JP6992486B2 - 系統不平衡低減装置、系統不平衡低減方法 - Google Patents

Description

本発明は、系統不平衡低減装置、系統不平衡低減方法に関する。

従来より、例えば特許文献１に開示されるように、配電線における接続相を決定する装置が知られている。特許文献１に開示された装置では、各相に接続される負荷や太陽光発電設備による電圧不平衡を解析することにより得られた特徴的な知見に基づき、不平衡最大時刻と、線間毎の電圧の高低特性の組み合わせと、に基づいて接続相を決定している。

特開２０１７－５８９３号公報

しかし、特許文献１に記載された装置では、線間毎の電圧の高低特性に基づいて負荷が軽い相に負荷を分担させるように柱上変圧器の接続相を選定しているが、時間に応じて変化する負荷の傾向を適切に反映していないため、適切に電圧不平衡を是正することができない虞があった。

前述した課題を解決する主たる本発明は、負荷が接続される電力系統において、所定の日における、前記電力系統の電圧不平衡率が所定の値を示す第１時間を特定する時間特定部と、前記所定の日における、前記電力系統の第１接続相に接続される複数の負荷がそれぞれ消費する電力の時間変化を示す複数の第１変化傾向のうち、前記電力系統の電圧不平衡率の時間変化を示す第２変化傾向と近似する前記第１変化傾向を特定するとともに、特定された前記第１変化傾向に対応する第１負荷を特定する負荷特定部と、前記第１時間において、前記第１負荷のうち、前記第１接続相から前記第１接続相とは異なる第２接続相に切り替えるべき消費電力を示す移動電力と略等しい電力を消費する負荷を、選定する負荷選定部と、を備える。
本発明の他の特徴については、添付図面および本明細書の記載により明らかとなる。

本発明によれば、電圧不平衡率の時間変化に近似する負荷の消費電力の時間変化を取り出すことにより、電力系統の電圧不平衡率を低減することができる負荷を容易に特定できるため、電圧管理業務が容易になる。

第１実施形態に係る電力系統の一例を示す概略図である。 第１実施形態に係る系統不平衡低減装置の一例を示す構成図である。 線間電圧と電圧不平衡率を示す不平衡グラフである。 負荷の移動電力の一例を示す負荷移動電力表である。 発電の移動電力の一例を示す発電移動電力表である。 補正係数で補正した後の電圧不平衡率の補正グラフである。 不平衡率変化傾向と負荷変化傾向との比較グラフである。 線間電圧と太陽光発電設備の電圧不平衡率を示す発電不平衡グラフである。 太陽光発電設備の発電変化傾向を示す発電変化傾向グラフである。 不平衡情報テーブルの一例を示す図である。 送受電電力情報テーブルの一例を示す図である。 第１実施形態に係る系統不平衡低減装置の処理手順の一例を示す図である。 第１実施形態に係る系統不平衡低減装置の処理手順の一例を示す図である。 第１実施形態に係る系統不平衡低減装置が電圧不平衡率を低減した状況の一例を示す不平衡グラフである。 第２実施形態に係る電力系統の一例を示す概略図である。 第２実施形態に係る系統不平衡低減装置の一例を示す構成図である。 第２実施形態に係る系統不平衡低減装置の処理手順の一例を示す図である。 負荷の移動電力の一例を示す負荷移動電力表である。 第２実施形態に係る系統不平衡低減装置が電圧不平衡率を低減した状況の一例を示す不平衡グラフである。

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。以下の説明において、同一符号を付した部分は同一の要素を表し、その基本的な構成および動作は同様であるものとする。

＝＝＝第１実施形態に係る系統不平衡低減装置１０＝＝＝
図１～図１３を参照しつつ、第１実施形態に係る系統不平衡低減装置１０について、以下のとおり説明する。

系統不平衡低減装置１０は、図１で示すような負荷１１０および太陽光発電設備１２０が接続されている電力系統１００の電圧不平衡を低減するために、該負荷１１０および該太陽光発電設備１２０が電力系統１００に接続されている変圧器１３０の所定の２相（以下、「接続相」と称する。）のうち、何れの変圧器１３０の接続相を何れの相に切り替えるべきかを特定する装置である。

より具体的に述べると、系統不平衡低減装置１０は、電力系統１００の電圧不平衡率の時間変化（以下、「不平衡率変化傾向」と称する。）と近似する、負荷１１０の消費電力の時間変化（以下、「負荷変化傾向」と称する。）を特定する。特定された負荷変化傾向を示す負荷１１０のうち、消費電力の移動電力に見合う一または複数の負荷１１０を選定する。作業員は、選定された負荷１１０に対応する接続相を他の相に切り替えることで、負荷１１０による電力系統１００の電圧不平衡を低減できる。

