三相配電線の電圧不平衡の解消方法、及びこの方法に用いる情報処理装置
【課題】三相配電線の電圧不平衡を解消する。
【解決手段】単相接続している既設変圧器の各相の合計容量が最小の相に新設変圧器を接続した第１類型を生成し、第１類型における各相の合計容量の差の最大値である第１合計容量差最大値を求め、既設変圧器又は新設変圧器の夫々について接続相の振替を行った第２類型を生成し、生成した第２類型の夫々について各相の合計容量の差の最大値を求め、そのうちの最小値である第２合計容量差最大値を求め、配電線の相振替を行った第３類型を生成し、生成した第３類型の夫々について各相の合計容量の差の最大値を求めるととともに、そのうちの最小値である第３合計容量差最大値を求め、第１合計容量差最大値、第２合計容量差最大値、及び第３合計容量差最大値のうちの最小値をとる類型を特定し、特定した類型に従って既設変圧器及び新設変圧器を設けるようにする。
【解決手段】単相接続している既設変圧器の各相の合計容量が最小の相に新設変圧器を接続した第１類型を生成し、第１類型における各相の合計容量の差の最大値である第１合計容量差最大値を求め、既設変圧器又は新設変圧器の夫々について接続相の振替を行った第２類型を生成し、生成した第２類型の夫々について各相の合計容量の差の最大値を求め、そのうちの最小値である第２合計容量差最大値を求め、配電線の相振替を行った第３類型を生成し、生成した第３類型の夫々について各相の合計容量の差の最大値を求めるととともに、そのうちの最小値である第３合計容量差最大値を求め、第１合計容量差最大値、第２合計容量差最大値、及び第３合計容量差最大値のうちの最小値をとる類型を特定し、特定した類型に従って既設変圧器及び新設変圧器を設けるようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三相配電線の電圧不平衡の解消方法、及びこの方法に用いる情報処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力品質指標の１つである三相配電線の電圧不平衡は、配電系統側においては設備利用率の低下、電圧降下の増大等の要因となり、一方、需要家側では、誘導電動機の加熱、効率低下、トルクの減少、出力制限等の要因となる。このため、電圧不平衡を解消するための様々な方策がとられている。
【０００３】
例えば特許文献１には、三相不平衡を減少するために行われる負荷の接続相の切り換えを実施する際に配電系統に生じる励磁突入電流を防止すべく、配電線の切断相の切断点と並列に第１開閉器を取り付けるとともに、切断点よりも負荷側の点と切替相との間に第１開閉器の開路に引続き高速で閉動作を行う無接点開閉器と、これと並列な第２開閉器とを取り付けた相切り替え装置において、切替相に電圧検出手段を設けるとともに、第１開閉器の開路後に切替相の電圧が最初に正弦波の波高値になったときに無接点開閉器を投入する制御装置を設けることが記載されている。
【０００４】
また特許文献２には、配電系統の複数時間断面の計測情報を格納する計測情報データベースと、配電系統の系統構成と線路インピーダンスとを格納する設備情報データベースと、配電系統の負荷定格容量と複数時間断面の負荷需要率とを格納する負荷情報データベースと、不平衡率許容値および各データベースから出力される各情報から線間電圧変化量上下限値と負荷移動量上下限値とを算出する上下限値算出部と、上下限値算出部により算出された線間電圧変化量上下限値と負荷移動量上下限値とに基づいて電圧不平衡の最小化を目的関数として配電系統の複数時間断面の電圧不平衡を解消するための負荷移動量を最適化計算により求める負荷移動量算出部とを備える電圧不平衡解消支援装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−９９７２８号公報
【特許文献２】特開２００９−１２４９１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、三相配電線の電圧不平衡不平衡を解消するための単純かつ比較的有効な方策として、変圧器が設けられる電柱番号を３で割った余りに応じて変圧器の接続相を決定する（例：余りが０→「赤白」相に接続、余りが１→「白青」相に接続、余りが２→「赤白」相に接続）ことが行われている。しかしこの方法では各変圧器の実際の負荷が考慮されていないため、実負荷の偏りが大きい場合には、必ずしも電圧不平衡を有効に解消することができない。
【０００７】
本発明はこのような背景に鑑みてなされたもので、三相配電線の電圧不平衡の解消方法、及びこの方法に用いる情報処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の及び他の課題を解決するための本発明の一つは、三相配電線の電圧不平衡の解消方法であって、
情報処理装置に、
変圧器を新設しようとする三相配電線の区間である新設区間において単相接続している既設変圧器の各相の合計容量が最小の相に新設変圧器を接続した第１類型を生成し、前記第１類型における各相の合計容量の差の最大値である第１合計容量差最大値を求めるステップと、
前記新設区間において、前記既設変圧器又は前記新設変圧器の夫々について接続相の振替を行った第２類型を生成し、生成した前記第２類型の夫々について各相の合計容量の差の最大値を求め、そのうちの最小値である第２合計容量差最大値を求めるステップと、
前記新設区間において、配電線の相振替を行った第３類型を生成し、生成した前記第３類型の夫々について各相の合計容量の差の最大値を求めるととともに、そのうちの最小値である第３合計容量差最大値を求めるステップと、
前記第１合計容量差最大値、前記第２合計容量差最大値、及び前記第３合計容量差最大値のうちの最小値をとる前記類型を特定し、特定した前記類型を示す情報を出力するステップとを実行させることとする。
【０００９】
本発明によれば、既設変圧器の各相の合計容量が最小の相に新設変圧器を接続した類型、既設変圧器又は新設変圧器の夫々について接続相の振替を行った類型、配電線の相振替を行った類型、のうち合計容量差最大値が最小となる類型を特定するので、三相配電線の電圧不平衡を確実に解消することができる。また以上の処理を情報処理装置に行わせることで、電圧管理業務が軽減される。また高価な電圧補書機器を設置することなく、三相配電線の電圧不平衡を解消することができる。
【００１０】
尚、前記類型決定処理部が出力する前記類型を示す情報は、例えば、前記既設変圧器及び前記新設変圧器の夫々が接続する相を示す情報、配電線の前記相振替を行う箇所を示す情報等である。
【００１１】
本発明のうちの一つは、三相配電線の電圧不平衡を解消する上記方法であって、
前記既設変圧器又は前記新設変圧器の少なくともいずれかに共用変圧器が含まれていることとする。
【００１２】
共用変圧器には夜間温水器等の負荷が接続していることが多く、そのような負荷は三相配電線の電圧不平衡を誘発する要因となりやすい。本発明によれば、共用変圧器の単相接続分も考慮して最適な類型を決定するので、三相配電線の電圧不平衡を確実かつ有効に解消することができる。
【００１３】
本発明のうちの一つは、三相配電線の電圧不平衡を解消する上記方法であって、
前記情報処理装置に、さらに
前記接続相の振替に利用可能な予算と前記接続相の振替に要する費用とを記憶するステップと、前記予算の範囲内で前記類型を生成するステップとを実行させることとする。
【００１４】
本発明によれば、接続相の振替に利用可能な予算の範囲内で接続相の振替を行った第２類型を生成するので、コスト面の制約を考慮した現実的な範囲で電圧不平衡を解消するための最適な方法を求めるこができる。
【００１５】
本発明のうちの一つは、三相配電線の電圧不平衡を解消する上記方法であって、
