JP5395367B2

JP5395367B2 - 最小送電損失系統構成の決定装置、方法及びプログラム

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Publication number: JP5395367B2
Application number: JP2008132521A
Authority: JP
Inventors: 雅彦村井; 葉子小坂; 武則小林; 由美子小坂田
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Filing date: 2008-05-20
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Description

本発明は、配電系統の送電損失を決定する装置に係り、特に、実用的な計算時間で最小となる送電損失、及び当該送電損失を有する配電系統の構成を決定可能な最小送電損失系統構成の決定装置、方法及びプログラムに関する。

一般的に、配電系統の送電損失を最小化する系統構成を決定する方法としては、配電系統が放射状に構成され、かつ、系統内のフィーダーや開閉器の容量制約の下、送電損失が最小となるように、配電系統に設けられた開閉器の開閉状態を決定するものが知られている。下記に、このような配電系統の送電損失を最小とする配電系統構成の決定方法の一例を、図９〜１３を参照して説明する。

図９（ａ）は、５台の開閉器９１〜９５が放射状に配設された配電系統の構成図であり、開閉器９１、９４が「開」状態、開閉器９２、９３、９５が「閉」状態となっている。また、図９（ｂ）は、図９（ａ）における配電系統の区間番号９ａ〜９ｇに対応させた当該区間の負荷、及び区間のインピーダンスを示している。ここで、図９の配電系統の構成において、区間負荷が区間内で一様に分布するものとすると、各区間の送電損失は、下記の式により表される。

［数１］
ΔＰ＝∫（Ｒ／Ｌ）Ｉ（ｘ）^２ｄｘ＝（Ｒ／Ｌ）∫（Ｉｉｎ−（ｘ／Ｌ）Ｉｌ）^２ｄｘ
＝Ｒ（Ｉｉｎ^２−ＩｉｎＩｌ＋Ｉｌ^３/３）
ΔＰ：区間の送電損失
Ｉｉｎ：区間の入力電流［Ａ］
Ｉｌ：区間負荷［Ａ］
Ｌ：区間の長さ［ｍ］
Ｒ：区間インピーダンス［Ω］
ｘ：入力端からの距離［ｍ］
Ｉ(ｘ)：入力端からの距離ｘ［ｍ］地点における通過電流［Ａ］

すなわち、図９の放射状に構成された配電系統の各区間の送電損失は、［数１］に対して図９（ｂ）の負荷及びインピーダンスを代入することにより、図１０のように算出することができる。なお、図９の配電系統の構成において送電損失が最小となる系統構成を決定するためには、この配電系統が放射状態を保つように、すべての開閉器９１〜９５の開閉状態に対して送電損失を計算し、全体の損失が最小となるように開閉器９１〜９５の開閉状態を決定する。

ここで、図１１は、このような放射状に構成された配電系統における開閉器の開閉状態のすべての組み合わせを示す図であり、図１２は、図１１の各配電系統の構成に対応する送電損失を算出した結果である。図１２によれば、送電損失の最小値は５６．２６７Ｗであり、図１１（ｆ）が、最小の送電損失を有する配電系統の構成であることがわかる。

しかしながら、実際の大規模な配電系統において、すべての開閉器の開閉状態の組み合わせに対して送電損失を計算するこのような方法を適用すると、当該組み合わせは膨大となり、実用的な計算時間で送電損失が最小となる配電系統の構成を決定することは不可能であった。そのため、種々の方法により、送電損失を最小とする系統構成を求める決定装置が提案されている。

また、上記方法以外にも、例えば、配電系統の送電損失の最小化を図る系統構成の決定方法として、ブランチ交換法が提案されている（非特許文献１参照）。このブランチ交換法は、放射状の配電系統において、ある「開」状態の開閉器を「閉」状態に変更して１つのループを構成し、作成したループの潮流電流を計算することで開閉器のうち通過電流が最小となる開閉器を「開」状態とした系統構成を求め、この処理をすべての「開」状態の開閉器について繰り返し実施することにより求めた系統構成のうち、送電損失が最小となる系統構成を抽出するといった方法である。
Ｓ．Ｃｉｖａｎｌａｒｅｔ．ａｌ，"ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎＦｅｅｄｅｒＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｆｏｒＬｏｓｓＲｅｄｕｃｔｉｏｎ"，ＩＥＥＥＴｒａｎｓ．ＰｏｗｅｒＤｅｌｉｖｅｒｙ，Ｖｏｌ．３，Ｎｏ．３，１９８８

ところで、上述したようなブランチ交換法による、送電損失を最小化する配電系統の構成の決定方法の一例を、図９、１３、１４を参照して以下に説明する。

まず、図９の配電系統に対してブランチ交換法を適用すると、「開」状態にある開閉器９１を閉じることでループを作成し、このループ内の潮流電流を計算することで各開閉器９１〜９３、９５を通過する電流を算出する。各開閉器９１〜９３、９５の通過電流は、開閉器９１が「開」状態にあった図９の系統構成の通過電流に対して、開閉器９１を閉じることで当該開閉器９１に流れる電流を、加えることにより算出する。

また、開閉器９１の通過電流は、図９の状態の開閉器９１の両端の電位差から、テブナンの法則を用いて算出することができる。なお、開閉器９１の両端の電位差は、各区間の電圧降下Ｖｄ［Ｖ］を次式により計算することで求めている。

［数２］
Ｖｄ＝∫（Ｒ／Ｌ）Ｉ（ｘ）ｄｘ＝（Ｒ／Ｌ）∫（Ｉｉｎ−（ｘ／Ｌ）Ｉｌ）ｄｘ＝Ｒ（Ｉｉｎ−Ｉｌ／２）

この算出した各開閉器の区間の電圧降下Ｖｄを基に開閉器９１の両端の電位差を求め、テブナンの法則を利用して、開閉器９１を閉じることで生じる電流を次式により算出する。

［数３］
ΔＩ＝ΔＶ/Ｒｌｏｏｐ
ΔＩ：開閉器を閉じることにより回路に流れる電流［Ａ］
ΔＶ：開閉器両端の電位差［Ｖ］
Ｒｌｏｏｐ：開閉器を閉じたときにできるループのインピーダンス［Ω］

ここで、図１３は、図９の配電系統の各開閉器９１〜９５の通過電流と各区間の電圧降下を示している。すなわち、開閉器９１の電位差は、
ΔＶ＝−０．４２−（−０．０５−０．１２５−０．２２５−０．３５）＝０．３３
となり、開閉器９１を閉じることで生じる電流変化は、
ΔＩ＝０．３３／(０．０２８＋０．０１＋０．０１＋０．０１＋０．０１＋０．０１)＝４．８５３[Ａ]
となる。従って、開閉器９１を閉じた後の開閉器９１〜９３、９５の通過電流は図１４のようになる。

