JPH10327535A - 配電線監視制御装置 - Google Patents

配電線監視制御装置

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JPH10327535A
JPH10327535A JP9148638A JP14863897A JPH10327535A JP H10327535 A JPH10327535 A JP H10327535A JP 9148638 A JP9148638 A JP 9148638A JP 14863897 A JP14863897 A JP 14863897A JP H10327535 A JPH10327535 A JP H10327535A
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JP
Japan
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voltage
distribution line
distribution
section
control
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Application number
JP9148638A
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English (en)
Inventor
Shozo Nagaoka
正三 長岡
Kazuhiko Miyazaki
一彦 宮崎
Kazuyoshi Nitta
和悦 新田
Nobuyoshi Kurokawa
信義 黒川
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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  • Control Of Electrical Variables (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 配電線の電圧を制御し適正値に電圧を保つ電
圧調整機能を持つ配電線監視制御装置を提供する。 【解決手段】 高圧配電線1の電流、力率データを受信
しデータ計測手段に出力、変換し計測データファイルに
記憶する。区間電圧算出手段は計測データファイル及び
配電系統設備データファイルのデータより配電線1の各
区間電圧を算出する。区間電圧推定手段は区間電圧算出
手段で求めた各区間電圧が許容値内か否かを判定し、許
容値外ならば各区間に設置の並列コンデンサSCを入り
/切りして各区間の区間電圧を推定する。制御対象SC
決定手段で各区間電圧が全て許容値内となった系統での
SC入り情報に基づき制御対象SCを決定する。SC制
御手段で制御対象SCの入り切り制御を遠制情報送受信
手段に出力し、遠制装置に制御対象SCの入り/切り制
御を出力する。遠制装置は配電用遠制装置にSC制御対
象子局に入り/切り情報として送り、入り/切り制御が
行われる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は配電系統における配
電線路の電圧制御を行う機能を持つ配電線監視制御装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】配電系統の電圧は、配電線に沿って広域
に分散設置された需要家の電力需要と電力供給力の変化
により季節的、時間的に絶えず複雑に変動している。こ
のように複雑に変化する電圧を適正値に常に保ち、且つ
配電線の損失軽減を図るために、電圧・無効電力制御装
置が設置され、一般的には系統内の主要点において時間
毎に基準電圧を設定してその値を中心として、一定の許
容値内に電圧が入るように調整する方式となっている。
【0003】既知の通り高圧配電線の電圧は送電端電圧
を一定に保つと当該高圧配電線の負荷の大、小及び高圧
配電線の区間インピーダンスの大、小等によって末端の
電圧は大きく変動する。そこで末端電圧を常に一定の許
容値内とするために通常高圧配電線の負荷が軽負荷時に
は送電端電圧を低くし、重負荷時には送電端電圧を高く
する等の調整が必要となっている。
【0004】一般的な電圧調整装置として変電所では、
負荷時電圧調整変圧器(LRT)を、また配電線が長く
電圧降下の大きな線路には線路用電圧調整装置として線
路の途中にSVR(Step Voltage Reg
ulator)や開閉器付き並列コンデンサ(Swit
ched Capacitor)を使用して配電線路の
電圧調整を行っている。例えば開閉器付き並列コンデン
サ(SC)を使用して行われる電圧調整は以下のような
数式が適用されて電圧降下計算を行い電圧調整が行われ
ている。
【0005】一般的に配電線の区間モデル(1区間)は
図16によって示すことが公知であり、図において、V
siは区間iの始端電圧、Veiは区間iの末端電圧、Iki
は区間iの区間電流、ΔVi は区間iの電圧降下(Vsi
−Vei)、Iciは区間iのSCによる補償電流、rkiは
区間iの抵抗分、xkiは区間iのリアクタンス分、SC
は区間iの並列コンデンサ、Lは区間iの負荷、Ipiは
区間iの有効電流、Iqiは区間iの無効電流、φiは力
率率である。従って、区間iの電圧降下ΔVi近似式と
して(1)又は(2)式で表わされる。
【0006】
【数1】 ΔVi =Iki(rki cosφ+xki sinφ) ………(1) ΔVi =Ipi・ri +Iqi・xi ……………(2)
【0007】次にSC(開閉器付き並列コンデンサ)を
投入することで、SCの補償電流Iciにより区間の無効
電流Iqiを抑制することができる。これより区間の電圧
降下ΔVi の低減が可能となりこれを(3)式で表すこ
とができる。
【0008】
【数2】 ΔVi =Ipi・ri +(Iqi−Ici)・xi ……(3)
【0009】高圧配電線は前記した図16で示す配電線
の区間モデル(1区間)が連続して結合したものとして
考えることができ、これは図17の配電線の区間モデル
(連続区間)として表現できる。
【0010】図において、Pb はバンク有効電力、Qb
はバンク無効電力、Vb はバンク二次電圧、Ib はバン
