JPH0446522A - 電力系統の操作装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 し発明の目的］ 〈産業上の利用分野） 本発明は電力系統の操作装置に係り、特に被融通区間に
対し他の健全な配電線から融通送電を行なう場合に、制
約条件を満たず最適な配電系統の形態を１’＄Ｌ、この
計算結果に基づいて操作する電力系統の操作装置に関す
る。

（従来の技術） 従来の電力系統の操作装置の構成ブロック図を第８図に
示し、電力系統図は第９図に示す。第９図において、Ｓ
Ｓｉ　　（ｉ＝１．２，３，４．ｘ　）は配電変電所で
あり、通常変圧器を介してｆ＃線からフィーダ（配電線
）しゃ断器ＣＢｉを介して配電線［１を導出している。

この配電線［１は、複数の区分開閉器５１４ｉによりそ
れぞれ配電区間Ｋｌ　、　Ｋ２　、　Ｋ２　。

・・・、Ｋｘに区分されると共に、他の配電線にも連系
されるように構成されている。一方、各フィーダには図
示はしてないがフィーダ電流（配電線導出部の電流）を
検出するために変流器とフィーダ電流測定器が設けられ
、これら電流測定器の出力信号及びフィーダしゃ断器Ｃ
Ｂｉや区分開閉器Ｓ１４等の開閉器の開閉状態信号など
のオンライン情報は、各局に設けた信号伝送装置を構成
するテレコン子局及びテレコン親局ＴＣｏを介して、第
８図に示す制御所内の操作装置の融通送電操作器（電子
計算機等のデジタル演算装置で構成されている）ＣＯＮ
Ｔや図示しない監視盤に入力される。監視盤は、配電系
統の現在時点の開閉器状態、フィーダ電流等を表示し、
一方融通送電操作器Ｃ０８Ｔは、そのメモリ部に前記信
号伝送装置から得られるオンライン情報を記憶する他、
各配電区間例えばＫｔ。

Ｋ２　、に３．・・・毎に予定された区間負荷電流値を
記憶している。なお、区間負荷電流は信号伝送装置を介
してオンライン情報として取り込むことも可能である。

融通送電操作器Ｃ０ＮＴは、配電系統に事故が発生した
場合、過負荷を検出した場合、更にオペレータの指示に
基づく作業停電を行なう場合に、予め記憶されている情
報とオンライン情報とから、融通送電のための計算（以
下、融通計算と称する）を行ない、その計算結果を信号
伝送装置を介して開閉器へ制御信号として送出する。

この融通計算とは、与えられた制約条件で、ある１つ以
上の停電区間と配電系統の状態（区分開閉器と区間のつ
ながりを示す情報、すなわちある配電区間の両端に接続
されている区分開閉器のどちらが始端でどちらが終端で
あるかという情報や、開閉器の開閉状態信号、更には変
圧器や配電線の電流、各配電区間の負荷電流）を基にし
て、健全な配電線から融通送電の対象となっている停電
区間群に対し、融通送電するために目的間数に合致した
最適な開閉器操作手順（最適解）を求める計算をいう。

なお、この目的関数とは例えば供給支障を最小化するこ
とや、融通送電後の各配電線の予備力が平均化すること
等をいう。

ここで、従来の融通送電操作器Ｃ０ＮＴの機能（融通計
算）について第９図乃至第１０図の配電系統図を参照し
ながら説明する。第９図は健全時の状態を示し、ハツチ
ングで示すエリアに１　、　Ｋ２　。

Ｋ３が後で停電区間となる配電区間群である。今、配電
区間群に１　、に２　、に３は全て配電線Ｆｘから送電
されており、これら配電区間群に１．に２　。

Ｋ３に隣接する配電線Ｆ１　、Ｆ２　、Ｆ３の予備力は
、それぞれＦｌ　　：５０［Ａ］、Ｆ２　：６０［Ａｌ
Ｆ２　：１０［Ａ］であると仮定する。なお、図中開閉
器のシンボルを黒丸で示したしのは閉状態、白丸で示し
たものは開状態を示す。

