JPH07163051A - 配電系統における変電所送出電圧調整処理装置 - Google Patents
配電系統における変電所送出電圧調整処理装置Info
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
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Abstract
線の負荷が変動した場合においても、需要家に対して常
に一定電圧を供給し得るようにする。 【構成】 遠方監視制御装置からの情報を計算機内に取
り込むデータ入力手段と、配電系統の設備や負荷の情報
とそれらの各設備がどのように構成されているかを示す
情報を記憶する系統情報記憶手段と、前記データ入力手
段からの変動負荷データと系統情報記憶手段からの情報
をもとにして当該バンクの最適送出電圧値を計算する最
適値計算手段と、前記最適値計算手段からの計算結果を
もとにしてバンク送出電圧を制御するバンク制御手段と
から構成した。
Description
の変動による供給電圧の不安定を改善し、需要家に対し
て常に一定電圧を供給するための変電所送出電圧調整処
理装置に関する。
節別に想定された負荷曲線や配電線電流、又、配電系統
データベースに蓄えられたデータをもとに、1年に1
度、計算機を用いて計算を行ない、その結果により四半
期別に当該バンクの最適送出電圧を決定し、プログラム
により制御する操作を行なっていた。
れば、変電所に設置されているプログラム設定器によっ
て設定されたバンク電圧に基づき、LR(負荷時電圧調
整器、以下同じ)タップの昇降を行なっていた。しか
し、最適バンク送出電圧を決定するためには、変電所の
バンク毎に計算を行ない、プログラム設定をする必要が
あるため、多大な時間と労力とを要していた。又、配電
線の負荷が変動した場合に対しては、迅速にバンク送出
電圧の調整をしなければならず、これらの変動に対応す
ることは困難であった。本発明は上記事情に鑑みてなさ
れたものであり、配電線の負荷が変動した場合において
も、需要家に対してほぼ一定の電圧を供給し得る配電系
統における変電所送出電圧調整処理装置を提供すること
を目的としている。
の構成を、図1によって説明する。本発明の送出電圧調
整処理装置10は、各遠方監視制御装置を介して一定周期
(例えば15分間隔)で得られた電圧値や電流値を計算
機内に取り込むデータ入力手段11と、配電系統の設備や
負荷の情報とそれら各設備がどのように構成されている
かを示す情報を記憶する系統情報記憶手段12と、前記デ
ータ入力手段から変動負荷データと系統情報記憶手段か
らの情報をもとにして所定の間隔(例えば30分間隔)
で当該バンクの最適送出電圧値を計算する最適値計算手
段13と、前記最適値計算手段からの計算結果をもとにし
てバンク送出電圧を制御するバンク制御手段14とから構
成した。なお、1は変電所側の遠制装置親局(TM親局
と称す)であり、遠制装置子局(TM子局と称す)1-1
を介して配電線用遮断器1-2 及び電流情報を入力する。
2は各開閉器側のTC親局、2-1 ,2-2 はTC子局、
3,31は開閉器である。
れてきたバンクや各開閉器,配電線の負荷変動データ
は、データ入力手段に入力される。これらの各値は最適
値計算手段へデータを通知する。系統情報記憶手段に蓄
えられた配電系統データベースと、先の負荷変動データ
とを用いて、最適値計算手段では各配電系統の電圧降下
を計算し、最適となるバンク電圧を算出する。そして算
出されたバンク電圧となるようにバンク制御手段により
バンクLR制御装置をリアルタイムに制御する。
一実施例の構成図である。図2において、21は負荷変動
データ入力装置で、負荷変動データである配電線電流,
バンク電圧,配電線を複数区間に区分、あるいは配電線
用相互間を連系する区分開閉器の電圧や電流を一定周期
(例えば15分間隔)で収集する。22は配電系統データ
ベースで、各種の配電系統の情報(開閉情報,数値情報
等)が記憶されている。23は最適バンク送出電圧計算手
段で、配電系統データベースに蓄えられた各種データを
もとに所定間隔(例えば30分間隔)で最適値を計算す
る。24はバンクLR制御装置で、送出電圧の計算結果に
基づいてLRの昇降を制御する。
ータ入力装置21により、配電線電流値やバンク電圧値、
