JP7424130B2 - 配電系統における負荷按分方法、負荷按分プログラム、及び配電系統制御システム - Google Patents

Description

本発明は、配電系統に設置されたセンサ付き開閉器による電圧、電流、力率（電圧と電流との位相角）等の計測値に基づいてコンピュータシステムにより配電系統各部の電圧や電力潮流等を求める際に、配電線損失を考慮しながら各需要家に負荷（有効電力及び無効電力）を按分する負荷按分方法、負荷按分プログラム、及び、この負荷按分プログラムを実行する配電系統制御システムに関するものである。

特許文献１には、配電系統に設置されたセンサ付き開閉器による計測値に基づいてコンピュータシステムが演算処理を行い、負荷を複数の区間に按分する配電線自動制御システムが開示されている。

この従来技術では、図５に示すように、電圧、電流、位相角（力率）等を測定可能なセンサ付き開閉器３０Ａ～３０Ｄと開閉器４１～４８とを有する詳細配電系統モデルＭ１をコンピュータシステム内に構築し、センサ付き開閉器３０Ａ～３０Ｄをノードとして各ノード間の区間をブランチとした簡易配電系統モデルＭ２を作成する。次に、図６に示す如く、例えば区間Ａ（ブランチ１）を対象として、センサ付き開閉器３０Ａ，３０Ｂによりそれぞれ測定した通過有効電力Ｐ_１，Ｐ_２及び通過無効電力Ｑ_１，Ｑ_２から区間Ａで消費される有効電力Ｐ_Ａ（＝Ｐ_１－Ｐ_２）、無効電力Ｑ_Ａ（＝Ｑ_１－Ｑ_２）を求める。

更に、区間Ａ内の小区間における負荷を一様分布と仮定したうえで、有効電力Ｐ_Ａ、無効電力Ｑ_Ａを両端ノードに分配して各ノードにおける有効電力Ｐ_ｎ１Ａ，Ｐ_ｎ２Ａ、無効電力Ｑ_ｎ１Ａ，Ｑ_ｎ２Ａを求める。
ここで、区間Ａ内の配電線損失をＰ_{ｌｏｓｓＡ}，Ｑ_{ｌｏｓｓＡ}とすると、Ｐ_Ａ’＝Ｐ_ｎ１Ａ＋Ｐ_ｎ２Ａ＋Ｐ_{ｌｏｓｓＡ}，Ｑ_Ａ’＝Ｑ_ｎ１Ａ＋Ｑ_ｎ２Ａ＋Ｑ_{ｌｏｓｓＡ}であるから、潮流計算により求めた（Ｐ_ｎ１Ａ＋Ｐ_ｎ２Ａ），（Ｑ_ｎ１Ａ＋Ｑ_ｎ２Ａ）とＰ_Ａ，Ｑ_Ａとの差分ΔＰ，ΔＱから配電線損失Ｐ_{ｌｏｓｓＡ}，Ｑ_{ｌｏｓｓＡ}を算出することができる。従って、これらの配電線損失Ｐ_{ｌｏｓｓＡ}，Ｑ_{ｌｏｓｓＡ}を考慮して有効電力Ｐ_Ａ、無効電力Ｑ_Ａを区間Ａ内の小区間に按分すれば、詳細配電系統モデルＭ１を対象として一層正確に潮流分布を計算することができる。

特開２００６－２４６６８３号公報（［００３８］～［００４７］、図１０～図１２等）

しかしながら、上述した従来技術では、配電線損失を求めるために事前に潮流計算を行う必要があるので、一連の按分処理に必要な計算時間が長くなる。また、この潮流計算は配電線損失を含む負荷設定のもとで行われるため、実際よりも大きい電流値を用いて計算することになり、配電線損失も実際より大きくなって計算精度も低くなる等の問題があった。

そこで、本発明の解決課題は、事前の潮流計算を必要とせずに配電線損失を算出し、配電系統内の各需要家に対して簡単な演算処理によって負荷を正確に按分可能とした負荷按分方法、負荷按分プログラム、及び、この負荷按分プログラムを実行する配電系統制御システムを提供することにある。

