KR101392581B1 - 가선 교통 시스템의 해석 장치 및 해석 방법 및 그 프로그램을 저장한 기록 매체 - Google Patents

가선 교통 시스템의 해석 장치 및 해석 방법 및 그 프로그램을 저장한 기록 매체 Download PDF

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Abstract

가선 전력의 공급을 받아서 주행하는 차량의 회생 전력을 축전하는 동시에 가선에 전력을 공급하는 축전 유닛과, 당해 축전 유닛과는 다른 전력의 공급 계통인 타 전력 공급 계통을 갖는 통합 전력 공급 설비를 구비한 가선 교통 시스템에 있어서, 통합 전력 공급 설비의 비용 값이 목표 비용 값을 하회하는 것 같은, 타 전력 공급 계통의 정류기의 성능을, 타 전력 공급 계통의 전력 공급 부담율(γ)에 기초하여 결정한다.

Description

가선 교통 시스템의 해석 장치 및 해석 방법 및 그 프로그램을 저장한 기록 매체 {ANALYSIS　DEVICE　OF　CATENARY-BASED　TRANSPORTATION　SYSTEM,　ANALYSIS　METHOD,　AND RECORDING MEDIUM STORING A PROGRAM　THEREFOR}
본 발명은, 가선 교통 시스템에 구비된 전력 공급 설비의 구성 조건을 해석하는 해석 장치, 해석 방법 및 그 프로그램에 관한 것이다.
본원은, 2011년 2월 18일에, 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2011-033501호에 기초해 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
가선에서 전력의 공급을 받아서 차량(전차 등)이 주행하는 가선 교통 시스템에 있어서는, 전력 비용의 관점에서 가선의 장소에 상관없이 전압이 평준화되는 것이 요구되고 있다.
특히 변전소로부터 이격된 장소에서는, 가선 전압의 변화가 심한 개소가 많기 때문에, 전압 변동 억제를 행하는 기술이 특허 문헌 1에 개시되어 있다.
일본 특허 출원 공개 제2009-67205호 공보
여기서, 상술한 바와 같은 특허 문헌의 기술에 있어서는, 가선 교통 시스템에 구비된 전력 공급 설비 중, 당해 전력 공급 설비의 비용에 영향을 주는 구성(예를 들어, 가선 전력의 공급을 받아서 주행하는 차량의 회생 전력을 축전하는 축전 유닛 내의 축전 장치의 병렬수나, 변전소에 있어서의 정류기의 성능)을, 당해 전력 공급 설비의 목표 비용 이하로 되도록 적절하게 결정하는 것이 요구되고 있다.
따라서 본 발명은, 상술한 과제를 해결할 수 있는 가선 교통 시스템의 해석 장치, 해석 방법 및 그 프로그램을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은, 가선 전력의 공급을 받아서 주행하는 차량의 회생 전력을 축전하는 동시에 가선에 전력을 공급하는 축전 유닛과, 당해 축전 유닛과는 다른 전력의 공급 계통인 타 전력 공급 계통을 갖는 통합 전력 공급 설비를 구비한 가선 교통 시스템의 해석 장치이며, 상기 가선 교통 시스템에 있어서 상기 축전 유닛에 입력하는 최대 입력 전력과, 상기 축전 유닛을 구성하는 축전 장치의 단일 직렬 계통이 허용하는 허용 입력 전력에 기초하여, 상기 최대 입력 전력의 상기 허용 입력 전력에 대한 비율보다 큰 최소 정수를, 상기 축전 유닛을 구성하는 상기 축전 장치의 제1 최소 병렬수로서 산출하는 제1 최소 병렬수 산출부와, 상기 가선 교통 시스템에 있어서 가장 상기 차량의 운행 밀도가 높은 소정 시간대에 있어서의 상기 축전 유닛의 저하 전력량과, 상기 소정 시간대의 회생 전력에 기초하는 상기 축전 유닛에 축적하는 충전량의 합이, 상기 통합 전력 공급 설비의 방전량 전체 중 상기 타 전력 공급 계통의 전력 공급 부담율(γ)로 했을 경우의 상기 축전 유닛의 방전량을 상회하는 조건을 만족하는 최소 정수를, 상기 축전 유닛을 구성하는 상기 축전 장치의 제2 최소 병렬수로서 산출하는 제2 최소 병렬수 산출부와, 상기 제1 최소 병렬수와, 상기 제2 최소 병렬수를 비교하여, 큰 값을, 상기 축전 유닛을 구성하는 축전 장치의 제1 필요 병렬수로서 특정하는 축전 장치 병렬수 특정부와, 상기 전력 공급 부담율(γ)인 경우의 상기 타 전력 공급 계통의 비용과, 상기 제1 필요 병렬수의 축전 장치로 구성되는 축전 유닛의 비용으로 이루어지는 전력 공급 설비 비용 값이, 미리 기억하는 목표 비용 값 이하인지를 판정하고, 상기 전력 공급 설비 비용 값이 상기 목표 비용 값 이하일 경우에는 상기 전력 공급 부담율(γ) 및 상기 제1 필요 병렬수를 상기 통합 전력 공급 설비의 구성 조건으로서 출력하고, 상기 전력 공급 설비 비용 값이 상기 목표 비용 값을 초과할 경우에는 상기 전력 공급 설비 비용 값이 상기 목표 비용 값 이하가 될 때까지 상기 전력 공급 부담율(γ)을 변경해서 상기 전력 공급 설비 비용 값을 산출하는 전력 설비 구성 조건 특정부를 구비하는 해석 장치이다.
또 본 발명은, 상기 가선 교통 시스템이, 상기 타 전력 공급 계통이 가선에 접속하는 위치와는 다른 개소에 접속된, 축전 유닛을 포함해서 구성되는 축전 전력 공급 설비를 더 구비하고, 상기 해석 장치가, 상기 축전 전력 공급 설비의 축전 유닛으로부터 출력하는 최대 출력 전력과, 당해 축전 전력 공급 설비의 축전 유닛을 구성하는 축전 장치의 단일 직렬 계통이 허용하는 허용 출력 전력에 기초하여, 상기 최대 출력 전력의 상기 허용 출력 전력에 대한 비율보다 큰 최소 정수를, 상기 축전 전력 공급 설비의 축전 유닛을 구성하는 축전 장치의 제3 최소 병렬수로서 산출하는 제3 최소 병렬수 산출부와, 상기 가선 교통 시스템에 있어서 상기 차량의 운행 밀도가 가장 높은 소정 시간대에 있어서의 상기 축전 전력 공급 설비의 축전 유닛의 저하 전력량과, 상기 소정 시간대의 회생 전력에 기초하는 상기 축전 전력 공급 설비의 축전 유닛에 축적하는 충전량의 합이, 상기 축전 전력 공급 설비의 방전량을 상회하는 조건을 만족하는 최소 정수를, 상기 축전 전력 공급 설비의 축전 유닛을 구성하는 축전 장치의 제4 최소 병렬수로서 산출하는 제4 최소 병렬수 산출 부를 구비하고, 상기 축전 장치 병렬수 특정부는, 상기 제3 최소 병렬수와, 상기 제4 최소 병렬수를 비교하여, 큰 값을, 상기 축전 전력 공급 설비의 축전 유닛을 구성하는 축전 장치의 제2 필요 병렬수로서 특정하고, 상기 전력 설비 구성 조건 특정부는, 상기 전력 공급 부담율(γ)인 경우의 상기 타 전력 공급 계통의 비용과, 상기 제1 필요 병렬수의 축전 장치로 구성되는 상기 통합 전력 공급 설비의 축전 유닛의 비용과, 상기 제2 필요 병렬수의 축전 장치로 구성되는 축전 유닛을 갖는 상기 축전 전력 공급 설비의 비용으로 이루어지는 전체 전력 공급 설비 비용 값이, 미리 기억하는 목표 비용 값 이하인지를 판정하고, 상기 전체 전력 공급 설비 비용 값이 상기 목표 비용 값 이하일 경우에는 상기 전력 공급 부담율(γ) 및 상기 제1 필요 병렬수를 상기 통합 전력 공급 설비의 구성 조건으로서 출력하는 동시에 상기 제2 필요 병렬수를 상기 축전 전력 공급 설비의 구성 조건으로서 출력하고, 상기 전체 전력 공급 설비 비용 값이 상기 목표 비용 값을 초과할 경우에는 상기 전체 전력 공급 설비 비용 값이 상기 목표 비용 값 이하가 될 때까지 상기 전력 공급 부담율(γ)을 변경해서 상기 전체 전력 공급 설비 비용 값을 산출해도 좋다.
또 본 발명은, 가선 전력의 공급을 받아서 주행하는 차량의 회생 전력을 축전하는 동시에 가선에 전력을 공급하는 축전 유닛과, 당해 축전 유닛과는 다른 전력의 공급 계통인 타 전력 공급 계통을 갖는 통합 전력 공급 설비를 구비한 가선 교통 시스템의 해석 장치의 해석 방법이며, 상기 가선 교통 시스템에 있어서 상기 축전 유닛에 입력하는 최대 입력 전력과, 상기 축전 유닛을 구성하는 축전 장치의 단일 직렬 계통이 허용하는 허용 입력 전력에 기초하여, 상기 최대 입력 전력의 상기 허용 입력 전력에 대한 비율보다 큰 최소 정수를, 상기 축전 유닛을 구성하는 상기 축전 장치의 제1 최소 병렬수로서 산출하고, 상기 가선 교통 시스템에 있어서 상기 차량의 운행 밀도가 가장 높은 소정 시간대에 있어서의 상기 축전 유닛의 저하 전력량과, 상기 소정 시간대의 회생 전력에 기초하는 상기 축전 유닛에 축적하는 충전량의 합이, 상기 통합 전력 공급 설비의 방전량 전체 중 상기 타 전력 공급 계통의 전력 공급 부담율(γ)로 했을 경우의 상기 축전 유닛의 방전량을 상회하는 조건을 만족하는 최소 정수를, 상기 축전 유닛을 구성하는 상기 축전 장치의 제2 최소 병렬수로서 산출하고, 상기 제1 최소 병렬수와, 상기 제2 최소 병렬수를 비교하여, 큰 값을, 상기 축전 유닛을 구성하는 축전 장치의 제1 필요 병렬수로서 특정하고, 상기 전력 공급 부담율(γ)인 경우의 상기 타 전력 공급 계통의 비용과, 상기 제1 필요 병렬수의 축전 장치로 구성되는 축전 유닛의 비용으로 이루어지는 전력 공급 설비 비용 값이, 미리 기억하는 목표 비용 값 이하인지를 판정하고, 상기 전력 공급 설비 비용 값이 상기 목표 비용 값 이하일 경우에는 상기 전력 공급 부담율(γ) 및 상기 제1 필요 병렬수를 상기 통합 전력 공급 설비의 구성 조건으로서 출력하고, 상기 전력 공급 설비 비용 값이 상기 목표 비용 값을 초과할 경우에는 상기 전력 공급 설비 비용 값이 상기 목표 비용 값 이하가 될 때까지 상기 전력 공급 부담율(γ)을 변경해서 상기 전력 공급 설비 비용 값을 산출하는 해석 방법이다.
