JP7215226B2 - 接続相推定装置、接続相推定プログラム及び接続相推定方法 - Google Patents

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Description

本発明は、接続相推定装置、接続相推定プログラム及び接続相推定方法に関する。
近年、太陽光パネル等の発電装置の設置が増加している。三相三線式の配電線は、すなわち第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流が互いに平衡になるように各設備が接続されている。このような状態は、三相平衡と呼ばれる。
しかし、発電装置がこれら三つの相のうちの特定の相に偏って連系され、発電装置から配電線へ逆潮された場合、第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流が互いに平衡とならなくなってしまうことがある。このような状態は、三相不平衡と呼ばれる。三相不平衡により電圧不平衡が発生した場合、配電線から電力の供給を受けている需要家の機器が故障してしまうことがある。
このため、電気事業者は、電圧不平衡が発生してしまう事態を回避するために、発電装置の接続相を管理する必要がある。一方、発電装置の数が膨大であり、配電線が捻架されていることがあるため、発電装置の接続相を一つずつ目視により確認することは、現場の作業員にとって非常に困難である。このような状況の中、急速に普及しつつあるスマートメーターにより計測された各需要家の使用電力量と、センサ内蔵開閉器で計測された三相交流の第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流との相関を解析することにより、発電装置の接続相を判定する技術が開発されている。このような技術の一例としては、例えば、特許文献１に記載されている接続相推定装置が挙げられる。
この接続相推定装置は、算出部と、判定部とを含む。算出部は、３以上の第１配電線のうちの何れか２つに接続された第２配電線の配下の計測装置で計測された電力量、および、３以上の第１配電線の線電流の各々との相関評価値を、各周波数成分における電力量と線電流の各々との相関値に各周波数成分のスペクトルの大きさに応じた抑圧量を適用して算出する。判定部は、算出部によって算出された複数の相関評価値に基づいて第２配電線の接続相を判定する。
特開２０１７－３２３５７号公報
しかし、この接続相推定装置は、高圧需要家の影響を考慮していないため、高圧需要家が存在する場合、発電装置の接続相の判定を誤ってしまうことがある。
そこで、本発明は、低圧需要家だけではなく高圧需要家も配電網から電力の供給を受けていても、発電装置の接続相を精度良く推定することができる接続相推定装置、接続相推定プログラム及び接続相推定方法を提供することを課題とする。
本発明の一態様は、変電所が出力する三相交流の第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流各々を示す変電所電流データ及び前記変電所から三相交流の供給を受けている低圧需要家群が消費する有効電力を示す有効電力データを取得するデータ取得部と、前記変電所電流データが示す三相交流の第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流と前記有効電力データが示す有効電力とに基づいて、前記変電所から高圧需要家群に供給されている三相交流の第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流の合計である第一合計電流を算出し、前記変電所電流データが示す三相交流の第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流各々と前記第一合計電流とに基づいて、前記低圧需要家群に供給されている三相交流の第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流であって、前記高圧需要家群に供給されている三相交流の電圧に換算されている第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流を算出する電流算出部と、前記電流算出部により算出された第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流各々と、前記有効電力データが示す有効電力との相関に基づいて、前記変電所が出力する三相交流の第一相の電流が流れる第一配電線、第二相の電流が流れる第二配電線及び第三相の電流が流れる第三配電線のいずれに前記低圧需要家群に含まれる低圧需要家が有する発電装置が接続されているかを推定する接続相推定部と、を備える接続相推定装置である。
また、本発明の他の態様は、接続相推定装置において、前記電流算出部は、前記変電所電流データが示す三相交流の第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流各々から前記第一合計電流に所定の割合を掛けて得られる電流を差し引くことにより、前記低圧需要家群に供給されている三相交流の第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流であって、前記高圧需要家群に供給されている三相交流の電圧に換算されている第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流を算出する。