上記課題を解決するため、請求項１に係る負荷按分方法は、配電線に設置されたセンサ付き開閉器による電圧、電流、力率の計測値から、前記配電線上の計測区間にて消費される有効電力、無効電力、電流を算出する第１ステップと、
前記第１ステップにより算出した前記計測区間の有効電力、無効電力、電流を、前記計測区間内の複数の分割配電線ごとに接続された複数の需要家の按分指標に応じて各需要家に按分する第２ステップと、
前記計測区間への流入電流と、前記第２ステップにより按分した前記各需要家への流入電流とに基づいて、前記複数の分割配電線を流れる電流をそれぞれ算出する第３ステップと、
前記第３ステップにより算出した前記複数の分割配電線の電流と各分割配電線のインピーダンスとから、前記複数の分割配電線における損失をそれぞれ算出する第４ステップと、
前記第４ステップにより算出した前記複数の分割配電線における損失の合計値を求め、この合計値を前記各需要家の按分指標に応じて按分することにより前記各需要家の損失配分量を算出する第５ステップと、
前記第２ステップにより按分した前記各需要家の有効電力、無効電力から、前記第５ステップにより算出した前記各需要家の損失配分量をそれぞれ減算した値を、前記各需要家が消費する新たな有効電力、無効電力として設定する第６ステップと、
を有し、
前記第１ステップ～前記第６ステップの処理を順次実行することを特徴とする。

請求項２に係る負荷按分方法は、配電線に設置された少なくとも二つのセンサ付き開閉器による電圧、電流、力率の計測値から、前記二つのセンサ付き開閉器により挟まれた計測区間にて消費される有効電力、無効電力、電流を算出する第１ステップと、
前記第１ステップにより算出した前記計測区間の有効電力、無効電力、電流を、前記計測区間内の複数の分割配電線ごとに接続された複数の需要家の按分指標に応じて各需要家に按分する第２ステップと、
前記計測区間への流入電流と、前記第２ステップにより按分した前記各需要家への流入電流とに基づいて、前記複数の分割配電線を流れる電流をそれぞれ算出する第３ステップと、
前記第３ステップにより算出した前記複数の分割配電線の電流と各分割配電線のインピーダンスとから、前記複数の分割配電線における損失をそれぞれ算出する第４ステップと、
前記第４ステップにより算出した前記複数の分割配電線における損失の合計値を求め、この合計値を前記各需要家の按分指標に応じて按分することにより前記各需要家の損失配分量を算出する第５ステップと、
前記第２ステップにより按分した前記各需要家の有効電力、無効電力から、前記第５ステップにより算出した前記各需要家の損失配分量をそれぞれ減算した値を、前記各需要家が消費する新たな有効電力、無効電力として設定する第６ステップと、
を有し、
前記第１ステップ～前記第６ステップの処理を順次実行することを特徴とする。

請求項３に係る負荷按分方法は、請求項１または２に記載した負荷按分方法において、
前記按分指標が、個々の前記需要家の設備容量比であることを特徴とする。

請求項４に係る負荷按分プログラムは、コンピュータシステムからなる配電系統制御システムに搭載され、演算処理装置により実行される負荷按分プログラムであって、
前記演算処理装置に、
配電線に設置されたセンサ付き開閉器による電圧、電流、力率の計測値から、前記配電線上の計測区間にて消費される有効電力、無効電力、電流を算出する第１手順と、
前記第１手順により算出した前記計測区間の有効電力、無効電力、電流を、前記計測区間内の複数の分割配電線ごとに接続された複数の需要家の按分指標に応じて各需要家に按分する第２手順と、
前記計測区間への流入電流と、前記第２手順により按分した前記各需要家への流入電流とに基づいて、前記複数の分割配電線を流れる電流をそれぞれ算出する第３手順と、
前記第３手順により算出した前記複数の分割配電線の電流と各分割配電線のインピーダンスとから、前記複数の分割配電線における損失をそれぞれ算出する第４手順と、
前記第４手順により算出した前記複数の分割配電線における損失の合計値を求め、この合計値を前記各需要家の按分指標に応じて按分することにより前記各需要家の損失配分量を算出する第５手順と、
前記第２手順により按分した前記各需要家の有効電力、無効電力から、前記第５手順により算出した前記各需要家の損失配分量をそれぞれ減算した値を、前記各需要家が消費する新たな有効電力、無効電力として設定する第６手順と、
を順次実行させることを特徴とする。

