JP5485420B1 - 接続相決定方法、接続相決定装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】三相交流電圧の不平衡の度合いが比較的小さく抑えられるように、三相配電線に対する柱上変圧器の接続先の二相を決定する。
【解決手段】上流側から電力が供給される三相配電線の三相のうちの何れか二相に一次側が接続され、二次側に電力負荷が接続される複数の柱上変圧器の前記一次側の接続先の二相を決定する接続相決定方法であって、接続先の二相を決定すべき柱上変圧器よりも前記三相配電線の下流側における、前記三相配電線の三相のうち何れか二相に接続される電力負荷量の前記二相毎の合計値に基づいて、当該柱上変圧器の接続先の二相を決定する第1ステップと、前記複数の柱上変圧器に対して、前記三相配電線の下流側から上流側に向かって前記第1ステップを順次実行する第2ステップと、を含む。
【選択図】 図9
【解決手段】上流側から電力が供給される三相配電線の三相のうちの何れか二相に一次側が接続され、二次側に電力負荷が接続される複数の柱上変圧器の前記一次側の接続先の二相を決定する接続相決定方法であって、接続先の二相を決定すべき柱上変圧器よりも前記三相配電線の下流側における、前記三相配電線の三相のうち何れか二相に接続される電力負荷量の前記二相毎の合計値に基づいて、当該柱上変圧器の接続先の二相を決定する第1ステップと、前記複数の柱上変圧器に対して、前記三相配電線の下流側から上流側に向かって前記第1ステップを順次実行する第2ステップと、を含む。
【選択図】 図9
Description
本発明は、接続相決定方法、接続相決定装置に関する。
例えば、一次側が配電線に接続され、二次側が電力負荷に接続される柱上変圧器が知られている(例えば特許文献1)。
上記柱上変圧器は、特許文献1の柱上変圧器も含め、例えば、三相交流電力が上流側から供給されている三相配電線に複数設けられ、当該三相配電線における三相のうちのいずれか二相に接続される。例えば、上記柱上変圧器が三相配電線の三組の二相のうち所定の一組の二相に集中して複数接続された場合、三相配電線の逆相分電圧の大きさが大きくなり、三相交流電圧の不平衡の度合いが増大する虞がある。
前述した課題を解決する主たる本発明は、上流側から電力が供給される三相配電線の三相のうちの何れか二相に一次側が接続され、二次側に電力負荷が接続される複数の柱上変圧器の前記一次側の接続先の二相を決定する接続相決定方法であって、接続先の二相を決定すべき柱上変圧器よりも前記三相配電線の下流側における、前記三相配電線の三相のうち何れか二相に接続される電力負荷量の前記二相毎の合計値に基づいて、当該柱上変圧器の接続先の二相を決定する第1ステップと、前記複数の柱上変圧器に対して、前記三相配電線の下流側から上流側に向かって前記第1ステップを順次実行する第2ステップと、を含むことを特徴とする接続相決定方法である。
本発明の他の特徴については、添付図面及び本明細書の記載により明らかとなる。
本発明によれば、三相交流電圧の不平衡の度合いが比較的小さく抑えられるように、三相配電線に対する柱上変圧器の接続先の二相を決定できる。
本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
[第1実施形態]
===配電系統===
以下、図1を参照して、本実施形態における配電系統について説明する。図1は、本実施形態における配電系統を示す図である。
===配電系統===
以下、図1を参照して、本実施形態における配電系統について説明する。図1は、本実施形態における配電系統を示す図である。
配電系統100は、例えば負荷R1乃至負荷Rn(電力負荷)に対して変電所200からの電力を供給するための電力系統である。配電系統100は、変電所200、営業所300、配電線L100(三相配電線)、例えばn個の柱上変圧器Tr1乃至柱上変圧器Trn、例えばn個の負荷R1乃至負荷Rnを有する。尚、配電系統100に設けられている柱上変圧器及び負荷の個数であるnは、例えば2以上の正の整数であることとする。
変電所200は、上流側から供給された電力を降圧して、当該降圧された電力を配電線L100に供給する、例えば配電用変電所である。変電所200は、配電用変圧器101を有する。
配電用変圧器101は、例えば一次側の電圧を所定の変圧比で変圧して、当該変圧された電圧を二次側から出力する装置である。配電用変圧器101は、例えば66キロボルトの電圧が6.6キロボルトの電圧に変圧されるように、変圧比が設定されているものとする。配電用変圧器101の一次側は、送電線L200の一端に接続される。尚、送電線L200は、例えば上流側の一次変電所(不図示)からの66キロボルトの電圧を、下流側の変電所200に供給するための送電線である。配電用変圧器101の二次側は、配電線L100の一端に接続される。
配電線L100は、変電所200(上流側)からの電力を負荷R1乃至負荷Rnに供給するための電力線であり、上流側の変電所200から下流側の末端103に向かって延在している。配電線L100は、変電所200からのU相、V相、W相の三相交流電力を供給するための電力線である。配電線L100は、U相の電力を供給する配電線L1、V相の電力を供給する配電線L2、W相の電力を供給する配電線L3を有する。配電線L1乃至L3における上流側の一端は、配電用変圧器101の二次側に接続され、配電線L1乃至L3における下流側の他端は、例えば開放された状態となっている。
尚、配電線L100における配電用変圧器101に接続されている一端を、送出端102とも称する。つまり、送出端102は、柱上変圧器Tr1乃至柱上変圧器Trnよりも上流側に配置されていることとなる。又、配電線L100における柱上変圧器Tr1乃至柱上変圧器Trnよりも下流側の他端を、末端103とも称する。
柱上変圧器Tr1乃至柱上変圧器Trnは、例えば一次側の電圧を所定の変圧比で変圧して、当該変圧された電圧を二次側から出力する変圧器である。柱上変圧器Tr1乃至柱上変圧器Trnは、例えば6.6キロボルトの電圧が100ボルト又は200ボルトの電圧に変圧されるように、変圧比が設定されているものとする。柱上変圧器Tr1乃至柱上変圧器Trnの一次側は、配電線L100の所定位置に接続される。柱上変圧器Tr1乃至柱上変圧器Trnの一次側は夫々、配電線L1乃至L3のうち何れか二相(2本)の配電線に接続される。柱上変圧器Tr1乃至柱上変圧器Trnの二次側は夫々、負荷R1乃至負荷Rnに接続される。柱上変圧器Tr1乃至柱上変圧器Trnは夫々、配電線L100におけるノードP1乃至ノードPnに対応した位置に接続される。柱上変圧器Tr1乃至柱上変圧器Trnは夫々、配電線L100におけるノードP1乃至ノードPnの近傍における上流側に接続されていることとする(図2)。
ノードP1乃至ノードPnは、配電線L100における、例えば柱上変圧器Tr1乃至柱上変圧器Trnが夫々設けられる例えば電柱の位置に対応する位置である。ノードP1乃至ノードPnは、配電線L100における送出端102と末端103との間に、配電系統100に設けられている柱上変圧器及び負荷の数に対応する数だけ設けられる。ノードP1乃至ノードPnは、配電線L100における下流側(末端103側)から上流側(送出端102側)に向かって、ノードP1乃至ノードPnの順となるように設けられる。つまり、ノードP1が、ノードP1乃至ノードPnのうち、最も下流側(末端103側)に設けられる。ノードP2は、ノードP1よりも上流側であり、且つ、ノードP3よりも下流側に設けられる。ノードP3は、ノードP2よりも上流側であり、且つ、ノードP4よりも下流側に設けられる。そして、ノードPnが、ノードP1乃至ノードPnのうち、最も上流側(送出端102側)に設けられる。
負荷R1乃至負荷Rnは、配電系統100に設けられている電力負荷である。負荷R1乃至負荷Rnは夫々、柱上変圧器Tr1乃至柱上変圧器Trnを介して配電線L100に接続される。各負荷は、配電線L1乃至配電線L3のうち2本の配電線に接続されて、当該接続された配電線から電力により動作する電力負荷である。つまり、負荷R1乃至負荷Rnは、例えばUV相、VW相、WU相のうち、いずれかの電力が供給されることになる。