その後、系統不平衡低減装置１０は、不平衡率変化傾向と近似する、太陽光発電設備１２０の発電電力の時間変化（以下、「発電変化傾向」と称する。）を特定する。特定された発電変化傾向を示す太陽光発電設備１２０のうち、発電電力の移動電力に見合う一または複数の太陽光発電設備１２０を選定する。作業員は、選定された太陽光発電設備１２０に対応する接続相を他の相に切り替えることで、太陽光発電設備１２０による電力系統１００の電圧不平衡を低減できる。

系統不平衡低減装置１０は、上述したように、電力系統１００の不平衡率変化傾向と同じような傾向を示す、負荷変化傾向に対応する負荷１１０や、発電変化傾向に対応する太陽光発電設備１２０の接続相を他の相に切り替えることで、電力系統１００の電力不平衡率を低減できるという新たな知見に基づいて構成されている。

系統不平衡低減装置１０は、図２に示すように、演算処理部１１と、記憶部１２と、入力部１３と、出力部１４と、メモリ１５と、を有している。演算処理部１１、記憶部１２、入力部１３、出力部１４およびメモリ１５の夫々は、通信可能に接続されている。

演算処理部１１は、例えばＣＰＵあるいはＭＰＵなどで構成され、メモリ１５に格納されているプログラムを読み込むことにより、各種機能を実現する。また、演算処理部１１は、不平衡算出部１１ａと、時間特定部１１ｂと、移動電力算出部１１ｃと、補正算出部１１ｄと、負荷特定部１１ｅと、負荷選定部１１ｆと、発電特定部１１ｇと、発電選定部１１ｈと、を有している。なお、演算処理部１１の各構成要素については、詳細に後述する。

記憶部１２は、プログラムや各種情報を記憶する装置である。記憶部１２は、例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭあるいはフラッシュメモリなどで構成されている。記憶部１２に格納される各種テーブルについては、詳細に後述する。

入力部１３は、通信ネットワーク（不図示）を介して各種情報が入力されるネットワークインターフェイスである。出力部１４は、通信ネットワーク（不図示）に各種情報が出力されるネットワークインターフェイスである。メモリ１５は、演算処理部１１が処理するためのプログラムを格納する装置である。メモリ１５は、例えば、ハードディスクドライブ、ＳＳＤあるいは光学式記憶装置などで構成されている。

系統不平衡低減装置１０は、入力部１３を介して、例えば、負荷１１０および太陽光発電設備１２０に設けられるスマートメータ―（不図示）から電圧などの電力に関する情報を取得する。

＝＝演算処理部１１＝＝
図２～図９を参照しつつ、系統不平衡低減装置１０の演算処理部１１について、以下のとおり説明する。

図２に示すように、演算処理部１１は、記憶部１２の各種テーブルを参照しつつ、不平衡算出部１１ａと、時間特定部１１ｂと、移動電力算出部１１ｃと、補正算出部１１ｄと、負荷特定部１１ｅと、負荷選定部１１ｆと、発電特定部１１ｇと、発電選定部１１ｈと、の機能を発揮する。各構成要素について、以下説明する。

＜＜不平衡算出部１１ａ＞＞
不平衡算出部１１ａは、入力部１３を介して取得する電力系統１００の各相の線間電圧を示す線間電圧情報に基づいて電力系統１００の電圧不平衡率を算出する機能を有する。電圧不平衡とは、三相交流における各相の線間電圧の大きさに差を生じたり、位相差が１２０度からズレを生じたりすることにより、各相の平衡状態が保たれていないことをいう。また、電圧不平衡率とは、電圧不平衡の程度を百分率で示したものであり、正相電圧に対する逆相電圧の比率をいう。３相の線間電圧（Ｖａｂ、Ｖｂｃ、Ｖｃａ）の電圧不平衡率をグラフで示すと、図３の破線のようになる。不平衡算出部１１ａは、算出した電圧不平衡率を示す電圧不平衡率情報を記憶部１２に出力する。なお、演算処理部１１は、不平衡算出部１１ａを有していなくてもよく、この場合、例えば他装置（不図示）から電圧不平衡率情報を取得してもよい。

＜＜時間特定部１１ｂ＞＞
時間特定部１１ｂは、所定の日における電圧不平衡率が最も大きくなる時間を特定する機能を有する。例えば、図３において、時間特定部１１ｂは、破線で示される電圧不平衡率が最も大きい“Ｈ１”を特定し、“Ｈ１”に対応する時間（以下、「最大時間」と称する。）を特定する。つまり、系統不平衡低減装置１０は、最も電圧不平衡が過酷な状況を改善できるように構成されている。ただし、最大時間を特定することに限定されず、例えば、太陽光発電設備１２０が発電する日出から日没までのうち、所定の時間を特定してもよい。なお、時間とは、時刻および時間帯の何れの意味をも含んでいることとし、以下同様に扱う。