請求項５に係る負荷按分プログラムは、コンピュータシステムからなる配電系統制御システムに搭載され、演算処理装置により実行される負荷按分プログラムであって、
前記演算処理装置に、
配電線に設置された少なくとも二つのセンサ付き開閉器による電圧、電流、力率の計測値から、前記二つのセンサ付き開閉器により挟まれた計測区間にて消費される有効電力、無 効電力、電流を算出する第１手順と、
前記第１手順により算出した前記計測区間の有効電力、無効電力、電流を、前記計測区間内の複数の分割配電線ごとに接続された複数の需要家の按分指標に応じて各需要家に按分する第２手順と、
前記計測区間への流入電流と、前記第２手順により按分した前記各需要家への流入電流とに基づいて、前記複数の分割配電線を流れる電流をそれぞれ算出する第３手順と、
前記第３手順により算出した前記複数の分割配電線の電流と各分割配電線のインピーダンスとから、前記複数の分割配電線における損失をそれぞれ算出する第４手順と、
前記第４手順により算出した前記複数の分割配電線における損失の合計値を求め、この合計値を前記各需要家の按分指標に応じて按分することにより前記各需要家の損失配分量を算出する第５手順と、
前記第２手順により按分した前記各需要家の有効電力、無効電力から、前記第５手順により算出した前記各需要家の損失配分量をそれぞれ減算した値を、前記各需要家が消費する新たな有効電力、無効電力として設定する第６手順と、
を順次実行させることを特徴とする。

請求項６に係る負荷按分プログラムは、請求項４または５に記載した負荷按分プログラムにおいて、前記按分指標が、個々の前記需要家の設備容量比であることを特徴とする。

請求項７に係る配電系統制御システムは、配電線上の計測区間にセンサ付き開閉器が設置され、かつ、前記計測区間に複数の需要家が接続されている配電系統モデルの構成と、配電線上の前記複数の需要家の接続点によって分割される複数の分割配電線のインピーダンスと、前記センサ付き開閉器による電圧、電流、力率の計測値と、が記憶される記憶手段、
及び、
前記計測値に基づき前記計測区間において消費される有効電力、無効電力、電流を算出する第１演算手段と、前記第１演算手段により算出した前記計測区間の有効電力、無効電力、電流を前記複数の需要家の按分指標に応じて各需要家に按分する第２演算手段と、前記計測区間への流入電流及び前記第２演算手段により按分した前記各需要家への流入電流に基づいて前記分割配電線を流れる電流をそれぞれ算出する第３演算手段と、前記第３演算手段により算出した複数の前記分割配電線の電流と当該分割配電線のインピーダンスとから複数の前記分割配電線の損失をそれぞれ算出する第４演算手段と、前記第４演算手段により算出した複数の前記分割配電線の損失の合計値を前記按分指標に応じて前記各需要家に按分することにより前記各需要家の損失配分量を算出する第５演算手段と、前記第２演算手段により按分した前記各需要家の有効電力、無効電力から、前記第５演算手段により算出した前記各需要家の損失配分量をそれぞれ減算した値を前記各需要家が消費する新たな有効電力、無効電力として設定する第６演算手段と、を備えると共に、前記第１演算手段～前記第６演算手段による演算処理を順次実行するようにした演算処理手段、
を備え、
前記記憶手段及び前記演算処理手段をコンピュータシステムにより構成したことを特徴とする。

請求項８に係る配電系統制御システムは、配電線上の少なくとも二つのセンサ付き開閉器により挟まれた計測区間に複数の需要家が接続されている配電系統モデルの構成と、配電線上の前記複数の需要家の接続点によって分割される複数の分割配電線のインピーダンスと、前記二つのセンサ付き開閉器による電圧、電流、力率の計測値と、が記憶される記憶手段、
及び、
前記計測値に基づき前記計測区間において消費される有効電力、無効電力、電流を算出する第１演算手段と、前記第１演算手段により算出した前記計測区間の有効電力、無効電力、電流を前記複数の需要家の按分指標に応じて各需要家に按分する第２演算手段と、前記計測区間への流入電流及び前記第２演算手段により按分した前記各需要家への流入電流に基づいて前記分割配電線を流れる電流をそれぞれ算出する第３演算手段と、前記第３演算手段により算出した複数の前記分割配電線の電流と当該分割配電線のインピーダンスとから複数の前記分割配電線の損失をそれぞれ算出する第４演算手段と、前記第４演算手段により算出した複数の前記分割配電線の損失の合計値を前記按分指標に応じて前記各需要家に按分することにより前記各需要家の損失配分量を算出する第５演算手段と、前記第２演算手段により按分した前記各需要家の有効電力、無効電力から、前記第５演算手段により算出した前記各需要家の損失配分量をそれぞれ減算した値を前記各需要家が消費する新たな有効電力、無効電力として設定する第６演算手段と、を備えると共に、前記第１演算手段～前記第６演算手段による演算処理を順次実行するようにした演算処理手段、
を備え、
前記記憶手段及び前記演算処理手段をコンピュータシステムにより構成したことを特徴とする。

