JP6874242B1 - 配電用変電所 - Google Patents

Abstract

【課題】 多くの経営課題や技術的課題に直面している電力会社にとって有益なソリューションを提供する。
【解決手段】 変電しつつ電力の需要施設に向けて配電する配電用変電所において、主変圧器２の二次側の配電線５上に設けられた逆潮流電力検出器６が逆潮流電力を検出すると、給電開始制御部８１は、マシン用遮断器７０１及びマシン用変圧器７０２を介して配電線５と並列に設けられた複数のブロックチェーンマイニングマシン７に対し、逆潮流電力検出器６が逆潮流電力を検出しなくなるまで順次電力供給を開始する制御を行う。配電線５上に設けられた配電線電力計５１が計測した逆潮流電力が所定値以下になった際、給電停止制御部８２がブロックチェーンマイニングマシン７への給電を停止する。
【選択図】 図２

Description

この出願の発明は、発電所から各所に電力を供給する送配電の技術に関するものであり、特に配電用変電所の技術に関するものである。

現在、電力業界は大きな変化の波に揉まれている。規制緩和の流れを受け、電力自由化、送配電分離といった競争原理を導入する一連の改革が推し進められてきており、多くの新規事業者が電力業界に参入している。それと並行して、地球温暖化を背景に再生可能エネルギーへの転換が強く叫ばれており、太陽光発電や風力発電といった種々の自然エネルギー発電が実用化され、国による買い取り制度も相まって、普及に拍車がかかっている。
大震災との関連では、原発の廃炉にかかる多大な費用が長期間に亘って重くのしかかることが確実であるし、これまで以上に震災に強い施設の整備や施設の老朽化に対する対処も必要になってきており、業界全体としては今後ともコストは増加し続けることは明白である。

特開２０１６−２０８７７４号公報 特開２０１８−２０７５６２号公報

「バンク逆潮流の制限の緩和について」https://www.meti.go.jp/shingikai/sankoshin/hoan_shohi/denryoku_anzen/pdf/002_08_00.pdf

その一方、省エネ意識の高まりや省エネ機器の普及により電力需要は低減傾向である。つまり、電力会社は、需要が減っていくにもかかわらずコストが増加し続け、且つ多くの新規参入業者との競争に直面したり、国による買取制度に対応したりしなければならず、経営環境は益々厳しくなっていくものと予想される。

技術的な観点での課題として、再生可能エネルギーを産み出す自家発電施設からの逆潮流の問題が挙げられる（非特許文献１）。太陽光発電等の自家発電施設は、作った電力を自家消費するのに加え、余剰電力を電力会社に販売する。この際、余剰電力は、自家発電施設のある施設への配電線を通して逆潮流する。逆潮流する電力は、通常、他の施設への給電に回されるが、配電を行う変電所（配電用変電所）を超えて逆潮流電力が上流側に流れると、変圧器や各種機器の事故が生じ易い。このため、ＯＶＧＲ（地絡過電圧リレー）を設置したり（非特許文献１）、他のバンクにシフトする操作が行われたりしている（特許文献１及び特許文献２）。

本願の発明者は、このように多くの経営課題や技術的課題に直面している電力会社にとって有益なソリューションを提供すべく鋭意検討を行い、本願発明を想到するに至った。したがって、本願発明は、多くの経営課題に直面している電力会社にとって有益なソリューションを提供することを解決課題としている。