또 본 발명은, 상기 가선 교통 시스템이, 상기 타 전력 공급 계통이 가선에 접속하는 위치와는 다른 개소에 접속된, 축전 유닛을 포함해서 구성되는 축전 전력 공급 설비를 더 구비하고, 상기 해석 방법이, 상기 축전 전력 공급 설비의 축전 유닛으로부터 출력하는 최대 출력 전력과, 당해 축전 전력 공급 설비의 축전 유닛을 구성하는 축전 장치의 단일 직렬 계통이 허용하는 허용 출력 전력에 기초하여, 상기 최대 출력 전력의 상기 허용 출력 전력에 대한 비율보다 큰 최소 정수를, 상기 축전 전력 공급 설비의 축전 유닛을 구성하는 축전 장치의 제3 최소 병렬수로서 산출하고, 상기 가선 교통 시스템에 있어서 상기 차량의 운행 밀도가 가장 높은 소정 시간대에 있어서의 상기 축전 전력 공급 설비의 축전 유닛의 저하 전력량과, 상기 소정 시간대의 회생 전력에 기초하는 상기 축전 전력 공급 설비의 축전 유닛에 축적하는 충전량의 합이, 상기 축전 전력 공급 설비의 방전량을 상회하는 조건을 만족하는 최소 정수를, 상기 축전 전력 공급 설비의 축전 유닛을 구성하는 축전 장치의 제4 최소 병렬수로서 산출하고, 상기 제3 최소 병렬수와, 상기 제4 최소 병렬수를 비교하여, 큰 값을, 상기 축전 전력 공급 설비의 축전 유닛을 구성하는 축전 장치의 제2 필요 병렬수로서 특정하고, 상기 전력 공급 부담율(γ)인 경우의 상기 타 전력 공급 계통의 비용과, 상기 제1 필요 병렬수의 축전 장치로 구성되는 상기 통합 전력 공급 설비의 축전 유닛의 비용과, 상기 제2 필요 병렬수의 축전 장치로 구성되는 축전 유닛을 갖는 상기 축전 전력 공급 설비의 비용으로 이루어지는 전체 전력 공급 설비 비용 값이, 미리 기억하는 목표 비용 값 이하인지를 판정하고, 상기 전체 전력 공급 설비 비용 값이 상기 목표 비용 값 이하일 경우에는 상기 전력 공급 부담율(γ) 및 상기 제1 필요 병렬수를 상기 통합 전력 공급 설비의 구성 조건으로서 출력하는 동시에 상기 제2 필요 병렬수를 상기 축전 전력 공급 설비의 구성 조건으로서 출력하고, 상기 전체 전력 공급 설비 비용 값이 상기 목표 비용 값을 초과할 경우에는 상기 전체 전력 공급 설비 비용 값이 상기 목표 비용 값 이하가 될 때까지 상기 전력 공급 부담율(γ)을 변경해서 상기 전체 전력 공급 설비 비용 값을 산출해도 된다.
또 본 발명은, 가선 전력의 공급을 받아서 주행하는 차량의 회생 전력을 축전하는 동시에 가선에 전력을 공급하는 축전 유닛과, 당해 축전 유닛과는 다른 전력의 공급 계통인 타 전력 공급 계통을 갖는 통합 전력 공급 설비를 구비한 가선 교통 시스템의 해석 장치의 컴퓨터를, 상기 가선 교통 시스템에 있어서 상기 축전 유닛에 입력하는 최대 입력 전력과, 상기 축전 유닛을 구성하는 축전 장치의 단일 직렬 계통이 허용하는 허용 입력 전력에 기초하여, 상기 최대 입력 전력의 상기 허용 입력 전력에 대한 비율보다 큰 최소 정수를, 상기 축전 유닛을 구성하는 상기 축전 장치의 제1 최소 병렬수로서 산출하는 제1 최소 병렬수 산출 수단, 상기 가선 교통 시스템에 있어서 상기 차량의 운행 밀도가 가장 높은 소정 시간대에 있어서의 상기 축전 유닛의 저하 전력량과, 상기 소정 시간대의 회생 전력에 기초하는 상기 축전 유닛에 축적하는 충전량의 합이, 상기 통합 전력 공급 설비의 방전량 전체 중 상기 타 전력 공급 계통의 전력 공급 부담율(γ)로 했을 경우의 상기 축전 유닛의 방전량을 상회하는 조건을 만족하는 최소 정수를, 상기 축전 유닛을 구성하는 상기 축전 장치의 제2 최소 병렬수로서 산출하는 제2 최소 병렬수 산출 수단, 상기 제1 최소 병렬수와, 상기 제2 최소 병렬수를 비교하여, 큰 값을, 상기 축전 유닛을 구성하는 축전 장치의 제1 필요 병렬수로서 특정하는 축전 장치 병렬수 특정 수단, 상기 전력 공급 부담율(γ)인 경우의 상기 타 전력 공급 계통의 비용과, 상기 제1 필요 병렬수의 축전 장치로 구성되는 축전 유닛의 비용으로 이루어지는 전력 공급 설비 비용 값이, 미리 기억하는 목표 비용 값 이하인지를 판정하고, 상기 전력 공급 설비 비용 값이 상기 목표 비용 값 이하일 경우에는 상기 전력 공급 부담율(γ) 및 상기 제1 필요 병렬수를 상기 통합 전력 공급 설비의 구성 조건으로서 출력하고, 상기 전력 공급 설비 비용 값이 상기 목표 비용 값을 초과할 경우에는 상기 전력 공급 설비 비용 값이 상기 목표 비용 값 이하가 될 때까지 상기 전력 공급 부담율(γ)을 변경해서 상기 전력 공급 설비 비용 값을 산출하는 전력 설비 구성 조건 특정 수단으로서 기능시키는 프로그램이다.
또 본 발명은, 상기 타 전력 공급 계통이 가선에 접속하는 위치와는 다른 개소에 접속된, 축전 유닛을 포함해서 구성되는 축전 전력 공급 설비를 더 구비한 상기 가선 교통 시스템의 해석 장치의 컴퓨터를, 상기 축전 전력 공급 설비의 축전 유닛으로부터 출력하는 최대 출력 전력과, 당해 축전 전력 공급 설비의 축전 유닛을 구성하는 축전 장치의 단일 직렬 계통이 허용하는 허용 출력 전력에 기초하여, 상기 최대 출력 전력의 상기 허용 출력 전력에 대한 비율보다 큰 최소 정수를, 상기 축전 전력 공급 설비의 축전 유닛을 구성하는 축전 장치의 제3 최소 병렬수로서 산출하는 제3 최소 병렬수 산출 수단, 상기 가선 교통 시스템에 있어서 상기 차량의 운행 밀도가 가장 높은 소정 시간대에 있어서의 상기 축전 전력 공급 설비의 축전 유닛의 저하 전력량과, 상기 소정 시간대의 회생 전력에 기초하는 상기 축전 전력 공급 설비의 축전 유닛에 축적하는 충전량의 합이, 상기 축전 전력 공급 설비의 방전량을 상회하는 조건을 만족하는 최소 정수를, 상기 축전 전력 공급 설비의 축전 유닛을 구성하는 축전 장치의 제4 최소 병렬수로서 산출하는 제4 최소 병렬수 산출 수단으로서 기능시키고, 상기 축전 장치 병렬수 특정 수단은, 상기 제3 최소 병렬수와, 상기 제4 최소 병렬수를 비교하여, 큰 값을, 상기 축전 전력 공급 설비의 축전 유닛을 구성하는 축전 장치의 제2 필요 병렬수로서 특정하고, 상기 전력 설비 구성 조건 특정 수단은, 상기 전력 공급 부담율(γ)인 경우의 상기 타 전력 공급 계통의 비용과, 상기 제1 필요 병렬수의 축전 장치로 구성되는 상기 통합 전력 공급 설비의 축전 유닛의 비용과, 상기 제2 필요 병렬수의 축전 장치로 구성되는 축전 유닛을 갖는 상기 축전 전력 공급 설비의 비용으로 이루어지는 전체 전력 공급 설비 비용 값이, 미리 기억하는 목표 비용 값 이하인지를 판정하고, 상기 전체 전력 공급 설비 비용 값이 상기 목표 비용 값 이하일 경우에는 상기 전력 공급 부담율(γ) 및 상기 제1 필요 병렬수를 상기 통합 전력 공급 설비의 구성 조건으로서 출력하는 동시에 상기 제2 필요 병렬수를 상기 축전 전력 공급 설비의 구성 조건으로서 출력하고, 상기 전체 전력 공급 설비 비용 값이 상기 목표 비용 값을 초과할 경우에는 상기 전체 전력 공급 설비 비용 값이 상기 목표 비용 값 이하가 될 때까지 상기 전력 공급 부담율(γ)을 변경해서 상기 전체 전력 공급 설비 비용 값을 산출하는 프로그램이어도 좋다.
본 발명에 따르면, 가선 교통 시스템에 구비된 전력 공급 설비의 구성 조건을, 당해 전력 공급 설비의 목표 비용 이하로 되도록 적절하게 결정할 수 있다.
도 1은 해석 장치의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 2a는 장치가 해석 대상으로 하는 가선 교통 시스템의 개요도이다.
도 2b는 해석 장치가 해석 대상으로 하는 가선 교통 시스템의 개요도이다.
도 3은 가선 시스템에 구비된 통합 전력 공급 설비의 제1 구성도이다.
도 4는 가선 시스템에 구비된 통합 전력 공급 설비의 제2 구성도이다.
도 5는 제1 실시 형태에 의한 해석 장치의 처리 플로우를 도시하는 도이다.