前記配電線の相振替に利用可能な予算と前記配電線の相振替に要する費用とを記憶し、
前記配電線相振替処理部は、前記予算の範囲内で前記類型を生成することとする。
【００１６】
本発明によれば、配電線の相振替に利用可能な予算の範囲内で配電線の相振替を行った第３類型を生成するので、コスト面の制約を考慮した現実的な範囲で電圧不平衡を解消するための最適な方法を求めるこができる。
【００１７】
その他、本願が開示する課題、及びその解決方法は、発明を実施するための形態の欄、及び図面により明らかにされる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、三相配電線の電圧不平衡を有効に解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】情報処理システム１の概略的な構成を示す図である。
【図２】電圧不平衡解消支援装置１０及び／又は配電系統監視制御装置６のハードウエア構成の一例を示す図である。
【図３】電圧不平衡解消支援装置１０によって実現される機能を示す図である。
【図４】新設区間４０の系統構成の一例を示す図である。
【図５】新設変圧器（共用変圧器４６７）の新設区間４０への接続に際し、電圧不平衡解消支援装置１０によって行われる処理を説明するフローチャートである。
【図６】設備情報テーブル６００の一例を示す図である。
【図７】接続相仮決定処理Ｓ５１３の詳細を説明するフローチャートである。
【図８】各相の合計容量を求めた結果を示す図である。
【図９】仮決定した内容が反映された設備情報テーブル６００を示す図である。
【図１０】新設変圧器を追加した状態での各相の合計容量を求めた結果を示す図である。
【図１１】接続相振替処理Ｓ５１４の詳細を説明するフローチャートである。
【図１２】配電線相振替処理Ｓ５１５の詳細を説明するフローチャートである。
【図１３】配電線相振替の方法を示す図である。
【図１４】配電線相振替処理Ｓ５１５に際して配電線相振替処理部１３３によって生成されるワークテーブル１４００の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、実施の形態について図面を参照しつつ説明する。図１に実施形態として説明する情報処理システム１の概略的な構成を示している。この情報処理システム１は、例えば電力会社の社内システムとして構築される。同図に示すように、情報処理システム１は、電圧不平衡解消支援装置１０と、通信ネットワーク５を介して電圧不平衡解消支援装置１０と通信可能に接続している配電系統監視制御装置６とを含んで構成されている。
【００２１】
電圧不平衡解消支援装置１０は、ユーザインタフェースを備えた情報処理装置（コンピュータ）である。電圧不平衡解消支援装置１０は、電圧不平衡の解消を図りつつ、配電系統に新設しようとする単相変圧器（後述する共用変圧器が単相接続する場合も含む）の接続相（三相配電線の各相(赤白相、白青相、青赤相）のうちのいずれの相に接続するか）を決定するのに有用な情報を提供する。
【００２２】
配電系統監視制御装置６は、電力系統に関する情報の監視や制御に用いられる情報処理装置である。配電系統監視制御装置６は、例えば電力会社の中央指令所等に設けられる。配電系統監視制御装置６は、電力系統の監視や制御のために必要となる、配電系統の構成や状態等に関する様々な情報を管理している。具体的には、配電系統監視制御装置６は、配電系統の構成や状態等に関する情報（以下、系統情報と称する。）が管理される系統情報データベース６０を管理している。配電系統監視制御装置６は、電圧不平衡解消支援装置１０から送られてくる情報取得要求に応じて系統情報データベース６０を検索し、検索した系統情報を電圧不平衡解消支援装置１０に送信する。
【００２３】
配電系統監視制御装置６は、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）、インターネット（Internet）等の通信ネットワーク５を通じて電圧不平衡解消支援装置１０から送られてくる情報提供要求を受信すると、該当する情報を系統情報データベース６０から検索し、検索した情報を、通信ネットワーク５を介して電圧不平衡解消支援装置１０に送信する。
【００２４】
図２に電圧不平衡解消支援装置１０及び／又は配電系統監視制御装置６のハードウエア構成の一例を示している。同図に示すように、この情報処理装置５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processor Unit）等の中央処理装置５１、ＲＡＭ（random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）等のメモリ５２、ハードディスクドライブや半導体記憶装置（ＳＳＤ）（SSD:Solid State Drive）等の外部記憶装置５３、ユーザから操作入力を受け付けるキーボードやマウス等の入力装置５４、ユーザに情報を提示する液晶モニタやプリンタ等の出力装置５５、及び、ＮＩＣ（Network Interface Card、無線通信モジュール等の、通信ネットワーク５を介して他の装置と通信するためのハードウエアである通信インタフェース５６を備えている。
【００２５】
図３に電圧不平衡解消支援装置１０において実現される機能を示している。同図に示すように、電圧不平衡解消支援装置１０は、入力情報受付部１１、系統情報取得部１２、及び類型決定処理部１３を備える。尚、これらの機能は、電圧不平衡解消支援装置１０のハードウエアにより、もしくは、電圧不平衡解消支援装置１０の中央処理装置５１が、メモリ５２や外部記憶装置５３に格納されているプログラムを読み出して実行することにより実現される。
【００２６】
入力情報受付部１１は、新たな変圧器（以下、新設変圧器と称する。）を設けようとする配電系統上の所定の区間（以下、新設区間と称する。）を指定する情報（例えば区間の両端に存在する開閉器の識別子）、類型決定処理部１３によって行われる処理に際して用いられる情報（以下、これらの情報を入力情報と称する。）等をユーザから受け付け、受け付けた情報をメモリ５２又は外部記憶装置５３に記憶する。
【００２７】
系統情報取得部１２は、通信ネットワーク５を介して配電系統監視制御装置６に系統情報の取得要求を送信し、この取得要求に応じて配電系統監視制御装置６から送られてくる系統情報を受信する。系統情報取得部１２は、受信した系統情報をメモリ５２や外部記憶装置５３に記憶する。
【００２８】
類型決定処理部１３は、入力情報受付部１１が受け付けた入力情報及び系統情報取得部１２が取得した系統情報を用いて新設変圧器の接続相を決定する。図３に示すように、類型決定処理部１３は、接続相仮決定処理部１３１、接続相振替処理部１３２、及び配電線相振替処理部１３３を有する。
【００２９】
このうち接続相仮決定処理部１３１は、新設区間における各相の合計容量（新設区間において接続している既設の変圧器（以下、既設変圧器と称する。）の各相の容量の合計）を求め、合計容量が最小の相に新設変圧器を接続した類型(以下、第１類型と称する。）を生成し、この第１類型における各相の合計容量の差の最大値である第１合計容量差最大値を求める。
【００３０】
接続相振替処理部１３２は、上記第１類型を基本とし、新設区間内において既設変圧器及び新設変圧器の夫々について接続相の振替（以下、接続相振替と称する。）を行った類型（以下、第２類型と称する。）を生成し、生成した第２類型の夫々について各相の合計容量の差の最大値を求め、そのうちの最小値である第２合計容量差最大値を求める。また接続相振替処理部１３２は、接続相の振替に利用可能な予算と接続相の振替に要する費用とを記憶しており、接続相振替処理部１３２はこの予算の範囲内で上記第２類型を生成する。尚、接続相の振替に利用可能な予算や接続相の振替に要する費用は、例えば入力情報受付部１１がユーザから受け付ける。