開閉器点の電圧,電流値が取り込まれる。負荷変動デー
タ入力装置21からの各値と配電系統データベース22から
のデータとによって、最適バンク送出電圧計算手段によ
り、その時々に応じた最適バンク送出電圧が決定され、
バンクLR制御装置24にて配電線の状態を常に一定電圧
に保つように制御される。
トである。図のステップS31において、この処理が計算
/制御対象バンクであれば、ステップS32にてそのバン
クに対し最適バンク送出電圧調整計算を行なう。ステッ
プS33において、まずここで配電用計算機でタップ昇降
制御を行なうバンクかどうかの判断をする。なかには計
算だけを行ない、制御は行なわないバンクもあるからで
ある。これが制御対象であれば、ステップS34にて電圧
調整値計算に使用するバンク電圧と負荷時電圧調整器
(以下、LRとする)制御時のバンク電圧との差が1タ
ップ昇降値以内であれば、変化なしと判定する。これは
計算中に急激な変化がないことを条件としているからで
ある。普通配電線で大きな変化(電圧降下等)はあって
も、バンクで大きな変化をすることはない。
がなければ、ステップS35でLRが自動かどうか判断
し、自動であればステップS36で手動に切り換える。こ
こで言う手動とはあくまでLRに対してであって、LR
を手動にしなければ、系統制御装置(系制)によりLR
からタップ制御されるため、せっかく配電用計算機がタ
ップ制御を行なっても無意味となるからである。そうし
ておいてステップS37でタップを昇降させ、計算結果を
反映させる。一方、ステップS33で制御対象でなけれ
ば、ステップS38でLRを自動に戻しておく(つまり系
制で制御させる)バンクかどうかを判断し、自動戻しバ
ンクであればステップS39でLRが手動か否か判断し、
手動であればステップS391 にてLRを自動にしてお
く。作業等で電圧を一定に保つためにずっとLRを手動
にし、タップ制御を行なわないバンクもある。ステップ
S38よりLR自動戻しバンクでないか、あるいはステッ
プS39でLRが手動でないと判断した場合は、そのまま
処理を終える。
(図3のステップS32)の詳細を示すフローチャートで
ある。先ず、電源側・負荷側開閉器の変動負荷データを
取得(ステップS41)し、そのデータをもとに許容電圧
値の計算を行なう(ステップS42)。許容電圧値を超え
ていれば(ステップS43)、許容値から逸脱した需要家
の数を計算(ステップS44)し、この逸脱需要家の数が
減少していれば(ステップS45)、ステップS42での許
容電圧値を最良解として情報を記憶(ステップS46)
し、LRタップの昇降(ステップS47)(ただし、この
時点では実際の昇降制御はまだ行なわない)をし、各開
閉器点電圧値の昇降(ステップS48)を行ない、ステッ
プS42へ戻る。一方、ステップS43にて許容電圧値を超
えていなければステップS42の許容電圧値を最適解とし
て情報を記憶(ステップS49)して、図3のステップS
33へ処理を移す。又、ステップS45にて逸脱需要家の数
が減少していなければ、そのまま図3のステップS33へ
処理を移す。
を計算する時に必要となる電圧値・電流値データについ
ての説明をする。図5は開閉器通過電流の計算方法につ
いて説明したものである。電力供給経路上にある全ての
開閉器に対し、末端区間への送電開閉器から電源側開閉
器へ順次、以下の計算式(1) にて通過電流を算出する。
の負荷電流 ΣWS :区間(n) より流出する開閉器通過電流の合
計(ただし、末端区間では0Aである)
SW1が送電している区間C2の負荷電流20Aと、区
間C2より流出する開閉器通過電流合計(15A+10
A+20A)の和により算出される。更に、当該区間の
電流流入開閉器(k)と電流流出開閉器(1)間の平均
通過電流WCT(k,1)を次の(2) 式によって算出す
る。
(k)と電流流出開閉器(1)間のインピーダンスを乗
算し、当該開閉器間の電圧降下値として、次に述べる電
圧値の計算で用いる。
ものである。電圧値の測定可能な開閉器(SW1,SW
3,SW4)の電圧値は測定値をそのまま使用し、それ
以外の電圧値測定不可能な開閉器(SW2,SW5)に
ついては、電源側の測定可能開閉器の測定値から、先に
求めた各開閉器点の区間ルート毎の電圧降下値の合計を
減算することにより求める。このとき開閉器SW2の電