上記課題を解決するため、本願発明は、主変圧器を備え、変電しつつ電力の需要施設に向けて配電線を通して配電する配電用変電所の発明である。この配電用変電所において、主変圧器の二次側には、ブロックチェーンマイニングマシンと、配電線を通して逆潮流してきた電力を検出する逆潮流電力検出器が設けられている。また、主変圧器の二次側において、逆潮流電力検出器の位置よりも下流側の分岐点から分岐して給電線が設けられており、この給電線によりブロックチェーンマイニングマシンが配電線とは並列に主変圧器に対して接続されている。
分岐点とブロックチェーンマイニングマシンとを接続した給電線上には、マシン遮断器及びマシン用変圧器が直列に設けられている。
逆潮流電力検出器が逆潮流電力を検出した際、マシン用遮断器を閉にしてマシン用変圧器を介してブロックチェーンマイニングマシンに電力を供給する給電開始制御部を含む給電制御ユニットが設けられている。
ブロックチェーンマイニングマシン、及び分岐点とブロックチェーンマイニングマシンとを接続した給電線は、配電用変電所内に設けられている。
また、上記課題を解決するため、配電用変電所は、ブロックチェーンマイニングマシンが複数設けられており、給電開始制御部は、逆潮流電力検出器が逆潮流電力を検出しなくなるまで各ブロックチェーンマイニングマシンに対して電力の供給を順次開始する制御部であるという構成を持ち得る。
また、上記課題を解決するため、配電用変電所は、分岐点よりも下流側の配電線上に、逆潮流電力を検出するサブ検出器が設けられており、給電制御ユニットは、ブロックチェーンマイニングマシンへの給電を開始した後、サブ検出器が逆潮流電力を検出しなくなった場合、ブロックチェーンマイニングマシンへの給電を停止する給電停止制御部を含んでいるという構成を持ち得る。
また、上記課題を解決するため、配電用変電所は、
分岐点よりも下流側の前記配電線上には、逆潮流電力の計測が可能な配電線電力計が設けられており、
ブロックチェーンマイニングマシンは複数設けられていて、複数個のブロックチェーンマイニングマシンから成るユニットが複数設けられており、
給電制御ユニットは、ブロックチェーンマイニングマシンの各ユニットへの給電を開始した後、配電線電力計が計測した逆潮流電力が所定値より小さい場合にその小ささに応じた数のブロックチェーンマイニングマシンのユニットへの給電を停止する給電停止制御部を含んでおり、
所定値とは、ブロックチェーンマイニングマシンのユニット１個分の消費電力にマージンの電力を加えた電力を停止単位電力ｐとし、給電しているブロックチェーンマイニングマシンのユニットの数をＮとしたときの（Ｎ−１）ｐであるという構成を持ち得る。
また、上記課題を解決するため、配電用変電所は、
給電開始制御部が、逆潮流電力検出器が逆潮流電力を検出しなくなるまでブロックチェーンマイニングマシンの各ユニットに対して電力の供給を順次開始する制御部であり、
給電停止制御部は、給電開始制御部による給電の開始が遅いユニットの順に給電を停止する制御部であるという構成を持ち得る。
また、上記課題を解決するため、配電用変電所は、配電線及びブロックチェーンマイニングマシンと並列に蓄電器が設けられており、逆潮流電力検出器が逆潮流電力を検出した際、給電制御ユニットに対して給電開始の信号を送信するか又は蓄電器への蓄電を行うかを選択する変配電制御部を備えているという構成を持ち得る。
また、上記課題を解決するため、配電用変電所は、
主変圧器が第一の主変圧器として第一のバンクに設けられており、
第二のバンクの主変圧器として第二の主変圧器が設けられていて、第二の主変圧器の二次側には別の配電線が接続されており、
第一の主変圧器の二次側は連絡母線により第二の主変圧器の二次側に接続されており、
連絡母線にはバンク遮断器が設けられており、逆潮流電力検出器が逆潮流電力を検出した際、給電制御ユニットに対してブロックチェーンマイニングマシンへの給電開始の信号を送信するか又はバンク遮断器を閉にしてバンクシフトを行うかを選択する変配電制御部を備えているという構成を持ち得る。
また、上記課題を解決するため、配電用変電所は、給電制御ユニットに給電開始の信号を送信するか又はバンク遮断器を閉にしてバンクシフトを行うかの条件を設定した設定部を前記変配電制御部は備えており、変配電制御部は、設定部に設定された条件に従っていずれかを行う制御部であるという構成を持ち得る。
また、上記課題を解決するため、配電用変電所は、配電線及びブロックチェーンマイニングマシンと並列に蓄電器が設けられており、変配電制御部は、逆潮流電力検出器が逆潮流電力を検出した際、給電制御ユニットに対して給電開始の信号を送信するか、バンク遮断器を閉にして逆潮流電力を前記第二の主変圧器の二次側の別の配電線に供給するバンクシフトを行うか、又は蓄電器への蓄電を行うかを選択する制御部であるという構成を持ち得る。

以下に説明する通り、この出願の発明に係る配電用変電所によれば、主変圧器の二次側に設けられた逆潮流電力検出器が逆潮流電力を検出して給電制御ユニットがマイニングマシンに電力を供給するので、主変圧器を通して一次側にまで逆潮流電力が流れるのが防止される。このため、機器の損傷や事故が防止される。その上、マイニングマシンの稼働によりブロックチェーンマイニングが行われるので、マイニング報酬が期待でき、逆潮流電力の技術的課題を克服することに加え、電力会社の経営基盤を強固にすることにも貢献できる。
また、ブロックチェーンマイニングマシンが複数設けられていて、逆潮流電力検出器が逆潮流電力を検出しなくなるまで給電開始制御部が各ブロックチェーンマイニングマシンに対して電力の供給を順次開始させる制御部であると、生じている逆潮流電力に応じた台数のブロックチェーンマイニングマシンを稼働させるのが容易となり、無駄な稼働を防止することができる。
また、分岐点よりも下流側の配電線上に、逆潮流電力を検出するサブ検出器が設けられているか又は逆潮流電力の計測が可能な配電線電力計が設けられていると、ブロックチェーンマイニングマシンへの給電を開始した後、逆潮流電力が無くなったか又は小さくなった場合にそれに応じてブロックチェーンマイニングマシンへの給電を停止することができ、この点でマイニングマシンの無駄な稼働を防止することができる。
また、給電開始制御による給電の開始が遅いブロックチェーンマイニングマシンの順に給電を停止するようにすると、マイニング処理をより効率良く行うことができるようになる。
また、逆潮流電力検出器が逆潮流電力を検出した際、給電制御ユニットに対して給電開始の信号を送信するか又は蓄電器への蓄電を行うかを選択する変配電制御部を備えていると、マイニング報酬に応じて余剰電力の扱いをより合理的にすることができる。
また、逆潮流電力検出器が逆潮流電力を検出した際、給電制御ユニットに対して給電開始の信号を送信するか又はバンク遮断器を閉にしてバンクシフトを行うかを選択する変配電制御部を備えていると、マイニング報酬に応じて余剰電力の扱いをより合理的にすることができる。