도 6은 타 전력 공급 계통의 전력 공급 부담율(γ)과 축전 유닛을 구성하는 축전 장치의 병렬수와의 관계 및 비용 목표와의 관계를 도시하는 도이다.
도 7은 가선 시스템에 구비된 축전 전력 공급 설비의 구성도이다.
도 8은 제2 실시 형태에 의한 해석 장치의 처리 플로우를 도시하는 도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 의한 가선 교통 시스템의 해석 장치를 도면을 참조해서 설명한다.
도 1은 해석 장치의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 2a 및 도 2b는 해석 장치가 해석 대상으로 하는 가선 교통 시스템의 개요도이다.
도 1에 있어서, 부호 1은 가선 교통 시스템의 해석 장치이다. 그리고 당해 해석 장치(1)는, 도 1에서 도시한 바와 같이, 제어부(11), 시뮬레이션부(12), 제1 최소 병렬수 산출부(13), 제2 최소 병렬수 산출부(14), 제3 최소 병렬수 산출부(15), 제4 최소 병렬수 산출부(16), 축전 장치 병렬수 특정부(17), 전력 설비 구성 조건 특정부(18), 데이터 베이스(19)의 각 처리부나 기억부를 구비하고 있다.
도 2a에서 도시한 바와 같이, 해석 장치(1)가 해석 대상으로 하는 가선 교통 시스템은, 통합 전력 공급 설비(2)를 구비하고 있다. 가선 교통 시스템은, 축전 전력 공급 설비(3)를 구비하고 있어도 된다. 통합 전력 공급 설비(2)는, 가선 전력의 공급을 받아서 주행하는 차량의 회생 전력을 축전하는 축전 유닛과, 당해 축전 유닛 이외의 전력 공급 계통(예를 들어, 전력 회사로부터 얻은 전력을 변압, 정류해서 공급하는 전력 계통)인 타 전력 공급 계통을 포함하는 전력 공급 설비이다.
축전 전력 공급 설비(3)는 통합 전력 공급 설비(2)가 가선에 접속하는 개소와는 다른 개소(역 근방 등)에 접속된, 축전 유닛을 포함하는 전력 공급 설비이다.
제어부(11)는 해석 프로그램을 실행함으로써 해석 장치(1)에 설치된 기능 구성인 각 처리부를 제어한다.
시뮬레이션부(12)는, 가선 교통 시스템의 지정된 가선 포인트에 있어서의 평균 전력이나 최대 출력 전력, 최대 입력 전력 등을 산출(예를 들어, 가선 전력의 공급을 받아서 주행하는 차량의 회생 전력을 축전하는 축전 유닛에 유입하는 최대 입력 전력의 산출)하는 처리부이다.
제1 최소 병렬수 산출부(13)는, 가선 교통 시스템의 통합 전력 공급 설비(2)에 구비된 축전 유닛에 입력하는 최대 입력 전력과, 그 통합 전력 공급 설비(2)의 축전 유닛을 구성하는 축전 장치의 단일 직렬 계통이 허용하는 허용 입력 전력에 기초하여, 최대 입력 전력의 허용 입력 전력에 대한 비율보다 큰 최소 정수를, 통합 전력 공급 설비(2)의 축전 유닛을 구성하는 축전 장치의 제1 최소 병렬수로서 산출하는 처리부이다.
제2 최소 병렬수 산출부(14)는, 가선 교통 시스템에 있어서 차량의 운행 밀도가 가장 높은 소정 시간대(예를 들어, 통근 러시 아워 개시 시각으로부터 통근 러시 아워 종료 시각까지의 시간대)에 있어서의 통합 전력 공급 설비(2)의 축전 유닛의 저하 전력량과, 당해 소정 시간대의 회생 전력에 기초하는 통합 전력 공급 설비(2)의 축전 유닛에 축적하는 충전량의 합이, 통합 전력 공급 설비(2)의 방전량 전체 중 타 전력 공급 계통의 전력 공급 부담율(γ)로 했을 경우의 통합 전력 공급 설비(2)의 축전 유닛의 방전량을 상회하는 조건을 만족하는 최소 정수를, 통합 전력 공급 설비(2)의 축전 유닛을 구성하는 축전 장치의 제2 최소 병렬수로서 산출하는 처리부이다.
제3 최소 병렬수 산출부(15)와, 제4 최소 병렬수 산출부(16)는, 가선 교통 시스템이, 통합 전력 공급 설비(2)가 가선에 접속하는 개소와는 다른 개소에 접속된, 축전 유닛을 포함하는 축전 전력 공급 설비(3)를 더 구비하고 있을 경우에 처리를 행하는 처리부이다.
그리고, 제3 최소 병렬수 산출부(15)는, 축전 전력 공급 설비(3)의 축전 유닛으로부터 출력하는 최대 출력 전력과, 당해 축전 전력 공급 설비(3)의 축전 유닛을 구성하는 축전 장치의 단일 직렬 계통이 허용하는 허용 출력 전력에 기초하여, 최대 출력 전력의 허용 출력 전력에 대한 비율보다 큰 최소 정수를, 축전 전력 공급 설비(3)의 축전 유닛을 구성하는 축전 장치의 제3 최소 병렬수로서 산출하는 처리부이다.
또한, 제4 최소 병렬수 산출부(16)는, 가선 교통 시스템에 있어서 차량의 운행 밀도가 가장 높은 소정 시간대에 있어서의 축전 전력 공급 설비(3) 내의 축전 유닛의 저하 전력량과, 소정 시간대의 회생 전력에 기초하는 축전 전력 공급 설비(3) 내의 축전 유닛에 축적하는 충전량의 합이, 축전 전력 공급 설비(3)의 방전량을 상회하는 조건을 만족하는 최소 정수를, 축전 전력 공급 설비(3)의 축전 유닛을 구성하는 축전 장치의 제4 최소 병렬수로서 산출하는 처리부이다.
또한, 축전 장치 병렬수 특정부(17)는, 가선 시스템이 통합 전력 공급 설비(2)를 구비할 경우에는, 제1 최소 병렬수와, 제2 최소 병렬수를 비교하여, 큰 값을, 통합 전력 공급 설비(2) 내의 축전 유닛을 구성하는 축전 장치의 제1 필요 병렬수로서 특정하는 처리부이다.
또 축전 장치 병렬수 특정부(17)는, 가선 시스템이 축전 전력 공급 설비(3)를 더 구비할 경우에는, 제3 최소 병렬수와, 제4 최소 병렬수를 비교하여, 큰 값을, 축전 전력 공급 설비(3) 내의 축전 유닛을 구성하는 축전 장치의 제2 필요 병렬수로서 특정하는 처리부이다.
또한, 전력 설비 구성 조건 특정부(18)는, 가선 시스템이 통합 전력 공급 설비(2)를 구비할 경우에는, 전력 공급 부담율(γ)인 경우의 타 전력 공급 계통의 비용과, 제1 필요 병렬수의 축전 장치로 구성되는 통합 전력 공급 설비(2) 내의 축전 유닛의 비용으로 이루어지는 전력 공급 설비 비용 값이, 미리 기억하는 목표 비용 값 이하인지를 판정하고, 전력 공급 설비 비용 값이 목표 비용 값 이하일 경우에는 전력 공급 부담율(γ) 및 제1 필요 병렬수를 통합 전력 공급 설비(2)의 구성 조건으로서 출력하고, 전력 공급 설비 비용 값이 목표 비용 값을 초과할 경우에는 전력 공급 설비 비용 값이 목표 비용 값 이하가 될 때까지 전력 공급 부담율(γ)을 변경했을 때의 전력 공급 설비 비용 값을 산출하는 처리부이다.
또한, 전력 설비 구성 조건 특정부(18)는, 가선 시스템이, 통합 전력 공급 설비(2)에 더하여, 축전 전력 공급 설비(3)를 더 구비할 경우에는, 전력 공급 부담율(γ)인 경우의 타 전력 공급 계통의 비용과, 제1 필요 병렬수의 축전 장치로 구성되는 통합 전력 공급 설비(2)의 축전 유닛의 비용과, 또한, 제2 필요 병렬수의 축전 장치로 구성되는 축전 유닛을 구비한 축전 전력 공급 설비(3)의 비용으로 이루어지는 전체 전력 공급 설비 비용 값이, 미리 기억하는 목표 비용 값 이하인지를 판정한다. 그리고, 전력 설비 구성 조건 특정부(18)는, 전체 전력 공급 설비 비용 값이 목표 비용 값 이하일 경우에는 전력 공급 부담율(γ) 및 제1 필요 병렬수를 통합 전력 공급 설비(2)의 구성 조건으로서 출력하는 동시에, 제2 필요 병렬수를 축전 전력 공급 설비(3)의 구성 조건으로서 출력하고, 전체 전력 공급 설비 비용 값이 목표 비용 값을 초과할 경우에는 본디 전력 공급 설비 비용 값이 목표 비용 값 이하가 될 때까지 전력 공급 부담율(γ)을 변경했을 때의 전체 전력 공급 설비 비용 값을 산출하는 처리부이다.
여기서, 도 2a에서 도시하는 가선 시스템의 구성은, 도 2b에서 도시하는 것 같은 회로로서 나타낼 수 있다. SS 및 SS(역)는 변전소, 및 역에 병설된 변전소를 나타낸다. 변전소는 변압기, 정류기, 저항기 등을 구비하고, 가선에의 직류 전력을 부하(차량)에 따라서 흡수 또는 공급하고 있다. 가선 하를 2개의 차량(차량(10), 차량(20))이 주행하고, 그 중 한편의 차량(10)이 역행(가선으로부터의 전력을 모터 등의 전력으로서 사용해 주행)하고, 다른 쪽의 차량(20)이 회생 중일 경우를 도시하고 있다. 이러한 경우, 도 2b에서 도시하는 회로그물로서 생각할 수 있다. 또한, 당해 회로그물에 있어서, 가선 저항(R1이나 R2a, R2b)은, 차량 위치에 기초하는 2개의 차량간의 거리나, 차량과 전력 공급 설비 사이의 거리, 가선의 단위 길이 근처의 저항값에 의해, 해석 장치(1)의 시뮬레이션부(12)에 있어서 구할 수 있다.
도 3은 가선 시스템에 구비된 통합 전력 공급 설비의 제1 구성도이다.
도 4는 가선 시스템에 구비된 통합 전력 공급 설비의 제2 구성도이다.