また、本発明の他の態様は、接続相推定装置において、前記電流算出部は、前記変電所電流データが示す三相交流の第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流各々から前記第一合計電流を前記変電所が出力する三相交流の第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流各々で按分した電流各々を差し引くことにより、前記低圧需要家群に供給されている三相交流の第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流であって、前記高圧需要家群に供給されている三相交流の電圧に換算されている第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流を算出する。
本発明の一態様は、コンピュータに、変電所が出力する三相交流の第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流各々を示す変電所電流データ及び前記変電所から三相交流の供給を受けている低圧需要家群が消費する有効電力を示す有効電力データを取得するデータ取得機能と、前記変電所電流データが示す三相交流の第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流と前記有効電力データが示す有効電力とに基づいて、前記変電所から高圧需要家群に供給されている三相交流の第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流の合計である第一合計電流を算出し、前記変電所電流データが示す三相交流の第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流各々と前記第一合計電流とに基づいて、前記低圧需要家群に供給されている三相交流の第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流であって、前記高圧需要家群に供給されている三相交流の電圧に換算されている第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流を算出する電流算出機能と、前記電流算出機能により算出された第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流各々と、前記有効電力データが示す有効電力との相関に基づいて、前記変電所が出力する三相交流の第一相の電流が流れる第一配電線、第二相の電流が流れる第二配電線及び第三相の電流が流れる第三配電線のいずれに前記低圧需要家群に含まれる低圧需要家が有する発電装置が接続されているかを推定する接続相推定機能と、を実現させるための接続相推定プログラムである。
本発明の一態様は、変電所が出力する三相交流の第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流各々を示す変電所電流データ及び前記変電所から三相交流の供給を受けている低圧需要家群が消費する有効電力を示す有効電力データを取得するデータ取得工程と、前記変電所電流データが示す三相交流の第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流と前記有効電力データが示す有効電力とに基づいて、前記変電所から高圧需要家群に供給されている三相交流の第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流の合計である第一合計電流を算出し、前記変電所電流データが示す三相交流の第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流各々と前記第一合計電流とに基づいて、前記低圧需要家群に供給されている三相交流の第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流であって、前記高圧需要家群に供給されている三相交流の電圧に換算されている第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流を算出する電流算出工程と、前記電流算出工程において算出された第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流各々と、前記有効電力データが示す有効電力との相関に基づいて、前記変電所が出力する三相交流の第一相の電流が流れる第一配電線、第二相の電流が流れる第二配電線及び第三相の電流が流れる第三配電線のいずれに前記低圧需要家群に含まれる低圧需要家が有する発電装置が接続されているかを推定する接続相推定工程と、を含む接続相推定方法である。
本発明によれば、低圧需要家だけではなく高圧需要家も配電網から電力の供給を受けていても、発電装置の接続相を精度良く推定することができる。