ブランチ交換法では、次に、ループ内において通過電流が最小となる開閉器を開くことで、新しく構成された放射状の配電系統の送電損失を計算する。つまり、図１４によれば、通過電流が最小となる開閉器は開閉器９１であるため、この開閉器９１を「開」状態にする操作では系統構成は同じであり、送電損失は変化しない。

また、開閉器９４に対して同様の処理、すなわち「開」状態とする操作を行うと、ループ系統の通過電流は図１５のように算出される。ここで、図１５によれば、通過電流が最小の開閉器は、やはり開閉器９４となるので、配電系統の構成は同じであり、送電損失は変化しない。

以上のことから、図９の配電系統に対してブランチ交換法を適用すると、「開」状態の開閉器を一度に１つずつしか「閉」状態とすることができないので、送電損失が最小となる配電系統の構成を決定するのに多くの反復計算を要し、また、探索近傍が狭いので算出結果が局所最適解に陥り易い。そのため、図１１（ｆ）のような、送電損失が真の最小値となる系統構成を取得することができないでいた。

本発明は、以上のような課題を解消するために提案されたものであって、その目的は、実用的な計算時間で、かつ、ブランチ交換法より小さい送電損失、及び当該送電損失を有する配電系統の構成を決定可能な最小送電損失系統構成の決定装置、方法及びプログラムを提供することにある。

上述した目的を達成するために、本発明は、開閉器の開閉状態が変更された系統構成のうち、送電損失が最小となる最小送電損失系統構成を決定する最小送電損失系統構成の決定装置であって、前記系統構成内で１つのメッシュ系統を作成するように、複数の開閉器から２個以上の開状態にある開閉器を閉状態にすべく選択する閉開閉器選択手段と、前記閉開閉器選択手段により選択された開閉器数と同数の閉状態にある開閉器を、放射状の系統構成が得られるように、開状態にすべく選択する開開閉器選択手段と、前記閉開閉器選択手段により選択された開状態にある開閉器を閉状態に変更し、かつ、前記開開閉器選択手段により選択された閉状態にある開閉器を開状態に変更した各系統構成の送電損失を計算する送電損失計算手段と、前記送電損失計算手段により計算された所定の系統構成の送電損失が、先に計算された別の系統構成の送電損失よりも低減するかを判定する低減判定手段と、前記低減判定手段により低減すると判定された場合に、低減した送電損失を有する系統構成を最小送電損失系統候補として更新する更新手段と、最小送電損失系統候補から最小送電損失系統構成を決定する決定手段と、を備え、前記開開閉器選択手段は、前記メッシュ系統内の開閉器のうち、通過電流が最小の閉状態にある開閉器を逐次選択し、前記決定手段は、前記低減判定手段が、前記送電損失計算手段により計算された各系統構成の送電損失のいずれもが、最新の更新状態にある前記最小送電損失系統候補の送電損失よりも低減しないと判定した場合に、当該最小送電損失系統候補を最小送電損失系統構成として決定することを特徴とする。

なお、前記閉開閉器選択手段は、複数の開状態にある開閉器を閉状態にすべく選択するだけでなく、単数を含めた開状態にある開閉器を選択することも可能であり、さらに、前記閉開閉器選択手段により選択される開閉器数を変更する開閉器数変更手段を備えることで、この選択される開閉器数を可変なものとしている点も本発明の一態様である。

また、ランダムに開閉器の開閉状態を変更することにより複数の初期系統を生成する初期系統生成手段を備え、前記閉開閉器選択手段は、前記初期系統生成手段により生成された各初期系統内で１つのメッシュ系統を作成するように、開状態にある開閉器を選択することを特徴とする点も本発明の一態様として包含する。

以上のような本発明によれば、複数の「開」状態の開閉器を一度に「閉」状態に変更し、それと同数の開閉器を「開」状態とすることにより、前述したブランチ交換法に比べ、広い範囲での探索が可能となるので、より小さい送電損失、及び当該送電損失を有する系統構成を決定することが可能な最小送電損失系統構成の決定装置、方法及びプログラムを提供することができる。

［１．第１の実施形態］
［構成］
次に、本発明の第１の実施形態に係る配電系統の送電損失が最小となる最小送電損失系統構成の決定装置の構成について、図１〜４を参照して以下に説明する。なお、図１は、第１の実施形態に係る最小送電損失系統構成の決定装置の構成を示すブロック図である。

この最小送電損失系統構成の決定装置は、図１の通り、演算手段１、入力手段２、記憶手段３、表示手段４、Ｉ／Ｆ手段５から構成されている。なお、Ｉ／Ｆ手段５は、配電系統監視制御装置６を介して、配電系統７に接続されている。

この演算手段１は、具体的には、コンピュータのメインメモリ、それに記憶されたプログラム、そのプログラムによって制御されるＣＰＵ等により実現され、後述するような処理手段１０〜１７を有している。入力手段２は、ユーザの操作に応じた信号をコンピュータに入力するマウスやキーボード等の入力装置である。

記憶手段３は、演算手段１における処理に必要な各種の系統情報データを予め記憶すると共に、演算手段１による算出結果を記憶するものであり、コンピュータの各種メモリや補助記憶装置等により実現される。なお、配電の系統情報データは、例えば、配電線の接続状態、インピーダンス、開閉器の開閉状態や負荷等の情報である。

表示手段４は、入力手段２を通じて入力されたデータや、記憶手段３に記憶されたデータ、及び演算手段１により処理された算出結果を、ユーザに対して表示するディスプレイ等の表示装置である。Ｉ／Ｆ手段５は、配電系統監視制御装置６を介して配電系統７の系統情報データ及び制御データを送受信する部分であり、受信した系統情報データは記憶手段３に記憶される。配電系統監視制御装置６は、配電系統７の監視制御を行う装置であり、配電系統７の計画、運用、制御に関する各種データを保持している。

なお、上記演算手段１は、データ読出手段１０、送電損失計算手段１１、「閉」開閉器選択手段１２、潮流計算手段１３、「開」開閉器選択手段１４、送電損失低減判定手段１５、初期系統対比手段１６、損失最小化構成更新手段１７を備えている。

データ読出手段１０は、記憶手段３から系統情報データ、すなわち、配電系統の構成、当該系統に設けられた開閉器の開閉状態、及び負荷やインピーダンスに関するデータ等を読み出す手段である。

送電損失計算手段１１は、配電系統７に設けられた開閉器が開閉することにより変更した系統構成における送電損失を計算する。「閉」開閉器選択手段１２は、配電系統７を構成する開閉器のうち「開」状態にある複数の開閉器から、「閉」状態に変更するｎ（ｎ≧２）個の開閉器を選択する。