圧値VSW2 は次の(3)式で表される。
じくVR(2,3)は開閉器2,3間の電圧降下を意味
する。
得について説明する。開閉器区間に接続される全開閉器
の電圧値から、電源側・負荷側開閉器の電圧値を取得す
るに際し、負荷側開閉器が複数存在するときは、負荷側
開閉器の中で最小の電圧値を取る。又、負荷側開閉器が
存在しないときは、負荷側開閉器の電圧値を電源側開閉
器の電圧値と同じとする。又、負荷側・電源側開閉器の
電圧値が6000〜7000Vの範囲を超えるときは、
電圧不整合として処理を中止する。
ついて説明する。開閉器区間単位に、変圧器直下及び低
圧線末端の許容電圧値(上下限値)を夫々計算する。配
電線によりバンク送出電圧よりも開閉器設置点の電圧が
高い場合や、他の配電線と電圧特性が全く異なる場合に
は、特定区間として考慮する。以下に許容電圧値の計算
式(4) ,(5) ,(6) ,(7) を示す。
する)。TRD:変圧器直下の電圧降下(1.0を標準
とする)。LWD:低圧線末端の電圧降下(6.0を標
準とする)。m :通常区間の場合は6、特定区間の場
合は10とする。n :電圧チェック補正値。
施工規則第25条において、電気事業者は供給点におい
て、100V供給の場合は101V±6V(式(4) の
(101+m)の部分)に保持すべき義務が課せられて
いる。又、このままでは電圧降下分を加味していないの
で、それを加えて補正する(式(4) の(TD+TRD)
の部分)。なお、nは次式で与えられる。
クの年最大電流 (≦1)更に定数部分(式(4) の(各
区間毎のタップ値/105)の部分)を乗じて許容電圧
値として計算する。
の計算について説明する。電圧値が通常区間に対する許
容電圧値を超えた場合に、逸脱需要家数を計算する。こ
のとき、上限逸脱,下限逸脱共に発生している場合に
は、上限逸脱,下限逸脱の両方とも計算する。ただし、
電圧値と特定区間に対する許容電圧値とを比較した場合
に、電圧値が特定区間に対する許容電圧値を超えている
場合には計算を中止する。区間の需要家数は幹線高圧線
に沿って均等に分布しており、なおかつ変圧器直下から
低圧末端までの需要家数は、低圧線に沿って均等に分布
していることを前提とする。
なる。図7におけるV1 −V2 外にA,B,C,Dが存
在する場合に逸脱需要家有りとなる。なお、図7におい
て、V1 は電源側開閉器電圧値、V2 は負荷側開閉器電
圧値、Co は上限逸脱需要家数、Cb は通常需要家数、
Aは許容電圧値上限値(変圧器直下)、Bは許容電圧値
下限値(変圧器直下)、Cは許容電圧値上限値(低圧線
末端)、Dは許容電圧値下限値(低圧線末端)である。
又、全需要家数Ca と指定区間電圧幅は以下のようにな
る。
客さま数は、電源側開閉器電圧V1と負荷側開閉器電圧
V2 に囲まれた部分で表され、そのうち(4) 〜(7) 式か
ら求まる電圧値(A,B,C,D)で囲まれた部分から
はみ出した所が許容値から逸脱したお客さま数を表す。
もしD≦V1 ,V2 ≦Aであれば逸脱したお客さまはな
しであり、いくつかの上限逸脱パターンが考えられる
(下限逸脱の場合は逆)。図7はこの内の上限逸脱の条
件1(A<V1 ≦CかつV2 ≦A)について説明したも
のである。この時、逸脱お客さま数は次式で表される。
る。
図7において、ABの延長線とV1 との交点をP、AC
とV1 との交点をQ、DCとV1 との交点をRとする
と、
から、逸脱お客さま数は結局、Ca に占めるCo の割合
となるので、
図であり、電圧値が許容電圧上限値を越えている場合に
は、次に示す条件に従って上限逸脱お客さま数を計算す
る(V1 <V2 の場合には、V1 <V2 の値を入れ換え
る)。なお、条件としては各種考えられるが、図8
(a)はA<V1 <=C AND V2 <=Aであり、
この場合の上限逸脱需要家数Co は、
D A<V2 <V1 であり、
1 =V2 であり、
る解の判定について説明する。既に計算された開閉器点
の電圧値,許容電圧値、又、許容値を逸脱した需要家数
に従って解を判定する。本発明における最適バンク送出
電圧調整に対する解は、…最適解、…最良解の2種
類とし、夫々の解の判定について説明する。 最適解の判定:求められた電圧値が次の条件を満足
した場合に、最適解とする。 条件:処理対象の全区間の電圧値が、通常区間に対する