尚、上記負荷R1乃至負荷Rnとは異なる、配電系統100の三相電力負荷については、説明の便宜上、省略されている。三相電力負荷とは、配電線L1乃至配電線L3の全ての配電線に接続されて、当該接続された配電線から電力により動作する電力負荷である。つまり、三相電力負荷は、U相、V相、W相の三相全ての電力が供給される電力負荷である。
営業所300には、例えば配電系統100を制御するための作業員が待機している。営業所300は、改修装置1(接続相決定装置)を有する。尚、例えば、改修装置1は、営業所300以外の例えば変電所200、配電系統100を制御するための制御所等に設けられていることとしてもよい。改修装置1は、配電系統100における三相電圧不平衡(以下、「電圧不平衡」とも称する)を抑制するための装置である。
===電圧不平衡===
以下、図1を参照して、本実施形態における電圧不平衡について説明する。
以下、図1を参照して、本実施形態における電圧不平衡について説明する。
電圧不平衡とは、各線間電圧の振幅が等しく、且つ、線間電圧の位相が120°異なる三相交流電圧において、各線間電圧の振幅が異なったり、線間電圧の位相がずれたりすることである。各線間電圧の振幅が異なるとは、例えばUV相電圧の振幅と、VW相電圧の振幅と、WU相電圧の振幅とが相互に等しくならないことである。線間電圧の位相がずれるとは、例えば、UV相電圧とVW相電圧の位相差、VW相電圧とWU相電圧の位相差、WU相電圧とUV相電圧の位相差うち少なくとも何れか一つの位相差が120°とならないことである。
配電線L100で電圧不平衡が発生した場合、当該電圧不平衡の度合いにより、負荷R1乃至負荷Rnに対して例えば負荷R1乃至負荷Rnが正常に動作する電圧が供給されずに、負荷R1乃至負荷Rnの誤動作が引き起こされることがある。従って、配電線L100での電圧不平衡の度合いを示す電圧不平衡率を比較的小さくする必要がある。
電圧不平衡率(ε)は、式1に示される通り、正相電圧(以下、「正相分電圧」とも称する)に対する逆相電圧(以下、「逆相分電圧」とも称する)の割合で示される。電圧不平衡率は、例えば配電系統100における各ノードの正相電圧に対する各ノードの逆相電圧の割合であり、ノードP1乃至Pn毎に求められる。
尚、正相電圧及び逆相電圧は、例えば対称座標法により求められる。
例えば、電圧不平衡率が大きくなるにつれて、配電線L100の各相(UV相、VW相、WU相)における電圧の振幅のずれ、及び、位相のずれが大きくなる。従って、電圧不平衡率が比較的小さくなるように、配電系統100を制御する必要がある。一般に、配電系統100は、電圧不平衡率が所定の割合以下となるように制御されることが望ましい。
===逆相分電圧===
以下、図2を参照して、本実施形態における逆相分電圧について説明する。図2は、本実施形態における配電系統の一部を示す図である。尚、配電線L100は、配電線L1乃至配電線L3の3本の配電線により構成されるが、説明の便宜上、1本の配電線として示される。
以下、図2を参照して、本実施形態における逆相分電圧について説明する。図2は、本実施形態における配電系統の一部を示す図である。尚、配電線L100は、配電線L1乃至配電線L3の3本の配電線により構成されるが、説明の便宜上、1本の配電線として示される。
尚、逆相分電圧V2(i)は、ノードPiの逆相分電圧を示し、逆相分電流I2(i+1)は、ノードPi+1での逆相分電流を示し、Z(i)は、配電線L100におけるノードPi+1とノードPiとの間の区間のインピーダンスを示すものとする。
尚、I2(i)は、ノードPiでの逆相分電流を示すものとする。又、I2tr(i)は、配電線L100から柱上変圧器Tri及び負荷Riに供給される逆相分電流を示すものとする。この逆相分電流I2tr(i)は、配電線L100に対して柱上変圧器Tri及び負荷Riが接続されることにより発生する逆相分電流である。
式4に示されるように、ノードPi+1の逆相分電圧V2(i+1)の大きさは、例えば、逆相分電流I2tr(i)の大きさに基づいて定められることとなる。
例えば、逆相分電流I2tr(i)の大きさが比較的大きい場合、逆相分電圧V2(i+1)の大きさが比較的大きくなり、逆相分電流I2tr(i)の大きさが比較的小さい場合、逆相分電圧V2(i+1)の大きさが比較的小さくなる。
ここで、電圧不平衡率を比較的小さくする場合、逆相分電圧の大きさを比較的小さくする必要がある(式1)。従って、ノードPi+1での電圧不平衡率を比較的小さくする場合、逆相分電流I2tr(i)の大きさを比較的小さくする必要がある。
===配電線に対する負荷の接続、逆相分電流===
以下、図3及び図4を参照して、本実施形態における配電線に対する負荷の接続、逆相分電流について説明する。
以下、図3及び図4を参照して、本実施形態における配電線に対する負荷の接続、逆相分電流について説明する。
図3は、本実施形態における配電線に対する柱上変圧器の接続を示す図である。図4は、本実施形態における線間電圧と線電流と逆相分電流とを示すベクトル図である。
ノードPk(図3)、ノードPk+1は夫々、配電線L100の末端103側からk番目、k+1番目のノードである。つまり、ノードPk+1は、ノードPkよりも上流側のノードである。柱上変圧器Trkが、配電線L1及び配電線L2に接続された場合の、当該接続により発生する逆相分電流について説明する。尚、配電系統100(図1)の柱上変圧器Tr1乃至柱上変圧器Trnのうち、柱上変圧器Trk以外の柱上変圧器は、配電線L100に接続されていないこととする。
柱上変圧器Trkが配電線L1及び配電線L2に接続された場合、例えば配電線L1から接続点D1を介して柱上変圧器Trkに流れる電流は、線電流で表すと線電流Iu(k)が流れる。つまり、接続点D1を介して配電線L1から柱上変圧器Trkに線電流Iu(k)が供給されることとなる。又、このとき、線電流Iv(k)は、当該線電流Iu(k)との位相差が180°となる。
ここで、柱上変圧器Trkが配電線L1(U相)及び配電線L2(V相)に接続されることを、柱上変圧器Trkが配電線L100のUV相に接続されるとも称することとする。又、柱上変圧器Trkが配電線L2(V相)及び配電線L3(W相)に接続されることを柱上変圧器Trkが配電線L100のVW相に接続されるとも称することとする。又、柱上変圧器Trkが配電線L3(W相)及び配電線L1(U相)に接続されることを、柱上変圧器Trkが配電線L100のWU相に接続されるとも称することとする。
柱上変圧器Trkが配電線L100のUV相に接続された場合、当該接続によりU相の逆相分電流Iu2(k)(図4)、V相の逆相分電流Iv2(k)、W相の逆相分電流Iw2(k)が発生する。尚、Vuv(k)とIu2(k)の角度θkは、例えば柱上変圧器Trk及び負荷Rkの力率に応じて定められる。当該逆相分電流Iu2(k)、逆相分電流Iv2(k)、逆相分電流Iw2(k)は、例えば対称座標法により求められる。
柱上変圧器Trkが配電線L100のUV相に接続された場合、当該接続によりU相の逆相分電流Iu2(k)(図4)、V相の逆相分電流Iv2(k)、W相の逆相分電流Iw2(k)が発生する。尚、Vuv(k)とIu2(k)の角度θkは、例えば柱上変圧器Trk及び負荷Rkの力率に応じて定められる。当該逆相分電流Iu2(k)、逆相分電流Iv2(k)、逆相分電流Iw2(k)は、例えば対称座標法により求められる。
つまり、配電線L100のうち2本の配電線L1及び配電線L2に対して負荷Rkが接続された場合、不平衡な線電流である線電流Iu(k)、線電流Iv(k)が発生し、逆相分電流Iu2(k)、逆相分電流Iv2(k)、逆相分電流Iw2(k)が発生することとなる。
尚、不平衡な線電流とは、各線電流の大きさが等しく、且つ、線電流の位相が120°異なる三相交流電流において、各線電流の振幅が異なったり、線電流の位相がずれたりする線電流のことである。各線電流の大きさが異なるとは、例えばU相における電流の大きさと、V相における電流の大きさと、W相における電流の大きさとの全てが相互に等しくならないことである。線電流の位相がずれるとは、例えば、U相における電流とV相における電流との位相差、V相における電流とW相における電流との位相差、W相における電流とU相における電流との位相差のうち少なくとも何れか一つの位相差が120°とならないことである。