さて、この第９図の状態において、配電ｌＦｘの配電区
間１ＴＫｘに事故が発生したとか、あるいは配電線Ｆ×
か過負荷となり、配電区間群Ｋｌ　。

Ｋ２　、に３に送電することがてきず、開閉器ＳＷｘを
開にした場合、第１０図の如く配電区間に１．に２゜Ｋ
３が全て停電する。すると、融通送電操作器Ｃ０ＮＴは
、停電区間群に１　、に２　、に３の区間負荷の大きさ
（Ｋ１　　：３（ｌ［Ａ］　、　Ｋ２　：２０［Ａ］　
、　Ｋ３　：１０［Ａ］）、これら配電区間群に隣接す
る配電線の予備力（Ｆｌ　　：５０［Ａ］　、Ｆ２　　
：６０［Ａ］　、Ｆ３　　：１０［Ａ］）、開閉器５１
４１〜５１４３　、３１４４〜５１４６の状態信号のオ
ンライン情報を基に融通計算を行なう。

以下、かかる融通計算について表を用いて説明する。

まず、停電区間Ｋｌ　、に２　、に３への融通計算を開
始するにあたり、停電区間群Ｋｌ　、　Ｋ２　。

Ｋ３に直接接続され得る開閉器ＳＷ１〜５Ｗ（３を仮想
的に全て開状態にしておく。次に、停電区間群に１　、
に２　、に３を区間負荷の小さい順に並べる（表１）。

表　　１ そして、配電線Ｆ１〜Ｆ３が実際の配電区間相互の接続
状態を無視して区間負荷の大きさのみを判断要素として
、停電区間群に１〜に３に送電したと仮定な場合、それ
ぞれの配電線Ｆ１〜Ｆ３が幾つの区間数まで送電できる
かについて判断する。

この判断結果を表２に示す。

表 表 そして、与えられた停電区間数をα（この場合α＝３）
とし、式α≧ａＩ　＋ａ２　＋ａ３　”Σａｔを用いて
、各配電線の送電区間数ａ＋の組み合わせを求め、これ
を表３とする。

但し、０≦ａ１≦ａ　１１ａＸ Ｏ≦ａ２≦ａｚｌｓａＸ Ｏ≦ａ３≦ａ３ｒｉａｘ （以下余白） 表３からａｌ　、ａ２　、ａ３それぞれの組み合わせの
ゲースについて、系統のつながり上の制約条件及び融通
すべき区間の負荷合計が、融通側配電線Ｆ１〜Ｆ３の予
備力を越えない範囲で融通区間を決定する。この決定さ
れた融通区間の組み合わせをパターン化して示す（表４
） 表　　４ なお、表４のうち、パターン■、０．ｏ及び■の如く、
１つの区間に１〜に３が同時に２つの配電線から融通送
電される場合は実用解ではないので、＊印を付けて以後
の計算にはこれを除外する。

次に、各パターンが目的関数（例えば供給支障の最小化
、融通後の各配電線の予備力の均平度ＫＰの最小化）に
合致するか否かの評価を行なう。

評価のための指標は表５に示す通りである。なお、前記
均平度に、は次の式から求める。

Ｋ、−５７Ｌ７ ここで、Ｆ　Ｉ　ＹＢは配電線ｉの融通送電後の予備力
である。

（以下余白） （以下余白） 表５から供給支障最小化及び均平度ＫＰの最小化という
目的関数からみると、パターン■が最適解となる。

次に、通過電流の面からの評価を行なう。

以下、予備力均千度の面から最適解として求められたパ
ターン＠とパターン［株］を用いて説明する。

配電線の通過電流について区間の通過電流と回路を構成
する配電線の許容通過電流を各径間毎に持っているので
、径間単位での説明を行なうために第１０図に示す配電
系統を第７図を用いて具体的に示し、仮に各径間の通過
電流が表６の如くであったとする。これに基づき通過電
流とその区間を構成する径間の許容通過電流値をそれぞ
れパターン＠、［株］について表すと表７になる。この
表７によれば、パターン＠の区間に２の径間に１０を通
過する電流がその許容通過電流値を越えてしまう。これ
によりパターン＠が最適解の候補から除外される。よっ
て通過電流の面からの評価を加えると、パターン■の方
が優れた融通送電パターンであると算出される。