통합 전력 공급 설비(2)는, 가선으로부터의 회생 전력을 축적하는 축전 유닛(21)과, 가선으로부터 입력한 회생 전력을 전력 변환해서 축전 유닛(21) 내의 축전 장치에 송출하거나, 또는, 축전 유닛(21)으로부터 송출된 전력을 변환해서 가선에 송출하는 변환기(22)(DC-DC 컨버터)로 이루어지는 전력 계통을 구비하고 있다. 또한, 당해 통합 전력 공급 설비(2)는, 전력 회사 등의 전력 계통으로부터 얻은 전력을 변압하는 변압기(23) 및, 당해 변압기(23)로부터 송출된 교류 전류를 직류 전류로 변환해서 가선에 송출하는 정류기(24)로 이루어지는 타 전력 공급 계통을 구비하고 있다. 그리고, 도 3에서는 회생시에 축전 유닛(21)측에 입력되는 평균 입력 전력을 PinA로서 도시하고 있다. 또한, 통합 전력 공급 설비(2)가 가선측에 출력하는 평균 출력 전력을 PRecA로서 도시하고 있다. 그리고, 예를 들어 통근 러시 아워 등의, 가선 교통 시스템에 있어서 차량의 운행 밀도가 높은 소정 시간대에 있어서 축전 유닛(21)측으로부터 가선에 출력되는 전력은, 정류기(24)의 출력 전력의 부담율을 γ라고 하면 (1-γ)PRecA로 나타내고, 이 모습을 도 4에서 도시하고 있다.
또한, 축전 유닛(21)은, 리튬 이온 전지 등의 축전 장치를 보유하고 있다. 당해 축전 유닛(21) 내부에 있어서 축전 장치는 병렬로 복수 접속되어 있어도 좋다. 해석 장치(1)는, 복수의 축전 장치가 직렬로 접속된 단일 직렬 계통당 허용 입력 전력이나 허용 출력 전력을 사용하여, 목표 비용 이하가 되도록 축전 유닛(21) 내의 축전 장치의 병렬수나, 정류기(24)의 출력 전력의 부담율(γ)을 특정한다.
<제1 실시 형태>
도 5는 제1 실시 형태에 의한 해석 장치의 처리 플로우를 도시하는 도이다.
다음에, 제1 실시 형태에 의한 해석 장치의 처리 플로우에 대해서 순서대로 설명한다.
제1 실시 형태에 있어서는 가선 교통 시스템에 통합 전력 공급 설비(2)가 구비되고, 축전 전력 공급 설비(3)가 구비되지 않고 있을 경우에 관한 가선 교통 시스템을 해석하는 해석 장치(1)의 처리 플로우이다.
우선, 해석 장치(1)에 있어서 제어부(11)가 시뮬레이션부(12)에 대하여 해석 처리의 개시를 통지하고, 이것에 기초하여, 시뮬레이션부(12)가, 통합 전력 공급 설비(2)의 축전 유닛(21)측에 인버터 혹은 저항기를 접속했다고 가정했을 경우에, 당해 인버터 또는 저항기에 유입하는 전력 중 최대 입력 전력(PinvP) 및, 평균 입력 전력(PinvA)을 산출한다.
보다 구체적으로는, 시뮬레이션부(12)는, 시각 등에 기초하는 차량의 가선에 접촉하는 팬터점 위치와, 그 팬터점 위치에 있어서의 차량의 소비 전력, 당해 위치로부터 통합 전력 공급 설비(2)까지의 거리, 가선의 단위 길이 근처의 저항값 등으로부터, 시시각각 변화되는 통합 전력 공급 설비(2)의 가선과 접속하는 위치에 있어서의 전력에 기초하여, 통합 전력 공급 설비(2)의 최대 입력 전력(PinvP) 및, 평균 입력 전력(PinvA)을 산출한다(스텝 S101). 또한, 이들 최대 입력 전력(PinvP) 및, 평균 입력 전력(PinvA)은, 별도 시뮬레이터 장치를 사용해서 산출해 두고, 또는 실측값을 계측해 두고, 그 값을 데이터 베이스(19)에 미리 기록해 두도록 해도 좋다.
다음에, 최대 입력 전력(PinvP) 및 평균 입력 전력(PinvA)이 산출된 것, 또는 데이터 베이스(19)에 기록되어 있는 것을 제어부(11)가 검출하면, 당해 제어부(11)는, 제1 최소 병렬수 산출부(13)에 처리의 개시를 지시한다. 그리고, 제1 최소 병렬수 산출부(13)는 데이터 베이스(19)에 기록되어 있는 최대 입력 전력(PinvP) 및 평균 입력 전력(PinvA)을 취득하고, 당해 산출된 최대 입력 전력(PinvP)을 통합 전력 공급 설비(2)의 축전 유닛측에 유입하는 최대 입력 전력(PinP)으로서 기억하고, 또한, 당해 산출된 평균 입력 전력(PinvA)을 통합 전력 공급 설비(2)의 축전 유닛측에 유입하는 전력의 평균 입력 전력(PinA)으로서 메모리 등에 기록한다.
그리고, 제1 최소 병렬수 산출부(13)는, 축전 유닛(21)을 구성하는 축전 장치의 단일 직렬 계통을 허용할 수 있는 허용 입력 전력(PBCP)과, 변환기(22)의 변환 효율(충전 방향의 변환 효율)을 ηDC로서, 다음 식(1)을 사용하여, 최대 입력 전력(PinP)의 변환기(22)에 의한 변환 후의 전력(ηDC×PinP)의, 허용 입력 전력(PBCP)에 대한 비율보다 큰 최소 정수 Np1을, 통합 전력 공급 설비의 축전 유닛(21)을 구성하는 축전 장치의 제1 최소 병렬수로서 산출한다(스텝 S102).
[식 1]
Figure 112012106389385-pct00001
당해 제1 최소 병렬수는, 최대 입력 전력(PinvP)의 관점에서 구한 축전 유닛(21)을 구성하는 축전 장치의 병렬수이다. 여기서, 축전 장치의 단일 직렬 계통을 허용할 수 있는 허용 입력 전력(PBCP)은 미리 축전 유닛(21)에 대해서 설정한 단일 직렬 계통당 축전 장치의 직렬수나, 축전 유닛(21)을 구성하는 축전 장치의 특성에 의해 정해지는 값이다. 또한, 단일 직렬 계통에 접속되는 축전 장치의 수에 대해서도 데이터 베이스(19)에 기록되어 있고, 이 정보를 사용해서 산출 처리를 하는 것으로 한다. 그리고, 제1 최소 병렬수 산출부(13)가 제1 최소 병렬수(Np1)를 산출하면, 다음에 제어부(11)는 제2 최소 병렬수 산출부(14)에 대하여 처리의 개시를 지시한다.
여기서, 통합 전력 공급 설비(2)로부터 가선에의 전력 출력시에 있어서, 정류기(24)측(타 전력 공급 계통측)으로부터의 전력 공급을 가능한 한 억제하기 위해서는, 축전 유닛(21)측으로부터 보다 많은 전력을 방전하는 것이 필요해진다. 그러나, 지나치게 방전하면 축전 유닛(21)의 SOC(State　of　charge: 충전율)가 줄어들어 하한을 하회해 버린다. SOC가 저하하면 축전지 단체의 전압이 저하하기 때문에, 축전지 단체의 사용가능한 전압 범위를 벗어나 버려 축전 유닛의 운용을 할 수 없어질 우려가 있다. 특히 가선 교통 시스템에 있어서 차량의 운행 밀도가 가장 높은 소정 시간대(예를 들어, 통근 러시 아워 개시 시각으로부터 통근 러시 아워 종료 시각까지의 시간대)에는, 축전 유닛(21)의 방전량이 충전량을 상회할 가능성이 있기 때문에, 당해 소정 시간대에 있어서의 허용할 수 있는 저하 전력량이 필요해진다. 따라서 이러한 조건을 만족하는 축전 유닛(21)의 최소 병렬수(Np2)를 특정하기 위한 계산을 이하의 식에 의해 구한다.
즉, 제2 최소 병렬수 산출부(14)는, 이하의 식 (2), (3), (4), (5), (6)에 의해, 가선 교통 시스템에 있어서 차량의 운행 밀도가 가장 높은 소정 시간대에 있어서의 축전 유닛(21)의 저하 전력량(EBUse[Wh])과, 소정 시간대의 회생 전력에 기초하는 축전 유닛(21)에 축적하는 충전량(EBReg[Wh])의 합이, 통합 전력 공급 설비(2)의 방전량 전체 중 타 전력 공급 계통의 전력 공급 부담율(γ)로 했을 경우의 축전 유닛(21)의 방전량(EBD)를 상회하는 조건을 만족하는 최소 정수(Np2)를, 축전 유닛(21)을 구성하는 축전 장치의 제2 최소 병렬수로서 산출한다.
여기서, 소정 시간대의 개시 시각(통근 러시 아워 개시 시각)에 있어서의 축전 유닛(21)의 SOC를 SOCH, 또한, 당해 소정 시간대의 종료 시각(통근 러시 아워 종료 시각)에 있어서의 축전 유닛(21)의 SOC를 SOCL, 축전 유닛(21)을 구성하는 축전 장치의 단일 직렬 계통당 축전 장치수를 Ns, 축전 유닛(21)을 구성하는 축전 장치의 병렬수를 Np2, 단체의 축전 장치의 용량을 EBCell[Wh]라고 하면, 소정 시간대에 있어서의 축전 유닛(21)의 저하 전력량(EBUse[Wh])은, 다음 식(2)을 사용하여,
[식 2]
Figure 112012106389385-pct00002
로서 나타낼 수 있다.
또한, 소정 시간대의 개시 시각을 t_start, 종료 시각을 t_end, 축전 유닛(21)측에 유입하는 전력의 순시 값을 PinA(t)[W]라고 하면, 당해 소정 시간대에 있어서 회생에 의해 축전 유닛(21)에 충전되는 충전량(EBReg[Wh])은,
[식 3]
Figure 112012106389385-pct00003
에 의해 나타낼 수 있다.
또한, 통합 전력 공급 설비(2)의 방전량 전체 중 타 전력 공급 계통으로부터의 전력 공급 부담율을 γ라고 했을 경우의 축전 유닛(21)의 방전량(EBD)은, 통합 전력 공급 설비(2)의 평균 출력 전력(PRecA)의 순시 값을 PRecA(t)라고 하면,
[식 4]
Figure 112012106389385-pct00004
에 의해 나타낼 수 있다.
