JP6596857B2 - 配電系統制御装置、配電系統制御装置の制御方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、配電系統制御装置、配電系統制御装置の制御方法及びプログラムに関する。

配電系統には、需要家へ電力を安定供給するための様々な技術が用いられている。

例えば、配電線で断線や短絡などの事故が発生すると、事故が発生した区間（事故区間）だけでなく、事故区間よりも下流側の事故に関係のない区間（健全区間）も変電所からの電力が届かなくなるが、これらの健全区間に対して他の配電線から電力を融通することで、停電する区間をなるべく小さくするような技術がある（例えば特許文献１参照）。

特開２００３−１８９４７２号公報

しかしながらこの場合、電力の融通を受ける区間で消費される電流を過少に見積もると、電力の融通を受けた側も、電力を融通した側もいずれも電力不足に陥り、双方とも電圧低下や停電等が発生する可能性がある。

特に近年、太陽光発電や風力発電などの分散型電源が数多く配電線に連系しているが、これらの分散型電源は、停電とともに配電線から解列し、配電線が復電した後、所定のタイムラグの後に配電線に連系してくるため、各区間で消費される電流の見積もりは複雑である。

しかも、電流を見積もる際に必要となる計測データは、１５分あるいは１時間に１回程度の頻度でしか得ることができない場合がある。

本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、第１配電線及び第２配電線が連系用開閉器を介して接続されて構成される配電系統において第１配電線が停電した場合に、第２配電線から第１配電線に電力を融通するための制御をより効率的に行うことを一つの目的とする。

一つの側面に係る配電系統制御装置は、第１配電線及び第２配電線が連系用開閉器を介して接続されて構成される配電系統において前記第１配電線が停電した場合に、前記第２配電線から前記第１配電線に電力を融通するための制御を行う配電系統制御装置であって、前記第２配電線へ電力を供給する配電用変電所から前記第２配電線へ供給可能な電流の上限値を記憶する上限値記憶部と、前記配電系統に設置されている分散型電源の発電能力を示す情報と、前記分散型電源が設置されている場所を示す情報と、を含む分散型電源情報を記憶する分散型電源情報記憶部と、前記配電系統に設置される複数の開閉器及び前記連系用開閉器によって区分されてなる前記配電系統の各区間の消費電流を求めるための計測データを、前記配電系統に設置される複数の計測器から、第１所定時間毎に取得する計測データ取得部と、前記第１配電線が停電した場合に、前記計測データを用いて、前記第２配電線の各区間の消費電流を求める第２配電線負荷算出部と、前記第１配電線が停電した場合に、前記第１配電線が停電する前の前記計測データと、前記分散型電源情報と、を用いて、前記分散型電源が前記第１配電線に連系していない場合の前記第１配電線の各区間の消費電流を求める第１配電線負荷算出部と、前記第１配電線が停電した場合に、前記第２配電線の各区間の消費電流の合計と、前記第２配電線から電力の融通を受ける前記第１配電線における一つ以上の区間から構成される第１電力融通区間内の各区間の、前記分散型電源が連系していない場合の消費電流の合計と、の和が、前記上限値を超えないように、前記第１電力融通区間を設定する融通区間設定部と、前記第１電力融通区間に電力が融通されるように、前記複数の開閉器及び前記連系用開閉器を制御する開閉器制御部と、を備え、前記計測データ取得部は、前記第１電力融通区間への電力の融通が開始された後に、前記第１電力融通区間内に設置されている前記分散型電源が遅れて前記第１配電線に連系してくる際に、第２所定時間の間だけ、前記計測データを取得する間隔を前記第１所定時間よりも短い第３所定時間に切り替える。

その他、本願が開示する課題、及びその解決方法は、発明を実施するための形態の欄の記載、及び図面の記載等により明らかにされる。

第１配電線及び第２配電線が連系用開閉器を介して接続されて構成される配電系統において第１配電線が停電した場合に、第２配電線から第１配電線に電力を融通するための制御をより効率的に行うことが可能になる。

本実施形態に係る配電系統を示す図である。 本実施形態に係る配電系統制御装置を示す図である。 本実施形態に係る記憶装置を示す図である。 本実施形態に係る上限値テーブルを示す図である。 本実施形態に係る分散型電源情報テーブルを示す図である。 本実施形態に係る計測データテーブルを示す図である。 本実施形態に係る配電系統を示す図である。 本実施形態に係る配電系統を示す図である。 本実施形態に係る配電系統を示す図である。 本実施形態に係る配電系統を示す図である。 本実施形態に係る配電系統を示す図である。 本実施形態に係る配電系統における電力の状態を示す図である。 本実施形態に係る処理の流れを示すフローチャートである。

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。

本実施形態に係る配電系統１０００の全体構成を図１に示す。本実施形態に係る配電系統１０００は、配電用変電所５００から延設する第１配電線７００ａ及び第２配電線７００ｂが、連系用開閉器４００を介して接続されて構成される。

配電用変電所５００は、不図示の上位変電所から送電されてくる電力を、変圧器５１０により変圧した後、母線５２０に接続される第１遮断器（ＣＢ１とも記す）５３０ａ及び第２遮断器（ＣＢ２とも記す）５３０ｂを介して、それぞれ、第１配電線７００ａ及び第２配電線７００ｂに供給する。