請求項９に係る配電系統制御システムは、請求項７または８に記載した配電系統制御システムにおいて、前記按分指標が、個々の前記需要家の設備容量比であることを特徴とする。

本発明によれば、事前に潮流計算を行うことなく配電線損失を短時間で正確に推定して各需要家に有効電力及び無効電力を按分することができる。これにより、配電自動化システムや系統計画支援システム等において、配電系統の各部における電圧や電力潮流を高精度に推定することが可能になる。

本発明の実施形態に係る負荷按分方法を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る負荷按分方法を説明するための配電系統モデルの第１実施例の構成図である。 本発明の実施形態に係る負荷按分方法を説明するための配電系統モデルの第２実施例の構成図である。 本発明の実施形態に係る配電系統制御システムの構成図である。 特許文献１に記載された従来技術が適用される配電系統モデルの構成図である。 図５の区間Ａを中心とした有効電力、無効電力の説明図である。

以下、図に沿って本発明の実施形態を説明する。
図１は、この実施形態に係る負荷按分方法を示すフローチャートであり、図２は、この負荷按分方法を説明するための配電系統モデルの模式図である。以下では、図１の各ステップＳ１０～Ｓ９０の手順を、図２に示す配電系統モデルの第１実施例を参照しつつ順に説明する。
なお、図１の各ステップＳ１０～Ｓ９０は、後述する配電系統制御システム及びこれに搭載されるプログラムによって実行されるものである。

（１）ステップＳ１０（第１ステップ）
まず、配電線上に設置されたセンサ付き開閉器１０Ａ，１０Ｂによる計測値から、これらのセンサ付開閉器１０Ａ，１０Ｂに挟まれた計測区間において消費される有効電力Ｐ、無効電力Ｑ及び電流Ｉを計算する。ここで、センサ付き開閉器１０Ａ，１０Ｂによる計測値には、各開閉器１０Ａ，１０Ｂの設置位置における有効電力Ｐ_Ａ，Ｐ_Ｂ、無効電力Ｑ_Ａ，Ｑ_Ｂを求めるための電圧Ｖ_Ａ，Ｖ_Ｂ、電流Ｉ_Ａ，Ｉ_Ｂ、及び力率（言い換えれば、電圧と電流との位相角φ_Ａ，φ_Ｂ）等が含まれる。
なお、図２において、１１，１２，１３，１４は計測区間を構成する分割配電線、１０１，１０２，１０３は需要家、ｒ_１～ｒ_４は分割配電線１１～１４の抵抗、ｘ_１～ｘ_４は同じくリアクタンスであり、計測区間において消費される有効電力Ｐ、無効電力Ｑ及び電流Ｉ（何れもベクトル量）は、Ｐ＝Ｐ_Ａ－Ｐ_Ｂ、Ｑ＝Ｑ_Ａ－Ｑ_Ｂ、Ｉ＝Ｉ_Ａ－Ｉ_Ｂによって求められる。

（２）ステップＳ２０（第２ステップ）
ステップＳ１０により求めたＰ，Ｑ，Ｉを、需要家１０１，１０２，１０３の設備容量比により一旦按分し、Ｐ_１～Ｐ_３，Ｑ_１～Ｑ_３，Ｉ_１～Ｉ_３を求める。ここで、Ｐ，Ｑ，Ｉを各需要家１０１，１０２，１０３に按分するための指標としては、設備容量比の他に定格消費電力比を用いても良い。これらの設備容量比や定格消費電力比は、請求項における「按分指標」に相当する。

（３）ステップＳ３０（第３ステップ）
ステップＳ２０により按分した各需要家１０１，１０２，１０３の電流Ｉ_１～Ｉ_３を用いて、分割配電線１１～１４にそれぞれ流れる電流Ｉ_Ｌ１～Ｉ_Ｌ４を算出する。図２に示すように、これらの電流は、Ｉ_Ｌ１＝Ｉ_Ａ，Ｉ_Ｌ２＝Ｉ_Ｌ１－Ｉ_１，Ｉ_Ｌ３＝Ｉ_Ｌ２－Ｉ_２，Ｉ_Ｌ４＝Ｉ_Ｌ３－Ｉ_３となる。