ク二次電流、Pfiはフィーダi有効電力、Qfiはフィー
ダi無効電力、Vfiはフィーダi送り出し電圧、Ifiは
フィーダi送り出し電流、iはフィーダNO、jはフィ
ーダ内区間NO、Kijは区間、rkij は区間抵抗、ΔV
ijは区間電圧降下、xkij は区間リアクタンス、Vkij
は区間電圧、Lijは区間負荷、Pkij は区間負荷、Qki
j は区間負荷、Qcij は並列コンデンサ容量である。
【0011】ここでの末端電圧はフィーダ1を例にとる
とVk13 となる。この時の送り出し電圧はVf1(=Vb
)となる。従って、末端までの電圧降下ΔVは以下
(4)式となる。
【0012】
【数3】 ΔV=Vfl−Vk13 =ΔV11+ΔV12+ΔV13 ……(4)
【0013】前記したこれらの電圧調整用の機器はあら
かじめ設定した条件で動作するため、系統の変更や負荷
の急な増減、負荷曲線に変化があった場合等においても
適正な電圧調整を行うためには、その都度設定の変更を
行う必要がある。
【0014】通常の電圧調整用のパターン設定は夏期、
冬季のピーク負荷に合わせて設定している。しかしなが
ら変電所の送り出し電圧はバンク単位で行うためにバン
クの下位に接続された配電線の負荷変動に伴う最適電圧
調整を行うことが難しい。
【0015】また、夏期、冬季のピーク負荷時は送電端
電圧と末端電圧の電圧差が大となり末端電圧を適正値に
保つために、送電端電圧を上げる方法が一般的にパター
ン設定されている。このためピーク負荷時には一般的に
電圧が上がることになり負荷電力がさらに増大しピーク
負荷を押し上げることとなってしまうという問題があ
る。
【0016】これらを解決するためにオンライン監視・
制御により配電線の状況変化に応じて上下する電圧を監
視制御しバンク送り出し電圧を可能な限り低く設定し運
用するための制御を行う装置が必要となる。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】従来の配電系統におけ
る電圧・無効電力制御は変電所から配電線への送り出し
電圧調整をバンク単位で行っている。このためバンク送
り出し電圧はバンクの下位に接続された配電線の末端電
圧を適正値に保つために必要な電圧となり一般的に、バ
ンク送り出し電圧は末端電圧適正値に末端迄の電圧降下
分を加えた値となるように設定され運用している。
【0018】このため配電線の負荷が増大すると末端迄
の電圧降下も大きくなりバンク送り出し電圧を更に上げ
る必要があった。このことは一般的に負荷電力を増大さ
せることになり、特にピーク負荷時には更に負荷電力を
増大させてしまうという問題がある。
【0019】またバンクの下位に接続された配電系統は
複数の配電線から構成されておりこの配電線を構成する
高圧線、開閉器等の設備及び負荷である需要家等の分布
は均一ではない。したがってバンクに接続された複数の
配電線の末端電圧もそれぞれ違った値を持つことになる
がバンクの送り出し電圧はこれらバンクに接続された複
数配電線の末端電圧の最小値が適正値となるように設定
している。
【0020】このためバンク送り出し電圧は最小の末端
電圧によって決まることとなり配電線によっては配電線
電圧が高めで運用されることとなり、これによって負荷
が増大する傾向にある。また負荷の増大で配電線過負荷
にもなり易いといった問題がある。
【0021】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであり、配電線路に設置された開閉器付き並列コ
ンデンサの入り/切り制御を行って、配電線の電圧を制
御し適正値に電圧を保つことにより、電力量の低減と線
路電流および電力損失の軽減はもとより、電圧の安定化
と設備運用の高効率化および設備運転の省力化を図るこ
とができる電圧調整機能を持つ配電線監視制御装置を提
供することを目的とする。
【0022】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、[請求項1]の発明に係る配電線監視制御装置は配
電系統設備データファイルを持ち、各種線路定数と配電
線データ計測手段により配電線の電圧、電流、力率を計
測し取り込む手段と、配電線の送電端から末端までの電
圧を区間毎に算出する区間電圧算出手段を有し、更に並
列コンデンサの入り/切りによる電圧の変動計算を行う
区間電圧推定手段を備え、更にこの区間電圧推定結果よ
り制御対象SCを決定する制御対象SC決定手段を持
ち、前記制御対象SC決定手段により決定した開閉器付
き並列コンデンサの入り/切りを制御するSC制御手段
を備えた構成とした。
【0023】この発明における電圧調整機能を持つ配電
線監視制御装置は、重負荷時に配電線の末端電圧を適正
値とするために配電用変電所より下位の高圧配電線に設
置された開閉器付き並列コンデンサを入り/切り制御す
るか否かの判断と、これに基づき入り/切り制御を行う
ものである。
【0024】[請求項2]の発明に係る配電線監視制御
装置は、配電系統設備データファイルを持ち、各種線路
定数と配電線データ計測手段により配電線の電圧、電
流、力率を計測し取り込む手段と、配電線の負荷電流を
収集し負荷曲線を作成する手段を有し、これより将来の
区間電圧を予測する区間電圧予測手段を備え、この予測
値より並列コンデンサの入り/切りによる電圧の変動計
算を行う区間電圧推定手段を備え、更にこの区間電圧推
定結果より制御対象SCを決定する制御対象SC決定手
段を持ち、前記制御対象SC決定手段により決定した開
閉器付き並列コンデンサの入り/切りを制御するSC制
御手段を備えた構成とした。
【0025】この発明における電圧調整機能を持つ配電
線監視制御装置は、重負荷時に配電線の末端地域で生じ
易い電圧の低下などの電圧異常となる現象を事前に推定
することで予測し、配電用変電所より下位の高圧配電線
に設置された開閉器付き並列コンデンサを入り/切り制
御するか否かの判断と、これに基づき入り/切り制御を
行うものである。
【0026】[請求項3]の発明に係る配電線監視制御
装置は、配電系統設備データファイルを持ち、各種線路
定数と配電線データ計測手段により配電線の電圧、電
流、力率を計測し取り込む手段と、配電線の送電端から
末端までの電圧を区間毎に算出する区間電圧算出手段を
有し、更に並列コンデンサの入り/切りによる電圧の変