第１配電線７００ａは、第１遮断器５３０ａから延設されてなり、第２配電線７００ｂは、第２遮断器５３０ｂから延設されてなる。そして第１配電線７００ａ及び第２配電線７００ｂは、本実施形態においては、それぞれの末端にて連系用開閉器４００を介して接続されている。

第１配電線７００ａ及び第２配電線７００ｂは、それぞれ複数の開閉器３００を有している。本実施形態では、第１配電線７００ａは、７つの開閉器３００を有しており、第１遮断器５３０ａに近い方から順に、これらの開閉器３００を、Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、Ｎ５、Ｎ６、Ｎ７とも表す。また第２配電線７００ｂは、３つの開閉器３００を有しており、第２遮断器５３０ｂに近い方から順に、これらの開閉器３００を、Ｎ９、Ｎ１０、Ｎ１１とも表す。

なお、第１配電線７００ａと第２配電線７００ｂとを接続する連系用開閉器４００は、Ｎ８とも表す。

また第１配電線７００ａ及び第２配電線７００ｂは、それぞれ、開閉器３００及び連系用開閉器４００によって複数の区間に区分されている。

本実施形態では、第１配電線７００ａは、第１遮断器５３０ａに近い順に、第１区間（Ｓ１）から第８区間（Ｓ８）までの８つの区間に区分され、第２配電線７００ｂは、第２遮断器５３０ｂに近い順に、第９区間（Ｓ９）から第１２区間（Ｓ１２）までの４つの区間に区分されている。

また、本実施形態に係る配電系統１０００において用いられる遮断器５３０、開閉器３００及び連系用開閉器４００はいずれも、電流や電圧、力率等の所定の計測データを測定可能な計測器を有しており、所定時間（後述する第１所定時間あるいは第３所定時間）毎に計測データを配電系統制御装置１００に送信する。詳細は後述するが、第１所定時間は例えば１時間であり、第３所定時間は例えば１０秒である。

そして配電系統制御装置１００はこれらの計測データを上記所定時間毎（１時間毎あるいは１０秒毎）に取得して、日時情報と対応付けて記録している。そして配電系統制御装置１００は、これらの計測データを用いて各区間で消費される電流を求める。なお、各区間で消費される電流のことを、以下の説明において各区間の負荷とも記す。

図１に示す例では、区間Ｓ１の負荷は５０Ａ（アンペア）、区間Ｓ２の負荷は５０Ａ（アンペア）、区間Ｓ３の負荷は２０Ａ（アンペア）、区間Ｓ４の負荷は２０Ａ（アンペア）、区間Ｓ５の負荷は１０Ａ（アンペア）、区間Ｓ６の負荷は２０Ａ（アンペア）、区間Ｓ７の負荷は２０Ａ（アンペア）、区間Ｓ８の負荷は１０Ａ（アンペア）、区間Ｓ９の負荷は５０Ａ（アンペア）、区間Ｓ１０の負荷は５０Ａ（アンペア）、区間Ｓ１１の負荷は５０Ａ（アンペア）、区間Ｓ１２の負荷は５０Ａ（アンペア）である。なお、本実施形態では電流を負荷として説明するが、電力（電流×電圧）を負荷としても良い。

また区間Ｓ３〜Ｓ８には、それぞれ分散型電源２００（Ｇ３〜Ｇ８）が設置されている。分散型電源２００が設置されている区間における負荷は、分散型電源２００からの電力供給を受ける分（電流が区間に流入する分）、見かけ上減少する。例えば、計測データから求めた区間Ｓ３の負荷は、上記のように２０Ａ（アンペア）であるが、分散型電源（Ｇ３）２００が発電することにより生じた３０Ａ（アンペア）分だけ、見かけ上の負荷が減少している。そのため、区間Ｓ３における需要家の実際の負荷（実負荷）は５０Ａ（アンペア）である。

分散型電源２００が連系する他の区間における負荷も同様に、計測データを用いて求めた負荷は見かけの負荷であり、実際の需要家の負荷（実負荷）は、分散型電源２００が発電した分だけより大きな値になる。

ここで、図１に示すように、第１遮断器５３０ａには最大４２０Ａ（アンペア）の電流を流すことが可能であるが、現時点での第１配電線７００ａの各区間（Ｓ１〜Ｓ８）の見かけの負荷の合計は２００Ａ（アンペア）である。また第２遮断器５３０ｂも、最大４２０Ａ（アンペア）の電流を流すことが可能である。そして第２配電線７００ｂの現時点での各区間（Ｓ９〜Ｓ１２）の見かけの負荷の合計は２００Ａ（アンペア）である。

次に、本実施形態に係る配電系統制御装置１００の構成を図２に示す。

配電系統制御装置１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１０、メモリ１２０、通信装置１３０、記憶装置１４０、入力装置１５０、出力装置１６０、及び記録媒体読取装置１７０を備える。

ＣＰＵ１１０は配電系統制御装置１００の全体の制御を司るもので、記憶装置１４０に記憶された制御プログラム６００をメモリ１２０に読み出して実行することにより、配電系統制御装置１００としての各種機能を実現する。例えば、上限値記憶部、分散型電源情報記憶部、計測データ取得部、第１配電線負荷算出部、第２配電線負荷算出部、融通区間設定部、開閉器制御部が実現される。

記録媒体読取装置１７０は、記録媒体８００に記録されている制御プログラム６００や各種データの読み取りや書き込みを行うための装置である。読み取られた制御プログラム６００やデータはメモリ１２０や記憶装置１４０に格納される。

