JPH099504A

JPH099504A - 配電系統の目標構成決定方法および監視制御システム

Info

Publication number: JPH099504A
Application number: JP7147629A
Authority: JP
Inventors: Yuzuru Imamura; 譲今村; Masahiro Adachi; 昌宏足立; Takashi Uchida; 隆志内田; Minoru Kanai; 実叶井
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Information and Control Systems Inc
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Information and Control Systems Inc
Priority date: 1995-06-14
Filing date: 1995-06-14
Publication date: 1997-01-10

Abstract

(57)【要約】【目的】配電系統の再構成において、定量的な評価指標
に基づく全系一括処理方式の改善を図る。【構成】配電系統に地絡事故等の発生下場合、系統の監
視によって得られる運用情報３２０と予め用意した設備
情報３１０から、停電区間である負荷融通の対象系統を
抽出する。この対象系統の各負荷区間に対し、各電源の
供給可能容量である評価指標を算出し、この指標に基づ
いて各々の区間に評価指標の最大の電源を割付け第１の
候補パターンとする。さらに、評価指標の近接している
区間がある場合に、第１の候補パターンで指標の近接し
ている電源に代替し、これによって複数の候補パターン
を選定する。最後に、停電量、開閉器の操作回数、電圧
降下量などを選択基準として最適な目標パターンを決定
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、配電系統の目標構成決
定方法およびそれを用いる監視制御システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の配電系統の応急的な停電回避（以
下、負荷融通と呼ぶ）のための開閉器制御による系統再
構成は、特開昭６３−３１０３３３号で提案されてよう
なヒューリスティクス用いた逐次法が知られている。逐
次法では、融通形態の決定プロセスにおいて、各ノード
へのフィーダの割付け処理が多段的なため、対象が大規
模になると膨大な計算時間が必要になる。このため、実
際の逐次法では局面毎に最適とは限らないヒューリステ
ィクな判定を重ねていくので、最適または実用上問題の
ない目標パターンを求めようとすると、しばしば試行錯
誤が生じる。この試行錯誤によって処理性が低下すると
ともに、処理時間の制限から最適性も十分ではなく、且
つ、ユーザにとって求めたパターンの善し悪し、即ち、
目標パターンの妥当性が把握できないという問題があ
る。

【０００３】そこで、特開平０４−１２６２５号や特開
平０６−６２５３５号に記載のように、定量的な評価指
標に基く全系一括的な処理方法（以下、全系一括的手法
と呼ぶ）が、本発明者等によって提案されている。図９
は、負荷融通系統の構成を例に、全系一括的手法の処理
フローを示したものである。

【０００４】この手法の説明の前に、従来技術及び本発
明で共通の適用対象となる配電系統の一例を図２に示
し、簡単に説明する。この配電系統は、配電用変圧器１
１１の２次側の負荷側母線１２１に接続する複数の配電
線１５１から１５４で構成されている。配電線１５３を
例にとると、根元に遮断器１３３と計測装置１４３があ
り、配電線を複数の区間に分割可能な開閉器１６１から
１６９が設けられている。また、隣接の配電線とも連系
可能なように開閉器１７１,１７２,１８１,１９１も設
置されている。これら遮断器や開閉器の入、切の状態お
よび計測装置により求まる計測値は、配電線１５４を例
にとると、子局２１０,２２０,２２１,２２２．．．
と、通信線２００を介して、配電系統監視制御システム
に取込まれている。

【０００５】ここで配電線１５３に着目すると、通常は
開閉器１６１から１６９は閉じており（入状態）、一
方、１７１,１７２,１８１,１９１は開いている（切状
態）。仮に、根元に近いＸ印の部分（事故点）１５３で
地絡等の事故が発生したとすると、事故点を切放すため
に遮断器１３３と開閉器１６１が開放される。その結
果、負荷側の健全な区間（＃１から＃９）も全て停電し
てしまう。そこで、これら負荷側の健全区間に対し電力
の応急的な給電復旧を行うために、周囲の配電線１３
１,１３２,１３４から開閉器１７１,１７２,１８１,１
９１を操作して負荷融通を行う。

【０００６】図９（ａ）に、負荷融通系統決定の全体的
な処理を示す。まず、全体の配電系統から融通対象区間
の抽出を行う（ｓ１０）。図２の配電系統で事故点１５
３となる場合の融通対象区間は、事故により停電してい
る負荷側の区間＃１〜＃９となる。次に、各区間につい
て、所定の制約（各区間の負荷量を距離として、着目区
間への最短経路が供給可能な電源の容量以内であるこ
と）に従って、供給可能な候補電源の抽出を行う（ｓ２
０）。上記の場合、候補電源はＦ１、Ｆ２及びＦ３とな
る。