（４）ステップＳ４０（第４ステップ）
ステップＳ３０により求めた電流Ｉ_Ｌ１～Ｉ_Ｌ４と分割配電線１１～１４のインピーダンスとから、分割配電線１１～１４の損失（有効電力及び無効電力）Ｐ_ｌｓ１～Ｐ_ｌｓ４，Ｑ_ｌｓ１～Ｑ_ｌｓ４を求める。
分割配電線１１～１４が三相配電系統である場合、図２に示すように、これらの損失は、Ｐ_ｌｓ１＝３ｒ_１Ｉ_Ｌ１ ^２，Ｑ_ｌｓ１＝３ｘ_１Ｉ_Ｌ１ ^２，Ｐ_ｌｓ２＝３ｒ_２Ｉ_Ｌ２ ^２，Ｑ_ｌｓ２＝３ｘ_２Ｉ_Ｌ２ ^２，Ｐ_ｌｓ３＝３ｒ_３Ｉ_Ｌ３ ^２，Ｑ_ｌｓ３＝３ｘ_３Ｉ_Ｌ３ ^２，Ｐ_ｌｓ４＝３ｒ_４Ｉ_Ｌ４ ^２，Ｑ_ｌｓ４＝３ｘ_４Ｉ_Ｌ４ ^２となる。

（５）ステップＳ５０（第５ステップ）
ステップＳ４０により求めた分割配電線１１～１４の損失Ｐ_ｌｓ１～Ｐ_ｌｓ４，Ｑ_ｌｓ１～Ｑ_ｌｓ４の合計値Ｐ_ｌｏｓｓ（＝Ｐ_ｌｓ１＋Ｐ_ｌｓ２＋Ｐ_ｌｓ３＋Ｐ_ｌｓ４），Ｑ_ｌｏｓｓ（＝Ｑ_ｌｓ１＋Ｑ_ｌｓ２＋Ｑ_ｌｓ３＋Ｑ_ｌｓ４）を求め、これらの合計値Ｐ_ｌｏｓｓ，Ｑ_ｌｏｓｓに各需要家１０１，１０２，１０３の設備容量比（前述したステップＳ２０で用いた按分指標）としてのＰ_１／Ｐ，Ｑ_１／Ｑ，Ｐ_２／Ｐ，Ｑ_２／Ｑ，Ｐ_３／Ｐ，Ｑ_３／Ｑをそれぞれ乗算して、各需要家１０１，１０２，１０３の損失配分量Ｐ_ａｊ１，Ｑ_ａｊ１，Ｐ_ａｊ２，Ｑ_ａｊ２，Ｐ_ａｊ３，Ｑ_ａｊ３を算出する。
これらの損失配分量Ｐ_ａｊ１，Ｑ_ａｊ１，Ｐ_ａｊ２，Ｑ_ａｊ２，Ｐ_ａｊ３，Ｑ_ａｊ３は、ステップＳ２０により一旦按分した各需要家１０１，１０２，１０３の有効電力Ｐ_１～Ｐ_３及び無効電力Ｑ_１～Ｑ_３にそれぞれ含まれる配電線損失分に相当している。

（６）ステップＳ６０（第６ステップ）
ステップＳ２０により一旦按分した各需要家１０１，１０２，１０３の有効電力Ｐ_ｎ（Ｐ_１～Ｐ_３）、無効電力Ｑ_ｎ（Ｑ_１～Ｑ_３）から、ステップＳ５０により求めた損失配分量Ｐ_ａｊ１，Ｑ_ａｊ１，Ｐ_ａｊ２，Ｑ_ａｊ２，Ｐ_ａｊ３，Ｑ_ａｊ３をそれぞれ減算することにより、各需要家１０１，１０２，１０３によって消費される負荷、すなわち有効電力Ｐ_ｎｅｗ１～Ｐ_ｎｅｗ３及び無効電力Ｑ_ｎｅｗ１～Ｑ_ｎｅｗ３を求める。
これにより、センサ付き開閉器１０Ａ，１０Ｂによる計測値から算出した計測区間の負荷（有効電力Ｐ、無効電力Ｑ）を、分割配電線１１～１４における損失を除いて需要家１０１，１０２，１０３にそれぞれ按分し、新たな有効電力Ｐ_ｎｅｗ１～Ｐ_ｎｅｗ３及び無効電力Ｑ_ｎｅｗ１～Ｑ_ｎｅｗ３として設定することが可能になる。

（７）ステップＳ７０（第７ステップ）
以上の処理を、配電系統内の全計測区間について繰り返し実行することにより、負荷の按分処理を完了する。

（８）ステップＳ８０（第８ステップ）
その後、全計測区間について各需要家に按分した負荷のもとで、配電系統全体の各部の電圧や電力潮流を、ＢＦＳ法やニュートンラフソン法等の既存の計算アルゴリズムを用いて計算する。これにより、例えば複数の分散型電源が連系されている配電系統の状態を正確に把握して配電自動化システムや系統計画支援システム等の構築に役立てることができる。