実施形態における送配電系統の概略図である。 実施形態の配電用変電所の概略図である。 第二の実施形態の配電用変電所の概略図である。 第三の実施形態の変電用配電所の概略図である。

次に、この出願の発明を実施するための形態（実施形態）について説明する。
図１は、実施形態における送配電系統の概略図である。
周知のように、火力発電所等の大規模発電所で作られた電力は、超高圧変電所（図示略）、一次変電所等の変電所で低圧に順次変電され、最終的に配電用変電所で変電、配電が行われて各一般需要者（住宅、小規模工場等）に供給される。配電用変電所から配電線を通して送電される際の電圧は６６００Ｖであり、柱状変圧器等により需要施設での受電電圧１００Ｖ又は２００Ｖに変換されて供給される。配電線は、図１に示すように次々に枝分かれして各需要施設に配電を行う。実施形態の配電用変電所も、このように変電しつつ電力の需要施設に向けて各配電線を通して配電する変電所である。

図２は、実施形態の配電用変電所の概略図である。
図２に示すように、配電用変電所は、変配電制御部１や主変圧器２等を備えている。主変圧器２の一次側には一次側遮断器３が設けられており、主変圧器２の二次側には二次側遮断器４を介して配電線５が接続されている。配電線５は三相交流線であり、二次側の電圧は通常６６００Ｖである。この他、不図示の断路器等が設けられている。

変配電制御部１は、主変圧器２のタップ制御等の各種制御を行う制御部である。実施形態の配電用変電所は、有人の場合もあるし無人の場合もある。有人の場合には、変配電制御部１は、作業員が常駐する制御室に配備された制御盤である。無人の場合には、制御室に設けられているものの、不図示の中央制御部から通信回線を介して遠隔操作される。

実施形態の配電用変電所において、配電線５上には自家発電所が設けられている。したがって、電力の逆潮流があり得る。このため、配電用変電所内において逆潮流電力検出器６が設けられている。逆潮流電力検出器６は、電流センサＣＴである。

実施形態の配電用変電所は、従来にないユニークな設備としてブロックチェーンマイニングマシン（以下、単にマイニングマシンという。）７を備えている。この実施形態では、複数のマイニングマシン７が設けられており、複数のマイニングマシン７は、１又は２以上のマイニングマシン７から成るグループ（以下、マシンユニットと呼ぶ。）７ａ〜７ｄに区分けされている。この例では四つのマシンユニット７ａ〜７ｄが設けられているが、これより多い数のマシンユニットが設けられる場合もあるし、少ない数のマシンユニットが設けられる場合もある。
マイニングマシン７としては、汎用機や専用機が知られているが、種々のものが市販されており、適宜選択して使用することができる。例えば、ＧＰＵを使用した汎用コンピュータにマイニング用ソフトウェアをインストールしたものや、ＡＳＩＣを搭載したマイニング専用機等を使用することができる。

図２に示すように、マイニングマシン７群は、主変圧器２の二次側において、配電線５と並列の関係になるように主変圧器２に対して接続されている。マイニングマシン７群に対する給電線（以下、マシン給電線）７０は、配電線５から分岐する形で設けられている。以下、この分岐点をマシン分岐点という。マシン分岐点から延びるマシン給電線７０上には、マシン用変圧器７０１が設けられており、マシン用遮断器としてメイン遮断器７０２が設けられている。また、各マシンユニット７ａ〜７ｄ内の各マイニングマシン７は、各サブ給電線で給電されており、各サブ給電線上には別のマシン用遮断器として第一から 第四のサブ遮断器７１ａ〜７１ｄが設けられている。

マシン用変圧器７０１は、主変圧器２の二次側の電圧をさらに変圧するものであり、各マイニングマシン７の定格電圧に応じた電圧に変換するものである。マイニングマシン７の定格電圧は１００Ｖの場合が多いので、通常は柱状変圧器と同様のものがマシン用変圧器７０１として使用される。尚、図２に示すように、マシン分岐点よりも下流側の配電線５上には、逆潮流電力の計測が可能な電力計（以下、配電線電力計）５１が設けられている。

実施形態の配電用変電所は、各マイニングマシン７への電力供給を制御するものとして、給電制御ユニット８を備えている。図２に示すように、給電制御ユニット８は、メイン遮断器７０１やサブ遮断器７１ａ〜７１ｄの制御が可能となっている。図示略であるが、給電制御ユニット８は、同様にマシン用変圧器７０１で変圧された１００Ｖの電源電圧が供給されるようになっている。