【０００７】図１０（ａ）に、本例における融通対象系
統を示す。停電している負荷側の区間（ノード）＃１〜
＃９と、各区間に供給可能な電源（あるいはフィーダ）
Ｆ１、Ｆ２及びＦ３からなり、各負荷区間に示す丸付き
数字は負荷量、各電源に括弧で付記している数字は融通
可能な容量（電力または電流）を示している。

【０００８】次に、各区間について、候補電源毎の供給
妥当性を示す評価指標を算出する（ｓ３０）。算出した
評価指標を表１に示す。

【０００９】

【表１】

【００１０】評価指標は各区間への電源毎の供給の妥当
性の度合で、各区間に対する電源毎の供給可能容量と等
価である。なお、表中の横棒は当該電源の容量内では供
給不可能を示す。また、εは評価指数が十分小さく、事
実上、供給不可能となることが自明なことを示してい
る。

【００１１】図９（ｂ）に、評価指標算出処理の詳細フ
ローを示す。この処理（ｓ３０）は、電源（ｊ）で各区
間（ｉ）に対し供給可能容量Ｐ（ｉｊ）を算出する処理
である。理解を容易にするために、電源Ｆ３に着目して
説明する。まず、電源Ｆ３（ｊ＝３）から区間＃４（ｉ
＝４）への経路がその直前で分岐しているか判定する
（ｓ３０１）。この場合は分岐していないので、手前の
区間までの負荷量を電源容量から差し引いた残りの容量
Ｐ（ｉｊ）を算出する（ｓ３０２）。従って、区間＃４
に対するＦ３の供給可能容量Ｐ₄₃＝３０．０となる。同
様に区間＃３についてもＦ３から＃４を経由する経路が
分岐していないので、手前の区間（＃４）の負荷量（１
０）を差し引いてＰ₃₃＝２０．０となる。

【００１２】さらに、区間＃２または＃６では、直前に
経路が＃２と＃６に分岐するので、分岐毎の期待負荷量
を算出する（ｓ３０３）。期待負荷量は区間負荷量／供
給可能電源数として求める。この期待負荷量に基づいて
分岐毎の配分比率を算出し（ｓ３０４）、配分比率から
供給可能容量Ｐ（ｉｊ）を算出する（ｓ３０５）。区間
＃２の場合は、負荷量＝８、供給可能電源数はＦ１とＦ
３の２つであるから（Ｆ２からの経路は電源容量を超
過）、期待負荷量＝８／２＝４．０となる。また、区間
＃６の場合は、負荷量＝１０、供給可能電源数＝３（Ｆ
１，Ｆ２，Ｆ３）で、期待負荷量＝１０／３＝３．３と
なる。これらの期待負荷量から、＃２の配分比率＝４．
０／（４．０＋３．３）＝０．５５、＃６の配分比率＝
３．３／（４．０＋３．３）＝４．５となる。電源Ｆ３
の残容量＝３０−１０（＃４）−１０（＃３）＝１０
に、各々の配分比率を乗じて、＃２、＃６に対するＦ３
の供給可能容量はＰ₂₃＝５．５、Ｐ₆₃＝４．５と算出さ
れる。

【００１３】このように求めた各供給可能容量は、評価
指標テーブルに参照可能に記憶される。なお、配分比率
は、期待負荷量で按分した値の補正値でもよい。

【００１４】次に、評価指標テーブルを参照して、停電
回避を目的に各負荷区間に指標最大、即ち、電力を最も
多く供給可能な電源を割付け、融通目標パターンを仮決
定する（ｓ４０）。図１０（ｂ）に、このように決定さ
れた仮パターンを示す。この仮パターンに対し、各供給
経路は樹枝状に構成されているか、電源容量の範囲内に
あるかなど、制約違反の有無をチエックする（ｓ５
０）。さらに、仮パターンがステップｓ１０で抽出した
負荷融通対象系統（停電区間）を全て網羅しているかチ
エックする（ｓ６０）。制約違反も未処理のままの停電
区間もなければ、この仮パターンは負荷融通の正式目標
パターンとなり、開閉器操作手順を作成する（ｓ８
０）。一方、制約違反や残存する停電区間がある場合
は、再処理のために仮パターンの違反部分を白紙に戻す
（ｓ７０）。

【００１５】この全系一括的な処理方法によれば、定量
的な評価指標を求めて各ノードに対するフィーダ毎の供
給妥当性を判定して、負荷融通の目標パターンを高速に
決定できる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】上記した全系一括的手
法による負荷融通目標パターンの決定は、従来の逐次法
に較べ高速処理が可能となるとともに、評価指標に基づ
くことからパタンを求めた根拠も把握できるもので、従
来技術における処理時間の問題点を解決する画期的な手
法である。