実施形態に係る配電網の一例を示す図である。 実施形態に係る接続相推定装置の機能的な構成の一例を示す図である。 実施形態に係る変電所が出力する三相交流の第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流と、高圧需要家群に供給される三相交流の第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流と、低圧需要家群に供給される三相交流の第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流との関係を説明するための図である。 実施形態に係る接続相推定装置により算出された第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流各々と、有効電力データが示す有効電力との相関の一例を示す図である。 実施形態に係る接続相推定装置が実行する処理の一例を示すフローチャートである。
図１から図４を参照しながら、実施形態に係る接続相推定装置の一例について説明する。
まず、図１を参照しながら、実施形態に係る接続相推定装置が適用される配電網の一例について説明する。図１は、実施形態に係る配電網の一例を示す図である。図１に示すように、配電網１は、変電所２と、第一配電線３１と、第二配電線３２と、第三配電線３３と、高圧需要家群４と、低圧需要家群５と、開閉器６とを含む。
変電所２は、送電線を経由して発電所から送電されてきた三相交流の電圧を所定の電圧、例えば、６６００Ｖに変換し、第一配電線３１、第二配電線３２及び第三配電線３３に三相交流を流す施設である。
第一配電線３１、第二配電線３２及び第三配電線３３は、電柱に架線されている架空配電線又は地中に埋設されている地中配電線である。第一配電線３１は、変電所２が流す三相交流の第一相の電流を流す。同様に、第二配電線３２は、変電所２が流す三相交流の第二相の電流を流す。また、第三配電線３３は、変電所２が流す三相交流の第三相の電流を流す。
高圧需要家群４は、高圧需要家４１、…、高圧需要家４ｋ（ｋ：２以上の自然数）を含む。高圧需要家４１、…、高圧需要家４ｋは、第一配電線３１、第二配電線３２及び第三配電線３３に接続された設備を有しており、６６００Ｖで受電した三相電力を所望の電圧に変換して使用する需要家である。高圧需要家４１、…、高圧需要家４ｋとしては、例えば、工場、大規模なマンションが挙げられる。
低圧需要家群５は、低圧需要家５１、…、低圧需要家５ｋ（ｋ：２以上の自然数）を含む。低圧需要家５１、…、低圧需要家５ｋは、第一配電線３１、第二配電線３２又は第三配電線３３とアースに接続された設備を有しており、６６００Ｖの三相電力を柱上変圧器により２００Ｖの単相電力又は１００Ｖの単相電力に変換した電力を使用する需要家である。低圧需要家５１、…、低圧需要家５ｋとしては、例えば、一般家庭が挙げられる。
また、図１に示すように、低圧需要家５１、…、低圧需要家５ｋは、それぞれスマートメーター５１１、…、スマートメーター５１ｋと、発電装置５２１、…、発電装置５２ｋを有する。スマートメーター５１１、…、スマートメーター５１ｋは、通信機能を有しており、低圧需要家５１、…、低圧需要家５ｋ各々が使用した電力量をデジタルで計測したデータを電気事業者等に送信する。発電装置５２１、…、発電装置５２ｋは、例えば、太陽光パネル等の分散型電源であり、自身が発電した電力を第一配電線３１、第二配電線３２及び第三配電線３３のいずれかに逆潮する。なお、低圧需要家５１、…、低圧需要家５ｋの少なくとも一つは、それぞれ発電装置５２１、…、発電装置５２ｋを有していなくてもよい。
開閉器６は、第一配電線３１、第二配電線３２及び第三配電線３３に三相交流を流す場合と、第一配電線３１、第二配電線３２及び第三配電線３３に三相交流を流さない場合とを切り替えるスイッチである。また、開閉器６は、変電所２が流す三相交流の第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流各々を計測する電流計を含んでいる。この電流計は、例えば、３０分間における第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流を計測する。
次に、図２から図４を参照しながら、実施形態に係る接続相推定装置について説明する。図２は、実施形態に係る接続相推定装置の機能的な構成の一例を示す図である。図３は、実施形態に係る変電所が出力する三相交流の第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流と、高圧需要家群に供給される三相交流の第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流と、低圧需要家群に供給される三相交流の第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流との関係を説明するための図である。
以下の説明では、変電所が出力する三相交流の第一相の電流Ｉｕ、第二相の電流Ｉｖ及び第三相の電流Ｉｗと、高圧需要家群４に供給される三相交流の第一相の電流ＩｕＨ、第二相の電流ＩｖＨ及び第三相の電流ＩｗＨと、低圧需要家群５に供給される三相交流の第一相の電流ＩｕＬ、第二相の電流ＩｖＬ及び第三相の電流ＩｗＬとを使用する。なお、後述するように第一相の電流ＩｕＬ、第二相の電流ＩｖＬ及び第三相の電流ＩｗＬは、高圧需要家群４に供給されている三相交流の電圧に換算されている電流である。また、これら九つの電流は、例えば、３０分間における電流を示しており、時間の経過ともに変化する。
