JPS63245237A - 電力系統の操作装置 - 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） 本発明は電力系統の操作装置に係り、特に被融通区間に
対し他の健全な配電線から融通送電を行なう場合に、制
約条件を満たす最適な配電系統の形態を計算し、計算結
果に基づいて操作する電力系統の操作装置に関する。

（従来の技術） 第８図において、８８ｉは配電変電所であり、通常変圧
器を介して母−からフィーダ（配電線）しゃ断器ＣＢｉ
ｔ−介して配電線Ｐｉを導出している。この配電線Ｐｉ
は、複数の区分開閉器８Ｗｉによりそれぞれ配電区間Ｋ
ｒ、　Ｋｚ、　Ｋｓ・・・、ＫＸに区分されると共に、
他の配電線にも連けいされるように構成されている。−
万、各フィーダにはフィーダ電流（配電線導出部の電流
）ｆ：検出するために変流器とフィーダ電流測定器が設
けられ、これら電流測定器の出力信号およびフィーダし
ゃ断器ＣＢや区分開閉器ＳＷ等の開閉器の開閉状態信号
などのオンライン情報は１信号伝送装置を構成するテレ
コン子局およびテンコン親局ＴＣｏを介して制御所内の
操作装置の監視盤ＫＢおよび融通送電操作器（、’ＯＮ
Ｔに入力される。監視盤ＫＢ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、融通送電操作器
（電子計算機等のデジタル演算装置で構成されている）
ＣＯＮＴ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Ｍ
ｔ、（ｌｔを記憶している。なお、区間負荷電流は信号
伝送袋ａｔ介してオンライン情報として取り込むことも
可能である。

融通送電操作器Ｃ０ＮＴは、配電系統に事故が発生し九
場合、過負荷を検出した場せ、更にオペレータの指示に
基づく作業停電を行なう場合に、予め記憶されている情
報とオンライン情報とから、融通送電のための計算（以
下、融通計算と称する）を行ない、その計算結果を信号
伝送装置を介して開閉器へ制御信号として送出する。

この融通計算とは、４与えられた制約条件で、ある１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
つながりを示す情報、すなわちある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
た最適な開閉器操作手順（最適解）を求める計算をいう
。なお、この目的関数とは例えば供給支障を最小化する
ことや、融通送電後の各配電線の予備力が平均化するこ
と等をいつ。

ここで、従来の融通送電操作器Ｃ０ＮＴの機能（融通計
算）について第８図乃至第１０図の配電系統図を参照し
ながら説明する。Ｗ２Ｂ図は健全時の状態を示し、Ｋｌ
、ＫＩ　ＫＩが後に停電区間となる配電区間群である。

今、配電区間群に、、に、、Ｋ。

は全て配電線Ｆｘから送電されておシ、これら配電区間
群Ｋｘ、Ｋｚ、Ｋｓに隣接する配電線Ｆｌ、Ｆ２゜Ｆ３
の予備力は、それぞれＦｌ：５０（Ａ）、Ｆ２：６０（
Ａ）、Ｆ３：１０［：Ａ）であると仮定する。なお、図
中開閉器のシンボルを黒丸で示したものは閉状態。

白丸で示し次ものは開状態を示す。

さてこの＠８図の状態において、配電線ＦＸの配電区間
群ＫＸに事故が発生したとか、あるいは配電線Ｆｘが過
負荷となり、配電区間群Ｋｌ。

Ｋ２．に３に送電することができず、開閉器８　Ｗ　ｘ
を開した場合、第９図の如く配電目間Ｋｌ、に２゜ＫＩ
が全て停電する。すると、融通送電操作器Ｃ０ＮＴは、
停電区間群Ｋｌ＊　Ｋ２＋　ＫＩの区間負荷の大きさく
Ｋｌ：３０（ＡＬＫ２：２０（Ａ）、Ｋｓ：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）、Ｆ２：６ｏ（Ａ）、Ｆ３：１０（Ａ
：］　）、開閉器ＳＷ、〜ｓｗ、、ｓｗ、〜ＳＷ、の状
態信号のオンライン情報を基に融通計算を行なう。従来
の融通計算にあたっては停電区間群に隣接する配電線の
系統構成を変更せずに、現状の系統構成のまま融通送電
して予備力があるか否かの計算を行ない、予備力がある
と判断された健全な配電線から停電区間に対して融通送
電するものであった。

以下、かかる融通計算について表を用いて説明する。

まず、停電区間Ｋｌ、に２．に３への融通計算を開始す
るにあたり、停電区間群に１＋　Ｋ２ｅ　ＫＩに直接接
続され得る開閉器ＳＷ１〜ＳＷＧを仮想的に全て開状態
にしておく。つぎに、停電区間群Ｋｌ、　Ｋ２．　ＫＩ
”を区間負荷の小さい頭に並べる（表１）。