表 ここで、通過電流の評価について、複数区間に対する共
通の供給径路となる共通径間が存在する場合の例を、第
１１図を用いて具体的に述べる。

第１１図における配電系統において、区ｒｆ１１に１〜
に６を融通対象区間とし、前述のように融通計算を行な
うとする。従来、区間の通過電流が許容値内であるか判
定する場合、許容通過電流値をＳＷ＊に持たせている。

許容通過電流値とは、Ｓ−自体の定格電流及び径間毎の
配電線の素材、サイズによる通過電流の許容値から決め
られ、この場合、各Ｓｗに対する径間の持たせ方は、該
Ｓ■の両端の径間と共通径間（第１１図のに、に８）と
している。

第１１図の径間ｋｓ、ｋｓのように、直接Ｓ−に所属し
ていない径間は、共通径間として、その区間に属する電
源Ｓ−１分岐Ｓｋの全Ｓ−に対して、許容通過電流値を
決める要素となるものとする。これを表８に示す。

（以下余白） 表　　８ 仮に、第１１図で示す配電系統の各区間の通過電流値と
径間の許容通過電流値が表９の如くであったとする。こ
の表によれば、区間に２の共通径間に５を通過する電流
がその許容通過電流値を越えてしまうため、Ｆｌに予備
力がありながらも、融通送電は行なえにことになる。

（以下余白） 表　　９ （発明が解決しようとする課題） 第１１図において配電系統を構成する配電線の主たる供
給径路である幹線については、許容通過電流容量には余
裕がありながら、通過電流は共通径間の許容通過電流値
により制約されている。

また、配電線区ｌ５ｌｆｆ毎の通過電流が許容値内であ
るか判定する際、共通径間については、全Ｓｗに所属す
るものとして判定を行なっているため、処理に時間がか
かる。

本発明の目的は配電系統上の各設備の持つ能力を最大限
に活用することで、事故等に伴なう配電系統の復旧手順
を高速に作成し、短時間で事故復旧を行なう電力系統の
操作装置を提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明の電力系統の操作装置は、配電系統を構成する全
ての配電線銘の許容通過電流値及び区分開閉器などのオ
ンライン情報を記憶する記憶手段と、配電系統において
高圧線の径間毎に負荷側の針を認識する負荷測針認識手
段と、記憶手段及び負荷側ＳＷ認識手段からの値を用い
個々の区間における通過電流を算定してこの通過電流が
区間の許容通過電流以下かを判定する通過電流判定手段
と、融通計算を行なうパターン決定において、通過電流
判定手段の判定条件を加え、最適の融通操作手順を決定
するよう構成した。

（作　用） 被融通区間に対して融通送電を行なう際、通過電流判定
手段は、融通後の配電線区間毎の通過電流が許容値内に
なるか判定する場合、共通径間の高圧線通過電流許容値
は当該径間の負荷側のＳｕに持たせるよう負荷側Ｓ−認
識手段を加えた通過電流判定を行なう、融通手段はこれ
により最適耐過手順を決定し、融通送電を行なう。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の電力系統の操作装置の構成例を示すも
のである。

融通送電操作器１　（ＣＯＮＴ）は、径間毎に負荷側８
Ｍを認識する負荷側Ｓ−認識手段１Ｃと送電形態のパタ
ーンを決定する都度、各区間における通過電流を算定し
所定値以下か否かを判定する通過電流判定手段１Ｂと、
この通過電流の判定の条件を加えた融通計算の結果に基
づき、区分開閉器の操作指令をテレコン親局ＴＣｏを介
して送出する融通送電手段１Ａとを備えている。