潮流計算手段１３は、「閉」開閉器選択手段１２により選択されたｎ個の開閉器を「閉」状態に変更することで作成されるメッシュ系統の電力潮流を計算する手段である。

「開」開閉器選択手段１４は、「閉」開閉器選択手段１２により選択されたｎ個の開閉器を「閉」状態に変更することにより作成されたメッシュ系統において、当該メッシュ系統を構成する「閉」状態の開閉器のうち「開」状態に変更すべきｎ個の開閉器を選択する。なお、この「開」開閉器選択手段１４は、一例として、潮流計算手段１３で計算したメッシュ系統の電力潮流により、通過する電流値が最小の開閉器を「開」状態にすべき開閉器として逐次選択する。

送電損失低減判定手段１５は、開閉器の開閉状態を変更した新たな系統構成に対して、それ以前の系統構成より送電損失が低減しているかを判定する手段である。例えば、送電損失計算手段１１により計算された現時点の送電損失が、逐次更新される解候補と比較して低減しているかを判定する。

なお、この送電損失低減判定手段１５は、現時点の送電損失が解候補より低減していると判定する場合に、当該現時点の送電損失を新たな解候補として記憶手段３を通じて記憶する。初期系統対比手段１６は、解候補の送電損失が初期系統の送電損失より低減しているかを判定する手段である。

損失最小化構成更新手段１７は、初期系統対比手段１６により、解候補の送電損失が初期系統の送電損失より低減していると判定された場合に、この解候補の送電損失、及び当該送電損失を有する系統構成を、最小送電損失及び系統構成として更新し、記憶手段３に記憶する手段である。

［作用］
次に、図１の構成を有する最小送電損失系統構成の決定装置において、最小となる送電損失及び当該送電損失を有する系統構成の決定手順を、図２のフローチャートを参照して以下に説明する。

図２によれば、まず、ＳＴＥＰ２０１で、データ読出手段１０が、記憶手段３から配電系統の構成、当該系統に設けられた開閉器の開閉状態、及び負荷やインピーダンスに関するデータ等の系統情報データを読み出し、これ以降の処理において利用するデータを準備する。ここで、初期段階で使用する系統構成を初期系統構成とし、これを解候補とする。また、この初期系統構成は放射状の配電系統を対象とするため、送電損失の最小化の対象となる配電系統も放射状の構成を有するものとなる。

ここで、ＳＴＥＰ２０１では、初期化処理として、送電損失計算手段１１により初期系統である解候補の送電損失を計算し、初期送電損失として記憶手段３に記憶する。この記憶手段３に記憶された初期送電損失を有する初期系統構成は、現在の配電系統における系統構成として採用され、後述する系統構成の更新処理を行う上での基準となる。

ＳＴＥＰ２０２では、「閉」開閉器選択手段１２により、現在の系統構成において、「閉」状態とすべき、選択されていないｎ（ｎ≧２）個の「開」状態の開閉器の組み合わせを選択する。ここで、「閉」開閉器選択手段１２により選択するｎ個の開閉器の組は、開閉器を閉じることによって作成されるメッシュ系統が１つとなるように選択される。

なお、送電損失を最小化する上で対象となる配電系統の規模が大きい場合には、当該配電系統におけるｎ個の「開」状態の開閉器の組み合わせが増加するので、計算時間の増大が懸念される。このような場合には、「閉」開閉器選択手段１２は、選択するｎ個の開閉器の組数を制限する制限手段を備え、この制限手段により、例えば、開閉器両端の電位差が大きい当該開閉器を含む順に開閉器の組数を制限することができる。

ここで、この「閉」開閉器選択手段１２がｎ個の「開」開閉器を選択すると、モデル上、当該「開」開閉器を「閉」状態に変更し、ＳＴＥＰ２０３では、この「閉」状態に変更された場合に作成されるメッシュ系統の電力潮流が潮流計算手段１３により計算される。

ＳＴＥＰ２０４では、「開」開閉器選択手段１４が、作成されたメッシュ系統の「閉」状態の開閉器のうち「開」状態とすべき開閉器を一つ選択する。具体的には、ＳＴＥＰ２０３で潮流計算手段１３により計算されたメッシュ系統の電力潮流において、通過する電流値が最小となる「閉」状態の開閉器を「開」状態とすべき開閉器として選択する。特に、送電線の容量制約に基づいて通過電流が最小となる「閉」状態の開閉器が「開」状態とすべき開閉器として選択される。

なお、この「開」開閉器選択手段１４が、ｎ個の「閉」開閉器を選択すると、モデル上、当該「閉」開閉器を「開」状態に変更し、ＳＴＥＰ２０５では、この「開」状態に変更された場合に作成される新たなメッシュ系統の電力潮流が潮流計算手段１３により再度計算される。

ここで、ＳＴＥＰ２０５にて、新たに計算される電力潮流に基づいて、「開」開閉器選択手段１４により通過電流値が最小となる「閉」状態の開閉器を選択し、当該選択された開閉器を「開」状態に変更し、新たに作成されるメッシュ系統の電力潮流が潮流計算手段１３を通じて計算されるといった処理が、ｎ回繰り返される。

すなわち、作成されたメッシュ系統の「閉」状態の開閉器のうち、「開」開閉器選択手段１４は、ｎ個の「閉」状態にある開閉器を１つずつ選択し、また、潮流計算手段１３は、当該選択された開閉器を「開」状態に変更し、残ったメッシュ系統に対して電力潮流をｎ回計算する。

ＳＴＥＰ２０６では、送電損失計算手段１１が、ｎ回繰り返されたＳＴＥＰ２０４、２０５の処理により再構成された放射状系統の送電損失を計算する。ＳＴＥＰ２０７では、送電損失低減判定手段１５が、送電損失計算手段１１により計算された放射状系統の現時点の送電損失が、解候補の送電損失よりも低減しているかどうかを判定する。

現時点の送電損失が解候補の送電損失より低減している場合は（ＳＴＥＰ２０７のＹＥＳ）、ＳＴＥＰ２０８において、現時点の系統構成及び送電損失が新たな解候補並びにその送電損失として記憶手段を通じて記憶される。一方、現時点の送電損失が解候補の送電損失より低減していない場合は（ＳＴＥＰ２０７のＮＯ）、この送電損失及び当該送電損失を有する系統構成は解候補として記憶されることなく、ＳＴＥＰ２０９の処理に移行する。

ＳＴＥＰ２０９では、「閉」開閉器選択手段１２が、ｎ回繰り返されたＳＴＥＰ２０４、２０５の処理により構成された系統構成の「開」状態の開閉器の配置とは別の配置にあるｎ個の「開」状態の開閉器の組が存在するかを判定する。すなわち、他に選択されていないｎ個の「開」状態の開閉器の組が存在するかが判定される。

このようなｎ個の「開」状態の開閉器の組が他に存在する場合には（ＳＴＥＰ２０９のＹＥＳ）、ＳＴＥＰ２０２へ戻り、新たなｎ個の「開」開閉器の組が「閉」開閉器選択手段１２により選択され、それ以降の処理が繰り返される。一方、ｎ個の「開」状態の開閉器の組が他になかった場合には（ＳＴＥＰ２０９のＮＯ）、初期系統対比手段１６により、ＳＴＥＰ２０８における上記解候補の送電損失が初期系統の送電損失より低減しているかが判定される（ＳＴＥＰ２１０）。