また、変電所が出力する三相交流の第一相の電流Ｉｕ、第二相の電流Ｉｖ及び第三相の電流Ｉｗの合計を変電所電流Ｉとする。高圧需要家群４に供給される三相交流の第一相の電流ＩｕＨ、第二相の電流ＩｖＨ及び第三相の電流ＩｗＨの合計を第一合計電流ＩＨとする。低圧需要家群５に供給される三相交流の第一相の電流ＩｕＬ、第二相の電流ＩｖＬ及び第三相の電流ＩｗＬの合計を第二合計電流ＩＬとする。変電所電流Ｉと第一合計電流ＩＨと第二合計電流ＩＬとの間には、次の式（１）で表される関係が成立している。図１に示した変電所２と、高圧需要家群４と、低圧需要家群５との接続関係を考慮すると式（１）が成立することが理解できる。
Figure 0007215226000001
また、図３に示すように、変電所が出力する三相交流の第一相の電流Ｉｕと、高圧需要家群４に供給される三相交流の第一相の電流ＩｕＨと、低圧需要家群５に供給される三相交流の第一相の電流ＩｕＬとの間には、次の式（２）で表される関係が成立する。
Figure 0007215226000002
さらに、第二相及び第三相についても式（２）と同様の関係、すなわち次の式（３）及び式（４）各々により表される関係が成立する。
Figure 0007215226000003
Figure 0007215226000004
また、以下の説明では、低圧需要家群５が消費する有効電力、すなわち低圧需要家５１、…、低圧需要家５ｋが消費する有効電力である有効電力Ｐを使用する。
図２に示すように、接続相推定装置７は、データ取得部７１と、電流算出部７２と、接続相推定部７３とを備える。
データ取得部７１は、変電所電流データ、データ及び有効電力データを取得する。
変電所電流データは、変電所２が出力する三相交流の第一相の電流Ｉｕ、第二相の電流Ｉｖ及び第三相の電流Ｉｗ各々を示すデータである。データ取得部７１は、例えば、変電所電流データを記憶しており任意の場所に設置されている記憶媒体又は図１に示した開閉器６に含まれる電流計から変電所電流データを取得する。
有効電力データは、変電所２から三相交流の供給を受けている低圧需要家群５が消費する有効電力である有効電力Ｐを示すデータである。有効電力Ｐは、例えば、低圧需要家５１、…及び低圧需要家５ｋ各々が３０分ごとに消費した有効電力の合計の時系列データである。データ取得部７１は、例えば、図１に示したスマートメーター５１１、…、スマートメーター５１ｋ各々がデジタルで計測した電力量から有効電力Ｐを算出することにより、有効電力データを取得する。或いは、データ取得部７１は、有効電力データを記憶しており任意の場所に設置されている記憶媒体から有効電力データを取得してもよい。
電流算出部７２は、変電所電流データが示す三相交流の第一相の電流Ｉｕ、第二相の電流Ｉｖ及び第三相の電流Ｉｗと有効電力データが示す有効電力Ｐとに基づいて、変電所２から高圧需要家群４に供給されている三相交流の第一相の電流ＩｕＨ、第二相の電流ＩｖＨ及び第三相の電流ＩｗＨの合計である第一合計電流ＩＨを算出する。具体的には、電流算出部７２は、次の式（５）を使用して第一合計電流ＩＨを算出する。式（５）の第二項に含まれるＶの値は、高圧需要家４１、…、高圧需要家４ｋ各々に供給される三相交流の電圧６６００Ｖである。また、式（５）の第二項に含まれる有効電力Ｐは、低圧需要家５１、…、低圧需要家５ｋ各々が３０分間使用した電力量の合計から算出された有効電力である。これらの電力量は、スマートメーター５１１、…、スマートメーター５１ｋ各々により計測される。さらに、式（５）の第二項に含まれる「２」は、式（５）の第二項に含まれる有効電力Ｐが３０分間に使用された電力量の合計を１時間の電力量の合計に換算するための計数である。
Figure 0007215226000005
そして、電流算出部７２は、変電所電流データが示す三相交流の第一相の電流Ｉｕ、第二相の電流Ｉｖ及び第三相の電流Ｉｗ各々と第一合計電流ＩＨとに基づいて、低圧需要家群５に供給されている三相交流の第一相の電流ＩｕＬ、第二相の電流ＩｖＬ及び第三相の電流ＩｗＬを算出する。
例えば、電流算出部７２は、変電所電流データが示す三相交流の第一相の電流Ｉｕ、第二相の電流Ｉｖ及び第三相の電流Ｉｗ各々から第一合計電流ＩＨに所定の割合を掛けて得られる電流を差し引く。これにより、電流算出部７２は、低圧需要家群５に供給されている三相交流の第一相の電流ＩｕＬ、第二相の電流ＩｖＬ及び第三相の電流ＩｗＬを算出する。具体的には、電流算出部７２は、次の式（６）、式（７）及び式（８）を使用して第一相の電流ＩｕＬ、第二相の電流ＩｖＬ及び第三相の電流ＩｗＬを算出する。式（６）、式（７）及び式（８）は、所定の割合として１／３を採用している。ただし、所定の割合は、これに限定されるものではなく、種々の補正等が考慮された割合であってもよい。
Figure 0007215226000006
Figure 0007215226000007
Figure 0007215226000008
また、式（６）、式（７）及び式（８）各々により算出された第一相の電流ＩｕＬ、第二相の電流ＩｖＬ及び第三相の電流ＩｗＬは、高圧需要家群に供給されている三相交流の電圧に換算されている電流である。
ただし、電流算出部７２は、高圧需要家群４に供給されている三相交流の第一相の電流ＩｕＨと、第二相の電流ＩｖＨと、第三相の電流ＩｗＨとが平衡となっていると考えてよい場合、すなわち次の式（９）が成立していると考えてよい場合に式（６）、式（７）及び式（８）を使用する。