【００１７】しかし、ここでの評価指標は供給可能容量
に基づく大まかな目安であり、指標相互の微妙な差異に
よる良否判定までは考慮されていない。表１に示すよう
に、例えば区間＃２に対する電源Ｆ１、Ｆ２の評価指数
は５．２と５．５とその差は小さく、仮パターンで電源
Ｆ３を選択している根拠は薄い。もし、区間＃２に対し
て電源Ｆ２から供給する仮パターンによっても、制約条
件に反することなく全停電区間の融通が可能であれば、
決定される目標パターンの最適性は保証されていないこ
とになる。このように、従来の全系一括的手法は、唯１
つのパタンを求めることを前提にしているので、得られ
たパタンの最適性や処理性に未解決の問題が残されてい
る。

【００１８】本発明の目的は、従来の全系一括的手法の
不具合を解消し、最適性の高い良質な目標パタンを系統
的に求めることのできる、配電系統の目標構成決定方法
を提供することにある。

【００１９】本発明の目的は、決定される最適パターン
の経過を提供でき、ユーザにとって系統管理が容易で、
信頼性に富む配電系統監視制御システムを提供すること
にある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の目的を達
成するために、配電系統を目的に応じて構成または再構
成する配電系統の目標構成決定方法において、予め用意
された配電系統を構成する設備情報と系統監視（計測）
によって得られた運用情報を用いて、構成または再構成
する複数の負荷区間からなる対象系統を抽出し、負荷区
間に供給する電源の妥当性の度合を示す評価指標に基い
て前記負荷区間毎に最大の評価指標の候補電源を割付け
て第１の候補パターンを作成し、前記最大の評価指標に
対し他の候補電源の評価指標が所定の近接関係にある所
定の負荷区間について、前記第１の候補パターンから前
記他の電源に置換した他の候補パターンを作成し、これ
ら複数の候補パターンから最適なパターンを選択して目
標構成とすることを特徴とする。

【００２１】また、前記評価指標は、負荷区間に対する
電源の供給可能容量に等価な値で示されることを特徴と
する。

【００２２】さらに、前記他の電源による置換に際し、
置換してみた仮パターンについて停電区間または供給経
路分断の発生の有無を判定し、それらの無い場合には前
記他の候補パターンを作成し、有る場合には仮パターン
の見直し処理を行うことを特徴とする。

【００２３】本発明の第２の目的を達成するために、配
電系統の設備情報や運用情報などを格納する記憶装置
と、配電系統との間で運用状態や開閉器操作指令を送受
する伝送装置と、目的に応じた系統パターンを生成する
目標構成決定手段及び、決定された系統パターンに応じ
て開閉器操作指令を出力する制御手段を有する中央処理
装置（ＣＰＵ）と、を備える配電系統の監視制御システ
ムにおいて、前記目標構成決定手段は、前記設備情報と
前記運用情報を用いて、目的に対応した対象系統に含ま
れる複数の負荷区間を抽出する対象系統抽出手段と、負
荷区間に供給する電源の妥当性の度合を示す評価指標
を、負荷区間と電源とに対応して記憶する評価指標テー
ブルと、前記対象系統の負荷区間毎に前記評価指標テー
ブルを参照して、最大の評価指標の候補電源を割付けて
第１の候補パターンを作成し、前記最大の評価指標に対
し他の候補電源の評価指標が所定の近接関係にある所定
の負荷区間について、前記第１の候補パターンから前記
他の電源に置換した他の候補パターンを作成する候補パ
ターン作成手段と、複数の前記候補パターンから最適な
パターンを選択し前記系統パターンを決定する最適パタ
ーン選択手段と、を設けることを特徴とする。

【００２４】また、前記目標構成決定手段は、前記対象
系統に対する評価指標を算出して前記評価指標テーブル
に記憶する評価指標算出手段を設けることを特徴とす
る。

【００２５】また、前記目標構成決定手段は、前記複数
の候補パターンを対話端末に提供し、最適なパターンの
指示を受付るオフライン評価手段を設けることを特徴と
する。

【００２６】さらに、前記最適パターン選択手段に代え
て、複数の前記候補パターンを初期値として、遺伝的ア
ルゴリズム（ＧＡ）または焼きなまし法（ＳＡ）によっ
て最適なパターンを精選する最適化処理手段を設けるこ
とを特徴とする。

【００２７】

【作用】本発明の構成によって、複数の候補パターンか
ら停電量が０ないし最小となる系統構成を決定できる。
さらに、開閉器の操作回数、負荷融通後の各電源の予備
量のバランス度および電圧降下等をによっても選択でき
るので、目的に応じた最適な系統構成を実現できる。

【００２８】本発明の全系一括処理手法によれば、他の
候補パターンを作成する際の見直し処理において、停電
区間の発生する場合は、置換する電源の供給経路で且
つ、前記所定の負荷区間を含まない分岐経路の末端の負
荷区間から順次、前記置換する電源の容量不足を解消す
るまで別の電源を割付けた見直しパターンを、また、供
給経路分断の発生する場合は、分断の負荷区間に前記置
換する電源を割付けた見直しパターンを作成し、これら
実現可能な複数の候補パターンの中から最適パターンを
選択するので、ユーザが納得のできる系統構成が可能に
なる。