【００３１】
配電線相振替処理部１３３は、第１類型（又は第２類型）を基本とし、新設区間において配電線の相振替を行った類型（以下、第３類型と称する。）を生成し、生成した第３類型の夫々について各相の合計容量の差の最大値を求めるとともに、そのうちの最小値である第３合計容量差最大値を求める。尚、配電線相振替は、新設区間において、配電線の途中で相の入れ替えを行う（例えば、配電線の赤相と白相とを接続する。）ことにより行う。また配電線相振替処理部１３３は、配電線の相振替に利用可能な予算と配電線の相振替に要する費用とを記憶しており、配電線相振替処理部１３３はこの予算の範囲内で上記類型を生成する。尚、配電線の相振替に利用可能な予算や配電線の相振替に要する費用は、例えば入力情報受付部１１がユーザから受け付ける。
【００３２】
類型決定処理部１３は、第１合計容量差最大値、第２合計容量差最大値、及び第３合計容量差最大値のうちの最小値をとる類型を特定し、特定した類型を示す情報を出力装置５５に出力する。尚、類型決定処理部１３が出力する類型を示す上記情報には、既設変圧器及び新設変圧器の夫々が接続する相を示す情報、配電線の相振替を行う箇所を示す情報等が含まれている。
【００３３】
次に、以上のように構成される情報処理システム１において行われる処理について具体例とともに説明する。
【００３４】
図４は新設区間４０の系統構成の一例である。同図に示すように、この新設区間４０は、上流側（変電所側）に設けられる第１開閉器４１と、下流側に設けられる第２開閉器４２とによって区画されている。同図に示すように、この新設区間４０には、１３本の電柱４３［１０］〜［２２］を含んで構成される第１配電線４４と、電柱４３［１２］において第１配電線４４から分岐し、６本の電柱４３［１］〜［６］を含んで構成される第２配電線４５とが含まれる。
【００３５】
同図に示すように、新設区間４０には、既設変圧器として、電灯用変圧器及び電灯用／動力用共用変圧器（以下、共用変圧器と称する。）が接続している。より詳細には、第１配電線４４の電柱４３［１０］には共用変圧器４６１（電灯用変圧器容量＝３０ＫＶＡ，動力用変圧器容量＝１０ＫＶＡ）が、電柱４３［１３］には電灯用変圧器４６２（２０ＫＶＡ）が、電柱４３［１５］には動力用変圧器４６３（電灯用変圧器容量＝２０ＫＶＡ，動力用変圧器容量＝５ＫＶＡ）が、電柱４３［１８］には共用変圧器４６４（電灯用変圧器容量＝１０ＫＶＡ，動力用変圧器容量＝１０ＫＶＡ）が、電柱４３［２０］には電灯用変圧器４６５（電灯用変圧器容量＝２０ＫＶＡ）が接続している。また第２配電線４５の電柱４３［６］には、既設変圧器として電灯用変圧器４６６（２０ＫＶＡ）が接続している。
【００３６】
以下では、以上に説明した系統構成からなる新設区間４０の第２配電線４５の４５［３］に、共用変圧器４６７（電灯用変圧器容量＝３０ＫＶＡ，動力用変圧器容量＝１０ＫＶＡ）を接続する場合について説明する。
【００３７】
図５は、新設変圧器（共用変圧器４６７）の新設区間４０への接続に際し、電圧不平衡解消支援装置１０によって行われる処理を説明するフローチャートである。以下、同図とともに電圧不平衡解消支援装置１０によって行われる処理（構成決定支援処理Ｓ５００）について説明する。
【００３８】
まず入力情報受付部１１が、ユーザから入力情報を受け付けてメモリ５２や外部記憶装置５３に記憶する（Ｓ５１１）。図４に示す例では、新設区間４０を特定する情報（例えば第１開閉器４１の識別子と第２開閉器４２の識別子）、先に述べたところの、接続相の振替に利用可能な予算、接続相の振替に要する費用、配電線の相振替に利用可能な予算、配電線の相振替に要する費用等を、入力情報として受け付ける。
【００３９】
次に系統情報取得部１２が、通信ネットワーク５を介して配電系統監視制御装置６に系統情報の取得要求を送信し、この取得要求に応じて配電系統監視制御装置６から送られてくる系統情報を受信する。そして系統情報取得部１２は、受信した系統情報を、メモリ５２や外部記憶装置５３に記憶する（Ｓ５１２）。
【００４０】
図４に示す例では、系統情報取得部１２は、Ｓ５１１で受け付けた新設区間４０を特定する情報を検索条件として配電系統監視制御装置６に送信し、系統情報として、図６に示す情報（以下、設備情報テーブル６００と称する。）を配電系統監視制御装置６から取得する。
【００４１】
同図に示すように、設備情報テーブル６００は、電柱の識別子が設定される電柱番号６１１、新設区間４０を特定する情報が設定される開閉器区間６１２、その新設区間４０に接続している既設変圧器の種類（電灯用変圧器、共用変圧器）を示す情報が設定されるＴｒ種別６１３（Ｔｒは変圧器（トランス）の略字である）、既設変圧器の容量（共用変圧器の場合は電灯用変圧器の容量のみ（共用変圧器のうち動力用変圧器については三相接続なので不平衡の調整に関係なし））が設定される設備容量６１４、及びその既設変圧器が接続している相が設定される接続相６１５、の各項目を含む複数のレコードで構成されている。
【００４２】
次に、類型決定処理部１３の接続相仮決定処理部１３１が、入力情報受付部１１が受け付けた入力情報及び系統情報取得部１２が取得した系統情報を用いて新設変圧器（共用変圧器４６７）の接続相を仮決定する処理（接続相仮決定処理Ｓ５１３）を行う。
【００４３】
まず接続相仮決定処理部１３１は、新設区間における各相の合計容量（新設区間において接続している既設変圧器の各相の容量の合計）を求め、合計容量が最小の相に新設変圧器を接続した第１類型を生成し、この第１類型における各相の合計容量の差の最大値である第１合計容量差最大値Ｓを求める。
【００４４】
図７は接続相仮決定処理Ｓ５１３の詳細を説明するフローチャートである。接続相仮決定処理部１３１は、まず各相の合計容量を求める（Ｓ５１３１）。設備情報テーブル６００が図６に示した内容である場合には、図８に示すように、「赤白」相の合計容量は３０ＫＶＡ、「白青」相の合計容量は５０ＫＶＡ、「青赤」相の合計容量は４０ＫＶＡとなる。この場合、接続相仮決定処理部１３１は、合計容量が最小の「赤白」相に新設変圧器を接続した構成を第１類型として生成し（Ｓ５１３２）、この第１類型における各相の合計容量の差の最大値である第１合計容量差最大値Ｓ（Ｓ＝６０−４０＝２０）を求める（Ｓ５１３３）。また接続相仮決定処理部１３１は、生成した内容を設備情報テーブル６００に反映する。
【００４５】
図９にこの反映後の設備情報テーブル６００を示す。同図において、電柱番号［３］のレコードが新設変圧器のレコードである。また図１０に、図９に対応する各相の合計容量を示す。
【００４６】
図５に戻って、次に類型決定処理部１３の接続相振替処理部１３２は、第１類型を基本とし、新設区間内において既設変圧器及び新設変圧器の夫々について接続相振替を行った第２類型を生成し、生成した第２類型の夫々について各相の合計容量の差の最大値を求め、そのうちの最小値である第２合計容量差最大値を求める（接続相振替処理Ｓ５１４）。尚、接続相振替処理部１３２は、接続相の振替に利用可能な予算の範囲内で上記第２類型を生成する。
【００４７】
図１１に接続相振替処理Ｓ５１４の詳細を示している。まず接続相振替処理部１３２は、相振替に利用可能な工費を超えないような、最大の相振替数ａを求める。また接続相振替処理部１３２は、新設区間４０において変圧器（既設変圧器＋新設変圧器）が接続している電柱の総数を変数ｍに設定する（Ｓ５１４１）。
【００４８】