Figure 0007215226000009
或いは、電流算出部７２は、変電所電流データが示す三相交流の第一相の電流Ｉｕ、第二相の電流Ｉｖ及び第三相の電流Ｉｗ各々から第一合計電流ＩＨを変電所２が出力する三相交流の第一相の電流Ｉｕ、第二相の電流Ｉｖ及び第三相の電流Ｉｗ各々で按分した電流各々を差し引く。これにより、電流算出部７２は、低圧需要家群５に供給されている三相交流の第一相の電流ＩｕＬ、第二相の電流ＩｖＬ及び第三相の電流ＩｗＬを算出する。
例えば、電流算出部７２は、次の式（１０）、式（１１）及び式（１２）を使用して高圧需要家群４に供給されている三相交流の第一相の電流ＩｕＨ、第二相の電流ＩｖＨ及び第三相の電流ＩｗＨを算出する。
Figure 0007215226000010
Figure 0007215226000011
Figure 0007215226000012
或いは、電流算出部７２は、次の式（１３）、式（１４）及び式（１５）を使用して高圧需要家群４に供給されている三相交流の第一相の電流ＩｕＨ、第二相の電流ＩｖＨ及び第三相の電流ＩｗＨを算出する。
Figure 0007215226000013
Figure 0007215226000014
Figure 0007215226000015
そして、電流算出部７２は、式（１０）、式（１１）及び式（１２）を使用して算出した第一相の電流ＩｕＨ、第二相の電流ＩｖＨ及び第三相の電流ＩｗＨを次の式（１６）、式（１７）及び式（１８）各々に代入し、低圧需要家群５に供給されている三相交流の第一相の電流ＩｕＬ、第二相の電流ＩｖＬ及び第三相の電流ＩｗＬを算出する。或いは、電流算出部７２は、式（１３）、式（１４）及び式（１５）を使用して算出した第一相の電流ＩｕＨ、第二相の電流ＩｖＨ及び第三相の電流ＩｗＨを次の式（１６）、式（１７）及び式（１８）各々に代入し、低圧需要家群５に供給されている三相交流の第一相の電流ＩｕＬ、第二相の電流ＩｖＬ及び第三相の電流ＩｗＬを算出する。
Figure 0007215226000016
Figure 0007215226000017
Figure 0007215226000018
これらの方法により算出された第一相の電流ＩｕＬ、第二相の電流ＩｖＬ及び第三相の電流ＩｗＬは、高圧需要家群に供給されている三相交流の電圧に換算されている電流である。
電流算出部７２は、上述した式（９）が成立していると考えられる場合及びが成立していると考えられない場合のいずれであっても、式（１０）、式（１１）及び式（１２）を使用した算出及び式（１３）、式（１４）及び式（１５）を使用した算出を実行してよい。
接続相推定部７３は、電流算出部７２により算出された第一相の電流ＩｕＬ、第二相の電流ＩｖＬ及び第三相の電流ＩｗＬ各々と、有効電力データが示す有効電力Ｐとの相関に基づいて接続相推定処理を実行する。接続相推定処理は、変電所２が出力する三相交流の第一相の電流Ｉｕが流れる第一配電線３１、第二相の電流Ｉｖが流れる第二配電線３２及び第三相の電流Ｉｗが流れる第三配電線３３のいずれに発電装置５２１、…、発電装置５２ｋ各々が接続されているかを推定する処理である。
図４は、実施形態に係る接続相推定装置により算出された第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流各々と、有効電力データが示す有効電力との相関の一例を示す図である。図４は、第一相の電流ＩｕＬと有効電力Ｐとの相関が比較的小さい場合の一例を図４（ａ）により示している。また、図４は、第二相の電流ＩｖＬと有効電力Ｐとの相関及び第三相の電流ＩｗＬと有効電力Ｐとの相関が比較的大きい場合の一例を図４（ｂ）及び図４（ｃ）により示している。このような場合、接続相推定部７３は、発電装置５２１、…又は発電装置５２ｋが第二相の電流ＩｖＬ及び第三相の電流ＩｗＬに接続されていると推定する。
具体的には、接続相推定部７３は、例えば、以下に説明する方法で接続相推定処理を実行する。
接続相推定部７３は、低圧需要家群５に供給される三相交流の第一相の電流ＩｕＬ、第二相の電流ＩｖＬ及び第三相の電流ＩｗＬと、有効電力Ｐとに対して区分及びオーバーラップを設定し、区分データを抽出する。この処理は、高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transform）による周波数分解を可能にし、評価サンプル数を確保することを可能にすることを目的としている。
接続相推定部７３は、第一相の電流ＩｕＬ、第二相の電流ＩｖＬ及び第三相の電流ＩｗＬと、有効電力Ｐとに高速フーリエ変換を適用して区分データごとにスペクトル計算を実行する。また、この場合、各スペクトルは、各区分の平均をとることにより平滑化される。これらの処理は、電流算出部７２により算出された第一相の電流ＩｕＬ、第二相の電流ＩｖＬ及び第三相の電流ＩｗＬ各々と、有効電力データが示す有効電力Ｐとの相関の大きさを示す相関係数を算出することを可能にすることを目的としている。
接続相推定部７３は、第一相の電流ＩｕＬ、第二相の電流ＩｖＬ及び第三相の電流ＩｗＬ各々と、有効電力Ｐとの周波数成分ごとの相関係数を算出する。そして、接続相推定部７３は、高周波成分の感度を向上させるため、周波数成分ごとの相関係数に所定のフィルタを適用し、周波数成分ごとの相関係数を補正する。なお、接続相推定部７３は、当該所定のフィルタを使用した補正を実行しなくてもよい。