初期送電損失よりも小さいと判定された場合には（ＳＴＥＰ２１０のＹＥＳ）、この解候補及びその送電損失を初期系統構成及び初期送電損失として、損失最小化構成更新手段１７が記憶手段３を通じて更新する（ＳＴＥＰ２１１）。損失最小化構成更新手段１７により更新されると、更新された初期系統構成及び初期送電損失を基準に、ＳＴＥＰ２０２以降の処理が繰り返される。

これに対し、解候補の送電損失が初期送電損失よりも小さいと判定されなくなった場合には（ＳＴＥＰ２１０のＮＯ）、現在の初期系統構成及び初期送電損失を最小送電損失系統構成及び最小送電損失として出力し（ＳＴＥＰ２１２）、処理を終了する（本発明の「決定手段に対応」）。

［実施例］
次に、従来技術で利用した図９、１１を参照し、図２〜４に基づいて、第１の実施形態の具体的な実施例について以下に説明する。なお、図２の通り、図９（ａ）には、２つの「開」状態の開閉器しか存在しないため、ｎ＝２とする。

ＳＴＥＰ２０１では、データ読出手段１０により、記憶手段３から図９（ａ）のような配電系統の構成（初期系統構成）、及び図９（ｂ）のような系統情報データを読み出し、初期化処理として、送電損失計算手段１１により図９の初期系統構成である解候補の送電損失を計算し、図１０に示すような５７．５６７［Ｗ］を得る。なお、この送電損失を初期送電損失として記憶手段３に記憶する。

ＳＴＥＰ２０２では、「閉」開閉器選択手段１２により、図９（ａ）の系統構成において、「閉」状態とすべき２個の「開」状態の開閉器の組み合わせが選択され、モデル上、当該２個の「開」開閉器を「閉」状態に変更される。そして、ＳＴＥＰ２０３において、図３の通り、潮流計算手段１３が、この「閉」状態に変更された場合に作成されるメッシュ系統の電力潮流を計算する。

ＳＴＥＰ２０４では、「開」開閉器選択手段１４により、通過電流が最小となる開閉器９２が選択され、モデル上、当該開閉器９２を「開」状態に変更することで図４のような系統構成が得られる。そして、ＳＴＥＰ２０５では、この「開」状態に変更された場合に作成される図４の新たなメッシュ系統の電力潮流を潮流計算手段１３が計算する。

このようなＳＴＥＰ２０４、２０５の処理が、計２回（ｎ＝２なので）繰り返されることにより、図４の系統構成において、通過電流値が最小となる開閉器９５が「開」状態に変更され、図１１（ｆ）のようなメッシュ系統が作成され、潮流計算手段１３によりこの作成された系統構成の電力潮流が計算される。

ＳＴＥＰ２０６では、送電損失計算手段１１が、この新たに構成された系統構成の送電損失を計算することで、図１２に示すように、図１１（ｆ）の系統構成に対応する送電損失５６．２６７［Ａ］を得る。

ＳＴＥＰ２０７では、送電損失低減判定手段１５が、送電損失計算手段１１により計算された図１１（ｆ）の系統構成に対応する送電損失が、解候補の送電損失よりも低減しているかどうかを判定する。具体的には、送電損失低減判定手段１５は、この系統構成の送電損失５６．２６７［Ｗ］と、ＳＴＥＰ２０１の初期化処理において送電損失計算手段１１が算出した初期送電損失５７．５６７［Ｗ］（図１０参照）とを対比することにより、現時点の送電損失が解候補の送電損失より低減していると判定する。なお、図１２に示す通り、この送電損失５６．２６７［Ｗ］より小さい送電損失を有する系統構成は存在しないので、他の「開」状態の開閉器の組が選択された場合においても、この図１１（ｆ）の系統構成の送電損失を下回る系統構成は存在しない。

続いて、現時点の送電損失が解候補の送電損失より低減しているので（ＳＴＥＰ２０７のＹＥＳ）、ＳＴＥＰ２０８において、この系統構成及び送電損失５６．２６７［Ｗ］を新たな解候補並びにその送電損失として記憶手段を通じて記憶する。

ＳＴＥＰ２０９では、「閉」開閉器選択手段１２により、この図１１（ｆ）の系統構成に対して、別の配置を有する２個の「開」状態の開閉器の組が存在するかが判断される。このような２個の「開」状態の開閉器の組が他に存在する場合には（ＳＴＥＰ２０９のＹＥＳ）、ＳＴＥＰ２０２へ戻り、新たな２個の「開」状態の開閉器の組が「閉」開閉器選択手段１２により選択され、それ以降の処理が繰り返される。

一方、２個の「開」状態の開閉器の組が他に存在しない場合には（ＳＴＥＰ２０９のＮＯ）、初期系統対比手段１６により、ＳＴＥＰ２０８における上記解候補の送電損失が初期系統の送電損失より低減しているかが判定される（ＳＴＥＰ２１０）。

これに対し、解候補の送電損失が初期送電損失よりも小さいと判定されなくなった場合には（ＳＴＥＰ２１０のＮＯ）、現在の初期系統構成及び初期送電損失を最小送電損失系統構成及び最小送電損失として出力し（ＳＴＥＰ２１２）、処理を終了する。すなわち、図１１（ｆ）の系統構成が、送電損失の最小となる最小送電系統構成として出力される。

［効果］
以上のような本実施形態によれば、複数の「開」状態の開閉器を一度に「閉」状態に変更し同数の開閉器を「開」状態とすることで探索範囲を広くすることが可能となり、より小さい送電損失、及び当該送電損失を有する系統構成を決定可能、かつ系統構成の決定に要する時間を短縮可能な最小送電損失系統構成の決定装置、方法及びプログラムを提供することができる。

なお、上記実施形態における「開」開閉器選択手段１４は、「開」状態すべき「閉」状態にある開閉器を１つずつ選択しているが、この態様に限定するものではなく、一度にｎ個の「閉」状態にある開閉器を選択し、「開」状態に変更する実施形態も本発明は包含する。

［２．第２の実施形態］
［構成］
次に、本発明の第２の実施形態に係る配電系統の送電損失が最小となる最小送電損失系統構成の決定装置の構成について、図５を参照して以下に説明する。なお、図５は、送電損失の最小化を図るための第２の実施形態に係る最小送電損失系統構成の決定装置の構成を示すブロック図である。ここで、図５において、図１と同じ構成には同じ符号を用い、説明は省略する。