＜＜移動電力算出部１１ｃ＞＞
移動電力算出部１１ｃは、時間特定部１１ｂで特定された最大時間において一の接続相を他の相に切り替えるべき電力の大きさ（以下、「移動電力」と称する。）を算出する機能を有する。移動電力を算出することで、電力系統１００において所定の複数の時間断面にわたって、全区間の電圧不平衡率の最大値を最小化するために、所定の相から他の相に負荷１１０および太陽光発電設備１２０をどれだけ移設すべきかがわかる。

移動電力算出部１１ｃは、負荷１１０の相間別割合Ｘ_ａｂｉ、Ｘ_ｂｃｉ、Ｘ_ｃａｉを最適化したあとに、移動前の相間負荷容量からの差分を算出して、移動電力を算出する。具体的には、移動電力算出部１１ｃは、数１～数１２に基づいて、負荷１１０の相間別割合と太陽光発電設備１２０の相間別割合を算出し、数１～数１２で算出された結果に基づいて、例えばエクセルの“ソルバー”などの機能を用いて移動電力を算出する。なお、ソルバーとは、一定の規則性に基づいて数値処理するものであり、このソルバーに代えて、人工知能（ニューラルネットワーク）や統計処理によって移動電力を算出してもよい。

なお、数１～数１２において、Ｓ_ａｂｉ、Ｓ_ｂｃｉ、Ｓ_ｃａｉは、各線間（ａｂ相、ｂｃ相、ｃａ相）の単相容量を示す。また、数１～数１２に示される“ｉ”は区間の番号を示す。また、Ｐ_ａｂｉ、Ｐ_ｂｃｉ、Ｐ_ｃａｉは、区間ｉにおける線間の有効電力を示す。また、数５～数７は負荷１１０の場合における各線間の単相容量を示し、数９～数１１は太陽光発電設備１２０の場合における線間の単相容量を示す。

移動電力算出部１１ｃで算出された移動電力は、図４で示されるようにまとめられる。図４において、“負荷移動電力”項目には一の接続相から他の相への移動先が示され、“区間ｉ”項目には切り替えるべき電力の大きさが示されている。具体的には、例えば、“負荷移動電力”項目が“ａｂ→ｂｃ”においては、ａｂ相で接続されている状態をｂｃ相に切り替えることを示し、それに対応する“区間３”項目が“２１”となっている。つまり、電圧不平衡率を低減するためには、ａｂ相からｂｃ相に“２１”の大きさの電力を切り替えるべきであることが示されている。なお、図５における“ＰＶ移動電力”項目と“区間ｉ”項目との関係は、“負荷移動電力”項目と“区間ｉ”項目との関係と同様であるため、その説明を省略する。

ここで、演算処理部１１は、移動電力算出部１１ｃを有していなくてもよく、この場合、例えば他装置（不図示）から図４、図５に示されるような消費電力の移動電力を取得してもよい。

＜＜補正算出部１１ｄ＞＞
補正算出部１１ｄは、晴れている日における電圧不平衡率（以下、「第１電圧不平衡率」と称する。）に、太陽光発電設備１２０が与える影響を除去するための補正係数を算出する機能を有する。この補正係数とは、例えば、晴れている日（以下、「発電日」と称する。）における非発電時間帯の平均電力を、晴れていない日（以下、「非発電日」と称する。）における非発電時間帯の平均電力で除した係数である。

数１３に示すように、算出された補正係数を、非発電日における電圧不平衡率（以下、「第２電圧不平衡率」と称する。）に適用することにより、図６の“補正値”として示すように、発電日において、太陽光発電設備１２０の発電による電圧不平衡への影響を除去することができる。言い換えると、発電日における太陽光発電設備１２０の発電を含まない、負荷１１０のみの電圧不平衡率（以下、「第３電圧不平衡率」と称する。）を算出できる。

（補正係数：（発電日の非発電時間帯の平均電力）÷（非発電日の非発電時間帯の平均電力））
なお、非発電時間帯とは、季節によって異なる時間帯であり、例えば日没後から日出前の時間帯をいう。

このように、発電日において太陽光発電設備１２０が電圧不平衡に与える影響を除去することにより、負荷１１０のみによる接続相の切り替えを適切に行うことができるため、太陽光発電設備１２０が接続される電力系統１００においても正確に電圧不平衡率を低減できる。

なお、上記において、補正係数は、発電日における非発電時間帯の平均電力を、非発電日における非発電時間帯の平均電力で除した係数として説明したが、これに限定されない。例えば、季節や時間帯などに応じて予め定められた係数を採用してもよく、また、人工知能（ニューラルネットワークなど）により統計的に算出される係数を採用してもよい。