記録媒体８００としてはフレキシブルディスクや磁気テープ、光磁気ディスク、半導体メモリ等を用いることができる。

入力装置１５０は、オペレータ等による配電系統制御装置１００へのデータ入力等のために用いられる装置でありユーザインタフェースとして機能する。入力装置１５０としては例えばキーボードやマウス等を用いることができる。

出力装置１６０は、情報を外部に出力するための装置でありユーザインタフェースとして機能する。出力装置１６０としては例えばディスプレイやプリンタ等を用いることができる。

通信装置１３０は通信を行うための装置である。通信装置１３０は、例えば遮断器５３０や開閉器３００、連系用開閉器４００から所定時間毎（１時間毎あるいは１０秒毎）に送られてくる計測データを受信する。また、通信装置１３０は、インターネット等の通信網を介して他のコンピュータと通信可能に接続されるようにしても良い。

記憶装置１４０は例えばハードディスク装置により構成される。図３に示すように、記憶装置１４０には制御プログラム６００、上限値テーブル６１０、分散型電源情報テーブル６２０、計測データテーブル６３０が記憶されている。

本実施形態に係る上限値テーブル６１０を図４に示す。上限値テーブル６１０は、配電用変電所５００から第１配電線７００ａ、第２配電線７００ｂへ供給可能な電流の上限値を記憶する。本実施形態では、第１遮断器５３０ａ及び第２遮断器５３０ｂ共に４２０Ａを超える電流が流れるとトリップするため、上限値テーブル６１０には、第１配電線７００ａ、第２配電線７００ｂへ供給可能な電流の上限値として４２０Ａ（アンペア）が設定されている。もちろんこの上限値を、電流から電力に換算して上限値テーブル６１０に記憶しても良い。

次に、分散型電源情報テーブル６２０を図５に示す。分散型電源情報テーブル６２０は、配電系統１０００に設置されている分散型電源２００の発電能力を示す情報と、分散型電源２００が設置されている場所を示す情報と、を含む分散型電源情報を記憶する。

分散型電源情報テーブル６２０は、”識別情報”欄、”発電能力”欄、”設置場所”欄を有する。

”識別情報”欄には、配電系統１０００に設置されている分散型電源２００の識別情報が記憶されている。

”発電能力”欄には、分散型電源２００の発電能力を示す情報が記憶される。分散型電源２００の発電能力としては、例えば、分散型電源２００の定格出力電流値を用いることもできるし、あるいは、直近の所定時間（例えば１時間）における分散型電源２００の出力電流の移動平均値とすることもできる。後者とした場合は、配電系統制御装置１００は、各分散型電源２００から出力電流値を所定時間毎（例えば１０分毎）に取得するように構成される。また分散型電源２００の発電能力を示す情報としては、定格出力電力値あるいは出力電力の移動平均値を用いても良い。

”設置場所”欄には、分散型電源２００が設置されている場所を示す情報が記録される。本実施形態では、分散型電源２００が設置されている配電線７００上の区間を示す情報によって、分散型電源２００の設置位置が特定されている。

次に、計測データテーブル６３０を図６に示す。計測データテーブル６３０は、遮断器５３０、開閉器３００及び連系用開閉器４００からそれぞれ所定時間（第１所定時間あるいは第３所定時間）毎に送信されてくる計測データを、日時情報と対応付けて記憶するテーブルである。なお本実施形態に係る計測データテーブル６３０は、遮断器５３０、開閉器３００及び連系用開閉器４００から取得した計測データをそれぞれ個別のテーブルにおいて日時情報と対応付けて記録している。

また計測データには、電流の他、電圧、力率、電力、断線の有無を示す情報などを含んでも良い。

次に、第１配電線７００ａが事故により停電した場合に、本実施形態に係る配電系統制御装置１００が、第２配電線７００ｂから第１配電線７００ａに電力を融通するための制御を行う際の処理の流れを、図７〜図１３を参照しながら説明する。

本実施形態では、区間Ｓ２において地絡が発生したと仮定する。

まず図７及び図１３に示すように、区間Ｓ２で地絡が発生すると、第１配電線７００ａ上の各開閉器３００（Ｎ１〜Ｎ７）はそれぞれ電路を遮断する。また区間Ｓ３〜Ｓ８に連系している分散型電源２００（Ｇ３〜Ｇ８）が解列する。

そして配電系統制御装置１００は、事故が発生した区間（事故区間）を特定する制御を行う（S1000）。具体的には、配電系統制御装置１００は、第１配電線７００ａ上の各開閉器３００（Ｎ１〜Ｎ７）を制御して、第１配電線７００ａを再閉路、及び再々閉路することにより、区間Ｓ２で事故が発生したことを特定する。

そして配電系統制御装置１００は、区間Ｓ２を第１配電線７００ａから隔離するべく、開閉器３００（Ｎ１）と、開閉器３００（Ｎ２）を切ロック状態に切り替える。

この時点では、第１配電線７００ａの区間Ｓ２〜Ｓ８が停電する。なお図７〜図１１において、配電線７００が破線で示される区間は停電中であることを表す。

次に配電系統制御装置１００は、図８及び図１３に示すように、第２配電線７００ｂから電力の融通を受ける第１配電線７００ａ上の一つ以上の区間から構成される第１電力融通区間を特定し、この第１電力融通区間に電力を融通するように制御を行う（S1010〜S1060）。図８に示す例では、第１電力融通区間は区間Ｓ５〜Ｓ８に設定されるが、以下に具体的に説明する。