逆潮流電力検出器６は、給電制御ユニット８に対して接続されており、逆潮流電力の検出結果が給電制御ユニット８に入力されるようになっている。給電制御ユニット８は、各マシンユニット７ａ〜７ｄへの給電開始の制御を行う給電開始制御部８１と、各マシンユニット７ａ〜７ｄへの給電停止の制御を行う給電停止制御部８２とを含んでいる。給電制御ユニット８は、論理素子を組み合わせた電子回路（ハードウェア）で構成することも可能であるし、メモリに実装されたプログラムをプロセッサで実行するようにしてソフトウェア的に構成することも可能である。

まず、給電開始制御部８１について具体的に説明すると、メイン遮断器７０２は基本的には常時閉の状態である。給電開始制御部８１は、順潮流から逆潮流に切り替わって逆潮流電力が最初に検出されると、第一のサブ遮断器７ａを開から閉にする。これにより、第一のマシンユニット７ａに電力が供給される。
第一のマシンユニット７ａ〜７ｄへの電力により、主変圧器２に向かう逆潮流電力は低下する。所定のタイムラグの後、逆潮流電力検出器６において引き続き逆潮流電力が検出されている場合、給電開始制御部８１は第二のサブ遮断器７１ｂを閉にする。これにより、第二のマシンユニット７ｂに電力が供給される。所定のタイムラグとは、第一のマシンユニット７ａが稼働を開始して定常的に電力が消費されるまでの時間であり、数秒から十数秒程度である。

主変圧器２に向かう逆潮流電力は第二のマシンユニット７ｂへの給電開始により低下するが、所定のタイムラグの後も逆潮流電力検出器６において引き続き逆潮流電力が検出されている場合、給電開始制御部８１は第三のサブ遮断器７１ｃを閉にする。これにより、第三のマシンユニット７ｃに電力が供給される。
さらに、所定のタイムラグの後も逆潮流電力検出器６において引き続き逆潮流電力が検出されている場合、給電開始制御部８１は第四のサブ遮断器７１ｄを開にする。これにより、第四のマシンユニット７ｄに電力が供給される。

このように、逆潮流電力が解消されるかどうかをモニタしながら、解消されていない場合には給電開始制御部８１は順次マシンユニット７ａ〜７ｄに給電を開始する。そして、最後のマシンユニット７ｄへの給電を開始した後も逆潮流電力が逆潮流電力検出器６により検出されている場合、給電開始制御部８１はエラー出力をするよう構成されている。

給電開始制御部８１が最初に第一のマシンユニット７ａ〜７ｄへの給電を開始すると、給電停止制御部８２が動作を開始する。給電停止制御部８２は、配電線電力計５１からの信号により、配電線５における逆潮流電力の大きさ（即ち電力の潮流向きと電力値）を取得する。そして、逆潮流電力の大きさが所定値以下であるかどうか判断する。

この実施形態では、給電停止制御を実行するための概念として、停止単位電力というものが導入されている。停止単位電力は、マシンユニット１個分の消費電力＋マージンの電力の大きさの電力である。
給電停止制御部８２は、配電線電力計５１が計測した逆潮流電力の大きさと、その時点で電力供給しているマシンユニット７ａ〜７ｄの数に応じて給電停止制御を適宜行う。即ち、稼働している（給電している）マシンユニット７ａ〜７ｄの数をＮ、停止単位電力をｐとした場合、給電停止制御部８２は、逆潮流電力の大きさが（Ｎ−１）ｐより小さい場合、給電停止制御を行う。

より具体的に説明すると、例えば、逆潮流電力が停止単位電力１個分より小さく、その時点で２個のマシンユニット７ａ，７ｂに対して電力を供給している場合、最後に電力の供給を開始した２番目のマシンユニット７ｂのサブ遮断器（第二のサブ遮断器７１ｂ）を 開にして電力供給を停止する。また、逆潮流電力が停止単位電力２個分より小さく、その時点で３個のマシンユニット７ａ〜７ｃに対して電力を供給している場合、最後に電力の供給を開始した３番目のマシンユニット７ｃのサブ遮断器（第三のサブ遮断器７１ｃ）を 開にして電力供給を停止する。また、逆潮流電力が停止単位電力３個分より小さく、その時点で４個のマシンユニット７ａ〜７ｄに対して電力を供給している場合、最後に電力の供給を開始した４番目のマシンユニット７ｄのサブ遮断器（第四のサブ遮断器７１ｄ）を 開にして電力供給を停止する。

尚、例えば逆潮流電力が停止単位電力２個分より小さく、その時点で４個のマシンユニット７ａ〜７ｄに対して電力を供給している場合、第四のサブ遮断器７１ｄと第三のサブ遮断器７１ｃとを開にし、第四のマシンユニット７ｄと第三のマシンユニット７ｃへの各電力供給を停止する。また、逆潮流電力が解消し、順潮流電力となった場合、給電停止制御部８２は、全てのサブ遮断器７１ａ〜７１ｄを開にして全てのマシンユニット７ａ〜７ｄへの給電を停止する。