第２の実施形態では、第１の実施形態における図１の構成に加え、開閉器数変更手段１８を備え、この開閉器数変更手段１８は、「閉」開閉器選択手段１２により一度に選択させる開閉器の数を変更するものである。特に、この開閉器数変更手段１８は、選択される開閉器数が予め設定された所定の開閉器数であるｎ個に等しいかを判定し、選択される開閉器数がｎ個に満たない場合には、一度に選択させる開閉器数をｎ個まで１つずつ増加させる。

［作用］
次に、図５の構成を有する最小送電損失系統構成の決定装置において、最小となる送電損失及び当該送電損失を有する系統構成の決定手順を、図６のフローチャートを参照して以下に説明する。なお、図６は、第２の実施形態に係り、最小となる送電損失を有する系統構成の決定フローを示す図である。

まず、ＳＴＥＰ６０１では、第１の実施形態と同様に、ＳＴＥＰ２０１で、データ読出手段１０が、記憶手段３から配電系統の構成、当該系統に設けられた開閉器の開閉状態、及び負荷やインピーダンスに関するデータ等の系統情報データを読み出し、これ以降の処理において利用するデータを準備する。ここで、初期段階で使用する系統構成を初期系統構成とし、これを解候補とする。

また、初期化処理として、送電損失計算手段１１により初期系統である解候補の送電損失を計算し、初期送電損失として記憶手段３に記憶する。この記憶手段３に記憶された初期送電損失を有する初期系統構成は、現在の配電系統における系統構成として採用され、後述する系統構成の更新処理を行う上での基準となる。

ここで、ＳＴＥＰ６０２において「閉」開閉器選択手段１２が「閉」状態とすべき、選択されていないｎ（ｎ≧１）個の「開」状態の開閉器を選択するにあたり、ｎの初期値をｎ＝１としておく。そして、第１の実施形態と同様に、「閉」開閉器選択手段１２により、「閉」状態とすべき選択されていない１個（始めは、ｎ＝１）の「開」状態の開閉器を選択する。

なお、第１の実施形態と同様に、送電損失を最小化する上で対象とする配電系統の規模が大きいと、現在の系統構成におけるｎ個の「開」状態の開閉器の組が増加するので、計算時間の増大が懸念される。このような場合には、「閉」開閉器選択手段１２は、選択するｎ個の開閉器の組数を制限する制限手段を備え、この制限手段により、例えば、開閉器両端の電位差が大きい当該開閉器を含む順に組数を制限することができる。

そして、この「閉」開閉器選択手段１２が、１個の「開」開閉器（始めは、ｎ＝１）を選択すると、モデル上、当該「開」開閉器が「閉」状態に変更され、ＳＴＥＰ６０３では、この「閉」状態に変更された場合に作成されるメッシュ系統の電力潮流が潮流計算手段１３により計算される。

ＳＴＥＰ６０４では、作成されたメッシュ系統の「閉」状態の開閉器のうち、「開」開閉器選択手段１４により「開」状態とすべき開閉器を１つ選択する。具体的には、ＳＴＥＰ６０３で潮流計算手段１３により計算されたメッシュ系統の電力潮流において、通過する電流値が最小となる「閉」状態の開閉器を「開」状態とすべき開閉器として選択する。特に、送電線の容量制約に基づいて通過電流が最小となる「閉」状態の開閉器が「開」状態とすべき開閉器として選択される。

なお、この「開」開閉器選択手段１４が、１個の「閉」開閉器を選択すると、モデル上、当該「閉」開閉器を「開」状態に変更し、ＳＴＥＰ６０５では、この「開」状態に変更された場合に作成される新たなメッシュ系統の電力潮流が潮流計算手段１３により計算される。ＳＴＥＰ６０６では、送電損失計算手段１１が、再構成された放射状系統の送電損失を計算し、ＳＴＥＰ６０７において、送電損失低減判定手段１５が、送電損失計算手段１１により計算された放射状系統の現時点の送電損失が、解候補の送電損失よりも低減しているかどうかを判定する。

現時点の送電損失が解候補の送電損失より低減している場合は（ＳＴＥＰ６０７のＹＥＳ）、ＳＴＥＰ６０８において、現時点の系統構成及び送電損失が新たな解候補並びにその送電損失として記憶手段を通じて記憶される。一方、現時点の送電損失が解候補の送電損失より低減していない場合は（ＳＴＥＰ６０７のＮＯ）、この送電損失及び当該送電損失を有する系統構成は解候補として記憶されることなく、ＳＴＥＰ６０９の処理に移行する。

ＳＴＥＰ６０９では、「閉」開閉器選択手段１２が、構成された系統構成の「開」状態の開閉器の配置とは別の配置にある１個の「開」状態の開閉器の組が存在するかを判定する。すなわち、他に選択されていない１個の「開」状態の開閉器の組が存在するかが判定される。なお、ＳＴＥＰ６０９において、ｎ≧２の場合には、「閉」開閉器選択手段１２は、ＳＴＥＰ６０４、６０５の処理がｎ回繰り返されることで構成された系統構成のｎ個の「開」状態の開閉器の配置と別の配置にあるｎ個の「開」状態の開閉器の組が存在するかを判定する。

このような１個の「開」状態の開閉器の組が他に存在する場合には（ＳＴＥＰ６０９のＹＥＳ）、ＳＴＥＰ６０２へ戻り、新たな１個の「開」開閉器の組が「閉」開閉器選択手段１２により選択され、それ以降の処理が繰り返される。一方、１個の「開」状態の開閉器の組が他になかった場合には（ＳＴＥＰ６０９のＮＯ）、初期系統対比手段１６により、ＳＴＥＰ６０８における上記解候補の送電損失が初期系統の送電損失より低減しているかが判定される（ＳＴＥＰ６１０）。

初期送電損失よりも小さいと判定された場合には（ＳＴＥＰ６１０のＹＥＳ）、この解候補及びその送電損失を初期系統構成及び初期送電損失として、損失最小化構成更新手段１７が記憶手段３を通じて更新する（ＳＴＥＰ６１１）。損失最小化構成更新手段１７により更新されると、更新された初期系統構成及び初期送電損失を基準に、ＳＴＥＰ６０２以降の処理が繰り返される。

これに対し、解候補の送電損失が初期送電損失よりも小さいと判定されなくなった場合には（ＳＴＥＰ６１０のＮＯ）、ＳＴＥＰ６１２で、開閉器数変更手段１８が、「閉」開閉器選択手段１２により選択される開閉器の数が予め設定されたｎ個（予め設定した所定の開閉器数）に等しいかを判定する。

この予め設定されたｎ個に満たない場合、例えばｎ≧２に設定されている場合には（ＳＴＥＰ６１２のＮＯ）、開閉器数変更手段１８により、ｎ＝１から１つ増加させ、再びＳＴＥＰ６０２に戻りそれ以降の処理を繰り返す。つまり、予め設定された「閉」開閉器選択手段１２により選択される「開」状態にある開閉器数のｎ個まで、１から順にｎ回、上記ＳＴＥＰ６０２〜６１１の処理が繰り返される。