接続相振替処理部１３２は、各変圧器(ｉ=１〜ｍ）について接続相振替（２パターン）を行い、夫々の合計容量差最大値Ｓ１ｐｉ, Ｓ２ｐｉ(ｉ=１〜ｍ）求める。次に接続相振替処理部１３２は、各変圧器（ｉ＝１〜ｍ）まで合計容量差最大値が最小となるｉを求める。続いて接続相振替処理部１３２は、以上の処理を、振替数ｊを１〜ａまで変化させた各組み合わせ（総数＝ｍＣｊ）回数実行し、その中で最大合計容量差が最小となる類型を求める。そして接続相振替処理部１３２は、求めた類型における最大合計容量差を第２合計容量差最大値ＳＪとする（Ｓ５１４２）。
【００４９】
図５に戻って、次に類型決定処理部１３の配電線相振替処理部１３３は、第１類型（又は第２類型）を基本とし、新設区間において配電線の相振替を行った第３類型を生成し、生成した第３類型の夫々について各相の合計容量の差の最大値を求めるとともに、そのうちの最小値である第３合計容量差最大値を求める（配電線相振替処理Ｓ５１５）。尚、配電線相振替処理部１３３は、配電線の相振替に利用可能な予算の範囲内で上記第２類型を生成する。
【００５０】
図１２に配電線相振替処理Ｓ５１５の詳細を示している。同図は配電線相振替を配電線の一箇所でのみ行い、新設区間４０において変圧器（既設変圧器及び新設変圧器）が接続している電柱の総数を変数ｍとしたときｍ−１箇所（隣接する変圧器の間の箇所）について配電線相振替を行った場合を示している。尚、図１３に示すように、配電線相振替の方法としては、配電線の一箇所について２つの方法が考えられる。
【００５１】
まず配電線相振替処理部１３３は、各振替箇所について、振替箇所以降の各変圧器の接続相を、上記２つの振替方法に従って変更した全ての類型（第３類型）について合計容量差最大値を求める。次に配電線相振替処理部１３３は、求めた合計容量差最大値の中で最小の値である第３合計容量差最大値ＳＫを求める（Ｓ５１５１）。図１４に配電線相振替処理Ｓ５１５に際して配電線相振替処理部１３３によって生成されるワークテーブル１４００の一例を示す。
【００５２】
図５に戻って、類型決定処理部１３は、第１合計容量差最大値Ｓ、第２合計容量差最大値ＳＪ、及び第３合計容量差最大値ＳＫのうちの最小値をとる類型を特定し、特定した類型を示す情報を出力装置５５に出力する（類型決定処理Ｓ５１６）。
【００５３】
以上に説明したように、本実施形態の電圧不平衡解消支援装置１０によれば、既設変圧器の各相の合計容量が最小の相に新設変圧器を接続した類型（第一類型）、既設変圧器又は新設変圧器の夫々について接続相の振替を行った類型（第二類型）、配電線の相振替を行った類型（第三類型）のうち合計容量差最大値が最小となる類型を特定するので、三相配電線の電圧不平衡を確実に解消することができる。
【００５４】
また電圧不平衡解消支援装置１０を用いることで、電力会社等における電圧管理業務が大幅に軽減される。また高価な電圧補償機器を設置することなく、三相配電線の電圧不平衡を確実に解消することができる。
【００５５】
また共用変圧器には夜間温水器等の負荷が接続していることが多く、そのような負荷は三相配電線の電圧不平衡を誘発する要因となりやすいが、本実施形態の電圧不平衡解消支援装置１０は、共用変圧器の単相接続分も考慮して最適な類型を決定するので、三相配電線の電圧不平衡を確実かつ有効に解消することができる。
【００５６】
また電圧不平衡解消支援装置１０は、接続相の振替に利用可能な予算の範囲内で接続相の振替を行った第２類型を生成するので、コスト面の制約を考慮した現実的な範囲で電圧不平衡を解消するための最適な方法を求めることができる。
【００５７】
また電圧不平衡解消支援装置１０は、配電線の相振替に利用可能な予算の範囲内で配電線の相振替を行った第３類型を生成するので、コスト面の制約を考慮した現実的な範囲で電圧不平衡を解消するための最適な方法を求めることができる。
【００５８】
以上に説明した実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。
【符号の説明】
【００５９】
１ 情報処理システム
５ 通信ネットワーク
６ 配電系統監視制御装置
６０ 系統情報データベース
１０ 電圧不平衡解消支援装置
１１ 入力情報受付部
１２ 系統情報取得部
１３ 類型決定処理部
１３１ 接続相仮決定処理部
１３２ 接続相振替処理部
１３３ 配電線相振替処理部
４１ 第１開閉器
４２ 第２開閉器
４３ 電柱
４４ 第１配電線
４５ 第２配電線
４６１〜４６６ 変圧器（既設）
４６７ 変圧器（新設）
Ｓ５１３ 接続相仮決定処理
Ｓ５１４ 接続相振替処理
Ｓ５１５ 配電線相振替処理
Ｓ５１６ 類型決定処理
６００ 設備情報テーブル
１４００ ワークテーブル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三相配電線の電圧不平衡の解消方法、及びこの方法に用いる情報処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力品質指標の１つである三相配電線の電圧不平衡は、配電系統側においては設備利用率の低下、電圧降下の増大等の要因となり、一方、需要家側では、誘導電動機の加熱、効率低下、トルクの減少、出力制限等の要因となる。このため、電圧不平衡を解消するための様々な方策がとられている。
【０００３】
例えば特許文献１には、三相不平衡を減少するために行われる負荷の接続相の切り換えを実施する際に配電系統に生じる励磁突入電流を防止すべく、配電線の切断相の切断点と並列に第１開閉器を取り付けるとともに、切断点よりも負荷側の点と切替相との間に第１開閉器の開路に引続き高速で閉動作を行う無接点開閉器と、これと並列な第２開閉器とを取り付けた相切り替え装置において、切替相に電圧検出手段を設けるとともに、第１開閉器の開路後に切替相の電圧が最初に正弦波の波高値になったときに無接点開閉器を投入する制御装置を設けることが記載されている。
【０００４】
また特許文献２には、配電系統の複数時間断面の計測情報を格納する計測情報データベースと、配電系統の系統構成と線路インピーダンスとを格納する設備情報データベースと、配電系統の負荷定格容量と複数時間断面の負荷需要率とを格納する負荷情報データベースと、不平衡率許容値および各データベースから出力される各情報から線間電圧変化量上下限値と負荷移動量上下限値とを算出する上下限値算出部と、上下限値算出部により算出された線間電圧変化量上下限値と負荷移動量上下限値とに基づいて電圧不平衡の最小化を目的関数として配電系統の複数時間断面の電圧不平衡を解消するための負荷移動量を最適化計算により求める負荷移動量算出部とを備える電圧不平衡解消支援装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−９９７２８号公報
【特許文献２】特開２００９−１２４９１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、三相配電線の電圧不平衡不平衡を解消するための単純かつ比較的有効な方策として、変圧器が設けられる電柱番号を３で割った余りに応じて変圧器の接続相を決定する（例：余りが０→「赤白」相に接続、余りが１→「白青」相に接続、余りが２→「赤白」相に接続）ことが行われている。しかしこの方法では各変圧器の実際の負荷が考慮されていないため、実負荷の偏りが大きい場合には、必ずしも電圧不平衡を有効に解消することができない。
【０００７】
本発明はこのような背景に鑑みてなされたもので、三相配電線の電圧不平衡の解消方法、及びこの方法に用いる情報処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の及び他の課題を解決するための本発明の一つは、三相配電線の電圧不平衡の解消方法であって、
情報処理装置に、