動計算を行う区間電圧推定手段を備え、更にこの区間電
圧推定結果より制御対象SCを決定する制御対象SC決
定手段を持ち、前記制御対象SC決定手段により決定し
た開閉器付き並列コンデンサの入り/切りを制御するS
C制御手段を備え、そしてさらに電力判定手段より営業
所管轄変電所総電力が一定電力を越えたときに、開閉器
付き並列コンデンサの入り/切りを制御するSC制御可
否SWを備えた構成とした。
【0027】この発明における電圧調整機能を持つ配電
線監視制御装置は、配電系統の負荷電力を判定し、これ
が一定電力値を越えた時に配電線の末端電圧を適正値と
するために配電用変電所より下位の高圧配電線に設置さ
れた開閉器付き並列コンデンサを入り/切り制御するか
否かの判断と、これに基づき入り/切り制御を行うもの
である。
【0028】[請求項4]の発明に係る配電線監視制御
装置は、配電系統設備データファイルを持ち、各種線路
定数と配電線データ計測手段により配電線の電圧、電
流、力率を計測し取り込む手段と、配電線の負荷電流を
収集し負荷曲線を作成する手段を有し、これより将来の
区間電圧を予測する区間電圧予測手段を備え、この予測
値より並列コンデンサの入り/切りによる電圧の変動計
算を行う区間電圧推定手段を備え、更にこの区間電圧推
定結果より制御対象SCを決定する制御対数SC決定手
段を持ち、前記制御対象SC決定手段により決定した開
閉器付き並列コンデンサの入り/切りを制御するSC制
御手段を備え、そして更に電力予測手段より営業所管轄
変電所総電力が一定電力を越えたときに、開閉器付き並
列コンデンサの入り/切りを制御するSC制御可否SW
を備えた構成とした。
【0029】この発明における電圧調整機能を持つ配電
線監視制御装置は、配電系統の負荷電力の変化を予測
し、この予測値が一定電力値を越えた時に配電線の末端
電圧を適正値とするために、配電用変電所より下位の高
圧配電線に設置された開閉器付き並列コンデンサを入り
/切り制御するか否かの判断と、これに基づき入り/切
り制御を行うものである。
【0030】[請求項5]の発明に係る配電線監視制御
装置は、配電系統設備データファイルを持ち、各種線路
定数と配電線データ計測手段により配電線の電圧、電
流、力率を計測し取り込む手段と、配電線の過負荷判定
を行う過負荷判定手段と、前記過負荷判定手段により過
負荷と判定されたときに配電線の送電端から末端までの
電圧を区間毎に算出する区間電圧算出手段を有し、更に
並列コンデンサの入り/切りによる電圧の変動計算を行
う区間電圧推定手段を備え、更にこの区間電圧推定結果
より制御対象SCを決定する制御対象SC決定手段を持
ち、前記制御対象SC決定手段により決定した開閉器付
き並列コンデンサの入り/切りを制御するSC制御手段
を備えた構成とした。
【0031】この発明における電圧調整機能を持つ配電
線監視制御装置は、重負荷時に配電線の末端電圧を適正
値とし且つ配電線が過負荷とならぬようにするため、配
電系統の高圧配電線に設置された開閉器付き並列コンデ
ンサを入り/切り制御するか否かの判断と、これに基づ
き入り/切り制御を行うものである。
【0032】[請求項6]の発明に係る配電線監視制御
装置は、配電系統設備データファイルを持ち、各種線路
定数と配電線データ計測手段により配電線の電圧、電
流.力率を計測し取り込む手段と、配電線の負荷電流を
収集し負荷曲線を作成する手段と、配電線電流と負荷曲
線より将来の配電線の過負荷予測を行う過負荷予測手段
を備え前記過負荷判定予測手段により過負荷と予測され
たときに配電線の送電端から末端までの電圧を区間毎に
算出する区間電圧算出手段を有し、更に並列コンデンサ
の入り/切りによる電圧の変動計算を行う区間電圧推定
手段を備え、更にこの区間電圧推定結果より制御対象S
Cを決定する制御対象SC決定手段を持ち、前記制御対
象SC決定手段により決定した開閉器付き並列コンデン
サの入り/切りを制御するSC制御手段を備えた構成と
した。
【0033】この発明における電圧調整機能を持つ配電
線監視制御装置は、将来発生が予測される重負荷時を事
前に推定し、配電線の末端電圧を適正値とし、且つ配電
線が過負荷とならぬようにするため、配電系統の高圧配
電線に設置された開閉器付き並列コンデンサを入り/切
り制御するか否かの判断と、これに基づき入り/切り制
御を行うものである。
【0034】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
用いて説明する。図1は本発明の一実施形態であり、
[請求項1]に係る発明の電圧調整機能を持つ配電線監
視制御装置102の機略構成図である。
【0035】同図において、101は配電用変電所であ
り、1はバンク(変圧器)、2はFCB(フィーダC
B)、3は配電線、4,5,6,7,8は開閉器、1
0,11,12,13,14,15,16は開閉器用遠
制子局、17,18,19はSC、51は変電所遠方監
視制御装置、52は配電用遠方監視制御装置、53は営
業所遠方監視制御装置である。
【0036】また、102は配電線監視制御装置であっ
て、81は遠制情報送受信手段,82はデータ計測手
段,83は区間電圧算出手段,84はSC制御手段,8
5は制御対象SC決定手段,86は区間電圧推定手段,
87は計測データファイル,88は配電線系統設備デー
タファイルである。
【0037】図1において、遠隔制御情報送受信手段
(以下、「遠制情報送受信手段」という)81は配電用
変電所101にて計測したテレメータデータであるバン
ク2次側電圧、バンク2次側電流の受信及び配電用変電
所101のFCB2に接続する高圧配電線1のテレメー
タデータである配電線電流、力率データを受信しデータ
計測手段82に出力する。
【0038】データ計測手段82はこれらデータを工学
値に変換し計測データファイル87に記憶する。次に、
区間電圧算出手段83は計測データファイル87及び配
電系統設備データファイル88に記憶されているデータ
より配電線1の各区間電圧を算出する。
【0039】図2に区間電圧算出手段のフロー図を示
す。ステップST21にてバンク内配電線数の繰り返し
処理を、以下ステップST22〜ST24について行
う。ステップST2では計測データファイル87よりバ
ンク2次側電圧(配電線送り出し電圧)、配電線の電
流、力率を読み込む。