尚、柱上変圧器Trkが配電線L100のVW相に接続された場合、柱上変圧器Trkが配電線L100のWU相に接続された場合も、柱上変圧器Trkが配電線L100のUV相に接続された場合と同様に、逆相分電流Iu2(k)、逆相分電流Iv2(k)、逆相分電流Iw2(k)が発生することとなる。
一方、例えば、配電系統100における配電線L100に対して、三相電力負荷のみが接続される場合、当該三相電力負荷の接続に基づく不平衡な線電流は発生しないこととなる。従って、配電線L1乃至配電線L3に対して三相電力負荷が接続されたとしても、当該接続に起因して配電線L100の電圧不平衡率が比較的大きくなる可能性はないものといえる。
従って、配電線L100に対して三相電力負荷が接続される場合と同様に、例えば、配電線L100における各相(UV相、VW相、WU相)夫々に対して、同様な負荷量の負荷が接続された場合、配電線L100における逆相分電流の発生を抑えて、逆相分電圧の大きさを比較的小さくして、電圧不平衡率を比較的小さく抑えされることとなる。
尚、負荷量とは、例えば、負荷R1乃至負荷Rnで消費される電力夫々に応じた量であり、負荷R1乃至負荷Rn毎に定められていることとする。尚、例えば、負荷量は、負荷R1乃至負荷Rnが配電線L100に接続された際の、負荷R1乃至負荷Rn夫々に対して配電線L100から供給される潮流に基づいて定められることとしてもよい。
以上より、配電線L100におけるUV相(配電線L1、L2)に接続される負荷量の合計と、VW相(配電線L2、L3)に接続される負荷量の合計と、WU相(配電線L3、L1)に接続される負荷量の合計とが略等しくなるように、負荷R1乃至負荷Rnが接続されることが望ましい。尚、配電線L100におけるUV相に接続される負荷量の合計と、VW相に接続される負荷量の合計と、WU相に接続される負荷量の合計とが略等しくなることを、配電線L100の負荷がバランスするとも称することとする。
又、式4より、上流側における逆相分電圧(例えばV2(i+1))の大きさは、下流側における逆相分電圧(例えばV2(i))の大きさが小さいほど、小さくなるものといえる。従って、配電線L100における所定のノード(例えばノードPi+1)の逆相分電圧の大きさを比較的小さくする場合、配電線L100における当該所定のノードよりも下流側(末端103側)における配電線L100の負荷をバランスさせることが望ましい。例えば、所定のノード(例えばノードPi+1)よりも下流側の負荷(負荷R1乃至負荷Ri)がバランスした場合、当該所定のノードにおける逆相分電圧の大きさを比較的小さくして、当該所定のノードの電圧不平衡率を比較的小さく抑えられることとなる。
以上より、配電系統100における負荷R1乃至負荷Rn(柱上変圧器Tr1乃至柱上変圧器Trn)の接続相は、配電線L100の下流側(末端103側)から上流側(送出端102側)に向かって、配電線L100の負荷がバランスするように順次決定されることが望ましい。尚、接続相とは、配電線L100のUV相(配電線L1、L2)、VW相(配電線L2、L3)、WU相(配電線L3、L1)のうち、各柱上変圧器(各負荷)が接続される相を示す。つまり、接続相は、配電線L1乃至配電線L3のうちのうち、何れか二相(2本)を示す。
===改修装置===
以下、図1、図5乃至図8を参照して、本実施形態における改修装置について説明する。図5は、本実施形態における改修装置の機能を示すブロック図である。図6は、本実施形態における設備情報テーブルを示す図である。尚、図6では、説明の便宜上、配電系統100に柱上変圧器が例えば10個設けられているときの設備情報テーブルT1が示されている。図7は、本実施形態における第1順序情報テーブルを示す図である。図8は、本実施形態における第2順序情報テーブルを示す図である。
以下、図1、図5乃至図8を参照して、本実施形態における改修装置について説明する。図5は、本実施形態における改修装置の機能を示すブロック図である。図6は、本実施形態における設備情報テーブルを示す図である。尚、図6では、説明の便宜上、配電系統100に柱上変圧器が例えば10個設けられているときの設備情報テーブルT1が示されている。図7は、本実施形態における第1順序情報テーブルを示す図である。図8は、本実施形態における第2順序情報テーブルを示す図である。
改修装置1は、配電系統100における柱上変圧器Tr1乃至柱上変圧器Trn夫々の接続相を決定する装置である。尚、柱上変圧器Tr1乃至柱上変圧器Trn夫々の接続相を改修装置1によって決定する方法が、接続相決定方法に相当する。改修装置1は、例えば、入力部11、出力部12、表示部13、記憶部14、接続相決定部15(第1決定部、第2決定部)、制御部16を有する。
入力部11は、改修装置1に対して情報を入力するための例えばキーボードである。
出力部12は、改修装置1の外部に情報を出力するための例えばプリンタである。
表示部13は、改修装置1に入力された情報を表示したり、改修装置1から出力される情報を表示したりするための例えばモニタである。
記憶部14は、例えば、第1の領域141、第2の領域142、第3の領域143を有する。
第1の領域141には、例えば、改修装置1を動作させるためのプログラムが記憶されている。第1の領域141には、更に、例えば、柱上変圧器Tr1乃至柱上変圧器Trnの接続相を決定するためのプログラム(以下、「接続相決定用のプログラム」とも称する)が記憶されている。
第2の領域142には、例えば、設備情報テーブルT1(図6)を示すデータ、第1順序情報テーブルT2(図7)を示すデータ、第2順序情報テーブルT3(図8)を示すデータが記憶されている。尚、設備情報テーブルT1、第1順序情報テーブルT2、第2順序情報テーブルT3については、後述する。
第3の領域143には、変数mを示す情報と、変数jを示す情報とが記憶されている。変数mは、設備情報テーブルT1に記憶されている配電系統100の柱上変圧器の個数を示す変数であり、例えば、接続相決定用のプログラムが起動された際に設備情報テーブルT1に基づいて自動的に設定されるものとする。変数jは、続相決定用のプログラムが起動された後、接続相決定部15によって接続相の決定が行われた柱上変圧器の個数を示す変数であり、例えば、接続相決定用のプログラムが起動された際にゼロに初期化されるものとする。尚、変数m、変数jについては、後述する。
接続相決定部15は、第2の領域142に記憶されている設備情報テーブルT1を示すデータ、第1順序情報テーブルT2を示すデータ、第2順序情報テーブルT3を示すデータに基づいて、柱上変圧器Tr1乃至柱上変圧器Trn夫々の接続相を決定する。尚、接続相決定部15については、後述する。
制御部16は、例えば改修装置1を動作させるためのプログラムに基づいて、改修装置1の動作を制御する。
===設備情報テーブル===
以下、図6を参照して、本実施形態における設備情報テーブルについて説明する。
以下、図6を参照して、本実施形態における設備情報テーブルについて説明する。
設備情報テーブルT1では、配電系統100の柱上変圧器Tr1乃至柱上変圧器Trnの接続相を決定するための情報が対応付けられている。
設備情報テーブルT1では、各柱上変圧器(例えば、柱上変圧器Tr1乃至柱上変圧器Tr10)に対して、各柱上変圧器が接続されている位置に対応するノードP1乃至ノードP10と、各柱上変圧器の容量(電力負荷量)と、各柱上変圧器の接続相とが対応付けられている。設備情報テーブルT1は、例えば、入力部11、接続相決定部15等によって更新可能であることとする。
尚、各柱上変圧器の容量とは、例えば、柱上変圧器Tr1乃至柱上変圧器Trn毎に予め定められている容量であり、例えば、柱上変圧器Tr1乃至柱上変圧器Trnの定格に基づいて定められる容量である。ここで、柱上変圧器Tr1乃至柱上変圧器Trnとしては、例えば、負荷R1乃至負荷Rnに対して負荷R1乃至負荷Rnが適正に動作するような電力を供給できるような、定格を有する柱上変圧器が設けられているものとする。つまり、各柱上変圧器の容量は、例えば負荷R1乃至負荷Rnの負荷量に応じて定められている。
===第1順序情報テーブル===