まず配電系統制御装置１００は上限値テーブル６１０を参照し、配電用変電所５００から第２配電線７００ｂへ供給可能な電流の上限値を取得する（S1010）。この上限値は４２０Ａ（アンペア）である。

また配電系統制御装置１００は、分散型電源情報テーブル６２０を参照し、第１配電線７００ａに設置されている分散型電源２００の設置場所と発電能力を取得する（S1020）。

そして配電系統制御装置１００は、計測データテーブル６３０を参照し、第２配電線７００ｂに設置されている遮断器５３０ｂ、開閉器３００及び連系用開閉器４００によって計測された最新の計測データを取得し、この計測データを用いて、第２配電線７００ｂの各区間における負荷を求める（S1030）。例えば配電系統制御装置１００は、第２配電線７００ｂ上で隣り合う２つの開閉器３００又は遮断器５３０においてそれぞれ計測された電流値の差分を算出することで、これらの開閉器３００で挟まれる区間で消費される電流値を、その区間における負荷として算出する。

図１に示されているように、区間Ｓ９で消費される電流値は５０Ａ（アンペア）であり、区間Ｓ１０で消費される電流値も５０Ａ（アンペア）であり、区間Ｓ１１で消費される電流値も５０Ａ（アンペア）であり、区間Ｓ１２で消費される電流値も５０Ａ（アンペア）である。

同様に配電系統制御装置１００は、計測データテーブル６３０を参照し、第１配電線７００ａに設置されている遮断器５３０ｂ、開閉器３００及び連系用開閉器４００にて計測された、停電発生前の直近の計測データを取得し、この計測データを用いて、第１配電線７００ａの各区間における停電発生直前の負荷を求める（S1040）。

図１に示されているように、停電直前に区間Ｓ１で消費されていた電流値は５０Ａ（アンペア）であり、区間Ｓ２で消費されていた電流値も５０Ａ（アンペア）であり、区間Ｓ３で消費されていた電流値は２０Ａ（アンペア）であり、区間Ｓ４で消費されていた電流値は２０Ａ（アンペア）であり、区間Ｓ５で消費されていた電流値は１０Ａ（アンペア）であり、区間Ｓ６で消費されていた電流値は２０Ａ（アンペア）であり、区間Ｓ７で消費されていた電流値は２０Ａ（アンペア）であり、区間Ｓ８で消費されていた電流値は１０Ａ（アンペア）である。

そして配電系統制御装置１００は、第２配電線７００ｂの各区間における負荷（消費電流値）の合計と、第１配電線７００ａにおける第１電力融通区間内の各区間における負荷（消費電流値）の合計と、の和が、上限値（４２０Ａ）を超えないように、第１電力融通区間を定める（S1050）。

図８に示す例では、第２遮断器５３０ｂを流すことができる電流の最大値は４２０Ａ（アンペア）であり、第２配電線７００ｂの各区間（Ｓ９〜Ｓ１２）における負荷（電流値）の合計が２００Ａ（アンペア）であるから、第１電力融通区間には、最大で２２０Ａ（アンペア）まで融通することができる。

一方で上述したように、第１配電線７００ａの区間Ｓ１〜Ｓ８では、停電直前にそれぞれ、５０Ａ、５０Ａ、２０Ａ、２０Ａ、１０Ａ、２０Ａ、２０Ａ、１０Ａの電流が消費されていた。

しかしながらここで、配電系統制御装置１００は、分散型電源情報を参照することにより、区間Ｓ３〜Ｓ８には分散型電源２００が設置されていることがわかるから、これらの分散型電源２００から各区間に供給されていた電流値（発電能力）をそれぞれ加えることで、停電直前における第１配電線７００ａの各区間での実負荷、つまり、分散型電源２００が第１配電線７００ａに連系していない場合の第１配電線７００ａの各区間における負荷を求める。

具体的には、配電系統制御装置１００は、第１配電線７００ａの区間Ｓ１〜Ｓ８の実負荷を、それぞれ、５０Ａ、５０Ａ、５０（２０＋３０）Ａ、５０（２０＋３０）Ａ、５０（１０＋４０）Ａ、５０（２０＋３０）Ａ、５０（２０＋３０）Ａ、５０（１０＋４０）Ａと算出する。

そして配電系統制御装置１００は、連系用開閉器４００に接続されている区間Ｓ８から順に第１配電線７００ａの各区間における実負荷を積算していき、この積算値が２２０Ａ（アンペア）を超えずに最大となる時の区間として区間Ｓ８〜Ｓ５までの４つの区間を特定し、これらの区間を第１電力融通区間と定める。

そして配電系統制御装置１００は、第１電力融通区間に第２配電線７００ｂから電力が融通されるように、連系用開閉器４００及び開閉器３００を制御する（S1060）。

具体的には、配電系統制御装置１００は、まず、第１電力融通区間の境界となる開閉器３００（Ｎ４）を切ロックにする。そして配電系統制御装置１００は、連系用開閉器４００（Ｎ８）を投入して、区間Ｓ８に電力を融通する。そして配電系統制御装置１００は、所定時間（第５所定時間。例えば１０秒）後に開閉器３００（Ｎ７）を投入し、区間Ｓ７に電力を融通する。続いて、配電系統制御装置１００は、さらに所定時間（第５所定時間。例えば１０秒）後に開閉器３００（Ｎ６）を投入し、区間Ｓ６に電力を融通する。最後に配電系統制御装置１００は、さらに所定時間（第５所定時間。例えば１０秒）後に開閉器３００（Ｎ５）を投入し、区間Ｓ５に電力を融通する。