＜＜負荷特定部１１ｅ＞＞
負荷特定部１１ｅは、電力系統１００に接続される負荷１１０の負荷変化傾向のうち、第３電圧不平衡率の不平衡率変化傾向と近似する負荷変化傾向を特定するとともに、特定された負荷変化傾向に対応する負荷１１０を特定する機能を有する。

具体的には、図７に示すように、所定の日において、発電日の第３電圧不平衡率の不平衡率変化傾向（実線）と、複数の負荷変化傾向（破線）を比較する。なお、図７では、説明の便宜上、一つの負荷変化傾向（破線）のみを示している。比較した結果、所定の近似する条件を満足する一または複数の負荷変化傾向を特定する。なお、不平衡率変化傾向と負荷変化傾向とが近似する条件とは、例えば、所定の第１時刻における第３電圧不平衡率に対する、第１時刻よりも後の第２時刻における第３電圧不平衡率の第１割合と、第１時刻における負荷の消費電力に対する、第１時刻よりも後の第２時刻における負荷の消費電力の第２割合と、の差を所定の期間で平均した値が予め定められた所定の値以下の条件をいう。

＜＜負荷選定部１１ｆ＞＞
負荷選定部１１ｆは、負荷特定部１１ｅで特定された負荷１１０のうち、現時点で該負荷１１０の接続相から他の相に切り替えるべき負荷１１０を選定する機能を有する。選定される負荷１１０は、例えば最大時間において対象区間の移動電力と略等しい電力を消費する一または複数の負荷１１０である。

具体的には、図４に示される結果において、例えば、“負荷移動電力”項目が“ａｂ→ｂｃ”で、それに対応する“区間３”項目が“２１”のとき、区間３に接続される負荷１１０であって、負荷特定部１１ｅで特定された負荷１１０のうちから、一または複数の負荷１１０の消費電力の合計が“２１”となるように選定する。この選定作業を、図４に一例として示されている電力系統１００の全区間に対して実行する。

選定された負荷１１０の接続相を作業員が切り替えることにより、図８に示すように、発電日における負荷１１０が電圧不平衡に与える影響をほぼ除去した状態における電圧不平衡率を算出できる。

＜＜発電特定部１１ｇ＞＞
発電特定部１１ｇは、選定された負荷１１０の接続相を作業員が切り替えた後に、電力系統１００に接続される太陽光発電設備１２０の仕様に応じて定まる発電変化傾向のうち、不平衡算出部１１ａで算出された電力系統１００の電圧不平衡率（以下、「第４電圧不平衡率」と称する。）に近似する発電変化傾向を特定する機能を有する。さらに、発電特定部１１ｇは、特定された発電変化傾向に対応する太陽光発電設備１２０を特定する。

具体的には、図８に示すような、所定の日において、発電日の第４電圧不平衡率の不平衡率変化傾向（破線）と、図９に示すような複数の発電変化傾向を比較する。なお、図９では、説明の便宜上、一つの発電変化傾向（破線）のみを示している。比較した結果、所定の近似する条件を満足する一または複数の発電変化傾向を特定する。

＜＜発電選定部１１ｈ＞＞
発電選定部１１ｈは、発電特定部１１ｇで特定された太陽光発電設備１２０のうち、現時点で該太陽発電設備の接続相から他の相に切り替えるべき太陽光発電設備１２０を選定する機能を有する。選定される太陽光発電設備１２０は、例えば最大時間において対象区間の移動電力と略等しい電力を発電する太陽光発電設備１２０である。

具体的には、図５に示される結果において、例えば、“ＰＶ移動電力”項目が“ａｂ→ｂｃ”で、それに対応する“区間３”項目が“－２０”のとき、区間３に接続される太陽光発電設備１２０であって、発電特定部１１ｇで特定された太陽光発電設備１２０のうちから、一または複数の太陽光発電設備１２０の発電電力の合計が“－２０”となるように選定する。なお、“－”表示は発電していることを示している。この選定作業を、図５に一例として示されている電力系統１００の全区間に対して実行する。

＝＝記憶部１２＝＝
図１０、図１１を参照しつつ、記憶部１２について以下のとおり説明する。

記憶部１２は、演算処理部１１が処理を実行するための各種データを格納する機能を有する。記憶部１２は、一例として、不平衡情報テーブル１２ａと、送受電電力情報テーブル１２ｂと、を格納しているものとする。

＜＜不平衡情報テーブル１２ａ＞＞
不平衡情報テーブル１２ａは、電力系統１００の電圧不平衡率を示す電圧不平衡率情報が格納されているテーブルである。図１０に示すように、不平衡情報テーブル１２ａには、少なくとも、三相のａ相とｂ相の間の線間電圧情報を示す“線間電圧Ｖａｂ”項目と、三相のｂ相とｃ相の間の線間電圧情報を示す“線間電圧Ｖｂｃ”項目と、三相のｃ相とａ相の間の線間電圧情報を示す“線間電圧Ｖｃａ”項目と、を対応付けて格納されている。