（９）ステップＳ９０（第９ステップ）
更に、計算結果をディスプレイ等に表示すると共に、必要に応じて上位の監視システム等に伝送することにより、一連の処理を終了する。

次に、図３は本実施形態に係る負荷按分方法を説明するための配電系統モデルの第２実施例の構成図である。
この第２実施例は、配電線上に単一のセンサ付き開閉器１０Ａが設置されている場合のものであり、センサ付き開閉器１０Ａによる計測値Ｐ_Ａ，Ｑ_Ａ，Ｉ_Ａ，Ｉ_Ｂ、及び力率（位相角φ_Ａ）に基づいて、図１の各ステップＳ１０～Ｓ７０による負荷の按分、及びステップＳ８０，Ｓ９０による潮流計算等を実行する。
各ステップにおける処理は、ステップＳ１０においてＰ＝Ｐ_Ａ、Ｑ＝Ｑ_Ａ、Ｉ＝Ｉ_Ａとおき、ステップＳ５０において、配電線損失の合計値をＰ_ｌｏｓｓ＝Ｐ_ｌｓ１＋Ｐ_ｌｓ２＋Ｐ_ｌｓ３，Ｑ_ｌｏｓｓ＝Ｑ_ｌｓ１＋Ｑ_ｌｓ２＋Ｑ_ｌｓ３によってそれぞれ求める点以外は、図２の第１実施例と基本的に同一であるため、重複を避けるために説明を省略する。

次いで、図４は、本発明の実施形態に係る配電系統制御システムの構成図である。
この配電系統制御システムは、パソコンやワークステーションとその周辺機器から構成されており、ＣＰＵ１、前述したステップＳ１０～Ｓ９０をＣＰＵ１に実行させる負荷按分プログラムが格納されたＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリ２、オペレータが操作するキーボードやタッチパネル等の入力部３、ディスプレイやプリンタ等の出力部４、ハードディスク等の固定的な記憶部５、ＣＤ－ＲやＵＳＢメモリ等の着脱可能な記憶媒体７、そのドライバである記憶媒体駆動部６、及び、これらをネットワーク２０に接続するための無線または有線通信手段としてのネットワーク接続部８を備えている。

例えば、図２の第１実施例に示した計測区間に設置されたセンサ付き開閉器１０Ａ，１０Ｂは、配電系統側のネットワーク接続部２１を介してネットワーク２０に接続されている。そして、センサ付き開閉器１０Ａ，１０Ｂにより計測した各種の計測値は、配電系統モデル（配電系統の構成、分割配電線１１～１４のインピーダンス、需要家１０１～１０３の設備容量等の情報を含む）と共に記憶部５に一旦記憶され、これらのデータはＣＰＵ１が負荷按分プログラムを実行する際にメモリ２に読み出されるようになっている。
なお、図４に示した配電系統制御システムは、図３のように単一のセンサ付き開閉器１０Ａが設置された配電系統にも適用可能であることは言うまでもない。

配電系統制御システムの構成は図４に示した例に何ら限定されるものではなく、センサ付き開閉器による計測値と配電系統モデルとに基づいて負荷按分プログラムにより所定の演算処理、記憶処理、入出力処理、通信処理等を実行可能なコンピュータシステムであれば、いかなる構成であっても良い。

１：ＣＰＵ
２：メモリ
３：入力部
４：出力部
５：記憶部
６：記録媒体駆動部
７：記録媒体
８：ネットワーク接続部
１０Ａ，１０Ｂ：センサ付き開閉器
１１，１２，１３，１４：分割配電線
２０：ネットワーク
２１：ネットワーク接続部
１０１，１０２，１０３：需要家

Claims (9)