【0040】次にステップST23にて配電線電流値よ
り配電線の区間通過電流を算出する。区間通過電流は配
電線の電流に配電線の各区間の負荷比率(按分定数)を
掛けて算出する。そしてステップST24にて配電線系
統設備データファイル88より区間インピーダンスを収
り出し、これと前記ステップST23で求めた区間通過
電流より区間の電圧降下を求め、この電圧降下を電源端
電圧より順次差し引くことで各区間電圧を求める。
【0041】区間電圧推定手段86は区間電圧算出手段
83により求めた各区間電圧が許容値内であるか否かを
判定し、許容値外であるときは各区間に設置された並列
コンデンサSCを入り/切りして各区間の区間電圧を推
定する。そして配電線1の各区間電圧が全て許容値内と
なるまで繰り返す。
【0042】図3に区間電圧推定手段のフロー図を示
す。ステップST31にてバンク内配電線数の繰り返し
処理を、以下ステップST32について行う。ステップ
ST32では、当該配電線のSCを全て「切り」として
区間電圧を算出する。次にステップST33では、上記
ステップST32で求めた区間電圧が適正値を下回る区
間があるか否かを判定し、適正値を下回る区間がある場
合はステップST34へ、ない場合はステップST35
へ移行する。
【0043】ステップST34では、区間電圧が最小区
間のSCを「入り」として区間電圧を算出して次にステ
ップST33へ戻る。ステップST35では、ステップ
ST34で入りとしたSCを区間毎SC「入り」情報と
して記憶する。次に制御対象SC決定手段85により前
記各区間電圧が全て許容値内となった系統でのSC入り
情報に基づき制御対象SCを決定する。
【0044】図4に制御対象SC決定手段のフロー図を
示す。ステップST41にてバンク内配電線数の繰り返
し処理を、以下ステップST42〜ステップST45に
ついて行う。ステップST42で当該配電線の区間毎S
C入り情報を取り出してステップST43へ進む。ステ
ップST43は当該配電線の区間数の繰り返し処理を、
以下、ステップST44,ステップST45について行
う。
【0045】ステップST44では、当該区間のSCの
現在入り/切り状態とステップST2で取り出した区間
毎SC入り情報を比較する。そして入り/切りに差異が
ある場合はステップST45へ進み、差異がない場合は
ステップST43へ戻る。ステップST45では当該区
間のSCを制御対象SCとし記憶する。次にSC制御手
段84により制御対象SCの入り/切り制御を遠制情報
送受信手段81に出力する。
【0046】図5にSC制御手段のフローを示す。ステ
ップST51にてバンク内配電線数の繰り返し処理を、
以下ステップST52〜ステップST55について行
う。ステップST52で前記制御対象SC決定手段85
で作成した制御対象SCを取り出しこれがある場合はス
テップST53へ、またない場合は終了とする。ステッ
プST53では制御対象SC数の繰り返し処理を、以
下、ステップST54,ステップST55について行
う。
【0047】ステップST54では制御対象SCの入り
/切り制御情報を作成する。ステップST55では、ス
テップST54で作成した制御対象SCの入り切り制御
情報を遠制情報送受信手段81に出力する。遠制情報送
受信手段81は遠隔制御装置(以下、「遠制装置」とい
う)53に制御対象SCの入り/切り制御を出力する。
遠制装置53は受け取った制御対象SCの入り/切り制
御を配電用遠隔制御装置(以下、「配電用遠制装置」と
いう)52に出力し配電用遠制装置52より当該SC制
御対象子局に入り/切り情報として送り入り/切り制御
が行われることとなる。
【0048】図6は本発明の他の実施形態であり、[請
求項2]に係る発明の区間電圧予測機能付き電圧調整機
能を持つ配電線監視制御装置102の概略構成図であ
る。同図において遠制情報送受信手段81は配電用変電
所101にて計測したテレメータデータであるバンク2
次側電圧、バンク2次側電流の受信及び配電用変電所1
01のFCB2に接続する高圧配電線1のテレメータデ
ータである配電線電流、力率データを受信しデータ計測
手段82に出力する。
【0049】データ計測手段82はこれらデータを工学
値に変換し計測データファイル87に記憶する。次に区
間電圧予測手段283は計測データファイル87、負荷
曲線データファイル289及び配電系統設備データファ
イル88に記憶されているデータより配電線1の各区間
電圧を一定時間後まで予測する。
【0050】図7に区間電圧予測手段のフロー図を示
す。ステップST71にてバンク内配電線数の繰り返し
処理を、以下ステップST72〜ステップST75につ
いて行う。ステップST72では、計測データファイル
87よりバンク2次側電圧(配電線送り出し電圧)、配
電線の電流、力率を読み込む。
【0051】次にステップST73にて過去の配電線電
流計測値の実績値と現在の配電線電流計測値を比較し、
将来の負荷の伸び率を予測した配電線電流の将来値を、
負荷曲線データファイル289より読み出した負荷曲線
データと前記ステップST72で読み込んだ配電線電流
を比較しこの比率より予測値として算出する。
【0052】負荷曲線データはデータ計測手段82によ
り計測した配電線電流を一定時間(例えば15分)毎に
実績値として記憶しているデータである。次にステップ
ST74では、ステップST73で求めた配電線電流の
予測値に各区間の負荷比率(按分定数)を掛けて区間通
過電流の予測値を算出する。
【0053】そしてステップST75では、配電線系統
設備データファイル88より区間インピーダンスを取り
出し、これと前記ステップST74で求めた区間通過電
流の予測値により区間の電圧降下を求める。この電圧降
下を電源端電圧より順次差し引くことで各区間電圧を求
める。
【0054】区間電圧推定手段86は区間電圧予測手段
283により求めた各区間電圧が許容値内であるか否か
を判定し、許容値外であるときは各区間に設置されたS
Cを入り/切りして各区間の区間電圧を推定する。そし
て配電線1の各区間電圧が全て許容値内となるまで繰り
返す。
【0055】次に制御対象SC決定手段85により前記
各区間電圧が全て許容値内となった系統でのSC入り/
切り情報に基づき制御対象SCを決定する。そしてSC
制御手段84により制御対象SCの入り/切り制御を遠