変圧器を新設しようとする三相配電線の区間である新設区間において単相接続している既設変圧器の各相の合計容量が最小の相に新設変圧器を接続した第１類型を生成し、前記第１類型における各相の合計容量の差の最大値である第１合計容量差最大値を求めるステップと、
前記新設区間において、前記既設変圧器又は前記新設変圧器の夫々について接続相の振替を行った第２類型を生成し、生成した前記第２類型の夫々について各相の合計容量の差の最大値を求め、そのうちの最小値である第２合計容量差最大値を求めるステップと、
前記新設区間において、配電線の相振替を行った第３類型を生成し、生成した前記第３類型の夫々について各相の合計容量の差の最大値を求めるととともに、そのうちの最小値である第３合計容量差最大値を求めるステップと、
前記第１合計容量差最大値、前記第２合計容量差最大値、及び前記第３合計容量差最大値のうちの最小値をとる前記類型を特定し、特定した前記類型を示す情報を出力するステップとを実行させることとする。
【０００９】
本発明によれば、既設変圧器の各相の合計容量が最小の相に新設変圧器を接続した類型、既設変圧器又は新設変圧器の夫々について接続相の振替を行った類型、配電線の相振替を行った類型、のうち合計容量差最大値が最小となる類型を特定するので、三相配電線の電圧不平衡を確実に解消することができる。また以上の処理を情報処理装置に行わせることで、電圧管理業務が軽減される。また高価な電圧補書機器を設置することなく、三相配電線の電圧不平衡を解消することができる。
【００１０】
尚、前記類型決定処理部が出力する前記類型を示す情報は、例えば、前記既設変圧器及び前記新設変圧器の夫々が接続する相を示す情報、配電線の前記相振替を行う箇所を示す情報等である。
【００１１】
本発明のうちの一つは、三相配電線の電圧不平衡を解消する上記方法であって、
前記既設変圧器又は前記新設変圧器の少なくともいずれかに共用変圧器が含まれていることとする。
【００１２】
共用変圧器には夜間温水器等の負荷が接続していることが多く、そのような負荷は三相配電線の電圧不平衡を誘発する要因となりやすい。本発明によれば、共用変圧器の単相接続分も考慮して最適な類型を決定するので、三相配電線の電圧不平衡を確実かつ有効に解消することができる。
【００１３】
本発明のうちの一つは、三相配電線の電圧不平衡を解消する上記方法であって、
前記情報処理装置に、さらに
前記接続相の振替に利用可能な予算と前記接続相の振替に要する費用とを記憶するステップと、前記予算の範囲内で前記類型を生成するステップとを実行させることとする。
【００１４】
本発明によれば、接続相の振替に利用可能な予算の範囲内で接続相の振替を行った第２類型を生成するので、コスト面の制約を考慮した現実的な範囲で電圧不平衡を解消するための最適な方法を求めるこができる。
【００１５】
本発明のうちの一つは、三相配電線の電圧不平衡を解消する上記方法であって、
前記配電線の相振替に利用可能な予算と前記配電線の相振替に要する費用とを記憶し、
前記配電線相振替処理部は、前記予算の範囲内で前記類型を生成することとする。
【００１６】
本発明によれば、配電線の相振替に利用可能な予算の範囲内で配電線の相振替を行った第３類型を生成するので、コスト面の制約を考慮した現実的な範囲で電圧不平衡を解消するための最適な方法を求めるこができる。
【００１７】
その他、本願が開示する課題、及びその解決方法は、発明を実施するための形態の欄、及び図面により明らかにされる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、三相配電線の電圧不平衡を有効に解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】情報処理システム１の概略的な構成を示す図である。
【図２】電圧不平衡解消支援装置１０及び／又は配電系統監視制御装置６のハードウエア構成の一例を示す図である。
【図３】電圧不平衡解消支援装置１０によって実現される機能を示す図である。
【図４】新設区間４０の系統構成の一例を示す図である。
【図５】新設変圧器（共用変圧器４６７）の新設区間４０への接続に際し、電圧不平衡解消支援装置１０によって行われる処理を説明するフローチャートである。
【図６】設備情報テーブル６００の一例を示す図である。
【図７】接続相仮決定処理Ｓ５１３の詳細を説明するフローチャートである。
【図８】各相の合計容量を求めた結果を示す図である。
【図９】仮決定した内容が反映された設備情報テーブル６００を示す図である。
【図１０】新設変圧器を追加した状態での各相の合計容量を求めた結果を示す図である。
【図１１】接続相振替処理Ｓ５１４の詳細を説明するフローチャートである。
【図１２】配電線相振替処理Ｓ５１５の詳細を説明するフローチャートである。
【図１３】配電線相振替の方法を示す図である。
【図１４】配電線相振替処理Ｓ５１５に際して配電線相振替処理部１３３によって生成されるワークテーブル１４００の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、実施の形態について図面を参照しつつ説明する。図１に実施形態として説明する情報処理システム１の概略的な構成を示している。この情報処理システム１は、例えば電力会社の社内システムとして構築される。同図に示すように、情報処理システム１は、電圧不平衡解消支援装置１０と、通信ネットワーク５を介して電圧不平衡解消支援装置１０と通信可能に接続している配電系統監視制御装置６とを含んで構成されている。
【００２１】
電圧不平衡解消支援装置１０は、ユーザインタフェースを備えた情報処理装置（コンピュータ）である。電圧不平衡解消支援装置１０は、電圧不平衡の解消を図りつつ、配電系統に新設しようとする単相変圧器（後述する共用変圧器が単相接続する場合も含む）の接続相（三相配電線の各相(赤白相、白青相、青赤相）のうちのいずれの相に接続するか）を決定するのに有用な情報を提供する。
【００２２】
配電系統監視制御装置６は、電力系統に関する情報の監視や制御に用いられる情報処理装置である。配電系統監視制御装置６は、例えば電力会社の中央指令所等に設けられる。配電系統監視制御装置６は、電力系統の監視や制御のために必要となる、配電系統の構成や状態等に関する様々な情報を管理している。具体的には、配電系統監視制御装置６は、配電系統の構成や状態等に関する情報（以下、系統情報と称する。）が管理される系統情報データベース６０を管理している。配電系統監視制御装置６は、電圧不平衡解消支援装置１０から送られてくる情報取得要求に応じて系統情報データベース６０を検索し、検索した系統情報を電圧不平衡解消支援装置１０に送信する。
【００２３】
配電系統監視制御装置６は、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）、インターネット（Internet）等の通信ネットワーク５を通じて電圧不平衡解消支援装置１０から送られてくる情報提供要求を受信すると、該当する情報を系統情報データベース６０から検索し、検索した情報を、通信ネットワーク５を介して電圧不平衡解消支援装置１０に送信する。
【００２４】
図２に電圧不平衡解消支援装置１０及び／又は配電系統監視制御装置６のハードウエア構成の一例を示している。同図に示すように、この情報処理装置５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processor Unit）等の中央処理装置５１、ＲＡＭ（random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）等のメモリ５２、ハードディスクドライブや半導体記憶装置（ＳＳＤ）（SSD:Solid State Drive）等の外部記憶装置５３、ユーザから操作入力を受け付けるキーボードやマウス等の入力装置５４、ユーザに情報を提示する液晶モニタやプリンタ等の出力装置５５、及び、ＮＩＣ（Network Interface Card、無線通信モジュール等の、通信ネットワーク５を介して他の装置と通信するためのハードウエアである通信インタフェース５６を備えている。