以下、図7を参照して、本実施形態における第1順序情報テーブルについて説明する。
以下、図7を参照して、本実施形態における第1順序情報テーブルについて説明する。
第1順序情報テーブルT2には、柱上変圧器Tr1乃至柱上変圧器Trnの接続相を決定するための情報が示されている。
第1順序情報テーブルT2では、配電線L100の所定の柱上変圧器(例えば柱上変圧器Tri+1)の接続相を決定する際に、当該所定の柱上変圧器よりも下流側におけるUV相に接続される柱上変圧器の容量の合計(以下、「UV相の合計容量」とも称する)と、当該所定の柱上変圧器よりも下流側におけるVW相に接続される柱上変圧器の容量の合計(以下、「VW相の合計容量」とも称する)と、当該所定の柱上変圧器よりも下流側におけるWU相に接続される柱上変圧器の容量の合計(以下、「WU相の合計容量」とも称する)とが等しい場合(以下、「各接続相の容量が等しい場合」とも称する)の、当該所定の柱上変圧器の接続相として決定される接続相を示す情報と、フラグとが対応付けられている。尚、当該フラグは、第1順序情報テーブルT2における番号1乃至番号9までの接続相のうち、いずれか一つの接続相と対応づけられている。尚、UV相の合計容量、VW相の合計容量、WU相の合計容量が、三相配電線の三相のうち何れか二相に接続される電力負荷量の二相毎の合計値に相当する。
番号1乃至番号9までの接続相は、例えば配電線L100におけるUV相、VW相、WU相のうち一つの相に接続相が集中しないように定められている。例えば、番号1乃至3の接続相における番号1の接続相、番号4乃至6の接続相における番号4の接続相、番号7乃至番号9における接続相のうち番号7の接続相が、配電線L100の相のうち相互に異なる相となるように分散されていることとする。当該分散により、配電線L100での逆相分電流の発生を抑制し、配電線L100の各ノードでの電圧不平衡率を比較的小さく抑えることができる。尚、電圧不平衡率については、後述する。
例えば、改修装置1を動作させるためのプログラムが起動されて、改修装置1が柱上変圧器Tr1乃至柱上変圧器Trnの接続相の決定動作を開始したとき(以下、「初期状態」とも称する)に、第1順序情報テーブルT2のフラグ(以下、「第1フラグ」とも称する)は、番号1の接続相であるUV相に対応付けられていることとする。各接続相の容量が等しくなった場合、接続相決定部15(図5)は、接続相を、当該フラグが対応付けられている番号1の接続相であるUV相に決定する。そして、番号2の接続相であるVW相に対して、フラグが対応づけられるように第1順序情報テーブルT2が、接続相決定部15によって更新されることとする。
例えば、この後再度、各接続相の容量が等しくなった場合、接続相決定部15は、接続相を、当該フラグが対応付けられている番号2の接続相であるVW相に決定する。そして、番号3の接続相であるWU相に対して、フラグが対応づけられるように第1順序情報テーブルT2が、接続相決定部15によって更新されることとする。
以上のように、各接続相の容量が等しくなる毎にフラグが番号1乃至番号9の接続相夫々と順次対応付けられるように、第1順序情報テーブルT2が、接続相決定部15によって更新されることなる。尚、フラグが、番号9の接続相と対応付けられた後は、再度、番号1の接続相と対応付けられることとする。
===第2順序情報テーブル===
以下、図8を参照して、本実施形態における第2順序情報テーブルについて説明する。
以下、図8を参照して、本実施形態における第2順序情報テーブルについて説明する。
第2順序情報テーブルT3では、柱上変圧器Tr1乃至柱上変圧器Trnの接続相を決定するための情報が示されている。
第2順序情報テーブルT3では、配電線L100の所定の柱上変圧器(例えば柱上変圧器Tri+1)の接続相を決定する際に、UV相の合計容量、VW相の合計容量、WU相の合計容量のうち2つの合計容量が等しく、且つ、残りの1つの合計容量が当該等しい2つの合計容量よりも多い(大きい)場合の、当該所定の柱上変圧器の接続相として決定される接続相を示す情報と、フラグとが対応付けられている。尚、当該フラグは、第2順序情報テーブルT3におけるUV相の合計容量とVW相の合計容量とが等しく、且つ、WU相の合計容量がUV相の合計容量及びVW相の合計容量よりも多い(大きい)場合(以下、「第1の場合」とも称する)、第2順序情報テーブルT3におけるWU相の合計容量とUV相の合計容量とが等しく、且つ、VW相の合計容量がWU相の合計容量及びUV相の合計容量よりも多い(大きい)場合(以下、「第2の場合」とも称する)、第2順序情報テーブルT3におけるVW相の合計容量とWU相の合計容量とが等しく、且つ、UV相の合計容量がVW相の合計容量及びWU相の合計容量よりも多い(大きい)場合(以下、「第3の場合」とも称する)毎に、接続相と対応付けられている。
例えば、UV相、VW相、WU相の合計容量が第1の場合、フラグ(以下、「第2フラグ」とも称する)は、UV相又はVW相の何れか一方と対応付けけられている。尚、例えば、初期状態では、当該第2フラグは、UV相と対応付けられていることとする。
例えば、UV相、VW相、WU相の合計容量が第2の場合、フラグ(以下、「第3フラグ」とも称する)は、WU相を又はUV相の何れか一方と対応付けけられている。尚、例えば、初期状態では、当該第3フラグは、WU相と対応付けられていることとする。
例えば、UV相、VW相、WU相の合計容量が第3の場合、フラグ(以下、「第4フラグ」とも称する)は、VW相又はWU相の何れか一方と対応付けけられている。尚、例えば、初期状態では、当該第4フラグは、WU相と対応付けられていることとする。
例えば、UV相、VW相、WU相の合計容量が第1の場合となった際、接続相決定部15(図5)は、接続相を、第2フラグと対応付けられているUV相に決定する。そして、VW相を示す情報と第2フラグとが対応付けられるように、第2順序情報テーブルT3が、接続相決定部15によって更新されることとする。
例えば、この後再度、UV相、VW相、WU相の合計容量が第1の場合となった際、接続相決定部15は、接続相を、第2フラグと対応付けられているVW相に決定する。そして、UV相を示す情報と第2フラグとが対応付けられるように、第2順序情報テーブルT3が、接続相決定部15によって更新されることとする。
以上のように、UV相、VW相、WU相の合計容量が第1の場合となる毎に第2フラグがUV相又はVW相と順次対応付けられるように、第2順序情報テーブルT3が、接続相決定部15によって更新されることなる。
尚、UV相、VW相、WU相の合計容量が第2の場合となった際、UV相、VW相、WU相の合計容量が第3の場合となった際の、接続相決定部15による接続相の決定、及び、第2順序情報テーブルT3の更新は、UV相、VW相、WU相の合計容量が第1の場合となった際の、接続相決定部15による接続相の決定、及び、第2順序情報テーブルT3の更新と同様な構成であるので、その説明は省略する。
===接続相決定部===
以下、図1、図6乃至図8を参照して、本実施形態における接続相決定部について説明する。
以下、図1、図6乃至図8を参照して、本実施形態における接続相決定部について説明する。
接続相決定部15(図5)は、第2の領域142に記憶されている設備情報テーブルT1を示すデータ、第1順序情報テーブルT2を示すデータ、第2順序情報テーブルT3を示すデータに基づいて、柱上変圧器Tr1乃至柱上変圧器Trn夫々の接続相を決定する。接続相決定部15は、第1の領域141に記憶されている接続相決定用のプログラムに基づいて、柱上変圧器Tr1乃至柱上変圧器Trnの接続相を決定する。
接続相決定部15は、柱上変圧器Tr1乃至柱上変圧器Trnのうち、接続相の決定が行われるべき所定の柱上変圧器(例えば柱上変圧器Tri+1)を選択する。接続相決定部15は、接続相の決定が行われる柱上変圧器を、配電線L100の下流側(末端103側)の柱上変圧器Tr1から上流側(送出端102側)に向かって、順次選択する。又、接続相決定部15は、接続相の決定が行われる柱上変圧器よりも下流側に接続されるUV相の合計容量、VW相の合計容量、WU相の合計容量を算出する。又、接続相決定部15は、選択されている所定の柱上変圧器(例えば柱上変圧器Tri+1)の接続相を決定する。又、接続相決定部15は、設備情報テーブルT1、第1順序情報テーブルT2、第2順序情報テーブルT3を更新する。