このようにして、稼働しているマシンユニット７ａ〜７ｄの数と生じている逆潮流電力の量に応じて、給電開始が遅いマシンユニット７ａ〜７ｄの順に給電を停止する。給電停止ユニットは、このような制御が行われるようハードウェア的に又はソフトウェア的に構成されている。
尚、給電開始制御部８１においてエラー出力がされた場合の制御については、適宜の構成とすることができる。例えば、主変圧器２の二次側に各配電線５と並列に蓄電器を設けておき、エラー出力がされた場合にはそこに電力を流して蓄電させる構成とすることができる。

また、各マシンユニット７ａ〜７ｄ内の各マイニングマシン７はethernet接続されており、ルーター７２を介してＬＡＮを形成している。そして、各マイニングマシン７は、ルーター７２経由でインターネットに接続されている。また、各マイニングマシン７によるマイニング処理を分散処理として行わせるための統括マシン７３が設けられている。統括マシン７３は、汎用のＰＣ又はワークステーションが使用されるか、又は専用のマイニングマシンが使用される。統括マシン７３には、分散処理のためのプログラムが実装されている。尚、統括マシン７３は常時電力が供給されており、インターネットに対して常時接続されている。

このような実施形態の配電用変電所の動作について、以下に説明する。
実施形態の配電用変電所も、送配電系統の動作としては、通常の配電用変電所と同様に動作する。即ち、火力発電所等の大規模発電所で作られた電力は、一次変電所、二次変電所等を経て実施形態の配電用変電所に送られる。配電用変電所において、主変圧器２はこれを受電して配電用の電圧（６６００Ｖ）に変圧し、配電線５を通して配電する。変配電制御部１は、有人の場合には作業員の操作により、無人の場合には通信回線を介した遠隔操作により変配電に必要な各種制御を行う。

一方、配電線５上のいずれかの需要施設は、自家発電所を有しており自家発電が行われている。自家発電所で作られた電力は、当該需要施設で消費されるほか、余剰電力がある場合には配電線５を通して配電用変電所に向けて送られる。即ち、逆潮流される。配電線５上に独立した（需要施設に設けられたものではない）小規模の発電所があり、それが配電線５に接続されている場合もある。この場合も、逆潮流電力が生じ得る。
逆潮流電力検出器６は、線路を流れる電流の向きと大きさを検出して給電制御ユニット８に送信する。また、配電線電力計５１は、配電線５を通して送られる電力を計測して給電制御ユニット８に送信する。

逆潮流電力検出器６が逆潮流電力を検出してそれが給電制御ユニット８に送信されると、給電開始制御部８１が動作し、逆潮流電力検出器６が逆潮流電力を検出しなくなるまでサブ遮断器７１ａ〜７１ｄを順次閉にする。それとともに、給電停止制御部８２が動作を開始し、配電線電力計５１から送られる電力の潮流の向きとその大きさを監視する。そして、電力供給しているマシンユニット７ａ〜７ｄの数と逆潮流電力の大きさに応じて、電力供給開始が遅い方から順にマシンユニット７ａ〜７ｄへの電力供給を停止する。
全てマシンユニット７ａ〜７ｄへの電力供給が停止されると、給電開始制御部８１も給電停止制御部８２も初期状態に戻る。そして、逆潮流電力検出器６が逆潮流電力を再び検出すると、上記動作を繰り返す。尚、給電開始制御部８１においてエラー出力がされた場合、不図示の蓄電器への給電を開始する等の適宜の措置が取られる。

上記構成及び動作に係る実施形態の変電用発電所によれば、主変圧器２の二次側において逆潮流電力検出器６が逆潮流を検出して給電制御ユニット８がマシンユニット７ａ〜７ｄに電力を供給するので、主変圧器２を通して一次側にまで逆潮流電力が流れるのが防止される。このため、機器の損傷や事故が防止される。

その上、マシンユニット７ａ〜７ｄの稼働によりブロックチェーンマイニングが行われるので、マイニング報酬が期待できる。周知のように、マイニングマシン７の稼働に非常に大きな消費電力を要する。実施形態では、電力の調達コストが安い配電用発電所においてマイニングマシン７が稼働するので、より多くのマイニングマシン７を同時稼働させることができ、マイニング（ブロックチェーンの検証）の競争に勝って報酬を得る確率が高まる。実施形態の構成は、この点においても優位性を持っている。

このような実施形態の配電用変電所は、電力会社にとって逆潮流電力の技術的課題を克服することに加え、配電用変電所が収益を産み出す場（プロフィットセンター）となるので、電力会社の経営基盤を強固にすることができ、一石二鳥的な有意義なソリューションをもたらす。

次に、第二の実施形態の配電用変電所について説明する。
図３は、第二の実施形態の配電用変電所の概略図である。第二の実施形態においても、主変圧器２の二次側には、配電線５と並列に複数のマシンユニット７ａ〜７ｄが設けられており、給電制御ユニット８が各マシンユニット７ａ〜７ｄへの給電を制御するようになっている。
第二の実施形態が第一の実施形態と異なるのは、逆潮流電力検出器６が逆潮流電力を検出した際、マシンユニット７ａ〜７ｄへの給電開始かバンクシフトかを選択できるようになっている点である。