また、通過電流判定手段１Ｂが参照する各区間の許容通
過電流値を記憶するための記憶装置２と、オペレータが
操作するための操作卓Ｄｅｓｋとを備える。

第２図は上述の記憶装置２内における各区間の許容通過
電流値の持ち方の一例を示すものである。

図中のに１ｏは後述する第４図中に示すような、配電区
間に１の各径間の許容通過電流の値である。

次に、上記構成の電力系統の操作装置の動作について説
明する。

まず、通過電流判定手段１Ｂの動作フローを第３図に示
す。ステップＳＴ１において、テレコン親局ＴＣｏから
のオンライン情報をもとに融通送電手段１＾から指示さ
れた配電線の送出電流を得、これを該配電線の第１区間
の通過電流として記憶保持する。

表１０は第４図に示す各配電径間の通過電流Ｉを記憶す
るワークエリアの一例である。

表　　１０ （以下余白） ステップＳＴ２において、さらに指定配電線の送電する
区間と、各区間に接続するＳ１４を求め、前記ワークエ
リアに保存する。そしてステップＳＴ３からＳＴ６の０
０ループにおいて、ステップＳ７２で求めた送電区間数
分の通過電流の算出と、これか許容値以下かの判定を繰
り返す。

このステップＳＴ４及びＳＴ５を第５図のフロー図を用
いて訂しく説明する。ステップＳＴ９において、区間１
の持つ分岐Ｓ１４の数分、以下のステップ８１１０〜５
Ｔ１５を繰り返す９ステツプ５１１０では区間１の電源
ＳＷとステップＳＴ９のＤＯループから決まる５ＩＩＩ
Ｊの間（ルート）に流れる電流を求める。第４図に示す
ように仮に５１４１と３１４２の間に流れる電流は、区
間に３．区間に５．区間に６の消費電力と区間に２の消
費電力を分岐数２にて除した後、これらを加算し求める
ことがてきる。実際には負荷点を考慮し精度を高めるこ
とを行なうが、ここては説明の便宜上省略する。

次にステップ５Ｔ１１では区間１を構成する径間数をｍ
とし、ステップ５Ｔ１２において区間Ｉの３ｆｆｉ過電
流ｉと径間の通過電流とを比較する。その結果、通過電
流（１）〉径間（ＪＪ）の許容通過電流となった場合は
、ステップ５Ｔ１２〜５Ｔ１４の００ループを脱出し、
ステップ５Ｔ１７へ処理を移行する。又、前記条件が満
たされぬ場合は、ステップ５Ｔ１２〜５Ｔ１４の処理を
ｍ回繰り返し、その後ステップ５Ｔ１６へ処理を移行す
る。

ステップ５Ｔ１Ｇ及び５Ｔ１７では、それぞれ与えられ
た区間１の通過電流が許容通過電流値より小か、大かを
それぞれ出力するステップである。

以上の第５図の処理が第３図ステップＳＴ４における通
過電流算定の評細処理である。

この判定結果により、ステップＳＴ５は、通過電流が許
容通過電流値より小であると判定された時、ステップＳ
Ｔ６へ進み、大であると判定された時、ステップＳＴ８
へ進む。ステップＳＴ６は、ステップＳＴ３に対する０
０ルーズの継続で、全送電区間に対しての実行が終了す
るまではステップＳＴ３へ戻り、終了していれはステッ
プＳＴ７へ進む、ステップＳＴ７では、通過電流が許容
通過電流値内であるという結果を、第１図の融通送電手
段１Ａに対して出力する。また、ステップＳＴ８では反
対に許容通過電流値以上であるという結果を出力する。

上述の融通送電操作器を備える電力系統の操作装置にお
いて、系統事故が発生すると融通送電手段１＾がスター
トし、第６図においてオンラインに基づく開閉器の開閉
状態信号１区分開閉器と配電区間とのつながり情報、配
電線の予備力、予め設定された区間負荷の大きさ等の情
報に基づいて融通計算を行なう、すなわち、融通パター
ン決定の都度ステップ５Ｔ１９においてコマンドを送出
し、配電線毎に通過電流判定手段１Ｂに対し、当該配電
線から送電される全区間について通過電流が許容通過電
流値内か否かの判定処理を開始させる。ステップ５Ｔ２
０において、通過電流判定手段１Ｂは、負荷側Ｓ−認識
手段１Ｃからのデータを記憶装置から判定読み出しを行
なう。ステップ５Ｔ２１において、その判定完了を待ち
、ステップ５Ｔ２２において、そのパターンが通過電流
条件を満たすものであるか否かを判定する。