このようにして配電系統制御装置１００は、第２配電線７００ｂから第１配電線７００ａに電力を融通する際には、連系用開閉器４００及び第１配電線７００ａ内の各開閉器３００を、連系用開閉器４００から隣接順に、１０秒（第５所定時間）間隔で閉状態に切り替える。

このような態様により、第２配電線７００ｂから第１電力融通区間に電力を融通する際に、配電用変電所５００に生じる負荷（電流）の急激な変動を防止できる。そしてそのため、配電用変電所５００を保護できるとともに、配電系統１０００の安全性及び信頼性を向上させることも可能となる。

このようにして配電系統制御装置１００は、第２配電線７００ｂから第１電力融通区間に電力を融通する。第１電力融通区間に電力が融通されている状態が図８に示されている。

なお図８に示すように、この時点では、第１電力融通区間内に設けられている分散型電源２００（Ｇ８、Ｇ７、Ｇ６、Ｇ５）は第１配電線７００ａに連系していない。通常、分散型電源２００は、低圧の場合は配電線７００が復電してから所定時間（第４所定時間。例えば３分）が経過した後に配電線７００に連系し、高圧の場合は、分散型電源２００に別途の操作指令（コマンド）が出された後に配電線７００に連系するようになっているためである。

逆に言えば、第１電力融通区間に電力が融通された後、第１電力融通区間内に設置されている分散型電源２００（Ｇ８、Ｇ７、Ｇ６、Ｇ５）は、遅れて第１配電線７００ａに連系してくる。そうすると、第１電力融通区間内の各区間（Ｓ８〜Ｓ５）における見かけの負荷が小さくなる。その様子が図９に示されている。

図９に示すように、第１配電線７００ａの区間Ｓ８〜Ｓ５におけるそれぞれの分散型電源２００（Ｇ８〜Ｇ５）が第１配電線７００ａに連系すると、各区間Ｓ８〜Ｓ５における見かけの消費電流がそれぞれ１０Ａ（アンペア）、２０Ａ、２０Ａ、１０Ａに減少する。そして、第２遮断器５３０ｂを通過する電流値が２６０Ａに減少する。そのため、第１電力融通区間内の分散型電源２００が第１配電線７００ａに連系してくる結果、第２配電線７００ｂから電力を融通できる区間を拡大できる可能性がある。

そこで本実施形態に係る配電系統制御装置１００は、分散型電源２００が第１配電線７００ａに連系した後に、分散型電源２００の連系後に計測された計測データを計測データテーブル６３０からさらに取得して、分散型電源２００が第１配電線７００ａに連系している場合における第１電力融通区間内の各区間（Ｓ８〜Ｓ５）における負荷を求める（S1070）。

本実施形態においては、分散型電源２００が第１配電線７００ａに連系している場合における第１電力融通区間内の各区間（Ｓ８〜Ｓ５）における負荷（電流値）は、上述したように、１０Ａ（アンペア）、２０Ａ、２０Ａ、１０Ａであり、合計で６０Ａである。

そして、この電流値を、第２配電線７００ｂの各区間（Ｓ９〜Ｓ１２）を流れる電流値の合計である２００Ａと合算すると２６０Ａになるから、第２遮断器５３０ｂがトリップする電流値である４２０Ａとの差は１６０Ａとなる。

そこで配電系統制御装置１００は、第２配電線７００ｂの各区間における負荷（消費電流値）の合計（２００Ａ）と、第１配電線７００ａにおける上記第１電力融通区間を含む第２電力融通区間内の各区間における負荷（消費電流値）の合計と、の和が、上限値（４２０Ａ）を超えないように、第２電力融通区間を定める（S1080）。

配電系統制御装置１００は、第１電力融通区間を求めた時と同様にして、第２電力融通区間として、区間Ｓ８〜Ｓ３までの６つの区間を第２電力融通区間と定める。

そして配電系統制御装置１００は、第２電力融通区間に第２配電線７００ｂから電力が融通されるように、連系用開閉器４００及び開閉器３００を制御する（S1090）。

具体的には、配電系統制御装置１００は、まず、第２融通区間の境界となる開閉器３００（Ｎ２）を切ロックにする。そして配電系統制御装置１００は、開閉器３００（Ｎ４）を投入し、区間Ｓ４に電力を融通する。続いて、配電系統制御装置１００は、所定時間後（第５所定時間。例えば１０秒）に開閉器３００（Ｎ３）を投入し、区間Ｓ３に電力を融通する。

このようにして配電系統制御装置１００は、第２配電線７００ｂから第２電力融通区間に電力を融通する。第２電力融通区間に電力が融通されている状態が図１０に示されている。

そして区間Ｓ４及び区間Ｓ３に設置されている分散型電源２００（Ｇ４、Ｇ３）が、第２電力融通区間に電力が融通された後に遅れて第１配電線７００ａに連系してくる。その様子が図１１に示されている。

このように、本実施形態に係る配電系統制御装置１００は、第１配電線７００ａが停電した場合に、まず第１電力融通区間を定めて第１配電線７００ａへの電力の融通を行い、その後、第１電力融通区間内に設置されている分散型電源２００が第１電力融通区間に連系した後に、電力の融通を行う区間を第２電力融通区間に拡張するようにしている。