具体的に説明すると、第二の実施形態の配電用変電所は、第一の主変圧器２を備える第一のバンク２０と、第二の主変圧器２０１を備える第二のバンク２００とを有している。 図３に示すように、第二の主変圧器２０１の二次側には、別の配電線（符合省略）が接続 されている。この例では、各バンク２０，２００は１個の主変圧器２，２０１を備えているが、二以上の主変圧器を備えたバンクもあり得る。第一の主変圧器２と第二の主変圧器２０１とは、連絡母線９で接続されている。連絡母線９上には、連絡母線遮断器９１が設けられている。

変配電制御部１は、この実施形態では、各バンク内の主変圧器２，２０１の制御（タップ切り換え等）やバンクシフトの制御を行うことが可能となっている。同様に、有人の場合には作業員の操作により、無人の場合には中央制御部からの遠隔操作により変配電制御部１が動作し、各種の制御が行われる。
変配電制御部１は、バンク間で系統のシフト（バンクシフト）を行うものとなっている。この際、逆潮流電力検出器６が逆潮流電力を検出した際、バンクシフトを行うのか、マシンユニット７ａ〜７ｄへの給電を行うのかが選択される。

より具体的に説明すると、変配電制御部１は、各主変圧器２に加え、給電制御ユニット８にも制御信号を送るものとなっている。変配電制御部１は、逆潮流電力が発生した際にバンクシフトを行うのかマシンユニット７ａ〜７ｄへの給電を行うのかを選択した設定部１１を備えている。設定部１１は、例えば、どちらの選択を行うのかの情報を記憶した記憶部であり、外部からの入力で情報の更新が可能とされる。もしくは、作業員が操作可能な切り替えスイッチであり、切り換えスイッチの状態が設定状態である構成もあり得る。変配電制御部１は、逆潮流電力検出器６が逆潮流電力を検出した際、設定部１１での設定に従い、バンクシフト又はマシンユニット７ａ〜７ｄへの給電のいずれかを行うよう構成されている。マシンユニット７ａ〜７ｄへの給電を行う場合、給電制御ユニット８にその旨の制御信号を送信する。

給電制御ユニット８による給電制御については、給電開始の信号が変配電制御部１から送られることを除き、第一の実施形態と同様である。バンクシフトについては、例えば特許文献１又は特許文献２に開示されている構成を採用することができるので、詳細な説明は割愛する。
第二の実施形態によれば、逆潮流電力があった場合にバンクシフトを行うのかマイニングマシン７の稼働を行うのかを設定部１１で設定して選択することができるので、逆潮流電力があった場合の対応をより合理的にすることができる。

即ち、自家発電による電力を電力会社が買う際の価格は大きな変動がないのに対し、マイニング報酬の額は仮想通貨等の価値の変動により大きく変動し得る。したがって、買電の価格に対してマイニング報酬の額が十分に大きい場合、マシンユニット７ａ〜７ｄへの給電が選択される。逆に、仮想通貨の下落等によりマイニング報酬が買電の価格に対して小さく、マイニングマシン７を動かすよりは再販売（他の需要施設への売電）に回した方が良いと判断される場合にはバンクシフトが選択される。このように、その時々に応じて合理的な選択が行えるので、電力会社の経営基盤を強化する効果がより高くなる。

次に、第三の実施形態の配電用変電所について説明する。図４は、第三の実施形態の変電用配電所の概略図である。
この実施形態の変電用配電所は、余剰電力を蓄える蓄電器１００を備えている。図４に示すように、蓄電器１００は、主変圧器２の二次側において、配電線５及びマシンユニット７ａ〜７ｄと並列に設けられている。蓄電器１００への線路には、蓄電器用遮断器１０１と蓄電器用変圧器１０２とが設けられている。

給電制御ユニット８は、変配電制御部１からの信号に従い、メイン遮断器７０２と蓄電器用遮断器１０１を選択的に閉にできるようになっている。即ち、変配電制御部１は、逆潮流電力が検出された際に余剰電力をマシンユニット７ａ〜７ｄの稼働に使うのか、蓄電器１００に蓄電するのかを選択する制御信号を予め給電制御ユニット８に送信するものとなっている。給電制御ユニット８の給電開始制御部８１は、逆潮流電力検出器６が逆潮流電力を選択した際、この制御信号に従ってメイン遮断器７０２を閉にするか、蓄電器用遮断器１０１を閉にするかを選択するものとなっている。

給電停止制御部８２の構成及び動作は、第一の実施形態と基本的に同様である。但し、蓄電器１００が選択された場合（蓄電器用遮断器１０１が閉の場合）、給電停止制御部８２は、配電線電力計５１において逆潮流電力がゼロになった時点で蓄電器用遮断器１０１を開にする。
尚、マシンユニット７ａ〜７ｄの稼働か蓄電かの選択は、逆潮流電力が発生した際に給電制御ユニット８が変配電制御部１に照会して信号を取得する構成であっても良いし、給電制御ユニット８に条件設定部を設けて選択を行う構成であっても良い。
また、蓄電器用変圧器１０２は、マシン用変圧器７０１と共通のものとすることができる。この場合、変圧器は、メイン遮断器７０２及び蓄電器用遮断器１０１よりも上流側に設けられる。

