JPS63206119A - 配電系統の操作装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は配電系統にある配電線の作業停電及び復電に伴
なう電力融通に必要な開閉器の切替え操作を行なう配電
系統の操作装置に関するものである。

（従来の技術） 従来技術を第３図、第４図、第５図を用いての説明する
。

第３図において、ＳＳは配電変電所であり、通常、変圧
器ＴＲを備え、母線ＢＵＳからフィーダしゃ断器ＣＢを
介して配電線Ｆを導出している。この配電線Ｆは複数の
区分開閉器針により、夫々配電区間に１　、Ｋ２　、Ｋ
３・・・に区分されると共に、他の配電線にも連系され
るように構成されている。

一方、ＣＴはフィーダ電流（配電線導出部の電流）を検
出するための変流器、ＣＭはフィーダ電流測定器である
。これら電流測定器の出力信号及びフィーダしゃ断器Ｃ
Ｂや区分開閉器Ｓ−等のオン・オフ状態信号は、信号伝
送装置を構成する遠方監視制御装置（以下、テレコンと
称す）の子局ＴＣ，、ｙｃ２、Ｔｅ３・・・及びテレコ
ン親局ＴＣｏを介して制御所内の監視盤にＢ及び配電系
統の操作装置（以下操作装置と称す）　ｃｐｕに入力さ
れる。監視盤にＢは、配電系統の現在時点の開閉器状態
、フィーダ電流等を表示し、操作装置ＣＰＵは、そのメ
モリ部に前記信号伝送装置から得られるオンライン情報
を記憶する他、各配電区間、例えばに１、Ｋ２、Ｋ３・
・・毎に予定された区間負荷電流値を記憶している。

一方、操作卓ＯＰは操作装置ＣＰｕに対して、特定開閉
器の操作指令や作業停電操作指令等を指示するマンマシ
ンインターフェイス装置である。

ここでＩｌｌ器Ｓｋには、配電線事故時の事故区分の検
出を容易にするために、無電圧開放形の自動開閉器が用
いられており、又、開閉器毎に時限順送装置を設けて時
限順送装置の機能により、停電復電時の復旧操作を行な
っている。時限順送装置の機能とは、電源側に電圧が有
り、負荷側が停電している条件で一定時間（Ｘ時間）後
に開閉器を「入」制御し、その後更に一定時間（ＹＦＲ
間）以内に停電すればロックする。そして、再び電源側
に電圧有、負荷側停電の条件が成立しても再度、開閉器
の「入」制御をしないようになっているものである。

上記した時限順送装置による復旧操作に加えて、操作装
ｍ　ｃｐｕからはテレコン親局ＴＣ，経由で各テレコン
子局ＴＣ２、Ｔｅ３を順次選択制御する遠方制御２ｇ機
能により、停電復電時の復旧操作が可能であり、一般に
は時限順送機能と遠方制御機能を併用することにより、
配電系統運用システム全体の信頼性を向上させている。

次に、第４図、第５図を用いて配電線事故発生時の負荷
側健全区間に対する融通操作手順、或いは作業停電実施
時の作業停電区間より負荷側に存在する区間に対する融
通操作手順（事前切替手順）を求めるための融通計算に
ついて説明する。

ここで融通計算とは、与えられた制約条件で、ある一つ
以上の停電区間と配電系統の状態（区分開閉器と区間の
繋りを示す情報、即ち、配電区間の両端に接続されてい
る区分開閉器のどちらが始端でどちらが終端であるかと
いう情報や、開閉器の開閉状態信号、更には変圧器や配
電線の電流、各配電区間の負荷電流）を基にして、健全
な配電線から当該融通送電の対象となっている停電区間
群に対し、融通送電するために、目的関数に合致したＲ
適な開閉器操作手順（最適解）を求める計算を言う。

なお、前記目的関数とは、例えば供給支障を最小化する
ことや、融通送１！後の各配電線の予備力が平均化する
こと等をいう。

これを、配電系統図を参照しながら説明する。

第４図は健全時の状態を示し、Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３が後に
停電区間群となる注目すべき配電区間群である。ＳＳ、
　、　ＳＳ２、ＳＳ３・・・ＳＳｘは配電変電所であり
、フィーダ１，９断１ｃＢ１　、Ｃ８２、Ｃ６０−ＣＢ
ｘを介して配電線Ｆ１、Ｆ２、Ｆｌ・・・Ｆｘを導出し
ている。注目すべき配電区間群に１、Ｋ２、Ｋ３は全て
配電線Ｆｘから送電されており、これら配電区間群に隣
接する配電線Ｆ１、Ｆ２、Ｆｌの予備力は夫々Ｆ１：　
５０［Ａ］、Ｆ２　　：　６０［Ａ］、Ｆｌ　　：　１
０［Ａ１であると仮定する。