따라서, 가선 교통 시스템에 있어서 차량의 운행 밀도가 가장 높은 소정 시간대에 있어서의 축전 유닛(21)의 저하 전력량(EBUse[Wh])과, 소정 시간대의 회생 전력에 기초하는 축전 유닛(21)에 축적하는 충전량(EBReg[Wh])의 합이, 통합 전력 공급 설비(2)의 방전량 전체 중 타 전력 공급 계통의 전력 공급 부담율(γ)로 했을 경우의 축전 유닛(21)의 방전량(EBD)을 상회하는 조건을 만족하는 최소 정수(Np2)는, 다음 식(5)에 기초하여, 다음 식(6)에 의해 나타낼 수 있다.
[식 5]
Figure 112012106389385-pct00005
[식 6]
Figure 112012106389385-pct00006
그리고, 제2 최소 병렬수 산출부(14)는, 식(6)을 만족하는 최소 정수(Np2)를, 축전 유닛(21)을 구성하는 축전 장치의 제2 최소 병렬수로서 산출한다(스텝 S103).
제1 최소 병렬수 산출부(13)가 제1 최소 병렬수(Np1)를 산출하고, 또 제2 최소 병렬수 산출부(14)가 제2 최소 병렬수(Np2)를 산출하면, 다음에, 제어부(11)가, 축전 장치 병렬수 특정부(17)에 처리의 개시를 지시한다. 그러면, 축전 장치 병렬수 특정부(17)는, 제1 최소 병렬수(Np1)와, 제2 최소 병렬수(Np2)를 비교하여(스텝 S104), 큰 값을, 통합 전력 공급 설비(2) 내의 축전 유닛(21)을 구성하는 축전 장치의 제1 필요 병렬수(Np)로서 특정한다(스텝 S105). 즉, Np1>Np2의 경우에는 제1 필요 병렬수(Np=Np1)로서 메모리 등에 기록하고, Np2>Np1의 경우에는 제1 필요 병렬수(Np=Np2)로서 메모리 등에 기록한다. 또한 Np1=Np2의 경우에는, 그 동등한 값을 제1 필요 병렬수(Np)로서 메모리 등에 기록한다.
그리고, 축전 장치 병렬수 특정부(17)가 축전 유닛(21)을 구성하는 축전 장치의 제1 필요 병렬수(Np)를 특정하면, 다음에 제어부(11)는 전력 설비 구성 조건 특정부(18)에 대하여 처리의 개시를 지시한다. 그러면 전력 설비 구성 조건 특정부(18)는, 전력 공급 부담율(γ)인 경우의 타 전력 공급 계통의 비용(전력 공급 부담율(γ)인 경우의 정류기(24)의 비용과, 그때의 변압기(23)의 비용의 합계)과, 제1 필요 병렬수(Np)의 축전 장치(단일 직렬 계통당 축전 장치수(Ns))로 구성되는 축전 유닛(21)의 비용과 변환기(22)의 비용으로 이루어지는 전력 공급 설비 비용 값을 산출하고(스텝 S106), 당해 전력 공급 설비 비용 값이, 미리 데이터 베이스(19)에 기억하는 목표 비용 값 이하인지를 판정한다(스텝 S107).
또한, 1개의 축전 장치 단체의 비용 값은 데이터 베이스(19)에 저장되어 있고, 전력 설비 구성 조건 특정부(18)는 「축전 장치 단체의 비용 값×Np×Ns」에 의해 축전 유닛(21)의 비용을 산출할 수 있다. 또한, 변환기(22)의 비용 값이나, 전력 공급 부담율(γ)일 때의 변압기(23)의 비용 값이나, 그때에 필요해지는 변압기의 비용 값에 대해서도 미리 데이터 베이스(19)에 기록되어 있는 것으로 한다. 그리고, 전력 설비 구성 조건 특정부(18)는, 전력 공급 설비 비용 값이 목표 비용 값 이하일 경우에는 전력 공급 부담율(γ) 및 제1 필요 병렬수(Np)를 통합 전력 공급 설비의 구성 조건으로서 결정하고(스텝 S108), 표시부 등에 출력한다. 한편, 전력 설비 구성 조건 특정부(18)는, 전력 공급 설비 비용 값이 목표 비용 값을 초과할 경우에는 전력 공급 부담율(γ)을 변경한다(스텝 S109). 그리고, 해석 장치(1)는 상술한 스텝 S103으로부터의 처리가 반복해서 전력 공급 설비 비용 값을 산출하고, 전력 공급 설비 비용 값이 목표 비용 값 이하가 될지를 판정하는 처리를, 전력 공급 설비 비용 값이 목표 비용 값 이하가 될 때까지 행한다.
또한, 가선 시스템에 복수의 통합 전력 공급 설비(2)가 존재할 경우에는, 이들의 수를, 1개의 통합 전력 공급 설비일 경우의 비용 값에 곱하는 것에 의해, 가선 시스템이 갖는 전력 공급 설비 비용 값을 산출할 수 있고, 그 값과 목표 비용 값을 비교하면 된다.
도 6은 타 전력 공급 계통의 전력 공급 부담율(γ)과 축전 유닛을 구성하는 축전 장치의 병렬수와의 관계 및 비용 목표와의 관계를 도시하는 도이다.
이 도에서 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 해석 장치(1)가 해석 대상으로 하는 가선 교통 시스템에 있어서는, 타 전력 공급 계통의 전력 공급 부담율(γ)을 올렸을 경우에는, 축전 유닛(21)을 구성하는 축전 장치의 최소 병렬수(NP)는 감소하고, 타 전력 공급 계통의 전력 공급 부담율(γ)을 내렸을 경우에는, 축전 유닛(21)을 구성하는 축전 장치의 최소 병렬수(NP)는 증가한다. 그리고, 비용 목표 이하로 하기 위해서는, 타 전력 공급 계통의 전력 공급 부담율(γ)을 증가시키든지, 또는 감소시키는 것이 필요해진다. 본 실시 형태의 해석 장치(1)에 있어서, 전력 설비 구성 조건 특정부(18)는, 전력 공급 설비 비용 값이 목표 비용 값을 초과할 경우에는 전력 공급 설비 비용 값이 목표 비용 값 이하가 될 때까지 전력 공급 부담율(γ)을 변경한다. 목표 비용 값 이하가 될지의 판정을 다시 행하기 위한 계산에 있어서, 당해 γ의 값은 증가 또는 감소의 어느 방법에 의해도 상관없다. 예를 들어, 도 6의 관계를 바탕으로, 당해 γ의 값의 증가 또는 감소의 어느 것을 취하거나, 또 그 변경 폭을 어떻게 할지 정해도 좋다.
이상, 본 발명의 실시 형태에 대해서 설명했지만, 제1 실시 형태의 처리에 따르면, 가선 교통 시스템에 통합 전력 공급 설비(2)가 구비되어 있을 경우의, 당해 통합 전력 공급 설비(2)의 비용 값이 목표 비용 값을 하회하도록, 전력 공급 설비의 구성 조건을 결정할 수 있다.
<제2 실시 형태>
도 7은 가선 시스템에 구비된 축전 전력 공급 설비의 구성도이다.
도 8은 제2 실시 형태에 의한 해석 장치의 처리 플로우를 도시하는 도이다.
다음에, 제2 실시 형태에 의한 해석 장치의 처리 플로우에 대해서 순서대로 설명한다.
본 실시 형태에 있어서는, 통합 전력 공급 설비(2) 및 축전 전력 공급 설비(3)의 양쪽이 구비되어 있을 경우에 관한 가선 교통 시스템을 해석하는 해석 장치(1)의 처리 플로우이다.
우선, 해석 장치(1)는 제1 실시 형태와 같은 스텝 S101 내지 스텝 S105의 처리를 행하고, 통합 전력 공급 설비(2)에 있어서의 제1 필요 병렬수(Np)를 특정한다(스텝 S201).
그러면 제어부(11)는 다음에, 축전 전력 공급 설비(3)에 구비된 축전 유닛(31) 내의 축전 장치의 필요 병렬수를 특정하기 위해서, 시뮬레이션부(12)에 대하여 해석 처리의 개시를 통지한다. 이것에 기초하여, 시뮬레이션부(12)가, 축전 전력 공급 설비(3)의 개소에 정류기가 접속되어 있다고 가정했을 경우에, 당해 정류기로부터 출력하는 전력 중 최대 출력 전력(PRecP) 및, 평균 출력 전력(PRecA)을 산출한다. 여기서, 시뮬레이션부(12)은, 시각 등에 기초하는 차량의 가선에 접촉하는 팬터점 위치와, 그 팬터점 위치에 있어서의 차량의 소비 전력, 당해 위치로부터 축전 전력 공급 설비(3)까지의 거리, 가선의 단위 길이 근처의 저항값, 통합 전력 공급 설비(2)의 전력 출력값이나 전력 입력값 등으로부터, 시시각각 변화되는 축전 전력 공급 설비(3)의 가선과 접속하는 위치에 있어서의 전력에 기초하여, 축전 전력 공급 설비(3)의 가선 접속점에 있어서의 최대 출력 전력(PRecP) 및, 평균 출력 전력(PRecA)을 산출한다(스텝 S202). 또한, 이들 최대 출력 전력(PRecP) 및, 평균 출력 전력(PRecA)은, 별도 시뮬레이터 장치를 사용해서 산출해 두고, 데이터 베이스(19)에 미리 기록해 두도록 해도 좋고, 실측값에 의해 얻어진 값을 데이터 베이스(19)에 기록해 두도록 해도 좋다. 제1 실시 형태에 있어서 최대 입력 전력을 산출한 것에 반해, 제2 실시 형태에 있어서 최대 출력 전력을 산출하고 있는 이유는, 제1 실시 형태에 있어서는, 타 전력 공급 계통이 있기 때문에, 최대 출력 전력보다도 최대 입력 전력 쪽이 커지지만, 제2 실시 형태에 있어서는 타 전력 공급 계통이 존재하지 않기 때문에 최대 입력 전력보다도 최대 출력 전력이 커지기 때문이다.