【００２９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を、負荷融通におけ
る配電系統の再構成を例に、図１〜図７を用いて説明す
る。

【００３０】図１は、本発明の実施例を示す配電系統監
視制御システムの構成図、図２は、本発明を適用する配
電系統図である。

【００３１】配電系統監視制御装置３００は、系統状態
の計測データを入力し制御指令を出力する通信装置、制
御演算装置（ＣＰＵ）、記憶装置（主記憶及び補助記
憶）及び対話用端末（ＣＲＴなど）から構成される。

【００３２】制御演算装置（ＣＰＵ）は、系統再構成処
理統括部４００の制御の下に、各サンプリング時点にお
ける実系統１００の計測や制御指令の出力を行う監視・
制御部４１０や操作手順作成部４２０、本実施例による
目標パターン作成処理部５００を備える。なお、同図で
矩形のブロックは、ＣＰＵの処理機能を示す。記憶装置
は、開閉器１３１，１３２．．．などの設備情報ファイ
ル３１０、各サンプリング時点での開閉器の入／切や負
荷量などの運用情報ファイル３２０、目標パターンから
操作手順を作成するための操作手順ファイル３３０、さ
らに、再構成用の対象系統データを記憶する対象系統フ
ァイル６００、対象系統に供給可能な供給候補電源ファ
イル６１０、目標パターン決定処理に使用される評価指
標テーブル６２０、候補パターンファイル６３０、目標
パターンファイル６４０、候補パターン選定ルールファ
イル６５０、目標パターン選定ルールファイル６６０等
を格納する。

【００３３】目標パターン作成処理部５００は、設備情
報３１０と運用情報３２０を参照して対象系統を抽出し
ファイル６００に記憶する対象系統抽出部５１０、対象
系統に供給可能な候補電源を抽出する候補電源抽出部５
２０、各負荷区間に対し電源毎の評価指標を算出し評価
指標テーブル６１０に記憶する評価指標算出部５３０、
各区間の評価指標を基に複数の候補パターンを選択する
候補パターン選定部５４０、複数の候補パターンから最
適パターンを決定する目標パターン決定部５５０を有し
ている。また、目標パターンをユーザの指示または選択
に基づいて決定するためのオフライン評価部５６０を有
している。

【００３４】本実施例では、従来の全系一括処理に比
べ、特に、候補パターン選定部５４０と目標パターン決
定部５５０に特徴がある。

【００３５】図３は、本実施例による目標パターンの決
定方法を説明する処理フロー図である。負荷融通に際し
ては、対象系統内の停電事故発生により起動される。な
お、対象系統の構成や事故状態は図２に示す通りで、従
来例における場合と同一条件とする。

【００３６】本処理のステップｓ１０１〜ｓ１０５は、
図８に示した従来のｓ１０〜ｓ４０の処理と同等であ
り、詳細な説明は省略する。図５（ａ）に、図２の配電
系統からｓ１０で抽出された融通対象系統を、図５
（ｂ）に、各負荷区間（＃１〜＃９）に候補パターン選
定ルール６４０に従い評価指標最大の電源を割付けた
（ｓ１０４）第１の候補パターン（イ）を示す。評価指
標は表１と同値である。

【００３７】ところで、表１の評価指標から、負荷区間
＃２には電源Ｆ３の他に評価指数の近接した電源Ｆ１も
存在し、これからだけでは最適なパターン何れかは分か
らない。このため、決定されたパターンがユーザにとっ
て十分に納得できるものであることが必要になる。

【００３８】そこで、評価指標テーブル６２０におい
て、負荷区間毎に評価指標が一定値以内に近接している
ものがあるか判定し、ある場合には評価指標近接区間と
して評価の近接する電源とともに一次記憶する（ｓ１０
６）。次に、評価指標近接区間の一つを取りだし、候補
パターン（イ）の該当区間の電源を近接する電源に変更
した新たな仮パターンを作成し（ｓ１０７）、制約違反
や停電区間の有無のチエックを行う（ｓ１０８）。次
に、仮パターンの見直しの要否を判定し（ｓ１０９）、
仮パターンに制約違反や停電が無なければ、正式の候補
パターンとして候補パターンファイル６３０に格納する
（ｓ１１１）。もし、制約違反や停電があれば、パター
ンの見直し処理を行ない（ｓ１１０）、見直しによる仮
パターンが作成される場合は、候補パターンとして格納
する。ステップｓ１０８〜ｓ１１１の処理は、評価指標
近接区間がなくなるまで繰り返される。

