧器の定格容量の160%以下にする。
(B)電圧降下の計算
電圧降下[V]=ピーク電流[A]×配電線インピーダンス[Ω]
電圧降下が5Vを超えないように、配電線の距離及び太さにより配電線インピーダンスを調整する。需要家宅への電力供給のため、必要な配電線の距離が確定するとすれば、配電線の太さによりインピーダンスを調整することになる。
夏期:I[A]=fs(月間使用電力量[kWh])
冬期:I[A]=fw(月間使用電力量[kWh]) ・・・式1
この構成によれば、低圧配電系統内の需要家宅全体のピーク電流値を速やかに、かつ、精度よく計算することができる。
この構成によれば、低圧配電系統内の負荷全体の使用電力を、例えば、1.6(160%)で除算することにより、変圧器容量の下限値を算出できる。そして、その下限値以上の定格容量を選定することにより、適切な変圧器を選択することができる。
この構成によれば、配電線のインピーダンスを変数パラメータとして、配電線の電圧降下を計算できるので、その電圧降下が許容範囲内(例えば、5V以下)になるように配電線のインピーダンスを調整することができる。
図1は、配電系統システム1の構成を示す図である。配電系統システム1は、ある柱上変圧器TR以下の配電系統(バンク)のシステムであり、低圧配電線2、太陽光発電なしの需要家宅3、太陽光発電ありの需要家宅4及び新設の需要家宅5を含んで構成される。
図5は、配電系統計算装置8の記憶部85に記憶されるデータの構成を示す図である。記憶部85は、需要家宅電流値851、ピーク電流計算式852、系統使用電力量853、売電電力量854及び太陽光発電量855を含んで記憶する。需要家宅電流値851は、需要家宅1戸あたりの電流値(統計値)である。ピーク電流計算式852は、各需要家宅の月間使用電力量からピーク電流値を計算する計算式のデータである。系統使用電力量853は、各需要家宅が使用した系統電力の電力量であり、販売用電力量計31及び42から受信した電力量が設定される。売電電力量854は、各需要家宅が電力会社に売電した電力量であり、売電用電力量計43から受信した電力量が設定される。太陽光発電量855は、太陽光発電装置41が発電した電力量であり、制御センタ7のサーバから受信した太陽光発電量が設定される。
配電系統計算装置8は、各需要家宅におけるピーク電流値を推定する。ピーク電流値の推定対象は、既存のバンク内であり、既存の需要家宅3に太陽光発電装置が設置されていない場合、既存の需要家宅4に太陽光発電装置41が設置された場合、及び、バンク内に需要家宅5が新設された場合のそれぞれに関して、以下のようにピーク電流値を求める。
従来通り、以下の式1を用いる。
夏期:I[A]=fs(月間使用電力量[kWh])
冬期:I[A]=fw(月間使用電力量[kWh]) ・・・式1
fs及びfwは、夏期/冬期の月間使用電力量及びピーク電流の実績値から、それらの関係を統計的に求めた関数式であり、ピーク電流計算式852として記憶部85に記憶される。月間使用電力量は、太陽光発電なしの需要家宅3に設置された販売用電力量計31の計量値であり、系統使用電力量853として記憶部85に記憶される。
使用電流実績値からの換算式である式1を用いるが、式1の変数である月間使用電力量を次の式2により計算する。
月間使用電力量 = 電力量計計量値+(太陽光発電量−売電量) ・・・式2
電力量計計量値は、太陽光発電ありの需要家宅4に設置された販売用電力量計42による計量値であり、系統使用電力量853として記憶部85に記憶される。太陽光発電量は、太陽光発電装置41付近の日射量を測定し、月間発電量を推定した値であり、制御センタ7のサーバから取得され、太陽光発電量855として記憶部85に記憶される。売電量は、太陽光発電ありの需要家宅4に設置された売電用電力量計43による計量値であり、売電電力量854として記憶部85に記憶される。
新設の需要家宅5に太陽光発電装置があり、なしにかかわらず、記憶部85の需要家宅電流値851(統計値)を用いる。ただし、新設される需要家宅5の戸数が増えると、電力消費のピーク時間が分散するので、一戸あたりのピーク電流値は下がる。
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、上記実施の形態は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。例えば、以下のような実施の形態が考えられる。
3 需要家宅
31 販売用電力量計
4 需要家宅
41 太陽光発電装置(分散型電源)
42 販売用電力量計
43 売電用電力量計
6 発電量サンプリング装置(測定装置)