図３の第二の実施形態においても、蓄電器を設けておき、選択的に蓄電する構成が採用できる。この場合、変配電制御部１は、逆潮流電力を検出した際、マシンユニット７ａ〜７ｄへの給電を行うか、バンクシフトを行うのか、蓄電器への蓄電を行うかの制御信号を予め又は逆潮流電力発生の際に給電制御ユニット８に送信する構成が採用される。
尚、第二の実施形態において、バンクシフトを行いつつマシンユニット７ａ〜７ｄへの給電も行う構成が採用されることがある。即ち、逆潮流している電力の一部を他のバンクに回すととともに残りをマシンユニット７ａ〜７ｄに供給する構成が採用されることもある。

また、本願発明の範囲からは外れるが、同様の構成を配電用変電所よりも上流の変電所において採用することもできる。例えば二次変電所から直接配電されている大口需要の施設（大規模工場等）があり、そこにも自家発電設備が設けられているとする。この場合、その自家発電施設からの逆潮流電力があり得るから、二次変電所において同様にマイニングマシンを設け、逆潮流電力を消費するよう構成することができる。但し、この場合、二次変電所の二次側の電圧は３３〜２２ｋＶ（特高）なので、これを１００Ｖまで変圧する必要がある。したがって、配電用変電所に設けるよりは大がかりな追加の変電設備が必要なる。つまり、配電用変電所にマイニングマシンを設けて逆潮流電力を消費する構成は、逆潮流電力が最初に到達する変電所において（逆潮流電力にとっての下流側の最初の変電所で）それを消費するという意義と、マイニングマシン用の電圧に変換する設備のコストが小さくて済むという意義の二つがある。

上記各実施形態において、逆潮流電力検出器６の位置が、配電線５からのマシン給電線７０の分岐点よりも上流である点は、重要な意義がある。本願発明の構成としては、マシン給電線７０への分岐点よりも上流側ではなく下流側に（配電線５上に）逆潮流電力検出器を設けてマシンユニット７ａ〜７ｄへの給電開始制御を行うことも可能である。この場合、その逆潮流電力検出器で逆潮流電力が検出されなくなったら、マシンユニット７ａ〜７ｄへの給電を停止するようにする。

しかしながら、この構成では、生じている逆潮流電力の大きさに応じてマシンユニット７ａ〜７ｄの稼働台数を調節するのが難しい。この構成では、マシンユニット７ａ〜７ｄが稼働を開始しても、そのことによって逆潮流電力自体が減少することがないから、逆潮流電力検出器が逆潮流電力を検出している状態は変化しない。このため、どの程度の台数のマシンユニット７ａ〜７ｄを稼働させれば良いか見極めることが困難である。やり方としては、経験的に最大の逆潮流電力であると思われる電力より少し大きい電力が消費される台数のマシンユニット７ａ〜７ｄを稼働させることになるが、逆潮流電力の解消という観点では無駄に多くのマシンユニット７ａ〜７ｄを稼働させることになる。
一方、上記のように分岐点よりも上流側に逆潮流電力検出器６を設けて逆潮流電力を検出するようにすれば、逆潮流電力が無くなるまでマイニングマシン７の稼働台数を多くすれば良いので、制御が容易である。

尚、上記各実施形態において、配電線電力計５１に代えて別の逆潮流電力検出器（以下、サブ検出器という。）を設ける構成もあり得る。この場合には、給電開始の制御は分岐点より上流側の逆潮流電力検出器６で行い、給電停止の制御は分岐点より下流側のサブ検出器で行う（逆潮流電力が解消したら全てのマイニングマシン７を同時停止）。但し、この構成では、逆潮流電力の低下に応じてマイニングマシン７の稼働台数を徐々に減らすことができないので、この点で無駄に多くのマイニングマシン７を稼働させてしまうという欠点は残る。

上記各実施形態において、電力供給開始が遅いマシンユニット７ａ〜７ｄの順に電力供給を停止する点は、マイニング処理を効率良く行う上で重要な意義を有する。即ち、複数台のマイニングマシン７でマイニングを並列処理した場合、より長い時間がかかるデータ処理は稼働時間の長いマイニングマシン７で実行し、短時間に完了するデータ処理は稼働時間の短いマイニングマシン７で行うように分担することができる。このため、処理を開始したが電力供給停止で中途終了してしまう確率が小さくなり、全体としてマイニング処理の効率が向上する。

１ 変配電制御部
２ 主変圧器
３ 一次側遮断器
４ 二次側遮断器
５ 配電線
５１ 配電線電力計
６ 逆潮流電力検出器
７ ブロックチェーンマイニングマシン
８ 給電制御ユニット
８１ 給電開始制御部
８２ 給電停止制御部
９ 連絡母線
１００ 蓄電器
２００ 第二のバンク
２０１ 第二の主変圧器

Claims (9)