このような態様により、第１配電線７００ａに事故が発生した場合に、停電する区間を減少させ、事故の影響を最小限に抑制することができる。そして需要家への電力安定供給を促進することが可能となる。

なお、第１電力融通区間から第２電力融通区間への電力融通区間の拡張は、なるべく早いタイミングで行われる方が望ましい。そのため、本実施形態に係る配電系統制御装置１００は、以下に記すように、分散型電源２００が第１電力融通区間に連系した後の計測データをいち早く取得するようにしている。

具体的には、配電系統制御装置１００は、第１電力融通区間への電力の融通が開始された後、第１電力融通区間内の分散型電源２００が遅れて第１配電線７００ａに連系してくる際に、第２所定時間（例えば１分）の間だけ、計測データを取得する間隔を通常の第１所定時間（例えば１時間）よりも短い第３所定時間（例えば１０秒）に切り替える。

例えば配電線制御装置１００は、遮断器５３０、開閉器３００及び連系用開閉器４００のそれぞれに対して所定のコマンドを送信し、計測データの計測タイミングを１０秒間隔に切替えさせるとともに、計測データを１０秒間隔で送信させるようにする。あるいは、遮断器５３０、開閉器３００及び連系用開閉器４００に予め、配電線７００の復電後所定時間の間だけ計測データの計測タイミングを１０秒間隔に切り替えるような機能を設けておく。

このような態様により、配電系統制御装置１００は、分散型電源２００が第１電力融通区間に連系した後の計測データをいち早く取得し、第１電力融通区間内の各区間の負荷をいち早く求めることが可能となるため、第２電力融通区間をいち早く定めることが可能となる。つまり配電系統制御装置１００は、第２配電線７００ｂから第１配電線７００ａに電力を融通するための制御をより効率的に行うことが可能になる。

また第２所定時間が経過すると、計測データの取得間隔は再び第１所定時間に戻るため、計測データの量が膨大になりすぎて、これらの計測データの管理負担が増大することを防止することも可能となる。

なお、本実施形態に係る分散型電源２００は、復電後３分すると配電線７００に連系する。そのため本実施形態に係る配電系統制御装置１００は、第１電力融通区間への電力融通開始後、分散型電源２００が配電線７００に連系する３０秒前の２分３０秒（第４所定時間）が経過した時点から、分散型電源２００が配電線７００に連系した３０秒後の３分３０秒が経過するまでの１分（第２所定時間）の間だけ、計測データを取得する間隔を通常の第１所定時間（例えば１時間）よりも短い第３所定時間（例えば１０秒）に切り替える。

このような態様によれば、配電系統制御装置１００は、分散型電源２００が配電線７００に連系する前後における計測データを取得することが可能となる。このため、配電系統制御装置１００は、計測データの値が変化する前後の様子を捉えることで、分散型電源２００が配電線７００に確かに連系したことを把握することが可能になるとともに、分散型電源２００が連系した後の第１電力融通区間の負荷をいち早く知ることが可能となる。

もちろん、計測データの取得間隔を第３所定時間に切り替える期間（第２所定時間）は、上記のように分散型電源２００が配電線７００に連系する時点を挟むような期間としても良いが、分散型電源２００が配電線７００に連系した後に始まる期間であっても良い。

また高圧の場合は、分散型電源２００は、別途の操作指令（コマンド）が出されることにより配電線７００に連系する。この場合は、配電系統制御装置１００は、第１電力融通区間への電力融通開始後、分散型電源２００に対して第１配電線７００ａに連系させるためのコマンドが出された時点から第２所定期間（１分）の間だけ、計測データを取得する間隔を通常の第１所定時間（例えば１時間）よりも短い第３所定時間（例えば１０秒）に切り替える。分散型電源２００に出される上記コマンドは、配電系統制御装置１００が通信装置１３０を介して分散型電源２００に送信するようにしても良いし、別途の不図示の装置が分散型電源２００に送信しても良い。後者の場合、配電系統制御装置１００は、コマンドが出されたことを上記別途の装置から通信装置１３０を介して取得する。

このような態様によれば、分散型電源２００が高圧の場合であっても、分散型電源２００が連系した後の第１電力融通区間の負荷をいち早く知ることが可能となる。

図１２に、第１配電線７００ａ内の第１電力融通区間に電力の融通を開始してから、電力の融通範囲を第２電力融通区間に拡張し、そして第２電力融通区間内の分散型電源２００が第１配電線７００ａに連系するまでの、配電系統１０００における電力の状態を時系列に表した図を示す。

図１２において（Ａ）は、配電系統制御装置１００が、連系用開閉器（Ｎ８）４００、及び第１電力融通区間内の３つの開閉器（Ｎ７、Ｎ６、Ｎ５）３００を、連系用開閉器４００から隣接順に、１０秒間隔で閉状態に切り替えるように制御する際の電力の状態を表している。これにより第２配電線７００ｂから第１電力融通区間内の各区間に電力が段階的に融通される。

また図１２において（Ｂ）は、第１電力融通区間内の分散型電源（Ｇ８、Ｇ７、Ｇ６、Ｇ５）２００が、それぞれ復電後３分が経過してから第１配電線７００ａに連系してくる際の電力の状態を表している。