制情報送受信手段81に出力し、遠制情報送受信手段8
1は遠制装置53に制御対象SCの入り/切り制御を出
力する。遠制装置53は受け取った制御対象SCの入り
/切り制御を配電用遠制装置52に出力し、配電用遠制
装置52より当該SC制御対象子局に入り/切り情報と
して送り、入り/切り制御が行われることとなる。
【0056】図8は本発明の他の実施形態であり、[請
求項3]に係る発明の電力判定機能付き電圧調整機能を
持つ配電線監視制御装置102の概略構成である。同図
において遠制情報送受信手段81は配電用変電所101
にて計測したテレメータデータであるバンク2次側電
圧、バンク2次側電流の受信及び配電用変電所101の
FCB2に接続する高圧配電線1のテレメータデータで
ある配電線電流、力率データを受信し、データ計測手段
82に出力する。データ計測予段82はこれらデータを
工学値に変換して計測データファイル87に記憶する。
【0057】次に区間電圧算出手段83は計測データフ
ァイル87及び配電系統設備データファイル88に記憶
されているデータより配電線1の各区間電圧を算出す
る。区間電圧推定手段86は区間電圧算出手段83によ
り求めた各区間電圧が許容値内であるか否かを判定し、
許容値外であるときは各区間に設置されたSCを入り/
切りして各区間の区間電圧を推定する。そして配電線1
の各区間電圧が全て許容値内となるまで繰り返す。
【0058】次に制御対象SC決定手段85により前記
各区間電圧が全て許容値内となった系統でのSC入り/
切り情報に基づき制御対象SCを決定する。そしてSC
制御手段84により制御対象SCの入り/切り制御を遠
制情報送受信手段81に出力する。この出力は電力判定
手段390より制御されるSW391が入りの時にのみ
有効となり遠制情報送受信手段81に到達する。SW3
91が切りの時、前記出力は遠制情報送受信手段81に
到達しない。
【0059】電力判定手段390は計測データファイル
87と配電線系統設備データファイル88より営業所管
轄変電所総電力を算出し、この総電力とSC入り/切り
制御用電力基準値を比較し、前記算出した営業所管轄変
電所総電力がSC入り/切り制御用電力基準値を越えて
いるときにSC制御可否SW391を入りとする。越え
ていない時にはSC制御可否SW391を切りとし、S
Cの入り切り制御が出力されないようにする。
【0060】図9に電力判定手段のフロー図を示す。ス
テップST91では求める総電力を予めクリアしてお
く。ステップST92では総電力集計用対象変電所(営
業所管轄変電所)数分の繰り返し処理を、以下ステップ
ST93〜ステップST96について行う。ステップS
T93は変電所内バンク数分の繰り返し処理を、以下ス
テップST94〜ステップST96について行う。ステ
ップST94はバンク内配電線数分の繰り返し処理を、
以下、ステップST95、ステップST96について行
う。
【0061】次にステップST95は当該配電線の電力
をバンク2次側電圧(配電線送り出し電圧)配電線電
流、力率より算出する。ステップST96では前記ステ
ップST95で求めた電力を総電力に加算する。ここで
は総電力の算出方法の一例として、バンク電力をバンク
2次側電圧と配電線電流、力率より求める方法を示して
いるが、他にバンク2次側電圧とバンク2次電流、力率
より算出することもできる。
【0062】そしてステップST97ではステップST
96で求めた総電力が指定電力を越えていないかどうか
を判定する。指定電力を越えている場合はステップST
98へ、越えていない場合はステップST99へ進む。
ステップST98ではSC制御可否SW391をONと
する。
【0063】ステップST99ではSC制御可否SW3
91をOFFとする。遠制情報送受信手段81は遠制装
置53に制御対象SCの入り/切り制御を出力する。遠
制装置53は受け取った制御対象SCの入り/切り制御
を配電用遠制装置52に出力し、配電用遠制装置52よ
り当該SC制御対象子局に入り/切り情報として送り、
入り/切り制御が行われることとなる。
【0064】ここでは営業所管轄変電所総電力が指定電
力を越えた時に配電線電圧を適正値に保つためのSC制
御につき説明したが、他の変形例として配電線毎、バン
ク毎、変電所毎にそれぞれ指定電力を設定しておくこと
で配電線、バンク、変電所単位のSC制御を行うことも
できる。
【0065】図10は本発明の他の実施形態であり、
[請求項4]に係る発明の電力予測機能付き電圧調整機
能を持つ配電線監視制御装置102の概略構成図であ
る。同図において遠制情報送受信手段81は配電用変電
所101にて計測したテレメータデータであるバンク2
次側電圧、バンク2次側電流の受信及び配電用変電所1
01のFCB2に接続する高圧配電線1のテレメータデ
ータである配電線電流、力率データを受信しデータ計測
手段82に出力する。
【0066】データ計測手段82はこれらデータを工学
値に変換し計測データファイル87に記憶する。次に、
区間電圧予測手段283は計測データファイル87、負
荷曲線データファイル289及び配電系統設備データフ
ァイル88に記憶されているデータより配電線1の各区
間電圧を一定時間後まで予測する。
【0067】区間電圧予測手段は図7のフロー図と同じ
である。ステップST71にてバンク内配電線数の繰り
返し処理を、以下ステップST72〜ステップST75
について行う。ステップST72では計測データファイ
ル87よりバンク2次側電圧(配電線送り出し電圧)、
配電線の電流、力率を読み込む。
【0068】次に、ステップST73にて過去の配電線
電流計側値の実績値と現在の配電線電流計側値を比較
し、将来の負荷の伸び率を予測した配電線電流の将来値
を、負荷曲線データファイル289より読み出した負荷
曲線データと前記ステップST72で読み込んだ配電線
電流を比較して、この比率より予測値として算出する。
負荷曲線データはデータ計測手段82により計測した配
電線電流を一定時間(例えば15分)毎に実績値として
記憶しているデータである。
【0069】次にステップST74では、ステップST
73で求めた配電線電流の予測値に各区間の負荷比率
(按分定数)を掛けて区間通過電流の予測値を算出す
る。そしてステップST75では配電線系統設備データ
ファイル88より区間インピーダンスを取り出し、これ