【００３９】図５（ｂ）のパターン（ロ）は、評価指標
近接区間＃２で、供給電源をＦ３からＦ１に変更したも
のである。ここで、Ｆ１の容量＝３０に対し、接続すべ
き区間負荷は総量＝３１となって制約違反となる。この
ような場合、以下の見直し処理によって、Ｆ１から供給
する負荷を一部を、他の電源へ置換える処理が行われ
る。

【００４０】図４に、見直し処理ｓ１１０のフロー図を
示す。同図は、着目の区間ｉ（この例では、＃２）に対
し、供給候補の電源Ｆｊ（この例では、Ｆ３）を電源Ｆ
ｋ（この例では、Ｆ１）に変更した場合の手順である。

【００４１】まず、本処理の実行要因（見直し要因；こ
こでは停電／経路の分断）をチエックし（ｓ１１０−
１）、停電の場合は電源Ｆ１からの分岐を調べ、着目の
区間＃２を含む分岐１（＃１,＃２）とは別の分岐２
（＃９,＃８）の区間負荷を、Ｆ１から遠い順に必要量
（ここでは＃８）を他の電源に仮に置換し（ｓ１１０−
２）、必要量が置換できたか否かを判定する（ｓ１１０
−３）。置換できていれば、候補パターンに選定する
（ｓ１１０−６）。

【００４２】本例では、表１の評価指標より、区間＃８
にはＦ１に代わる供給可能な電源がないので、置換は不
可能と判定される。従って、パタン（ロ）では区間＃８
の停電が不可避となる。この場合は、停電量を算出し
（ｓ１１０−４）、停電量が許容値以内にあるか判定す
る（ｓ１１０−５）。許容値を超えていれば、この仮パ
ターンを廃棄する（ｓ１１０−７）。なお、停電量の許
容値が、第１のパターンの登録に対しても設定されてい
る場合、第２のパターン以降の許容値はそれと同等以上
の値として、仮パターンの制限をゆるやかにしている。

【００４３】一方、ステップｓ１１０−１で、見直し要
因が経路の分断である場合は、分断の型を判定する。即
ち、区間ｉへの電源Ｆｋの割付けによる他の供給経路の
分断か（型）、電源Ｆｋから区間ｉの供給経路の分断
か（型）を判定する（ｓ１１０−８）。

【００４４】型の場合は、電源Ｆｋが分断した区間へ
Ｆｋを割付ける（ｓ１１０−９）。型の場合は、Ｆｋ
から区間ｉの経路で分断している他の電源の供給経路
（複数ある場合は最小容量となる経路）をＦｋからの供
給経路に変更する（ｓ１１０−１０）。この結果、電源
Ｆｋの容量に不足が判定されれば（ｓ１１０−１１）、
ステップｓ１１０−２に移行して割付の置換を行う。あ
るいは、Ｆｋの容量不足分を停電区間としてステップｓ
１１０−２に移行する。

【００４５】図５（ｂ）のパターン（ハ）は、評価指標
近接区間＃６で、供給電源をＦ２からＦ３に変更したも
のである。この場合、ステップｓ１０９で経路の制約違
反が判定される。即ち、Ｆ３から＃６への供給で、Ｆ２
から＃７への経路が分断されている（上記の前者）。一
つの区間に対し二つの電源からの供給は制約違反となる
ので、Ｆ２から＃７への供給経路は断たれる。このた
め、ｓ１１０−９でＦ３から供給しようとするが、Ｆ３
の容量不足のために停電区間となる。また、変更前から
Ｆ３を割付けていた＃２も容量不足のために停電区間と
なる。これら、＃２、＃７の不足分については、Ｆ３か
ら＃２の分岐の見直しがステップｓ１１０−２で行なわ
れるが、Ｆ１の容量不足のために置換は不可能となる。

【００４６】次に、登録されている複数の候補パターン
について、目標パターン選定ルール６５０に従って最適
パターンを選択し、目標パターンファイル６４０に格納
する（ｓ１１２）。最後に、操作手順部４２０で、目標
パターンに対応して各開閉器の入／切を指示する制御信
号を作成し（ｓ１１３）、実系統（実際には、図示して
いない遠方監視制御装置）に出力する。目標パターン選
定ルール６６０は、ここでは停電量最小を選択基準とし
ている。従って、候補パターン（イ）〜（ハ）のうち唯
一停電を生じないパターン（イ）が選択される。

【００４７】次に他の適用例について説明する。図６
（ａ）に、融通対象系統を示す。前例（図５）と系統構
成や電源容量は同じだが、＃１区間と＃２区間の負荷量
を５に変更している。表２に、本例の評価指標を示す。