また図１２において（Ｃ）は、配電系統制御装置１００が、計測データを１０秒間隔（第３所定時間毎）に取得していることを表している。

また図１２において（Ｄ）は、配電系統制御装置１００が、電力の融通区間を第１電力融通区間から第２電力融通区間に拡張するために、各区間の負荷の計算を行っていることを表している。

また図１２において（Ｅ）は、第１電力融通区間には含まれないが第２電力融通区間には含まれる区間（Ｓ４、Ｓ３）内の２つの開閉器（Ｎ４、Ｎ３）３００を、連系用開閉器４００からの隣接順に、１０秒間隔で閉状態に切り替えるように制御する際の電力の状態を表している。これにより第２配電線７００ｂから第２電力融通区間内の各区間に電力が段階的に融通される。

また図１２において（Ｆ）は、第２電力融通区間内の分散型電源（Ｇ４、Ｇ３）２００が、それぞれ復電後３分が経過してから第１配電線７００ａに連系してくる際の電力の状態を表している。

また図１２において（Ｇ）は、配電系統制御装置１００が、計測データを１０秒間隔（第３所定時間毎）に取得していることを表している。

以後、配電系統制御装置１００は、各区間の負荷を再度計算し、電力の融通区間を第２電力融通区間から、第２電力融通区間を含む第３電力融通区間に拡張するようにしても良い。

以上、本実施形態に係る配電系統制御装置１００、配電系統制御装置１００の制御方法及び制御プログラム６００によれば、第１配電線７００ａに事故が発生した場合に、第２配電線７００ｂから第１配電線７００ａの第１電力融通区間に電力を融通できるとともに、分散型電源２００が第１電力融通区間に連系した後の計測データをいち早く取得し、第１電力融通区間内の各区間の負荷をいち早く求めることで、第１電力融通区間を拡張した第２電力融通区間をいち早く定めることが可能となる。

これにより、第２配電線７００ｂから第１配電線７００ａに電力を融通するための制御をより効率的に行うことが可能になる。例えば、いち早く停電する区間を減少させることができるため、事故の影響を最小限に抑制することができ、そして需要家への電力安定供給を促進することが可能となる。

なお上述した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。

１００ 配電系統制御装置
１１０ ＣＰＵ
１２０ メモリ
１３０ 通信装置
１４０ 記憶装置
１５０ 入力装置
１６０ 出力装置
１７０ 記録媒体読取装置
２００ 分散型電源
３００ 開閉器
４００ 連系用開閉器
５００ 配電用変電所
５１０ 変圧器
５２０ 母線
５３０ 遮断器
６００ 制御プログラム
６１０ 上限値テーブル
６２０ 分散型電源情報テーブル
６３０ 計測データテーブル
７００ 配電線
８００ 記録媒体
１０００ 配電系統

Claims (7)