と前記ステップST74で求めた区間通過電流の予測値
により区間の電圧降下を求める。
【0070】この電圧降下を電源端電圧より順次差し引
くことで各区間電圧を求める。区間電圧推定手段86は
区間電圧予測手段283により求めた各区間電圧が許容
値内であるか否かを判定し、許容値外であるときは各区
間に設置されたSCを入り/切りし各区間の区間電化を
推定する。そして配電線1の各区間電圧が全て許容値内
となるまで繰り返す。
【0071】次に制御対象SC決定手段85により前記
各区間電圧が全て許容値内となった系統でのSC入り/
切り情報に基づき制御対象SCを決定する。そしてSC
制御手段84により制御対象SCの入り/切り制御を遠
制情報送受信手段81に出力する。この出力は電力予測
手段490より制御されるSC制御可否SW491が入
りの時にのみ有効となり、遠制情報送受信手段81に到
達する。
【0072】SC制御可否SW491が切りの時、前記
出力は遠制情報送受借手段81に到達しない。電力予測
手段490は計測データファイル87と配電線系統設備
データファイルより予測電力を算出し、この予測電力と
SC入り/切り制御用電力基準値を比較し、前記算出し
た予測電力がSC入り/切り制御用指定電力を越えてい
るときにSW491を入りとする。越えていない時には
SW491を切りとし、SCの入り/切り制御が出力さ
れないようにする。
【0073】図11に電力量予測手段のフロー図を示
す。ステップST111では求める予測総電力を予めク
リアしておく。ステップST112では、総電力集計用
対象変電所数分の繰り返し処理を、以下ステップST1
13〜ステップST116について行う。ステップST
113は変電所内バンク数分の繰り返し処理を、以下、
ステップST114〜ステップST116について行
う。
【0074】ステップST114はバンク内配電線数分
の繰り返し処理を、以下ステップST115、ステップ
ST116について行う。次にステップST115で
は、バンク2次側電圧(配電線送り出し電圧)と過去の
配電線電流計側値の実績値と現在の配電線電流計測値を
比較し、将来の負荷の伸び率を予測した配電線電流の将
来値を、負荷曲線データファイル289より読み出した
負荷曲線データと前記ステップST112で読み込んだ
配電線電流を比較し、この比率より予測値として算出し
た配電線の配電線電流予測値、力率をもとに当該配電線
の予測電力を算出する。
【0075】負荷曲線データはデータ計測予段82によ
り計測した配電線電流を一定時間(例えば15分)毎に
実績値として記憶しているデータである。次にステップ
ST116では前記ステップST115で求めた予測電
力を予測総電力に加算する。そしてステップST117
ではステップST116で求めた予測総電力が指定電力
を越えていないかどうかを判定する。
【0076】指定電力を越えている場合はステップST
118へ、越えていない場合はステップST119へ進
む。ステップST118ではSC制御可否SW491を
ONとする。ST119ではSC制御可否SW491を
OFFとする。遠制情報送受信手段81は遠制装置53
に制御対象SCの入り/切り制御を出力する。遠制装置
53は受け取った制御対象SCの入り/切り制御を配電
用遠制装置52に出力し、配電用遠制装置52より当該
SC制御対象子局に入り/切り情報として送り、入り/
切り制御が行われることとなる。
【0077】図12は本発明の他の実施形態であり、
[請求項5]に係る発明の過負荷発生抑制機能付き電圧
調整機能を持つ配電線監視制御装置102の概略構成図
である。同図において遠制情報送受信手段81は配電用
変電所101にて計測したテレメータデータであるバン
ク2次側電圧、バンク2次側電流の受信及び配電用変電
所101のFCB2に接続する高圧配電線1のテレメー
タデータである配電線電流、力率データを受信しデータ
計測手段82に出力する。データ計測手段82はこれら
データを工学値に変換し計測データファイル87に記憶
する。
【0078】次に、過負荷判定手段590はデータ計測
手段82によって計測し工学値変換した配電線電流値が
配電線毎に決められた電流許容値を越えていないかを判
定し、SC入り/切りによる配電線電圧制御の要否を決
定する。
【0079】図13に過負荷判定手段のフロー図を示
す。ステップST131は本手段にて決定する結果の電
圧制御要否フラグを初期クリアする。次に、ステップS
T132はバンク内配電線数分の繰り返し処理を、以下
ステップST133〜ステップST135について行
う。ステップST133は計測データファイル87より
配電線の電流を読み込む。そしてステップST134で
この配電線電流が予め配電線毎に決められた電流許容値
を越えていないか判定する。
【0080】越えている場合はステップST135へ、
越えていない場合はステップST135をパスする。ス
テップST135では電圧制御要否フラグをセットし電
圧制御要とする。そして前記電圧制御要否フラグにて電
圧制御要となっている場合は、この電流値を抑制するた
めに、区間電圧算出手段83は計測データファイル87
及び配電系統設備データファイル88に記憶されている
データより配電線1の各区間電圧を算出する。
【0081】次に、区間電圧推定手段86により当該配
電線の各区間に設置されたSCを入り/切りし、各区間
の電圧と配電線電流を推定する。区間電圧推定手段86
は区間電圧算出手段83により求めた各区間電圧が許容
値内であるか否かを判定し、許容値外であるときは各区
間に設置されたSCを入り/切りし、各区間の電圧と配
電線電流を推定する。
【0082】更に、配電線1の各区間電圧が全て許容値
内となり且つ配電線電流が電流許容値内となるまで繰り
返す。次に、制御対象SC決定手段85により前記各区
間電圧及び配電線電流が全て許容値内となった系統での
SC入り/切り情報に基づき制御対象SCを決定する。
【0083】そして、SC制御手段84により制御対象
SCの入り/切り制御を遠制情報送受信手段81に出力
し、遠制情報送受信手段81は遠制装置53に制御対象
SCの入り/切り制御を出力する。遠制装置53は受け
取った制御対象SCの入り/切り制御を配電用遠制装置
52に出力し、配電用遠制装置52より当該SC制御対
象子局に入り/切り情報として送り、入り/切り制御が
行われることとなる。