接続相推定部７３は、第一相の電流ＩｕＬ、第二相の電流ＩｖＬ及び第三相の電流ＩｗＬ各々について、所定のフィルタを適用して補正した相関係数を全周波数に亘って積分する。これにより、接続相推定部７３は、低圧需要家群５に供給される三相交流の第一相の電流ＩｕＬ、第二相の電流ＩｖＬ及び第三相の電流ＩｗＬ各々と有効電力Ｐとの相関係数各々を算出する。この処理は、相関の大きさを総合的に評価することを目的としている。
接続相推定部７３は、例えば、第二相の電流ＩｖＬ及び第三相の電流ＩｗＬの相関係数が比較的大きく、第一相の電流ＩｕＬの相関係数が比較的小さい場合、発電装置５２１、…又は発電装置５２ｋが第二相の電流ＩｖＬ及び第三相の電流ＩｗＬに接続されていると推定する。なお、この場合、接続相推定部７３は、第二相の電流ＩｖＬの相関係数又は第三相の電流ＩｗＬの相関係数と第一相の電流ＩｕＬの相関係数との差が大きい程、当該推定結果の信頼性が高いと更に推定してもよい。
次に、図５を参照しながら実施形態に係る接続相推定装置が実行する処理の一例を説明する。図５は、実施形態に係る接続相推定装置が実行する処理の一例を示すフローチャートである。
ステップＳ１０において、データ取得部７１は、変電所電流データ及び有効電力データを取得する。
ステップＳ２０において、電流算出部７２は、第一合計電流ＩＨを算出する。
ステップＳ３０において、電流算出部７２は、低圧需要家群５に供給されている三相交流の第一相の電流ＩｕＬ、第二相の電流ＩｖＬ及び第三相の電流ＩｗＬを算出する。
ステップＳ４０において、接続相推定部７３は、ステップＳ３０で算出された第一相の電流ＩｕＬ、第二相の電流ＩｖＬ及び第三相の電流ＩｗＬ各々と、ステップＳ１０で取得された有効電力データが示す有効電力Ｐとの相関を算出する。
ステップＳ５０において、接続相推定部７３は、ステップＳ３０で算出された相関に基づいて、第一配電線３１、第二配電線３２及び第三配電線３３のいずれに発電装置５２１、…又は発電装置５２ｋが接続されているか推定する。
以上、実施形態に係る接続相推定装置７について説明した。接続相推定装置７は、変電所電流データが示す三相交流の第一相の電流Ｉｕ、第二相の電流Ｉｖ及び第三相の電流Ｉｗと有効電力Ｐとに基づいて、高圧需要家群４に供給されている三相交流の第一相の電流ＩｕＨ、第二相の電流ＩｖＨ及び第三相の電流ＩｗＨの合計である第一合計電流ＩＨを算出する。次に、接続相推定装置７は、変電所電流データが示す三相交流の第一相の電流Ｉｕ、第二相の電流Ｉｖ及び第三相の電流Ｉｗ各々と第一合計電流ＩＨとに基づいて、低圧需要家群５に供給されている三相交流の第一相の電流ＩｕＬ、第二相の電流ＩｖＬ及び第三相の電流ＩｗＬを算出する。そして、接続相推定装置７は、第一相の電流ＩｕＬ、第二相の電流ＩｖＬ及び第三相の電流ＩｗＬ各々と、有効電力Ｐとの相関に基づいて、第一配電線３１、第二配電線３２及び第三配電線３３のいずれに発電装置５２１、…又は発電装置５２ｋが接続されているかを推定する。つまり、接続相推定装置７は、配電網１から電力の供給を受けている高圧需要家４１、…、高圧需要家４ｋの影響を排除した上で発電装置５２１、…又は発電装置５２ｋの接続相を推定する。
したがって、接続相推定装置７は、低圧需要家５１、…、低圧需要家５ｋだけではなく高圧需要家４１、…、高圧需要家４ｋも配電網から電力の供給を受けていても、発電装置５２１、…又は発電装置５２ｋの接続相を精度良く推定することができる。
また、接続相推定装置７は、上述した式（６）、式（７）及び式（８）を使用して低圧需要家群５に供給されている三相交流の第一相の電流ＩｕＬ、第二相の電流ＩｖＬ及び第三相の電流ＩｗＬを算出する。これにより、接続相推定装置７は、小さな計算負荷で第一相の電流ＩｕＬ、第二相の電流ＩｖＬ及び第三相の電流ＩｗＬを算出し、発電装置５２１、…又は発電装置５２ｋの接続相を推定することができる。
また、接続相推定装置７は、上述した式（１０）、式（１１）及び式（１２）を使用して低圧需要家群５に供給されている三相交流の第一相の電流ＩｕＬ、第二相の電流ＩｖＬ及び第三相の電流ＩｗＬを算出する。或いは、接続相推定装置７は、上述した式（１３）、式（１４）及び式（１５）を使用して低圧需要家群５に供給されている三相交流の第一相の電流ＩｕＬ、第二相の電流ＩｖＬ及び第三相の電流ＩｗＬを算出する。したがって、接続相推定装置７は、高圧需要家群４に供給されている三相交流の第一相の電流ＩｕＨと、第二相の電流ＩｖＨと、第三相の電流ＩｗＨとが平衡となっていなくても、第一相の電流ＩｕＬ、第二相の電流ＩｖＬ及び第三相の電流ＩｗＬを正確に算出し、発電装置５２１、…又は発電装置５２ｋの接続相を精度良く推定することができる。
なお、電流算出部７２は、接続相推定部７３が発電装置５２１、…又は発電装置５２ｋの接続相を推定した結果に応じて、式（１０）、式（１１）及び式（１２）と、式（１３）、式（１４）及び式（１５）とのいずれを使用するかを決定してもよい。
また、上述した実施形態では、接続相推定装置７が電流算出部７２により算出された第一相の電流ＩｕＬ、第二相の電流ＩｖＬ及び第三相の電流ＩｗＬ各々と、有効電力データが示す有効電力Ｐとの相関に基づいて接続相推定処理を実行する場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、接続相推定装置７は、開閉器６に含まれる電流計から取得された変電所電流データではなく、接続相推定処理を実行する発電装置５２１、…又は発電装置５２ｋの上流における三相交流の第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流各々と有効電力Ｐとの相関に基づいて接続相推定処理を実行してもよい。