なお、ｎ≧２の場合のＳＴＥＰ６０４、６０５の処理においては、第１の実施形態と同様に、計算された電力潮流に基づいて「開」開閉器選択手段１４により通過電流値が最小となる「閉」状態の開閉器が選択されることで「開」状態に変更し、潮流計算手段１３が新たに作成されるメッシュ系統の電力潮流を計算するといった処理がｎ回繰り返される。

ＳＴＥＰ６１２において、開閉器数変更手段１８が、「閉」開閉器選択手段１２により選択される開閉器の数が予め設定されたｎ個に等しいと判定する場合には（ＳＴＥＰ６１２のＹＥＳ）、現在の初期系統構成及び初期送電損失を最小送電損失系統構成及び最小送電損失として出力し（ＳＴＥＰ６１３）、処理を終了する。

［効果］
以上のような、本実施形態によれば、一度に「開」状態から「閉」状態に変更する開閉器の数を１から順に増加させることができるので探索範囲が拡大し、さらには、計算時間が実質的に大きくなる問題に対して、当該変更すべき開閉器の数が少ない初期段階においては最小となる送電損失を高速に算出でき、変更すべき開閉器の数が増加した段階においては徐々に送電損失の最小化の程度を向上させることが可能となる。

なお、本発明は、上記実施形態における開閉器数変更手段１８は、「閉」開閉器選択手段１２により選択される開閉器の数が予め設定されたｎ個に等しいかを判定し、この予め設定されたｎ個に満たない場合に開閉器数を増加させているが、これに限定するものではない。

具体的には、本発明は、送電損失計算手段１１により計算された系統構成の送電損失が、送電損失低減判定手段１５により解候補の送電損失より低減していないと判定された場合、あるいは初期系統対比手段１６により初期送電損失より低減していないと判定された場合に、この開閉器数変更手段１８が、「閉」開閉器選択手段１２により選択させる開閉数を１つずつ増加させる実施形態を包含する。すなわち、「閉」開閉器選択手段１２により選択される所定個の開閉器数において、送電損失計算手段１１により計算される送電損失が低減しなくなる場合には、当該「閉」開閉器選択手段１２により選択される開閉器数を増加させることで、より最小となる送電損失を探索することが可能となる。

［３．第３の実施形態］
［構成］
次に、本発明の第３の実施形態に係る最小送電損失系統構成の決定装置の構成について、図７を参照して以下に説明する。なお、図７は、送電損失の最小化を図るための第３の実施形態に係る最小送電損失系統構成の決定装置を示すブロック図である。ここで、図７において、図１と同じ構成には同じ符号を用い、説明は省略する。

第３の実施形態では、第１の実施形態における図１の構成に加え、初期系統生成手段１９、初期系統選択手段２０、最小化構成選択手段２１を備えている。

この初期系統生成手段１９は、ある初期系統において、系統構成の異なる複数の初期系統を生成する手段である。また、初期系統選択手段２０は、複数の初期系統から選択されていない初期系統を選択する手段であり、最小化構成選択手段２１は、すべての初期系統構成に基づいて算出された送電損失が最小となる系統構成のうち、送電損失が最小のものを選択する手段である。

［作用］
次に、図７の構成を有する最小送電損失系統構成の決定装置において、最小となる送電損失及び当該送電損失を有する系統構成の決定手順を、図８のフローチャートを参照して以下に説明する。なお、図８は、第３の実施形態に係り、最小となる送電損失を有する系統構成の決定フローを示す図である。ここで、図２のフローチャートと同じ処理については説明を省略する。

まず、ＳＴＥＰ８０１では、第１の実施形態と同様に、データ読出手段１０が、記憶手段３から配電系統の構成、当該系統に設けられた開閉器の開閉状態、及び負荷やインピーダンスに関するデータ等の系統情報データを読み出し、これ以降の処理において利用するデータを準備する。ここで、初期段階で使用する系統構成を初期系統構成とし、これを解候補とする。

また、初期化処理として、送電損失計算手段１１により初期系統である解候補の送電損失が計算され、初期送電損失として記憶手段３に記憶する。この記憶手段３に記憶された初期送電損失を有する初期系統構成は、現在の配電系統における系統構成として採用され、後述する系統構成の更新処理を行う上での基準となる。

そして、ＳＴＥＰ８０２では、読み出した初期系統に対して、初期系統生成手段１９が複数の構成が異なる系統構成を作成し、送電損失計算手段１１を通じて当該系統構成毎に初期送電損失を算出する。なお、初期系統生成手段１９により作成される複数の初期系統構成は、例えば、初期系統に対して、ランダムに選択した「開」状態の開閉器を閉じ、構成されたメッシュ系統の中で、ランダムに選択した開閉器を開く、といった方法で作成される。

ＳＴＥＰ８０３では、初期系統選択手段２０が、初期系統生成手段１９により作成された複数の初期系統構成のうち、選択されていない新たな系統構成を選択する。それ以降は、第１の実施形態における図２のＳＴＥＰ２０２〜２１１の処理と同様の処理を実行することで、選択された初期系統構成に基づいて算出された最小送電損失及び最小送電損失系統構成を導き出すことができる（ＳＴＥＰ８０４〜８１３）。

ＳＴＥＰ８１４では、初期系統選択手段２０により、送電損失の最小化処理を行っていない他の初期系統構成が存在するかが判定され、存在する場合には（ＳＴＥＰ８１４のＹＥＳ）、ＳＴＥＰ８０３に移行することで新たな初期系統構成が選択される。

初期系統選択手段２０により、他の初期系統構成が存在しないと判定された場合には（ＳＴＥＰ８１４のＮＯ）、ＳＴＥＰ８１５において、最小化構成選択手段２１が、すべての初期系統構成に基づいて算出された送電損失のうち、最小の送電損失を有する系統構成を選択し、選択した系統構成及びその送電損失を最小送電損失系統構成及び最小送電損失として出力し、処理を終了する。

［効果］
以上のような本実施形態によれば、予め複数の初期系統構成を作成することができるので、各初期系統構成に対して最小となる送電損失を算出することが可能となり、送電損失の算出処理が局所最適解に陥ることを回避することができる。そのため、広範囲を探索の対象とすることができ、より送電損失の小さい系統構成を決定することが可能となる。

なお、本発明は、この第３の実施形態に係る、系統構成の異なる複数の初期系統を生成する初期系統生成手段１９と、複数の初期系統構成から選択されていない初期系統構成を選択する初期系統選択手段２０と、すべての初期系統構成に基づいて算出された送電損失が最小となる系統構成のうち送電損失が最小のものを選択する最小化構成選択手段２１と、を第２の実施形態に対して適用した実施形態も包含する。