【0084】図14は本発明の他の実施形態であり、
[請求項6]に係る発明の過負荷発生抑制機能付き電圧
調整機能を持つ配電線監視制御装置102の概略構成図
である。同図において、遠制情報送受信手段81は配電
用変電所101にて計測したテレメータデータであるバ
ンク2次側電圧、バンク2次側電流の受信及び配電用変
電所101のFCB2に接続する高圧配電線1のテレメ
ータデータである配電線電流、力率データを受信しデー
タ計測手段82に出力する。
【0085】データ計測手段82はこれらデータを工学
値に変換し計測ナータファイル87に記憶する。過負荷
予測手段690はデータ計測手段82によって計測し、
工学値変換した配電線電流値と負荷曲線データファイル
289の負荷曲線データより一定時間(例えば2H)後
までの配電線電流値を予測し、この配電線電流予測値が
配電線毎に決められた電流許容値を越えていないか判定
する。そして、前記配電線電流値が電流許容値を越える
と予測した場合は、この電流値を抑制するために配電線
の電圧制御を行う。
【0086】図15に過負荷予測手段のフロー図を示
す。ステップST151は本手段にて決定する結果の電
圧制御要否フラグを初期クリアする。次に、ステップS
T152はバンク内配電線数分の繰り返し処理を、以
下、ステップST153〜ステップST156について
行う。
【0087】ステップST153は計測データファイル
87より配電線の電流を読み込む。次に、ステップST
154にて過去の配電線電流計測値の実績値と現在の配
電線電流計測値を比較し、将来の負荷の伸び率を予測し
た配電線電流の将来値を、負荷曲線データファイル28
9より読み出した負荷曲線データと前記ステップST1
53で読み込んだ配電線電流を比較し、この比率より予
測値として算出する。
【0088】負荷曲線データはデータ計測手段82によ
り計測した配電線電流を一定時間(例えば15分)毎に
実績値として記憶しているデータである。次に、ステッ
プST155でこの配電線電流予測値が予め配電線毎に
決められた電流許容値を越えていないか判定する。越え
ている場合はステップST156へ、越えていない場合
はステップST156をパスする。
【0089】ステップST156では電圧制御要否フラ
グをセットし電圧制御要とする。そしてステップST1
52へ進む。次に、前記電圧制御要否フラグが要となっ
ている場合、区間電圧予測手段283は計測データファ
イル87、負荷曲線データファイル289及び配電系統
設備データファイル88に記憶されているデータより配
電線1の各区間電圧を一定時間後まで予測する。
【0090】区間電圧予測手段は図7に示すフロー図と
同じである。ステップST71にてバンク内配電線数の
繰り返し処理を、以下ステップST72〜ステップST
75について行う。ステップST72では、計測データ
ファイル87よりバンク2次側電圧(配電線送り出し電
圧)、配電線の電流、力率を読み込む。
【0091】次にステップST73にて、過去の配電線
電流計測値の実績値と現在の配電線電流計測値を比較
し、将来の負荷の伸び率を予測した配電線電流の将来値
を、負荷曲線データファイル289より読み出した負荷
曲線データと前記ステップST2で読み込んだ配電線電
流を比較し、この比率より予測値として算出する。負荷
曲線データはデータ計測手段82により計測した配電線
電流を一定時間(例えば15分)毎に実績値として記憶
しているデータである。
【0092】次に、ステップST74ではステップST
73で求めた配電線電流の予測値に各区間の負荷比率
(按分定数)を掛けて区間通過電流の予測値を算出す
る。そしてステップST75では、配電線系統設備デー
タファイル88より区間インピーダンスを取り出し、こ
れと前記ステップST74で求めた区間通過電流の予測
値により区間の電圧降下を求める。この電圧降下を電源
端電圧より順次差し引くことで各区間電圧を求める。
【0093】区間電圧推定手段86は区間電圧予測手段
283により求めた各区間電圧が許容値内であるか否か
を判定し、許容値外であるときは各区間に設置されたS
Cを入り/切りし、各区間の区間電圧を推定する。そし
て配電線1の各区間電圧が全て許容値内となり且つ配電
線電流が電流許容値内となるまで繰り返す。
【0094】次に、制御対象SC決定手段85により前
記各区間電圧及び配電線電流が全て許容値内となった系
統でのSC入り/切り情報に基づき制御対象SCを決定
する。そして、SC制御手段84により制御対象SCの
入り/切り制御を遠制情報送受信手段81に出力し、遠
制情報送受信手段81は遠制装置53に制御対象SCの
入り/切り制御を出力する。
【0095】遠制装置53は受け取った制御対象SCの
入り切り制御を配電用遠制装置52に出力し配電用遠制
装置52より当該SC制御対象子局に入り/切り情報と
して送り、入り/切り制御が行われることとなる。
【0096】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば配電線路
の各負荷の負荷変動予定に基づいて無効電力の推定を行
い、これを補償するために配電線路に設置された開閉器
付き並列コンデンサの入り/切り制御を行うことによ
り、重負荷時には配電線の末端側の電圧低下を低減させ
ることができ、この分だけ、送電端電圧を低めに設定す
ることが可能となり、電力量の低減と線路電流および電
力損失の軽減はもとより、電圧の安定化と設備運用の高
効率化および設備運転の省力化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の[請求項1]による配電線監視制御装
置の一実施形態の構成図。
【図2】区間電圧算出手段のフロー図。
【図3】区間電圧推定手段のフロー図。
【図4】制御対象SC決定手段のフロー図。
【図5】SC制御手段のフロー図。
【図6】本発明の[請求項2]による配電線監視制御袋
置の一実施形態の構成図。
【図7】区間電圧予測手段のフロー図。
【図8】本発明の[請求項3]による配電線監視制御袋
置の一実施形態の構成図。
【図9】電力判定手段のフロー図。
【図10】本発明の[請求項4]による配電線監視制御
装置の一実施形態の構成図。
【図11】電力予測手段のフロー図。
【図12】本発明の[請求項5]による配電線監視制御
装置の一実施形態の構成図。