許容電圧値(上下限値)を超えていないこと。 最良解の判定:求められた解が最適解でない場合、
次の最良解評価基準に基づき、今回の解が前回の解と比
較して良い場合に、今回の解を最良解として新たに記憶
する。 最良解評価基準:逸脱需要家数が最小のこと。
していない場合には、再計算の処理を終了する。又、L
Rタップ昇降により再計算した結果、最適解が見つから
なかった場合、最終的に最良解として記憶されているデ
ータを最適バンク送出電圧調整に対する解とする。以上
述べてきたように、上記実施例によれば負荷変動データ
を短い周期で収集して最適なバンク送出電圧値を計算
し、LRタップ制御を行なうことにより常に各家庭の電
圧を一定保つことが可能となる。
れまでバンク送出電圧の調整にかけていた多大な時間や
労力を短縮することが可能となった。又、配電線の状態
を常に監視してバンク電圧の調整を行なっているので、
負荷が変動しても迅速に対応し、これに対処することが
可能となった。
の構成図。
ート。
Claims (1)
- 【請求項1】 配電線用遮断器に接続され、かつ常閉開
閉器によって複数区間に区分された配電系統の各端か
ら、遠方監視制御装置親局及び子局を介して区分点の電
気的情報を取り込み、これらの各情報をもとに各区分点
を含む各需要家に対して一定電圧を供給する送出電圧調
整装置において、遠方監視制御装置からの情報を計算機
内に取り込むデータ入力手段と、配電系統の設備や負荷
の情報とそれらの各設備がどのように構成されているか
を示す情報を記憶する系統情報記憶手段と、前記データ
入力手段からの変動負荷データと系統情報記憶手段から
の情報をもとにして当該バンクの最適送出電圧値を計算
する最適値計算手段と、前記最適値計算手段からの計算
結果をもとにしてバンク送出電圧を制御するバンク制御
手段とを備えたことを特徴とする配電系統における変電
所送出電圧調整処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33893893A JP3249275B2 (ja) | 1993-12-02 | 1993-12-02 | 配電系統における送出電圧調整処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33893893A JP3249275B2 (ja) | 1993-12-02 | 1993-12-02 | 配電系統における送出電圧調整処理装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07163051A true JPH07163051A (ja) | 1995-06-23 |
JP3249275B2 JP3249275B2 (ja) | 2002-01-21 |
Family
ID=18322745
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33893893A Expired - Lifetime JP3249275B2 (ja) | 1993-12-02 | 1993-12-02 | 配電系統における送出電圧調整処理装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3249275B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1993
- 1993-12-02 JP JP33893893A patent/JP3249275B2/ja not_active Expired - Lifetime
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US10267830B2 (en) | 2013-10-31 | 2019-04-23 | Fujitsu Limited | Facility selection supporting method and facility selection supporting device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3249275B2 (ja) | 2002-01-21 |
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