1. 配電線に設置されたセンサ付き開閉器による電圧、電流、力率の計測値から、前記配電線上の計測区間にて消費される有効電力、無効電力、電流を算出する第１ステップと、
   前記第１ステップにより算出した前記計測区間の有効電力、無効電力、電流を、前記計測区間内の複数の分割配電線ごとに接続された複数の需要家の按分指標に応じて各需要家に按分する第２ステップと、
   前記計測区間への流入電流と、前記第２ステップにより按分した前記各需要家への流入電流とに基づいて、前記複数の分割配電線を流れる電流をそれぞれ算出する第３ステップと、
   前記第３ステップにより算出した前記複数の分割配電線の電流と各分割配電線のインピーダンスとから、前記複数の分割配電線における損失をそれぞれ算出する第４ステップと、
   前記第４ステップにより算出した前記複数の分割配電線における損失の合計値を求め、この合計値を前記各需要家の按分指標に応じて按分することにより前記各需要家の損失配分量を算出する第５ステップと、
   前記第２ステップにより按分した前記各需要家の有効電力、無効電力から、前記第５ステップにより算出した前記各需要家の損失配分量をそれぞれ減算した値を、前記各需要家が消費する新たな有効電力、無効電力として設定する第６ステップと、
   を有し、
   前記第１ステップ～前記第６ステップの処理を順次実行することを特徴とする、配電系統における負荷按分方法。
2. 配電線に設置された少なくとも二つのセンサ付き開閉器による電圧、電流、力率の計測値から、前記二つのセンサ付き開閉器により挟まれた計測区間にて消費される有効電力、無効電力、電流を算出する第１ステップと、
   前記第１ステップにより算出した前記計測区間の有効電力、無効電力、電流を、前記計測区間内の複数の分割配電線ごとに接続された複数の需要家の按分指標に応じて各需要家に按分する第２ステップと、
   前記計測区間への流入電流と、前記第２ステップにより按分した前記各需要家への流入電流とに基づいて、前記複数の分割配電線を流れる電流をそれぞれ算出する第３ステップと、
   前記第３ステップにより算出した前記複数の分割配電線の電流と各分割配電線のインピーダンスとから、前記複数の分割配電線における損失をそれぞれ算出する第４ステップと、
   前記第４ステップにより算出した前記複数の分割配電線における損失の合計値を求め、この合計値を前記各需要家の按分指標に応じて按分することにより前記各需要家の損失配分量を算出する第５ステップと、
   前記第２ステップにより按分した前記各需要家の有効電力、無効電力から、前記第５ステップにより算出した前記各需要家の損失配分量をそれぞれ減算した値を、前記各需要家が消費する新たな有効電力、無効電力として設定する第６ステップと、
   を有し、
   前記第１ステップ～前記第６ステップの処理を順次実行することを特徴とする、配電系統における負荷按分方法。
3. 請求項１または２に記載した負荷按分方法において、
   前記按分指標が、個々の前記需要家の設備容量比であることを特徴とする、配電系統における負荷按分方法。
4. コンピュータシステムからなる配電系統制御システムに搭載され、演算処理装置により実行される負荷按分プログラムであって、
   前記演算処理装置に、
   配電線に設置されたセンサ付き開閉器による電圧、電流、力率の計測値から、前記配電線上の計測区間にて消費される有効電力、無効電力、電流を算出する第１手順と、
   前記第１手順により算出した前記計測区間の有効電力、無効電力、電流を、前記計測区間内の複数の分割配電線ごとに接続された複数の需要家の按分指標に応じて各需要家に按分する第２手順と、
   前記計測区間への流入電流と、前記第２手順により按分した前記各需要家への流入電流とに基づいて、前記複数の分割配電線を流れる電流をそれぞれ算出する第３手順と、
   前記第３手順により算出した前記複数の分割配電線の電流と各分割配電線のインピーダンスとから、前記複数の分割配電線における損失をそれぞれ算出する第４手順と、
   前記第４手順により算出した前記複数の分割配電線における損失の合計値を求め、この合計値を前記各需要家の按分指標に応じて按分することにより前記各需要家の損失配分量を算出する第５手順と、
   前記第２手順により按分した前記各需要家の有効電力、無効電力から、前記第５手順により算出した前記各需要家の損失配分量をそれぞれ減算した値を、前記各需要家が消費する新たな有効電力、無効電力として設定する第６手順と、
   を順次実行させることを特徴とする負荷按分プログラム。
5. コンピュータシステムからなる配電系統制御システムに搭載され、演算処理装置により実行される負荷按分プログラムであって、
   前記演算処理装置に、
   配電線に設置された少なくとも二つのセンサ付き開閉器による電圧、電流、力率の計測値から、前記二つのセンサ付き開閉器により挟まれた計測区間にて消費される有効電力、無効電力、電流を算出する第１手順と、