例えば、各接続相の容量が等しい場合、接続相決定部15は、第1順序情報テーブルT2に基づいて所定の柱上変圧器の接続相を決定する。接続相決定部15は、第1順序情報テーブルT2の第1フラグと対応付けられている接続相を、所定の柱上変圧器の接続相に決定する。つまり、接続相決定部15は、各接続相の容量が等しくなるごとに、所定の柱上変圧器の接続相を異ならせている。その後、接続相決定部15は、第1フラグと対応づけられている接続相よりもひとつおおきな番号の接続相と、第1フラグとが対応付けられるように、第1順序情報テーブルT2を更新する。つまり、接続相決定部15は、番号1の接続相乃至番号9の接続相と第1フラグとが順次対応づけられるように、第1順序情報テーブルT2を更新する。尚、前述したように、例えば、番号9の接続相と第1フラグとが対応付けられた後は、番号1の接続相と第1フラグとが再度対応づけられることとする。
又、例えば、UV相の合計容量、VW相の合計容量、WU相の合計容量のうち2つの合計容量が相互に等しく、且つ、残りの1つの合計容量が当該等しい2つの合計容量よりも多い場合、接続相決定部15は、第2順序情報テーブルT3に基づいて所定の柱上変圧器の接続相を決定する。
例えば、UV相、VW相、WU相の合計容量が第1の場合となっている際、接続相決定部15は、所定の柱上変圧器の接続相を、UV相及びVW相のうち、第2フラグと対応付けられている一方の相に決定する。その後、接続相決定部15は、当該UV相及びVW相のうち、他方の接続相と第2フラグとが対応付けられるように、第2順序情報テーブルT3を更新する。
例えば、UV相、VW相、WU相の合計容量が第2の場合となっている際、接続相決定部15は、所定の柱上変圧器の接続相を、WU相及びUV相のうち、第3フラグと対応付けられている一方の相に決定する。その後、接続相決定部15は、当該WU相及びUV相のうち、他方の接続相と第3フラグとが対応付けられるように、第2順序情報テーブルT3を更新する。
例えば、UV相、VW相、WU相の合計容量が第3の場合となっている際、接続相決定部15は、所定の柱上変圧器の接続相を、VW相及びWU相のうち、第4フラグと対応付けられている一方の相に決定する。その後、接続相決定部15は、当該VW相及びWU相のうち、他方の接続相と第4フラグとが対応付けられるように、第2順序情報テーブルT3を更新する。
又、例えば、UV相の合計容量、VW相の合計容量、WU相の合計容量のうち2つの合計容量が相互に等しく、且つ、残りの1つの合計容量が当該等しい2つの合計容量よりも少ない場合、接続相決定部15は、所定の柱上変圧器の接続相を、UV相の合計容量、VW相の合計容量、WU相の合計容量のうち最小の相に決定する。
又、例えば、UV相の合計容量、VW相の合計容量、WU相の合計容量の全てが相互に異なる場合、接続相決定部15は、所定の柱上変圧器の接続相を、UV相の合計容量、VW相の合計容量、WU相の合計容量のうち最小の相に決定する。
以上より、接続相決定部15は、配電線L100の下流側(末端103側)の柱上変圧器Tr1から上流側(送出端102側)に向かって、順次、柱上変圧器Tr1乃至柱上変圧器Trnの接続相を決定する。つまり、接続相決定部15は、柱上変圧器Tr1、柱上変圧器Tr2、柱上変圧器Tr3の順に、下流側(末端103側)からn番目の柱上変圧器Trnまで、接続相を決定する。更に、接続相決定部15は、配電線L100の負荷がバランスするように、柱上変圧器Tr1乃至柱上変圧器Trnの接続相を決定する。
従って、接続相決定部15は、配電線L100におけるノードP1乃至ノードPn夫々の電圧不平衡率が比較的小さくなるように、柱上変圧器Tr1乃至柱上変圧器Trn夫々の接続相を決定していることとなる。
===接続相決定部の動作===
以下、図9を参照して、本実施形態における接続相決定部の動作について説明する。図9は、本実施形態における接続相決定部による接続相の決定動作を示すフローチャートである。
以下、図9を参照して、本実施形態における接続相決定部の動作について説明する。図9は、本実施形態における接続相決定部による接続相の決定動作を示すフローチャートである。
第1の領域141に記憶されている接続相決定用のプログラムが起動され、接続相決定部による接続相の決定動作が開始されたところから説明する。
接続相決定部15は、変数jが変数m未満であるか否かを判断する(ステップS1)。つまり、接続相決定部15は、接続相の決定を行う配電系統100において接続相の決定が行われてない柱上変圧器があるか否かを判断する。
例えば、配電系統100において接続相の決定が行われてない柱上変圧器があると判断された場合(変数jが変数m未満であると判断された場合)(ステップS1のYES)、接続相決定部15は、配電系統100における設備情報テーブルT1における、接続相の決定を行う柱上変圧器を選択する(ステップS2)。接続相決定部15は、設備情報テーブルT1のうち、接続相の決定が行われていない柱上変圧器のうち最も下流側の柱上変圧器を、接続相の決定を行う柱上変圧器として選択する(第3ステップ)。
接続相決定部15は、接続相の決定を行う柱上変圧器よりも下流側の、UV相の合計容量、VW相の合計容量、WU相の合計容量を算出する(ステップS3)(第4ステップ)。
接続相決定部15は、UV相の合計容量と、VW相の合計容量と、WU相の合計容量との全てが相互に等しいか否かを判断する(ステップS4)。
例えば、UV相の合計容量と、VW相の合計容量と、WU相の合計容量との全てが相互に等しいと判断された場合(ステップS4のYES)、接続相決定部15は、前述したように、第1順序情報テーブルT2に基づいて接続相を決定する(ステップS5)(第5ステップ)。このとき、接続相決定部15は、前述したように、第1順序情報テーブルT2を更新する。
接続相決定部15は、接続相の決定を行う柱上変圧器として選択されている柱上変圧器に対応付けられている接続相が、当該決定された接続相となるように、設備情報テーブルT1を更新する(ステップS6)。
接続相決定部15は、変数jに1を加算した後(ステップS7)、ステップS1の判断を再度行う。
前述のステップS4の判断において、例えば、UV相の合計容量と、VW相の合計容量と、WU相の合計容量との全てが相互に等しいと判断されない場合(ステップS4のNO)、接続相決定部15は、UV相の合計容量、VW相の合計容量、WU相の合計容量のうち2つの合計容量が相互に等しく、且つ、残りの1つの合計容量が当該等しい2つの合計容量よりも多いか否かを判断する(ステップS8)。
例えば、UV相の合計容量、VW相の合計容量、WU相の合計容量のうち2つの合計容量が相互に等しく、且つ、残りの1つの合計容量が当該等しい2つの合計容量よりも多いと判断された場合(ステップS8のYES)、接続相決定部15は、前述したように、第2順序情報テーブルT3に基づいて接続相を決定する(ステップS9)(第4ステップ)。このとき、接続相決定部15は、前述したように、第2順序情報テーブルT3を更新する。この後、前述のステップS6及びステップS7の動作を行った後、ステップS1の判断を再度行う。
前述のステップS8の判断において、例えば、UV相の合計容量、VW相の合計容量、WU相の合計容量のうち2つの合計容量が相互に等しく、且つ、残りの1つの合計容量が当該等しい2つの合計容量よりも多いと判断されなかった場合(ステップS8のNO)、接続相決定部15は、接続相の決定を行う柱上変圧器の接続相を、UV相の合計容量、VW相の合計容量、WU相の合計容量のうち合計容量が最小の相に決定する(ステップS10)(第4ステップ)。この後、前述のステップS6及びステップS7の動作を行った後、ステップS1の判断を再度行う。
前述のステップS1の判断において、例えば、配電系統100において接続相の決定が行われてない柱上変圧器があると判断されなかった場合(変数jが変数m未満であると判断されなかった場合)、接続相決定部15による接続相の決定動作は終了する。尚、上記ステップS2、S3、S5、S9、S10が第1ステップに相当する。又、上記ステップS2、S3、S5、S9、S10を、柱上変圧器Tr1乃至Trnに対して、配電線L100における下流側から上流側に向かって順次実行することが第2ステップに相当する。