【００４８】

【表２】

【００４９】評価指標に基づいて、図６（ｂ）に示す第
１の候補パターン（イ）が選定される。次に、区間＃２
を電源Ｆ３に置換した仮パターン（ロ）が求まる。この
パターン（ロ）には、制約違反も停電区間もないので、
正式の候補パターン（ロ）として登録される。このよう
に、複数の候補パターン（イ）、（ロ）に停電区間のな
い場合に、目標パターンの決定は次のように行われる。

【００５０】目標パターンの選定ルールは負荷融通の場
合、前述のように停電量最小が最優先される。次いで、
開閉器の操作回数、融通後の各電源の予備量のバラン
ス、送電損失との相関大な電圧降下などを指標とする選
択基準を用いる。

【００５１】ここで、開閉器の操作回数は、図６から分
かるように入操作が９回、切操作が３回で、共に等し
い。また、融通後の各電源の予備量は、Ｆ１とＦ３につ
いて元々の予備量は共に３０で、負荷量は＃２を供給し
た場合が２０でしない場合が２５となるので、パタン全
体としては（イ）と（ロ）で等しい（Ｆ２は不変）。

【００５２】電圧降下について、パターン（イ）と
（ロ）を比較してみる。図７に、＃２をＦ１で供給する
場合の電圧降下（ａ）、この場合の他の分岐の電圧降下
（ｂ）、＃２をＦ３から供給する場合の電圧降下を示
す。ここで、各区間の抵抗値を等しいなどと仮定する
と、電圧降下は電流のグラフと座標軸で囲まれる面積に
比例する。同図（ｃ）のように、＃２をＦ３で供給する
場合に３つの区間（＃４⇒＃３⇒＃２）が直列になり、
末端＃２の電圧降下が最大になる。この結果、電圧降下
の点で秀れているパタン（イ）が目標パターンに決定さ
れる。

【００５３】なお、開閉器の操作回数、融通後の各電源
の予備量のバランス、電圧降下などは網羅的に含む必要
はなく、その優先順位もケースバイケースである。ま
た、オフライン評価部５６０により、対話用端末８００
を介して、複数の候補パターンをユーザに提示し、ユー
ザの選択指示によって決定するオフライン評価も可能で
ある。

【００５４】このように、本実施例の目標パターン作成
処理によれば、各負荷区間に評価指標の最大の電源を割
り付けた第１の候補パターンを基に、評価指標の近接し
た電源のある評価指標近接区間に着目し、電源を代替し
てみた仮パターンに、停電区間のある場合はその回避処
理を行い、制約違反のある場合はその解消処理を行っ
て、順次、複数の候補パターンを作成するので、これら
候補パターンから所定の選択基準に従って最適パターン
を提供することができる。

【００５５】次に、本発明の第二の実施例を説明する。
図８は、第二の実施例の概略の処理手順を示すフローチ
ャートである。

【００５６】融通対象系統を抽出し（Ａ）、各負荷区間
に対する電源毎の評価指標に基づき、融通のための複数
の候補パターンを前述のように決定し（Ｂ１）、各候補
パターンを初期値としてＧＡ（Genetic Algorithm：遺
伝的アルゴリズム）またはＳＡ（Simulated Annealin
g：焼なまし法）を実施して、目標パターンを決定する
（Ｂ２）。処理Ｂ１による候補パターンは、適度に多様
な複数の初期パターンがあればよく、第一の実施例のよ
うに候補のパターンを極力漏らさないための見直し処理
（図４）は必ずしも必要ではない。

【００５７】処理Ｂ２でＳＡを採用する場合は、ＳＡは
時間を十分にかければ最適性の高い解が求まるので、事
故時の応急的復旧よりも系統の増設や保守作業計画等
の、オフライン的な業務に適している。この場合、オフ
ラインでの評価手段Ｄにより、第一の実施例により求め
た目標パターンに対し、本実施例で求めた目標パターン
と突合わせ、その結果を運用者が判断して、候補パター
ン選定ルール６５０や目標パターン決定ルール６６０に
反映し、その選択基準を精選することができる。それに
よって、第一の実施例による高速処理における最適化処
理を一層向上させることが可能になる。

【００５８】なお、以上では停電回避のための負荷融通
を例に、目標（負荷融通）系統構成の決定方式について
説明したが、これに限られるものではない。例えば、送
電損失低減の系統構成の場合には、選択基準で送電損失
や電圧降下を優先すればよく、このように他の目的の系
統構成にも選択基準を考慮するのみで適用できる。さら
に、配電系統に限らず送電系統などにも適用できること
は言うまでもない。

【００５９】

【発明の効果】本発明によれば、配電系統の目標系統構
成を求めるのに際し、負荷区間に割当る電源の妥当性を
示す評価指標に基き、全系一括処理により複数の候補パ
ターンを抽出し、目的に応じた評価基準に従って最適の
目標系統構成を決定できる。また、複数の候補パターン
とその決定をユーザに提供でき、あるいは、ユーザによ
る決定を可能にしているので、ユーザに納得のできる信
頼性の高い配電系統監視制御システムを構築できる。