＜＜送受電電力情報テーブル１２ｂ＞＞
送受電電力情報テーブル１２ｂは、電力系統１００において開閉器で区分けされる区間毎に、変圧器１３０に接続される負荷１１０の消費電力を示す消費電力情報が格納されているテーブルである。図１１に示すように、送受電電力情報テーブル１２ｂには、例えば、開閉器で区分けされる区間を示す“区間１～ｉ”項目と、各区間で電力系統１００に接続される変圧器１３０の送受電電力情報（消費電力情報または発電電力情報）を示す“Ｔｍｎ”項目と、を対応付けて格納されている。

なお、不平衡情報テーブル１２ａおよび送受電電力情報テーブル１２ｂの格納形式は、一例を示すものであり、演算処理部１１が参照可能なデータベース形式であればよい。また、不平衡情報テーブル１２ａおよび送受電電力情報テーブル１２ｄに格納される項目は、限定されるものではなく、該項目には系統不平衡低減装置１０が切り替えるべき負荷１１０および太陽光発電設備１２０を選定するために必要な項目が含まれていればよい。

＝＝処理手順＝＝
図４、図５、図１２Ａ、図１２Ｂ、図１３を参照しつつ、第１実施形態に係る系統不平衡低減装置１０の処理手順について、以下のとおり説明する。

まず、時間特定部１１ｂは、不平衡算出部１１ａで算出された電力系統１００の第１電圧不平衡率において、例えば最も高い値を示す電圧不平衡率を特定し、該電圧不平衡率を示す最大時間を特定する（Ｓ１００）。

次に、移動電力算出部１１ｃは、最大時間における最適な負荷１１０の移動電力を、図４に示すように算出する（Ｓ１０１）。算出方法については、上述したとおりである。これにより、負荷１１０について、何れの区間の、何れの接続相を、何れの相に、どの程度の消費電力を切り替えるべきかがわかる。

次に、不平衡算出部１１ａは、非発電日の第２電圧不平衡率を算出する（Ｓ１０２）。第２電圧不平衡率は、不平衡情報テーブル１２ａに格納される。ただし、系統不平衡低減装置１０が不平衡算出部１１ａを有していない場合は、他装置（不図示）から非発電日の第２電圧不平衡率を取得する。

次に、補正算出部１１ｄは、非発電日の第２電圧不平衡率に補正係数を掛けて発電日における負荷１１０のみの第３電圧不平衡率を算出する（Ｓ１０３）。

次に、負荷特定部１１ｅは、第３電圧不平衡率の不平衡率変化傾向と近似する負荷変化傾向を示す負荷１１０を特定する（Ｓ１０４）。Ｓ１０４は、不平衡率変化傾向と負荷変化傾向が近似している条件において、該負荷変化傾向を示す負荷１１０を移動電力算出部１１ｃで算出された移動電力分だけ、その接続相を他の相に切り替えて、負荷１１０による電圧不平衡を低減するためのステップである。

次に、負荷選定部１１ｆは、特定された一または複数の負荷１１０のうち、図４で示す移動電力に等しい一または複数の負荷１１０を選定する（Ｓ１０５）。これにより、電力系統１００の電圧不平衡率を改善するために必要な移動電力を、不平衡率変化傾向に近似する負荷変化傾向を示す負荷１１０の接続相を他の相に切り替えることで満足させることができる。

次に、作業員は、選定された負荷１１０が接続される変圧器１３０の接続相を、図４に示すとおり他の相に切り替える（Ｓ１０６）。この状態において、不平衡算出部１１ａは、太陽光発電設備１２０の影響のみに近づけられた第４電圧不平衡率を算出できる（Ｓ１０７）。なお、図１２Ｂにおいては太陽光発電設備１２０を“ＰＶ”として示している。

次に、時間特定部１１ｂは、電力系統１００の第４電圧不平衡率において、例えば最も高い値を示す電圧不平衡率を特定し、該電圧不平衡率を示す最大時間を特定する（Ｓ１０８）。

次に、移動電力算出部１１ｃは、最大時間における最適な太陽光発電設備１２０の移動電力を、図５に示すように算出する（Ｓ１０９）。算出方法については、上述したとおりである。これにより、太陽光発電設備１２０について、何れの区間の、何れの接続相を、何れの相に、どの程度の発電電力を切り替えるべきかがわかる。

次に、発電特定部１１ｇは、第４電圧不平衡率の不平衡率変化傾向と近似する発電変化傾向を示す太陽光発電設備１２０を特定する（Ｓ１１０）。Ｓ１１０は、不平衡率変化傾向と発電変化傾向が近似している条件において、該発電変化傾向を示す太陽光発電設備１２０を移動電力算出部１１ｃで算出された移動電力分だけ、その接続相を切り替えて、太陽光発電設備１２０による電圧不平衡を低減するためのステップである。