1. 主変圧器を備え、変電しつつ電力の需要施設に向けて配電線を通して配電する配電用変電所であって、
   主変圧器の二次側には、ブロックチェーンマイニングマシンと、配電線を通して逆潮流してきた電力を検出する逆潮流電力検出器とが設けられており、
   主変圧器の二次側において、逆潮流電力検出器の位置よりも下流側の分岐点から分岐し て給電線が設けられており、この給電線によりブロックチェーンマイニングマシンが配電 線と並列に主変圧器に対して接続されており、
   分岐点とブロックチェーンマイニングマシンとを接続した給電線上には、マシン遮断器 及びマシン用変圧器が直列に設けられており、
   逆潮流電力検出器が逆潮流電力を検出した際、マシン用遮断器を閉にしてマシン用変圧器を介してブロックチェーンマイニングマシンに電力を供給する給電開始制御部を含む給電制御ユニットが設けられており、
   ブロックチェーンマイニングマシン、及び分岐点とブロックチェーンマイニングマシン とを接続した給電線は、配電用変電所内に設けられていることを特徴とする配電用変電所。
2. 前記ブロックチェーンマイニングマシンは複数設けられており、
   前記給電開始制御部は、前記逆潮流電力検出器が逆潮流電力を検出しなくなるまで各ブロックチェーンマイニングマシンに対して電力の供給を順次開始する制御部であることを特徴とする請求項１記載の配電用変電所。
3. 前記分岐点よりも下流側の前記配電線上には、逆潮流電力を検出するサブ検出器が設けられており、
   前記給電制御ユニットは、前記ブロックチェーンマイニングマシンへの給電を開始した後、サブ検出器が逆潮流電力を検出しなくなった場合に、前記ブロックチェーンマイニングマシンへの給電を停止する給電停止制御部を含んでいることを特徴とする請求項１又は２記の配電用変電所。
4. 前記分岐点よりも下流側の前記配電線上には、逆潮流電力の計測が可能な配電線電力計が設けられており、
   前記ブロックチェーンマイニングマシンは複数設けられていて、複数個のブロックチェーンマイニングマシンから成るユニットが複数設けられており、
   前記給電制御ユニットは、前記ブロックチェーンマイニングマシンの各ユニットへの給電を開始した後、配電線電力計が計測した逆潮流電力が所定値より小さい場合にその小ささに応じた数の前記ブロックチェーンマイニングマシンのユニットへの給電を停止する給電停止制御部を含んでおり、
   前記所定値とは、前記ブロックチェーンマイニングマシンのユニット１個分の消費電力にマージンの電力を加えた電力を停止単位電力ｐとし、給電している前記ブロックチェーンマイニングマシンのユニットの数をＮとしたときの（Ｎ−１）ｐであることを特徴とする請求項１又は２記の配電用変電所。
5. 前記給電開始制御部は、前記逆潮流電力検出器が逆潮流電力を検出しなくなるまで前記 ブロックチェーンマイニングマシンの各ユニットに対して電力の供給を順次開始する制御 部であり、
   前記給電停止制御部は、前記給電開始制御部による給電の開始が遅い前記ユニットの順 に給電を停止する制御部であることを特徴とする請求項４記載の配電用変電所。
6. 前記配電線及び前記ブロックチェーンマイニングマシンと並列に蓄電器が設けられており、
   前記逆潮流電力検出器が逆潮流電力を検出した際、前記給電制御ユニットに対して給電開始の信号を送信するか又は蓄電器への蓄電を行うかを選択する変配電制御部を備えていることを特徴とする請求項１乃至５いずれかに記載の配電用変電所。
7. 前記主変圧器は、第一の主変圧器として第一のバンクに設けられており、
   第二のバンクの主変圧器として第二の主変圧器が設けられていて、第二の主変圧器の二 次側には別の配電線が接続されており、
   第一の主変圧器の二次側は、連絡母線により第二の主変圧器の二次側に接続されており、
   連絡母線にはバンク遮断器が設けられており、
   前記逆潮流電力検出器が逆潮流電力を検出した際、前記給電制御ユニットに対して前記ブロックチェーンマイニングマシンへの給電開始の信号を送信するか又はバンク遮断器を 閉にして逆潮流電力を第二の主変圧器の二次側の別の配電線に供給するバンクシフトを行うかを選択する変配電制御部を備えていることを特徴とする請求項１乃至５いずれかに記載の配電用変電所。
8. 前記給電制御ユニットに給電開始の信号を送信するか又は前記バンク遮断器を閉にして 逆潮流電力を前記第二の主変圧器の二次側に接続された別の配電線に供給するバンクシフトを行うかの条件を設定した設定部を前記変配電制御部は備えており、前記変配電制御部は、設定部に設定された条件に従っていずれかを行う制御部であることを特徴とする請求項７記載の配電用変電所。
9. 前記配電線及び前記ブロックチェーンマイニングマシンと並列に蓄電器が設けられており、
   前記変配電制御部は、前記逆潮流電力検出器が逆潮流電力を検出した際、前記給電制御ユニットに対して給電開始の信号を送信するか、前記バンク遮断器を閉にして逆潮流電力 を前記第二の主変圧器の二次側の別の配電線に供給するバンクシフトを行うか、又は蓄電器への蓄電を行うかを選択する制御部であることを特徴とする請求項７又は８記載の配電用変電所。

Images