【００６０】本発明によれば、複数の候補パターンを初
期値として、ＧＡまたはＳＡを実施して目標系統構成を
決定するので、最適化処理の質をより向上でき、この結
果をＧＡまたはＳＡによらない決定ルールに反映して、
その改善を図ることができる。また、系統の増設や保守
作業の計画を効率化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す配電系統監視制御シス
テムの構成図。

【図２】本発明を適用する一配電系統の構成図。

【図３】本発明の一実施例を示す目標系統構成決定方法
の処理フロー図。

【図４】図３における見直し処理の詳細を示すフロー
図。

【図５】負荷融通系統と候補パターンを説明する模式
図。

【図６】図５と別の負荷融通系統と候補パターンを説明
する模式図。

【図７】候補パターンの電圧降下を説明するグラフ図。

【図８】本発明の他の実施例を示す目標系統構成決定方
法の概略の処理フロー図。

【図９】従来の全系一括方式による負荷融通構成決定の
処理のフロー図。

【図１０】従来の負荷融通系統と目標パターンを説明す
る模式図。

【符号の説明】

１００…配電系統、１０１…上位系統、１１１…配電用
変圧器、１２１…負荷側母線、１３１〜１３４…遮断
器、１４１〜１４４…計測装置、１５１〜１５４…配電
線、１６１〜１６９…開閉器（区分）、１７１，１７
２，１８１，１９１…開閉器（連系）、２００…通信
線、２１０，２２０〜２２２…子局、３００…配電系統
監視制御装置、３１０…設備情報ファイル、３２０…運
用情報ファイル、３３０…操作手順作成ファイル、４０
０…系統再構成処理統括部、４１０…監視・制御部、４
２０…操作手順作成部、５００…目標パターン作成処理
部、５１０…対象系統抽出部、５２０…候補電源抽出
部、５３０…評価指標算出部、５４０…候補パターン選
定部、５５０…目標パターン決定部、６００…対象系統
ファイル（再構成保存用）、６１０…供給候補電源ファ
イル、６２０…評価指標テーブル、６３０…候補パター
ンファイル、６４０…目標パターンファイル、６５０…
候補パターン選定ルールファイル、６６０…目標パター
ン選定ルールファイル、８００…対話用端末。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者内田隆志茨城県日立市大みか町五丁目２番１号株式会社日立製作所大みか工場内 (72)発明者叶井実茨城県日立市大みか町七丁目１番１号株式会社日立製作所日立研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】配電系統を目的に応じて構成または再構
成する配電系統の目標構成決定方法において、予め用意された配電系統を構成する設備情報と系統監視
（計測）によって得られた運用情報を用いて、構成また
は再構成する複数の負荷区間からなる対象系統を抽出
し、負荷区間に供給する電源の妥当性の度合を示す評価
指標に基いて前記負荷区間毎に最大の評価指標の候補電
源を割付けて第１の候補パターンを作成し、前記最大の
評価指標に対し他の候補電源の評価指標が所定の近接関
係にある所定の負荷区間について、前記第１の候補パタ
ーンから前記他の電源に置換した他の候補パターンを作
成し、これら複数の候補パターンから最適なパターンを
選択して目標構成とすることを特徴とする配電系統の目
標構成決定方法。
【請求項２】請求項１において、前記評価指標は、負荷区間に対する電源の供給可能容量
に等価な値で示されることを特徴とする配電系統の目標
構成決定方法。
【請求項３】請求項１または２において、前記他の電源による置換に際し、置換してみた仮パター
ンについて停電区間または供給経路分断の発生の有無を
判定し、それらの無い場合には前記他の候補パターンを
作成し、有る場合には仮パターンの見直し処理を行うこ
とを特徴とする配電系統の目標構成決定方法。
【請求項４】請求項３において、前記見直し処理は、前記仮パターンに停電区間の発生す
る場合、置換する電源の供給経路で且つ、前記所定の負
荷区間を含まない分岐経路の末端の負荷区間から順次、
前記置換する電源の容量不足を解消するまで別の電源を
割付けた見直しパターンを作成することを特徴とする配
電系統の目標構成決定方法。
【請求項５】請求項３または４において、前記見直し処理は、前記仮パターンに供給経路分断の発
生する場合、分断の負荷区間に前記置換する電源を割付
けた見直しパターンを作成することを特徴とする配電系
統の目標構成決定方法。
【請求項６】請求項４または５において、前記見直しパターンにおける停電量が所定値以下のとき
に、前記他の候補パターンを作成することを特徴とする
配電系統の目標構成決定方法。