다음에, 최대 출력 전력(PRecP) 및 평균 출력 전력(PRecA)이 산출된 것, 또는 데이터 베이스(19)에 기록되어 있는 것을 제어부(11)가 검출하면, 당해 제어부(11)는, 제3 최소 병렬수 산출부(15)에 처리의 개시를 지시한다. 그리고, 제3 최소 병렬수 산출부(15)는 시뮬레이션부(12)에 의해 산출된 최대 출력 전력(PRecP) 및 평균 출력 전력(PRecA)을 취득하고, 당해 산출된 최대 출력 전력(PRecP)을 축전 전력 공급 설비(3)로부터 출력하는 최대 출력 전력(PRecP)으로서 기억하고, 또한, 당해 산출된 평균 입력 전력(PRecA)을 축전 전력 공급 설비(3)로부터 출력하는 전력의 평균 입력 전력(PRecA)으로서 기억한다.
그리고, 제3 최소 병렬수 산출부(15)는, 축전 유닛(31)을 구성하는 축전 장치의 단일 직렬 계통을 허용할 수 있는 허용 출력 전력(PBDP)과, 변환기(32)의 DCDC 컨버터 효율을 ηDC로서, 다음 식(7)을 사용하여, 최대 출력 전력(PRecP)의 변환기(32)에 의한 변환 후의 전력(PRecP÷ηDC)의, 허용 입력 전력(PBDP)에 대한 비율보다 큰 최소 정수(Np3)를, 축전 유닛(31)을 구성하는 축전 장치의 제3 최소 병렬수로서 산출한다(스텝 S203).
[식 7]
Figure 112012106389385-pct00007
당해 제3 최소 병렬수는, 최대 출력 전력(PRecP)의 관점에서 구한 축전 유닛(31)을 구성하는 축전 장치의 병렬수이다. 여기서, 축전 전력 공급 설비(3)의 축전 유닛(31)을 구성하는 축전 장치의 단일 직렬 계통을 허용할 수 있는 허용 출력 전력(PBDP)은 미리 축전 유닛(31)에 대해서 설정한 단일 직렬 계통당 축전 장치의 직렬수나, 축전 유닛(31)을 구성하는 축전 장치의 특성에 의해 정해지는 값이다. 그리고, 제3 최소 병렬수 산출부(15)가 제3 최소 병렬수(Np3)를 산출하면, 다음에 제어부(11)는 제4 최소 병렬수 산출부(16)에 대하여 처리의 개시를 지시한다.
여기서, 가선 교통 시스템에 있어서 차량의 운행 밀도가 가장 높은 소정 시간대(예를 들어, 통근 러시 아워 개시 시각으로부터 통근 러시 아워 종료 시각까지의 시간대)에는, 축전 유닛(31)의 방전량이 충전량을 상회하기 때문에, 축전 유닛(31)을 구성하는 축전 장치에 있어서는, 당해 소정 시간대에 있어서의 허용할 수 있는 저하 전력량이 필요해진다. 따라서 이러한 조건을 만족하는 축전 유닛(31)의 최소 병렬수(Np4)를 특정하기 위한 계산을 이하의 식에 의해 구한다.
즉, 제4 최소 병렬수 산출부(16)는, 이하의 식(8), (9), (10), (11), (12)에 의해, 가선 교통 시스템에 있어서 차량의 운행 밀도가 가장 높은 소정 시간대에 있어서의 축전 유닛(31)의 저하 전력량(EBUse2[Wh])과, 소정 시간대의 회생 전력에 기초하는 축전 유닛(31)에 축적하는 충전량(EBReg2[Wh])의 합이, 축전 전력 공급 설비(3)의 축전 유닛(31)의 방전량(EBD2)을 상회하는 조건을 만족하는 최소 정수(Np4)를, 축전 유닛(31)을 구성하는 축전 장치의 제4 최소 병렬수로서 산출한다.
여기서, 소정 시간대의 개시 시각(통근 러시 아워 개시 시각)에 있어서의 축전 유닛(31)의 SOC를 SOCH, 또한, 당해 소정 시간대의 종료 시각(통근 러시 아워 종료 시각)에 있어서의 축전 유닛(31)의 SOC를 SOCL, 축전 유닛(31)을 구성하는 축전 장치의 단일 직렬 계통당 축전 장치수를 Ns, 축전 유닛(21)을 구성하는 축전 장치의 병렬수를 Np2, 단체의 축전 장치의 용량을 EBCell[Wh]라고 하면, 소정 시간대에 있어서의 축전 유닛(31)의 저하 전력량(EBUse2[Wh])은, 다음 식(8)으로부터,
[식 8]
Figure 112012106389385-pct00008
로서 나타낼 수 있다.
또한, 소정 시간대의 개시 시각을 t_start, 종료 시각을 t_end, 축전 전력 공급 설비(3)로부터 출력하는 전력의 순시 값을 PinA(t)[W]라고 하면, 당해 소정 시간대에 있어서 회생에 의해 축전 유닛(21)에 충전되는 충전량(EBReg2[Wh])은,
[식 9]
Figure 112012106389385-pct00009
에 의해 나타낼 수 있다.
또한, 축전 전력 공급 설비(3)를 구성하는 축전 유닛(21)의 방전량(EBD2)은, 축전 전력 공급 설비(3)의 평균 출력 전력(PRecA)의 순시 값을 PRecA(t)라고 하면,
[식 10]
Figure 112012106389385-pct00010
에 의해 나타낼 수 있다.
따라서, 가선 교통 시스템에 있어서 차량의 운행 밀도가 가장 높은 소정 시간대에 있어서의 축전 유닛(31)의 저하 전력량(EBUse2[Wh])과, 소정 시간대의 회생 전력에 기초하는 축전 유닛(31)에 축적하는 충전량(EBReg2[Wh])의 합이, 축전 전력 공급 설비(3)를 구성하는 축전 유닛(31)의 방전량(EBD2)을 상회하는 조건을 만족하는 최소 정수(Np4)는, 다음 식(11)에 기초하여, 다음 식(12)에 의해 나타낼 수 있다.
[식 11]
Figure 112012106389385-pct00011
[식 12]
Figure 112012106389385-pct00012
그리고 제2 최소 병렬수 산출부(14)는, 식(12)를 만족하는 최소 정수(Np4)를, 축전 유닛(31)을 구성하는 축전 장치의 제4 최소 병렬수로서 산출한다(스텝 S204).
제3 최소 병렬수 산출부(15)가 제3 최소 병렬수(Np3)를 산출하고, 또 제4 최소 병렬수 산출부(16)가 제4 최소 병렬수(Np4)를 산출하면, 다음에, 제어부(11)가, 축전 장치 병렬수 특정부(17)에 처리의 개시를 지시한다. 그러면, 축전 장치 병렬수 특정부(17)는, 제3 최소 병렬수(Np3)와, 상기 제4 최소 병렬수(Np4)를 비교하여(스텝 S205), 큰 값을, 축전 전력 공급 설비(3)의 축전 유닛(31)을 구성하는 축전 장치의 제2 필요 병렬수(Np')로서 특정한다(스텝 S206). 즉, Np3>Np4의 경우에는 제2 필요 병렬수(Np')＝Np3로서 메모리 등에 기록하고, Np4>Np3의 경우에는 제2 필요 병렬수(Np')＝Np4로서 메모리 등에 기록한다. 또한 Np3=Np4의 경우에는, 그 동등한 값을 제2 필요 병렬수(Np')로서 메모리 등에 기록한다.
그리고, 축전 장치 병렬수 특정부(17)가 축전 전력 공급 설비(3)의 축전 유닛(31)을 구성하는 축전 장치의 제2 필요 병렬수(Np')를 특정하면, 다음에 제어부(11)는 전력 설비 구성 조건 특정부(18)에 대하여 처리의 개시를 지시한다. 그러면 전력 설비 구성 조건 특정부(18)는, 전력 공급 부담율(γ)인 경우의 타 전력 공급 계통의 비용과, 제1 필요 병렬수(Np)의 축전 장치로 구성되는 축전 유닛(21) 및 변환기(22)의 각 비용으로 이루어지는 통합 전력 공급 설비(2)의 비용, 및, 제2 필요 병렬수(Np')의 축전 장치로 구성되는 축전 유닛(31)을 구비한 축전 전력 공급 설비(3)의 비용(축전 유닛(31)과 변환기(32)의 합계의 비용)으로 이루어지는 전체 전력 공급 설비 비용 값을 산출하고(스텝 S207), 당해 본디 전력 공급 설비 비용 값이, 미리 기억하는 목표 비용 값 이하인지를 판정한다(스텝 S208).
또한, 전체 전력 공급 설비 비용 값의 산출 방법에 대해서는 제1 실시 형태와 마찬가지로, 필요한 정보를 데이터 베이스(19)로부터 판독해서 행한다. 그리고, 전력 설비 구성 조건 특정부(18)는, 전체 전력 공급 설비 비용 값이 목표 비용 값 이하일 경우에는 전력 공급 부담율(γ) 및 제1 필요 병렬수(Np)를 통합 전력 공급 설비의 구성 조건으로서 결정하고, 표시부 등에 출력하는 동시에, 제2 필요 병렬수(Np')를 축전 전력 공급 설비(3)의 구성 조건으로서 결정하고(스텝 S209), 표시부 등에 출력한다. 한편, 전력 설비 구성 조건 특정부(18)는, 전체 전력 공급 설비 비용 값이 목표 비용 값을 초과할 경우에는, 통합 전력 공급 설비(2)의 타 전력 공급 계통의 전력 공급 부담율(γ)을 변경한다(스텝 S210). 그리고, 해석 장치(1)는 상술한 스텝 S204로부터의 처리를 반복해서 본디 전력 공급 설비 비용 값을 산출하고, 전체 전력 공급 설비 비용 값이 목표 비용 값 이하가 될지를 판정하는 처리를, 전체 전력 공급 설비 비용 값이 목표 비용 값 이하가 될 때까지 행한다.
이상, 본 발명의 실시 형태에 대해서 설명했지만, 제2 실시 형태의 처리에 따르면, 가선 교통 시스템에 통합 전력 공급 설비(2)와 축전 전력 공급 설비(3)가 구비되어 있을 경우의 전체의 전력 공급 설비에 있어서의 비용 값이 목표 비용 값을 하회하도록, 전력 공급 설비의 구성 조건을 결정할 수 있다.