具体的には、第２の実施形態において、ＳＴＥＰ６０１で、データ読出手段１０が、記憶手段３から配電系統の構成、当該系統に設けられた開閉器の開閉状態、及び負荷やインピーダンスに関するデータ等の系統情報データを読み出し、初期化処理として、初期系統生成手段１９が複数の構成が異なる系統構成を作成し、送電損失計算手段１１を通じて当該系統構成毎に初期送電損失を算出する。

そして、初期系統選択手段２０が、初期系統生成手段１９により作成された複数の初期系統構成のうち、選択されていない新たな系統構成を選択し、当該初期系統構成に基づいてＳＴＥＰ６０２〜６１２までの処理が実行される。ＳＴＥＰ６１２において、開閉器数変更手段１８が、「閉」開閉器選択手段１２により選択される開閉器の数が予め設定されたｎ（所定の閾値）に等しいと判定する場合には（ＳＴＥＰ６１２のＹＥＳ）、初期系統選択手段２０により、送電損失の最小化処理を行っていない他の初期系統構成が存在するかが判定される。

初期系統選択手段２０により、送電損失の最小化処理を行っていない他の初期系統構成が存在すると判定された場合には、初期系統選択手段２０が、初期系統生成手段１９により作成された複数の初期系統構成のうち、選択されていない新たな系統構成を選択することで、ＳＴＥＰ６０２〜６１２までの処理が繰り返される。

初期系統選択手段２０により、他の初期系統構成が存在しないと判定された場合には、ＳＴＥＰ６１３において、最小化構成選択手段２１が、すべての初期系統構成に基づいて算出された送電損失のうち、最小の送電損失を有する系統構成を選択し、選択した系統構成及びその送電損失を最小送電損失系統構成及び最小送電損失として出力し、処理を終了する。

本発明の第１の実施形態に係る最小送電損失系統構成の決定装置のブロック構成図。本発明の第１の実施形態に係る最小送電損失系統構成の決定装置の処理フローを示す図。本発明による最小送電損失系統構成の決定過程を説明する図（１）。本発明による最小送電損失系統構成の決定過程を説明する図（２）。本発明の第２の実施形態に係る最小送電損失系統構成の決定装置のブロック構成図。本発明の第２の実施形態に係る最小送電損失系統構成の決定装置の処理フローを示す図。本発明の第３の実施形態に係る最小送電損失系統構成の決定装置のブロック構成図。本発明の第３の実施形態に係る最小送電損失系統構成の決定装置の処理フローを示す図。配電系統の一例を示す図。配電系統の送電損失の計算の一例を示す図。配電系統の開閉器の開閉状態に基づく複数の系統構成を示す図。配電系統の開閉器の開閉状態に基づく複数の系統構成の送電損失を示す図。従来技術であるブランチ交換法による配電系統の最小送電損失決定過程を示す図（１）。従来技術であるブランチ交換法による配電系統の最小送電損失決定過程を示す図（２）。従来技術であるブランチ交換法による配電系統の最小送電損失決定過程を示す図（３）。

符号の説明

１…演算手段
２…入力手段
３…記憶手段
４…開閉器
４…表示手段
６…配電系統監視制御装置
７…配電系統
９ａ〜９ｇ…区間番号
１０…データ読出手段
１１…送電損失計算手段
１２…「閉」開閉器選択手段
１３…潮流計算手段
１４…「開」開閉器選択手段
１５…送電損失低減判定手段
１６…初期系統対比手段
１７…損失最小化構成更新手段
１８…開閉器数変更手段
１９…初期系統生成手段
２０…初期系統選択手段
２１…最小化構成選択手段
９１〜９５…開閉器