【請求項７】請求項１〜６のいずれか１項において、前記最適なパターンの選択は、入力される選択指示また
は所定の選択基準によることを特徴とする配電系統の目
標構成決定方法。
【請求項８】請求項７において、前記所定の選択基準は、目的が負荷融通の再構成である
場合に、停電量が最小の候補パターンを最優先すること
を特徴とする配電系統の目標構成決定方法。
【請求項９】請求項８において、前記所定の選択基準は、開閉器の操作回数、負荷融通後
の各電源の予備量のバランス度および電圧降下の少なく
とも一つを含むことを特徴とする配電系統の目標構成決
定方法。
【請求項１０】請求項７において、前記所定の選択基準は、目的が低送電損失系統の構成の
場合に、電圧降下が最小の候補パターンを最優先するこ
とを特徴とする配電系統の目標構成決定方法。
【請求項１１】負荷融通のために再構成する配電系統
の目標構成決定方法において、予め用意された配電系統の構成を示す設備情報と系統監
視によって得られた開閉器の入切り状態などの運用情報
を用いて、負荷融通すべき複数の負荷区間からなる対象
系統を抽出し、前記負荷区間毎に各電源の供給可能容量
を表わす評価指標を算出し、前記負荷区間の各々に前記
評価指標が最大のの候補電源を割付けて第１の候補パタ
ーンを作成し、前記最大の評価指標に対し他の候補電源
の評価指標が所定の近接関係にある所定の負荷区間につ
いて、前記第１の候補パターンから前記他の電源に置換
した他の候補パターンを作成し、これら複数の候補パタ
ーンから停電量が最小であり、さらに、開閉器の操作回
数、負荷融通後の各電源の予備量のバランス度および電
圧降下の少なくとも一つを目安にして選択したパターン
を負荷融通構成とすることを特徴とする配電系統の目標
構成決定方法。
【請求項１２】配電系統の設備情報や運用情報などを
格納する記憶装置と、配電系統との間で運用状態や開閉
器操作指令を送受する伝送装置と、目的に応じた系統パ
ターンを生成する目標構成決定手段及び、決定された系
統パターンに応じて開閉器操作指令を出力する制御手段
を有する中央処理装置（ＣＰＵ）と、を備える配電系統の監視制御システムにおいて、前記目
標構成決定手段は、前記設備情報と前記運用情報を用いて、目的に対応した
対象系統に含まれる複数の負荷区間を抽出する対象系統
抽出手段と、負荷区間に供給する電源の妥当性の度合を示す評価指標
を、負荷区間と電源とに対応して記憶する評価指標テー
ブルと、前記対象系統の負荷区間毎に前記評価指標テーブルを参
照して、最大の評価指標の候補電源を割付けて第１の候
補パターンを作成し、前記最大の評価指標に対し他の候
補電源の評価指標が所定の近接関係にある所定の負荷区
間について、前記第１の候補パターンから前記他の電源
に置換した他の候補パターンを作成する候補パターン作
成手段と、複数の前記候補パターンから最適なパターンを選択し前
記系統パターンを決定する最適パターン選択手段と、を
設けることを特徴とする配電系統の監視制御システム。
【請求項１３】請求項１２において、前記目標構成決定手段は、前記対象系統に対する評価指
標を算出して前記評価指標テーブルに記憶する評価指標
算出手段を設けることを特徴とする配電系統の監視制御
システム。
【請求項１４】請求項１２または１３において、前記目標構成決定手段は、前記複数の候補パターンを対
話端末に提供し、最適なパターンの指示を受付るオフラ
イン評価手段を設けることを特徴とする配電系統の監視
制御システム。
【請求項１５】配電系統の設備情報や運用情報などを
格納する記憶装置と、配電系統との間で運用状態や開閉
器操作指令を送受する伝送装置と、目的に応じた系統パ
ターンを生成する目標構成決定手段及び、決定された系
統パターンに応じて開閉器操作指令を出力する制御手段
を有する中央処理装置（ＣＰＵ）と、を備える配電系統
の監視制御システムにおいて、前記目標構成決定手段
は、前記設備情報と前記運用情報を用いて、目的に対応した
対象系統に含まれる複数の負荷区間を抽出する対象系統
抽出手段と、負荷区間に供給する電源の妥当性の度合を示す評価指標
を、負荷区間と電源とに対応して記憶する評価指標テー
ブルと、前記対象系統の負荷区間毎に前記評価指標テーブルを参
照して、最大の評価指標の候補電源を割付けて第１の候
補パターンを作成し、前記最大の評価指標に対し他の候
補電源の評価指標が所定の近接関係にある所定の負荷区
間について、前記第１の候補パターンから前記他の電源
に置換した他の候補パターンを作成する候補パターン作
成手段と、複数の前記候補パターンを初期値として、遺伝的アルゴ
リズム（ＧＡ）または焼きなまし法（ＳＡ）によって最
適なパターンを精選する最適化処理手段と、を設けるこ
とを特徴とする配電系統の監視制御システム。