【００２５】
図３に電圧不平衡解消支援装置１０において実現される機能を示している。同図に示すように、電圧不平衡解消支援装置１０は、入力情報受付部１１、系統情報取得部１２、及び類型決定処理部１３を備える。尚、これらの機能は、電圧不平衡解消支援装置１０のハードウエアにより、もしくは、電圧不平衡解消支援装置１０の中央処理装置５１が、メモリ５２や外部記憶装置５３に格納されているプログラムを読み出して実行することにより実現される。
【００２６】
入力情報受付部１１は、新たな変圧器（以下、新設変圧器と称する。）を設けようとする配電系統上の所定の区間（以下、新設区間と称する。）を指定する情報（例えば区間の両端に存在する開閉器の識別子）、類型決定処理部１３によって行われる処理に際して用いられる情報（以下、これらの情報を入力情報と称する。）等をユーザから受け付け、受け付けた情報をメモリ５２又は外部記憶装置５３に記憶する。
【００２７】
系統情報取得部１２は、通信ネットワーク５を介して配電系統監視制御装置６に系統情報の取得要求を送信し、この取得要求に応じて配電系統監視制御装置６から送られてくる系統情報を受信する。系統情報取得部１２は、受信した系統情報をメモリ５２や外部記憶装置５３に記憶する。
【００２８】
類型決定処理部１３は、入力情報受付部１１が受け付けた入力情報及び系統情報取得部１２が取得した系統情報を用いて新設変圧器の接続相を決定する。図３に示すように、類型決定処理部１３は、接続相仮決定処理部１３１、接続相振替処理部１３２、及び配電線相振替処理部１３３を有する。
【００２９】
このうち接続相仮決定処理部１３１は、新設区間における各相の合計容量（新設区間において接続している既設の変圧器（以下、既設変圧器と称する。）の各相の容量の合計）を求め、合計容量が最小の相に新設変圧器を接続した類型(以下、第１類型と称する。）を生成し、この第１類型における各相の合計容量の差の最大値である第１合計容量差最大値を求める。
【００３０】
接続相振替処理部１３２は、上記第１類型を基本とし、新設区間内において既設変圧器及び新設変圧器の夫々について接続相の振替（以下、接続相振替と称する。）を行った類型（以下、第２類型と称する。）を生成し、生成した第２類型の夫々について各相の合計容量の差の最大値を求め、そのうちの最小値である第２合計容量差最大値を求める。また接続相振替処理部１３２は、接続相の振替に利用可能な予算と接続相の振替に要する費用とを記憶しており、接続相振替処理部１３２はこの予算の範囲内で上記第２類型を生成する。尚、接続相の振替に利用可能な予算や接続相の振替に要する費用は、例えば入力情報受付部１１がユーザから受け付ける。
【００３１】
配電線相振替処理部１３３は、第１類型（又は第２類型）を基本とし、新設区間において配電線の相振替を行った類型（以下、第３類型と称する。）を生成し、生成した第３類型の夫々について各相の合計容量の差の最大値を求めるとともに、そのうちの最小値である第３合計容量差最大値を求める。尚、配電線相振替は、新設区間において、配電線の途中で相の入れ替えを行う（例えば、配電線の赤相と白相とを接続する。）ことにより行う。また配電線相振替処理部１３３は、配電線の相振替に利用可能な予算と配電線の相振替に要する費用とを記憶しており、配電線相振替処理部１３３はこの予算の範囲内で上記類型を生成する。尚、配電線の相振替に利用可能な予算や配電線の相振替に要する費用は、例えば入力情報受付部１１がユーザから受け付ける。
【００３２】
類型決定処理部１３は、第１合計容量差最大値、第２合計容量差最大値、及び第３合計容量差最大値のうちの最小値をとる類型を特定し、特定した類型を示す情報を出力装置５５に出力する。尚、類型決定処理部１３が出力する類型を示す上記情報には、既設変圧器及び新設変圧器の夫々が接続する相を示す情報、配電線の相振替を行う箇所を示す情報等が含まれている。
【００３３】
次に、以上のように構成される情報処理システム１において行われる処理について具体例とともに説明する。
【００３４】
図４は新設区間４０の系統構成の一例である。同図に示すように、この新設区間４０は、上流側（変電所側）に設けられる第１開閉器４１と、下流側に設けられる第２開閉器４２とによって区画されている。同図に示すように、この新設区間４０には、１３本の電柱４３［１０］〜［２２］を含んで構成される第１配電線４４と、電柱４３［１２］において第１配電線４４から分岐し、６本の電柱４３［１］〜［６］を含んで構成される第２配電線４５とが含まれる。
【００３５】
同図に示すように、新設区間４０には、既設変圧器として、電灯用変圧器及び電灯用／動力用共用変圧器（以下、共用変圧器と称する。）が接続している。より詳細には、第１配電線４４の電柱４３［１０］には共用変圧器４６１（電灯用変圧器容量＝３０ＫＶＡ，動力用変圧器容量＝１０ＫＶＡ）が、電柱４３［１３］には電灯用変圧器４６２（２０ＫＶＡ）が、電柱４３［１５］には動力用変圧器４６３（電灯用変圧器容量＝２０ＫＶＡ，動力用変圧器容量＝５ＫＶＡ）が、電柱４３［１８］には共用変圧器４６４（電灯用変圧器容量＝１０ＫＶＡ，動力用変圧器容量＝１０ＫＶＡ）が、電柱４３［２０］には電灯用変圧器４６５（電灯用変圧器容量＝２０ＫＶＡ）が接続している。また第２配電線４５の電柱４３［６］には、既設変圧器として電灯用変圧器４６６（２０ＫＶＡ）が接続している。
【００３６】
以下では、以上に説明した系統構成からなる新設区間４０の第２配電線４５の４５［３］に、共用変圧器４６７（電灯用変圧器容量＝３０ＫＶＡ，動力用変圧器容量＝１０ＫＶＡ）を接続する場合について説明する。
【００３７】
図５は、新設変圧器（共用変圧器４６７）の新設区間４０への接続に際し、電圧不平衡解消支援装置１０によって行われる処理を説明するフローチャートである。以下、同図とともに電圧不平衡解消支援装置１０によって行われる処理（構成決定支援処理Ｓ５００）について説明する。
【００３８】
まず入力情報受付部１１が、ユーザから入力情報を受け付けてメモリ５２や外部記憶装置５３に記憶する（Ｓ５１１）。図４に示す例では、新設区間４０を特定する情報（例えば第１開閉器４１の識別子と第２開閉器４２の識別子）、先に述べたところの、接続相の振替に利用可能な予算、接続相の振替に要する費用、配電線の相振替に利用可能な予算、配電線の相振替に要する費用等を、入力情報として受け付ける。
【００３９】
次に系統情報取得部１２が、通信ネットワーク５を介して配電系統監視制御装置６に系統情報の取得要求を送信し、この取得要求に応じて配電系統監視制御装置６から送られてくる系統情報を受信する。そして系統情報取得部１２は、受信した系統情報を、メモリ５２や外部記憶装置５３に記憶する（Ｓ５１２）。
【００４０】
図４に示す例では、系統情報取得部１２は、Ｓ５１１で受け付けた新設区間４０を特定する情報を検索条件として配電系統監視制御装置６に送信し、系統情報として、図６に示す情報（以下、設備情報テーブル６００と称する。）を配電系統監視制御装置６から取得する。
【００４１】
同図に示すように、設備情報テーブル６００は、電柱の識別子が設定される電柱番号６１１、新設区間４０を特定する情報が設定される開閉器区間６１２、その新設区間４０に接続している既設変圧器の種類（電灯用変圧器、共用変圧器）を示す情報が設定されるＴｒ種別６１３（Ｔｒは変圧器（トランス）の略字である）、既設変圧器の容量（共用変圧器の場合は電灯用変圧器の容量のみ（共用変圧器のうち動力用変圧器については三相接続なので不平衡の調整に関係なし））が設定される設備容量６１４、及びその既設変圧器が接続している相が設定される接続相６１５、の各項目を含む複数のレコードで構成されている。