Claims

開閉器の開閉状態が変更された系統構成のうち、送電損失が最小となる最小送電損失系統構成を決定する最小送電損失系統構成の決定装置であって、
前記系統構成内で１つのメッシュ系統を作成するように、複数の開閉器から２個以上の開状態にある開閉器を閉状態にすべく選択する閉開閉器選択手段と、
前記閉開閉器選択手段により選択された開閉器数と同数の閉状態にある開閉器を、放射状の系統構成が得られるように、開状態にすべく選択する開開閉器選択手段と、
前記閉開閉器選択手段により選択された開状態にある開閉器を閉状態に変更し、かつ、前記開開閉器選択手段により選択された閉状態にある開閉器を開状態に変更した各系統構成の送電損失を計算する送電損失計算手段と、
前記送電損失計算手段により計算された所定の系統構成の送電損失が、先に計算された別の系統構成の送電損失よりも低減するかを判定する低減判定手段と、
前記低減判定手段により低減すると判定された場合に、低減した送電損失を有する系統構成を最小送電損失系統候補として更新する更新手段と、
最小送電損失系統候補から最小送電損失系統構成を決定する決定手段と、
を備え、
前記開開閉器選択手段は、前記メッシュ系統内の開閉器のうち、通過電流が最小の閉状態にある開閉器を逐次選択し、
前記決定手段は、前記低減判定手段が、前記送電損失計算手段により計算された各系統構成の送電損失のいずれもが、最新の更新状態にある前記最小送電損失系統候補の送電損失よりも低減しないと判定した場合に、当該最小送電損失系統候補を最小送電損失系統構成として決定することを特徴とする最小送電損失系統構成の決定装置。
前記開開閉器選択手段は、系統の送電線の容量制約のもとで、通過電流が最小の閉状態にある開閉器を逐次選択することを特徴とする請求項１に記載の最小送電損失系統構成の決定装置。
前記閉開閉器選択手段により選択される開状態にある開閉器の選択個数を制限する制限手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の最小送電損失系統構成の決定装置。
開閉器の開閉状態が変更された系統構成のうち、送電損失が最小となる最小送電損失系統構成を決定する最小送電損失系統構成の決定装置であって、
前記系統構成内で１つのメッシュ系統を作成するように、複数の開閉器から開状態にある開閉器を閉状態にすべく選択する閉開閉器選択手段と、
前記閉開閉器選択手段により選択される開閉器数を変更する開閉器数変更手段と、
前記閉開閉器選択手段により選択された開閉器数と同数の閉状態にある開閉器を、放射状の系統構成が得られるように、開状態にすべく選択する開開閉器選択手段と、
前記閉開閉器選択手段により選択された開状態にある開閉器を閉状態に変更し、かつ、前記開開閉器選択手段により選択された閉状態にある開閉器を開状態に変更した各系統構成の送電損失を計算する送電損失計算手段と、
前記送電損失計算手段により計算された所定の系統構成の送電損失が、先に計算された別の系統構成の送電損失よりも低減するかを判定する低減判定手段と、
前記低減判定手段により低減すると判定された場合に、低減した送電損失を有する系統構成を最小送電損失系統候補として更新する更新手段と、
最小送電損失系統候補から最小送電損失系統構成を決定する決定手段と、
を備え、
前記開開閉器選択手段は、前記メッシュ系統内の開閉器のうち、通過電流が最小の閉状態にある開閉器を逐次選択し、
前記決定手段は、前記低減判定手段が、前記送電損失計算手段により計算された各系統構成の送電損失のいずれもが、最新の更新状態にある前記最小送電損失系統候補の送電損失よりも低減しないと判定した場合に、当該最小送電損失系統候補を最小送電損失系統構成として決定することを特徴とする最小送電損失系統構成の決定装置。
前記開閉器数変更手段は、前記低減判定手段により所定の系統構成の送電損失が先に計算された別の系統構成の送電損失よりも低減しないと判定された場合に、前記閉開閉器選択手段が選択する開閉器数を増加させることを特徴とする請求項４に記載の最小送電損失系統構成の決定装置。
ランダムに開閉器の開閉状態を変更することにより複数の初期系統を生成する初期系統生成手段を備え、
前記閉開閉器選択手段は、前記初期系統生成手段により生成された各初期系統内で１つのメッシュ系統を作成するように、開状態にある開閉器を選択することを特徴とする請求項１又は４に記載の最小送電損失系統構成の決定装置。
開閉器の開閉状態が変更された系統構成のうち、送電損失が最小となる最小送電損失系統構成を決定する最小送電損失系統構成の決定方法であって、
前記系統構成内で１つのメッシュ系統を作成するように、複数の開閉器から２個以上の開状態にある開閉器を閉状態にすべく選択する閉開閉器選択ステップと、
前記閉開閉器選択ステップにより選択された開閉器数と同数の閉状態にある開閉器を、放射状の系統構成が得られるように、開状態にすべく選択する開開閉器選択ステップと、
前記閉開閉器選択ステップにより選択された開状態にある開閉器を閉状態に変更し、かつ、前記開開閉器選択ステップにより選択された閉状態にある開閉器を開状態に変更した各系統構成の送電損失を計算する送電損失計算ステップと、
前記送電損失計算ステップにより計算された所定の系統構成の送電損失が、先に計算された別の系統構成の送電損失よりも低減するかを判定する低減判定ステップと、
前記低減判定ステップにより低減すると判定された場合に、低減した送電損失を有する系統構成を最小送電損失系統候補として更新する更新ステップと、
最小送電損失系統候補から最小送電損失系統構成を決定する決定ステップと、
を含み、
前記開開閉器選択ステップは、前記メッシュ系統内の開閉器のうち、通過電流が最小の閉状態にある開閉器を逐次選択し、
前記決定ステップは、前記低減判定ステップで、前記送電損失計算ステップにより計算された各系統構成の送電損失のいずれもが、最新の更新状態にある前記最小送電損失系統候補の送電損失よりも低減しないと判定した場合に、当該最小送電損失系統候補を最小送電損失系統構成として決定することを特徴とする最小送電損失系統構成の決定方法。
開閉器の開閉状態が変更された系統構成のうち、送電損失が最小となる最小送電損失系統構成を決定する最小送電損失系統構成の決定方法であって、
前記系統構成内で１つのメッシュ系統を作成するように、複数の開閉器から開状態にある開閉器を閉状態にすべく選択する閉開閉器選択ステップと、
前記閉開閉器選択ステップにより選択される開閉器数を変更する開閉器数変更ステップと、
前記閉開閉器選択ステップにより選択された開閉器数と同数の閉状態にある開閉器を、放射状の系統構成が得られるように、開状態にすべく選択する開開閉器選択ステップと、
前記閉開閉器選択ステップにより選択された開状態にある開閉器を閉状態に変更し、かつ、前記開開閉器選択ステップにより選択された閉状態にある開閉器を開状態に変更した各系統構成の送電損失を計算する送電損失計算ステップと、
前記送電損失計算ステップにより計算された所定の系統構成の送電損失が、先に計算された別の系統構成の送電損失よりも低減するかを判定する低減判定ステップと、
前記低減判定ステップにより低減すると判定された場合に、低減した送電損失を有する系統構成を最小送電損失系統候補として更新する更新ステップと、
最小送電損失系統候補から最小送電損失系統構成を決定する決定ステップと、
を含み、
前記開開閉器選択ステップは、前記メッシュ系統内の開閉器のうち、通過電流が最小の閉状態にある開閉器を逐次選択し、
前記決定ステップは、前記低減判定ステップで、前記送電損失計算ステップにより計算された各系統構成の送電損失のいずれもが、最新の更新状態にある前記最小送電損失系統候補の送電損失よりも低減しないと判定した場合に、当該最小送電損失系統候補を最小送電損失系統構成として決定することを特徴とする最小送電損失系統構成の決定方法。
前記開閉器数変更ステップは、前記低減判定ステップにより所定の系統構成の送電損失が先に計算された別の系統構成の送電損失よりも低減しないと判定された場合に、前記閉開閉器選択ステップで選択する開閉器数を増加させることを特徴とする請求項８に記載の最小送電損失系統構成の決定方法。
ランダムに開閉器の開閉状態を変更することにより複数の初期系統を生成する初期系統生成ステップを含み、
前記閉開閉器選択ステップは、前記初期系統生成ステップにより生成された各初期系統内で１つのメッシュ系統を作成するように、開状態にある開閉器を選択することを特徴とする請求項７又は８に記載の最小送電損失系統構成の決定方法。
コンピュータに、開閉器の開閉状態が変更された系統構成のうち、送電損失が最小となる最小送電損失系統構成を決定させる最小送電損失系統構成の決定プログラムであって、
前記コンピュータに、
前記系統構成内で１つのメッシュ系統を作成するように、複数の開閉器から２個以上の開状態にある開閉器を閉状態にすべく選択する閉開閉器選択処理と、
前記閉開閉器選択処理により選択された開閉器数と同数の閉状態にある開閉器を、放射状の系統構成が得られるように、開状態にすべく選択する開開閉器選択処理と、
前記閉開閉器選択処理により選択された開状態にある開閉器を閉状態に変更し、かつ、前記開開閉器選択処理により選択された閉状態にある開閉器を開状態に変更した各系統構成の送電損失を計算する送電損失計算処理と、
前記送電損失計算処理により計算された所定の系統構成の送電損失が、先に計算された別の系統構成の送電損失よりも低減するかを判定する低減判定処理と、
前記低減判定処理により低減すると判定された場合に、低減した送電損失を有する系統構成を最小送電損失系統候補として更新する更新処理と、
最小送電損失系統候補から最小送電損失系統構成を決定する決定処理と、
を実行させ、
前記開開閉器選択処理は、前記メッシュ系統内の開閉器のうち、通過電流が最小の閉状態にある開閉器を逐次選択し、
前記決定処理は、前記低減判定処理で、前記送電損失計算処理により計算された各系統構成の送電損失のいずれもが、最新の更新状態にある前記最小送電損失系統候補の送電損失よりも低減しないと判定した場合に、当該最小送電損失系統候補を最小送電損失系統構成として決定することを特徴とする最小送電損失系統構成の決定プログラム。