===改修装置の動作===
以下、図10を参照して、本実施形態における接続相決定部の動作について説明する。図10は、本実施形態における改修装置の動作を示すフローチャートである。
以下、図10を参照して、本実施形態における接続相決定部の動作について説明する。図10は、本実施形態における改修装置の動作を示すフローチャートである。
第1の領域141に記憶されている改修装置1を動作させるためのプログラムが起動され、制御部16による改修装置1の制御動作が開始されたところから説明する。
制御部16は、入力情報の受け付けを行う(ステップS21)。入力情報とは、柱上変圧器Tr1乃至柱上変圧器Trn夫々の接続相を決定するのに必要な情報であり、例えば設備情報テーブルT1等である。当該入力情報は、例えば入力部11から入力されることしても、例えば光ディスク等の記録媒体(不図示)を用いて入力されることとしてもよい。又、例えば、柱上変圧器Tr1乃至柱上変圧器Trn夫々の接続相を決定するのに必要な情報が改修装置1に予め記憶されていることとしてもよい。
制御部16は、接続相決定用のプログラムを起動して、接続相決定部15に対して、前述したように、設備情報テーブルT1に基づいて、配電系統100の柱上変圧器Tr1乃至柱上変圧器Trnの接続相を決定等させる(ステップS22)。
制御部16は、配電系統100の柱上変圧器Tr1乃至柱上変圧器Trnと、各柱上変圧器の接続相とが対応付けられた情報を、例えば表示部13に表示させたり、出力部12から出力させたりする。
===柱上変圧器の接続相と電圧不平衡率===
以下、図11乃至図14を参照して、本実施形態における改修装置を用いて決定された接続相と電圧不平衡率とについて説明する。図11は、本実施形態における改修装置を用いて決定された接続相について説明するための図である。図12は、柱上変圧器の接続相について説明するための図である。尚、図11及び図12では、説明の便宜上、配電線L100に柱上変圧器が例えば10個設けられたときの各柱上変圧器の接続相が示されている。図11及び図12に示されている柱上変圧器Tr1乃至柱上変圧器Tr10の容量は、図6に示されている柱上変圧器Tr1乃至柱上変圧器Tr10の容量に対応しているものとする。図13は、本実施形態における改修装置を用いて決定された各接続相に柱上変圧器が接続されたときの、配電線の各ノードにおける電圧不平衡率を示す図である。図14は、配電線の各ノードにおける電圧不平衡率を示す図である。尚、図13及び図14は、例えばシミュレーションにより求められた、各ノードの電圧不平衡率を示す図である。
以下、図11乃至図14を参照して、本実施形態における改修装置を用いて決定された接続相と電圧不平衡率とについて説明する。図11は、本実施形態における改修装置を用いて決定された接続相について説明するための図である。図12は、柱上変圧器の接続相について説明するための図である。尚、図11及び図12では、説明の便宜上、配電線L100に柱上変圧器が例えば10個設けられたときの各柱上変圧器の接続相が示されている。図11及び図12に示されている柱上変圧器Tr1乃至柱上変圧器Tr10の容量は、図6に示されている柱上変圧器Tr1乃至柱上変圧器Tr10の容量に対応しているものとする。図13は、本実施形態における改修装置を用いて決定された各接続相に柱上変圧器が接続されたときの、配電線の各ノードにおける電圧不平衡率を示す図である。図14は、配電線の各ノードにおける電圧不平衡率を示す図である。尚、図13及び図14は、例えばシミュレーションにより求められた、各ノードの電圧不平衡率を示す図である。
改修装置1を用いて柱上変圧器Tr1乃至柱上変圧器Tr10の接続相を決定する場合(以下、「改修装置1によって接続相が決定される場合」とも称する)と、改修装置1を用いずに柱上変圧器Tr1乃至柱上変圧器Tr10の接続相を決定する場合(以下、「改修装置1を用いずに接続相が決定される場合」とも称する)とに分けて、柱上変圧器の接続相と電圧不平衡率について説明する。
<改修装置1によって接続相が決定される場合>
改修装置1は、接続相の決定が行われる所定の柱上変圧器として、柱上変圧器Tr1を選択する。柱上変圧器Tr1よりも下流側における、UV相の合計容量、VW相の合計容量、WU相の合計容量は、0KVAで等しいので、改修装置1は、柱上変圧器Tr1の接続相を、第1順序情報テーブルT2に基づいて番号1に対応するUV相に決定する。
改修装置1は、接続相の決定が行われる所定の柱上変圧器として、柱上変圧器Tr1を選択する。柱上変圧器Tr1よりも下流側における、UV相の合計容量、VW相の合計容量、WU相の合計容量は、0KVAで等しいので、改修装置1は、柱上変圧器Tr1の接続相を、第1順序情報テーブルT2に基づいて番号1に対応するUV相に決定する。
この後、改修装置1は、接続相の決定が行われる所定の柱上変圧器として、柱上変圧器Tr2を選択する。柱上変圧器Tr2よりも下流側における、UV相の合計容量、VW相の合計容量、WU相の合計容量は夫々、5KVA、0KVA、0KVAなので、改修装置1は、柱上変圧器Tr2の接続相を、第2順序情報テーブルT3に基づいてVW相に決定する。
この後、改修装置1は、接続相の決定が行われる所定の柱上変圧器として、柱上変圧器Tr3を選択する。柱上変圧器Tr3よりも下流側における、UV相の合計容量、VW相の合計容量、WU相の合計容量は夫々、5KVA、10KVA、0KVAなので、改修装置1は、柱上変圧器Tr3の接続相を、WU相に決定する。
この後、改修装置1は、接続相の決定が行われる所定の柱上変圧器として、柱上変圧器Tr4を選択する。柱上変圧器Tr4よりも下流側における、UV相の合計容量、VW相の合計容量、WU相の合計容量は夫々、5KVA、10KVA、15KVAなので、改修装置1は、柱上変圧器Tr4の接続相を、UV相に決定する。
この後、改修装置1は、接続相の決定が行われる所定の柱上変圧器として、柱上変圧器Tr5を選択する。柱上変圧器Tr5よりも下流側における、UV相の合計容量、VW相の合計容量、WU相の合計容量は夫々、15KVA、10KVA、15KVAなので、改修装置1は、柱上変圧器Tr5の接続相を、VW相に決定する。
この後、改修装置1は、接続相の決定が行われる所定の柱上変圧器として、柱上変圧器Tr6を選択する。柱上変圧器Tr6よりも下流側における、UV相の合計容量、VW相の合計容量、WU相の合計容量は夫々、15KVA、15KVA、15KVAなので、改修装置1は、柱上変圧器Tr6の接続相を、第1順序情報テーブルT2に基づいて番号2に対応するVW相に決定する。
この後、改修装置1は、接続相の決定が行われる所定の柱上変圧器として、柱上変圧器Tr7を選択する。柱上変圧器Tr7よりも下流側における、UV相の合計容量、VW相の合計容量、WU相の合計容量は夫々、15KVA、20KVA、15KVAなので、改修装置1は、柱上変圧器Tr7の接続相を、第2順序情報テーブルT3に基づいてWU相に決定する。
この後、改修装置1は、接続相の決定が行われる所定の柱上変圧器として、柱上変圧器Tr8を選択する。柱上変圧器Tr8よりも下流側における、UV相の合計容量、VW相の合計容量、WU相の合計容量は夫々、15KVA、20KVA、25KVAなので、改修装置1は、柱上変圧器Tr8の接続相を、UV相に決定する。
この後、改修装置1は、接続相の決定が行われる所定の柱上変圧器として、柱上変圧器Tr9を選択する。柱上変圧器Tr9よりも下流側における、UV相の合計容量、VW相の合計容量、WU相の合計容量は夫々、25KVA、20KVA、25KVAなので、改修装置1は、柱上変圧器Tr9の接続相を、VW相に決定する。
この後、改修装置1は、接続相の決定が行われる所定の柱上変圧器として、柱上変圧器Tr10を選択する。柱上変圧器Tr10よりも下流側における、UV相の合計容量、VW相の合計容量、WU相の合計容量は夫々、25KVA、25KVA、25KVAなので、改修装置1は、柱上変圧器Tr10の接続相を、第1順序情報テーブルT2に基づいて番号3に対応するWU相に決定する。