【００４２】
次に、類型決定処理部１３の接続相仮決定処理部１３１が、入力情報受付部１１が受け付けた入力情報及び系統情報取得部１２が取得した系統情報を用いて新設変圧器（共用変圧器４６７）の接続相を仮決定する処理（接続相仮決定処理Ｓ５１３）を行う。
【００４３】
まず接続相仮決定処理部１３１は、新設区間における各相の合計容量（新設区間において接続している既設変圧器の各相の容量の合計）を求め、合計容量が最小の相に新設変圧器を接続した第１類型を生成し、この第１類型における各相の合計容量の差の最大値である第１合計容量差最大値Ｓを求める。
【００４４】
図７は接続相仮決定処理Ｓ５１３の詳細を説明するフローチャートである。接続相仮決定処理部１３１は、まず各相の合計容量を求める（Ｓ５１３１）。設備情報テーブル６００が図６に示した内容である場合には、図８に示すように、「赤白」相の合計容量は３０ＫＶＡ、「白青」相の合計容量は５０ＫＶＡ、「青赤」相の合計容量は４０ＫＶＡとなる。この場合、接続相仮決定処理部１３１は、合計容量が最小の「赤白」相に新設変圧器を接続した構成を第１類型として生成し（Ｓ５１３２）、この第１類型における各相の合計容量の差の最大値である第１合計容量差最大値Ｓ（Ｓ＝６０−４０＝２０）を求める（Ｓ５１３３）。また接続相仮決定処理部１３１は、生成した内容を設備情報テーブル６００に反映する。
【００４５】
図９にこの反映後の設備情報テーブル６００を示す。同図において、電柱番号［３］のレコードが新設変圧器のレコードである。また図１０に、図９に対応する各相の合計容量を示す。
【００４６】
図５に戻って、次に類型決定処理部１３の接続相振替処理部１３２は、第１類型を基本とし、新設区間内において既設変圧器及び新設変圧器の夫々について接続相振替を行った第２類型を生成し、生成した第２類型の夫々について各相の合計容量の差の最大値を求め、そのうちの最小値である第２合計容量差最大値を求める（接続相振替処理Ｓ５１４）。尚、接続相振替処理部１３２は、接続相の振替に利用可能な予算の範囲内で上記第２類型を生成する。
【００４７】
図１１に接続相振替処理Ｓ５１４の詳細を示している。まず接続相振替処理部１３２は、相振替に利用可能な工費を超えないような、最大の相振替数ａを求める。また接続相振替処理部１３２は、新設区間４０において変圧器（既設変圧器＋新設変圧器）が接続している電柱の総数を変数ｍに設定する（Ｓ５１４１）。
【００４８】
接続相振替処理部１３２は、各変圧器(ｉ=１〜ｍ）について接続相振替（２パターン）を行い、夫々の合計容量差最大値Ｓ１ｐｉ, Ｓ２ｐｉ(ｉ=１〜ｍ）求める。次に接続相振替処理部１３２は、各変圧器（ｉ＝１〜ｍ）まで合計容量差最大値が最小となるｉを求める。続いて接続相振替処理部１３２は、以上の処理を、振替数ｊを１〜ａまで変化させた各組み合わせ（総数＝ｍＣｊ）回数実行し、その中で最大合計容量差が最小となる類型を求める。そして接続相振替処理部１３２は、求めた類型における最大合計容量差を第２合計容量差最大値ＳＪとする（Ｓ５１４２）。
【００４９】
図５に戻って、次に類型決定処理部１３の配電線相振替処理部１３３は、第１類型（又は第２類型）を基本とし、新設区間において配電線の相振替を行った第３類型を生成し、生成した第３類型の夫々について各相の合計容量の差の最大値を求めるとともに、そのうちの最小値である第３合計容量差最大値を求める（配電線相振替処理Ｓ５１５）。尚、配電線相振替処理部１３３は、配電線の相振替に利用可能な予算の範囲内で上記第２類型を生成する。
【００５０】
図１２に配電線相振替処理Ｓ５１５の詳細を示している。同図は配電線相振替を配電線の一箇所でのみ行い、新設区間４０において変圧器（既設変圧器及び新設変圧器）が接続している電柱の総数を変数ｍとしたときｍ−１箇所（隣接する変圧器の間の箇所）について配電線相振替を行った場合を示している。尚、図１３に示すように、配電線相振替の方法としては、配電線の一箇所について２つの方法が考えられる。
【００５１】
まず配電線相振替処理部１３３は、各振替箇所について、振替箇所以降の各変圧器の接続相を、上記２つの振替方法に従って変更した全ての類型（第３類型）について合計容量差最大値を求める。次に配電線相振替処理部１３３は、求めた合計容量差最大値の中で最小の値である第３合計容量差最大値ＳＫを求める（Ｓ５１５１）。図１４に配電線相振替処理Ｓ５１５に際して配電線相振替処理部１３３によって生成されるワークテーブル１４００の一例を示す。
【００５２】
図５に戻って、類型決定処理部１３は、第１合計容量差最大値Ｓ、第２合計容量差最大値ＳＪ、及び第３合計容量差最大値ＳＫのうちの最小値をとる類型を特定し、特定した類型を示す情報を出力装置５５に出力する（類型決定処理Ｓ５１６）。
【００５３】
以上に説明したように、本実施形態の電圧不平衡解消支援装置１０によれば、既設変圧器の各相の合計容量が最小の相に新設変圧器を接続した類型（第一類型）、既設変圧器又は新設変圧器の夫々について接続相の振替を行った類型（第二類型）、配電線の相振替を行った類型（第三類型）のうち合計容量差最大値が最小となる類型を特定するので、三相配電線の電圧不平衡を確実に解消することができる。
【００５４】
また電圧不平衡解消支援装置１０を用いることで、電力会社等における電圧管理業務が大幅に軽減される。また高価な電圧補償機器を設置することなく、三相配電線の電圧不平衡を確実に解消することができる。
【００５５】
また共用変圧器には夜間温水器等の負荷が接続していることが多く、そのような負荷は三相配電線の電圧不平衡を誘発する要因となりやすいが、本実施形態の電圧不平衡解消支援装置１０は、共用変圧器の単相接続分も考慮して最適な類型を決定するので、三相配電線の電圧不平衡を確実かつ有効に解消することができる。
【００５６】
また電圧不平衡解消支援装置１０は、接続相の振替に利用可能な予算の範囲内で接続相の振替を行った第２類型を生成するので、コスト面の制約を考慮した現実的な範囲で電圧不平衡を解消するための最適な方法を求めることができる。
【００５７】
また電圧不平衡解消支援装置１０は、配電線の相振替に利用可能な予算の範囲内で配電線の相振替を行った第３類型を生成するので、コスト面の制約を考慮した現実的な範囲で電圧不平衡を解消するための最適な方法を求めることができる。
【００５８】
以上に説明した実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。
【符号の説明】
【００５９】
１ 情報処理システム
５ 通信ネットワーク
６ 配電系統監視制御装置
６０ 系統情報データベース
１０ 電圧不平衡解消支援装置
１１ 入力情報受付部
１２ 系統情報取得部
１３ 類型決定処理部
１３１ 接続相仮決定処理部
１３２ 接続相振替処理部
１３３ 配電線相振替処理部
４１ 第１開閉器
４２ 第２開閉器
４３ 電柱
４４ 第１配電線
４５ 第２配電線
４６１〜４６６ 変圧器（既設）
４６７ 変圧器（新設）
Ｓ５１３ 接続相仮決定処理
Ｓ５１４ 接続相振替処理
Ｓ５１５ 配電線相振替処理
Ｓ５１６ 類型決定処理
６００ 設備情報テーブル
１４００ ワークテーブル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
三相配電線の電圧不平衡の解消方法であって、
情報処理装置に、