この結果、通過電流条件を満たさないパターンは最適解
の候補から除外され、残りの中から通過電流条件を満足
するパターンが最適解として選ばれることになる。

次に」−述した処理内容について第１１図を用いて具体
的に述べる。区間に１〜に６に融通送電を行なう場合、
前述した従来例では径間に５の許容通過電流値率のため
に、Ｆｌの予備力、幹線の許容通過電流値を活かした融
通操作が実施できなかったが、上述した本実施例のもの
では配電線の通過電流について共通径間の許容通過電流
値を負荷側Ｓｔ＋にのみ持たせているので、有効な融通
送電を行なうことができる。

この配電線通過電流を決める要素を示したものが表１１
である。これによれば第１１図の配電系統における幹線
（ｋ　　、ｋ　　、ｋ　　、ｋ　　＞への融通送電は径
間に５の許容通過電流値にとられれることなく行なうこ
とができる。

（以下余白） 表　　１１ なお、以上の説明では配電系統に事故が発生した場合の
融通操作について述べたが、本発明は上述の実總例に限
定されるものではなく、オペレータがある配電線の配電
区間を作業停電させる場合や、配電線に過負荷か生じた
場合にも同様に適用することができる。前者の場合には
、融通送電操作器Ｃ０ＮＴはオペレータからの作業停電
指令に基づいて、被融通区間を判定する機能を併せ持た
せればよく、後者の場合には過負荷の自動検出と、切り
離すべき区間を判定し得る状態を併せ持たせるようにす
ればよい。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば高圧線の負荷側Ｓ
−を認識する手段を加えたなめ、共通径間の許容通過電
流値を負荷側５ＩＩ４にのみ持たせることができた。こ
れにより設備毎の能力を最大限に活用することができ、
事故等に伴なう配電系統の復旧手順を有効にかつ高速に
作成し、短時間で確実な事故復旧を行なうことが可能な
信頼性の高い電力系統の操作装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成ブロック図、第２
図は同実施例における記憶装置内の各区分ＷＪ開閉器情
報の持ち方の一例をす図、第３図は同実施例の通過電流
判定手段の動作フロー図、第４図は同実施例の動作を説
明するための配電線例系統構成図、第５図は同実施例の
通過電流の算定処理フロー図、第６図は同実施例におけ
る送電融通手段の機能を説明するためのフロー図、第７
図は径間を具体的に説明するための系統構成図、第８図
は従来例の構成ブロック図、第９図は健全時の系統構成
図、第１０図は停電時の系統構成図、第１１図は本実施
例の共通径間について説明するための系統構成図である
。 １・・・融通送電操作器 １Ｂ・・・通過電流判定手段 ２・・・記憶装置 Ｆｉ　、Ｆｘ・・・配電線 Ｓｋｉ・・・区分開閉器 １＾・・・融通送電手段 １Ｃ・・・負荷測針認識手段 ＴＣｏ・・・信号伝送装置 に１・・・配電区間

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 配電系統のフィーダしや断器の開閉状態信号、配電線を
   複数区間（開閉器で区分された配電線の範囲）に区分あ
   るいは配電線相互間を連系する区分開閉器の開閉状態信
   号、各配電線の負荷電流信号、予め設定されているかあ
   るいは遠方監視制御装置を用いてオンラインで取り込ん
   だ区間負荷電流信号、配電区間相互がどのように接続さ
   れているかを示すつながり情報を用いて配電系統を運用
   し、前記区分開閉器の開路に応じて生じた被融通区間に
   対して他の配電線から融通送電を行なうようにした電力
   系統の操作装置において、融通後の配電区間毎の通過電
   流が許容値内になるように融通手順を算出するに際し、
   各径間の負荷側に許容通過電流値を持たせ、前記融通計
   算結果に基づいて区分開閉器を操作することを特徴とす
   る電力系統の操作装置。