また、上述した実施形態に係るデータ取得部７１、電流算出部７２及び接続相推定部７３の各機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録させ、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませて実行することにより、処理を行ってもよい。
ここで言うコンピュータシステムとは、オペレーティング・システム（ＯＳ：Operating System）又は周辺機器等のハードウエアを含むものであってもよい。また、コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えば、フロッピーディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置、ネットワーク又は通信回線を介してプログラムが送信される場合におけるサーバ又はクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように一定時間プログラムを保持しているものも含む。
また、上述したプログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、又は、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する伝送媒体とは、インターネット等のネットワーク又は電話回線等の通信回線のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上述したプログラムは、上述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、上述した機能の一部をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるプログラム、いわゆる差分プログラムであってもよい。上述したプログラムは、例えば、コンピュータが備えるＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサにより読み出されて実行される。
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形、置換又は設計変更を加えることができる。また、上述した実施形態に記載の構成を組み合わせてもよい。
１…配電網、２…変電所、３１…第一配電線、３２…第二配電線、３３…第三配電線、４…高圧需要家群、４１，…，４ｋ…高圧需要家、５…低圧需要家群、５１，…，５ｋ…低圧需要家、５１１，…，５１ｋ…スマートメーター、５２１，…，５２ｋ…発電装置、６…開閉器、７…接続相推定装置、７１…データ取得部、７２…電流算出部、７３…接続相推定部

Claims (5)

  1. 変電所が出力する三相交流の第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流各々を示す変電所電流データ及び前記変電所から三相交流の供給を受けている低圧需要家群が消費する有効電力を示す有効電力データを取得するデータ取得部と、
    前記変電所電流データが示す三相交流の第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流と前記有効電力データが示す有効電力とに基づいて、前記変電所から高圧需要家群に供給されている三相交流の第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流の合計である第一合計電流を算出し、前記変電所電流データが示す三相交流の第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流各々と前記第一合計電流とに基づいて、前記低圧需要家群に供給されている三相交流の第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流であって、前記高圧需要家群に供給されている三相交流の電圧に換算されている第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流を算出する電流算出部と、
    前記電流算出部により算出された第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流各々と、前記有効電力データが示す有効電力との相関に基づいて、前記変電所が出力する三相交流の第一相の電流が流れる第一配電線、第二相の電流が流れる第二配電線及び第三相の電流が流れる第三配電線のいずれに前記低圧需要家群に含まれる低圧需要家が有する発電装置が接続されているかを推定する接続相推定部と、
    を備える接続相推定装置。