変圧器を新設しようとする三相配電線の区間である新設区間において単相接続している既設変圧器の各相の合計容量が最小の相に新設変圧器を接続した第１類型を生成し、前記第１類型における各相の合計容量の差の最大値である第１合計容量差最大値を求めるステップと、
前記新設区間において、前記既設変圧器又は前記新設変圧器の夫々について接続相の振替を行った第２類型を生成し、生成した前記第２類型の夫々について各相の合計容量の差の最大値を求め、そのうちの最小値である第２合計容量差最大値を求めるステップと、
前記新設区間において、配電線の相振替を行った第３類型を生成し、生成した前記第３類型の夫々について各相の合計容量の差の最大値を求めるととともに、そのうちの最小値である第３合計容量差最大値を求めるステップと、
前記第１合計容量差最大値、前記第２合計容量差最大値、及び前記第３合計容量差最大値のうちの最小値をとる前記類型を特定し、特定した前記類型を示す情報を出力するステップとを実行させることを特徴とする三相配電線の電圧不平衡の解消方法。
【請求項２】
請求項１に記載の三相配電線の電圧不平衡の解消方法であって、
前記既設変圧器又は前記新設変圧器の少なくともいずれかに共用変圧器が含まれている
ことを特徴とする三相配電線の電圧不平衡の解消方法。
【請求項３】
請求項１に記載の三相配電線の電圧不平衡の解消方法であって、
前記情報処理装置に、さらに
前記接続相の振替に利用可能な予算と前記接続相の振替に要する費用とを記憶するステップと、
前記予算の範囲内で前記類型を生成するステップと
を実行させることを特徴とする三相配電線の電圧不平衡の解消方法。
【請求項４】
請求項１に記載の三相配電線の電圧不平衡の解消方法であって、
前記情報処理装置に、さらに
前記配電線の相振替に利用可能な予算と前記配電線の相振替に要する費用とを記憶するステップと、
前記予算の範囲内で前記類型を生成するステップと
を実行させることを特徴とする三相配電線の電圧不平衡の解消方法。
【請求項５】
請求項１に記載の情報処理装置であって、
前記類型決定処理部が出力する前記類型を示す情報には、
前記既設変圧器及び前記新設変圧器の夫々が接続する相を示す情報、配電線の前記相振替を行う箇所を示す情報のうちの少なくともいずれかが含まれている
ことを特徴とする情報処理装置。
【請求項６】
三相配電線の電圧不平衡の解消方法に用いる情報処理装置であって、
変圧器を新設しようとする三相配電線の区間である新設区間において単相接続している既設変圧器の各相の合計容量が最小の相に新設変圧器を接続した第１類型を生成し、前記第１類型における各相の合計容量の差の最大値である第１合計容量差最大値を求める接続相仮決定処理部と、
前記新設区間において、前記既設変圧器又は前記新設変圧器の夫々について接続相の振替を行った第２類型を生成し、生成した前記第２類型の夫々について各相の合計容量の差の最大値を求め、そのうちの最小値である第２合計容量差最大値を求める接続相振替処理部と、
前記新設区間において、配電線の相振替を行った第３類型を生成し、生成した前記第３類型の夫々について各相の合計容量の差の最大値を求めるととともに、そのうちの最小値である第３合計容量差最大値を求める配電線相振替処理部と、
前記第１合計容量差最大値、前記第２合計容量差最大値、及び前記第３合計容量差最大値のうちの最小値をとる前記類型を特定し、特定した前記類型を示す情報を出力する類型決定処理部と
を備えることを特徴とする情報処理装置。
【請求項１】
三相配電線の電圧不平衡の解消方法であって、
情報処理装置に、
変圧器を新設しようとする三相配電線の区間である新設区間において単相接続している既設変圧器の各相の合計容量が最小の相に新設変圧器を接続した第１類型を生成し、前記第１類型における各相の合計容量の差の最大値である第１合計容量差最大値を求めるステップと、
前記新設区間において、前記既設変圧器又は前記新設変圧器の夫々について接続相の振替を行った第２類型を生成し、生成した前記第２類型の夫々について各相の合計容量の差の最大値を求め、そのうちの最小値である第２合計容量差最大値を求めるステップと、
前記新設区間において、配電線の相振替を行った第３類型を生成し、生成した前記第３類型の夫々について各相の合計容量の差の最大値を求めるととともに、そのうちの最小値である第３合計容量差最大値を求めるステップと、
前記第１合計容量差最大値、前記第２合計容量差最大値、及び前記第３合計容量差最大値のうちの最小値をとる前記類型を特定し、特定した前記類型を示す情報を出力するステップとを実行させることを特徴とする三相配電線の電圧不平衡の解消方法。
【請求項２】
請求項１に記載の三相配電線の電圧不平衡の解消方法であって、
前記既設変圧器又は前記新設変圧器の少なくともいずれかに共用変圧器が含まれている
ことを特徴とする三相配電線の電圧不平衡の解消方法。
【請求項３】
請求項１に記載の三相配電線の電圧不平衡の解消方法であって、
前記情報処理装置に、さらに
前記接続相の振替に利用可能な予算と前記接続相の振替に要する費用とを記憶するステップと、
前記予算の範囲内で前記類型を生成するステップと
を実行させることを特徴とする三相配電線の電圧不平衡の解消方法。
【請求項４】
請求項１に記載の三相配電線の電圧不平衡の解消方法であって、
前記情報処理装置に、さらに
前記配電線の相振替に利用可能な予算と前記配電線の相振替に要する費用とを記憶するステップと、
前記予算の範囲内で前記類型を生成するステップと
を実行させることを特徴とする三相配電線の電圧不平衡の解消方法。
【請求項５】
請求項１に記載の情報処理装置であって、
前記類型決定処理部が出力する前記類型を示す情報には、
前記既設変圧器及び前記新設変圧器の夫々が接続する相を示す情報、配電線の前記相振替を行う箇所を示す情報のうちの少なくともいずれかが含まれている
ことを特徴とする情報処理装置。
【請求項６】
三相配電線の電圧不平衡の解消方法に用いる情報処理装置であって、
変圧器を新設しようとする三相配電線の区間である新設区間において単相接続している既設変圧器の各相の合計容量が最小の相に新設変圧器を接続した第１類型を生成し、前記第１類型における各相の合計容量の差の最大値である第１合計容量差最大値を求める接続相仮決定処理部と、
前記新設区間において、前記既設変圧器又は前記新設変圧器の夫々について接続相の振替を行った第２類型を生成し、生成した前記第２類型の夫々について各相の合計容量の差の最大値を求め、そのうちの最小値である第２合計容量差最大値を求める接続相振替処理部と、
前記新設区間において、配電線の相振替を行った第３類型を生成し、生成した前記第３類型の夫々について各相の合計容量の差の最大値を求めるととともに、そのうちの最小値である第３合計容量差最大値を求める配電線相振替処理部と、
前記第１合計容量差最大値、前記第２合計容量差最大値、及び前記第３合計容量差最大値のうちの最小値をとる前記類型を特定し、特定した前記類型を示す情報を出力する類型決定処理部と
を備えることを特徴とする情報処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−１０１５６４（Ｐ２０１１−１０１５６４Ａ）
【公開日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２５６４８８（Ｐ２００９−２５６４８８）
【出願日】平成２１年１１月９日（２００９．１１．９）
【出願人】（０００２１１３０７）中国電力株式会社 (6,505)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月９日（２００９．１１．９）
【出願人】（０００２１１３０７）中国電力株式会社 (6,505)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]