【図13】過負荷判定手段のフロー図。
【図14】本発明の[請求項6]による配電線監視制御
装置の一実施形態の構成図。
【図15】過負荷予測手段のフロー図。
【図16】配電線の区間モデル(1区間)。
【図17】配電線の区間モデル(連続区間)。
【符号の説明】
1 バンク(変圧器) 2 FCB(フィーダCB) 3 配電線 4 開閉器 5 開閉器 6 開閉器 7 開閉器 8 開閉器 10 開閉器用遠制子局 11 開閉器用遠制子局 12 開閉器用遠制子局 13 開閉器用遠制子局 14 開閉器用遠制子局 15 隅閉器用遠制子局 16 開閉器用遠制子局 17 SC 18 SC 19 SC 51 変電所遠方監視制御装置 52 配電用遠方監視制御装置 53 営業所遠方監視制御装置 81 遠制情報送受信手段 82 データ計測手段 83 区間電圧算出手段 84 SC制御手段 85 制御対象SC決定手段 86 区間電圧推定手段 87 計測データファイル 88 配電線系統設備データファイル 101 配電用変電所 102 配電線監視制御装置 283 区間電圧予測手段 289 負荷曲線データファイル 390 電力判定手段 391 SC制御可否SW 491 SC制御可否SW 490 電力予測手段 590 過負荷判定手段 690 過負荷予測手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒川 信義 東京都港区芝浦一丁目1番1号 株式会社 東芝本社事務所内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 配電線の電圧調整用に設置された開閉器
    付き並列コンデンサを有する配電系統において、配電線
    の負荷電流、電圧、力率を配電用変電所で計測し取り込
    む装置を有し、その装置から取り込んだ値よりオンライ
    ンで配電線の区間電圧を演算し算出する手段と、この演
    算結果に基づき開閉器付き並列コンデンサの入り/切り
    制御を行う手段を有し、配電線の電圧を制御し適正値に
    電圧を保つことを特徴とする配電線監視制御装置。
  2. 【請求項2】 配電線の電圧調整用に設置された開閉器
    付き並列コンデンサを有する配電系統において、配電線
    の負荷電流、電圧、力率を配電用変電所で計測し取り込
    む装置を有し、その装置から取り込んだ配電線の負荷電
    流を収集し負荷曲線を作成する手段と、前記検出した値
    と負荷曲線より将来の配電線電圧を予測しこの結果に基
    づき開閉器付き並列コンデンサの入り/切り制御を行う
    手段を有し、配電線の電圧を制御し適正値に電圧を保つ
    ことを特徴とする配電線監視制御装置。
  3. 【請求項3】 配電線の電圧調整用に設置された開閉器
    付き並列コンデンサを有する配電系統において、配電線
    の負荷電流、電圧、力率を配電用変電所で計測し取り込
    む装置を有し、その装置から取り込んだ値よりオンライ
    ンで配電線の区間電圧を演算し算出する手段と、負荷の
    電力を算出しこの電力が予め設定した値を越えているか
    否かを判定する電力判定手段と、この電力判定結果に基
    づき開閉器付き並列コンデンサの入り/切り制御を行う
    手段を有し、配電線の電圧を制御し適正値に電圧を保つ
    ことで使用電力を減少させることを特徴とする配電線監
    視制御装置。
  4. 【請求項4】 配電線の電圧調整用に設置された開閉器
    付き並列コンデンサを有する配電系統において、配電線
    の負荷電流、電圧、力率を配電用変電所で計測し取り込
    む装置を有し、その装置から取り込んだ値よりオンライ
    ンで配電線の区間電圧を演算し算出する手段と、負荷の
    電力予測手段と、この電力予測値に基づき開閉器付き並
    列コンデンサの入り/切り制御を行う手段を有し、配電
    線の電圧を制御し適正値に電圧を保つことを特徴とする
    配電線監視制御装置。
  5. 【請求項5】 配電線の電圧調整用に設置された開閉器
    付き並列コンデンサを有する配電系統において、配電線
    の負荷電流、電圧、力率を配電用変電所で計測し取り込
    む装置を有し、その装置から取り込んだ配電線負荷電流
    の過負荷判定手段と、開閉器付き並列コンデンサの入り
    /切り制御を行う手段を有し、配電線負荷電流が過負荷
    となった時に配電線の電圧を制御し適正値に電圧を保つ
    ことを特徴とする配電線監視制御装置。
  6. 【請求項6】 配電線の電圧調整用に設置された開閉器
    付き並列コンデンサを有する配電系統において、配電線
    の負荷電流、電圧、力率を配電用変電所で計測し取り込
    む装置を有し、配電線の負荷電流を収集し負荷曲線を作
    成する手段と、前記検出した値と負荷曲線より将来の配
    電線電流を予測しこの結果に基づき、開閉器付き並列コ
    ンデンサの入り/切り制御を行う手段を有し、配電線電
    圧の逸脱を事前に検出し、配電線の電圧を制御し適正値
    に電圧を保つことを特徴とする配電線監視制御装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006230162A (ja) * 2005-02-21 2006-08-31 Chugoku Electric Power Co Inc:The 電圧調整装置、電圧調整方法、及び電圧調整プログラム
JP2007295717A (ja) * 2006-04-25 2007-11-08 Chugoku Electric Power Co Inc:The 電気供給制御システムおよび電気供給制御方法
JP2011182483A (ja) * 2010-02-26 2011-09-15 Daihen Corp 調相装置
CN106451473A (zh) * 2016-11-03 2017-02-22 成都信息工程大学 基于模糊多智能体的配电网多目标电压控制系统
JP2017535239A (ja) * 2014-11-19 2017-11-24 ペルシェ,マテュー 無効電力量の消費を最適化する方法

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