次に、発電選定部１１ｈは、特定された一または複数の太陽光発電設備１２０のうち、図５で示す移動電力に等しい一または複数の太陽光発電設備１２０を選定する（Ｓ１１１）。なお、図５において太陽光発電設備１２０を“ＰＶ”として示している。これにより、電力系統１００の電圧不平衡率を改善するために必要な移動電力を、不平衡率変化傾向に近似する発電変化傾向を示す太陽光発電設備１２０の接続相を他の相に切り替えることで満足させることができる。

次に、作業員は、選定された太陽光発電設備１２０が接続される変圧器１３０の接続相を、図５に示すとおり他の相に切り替える（Ｓ１１２）。この状態において、図１３に示すように、電力系統１００の電圧不平衡は、負荷１１０および太陽光発電設備１２０の影響を除去できた状態に近づけられる（Ｓ１１３）。

＝＝＝第２実施形態に係る系統不平衡低減装置２０＝＝＝
図１４～図１８を参照しつつ、第２実施形態に係る系統不平衡低減装置２０について、以下のとおり詳細に説明する。

上述した第１実施形態に係る系統不平衡低減装置１０では、電力系統１００に負荷１１０および太陽光発電設備１２０が接続されている状態において、電圧不平衡を低減させるために負荷１１０および太陽光発電設備１２０の接続相を切り替えるための計算をしている。一方、第２実施形態に係る系統不平衡低減装置２０では、図１４に示すように、太陽光発電設備１２０が接続されていない（又は、太陽光発電設備１２０の影響を無視した）電力系統２００において、電圧不平衡を低減させるために負荷２１０の接続相を切り替えるための計算をする。

系統不平衡低減装置２０は、図１５に示すように、演算処理部２１と、記憶部２２と、入力部２３と、出力部２４と、メモリ２５と、を有している。そして、演算処理部２１は、不平衡算出部２１ａと、時間特定部２１ｂと、移動電力算出部２１ｃと、負荷特定部２１ｄと、負荷選定部２１ｅと、を有している。夫々の構成要素は、第１実施形態に係る系統不平衡低減装置１０と同じ機能を有するため、その説明を省略する。以下において、系統不平衡低減装置２０の処理手順を説明する。

＝＝処理手順＝＝
図１６、図１７、図１８を参照しつつ、第２実施形態に係る系統不平衡低減装置２０の処理手順について、以下のとおり説明する。

まず、時間特定部２１ｂは、不平衡算出部２１ａで算出された電力系統２００の電圧不平衡率において、例えば最も高い値を示す電圧不平衡率を特定し、該電圧不平衡率を示す最大時間を特定する（Ｓ２００）。

次に、移動電力算出部２１ｃは、最大時間における最適な負荷２１０の移動電力を、図１７に示すように算出する（Ｓ２０１）。算出方法については、上述した図４のとおりである。これにより、負荷２１０について、何れの区間の、何れの接続相を、何れの相に、どの程度の消費電力を切り替えるべきかがわかる。

次に、負荷特定部２１ｄは、電圧不平衡率の不平衡率変化傾向と近似する負荷変化傾向を示す負荷２１０を特定する（Ｓ２０２）。Ｓ２０２では、不平衡率変化傾向と負荷変化傾向が近似している条件において、該負荷変化傾向を示す負荷２１０を移動電力算出部２１ｃで算出された移動電力分だけ、その接続相を切り替えて、負荷２１０による電圧不平衡を低減するためのステップである。

次に、負荷選定部２１ｅは、特定された一または複数の負荷２１０のうち、図１７で示す移動電力に等しい一または複数の負荷２１０を選定する（Ｓ２０３）。これにより、電力系統２００の電圧不平衡率を改善するために必要な移動電力を、不平衡率変化傾向に近似する負荷変化傾向を示す負荷２１０の接続相を他の相に切り替えることで満足させることができる。

次に、作業員は、選定された負荷２１０が接続される変圧器２２０の接続相を、図１７に示すとおり他の相に切り替える（Ｓ２０４）。この状態において、図１８に示すように、電力系統２００の負荷２１０による電圧不平衡を低減することができる（Ｓ２０５）。