なお、図中間ｍ器のシンボルを黒丸で示したものはオン
状態、白丸で示したものはオフ状態を示す。

この第４図の状態において、配電線Ｆｘの配電区間Ｋｘ
を作業のために停電するとして、ＳＷＸ　。

ＣＢｘをオフした場合、第５図に示すように配電区間に
１〜に３まで停電となってしまう。この作業停電以外の
停電区間群（以下、停電区間と称する）Ｋ１−に３の区
間負荷の大きさくＫ１：３０［Ａ］、に２　　：　２０
［Ａ１．に３　　：　１０［Ａ］　）　、これら配電区
間群に隣接する配電線の予備力（Ｆｌ：５０［Ａ］、Ｆ
２　　：６０［Ａ］、Ｆｌ　　：　１０［Ａ］　）　、
開閉器５Ｉ４１〜Ｓ賀２　、Ｓｌ’１４〜ＳＷ６の状態
信号を基に融通計算を行なう。

以下、この融通計算について表を用いて説明する。

先ず、停電区間に１〜に３への融通計算を開始するに当
り、停電区間群に１〜に３に直接接続され得る開閉器針
１〜Ｓ１６を仮想的に全てオフ状態にしておく。

次に、停電区間群に１〜に３を区間負荷の小さい順に並
べる（表１）。

そして、配電線Ｆ１〜Ｆ３が実際の配電区間相互の接続
状態を無視して区間負荷の大きさのみを判断要素として
停電区間群に１〜に３に送電したと仮定した場合、夫々
の配電線Ｆ１〜Ｆ３が幾つの区間数まで送電できるかに
ついて判断する。この判断結果を表２に示す。

そして、与えられた停電区間数をα（この場合α＝３）
とし、式α≧ａ１　　＋ａ２　＋ａ３　＝Σａｉを用い
て、各配電線の送電区間数ａｉの組合わせを求め、これ
を表３とする。

但し、０≦ａ１≦ａ１１ａＸ Ｏ≦ａ２≦ａ２１１ａｘ Ｏ≦ａ３≦ａ３１１ａＸ 以下余白 表３ 表３から８１　、ａ、、　、ａ３夫々の組合わせのケー
スについて、系統の繋り上の制約条件及び融通すべき区
間の負荷合計が、融通側配電線Ｆ、〜Ｆ３の予備力を越
えない範囲で融通区間を決定する。

この決定された融通区間の組合わせをパターン化して示
す（表４）。

以下余白 なお、表４のうち、パターン■、◎、Ｏ及びＯの如く、
一つの区間に１〜に３が同時に２つの配電線から融通送
電される場合は実用前ではないので、＊印を付けて以後
の計算にはこれを除外する。

次に、各パターンが目的関数（例えば供給支障の最小化
、融通後の各配電線の予備力の均平型ＫＰの最小化）に
合致するか否かの評価を行なう。

評価のための指標は表５に示す通りである。

なお、前記均平型Ｋｐは次の式から求める。

ここで、ＦｉｙＢは配電線ｉの融通送電後の予備力、Ｎ
は融通配電線数である。ＫＰは１で完全に平均化する。

表５ この表５かられかるように、２つの目的関数のうち供給
支障最小を第１優先の目的関数とし、均平型Ｋｐを第２
位の目的関数とした時、パターンＯが最適解となる。

以上の結果として、融通操作手順後の予備力は夫々Ｆ１
：２０［Ａ１．Ｆｚ　　：３０［＾１．Ｆ３　　：ＩＱ
［Ａ１となる。

なお、第５図の例は極めて単純な配電系統でありながら
、上述の如く評価すべきパターン数が１１もある。実系
統で最適解を求めようとした場合、複雑な配電系統のた
め、数十刃〜数百万のパターンを評価する必要があり、
この評価をオペレータが行なうことは不可能であり、又
、上記数十刃〜数百万のパターンを全てメモリに記憶さ
せることは、メモリ容量が増大化するので実用的でなく
、現実にはパターンを生成する都度、前回求めた解と比
較し、小さい方の均平型のパターンを残すようにしてい
る。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、従来の操作装置ＣＰＵが作業停１時の事
前切替操作手順を前記融通計算を使用して求めた場合に
、求めた融通手順では以下の問題がある。