以上より、末端103とノードP6との間において、UV相の合計容量、VW相の合計容量、WU相の合計容量が等しくなり、ノードP6とノードP10との間夫々において、UV相の合計容量、VW相の合計容量、WU相の合計容量が等しくなっている。つまり、上記の柱上変圧器Tr1乃至柱上変圧器Tr10の接続により、配電線L100の下流側において、配電線L100の負荷がバランスされることとなる。従って、ノードP1乃至P10における電圧不平衡率が比較的小さく抑えられることとなっている(図13)。
<改修装置1を用いずに接続相が決定される場合>
一方、例えば、上流側(送出端102側)から下流側(末端103側)に向かって、UV相の合計容量、VW相の合計容量、WU相の合計容量が略等しくなるように、柱上変圧器Tr1乃至柱上変圧器Tr10の接続相を決定した場合、当該接続相は、例えば図12に示されている通りとなる。つまり、柱上変圧器Tr1乃至柱上変圧器Tr10の接続相は夫々、例えば、UV相、WU相、VW相、UV相、UV相、WU相、VW相、WU相、VW相、UV相となる。この場合、改修装置1によって接続相が決定された場合(図11)と異なり、配電線L100の下流側において、配電線L100の負荷がバランスされないこととなる。従って、ノードP1乃至P10における電圧不平衡率は比較的大きくなる。
一方、例えば、上流側(送出端102側)から下流側(末端103側)に向かって、UV相の合計容量、VW相の合計容量、WU相の合計容量が略等しくなるように、柱上変圧器Tr1乃至柱上変圧器Tr10の接続相を決定した場合、当該接続相は、例えば図12に示されている通りとなる。つまり、柱上変圧器Tr1乃至柱上変圧器Tr10の接続相は夫々、例えば、UV相、WU相、VW相、UV相、UV相、WU相、VW相、WU相、VW相、UV相となる。この場合、改修装置1によって接続相が決定された場合(図11)と異なり、配電線L100の下流側において、配電線L100の負荷がバランスされないこととなる。従って、ノードP1乃至P10における電圧不平衡率は比較的大きくなる。
以上より、例えば、改修装置1によって接続相が決定された場合のノードP1乃至P10における電圧不平衡率(図13)は、改修装置1を用いずに接続相が決定される場合のノードP1乃至P10における電圧不平衡率(図14)よりも小さく抑えられることとなる。
[第2実施形態]
===改修装置===
第2実施形態における改修装置7は、第1実施形態における改修装置1の第2の領域142に記憶されている設備情報テーブルT1を、設備情報テーブルT7に変更し、接続相決定部15を、接続相決定部75に変更したものである。尚、設備情報テーブルT7、接続相決定部75以外の構成は、改修装置1と同様であるので、その説明は省略する。
===改修装置===
第2実施形態における改修装置7は、第1実施形態における改修装置1の第2の領域142に記憶されている設備情報テーブルT1を、設備情報テーブルT7に変更し、接続相決定部15を、接続相決定部75に変更したものである。尚、設備情報テーブルT7、接続相決定部75以外の構成は、改修装置1と同様であるので、その説明は省略する。
改修装置7は、記憶部74、接続相決定部75を有する。
===設備情報テーブル===
以下、図15を参照して、本実施形態における設備情報テーブルについて説明する。図15は、本実施形態における設備情報テーブルを示す図である。尚、図15では、説明の便宜上、配電系統100に柱上変圧器が例えば10個設けられているときの設備情報テーブルT7が示されている。
以下、図15を参照して、本実施形態における設備情報テーブルについて説明する。図15は、本実施形態における設備情報テーブルを示す図である。尚、図15では、説明の便宜上、配電系統100に柱上変圧器が例えば10個設けられているときの設備情報テーブルT7が示されている。
第2の領域742には、例えば、設備情報テーブルT7を示す情報が記憶されている。
設備情報テーブルT7では、配電系統100の柱上変圧器Tr1乃至柱上変圧器Trnの接続相を決定するための情報が示されている。
設備情報テーブルT7では、各柱上変圧器(例えば、柱上変圧器Tr1乃至柱上変圧器Tr10)に対して、各柱上変圧器が接続されている位置に対応するノードP1乃至ノードP10と、各柱上変圧器の容量と、各柱上変圧器の利用率と、各柱上変圧器の接続相とが対応付けられている。設備情報テーブルT7は、例えば、入力部11、接続相決定部75等によって更新可能であることとする。
尚、各柱上変圧器の容量は、設備情報テーブルT1(図6)における各柱上変圧器の容量と同様な構成であるので、その説明は省略する。各柱上変圧器の利用率は、例えば、柱上変圧器Tr1乃至柱上変圧器Tr10夫々の容量に対する、柱上変圧器Tr1乃至柱上変圧器Tr10を介して配電線L100から負荷R1乃至負荷R10夫々に供給される電力の割合である。つまり、各柱上変圧器の利用率は、各柱上変圧器の容量に対する実際に各柱上変圧器が利用されている割合を示すものである。各柱上変圧器の利用率は、例えば、負荷R1乃至負荷R10夫々における季節(四半期)毎若しくは時間毎の電力の変動に応じて予め定められていることとしてもよい。又、負荷R1乃至負荷R10で消費される電力を計測し当該計測結果を記憶するための例えばスマートメータ等を配電系統100に設けて、当該スマートメータによる計測結果に基づいて、例えば季節毎若しくは時間毎に各柱上変圧器の利用率が更新されることとしてもよい。又、各柱上変圧器の利用率は、例えば、過去の負荷R1乃至負荷R10で消費された電力に基づいて、入力部11から入力されることとしてもよい。又、例えば、需要家の月間電気使用量等から所定の近似式を用いて定められるものとしてもよい。
===接続相決定部===
接続相決定部75(図5)は、第2の領域742に記憶されている設備情報テーブルT7を示すデータ等に基づいて柱上変圧器Tr1乃至柱上変圧器Trn夫々の接続相を決定する。
接続相決定部75(図5)は、第2の領域742に記憶されている設備情報テーブルT7を示すデータ等に基づいて柱上変圧器Tr1乃至柱上変圧器Trn夫々の接続相を決定する。
接続相決定部75は、設備情報テーブルT7における各柱上変圧器の容量に対して利用率を乗じた値(以下、「利用率に応じた各柱上変圧器の容量」とも称する)に基づいて、柱上変圧器Tr1乃至柱上変圧器Trn夫々の接続相を決定する。
接続相決定部75は、利用率に応じた各柱上変圧器の容量を、例えば接続相決定部15における各柱上変圧器の容量とみなして、接続相決定部15と同様な構成により、柱上変圧器Tr1乃至柱上変圧器Trn夫々の接続相を決定することとする。
前述したように、改修装置1は、上流側から電力が供給される配電線L100のうちの何れか二相に一次側が接続され、二次側に負荷R1乃至Rnが接続される複数の柱上変圧器Tr1乃至Trnの一次側の接続先の二相を決定する。改修装置1は、接続先の二相を決定すべき所定の柱上変圧器よりも配電線L100の下流側(末端103側)における、UV相の合計容量、VW相の合計容量、WU相の合計容量に基づいて、配電線L100の下流側から上流側(送出端102側)に向かって、複数の柱上変圧器Tr1乃至柱上変圧器Trnの一次側の接続先の二相を順次決定する。これらの構成により、下流側のノード(例えばノードPi)の逆相分電圧の大きさを比較的小さく抑えることにより、当該下流側のノードよりも上流側のノード(例えばノードPi+1)の逆相分電圧の大きさが比較的小さく抑えられるように、配電線L100における三相交流電圧の不平衡の度合いが比較的小さくなるように柱上変圧器Tr1乃至Trnの接続先の二相を決定することができる。
又、改修装置1は、接続先の二相を決定すべき所定の柱上変圧器を選択する。この後、改修装置1は、当該選択された所定の柱上変圧器よりも配電線L100の下流側における、UV相の合計容量、VW相の合計容量、WU相の合計容量を算出する。この後、改修装置1は、当該算出されたUV相の合計容量、VW相の合計容量、WU相の合計容量に基づいて、上述の選択された所定の柱上変圧器の接続先の二相を決定する。これらの構成により、接続先の二相を決定すべき所定の柱上変圧器の接続先の二相を、配電線L100の下流側(末端103側)から上流側(送出端102側)に向かって、順次、確実に決定することができる。従って、配電線L100における三相交流電圧の不平衡の度合いが比較的小さくなるように、柱上変圧器Tr1乃至Trnの接続先の二相を決定することができる。