8 配電系統計算装置
84 処理部
85 記憶部
852 ピーク電流計算式(計算式)
853 系統使用電力量
854 売電電力量
855 太陽光発電量
Claims (8)
- 低圧配電系統内において、分散型電源が設置されていない需要家宅が使用する電力量である使用電力量から、その需要家宅のピーク電流値を計算する計算式のデータを予め記憶する手段と、
分散型電源が設置された需要家宅が系統電力を使用した電力量である系統使用電力量を計測する販売用電力量計から、当該系統使用電力量を取得する手段と、
当該需要家宅が電力会社に売電した電力量である売電電力量を計測する売電用電力量計から、当該売電電力量を取得する手段と、
当該需要家宅の付近に設置された測定装置の測定データに基づいて計算された、前記分散型電源が発電した電力量である発電電力量を取得する手段と、
[前記系統使用電力量+前記発電電力量−前記売電電力量]を計算することにより、当該需要家宅の使用電力量を算出する手段と、
前記計算式のデータに基づいて、当該需要家宅の使用電力量からピーク電流値を計算する手段と、
を備えることを特徴とする配電系統計算装置。 - 請求項1に記載の配電系統計算装置であって、
分散型電源が設置されていない需要家宅の販売用電力量計から、その需要家宅の系統使用電力量を取得する手段と、
前記計算式のデータに基づいて、その需要家宅の系統使用電力量からピーク電流値を計算する手段と、
分散型電源が設置された各需要家宅のピーク電流値と、分散型電源が設置されていない各需要家宅のピーク電流値とを合計することにより、前記低圧配電系統内における需要家宅全体のピーク電流値を算出する手段と、
をさらに備えることを特徴とする配電系統計算装置。 - 請求項2に記載の配電系統計算装置であって、
前記需要家宅全体のピーク電流値と、配電線の基準電圧とを乗算することにより、前記低圧配電系統内の負荷全体の使用電力を算出する手段
をさらに備えることを特徴とする配電系統計算装置。 - 請求項2に記載の配電系統計算装置であって、
前記需要家宅全体のピーク電流値と、配電線のインピーダンスとを乗算することにより、配電線の電圧降下を算出する手段
をさらに備えることを特徴とする配電系統計算装置。 - コンピュータにより、分散型電源が連系する配電系統に関する計算を行う方法であって、
前記コンピュータは、
低圧配電系統内において、分散型電源が設置されていない需要家宅が使用する電力量である使用電力量から、その需要家宅のピーク電流値を計算する計算式のデータを予め記憶するステップと、
分散型電源が設置された需要家宅が系統電力を使用した電力量である系統使用電力量を計測する販売用電力量計から、当該系統使用電力量を取得するステップと、
当該需要家宅が電力会社に売電した電力量である売電電力量を計測する売電用電力量計から、当該売電電力量を取得するステップと、
当該需要家宅の付近に設置された測定方法の測定データに基づいて計算された、前記分散型電源が発電した電力量である発電電力量を取得するステップと、
[前記系統使用電力量+前記発電電力量−前記売電電力量]を計算することにより、当該需要家宅の使用電力量を算出するステップと、
前記計算式のデータに基づいて、当該需要家宅の使用電力量からピーク電流値を計算するステップと、
を実行することを特徴とする配電系統計算方法。 - 請求項5に記載の配電系統計算方法であって、
前記コンピュータは、
分散型電源が設置されていない需要家宅の販売用電力量計から、その需要家宅の系統使用電力量を取得するステップと、
前記計算式のデータに基づいて、その需要家宅の系統使用電力量からピーク電流値を計算するステップと、
分散型電源が設置された各需要家宅のピーク電流値と、分散型電源が設置されていない各需要家宅のピーク電流値とを合計することにより、前記低圧配電系統内における需要家宅全体のピーク電流値を算出するステップと、
をさらに実行することを特徴とする配電系統計算方法。 - 請求項6に記載の配電系統計算方法であって、
前記コンピュータは、
前記需要家宅全体のピーク電流値と、配電線の基準電圧とを乗算することにより、前記低圧配電系統内の負荷全体の使用電力を算出するステップ
をさらに実行することを特徴とする配電系統計算方法。 - 請求項6に記載の配電系統計算方法であって、
前記コンピュータは、
前記需要家宅全体のピーク電流値と、配電線のインピーダンスとを乗算することにより、配電線の電圧降下を算出するステップ
をさらに実行することを特徴とする配電系統計算方法。
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