1. 第１配電線及び第２配電線が連系用開閉器を介して接続されて構成される配電系統において前記第１配電線が停電した場合に、前記第２配電線から前記第１配電線に電力を融通するための制御を行う配電系統制御装置であって、
   前記第２配電線へ電力を供給する配電用変電所から前記第２配電線へ供給可能な電流の上限値を記憶する上限値記憶部と、
   前記配電系統に設置されている分散型電源の発電能力を示す情報と、前記分散型電源が設置されている場所を示す情報と、を含む分散型電源情報を記憶する分散型電源情報記憶部と、
   前記配電系統に設置される複数の開閉器及び前記連系用開閉器によって区分されてなる前記配電系統の各区間の消費電流を求めるための計測データを、前記配電系統に設置される複数の計測器から、第１所定時間毎に取得する計測データ取得部と、
   前記第１配電線が停電した場合に、前記計測データを用いて、前記第２配電線の各区間の消費電流を求める第２配電線負荷算出部と、
   前記第１配電線が停電した場合に、前記第１配電線が停電する前の前記計測データと、前記分散型電源情報と、を用いて、前記分散型電源が前記第１配電線に連系していない場合の前記第１配電線の各区間の消費電流を求める第１配電線負荷算出部と、
   前記第１配電線が停電した場合に、前記第２配電線の各区間の消費電流の合計と、前記第２配電線から電力の融通を受ける前記第１配電線における一つ以上の区間から構成される第１電力融通区間内の各区間の、前記分散型電源が連系していない場合の消費電流の合計と、の和が、前記上限値を超えないように、前記第１電力融通区間を設定する融通区間設定部と、
   前記第１電力融通区間に電力が融通されるように、前記複数の開閉器及び前記連系用開閉器を制御する開閉器制御部と、
   を備え、
   前記計測データ取得部は、前記第１電力融通区間への電力の融通が開始された後に、前記第１電力融通区間内に設置されている前記分散型電源が遅れて前記第１配電線に連系してくる際に、第２所定時間の間だけ、前記計測データを取得する間隔を前記第１所定時間よりも短い第３所定時間に切り替える
   ことを特徴とする配電系統制御装置。
2. 請求項１に記載の配電系統制御装置であって、
   前記第１配電線負荷算出部は、さらに、前記分散型電源が前記第１配電線に連系した後に計測された前記計測データを用いて、前記分散型電源が前記第１配電線に連系している場合における前記第１電力融通区間内の各区間の消費電流を求め、
   前記融通区間設定部は、前記第２配電線の各区間の消費電流の合計と、前記第１電力融通区間を含む第２電力融通区間内の各区間の消費電流の合計と、の和が、前記上限値を超えないように、前記第２電力融通区間を設定し、
   前記開閉器制御部は、前記第２電力融通区間に電力が融通されるように、前記複数の開閉器及び前記連系用開閉器を制御する
   ことを特徴とする配電系統制御装置。
3. 請求項１又は２に記載の配電系統制御装置であって、
   前記計測データ取得部は、前記第１電力融通区間への電力の融通が開始された後、第４所定時間が経過した時点から前記第２所定時間の間、前記計測データを取得する間隔を前記第１所定時間から前記第３所定時間に切り替える
   ことを特徴とする配電系統制御装置。
4. 請求項１又は２に記載の配電系統制御装置であって、
   前記計測データ取得部は、前記第１電力融通区間への電力の融通が開始された後、前記分散型電源に対して、前記第１配電線へ連系させるためのコマンドが出された時点から前記第２所定時間の間、前記計測データを取得する間隔を前記第１所定時間から前記第３所定時間に切り替える
   ことを特徴とする配電系統制御装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の配電系統制御装置であって、
   前記開閉器制御部は、前記第２配電線から前記第１配電線に電力を融通する際には、前記連系用開閉器及び前記第１配電線内の前記各開閉器を、前記連系用開閉器からの隣接順に、第５所定時間間隔で閉状態に切り替える
   ことを特徴とする配電系統制御装置。
6. 第１配電線及び第２配電線が連系用開閉器を介して接続されて構成される配電系統において前記第１配電線が停電した場合に、前記第２配電線から前記第１配電線に電力を融通するための制御を行う配電系統制御装置の制御方法であって、
   前記配電系統制御装置は、前記第２配電線へ電力を供給する配電用変電所から前記第２配電線へ供給可能な電流の上限値を記憶し、
   前記配電系統制御装置は、前記配電系統に設置されている分散型電源の発電能力を示す情報と、前記分散型電源が設置されている場所を示す情報と、を含む分散型電源情報を記憶し、
   前記配電系統制御装置は、前記配電系統に設置される複数の開閉器及び前記連系用開閉器によって区分されてなる前記配電系統の各区間の消費電流を求めるための計測データを、前記配電系統に設置される複数の計測器から、第１所定時間毎に取得し、
   前記配電系統制御装置は、前記第１配電線が停電した場合に、前記計測データを用いて、前記第２配電線の各区間の消費電流を求め、
   前記配電系統制御装置は、前記第１配電線が停電した場合に、前記第１配電線が停電する前の前記計測データと、前記分散型電源情報と、を用いて、前記分散型電源が前記第１配電線に連系していない場合の前記第１配電線の各区間の消費電流を求め、
   前記配電系統制御装置は、前記第１配電線が停電した場合に、前記第２配電線の各区間の消費電流の合計と、前記第２配電線から電力の融通を受ける前記第１配電線における一つ以上の区間から構成される第１電力融通区間内の各区間の、前記分散型電源が連系していない場合の消費電流の合計と、の和が、前記上限値を超えないように、前記第１電力融通区間を設定し、
   前記配電系統制御装置は、前記第１電力融通区間に電力が融通されるように、前記複数の開閉器及び前記連系用開閉器を制御し、
   前記配電系統制御装置は、前記第１電力融通区間への電力の融通が開始された後に、前記第１電力融通区間内に設置されている前記分散型電源が遅れて前記第１配電線に連系してくる際に、第２所定時間の間だけ、前記計測データを取得する間隔を前記第１所定時間よりも短い第３所定時間に切り替える
   ことを特徴とする配電系統制御装置の制御方法。
7. 第１配電線及び第２配電線が連系用開閉器を介して接続されて構成される配電系統において前記第１配電線が停電した場合に、前記第２配電線から前記第１配電線に電力を融通するための制御を行う配電系統制御装置に、
   前記第２配電線へ電力を供給する配電用変電所から前記第２配電線へ供給可能な電流の上限値を記憶する手順と、
   前記配電系統に設置されている分散型電源の発電能力を示す情報と、前記分散型電源が設置されている場所を示す情報と、を含む分散型電源情報を記憶する手順と、
   前記配電系統に設置される複数の開閉器及び前記連系用開閉器によって区分されてなる前記配電系統の各区間の消費電流を求めるための計測データを、前記配電系統に設置される複数の計測器から、第１所定時間毎に取得する手順と、
   前記第１配電線が停電した場合に、前記計測データを用いて、前記第２配電線の各区間の消費電流を求める手順と、
   前記第１配電線が停電した場合に、前記第１配電線が停電する前の前記計測データと、前記分散型電源情報と、を用いて、前記分散型電源が前記第１配電線に連系していない場合の前記第１配電線の各区間の消費電流を求める手順と、
   前記第１配電線が停電した場合に、前記第２配電線の各区間の消費電流の合計と、前記第２配電線から電力の融通を受ける前記第１配電線における一つ以上の区間から構成される第１電力融通区間内の各区間の、前記分散型電源が連系していない場合の消費電流の合計と、の和が、前記上限値を超えないように、前記第１電力融通区間を設定する手順と、
   前記第１電力融通区間に電力が融通されるように、前記複数の開閉器及び前記連系用開閉器を制御する手順と、
   前記第１電力融通区間への電力の融通が開始された後に、前記第１電力融通区間内に設置されている前記分散型電源が遅れて前記第１配電線に連系してくる際に、第２所定時間の間だけ、前記計測データを取得する間隔を前記第１所定時間よりも短い第３所定時間に切り替える手順と、
   を実行させるためのプログラム。

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