又、改修装置1は、接続先の二相を決定すべき所定の柱上変圧器の接続先の二相を、UV相の合計容量、VW相の合計容量、WU相の合計容量のうち合計容量が最小の所定の一組の二相に決定する。この構成により、下流側のノード(例えばノードPi)における三組の各二相(UV相、VW相、WU相)夫々に接続されている柱上変圧器の容量の合計値間の差、及び、当該下流側のノードと上流側において隣接するノード(例えばノードPi+1)における三組の各二相(UV相、VW相、WU相)夫々に接続されている柱上変圧器の容量の合計値間の差の双方を比較的小さくすることができる。つまり、隣接するノード(例えば、ノードPi+1、ノードPi)における逆相分電圧の大きさを比較的小さくすることができる。従って、配電線L100における三相交流電圧の不平衡の度合いが比較的小さくなるように、柱上変圧器Tr1乃至Trnの接続先の二相を決定することができる。
又、改修装置1は、配電線L100のUV相の合計容量、VW相の合計容量、WU相の合計容量が夫々等しくなるごとに、接続先の二相を決定すべき所定の柱上変圧器の接続先の二相を異ならせる。この構成により、配電線L100のUV相の合計容量、VW相の合計容量、WU相の合計容量が夫々等しくなるごとの、柱上変圧器の接続先の二相が所定の一組の二相に集中するのを防止することができる。従って、配電線L100における三相交流電圧の不平衡の度合いが確実に比較的小さくなるように、柱上変圧器Tr1乃至Trnの接続先の二相を決定することができる。
又、改修装置1は、UV相、VW相、WU相の合計容量が第1の場合になると、接続先の二相を決定すべき所定の柱上変圧器の接続先の二相を、UV相又はVW相のうち何れか一方に決定する。又、改修装置1は、UV相、VW相、WU相の合計容量が第2の場合になると、接続先の二相を決定すべき所定の柱上変圧器の接続先の二相を、WU相又はUV相のうち何れか一方に決定する。又、改修装置1は、UV相、VW相、WU相の合計容量が第2の場合になると、接続先の二相を決定すべき所定の柱上変圧器の接続先の二相を、VW相又はWU相のうち何れか一方に決定する。この構成により、配電線L100の二組の二相での柱上変圧器の容量の各合計値が等しくなるとともに、残りの一組の二相での柱上変圧器の容量の合計値が、前述の二組の二相での柱上変圧器の容量の合計値よりも大きくなったときに、例えば、柱上変圧器の容量の合計値が等しい二組の二相に交互に接続することができる。この場合、柱上変圧器の接続先の二相が所定の一組の二相に集中するのを防止することができる。従って、配電線L100における三相交流電圧の不平衡の度合いが比較的小さくなるように、柱上変圧器Tr1乃至Trnの接続先の二相を決定することができる。
又、柱上変圧器Tr1の容量乃至柱上変圧器Trnの容量は、例えば、柱上変圧器Tr1乃至柱上変圧器Trn毎に、予め定められている。この構成により、例えば、負荷R1乃至Rnの負荷量を用いることなく、柱上変圧器Tr1乃至Trnの接続先の二相を決定することができる。従って、負荷R1乃至Rnの負荷量を求めるための煩雑な演算等を省略して、柱上変圧器Tr1乃至Trnの接続先の二相を迅速に決定することができる。又、負荷R1乃至Rnの負荷量を求めるための例えばスマートメータ等の計測器を配電系統100に設ける必要がないので、柱上変圧器Tr1乃至Trnの接続先の二相を比較的低コストで決定することができる
尚、上記第1及び第2実施形態は、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。
尚、上記第1及び第2実施形態は、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。
第1実施形態においては、UV相、VW相、WU相の合計容量が第1の場合(前述)となると、接続相を決定すべき柱上変圧器の接続相が、UV相又はVW相に交互に決定されることについて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、UV相、VW相、WU相の合計容量が第1の場合となると、接続相を決定すべき柱上変圧器の接続相が、UV相又はVW相の何れか一方に決定されることとしてもよい。又、例えば、UV相、VW相、WU相の合計容量が第2の場合(前述)となると、接続相を決定すべき柱上変圧器の接続相が、WU相又はUV相の何れか一方に決定されることとしてもよい。又、例えば、UV相、VW相、WU相の合計容量が第3の場合(前述)となると、接続相を決定すべき柱上変圧器の接続相が、VW相又はWU相の何れか一方に決定されることとしてもよい。
1、7 改修装置
15、75 接続相決定部
200 変電所
300 営業所
L1、L2、L3、L100 配電線
R1、R2、R3、Rn 負荷
Tr1、Tr2、Tr3、Trn 柱上変圧器
15、75 接続相決定部
200 変電所
300 営業所
L1、L2、L3、L100 配電線
R1、R2、R3、Rn 負荷
Tr1、Tr2、Tr3、Trn 柱上変圧器
Claims (7)
- 上流側から電力が供給される三相配電線の三相のうちの何れか二相に一次側が接続され、二次側に電力負荷が接続される複数の柱上変圧器の前記一次側の接続先の二相を決定する接続相決定方法であって、
接続先の二相を決定すべき柱上変圧器よりも前記三相配電線の下流側における、前記三相配電線の三相のうち何れか二相に接続される電力負荷量の前記二相毎の合計値に基づいて、当該柱上変圧器の接続先の二相を決定する第1ステップと、
前記複数の柱上変圧器に対して、前記三相配電線の下流側から上流側に向かって前記第1ステップを順次実行する第2ステップと、を含む
ことを特徴とする接続相決定方法。 - 前記第1ステップは、
前記接続先の二相を決定すべき柱上変圧器を選択する第3ステップと、
前記第3ステップで選択された柱上変圧器よりも前記三相配電線の下流側における、前記三相配電線の三相のうち何れか二相に接続される電力負荷量の前記二相毎の合計値を算出する第4ステップと、
前記第4ステップの算出結果に基づいて、前記第3ステップで選択された柱上変圧器の接続先の二相を決定する第5ステップと、を含む
ことを特徴とする請求項1に記載の接続相決定方法。 - 前記第4ステップは、前記第3ステップで選択された柱上変圧器の接続先の二相を、前記電力負荷量の合計値が最小の二相に決定する
ことを特徴とする請求項2に記載の接続相決定方法。 - 前記第5ステップにおいて、
前記三相配電線の三組の二相での前記電力負荷量の合計値が夫々等しくなるごとに、前記第3ステップで選択された柱上変圧器の接続先の二相を異ならせる
ことを特徴とする請求項3に記載の接続相決定方法。 - 前記第5ステップにおいて、
前記三相配電線の三組の二相での前記電力負荷量の合計値のうち、何れか二組の二相での前記電力負荷量の各合計値が等しくなるとともに、残りの一組の二相での前記電力負荷量の合計値が前記各合計値よりも大きくなると、前記第3ステップで選択された柱上変圧器の接続先の二相を、前記何れかの二組の二相のうちの一方に決定する
ことを特徴とする請求項4に記載の接続相決定方法。 - 前記電力負荷量は、
前記複数の柱上変圧器毎に、前記複数の柱上変圧器の容量に応じて予め定められている
ことを特徴とする請求項1乃至5の何れかに記載の接続相決定方法。 - 上流側から電力が供給される三相配電線の三相のうちの何れか二相に一次側が接続され、二次側に電力負荷が接続される複数の柱上変圧器の前記一次側の接続先の二相を決定する接続相決定装置であって、
接続先の二相を決定すべき柱上変圧器よりも前記三相配電線の下流側における、前記三相配電線の三相のうち何れか二相に接続される電力負荷量の前記二相毎の合計値に基づいて、当該柱上変圧器の接続先の二相を決定する第1決定部と、
前記第1決定部の決定結果に基づいて、前記三相配電線の下流側から上流側に向かって、前記複数の柱上変圧器の接続先の二相を順次決定する第2決定部と、
を備えたことを特徴とする接続相決定装置。
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