  2. 前記電流算出部は、前記変電所電流データが示す三相交流の第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流各々から前記第一合計電流に所定の割合を掛けて得られる電流を差し引くことにより、前記低圧需要家群に供給されている三相交流の第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流であって、前記高圧需要家群に供給されている三相交流の電圧に換算されている第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流を算出する、
    請求項１に記載の接続相推定装置。
  3. 前記電流算出部は、前記変電所電流データが示す三相交流の第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流各々から前記第一合計電流を前記変電所が出力する三相交流の第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流各々で按分した電流各々を差し引くことにより、前記低圧需要家群に供給されている三相交流の第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流であって、前記高圧需要家群に供給されている三相交流の電圧に換算されている第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流を算出する、
    請求項１に記載の接続相推定装置。
  4. コンピュータに、
    変電所が出力する三相交流の第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流各々を示す変電所電流データ及び前記変電所から三相交流の供給を受けている低圧需要家群が消費する有効電力を示す有効電力データを取得するデータ取得機能と、
    前記変電所電流データが示す三相交流の第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流と前記有効電力データが示す有効電力とに基づいて、前記変電所から高圧需要家群に供給されている三相交流の第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流の合計である第一合計電流を算出し、前記変電所電流データが示す三相交流の第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流各々と前記第一合計電流とに基づいて、前記低圧需要家群に供給されている三相交流の第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流であって、前記高圧需要家群に供給されている三相交流の電圧に換算されている第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流を算出する電流算出機能と、
    前記電流算出機能により算出された第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流各々と、前記有効電力データが示す有効電力との相関に基づいて、前記変電所が出力する三相交流の第一相の電流が流れる第一配電線、第二相の電流が流れる第二配電線及び第三相の電流が流れる第三配電線のいずれに前記低圧需要家群に含まれる低圧需要家が有する発電装置が接続されているかを推定する接続相推定機能と、
    を実現させるための接続相推定プログラム。
  5. 変電所が出力する三相交流の第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流各々を示す変電所電流データ及び前記変電所から三相交流の供給を受けている低圧需要家群が消費する有効電力を示す有効電力データを取得するデータ取得工程と、
    前記変電所電流データが示す三相交流の第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流と前記有効電力データが示す有効電力とに基づいて、前記変電所から高圧需要家群に供給されている三相交流の第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流の合計である第一合計電流を算出し、前記変電所電流データが示す三相交流の第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流各々と前記第一合計電流とに基づいて、前記低圧需要家群に供給されている三相交流の第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流であって、前記高圧需要家群に供給されている三相交流の電圧に換算されている第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流を算出する電流算出工程と、
    前記電流算出工程において算出された第一相の電流、第二相の電流及び第三相の電流各々と、前記有効電力データが示す有効電力との相関に基づいて、前記変電所が出力する三相交流の第一相の電流が流れる第一配電線、第二相の電流が流れる第二配電線及び第三相の電流が流れる第三配電線のいずれに前記低圧需要家群に含まれる低圧需要家が有する発電装置が接続されているかを推定する接続相推定工程と、
    を含む接続相推定方法。
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