＝＝＝まとめ＝＝＝
以上説明したように、本実施形態に係る系統不平衡低減装置２０は、負荷２１０が接続される電力系統２００において、所定の日における、電力系統２００の電圧不平衡率が所定の値を示す最大時間（第１時間）を特定する時間特定部２１ｂと、所定の日における、電力系統２００の接続相（第１接続相）に接続される複数の負荷２１０がそれぞれ消費する電力の時間変化を示す複数の負荷変化傾向（第１変化傾向）のうち、電力系統２００の電圧不平衡率の時間変化を示す電圧不平衡率変化傾向（第２変化傾向）と近似する負荷変化傾向（第１変化傾向）を特定するとともに、特定された負荷変化傾向（第１変化傾向）に対応する負荷２１０（第１負荷）を特定する負荷特定部２１ｄと、最大時間（第１時間）において、特定された負荷２１０（第１負荷）のうち、接続相（第１接続相）から該接続相とは異なる接続相（第２接続相）に切り替えるべき消費電力の移動電力と略等しい電力を消費する負荷２１０を、選定する負荷選定部２１ｅと、を備える。本実施形態によれば、電圧不平衡率の時間変化に近似する負荷２１０の消費電力の時間変化を取り出すことにより、電力系統２００の電圧不平衡率を低減することができる負荷２１０を容易に特定できるため、電圧管理業務が容易になる。

また、本実施形態に係る系統不平衡低減装置２０の時間特定部２１ｂは、所定の日において電力系統２００の電圧不平衡率が最も高い値を示す時間を最大時間（第１時間）として特定する。本実施形態によれば、電圧不平衡率が最も高い値を示す最大時間において接続相を切り替えるべき負荷２１０を選定することにより、電力系統２００の不平衡を最も低減することができる。

また、本実施形態に係る系統不平衡低減装置２０は、最大時間（第１時間）における、電力系統２００の接続相（第１接続相）間から、該接続相（第１接続相）間とは異なる接続相（第２接続相）間に切り替えるべき、電力系統２００に接続される負荷２１０の電力の移動電力を算出する移動電力算出部２１ｃをさらに備える。本実施形態によれば、移動電力を算出する作業を自動化することにより作業効率の向上が図れる。

また、本実施形態に係る系統不平衡低減装置１０は、負荷１１０および太陽光発電設備１２０が接続される電力系統１００において、所定の晴れている日における、電力系統１００の第１電圧不平衡率が所定の値を示す最大時間（第２時間）を特定する時間特定部１１ｂと、晴れている日に太陽光発電設備１２０が第１電圧不平衡率に与える影響を除去するための補正係数を算出するとともに、晴れていない日における電力系統１００の第２電圧不平衡率に補正係数を適用して、負荷１１０が影響を及ぼす、晴れている日における電力系統１００の第３電圧不平衡率を算出する補正算出部１１ｄと、電力系統１００の接続相（第３接続相）間に接続される複数の負荷１１０がそれぞれ消費する電力の時間変化を示す複数の負荷変化傾向（第３変化傾向）のうち、第３電圧不平衡率の時間変化を示す不平衡率変化傾向（第４変化傾向）と近似する負荷変化傾向（第３変化傾向）を特定するとともに、特定された負荷変化傾向（第３変化傾向）に対応する負荷１１０（第２負荷）を特定する負荷特定部１１ｅと、第２時間において、特定された負荷１１０（第２負荷）のうち、接続相（第３接続相）間から該接続相間とは異なる接続相（第４接続相）間に切り替えるべき電力の移動電力（第１移動電力）と略等しい電力を消費する負荷１１０を、選定する負荷選定部１１ｆと、を備える。本実施形態によれば、太陽光発電設備１２０が発電している状況において、電圧不平衡率の時間変化に近似する負荷１１０の消費電力の時間変化を取り出すことができ、電力系統１００の電圧不平衡率を低減することができる負荷１１０を容易に特定できるため、電圧管理業務が容易になる。

また、本実施形態に係る系統不平衡低減装置１０は、選定された負荷１１０（第２負荷）を、電力系統１００における接続相（第３接続相）間から他の接続相（第４接続相）間に切り替えた状況において、時間特定部１１ｂは、晴れている日における電力系統１００の第４電圧不平衡率が所定の値を示す最大時間（第３時間）を特定し、電力系統１００の接続相（第５接続相）間に接続される複数の太陽光発電設備１２０のそれぞれの仕様に応じて定まる発電電力の時間変化を示す複数の発電変化傾向（第５変化傾向）のうち、第４電圧不平衡率の時間変化を示す不平衡率変化傾向（第６変化傾向）と近似する発電変化傾向（第５変化傾向）を特定するとともに、特定された発電変化傾向（第５変化傾向）に対応する太陽光発電設備１２０を特定する発電特定部１１ｇと、最大時間（第３時間）において、特定された太陽光発電設備１２０のうち、接続相（第５接続相）間から接続相間とは異なる接続相（第６接続相）間に切り替えるべき電力の移動電力（第２移動電力）と略等しい電力を発電する太陽光発電設備１２０を、選定する発電選定部１１ｈと、をさらに備える。本実施形態によれば、電圧不平衡率の時間変化に近似する太陽光発電設備１２０の発電電力の時間変化を取り出すことにより、電力系統１００の電圧不平衡率を低減することができる太陽光発電設備１２０を容易に特定できるため、電圧管理業務が容易になる。