融通手順をテレコンを使用して実施している最中に、例
えばテレコン故障が発生し、遠方制御橢能が機能しなく
なるか、又は操作装置ＣＰｕが停止した場合、時限順送
機能が機能してしまい、ループ状態が生じたり過負荷状
態になってしまう等配電系統運用に支障をきたすことと
なる。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであ
り、万が一融通手順を実施中にテレコン故障の発生や、
操作装置ＣＰｕが停止した場合であっても、時限順送機
能が機能しないような操作手順を自動的に計算して操作
するようにした配電系統の操作装置を提供することを目
的としている。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 第１図によって説明すると、本発明は作業区間が設定さ
れることにより、負荷側区間の融通操作手順を求める融
通演算手段１１と、この融通操作手順を基にして融通後
の仮系統状態を作成し、かつ実操作用の融通操作手順を
作成する操作手順再演算手段１２と、この融通操作手順
を実行させるために制御信号を出力する操作手順実行手
段１３とから構成した。

（作用） 先ず、操作卓ＯＰにて作業停電区間を設定する。

これを受けた融通演算手段１１は、作業停電区間より負
荷側の区間を融通対象として融通計算を実行し、融通手
順を求める。この融通手順に基づいて操作手順再演算手
段１２は、融通後の仮系統を作成し、かつ、融通ルート
単位にグループ分けし、又、グループ分けした融通ルー
ト毎に操作手順を作成すると共に、時限順送機能防止用
のロック手順を追加し、更に前記操作手順を逆送送電と
なるように並び替えて出力する。

（実施例） 以下、図面を参照して実施例を説明する。

第１図は本発明による配電系統の操作装置ＣＰｕの一実
施例の機能ブロック構成図である。

第１図において、配電系統の操作装＠ｃｐｕは、操作卓
ＯＰによって作業停電区間を設定された時、オンライン
情報及び予め記憶されている情報を基に電力融通のため
の計算を行なう融通演算手段１１と、操作手順再演算手
段１２と、この操作手順再演算手段１２にて作成した操
作手順を実行させるべく制御信号を前記テレコン親局Ｔ
Ｃ，へ送出する操作手順実行手段１３とから構成してい
る。

なお、この融通演算手段１１による融通計算の結果に基
づいて、融通後の仮系統を作成すると共に、仮系統に基
づいて融通ルート単位にグループ分けし、そのグループ
分けした融通ルート毎に手順を作成して、その手順に時
限順送機能防止用のロック手順を追加し、かつ、この手
順を逆送送電となるように並び替える。

以上のように構成した配電系統の操作装置の作用につい
て、以下に説明する。

操作卓ＯＰより作業停電区間を設定することにより、操
作装置ＣＰｕは従来技術と同様に、融通演算手段１１に
て作業停電区間より負荷側の区間を融通対象として融通
計算を実行し、融通手順を求める。

操作装置ＣＰＵは、前記融通演算手段１１により求めた
融通手順を基にして融通手順実行後の仮系統を作成し、
この仮系統において融通ルート毎にグループ分けする。

但し、グループ分けした結果、融通される区間同士が標
準系統の時属する配電線が異なる場合は、更にグループ
分けする。

ここで標準系統とは、通常の配電系統の運用形態であり
、系統切戻し作業（事故復旧後又は作業停電終了後の作
業）時の目的系統である。

融通ルート毎にグループ分けした例を第２図を用いて説
明する。

第２図は融通操作を実行したと仮定した仮系統図であり
、融通操作を実行する前の系統状態は、配電線Ｆ２から
電力を供給している区間Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５
、Ｃ６と、配電線Ｆ３から電力供給している区間Ｃ７、
Ｃ８、Ｃ９、Ｃ１０、Ｃ１１とが停電状態である。

即ち、開１１ｉｌｓＷ１　、Ｓｎ２　、Ｓｎ２　、ＳＷ
ａ　、！Ｊｓ、Ｓｎ６．５１４７．５１４Ｂ　、Ｓｌ４
ｇ　、５ＩＩ１１０　、５Ｗ１１　、ＳＪ２　、舖り、
Ｓ−μ及び配電線Ｆｚ　、Ｆ３のＣＢの状態はオフ状態
である。