여기서, 상술한 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태에 있어서, 초기값으로서의 타 전력 공급 계통의 전력 공급 부담율(γ)은 이하와 같이 산출한다. 즉, 해석 장치(1)의 시뮬레이션부(12)가, 상술한 식(1)을 사용하여, 축전 유닛(21)을 구성하는 축전 장치의 최소 병렬수를 구하고, 그 최소 병렬수의 축전 장치에 의해 구성되는 축전지 유닛(21)을 통합 전력 공급 설비(2)에 구비하거나, 또는 가선 교통 시스템에 또한 그 최소 병렬수의 축전 장치에 의해 구성되는 축전지 유닛(31)을 축전 전력 공급 설비(3)에 구비한 경우의, 타 전력 공급 계통의 송출 전력량과, 축전지 유닛측으로부터의 송출 전력량을 구한다. 그리고 시뮬레이션부(12)는, 타 전력 공급 계통의 전력 공급 부담율(γ)=타 전력 공급 계통의 송출 전력량÷(타 전력 공급 계통의 송출 전력량+축전 유닛(21)측으로부터의 송출 전력량)에 의해 산출한다.
또한, 시뮬레이션부(12)에 의한 시뮬레이션 처리에 있어서, 타 전력 공급 계통의 송출 전력량은, 시간의 경과에 따라서 변화되는 각 시각에 있어서의 타 전력 공급 계통의 송출 전력의 적분값에 의해 미리 산출할 수 있다. 또 시뮬레이션부(12)에 의한 시뮬레이션 처리에 있어서, 축전 유닛(21)측으로부터의 송출 전력량은, 초기의 변환기(22)의 축전지 제어 전압 설정값이나, 시간의 경과에 따라서 변화되는 각 시각의 축전 유닛(21)측으로부터의 송출 전력의 적분값에 의해 산출할 수 있다. 변환기(22)의 축전지 제어 전압 설정값은, 그 값을 조정함으로써, 축전지 유닛(21)으로부터의 송출 전력량을 조정할 수 있는 설정값이다.
상술한 해석 장치는 내부에, 컴퓨터 시스템을 갖고 있다. 그리고, 상술한 각 처리의 과정은, 프로그램의 형식으로 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기억되어 있고, 이 프로그램을 컴퓨터가 판독해서 실행함으로써, 상기 처리가 행해진다. 여기서 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체란, 자기 디스크, 광자기 디스크, CD-ROM, DVD-ROM, 반도체 메모리 등을 말한다. 또한, 이 컴퓨터 프로그램을 통신 회선에 의해 컴퓨터에 송신하고, 이 배신을 받은 컴퓨터가 당해 프로그램을 실행하도록 해도 좋다.
또한, 상기 프로그램은, 전술한 기능의 일부를 실현하기 위한 것이어도 좋다.
또한, 전술한 기능을 컴퓨터 시스템에 이미 기록되어 있는 프로그램과의 조합으로 실현할 수 있는 것, 소위 차분 파일(차분 프로그램)이어도 좋다.
본 발명의 형태에 따르면, 가선 교통 시스템에 구비된 전력 공급 설비 중, 당해 전력 공급 설비의 비용에 큰 영향을 주는 구성을, 당해 전력 공급 설비의 목표 비용 이하로 되도록 적절하게 결정할 수 있는 해석 장치를 제공할 수 있다.
1··· 해석 장치
2··· 통합 전력 공급 설비
3··· 축전 전력 공급 설비
11··· 제어부
12··· 시뮬레이션부
13···제1 최소 병렬수 산출부
14··· 제2 최소 병렬수 산출부
15··· 제3 최소 병렬수 산출부
16··· 제4 최소 병렬수 산출부
17··· 축전 장치 병렬수 특정부
18··· 전력 설비 구성 조건 특정부
19··· 데이터 베이스

Claims (6)

  1. 가선 전력의 공급을 받아서 주행하는 차량의 회생 전력을 축전하는 동시에 가선에 전력을 공급하는 축전 유닛과, 당해 축전 유닛과는 다른 전력의 공급 계통인 타 전력 공급 계통을 갖는 통합 전력 공급 설비를 구비한 가선 교통 시스템의 해석 장치이며,
    상기 가선 교통 시스템에 있어서 상기 축전 유닛에 입력하는 최대 입력 전력과, 상기 축전 유닛을 구성하는 축전 장치의 단일 직렬 계통이 허용하는 허용 입력 전력에 기초하여, 상기 최대 입력 전력의 상기 허용 입력 전력에 대한 비율보다 큰 최소 정수를, 상기 축전 유닛을 구성하는 상기 축전 장치의 제1 최소 병렬수로서 산출하는 제1 최소 병렬수 산출부와,
    상기 가선 교통 시스템에 있어서 상기 차량의 운행 밀도가 가장 높은 소정 시간대에 있어서의 상기 축전 유닛의 저하 전력량과, 상기 소정 시간대의 회생 전력에 기초하는 상기 축전 유닛에 축적하는 충전량의 합이, 상기 통합 전력 공급 설비의 방전량 전체 중 상기 타 전력 공급 계통의 전력 공급 부담율(γ)로 했을 경우의 상기 축전 유닛의 방전량을 상회하는 조건을 만족하는 최소 정수를, 상기 축전 유닛을 구성하는 상기 축전 장치의 제2 최소 병렬수로서 산출하는 제2 최소 병렬수 산출부와,
    상기 제1 최소 병렬수와, 상기 제2 최소 병렬수를 비교하여, 큰 값을, 상기 축전 유닛을 구성하는 축전 장치의 제1 필요 병렬수로서 특정하는 축전 장치 병렬수 특정부와,
    상기 전력 공급 부담율(γ)인 경우의 상기 타 전력 공급 계통의 비용과, 상기 제1 필요 병렬수의 축전 장치로 구성되는 축전 유닛의 비용으로 이루어지는 전력 공급 설비 비용 값이, 미리 기억하는 목표 비용 값 이하인지를 판정하고, 상기 전력 공급 설비 비용 값이 상기 목표 비용 값 이하일 경우에는 상기 전력 공급 부담율(γ) 및 상기 제1 필요 병렬수를 상기 통합 전력 공급 설비의 구성 조건으로서 출력하고, 상기 전력 공급 설비 비용 값이 상기 목표 비용 값을 초과할 경우에는 상기 전력 공급 설비 비용 값이 상기 목표 비용 값 이하가 될 때까지 상기 전력 공급 부담율(γ)을 변경해서 상기 전력 공급 설비 비용 값을 산출하는 전력 설비 구성 조건 특정부를 구비하는, 해석 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가선 교통 시스템이, 상기 타 전력 공급 계통이 가선에 접속하는 위치와는 다른 개소에 접속된, 축전 유닛을 포함해서 구성되는 축전 전력 공급 설비를 더 구비하고,
    상기 축전 전력 공급 설비의 축전 유닛으로부터 출력하는 최대 출력 전력과, 당해 축전 전력 공급 설비의 축전 유닛을 구성하는 축전 장치의 단일 직렬 계통이 허용하는 허용 출력 전력에 기초하여, 상기 최대 출력 전력의 상기 허용 출력 전력에 대한 비율보다 큰 최소 정수를, 상기 축전 전력 공급 설비의 축전 유닛을 구성하는 축전 장치의 제3 최소 병렬수로서 산출하는 제3 최소 병렬수 산출부와,
    상기 가선 교통 시스템에 있어서 상기 차량의 운행 밀도가 가장 높은 소정 시간대에 있어서의 상기 축전 전력 공급 설비의 축전 유닛의 저하 전력량과, 상기 소정 시간대의 회생 전력에 기초하는 상기 축전 전력 공급 설비의 축전 유닛에 축적하는 충전량의 합이, 상기 축전 전력 공급 설비의 방전량을 상회하는 조건을 만족하는 최소 정수를, 상기 축전 전력 공급 설비의 축전 유닛을 구성하는 축전 장치의 제4 최소 병렬수로서 산출하는 제4 최소 병렬수 산출부를 구비하고,
    상기 축전 장치 병렬수 특정부는, 상기 제3 최소 병렬수와, 상기 제4 최소 병렬수를 비교하여, 큰 값을, 상기 축전 전력 공급 설비의 축전 유닛을 구성하는 축전 장치의 제2 필요 병렬수로서 특정하고,
    상기 전력 설비 구성 조건 특정부는,
    상기 전력 공급 부담율(γ)인 경우의 상기 타 전력 공급 계통의 비용과, 상기 제1 필요 병렬수의 축전 장치로 구성되는 상기 통합 전력 공급 설비의 축전 유닛의 비용과, 상기 제2 필요 병렬수의 축전 장치로 구성되는 축전 유닛을 갖는 상기 축전 전력 공급 설비의 비용으로 이루어지는 전체 전력 공급 설비 비용 값이, 미리 기억하는 목표 비용 값 이하인지를 판정하고, 상기 전체 전력 공급 설비 비용 값이 상기 목표 비용 값 이하일 경우에는 상기 전력 공급 부담율(γ) 및 상기 제1 필요 병렬수를 상기 통합 전력 공급 설비의 구성 조건으로서 출력하는 동시에 상기 제2 필요 병렬수를 상기 축전 전력 공급 설비의 구성 조건으로서 출력하고,
    상기 전체 전력 공급 설비 비용 값이 상기 목표 비용 값을 초과할 경우에는 상기 전체 전력 공급 설비 비용 값이 상기 목표 비용 값 이하가 될 때까지 상기 전력 공급 부담율(γ)을 변경해서 상기 전체 전력 공급 설비 비용 값을 산출하는, 해석 장치.