なお、上記の実施形態は、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。

１０，２０ 系統不平衡低減装置
１１ａ，２１ａ 不平衡算出部
１１ｂ，２１ｂ 時間特定部
１１ｃ，２１ｃ 移動電力算出部
１１ｄ 補正算出部
１１ｅ，２１ｄ 負荷特定部
１１ｆ，２１ｅ 負荷選定部
１１ｇ 発電特定部
１１ｈ 発電選定部
１００，２００ 電力系統
１１０，２１０ 負荷
１２０ 太陽光発電設備
１３０，２２０ 変圧器

Claims (5)

1. 負荷および太陽光発電設備が接続される電力系統において、
   所定の晴れている日における、前記電力系統の第１電圧不平衡率が所定の値を示す第２時間を特定する時間特定部と、
   晴れている日に前記太陽光発電設備が前記第１電圧不平衡率に与える影響を除去するための補正係数を算出するとともに、晴れていない日における前記電力系統の第２電圧不平衡率に前記補正係数を適用して、前記負荷が影響を及ぼす、晴れている日における前記電力系統の第３電圧不平衡率を算出する補正算出部と、
   前記電力系統の第３接続相間に接続される複数の負荷がそれぞれ消費する電力の時間変化を示す複数の第３変化傾向のうち、前記第３電圧不平衡率の時間変化を示す第４変化傾向と近似する前記第３変化傾向を特定するとともに、特定された前記第３変化傾向に対応する第２負荷を特定する負荷特定部と、
   前記第２時間において、前記第２負荷のうち、前記第３接続相間から前記第３接続相間とは異なる第４接続相間に切り替えるべき電力の第１移動電力と略等しい電力を消費する負荷を、選定する負荷選定部と、
   を備えることを特徴とする系統不平衡低減装置。
2. 選定された前記第２負荷を、前記電力系統における前記第３接続相間から前記第４接続相間に切り替えた状況において、
   前記時間特定部は、晴れている日における前記電力系統の第４電圧不平衡率が所定の値を示す第３時間を特定し、
   前記電力系統の第５接続相間に接続される複数の前記太陽光発電設備のそれぞれの仕様に応じて定まる発電電力の時間変化を示す複数の第５変化傾向のうち、前記第４電圧不平衡率の時間変化を示す第６変化傾向と近似する前記第５変化傾向を特定するとともに、特定された前記第５変化傾向に対応する太陽光発電設備を特定する発電特定部と、
   前記第３時間において、特定された前記太陽光発電設備のうち、前記第５接続相間から前記第５接続相間とは異なる第６接続相間に切り替えるべき電力の第２移動電力と略等しい電力を発電する前記太陽光発電設備を、選定する発電選定部と、
   をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の系統不平衡低減装置。
3. 前記時間特定部は、前記所定の晴れている日において前記電力系統の電圧不平衡率が最も高い値を示す時間を前記第２時間として特定する
   ことを特徴とする請求項２に記載の系統不平衡低減装置。
4. 前記第２時間における、前記電力系統の第３接続相間から前記第４接続相間に切り替えるべき、前記電力系統に接続される前記負荷の電力の前記第１移動電力を算出し、
   前記第３時間における、前記電力系統の第５接続相間から前記第６接続相間に切り替えるべき、前記電力系統に接続される前記太陽光発電設備の電力の前記第２移動電力を算出する移動電力算出部
   をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の系統不平衡低減装置。
5. 負荷および太陽光発電設備が接続される電力系統において、
   所定の晴れている日における、前記電力系統の第１電圧不平衡率が所定の値を示す第２時間を特定し、
   晴れている日における前記太陽光発電設備が前記第１電圧不平衡率に与える影響を除去するための補正係数を算出するとともに、晴れていない日における前記電力系統の第２電圧不平衡率に前記補正係数を適用して、前記負荷のみが影響を及ぼす、晴れている日における前記電力系統の第３電圧不平衡率を算出し、
   前記電力系統の第３接続相間に接続される複数の負荷がそれぞれ消費する電力の時間変化を示す複数の第３変化傾向のうち、前記第３電圧不平衡率の時間変化を示す第４変化傾向と近似する前記第３変化傾向を特定するとともに、特定された前記第３変化傾向に対応する第２負荷を特定し、
   前記第２時間において、前記第２負荷のうち、前記第３接続相間から前記第３接続相間とは異なる第４接続相間に切り替えるべき電力の第１移動電力と略等しい電力を消費する前記第２負荷を、選定する、
   ことを特徴とする系統不平衡低減方法。

Images