ここで、被融通区間はＣ１〜Ｃ１１であり、連系開閉器
Ｓ−徊、５Ｗ１１　、Ｓ讐１２．５Ｗ１３．５Ｗ１４に
より融通されている。配Ｎ線Ｆ１からは、開閉器ＳＷ、
のルートで区間Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ１、Ｃ２を、更に
開閉器５１４１２のルートではＣ７、Ｃ８を融通し、開
閉型針１１のルートでは区間ＣＧを融通している。

ここで、区間Ｃ１〜Ｃ５、Ｃ７、Ｃ８は標準系統の時属
す配電線が、配電線Ｆ２と配電線Ｆ４とで異なるために
再度グループ分けする。全融通ルートについてグループ
分けすると、表６が得られる。

このグループ分けした融通ルートグループ単位に、以下
のようにして手順を作成する。先ず、融通点となる開閉
器の「入」制御手順を初めに作成する。これは送電側区
間と被融通区間（連系点区間）を繋ぐ開閉器の「入」制
御手順を作成することである。

次に、融通点以外の開閉器の「入」制御手順は連系点区
間から、標準系統の時負荷側に属する被融通区間を融通
する開閉器の「入」制御手順を作成し、この後、連系点
区間から標準系統の時、電源側に風する区間を融通する
開ｍ器の「入」制御手順を作成するようにする。

前記融通ルートグループ１の手順は、表７の如更に時限
順送機能を考慮して時限順送機能による自動投入を防ぐ
ことを目的とし、開閉器のロック手順を追加する。これ
は標準系統の時、自動開閉器を挟んで被融通区間同士が
別々の融通ルートグループに分割された場合に行なうも
のであり、これにより電源側区間が充電されても時限順
送機能により、自動投入されることがないために、ルー
プ状態となることはない。この開閉器ロック手順追加の
必要な融通ルートグループは、グループ２、グループ４
、グループ５であり、このグループ毎の手順を表８−１
、表８−２、表８−３に示す。

表８−１ １【」Ｌ二重− 以上融通ルートグループ単位に作成した手順を標準系統
の時、下位に属するグループ類に並び替えを行なう。こ
の並び替えにより融通ルートグループ単位の手順作成時
に追加した開閉器ロック手順が、標準系統の時上位に属
する区間への充電手順より先行することとなり、時限順
送機能によるｌｉ′１ｌｌＷｌ器の自動投入を確実に防
ぐことが可能である。

このようにして得られる融通操作手順を表９に示す。

表９ ＊注＊通常の区分開閉器では、切（オフ）状態の開閉器
に対し、切操作を行なうと、時限順送機能がロックされ
る。

ここで、操作装置ＣＰｕは、前記融通操作手順表９を融
通操作手順再演算手段１２により求め、この融通操作手
順に従い、伝送装置を介して順次開閉器に制御信号を送
出する。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、時限順送機能を考
慮した融通操作手順を自動的に計算し、操作することが
出来るため、融通操作手順を実行途中に万が−の遠方制
御機能の不良に際しても、信頼性及び安定性の高い配電
系統の操作装置を提供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による配電系統の操作装置の一実施例の
構成図、第２図は同実施例における配電系統の操作装置
ＣＰＵの詳細を示す機能ブロック図、第３図は従来装置
の機能ブロック構成図、第４図は従来装置の動作状態を
示す図、第５図は配電系統において、停電時の構成図で
ある。 １・・・配電系統の操作装置　１１・・・融通演算手段
１２・・・操作手順再演算手段 １３・・・操作手順実行手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 配電系統のフィーダしや断器の開閉状態信号と、配電線
   を複数区間に区分し、かつ、配電線相互を連系する区分
   開閉器の開閉状態信号と、各配電線の負荷電流信号と、
   予め設定されているか或いは遠方監視制御装置を用いて
   オンラインで取込んだ区間負荷電流信号及び配電区間相
   互がどのように接続されているかを示す繋り情報とを用
   いて配電系統の運用を行なう配電系統の操作装置におい
   て、作業区間が設定されることにより負荷側区間の融通
   操作手順を求める融通演算手段と、この融通操作手順を
   基にして融通後の仮系統状態を作成し、かつ実操作用の
   融通操作手順を作成する操作手順再演算手段と、この融
   通操作手順を実行させるために制御信号を出力する操作
   手順実行手段とからなることを特徴とする配電系統の操
   作装置。