  3. 가선 전력의 공급을 받아서 주행하는 차량의 회생 전력을 축전하는 동시에 가선에 전력을 공급하는 축전 유닛과, 당해 축전 유닛과는 다른 전력의 공급 계통인 타 전력 공급 계통을 갖는 통합 전력 공급 설비를 구비한 가선 교통 시스템의 해석 장치의 해석 방법이며,
    상기 가선 교통 시스템에 있어서 상기 축전 유닛에 입력하는 최대 입력 전력과, 상기 축전 유닛을 구성하는 축전 장치의 단일 직렬 계통이 허용하는 허용 입력 전력에 기초하여, 상기 최대 입력 전력의 상기 허용 입력 전력에 대한 비율보다 큰 최소 정수를, 상기 축전 유닛을 구성하는 상기 축전 장치의 제1 최소 병렬수로서 산출하고,
    상기 가선 교통 시스템에 있어서 상기 차량의 운행 밀도가 가장 높은 소정 시간대에 있어서의 상기 축전 유닛의 저하 전력량과, 상기 소정 시간대의 회생 전력에 기초하는 상기 축전 유닛에 축적하는 충전량의 합이, 상기 통합 전력 공급 설비의 방전량 전체 중 상기 타 전력 공급 계통의 전력 공급 부담율(γ)로 했을 경우의 상기 축전 유닛의 방전량을 상회하는 조건을 만족하는 최소 정수를, 상기 축전 유닛을 구성하는 상기 축전 장치의 제2 최소 병렬수로서 산출하고,
    상기 제1 최소 병렬수와, 상기 제2 최소 병렬수를 비교하여, 큰 값을, 상기 축전 유닛을 구성하는 축전 장치의 제1 필요 병렬수로서 특정하고,
    상기 전력 공급 부담율(γ)인 경우의 상기 타 전력 공급 계통의 비용과, 상기 제1 필요 병렬수의 축전 장치로 구성되는 축전 유닛의 비용으로 이루어지는 전력 공급 설비 비용 값이, 미리 기억하는 목표 비용 값 이하인지를 판정하고, 상기 전력 공급 설비 비용 값이 상기 목표 비용 값 이하일 경우에는 상기 전력 공급 부담율(γ) 및 상기 제1 필요 병렬수를 상기 통합 전력 공급 설비의 구성 조건으로서 출력하고, 상기 전력 공급 설비 비용 값이 상기 목표 비용 값을 초과할 경우에는 상기 전력 공급 설비 비용 값이 상기 목표 비용 값 이하가 될 때까지 상기 전력 공급 부담율(γ)을 변경해서 상기 전력 공급 설비 비용 값을 산출하는, 해석 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 가선 교통 시스템이, 상기 타 전력 공급 계통이 가선에 접속하는 위치와는 다른 개소에 접속된, 축전 유닛을 포함해서 구성되는 축전 전력 공급 설비를 더 구비하고,
    상기 축전 전력 공급 설비의 축전 유닛으로부터 출력하는 최대 출력 전력과, 당해 축전 전력 공급 설비의 축전 유닛을 구성하는 축전 장치의 단일 직렬 계통이 허용하는 허용 출력 전력에 기초하여, 상기 최대 출력 전력의 상기 허용 출력 전력에 대한 비율보다 큰 최소 정수를, 상기 축전 전력 공급 설비의 축전 유닛을 구성하는 축전 장치의 제3 최소 병렬수로서 산출하고,
    상기 가선 교통 시스템에 있어서 상기 차량의 운행 밀도가 가장 높은 소정 시간대에 있어서의 상기 축전 전력 공급 설비의 축전 유닛의 저하 전력량과, 상기 소정 시간대의 회생 전력에 기초하는 상기 축전 전력 공급 설비의 축전 유닛에 축적하는 충전량의 합이, 상기 축전 전력 공급 설비의 방전량을 상회하는 조건을 만족하는 최소 정수를, 상기 축전 전력 공급 설비의 축전 유닛을 구성하는 축전 장치의 제4 최소 병렬수로서 산출하고,
    상기 제3 최소 병렬수와, 상기 제4 최소 병렬수를 비교하여, 큰 값을, 상기 축전 전력 공급 설비의 축전 유닛을 구성하는 축전 장치의 제2 필요 병렬수로서 특정하고,
    상기 전력 공급 부담율(γ)인 경우의 상기 타 전력 공급 계통의 비용과, 상기 제1 필요 병렬수의 축전 장치로 구성되는 상기 통합 전력 공급 설비의 축전 유닛의 비용과, 상기 제2 필요 병렬수의 축전 장치로 구성되는 축전 유닛을 갖는 상기 축전 전력 공급 설비의 비용으로 이루어지는 전체 전력 공급 설비 비용 값이, 미리 기억하는 목표 비용 값 이하인지를 판정하고, 상기 전체 전력 공급 설비 비용 값이 상기 목표 비용 값 이하일 경우에는 상기 전력 공급 부담율(γ) 및 상기 제1 필요 병렬수를 상기 통합 전력 공급 설비의 구성 조건으로서 출력하는 동시에 상기 제2 필요 병렬수를 상기 축전 전력 공급 설비의 구성 조건으로서 출력하고,
    상기 전체 전력 공급 설비 비용 값이 상기 목표 비용 값을 초과할 경우에는 상기 전체 전력 공급 설비 비용 값이 상기 목표 비용 값 이하가 될 때까지 상기 전력 공급 부담율(γ)을 변경해서 상기 전체 전력 공급 설비 비용 값을 산출하는, 해석 방법.
  5. 가선 전력의 공급을 받아서 주행하는 차량의 회생 전력을 축전하는 동시에 가선에 전력을 공급하는 축전 유닛과, 당해 축전 유닛과는 다른 전력의 공급 계통인 타 전력 공급 계통을 갖는 통합 전력 공급 설비를 구비한 가선 교통 시스템의 해석 장치의 컴퓨터를,
    상기 가선 교통 시스템에 있어서 상기 축전 유닛에 입력하는 최대 입력 전력과, 상기 축전 유닛을 구성하는 축전 장치의 단일 직렬 계통이 허용하는 허용 입력 전력에 기초하여, 상기 최대 입력 전력의 상기 허용 입력 전력에 대한 비율보다 큰 최소 정수를, 상기 축전 유닛을 구성하는 상기 축전 장치의 제1 최소 병렬수로서 산출하는 제1 최소 병렬수 산출 유닛,
    상기 가선 교통 시스템에 있어서 상기 차량의 운행 밀도가 가장 높은 소정 시간대에 있어서의 상기 축전 유닛의 저하 전력량과, 상기 소정 시간대의 회생 전력에 기초하는 상기 축전 유닛에 축적하는 충전량의 합이, 상기 통합 전력 공급 설비의 방전량 전체 중 상기 타 전력 공급 계통의 전력 공급 부담율(γ)로 했을 경우의 상기 축전 유닛의 방전량을 상회하는 조건을 만족하는 최소 정수를, 상기 축전 유닛을 구성하는 상기 축전 장치의 제2 최소 병렬수로서 산출하는 제2 최소 병렬수 산출 유닛,
    상기 제1 최소 병렬수와, 상기 제2 최소 병렬수를 비교하여, 큰 값을, 상기 축전 유닛을 구성하는 축전 장치의 제1 필요 병렬수로서 특정하는 축전 장치 병렬수 특정 유닛,
    상기 전력 공급 부담율(γ)인 경우의 상기 타 전력 공급 계통의 비용과, 상기 제1 필요 병렬수의 축전 장치로 구성되는 축전 유닛의 비용으로 이루어지는 전력 공급 설비 비용 값이, 미리 기억하는 목표 비용 값 이하인지를 판정하고, 상기 전력 공급 설비 비용 값이 상기 목표 비용 값 이하일 경우에는 상기 전력 공급 부담율(γ) 및 상기 제1 필요 병렬수를 상기 통합 전력 공급 설비의 구성 조건으로서 출력하고, 상기 전력 공급 설비 비용 값이 상기 목표 비용 값을 초과할 경우에는 상기 전력 공급 설비 비용 값이 상기 목표 비용 값 이하가 될 때까지 상기 전력 공급 부담율(γ)을 변경해서 상기 전력 공급 설비 비용 값을 산출하는 전력 설비 구성 조건 특정 유닛으로서 기능시키는, 프로그램을 저장한 기록 매체.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 타 전력 공급 계통이 가선에 접속하는 위치와는 다른 개소에 접속된, 축전 유닛을 포함해서 구성되는 축전 전력 공급 설비를 더 구비한 상기 가선 교통 시스템의 해석 장치의 컴퓨터를,
    상기 축전 전력 공급 설비의 축전 유닛으로부터 출력하는 최대 출력 전력과, 당해 축전 전력 공급 설비의 축전 유닛을 구성하는 축전 장치의 단일 직렬 계통이 허용하는 허용 출력 전력에 기초하여, 상기 최대 출력 전력의 상기 허용 출력 전력에 대한 비율보다 큰 최소 정수를, 상기 축전 전력 공급 설비의 축전 유닛을 구성하는 축전 장치의 제3 최소 병렬수로서 산출하는 제3 최소 병렬수 산출 유닛,
    상기 가선 교통 시스템에 있어서 상기 차량의 운행 밀도가 가장 높은 소정 시간대에 있어서의 상기 축전 전력 공급 설비의 축전 유닛의 저하 전력량과, 상기 소정 시간대의 회생 전력에 기초하는 상기 축전 전력 공급 설비의 축전 유닛에 축적하는 충전량의 합이, 상기 축전 전력 공급 설비의 방전량을 상회하는 조건을 만족하는 최소 정수를, 상기 축전 전력 공급 설비의 축전 유닛을 구성하는 축전 장치의 제4 최소 병렬수로서 산출하는 제4 최소 병렬수 산출 유닛으로서 기능시키고,
    상기 축전 장치 병렬수 특정 유닛은, 상기 제3 최소 병렬수와, 상기 제4 최소 병렬수를 비교하여, 큰 값을, 상기 축전 전력 공급 설비의 축전 유닛을 구성하는 축전 장치의 제2 필요 병렬수로서 특정하고,
    상기 전력 설비 구성 조건 특정 유닛은,
    상기 전력 공급 부담율(γ)인 경우의 상기 타 전력 공급 계통의 비용과, 상기 제1 필요 병렬수의 축전 장치로 구성되는 상기 통합 전력 공급 설비의 축전 유닛의 비용과, 상기 제2 필요 병렬수의 축전 장치로 구성되는 축전 유닛을 갖는 상기 축전 전력 공급 설비의 비용으로 이루어지는 전체 전력 공급 설비 비용 값이, 미리 기억하는 목표 비용 값 이하인지를 판정하고, 상기 전체 전력 공급 설비 비용 값이 상기 목표 비용 값 이하일 경우에는 상기 전력 공급 부담율(γ) 및 상기 제1 필요 병렬수를 상기 통합 전력 공급 설비의 구성 조건으로서 출력하는 동시에 상기 제2 필요 병렬수를 상기 축전 전력 공급 설비의 구성 조건으로서 출력하고,
    상기 전체 전력 공급 설비 비용 값이 상기 목표 비용 값을 초과할 경우에는 상기 전체 전력 공급 설비 비용 값이 상기 목표 비용 값 이하가 될 때까지 상기 전력 공급 부담율(γ)을 변경해서 상기 전체 전력 공급 설비 비용 값을 산출하는, 프로그램을 저장한 기록 매체.
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