   前記第１手順により算出した前記計測区間の有効電力、無効電力、電流を、前記計測区間内の複数の分割配電線ごとに接続された複数の需要家の按分指標に応じて各需要家に按分する第２手順と、
   前記計測区間への流入電流と、前記第２手順により按分した前記各需要家への流入電流とに基づいて、前記複数の分割配電線を流れる電流をそれぞれ算出する第３手順と、
   前記第３手順により算出した前記複数の分割配電線の電流と各分割配電線のインピーダンスとから、前記複数の分割配電線における損失をそれぞれ算出する第４手順と、
   前記第４手順により算出した前記複数の分割配電線における損失の合計値を求め、この合計値を前記各需要家の按分指標に応じて按分することにより前記各需要家の損失配分量を算出する第５手順と、
   前記第２手順により按分した前記各需要家の有効電力、無効電力から、前記第５手順により算出した前記各需要家の損失配分量をそれぞれ減算した値を、前記各需要家が消費する新たな有効電力、無効電力として設定する第６手順と、
   を順次実行させることを特徴とする負荷按分プログラム。
6. 請求項４または５に記載した負荷按分プログラムにおいて、
   前記按分指標が、個々の前記需要家の設備容量比であることを特徴とする負荷按分プログラム。
7. 配電線上の計測区間にセンサ付き開閉器が設置され、かつ、前記計測区間に複数の需要家が接続されている配電系統モデルの構成と、配電線上の前記複数の需要家の接続点によって分割される複数の分割配電線のインピーダンスと、前記センサ付き開閉器による電圧、電流、力率の計測値と、が記憶される記憶手段、
   及び、
   前記計測値に基づき前記計測区間において消費される有効電力、無効電力、電流を算出する第１演算手段と、前記第１演算手段により算出した前記計測区間の有効電力、無効電力、電流を前記複数の需要家の按分指標に応じて各需要家に按分する第２演算手段と、前記計測区間への流入電流及び前記第２演算手段により按分した前記各需要家への流入電流に基づいて前記分割配電線を流れる電流をそれぞれ算出する第３演算手段と、前記第３演算手段により算出した複数の前記分割配電線の電流と当該分割配電線のインピーダンスとから複数の前記分割配電線の損失をそれぞれ算出する第４演算手段と、前記第４演算手段により算出した複数の前記分割配電線の損失の合計値を前記按分指標に応じて前記各需要家に按分することにより前記各需要家の損失配分量を算出する第５演算手段と、前記第２演算手段により按分した前記各需要家の有効電力、無効電力から、前記第５演算手段により算出した前記各需要家の損失配分量をそれぞれ減算した値を前記各需要家が消費する新たな有効電力、無効電力として設定する第６演算手段と、を備えると共に、前記第１演算手段～前記第６演算手段による演算処理を順次実行するようにした演算処理手段、
   を備え、
   前記記憶手段及び前記演算処理手段をコンピュータシステムにより構成したことを特徴とする配電系統制御システム。
8. 配電線上の少なくとも二つのセンサ付き開閉器により挟まれた計測区間に複数の需要家が接続されている配電系統モデルの構成と、配電線上の前記複数の需要家の接続点によって分割される複数の分割配電線のインピーダンスと、前記二つのセンサ付き開閉器による電圧、電流、力率の計測値と、が記憶される記憶手段、
   及び、
   前記計測値に基づき前記計測区間において消費される有効電力、無効電力、電流を算出する第１演算手段と、前記第１演算手段により算出した前記計測区間の有効電力、無効電力、電流を前記複数の需要家の按分指標に応じて各需要家に按分する第２演算手段と、前記計測区間への流入電流及び前記第２演算手段により按分した前記各需要家への流入電流に基づいて前記分割配電線を流れる電流をそれぞれ算出する第３演算手段と、前記第３演算手段により算出した複数の前記分割配電線の電流と当該分割配電線のインピーダンスとから複数の前記分割配電線の損失をそれぞれ算出する第４演算手段と、前記第４演算手段により算出した複数の前記分割配電線の損失の合計値を前記按分指標に応じて前記各需要家に按分することにより前記各需要家の損失配分量を算出する第５演算手段と、前記第２演算手段により按分した前記各需要家の有効電力、無効電力から、前記第５演算手段により算出した前記各需要家の損失配分量をそれぞれ減算した値を前記各需要家が消費する新たな有効電力、無効電力として設定する第６演算手段と、を備えると共に、前記第１演算手段～前記第６演算手段による演算処理を順次実行するようにした演算処理手段、
   を備え、
   前記記憶手段及び前記演算処理手段をコンピュータシステムにより構成したことを特徴とする配電系統制御システム。
9. 請求項７または８に記載した配電系統制御システムにおいて、
   前記按分指標が、個々の前記需要家の設備容量比であることを特徴とする配電系統制御システム。

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