表　　１ そして、配電＠Ｆｘ−Ｆｓ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Ｋｌ−に、に送電したと仮定した場合、それ
ぞれの配電線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≧３１−１−ａ　ｚ＋ａ　ｇ＝Σａｉを用い
て、各配電線の送電区間数ａｉの組み合わせを求め、こ
れを表３とする。

但し、０≦ａ１≦ａ１ｍａＸ Ｏ≦ａ２≦ａ２ｍａｘ Ｏ≦３３≦８３ｍａＸ 費　　３ 表３からａＩｓ　ａ２＋　ａ３それぞれの組み合わせの
ケースについて、系統のつながり上の制約条件および融
通すべき区間の負荷合計が、融通側配電線Ｆ１〜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み合わせをパターン化して示す（表
４）。

（以下余白） 表　　４ 尚、表４のうち、パターンの、■、■およびＯの如く、
１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解ではないので１　畳印を付けて以
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千度ＫＰの最小化）に
合致するか否かの評価を行う。

評価のための指標は：！！！、５に示す通りである。尚
、前記均平度に、は次の式から求める。

Ｋ、＝ＪΣＦｉｙ１２ ここで、Ｆｉｙ＋ｓは配電線ｉの融通送電後の予備力で
ある。

（以下余白） 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、均千度に、を第２
位の目的関数としたとき、パタ゛　−ン＠が最適解とな
る。

以上の融通計算の結果に基づいて、融通送電後の予備力
がそれぞれＦｌ：２０（Ａ）、Ｆ２：３０（Ａ）、Ｆｓ
：１０ＣＡ）となるように、開閉器ＳＷ３゜ＳＷ４およ
び開閉器ＳＷｓを閉させるように融通送電操作器Ｃ０Ｎ
Ｔは操作指令を信号伝送装置を介して開閉器へ出力する
。このときの系統構成図は第１０図に示す通り、配電区
間に１は配電線Ｆ１から、配電区間に２およびに３は配
電線Ｆ！から融通送電される。

（発明が解決しようとする問題点） 第８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１７もある。実系統で最
適解を求めようとした場合、複雑な配電系統の九め数十
万〜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る。また上記数
十万〜数百万のパターンを全てメモリに記憶させること
は、メモリ容素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Ｓ度前回求めた解と比較し小さい
方の均平変のパターンを残すようにしている。

しかしながら、融通送電形態であるパターン決定に際し
融通元となる配電線の予備力内であれば融通する区間数
に対しては制約がない。この結果融通経路によっては、
配電線路の通過電流が許容値以上に大きくなり配電線路
の電圧降下量が増大する。この九め融通対象区間に接続
される需要家に対し、良質な電力の供給ができなくなる
場合が生ずる。

需要家に対する供給電圧の低下はモータ等の回転機器に
対し悪影４１１［を及ぼすことは周知のところである。

よって、本発明の目的は配電線路の通過電流を配置！線
路の許容通過電流値以内に抑える１り約条件を加えて融
通送電操作を行う電力系統の操作器Ｒを提供することに
ある。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明の電力系統の操作装置は記憶手段、通過電流判定
手段および融通送電手段を備える。

記憶手段は配電系統を構成する全ての配電線路の許容通
過電流値および区分開閉器などのオンライン情報を記憶
する。通過電流判定手段は記憶手段からの値を用い個々
の区間における通過電流を算定しこの通過電流が区間の
許容通過電流値以下かを判定する。融通送電手段は融通
計算を行うパターン決定において、通過電流判定手段の
判定条件を加え最適の融通操作手順を決定する。

（作用） 被融通区間に対して融通送電を行う際、融通送電手段が
通過電流判定手段の判定条件を加えた融通計算を行い、
区間の通過電流が許容値以下になる最適の１通操作手順
を決定する。この手順に従い区分開閉器などを操作し融
通送電を行う。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は、本発明の電力系統の操作装置の構成例を示す
ものである。

融通送電操作器１（ＣＯＮＴ）は、送電形態のパターン
を決定する都度、各区間における通過電流を算定し所定
値以下か否かを判定する通過電流判定手段ｌＢと、この
通過電流の判定の条件を加えた融通計算の結果に基づい
た区分開閉器の操作指令をテレコン親局ＴＣｏを介して
送出する融通送電手段ＩＡとを備えている。

また、通過電流判定手段ＩＢ力１参照する各区間の許容
通過電流値を記憶するための記憶装置２内、オヘレータ
が操作するための操作卓Ｄｅｓｋとを備える。

第２図は、上述の記憶装置２内における各区間の許容通
過電流値の持ち方の一例を示すものである。図中のｋｉ
ｎは後述する第４図中に示すような配電区間Ｋｌの各径
間の許容通過電流の値である。

次に、かかる如く構成し九電力系統の操作装置の動作に
ついて説明する。

まず、通過電流判定手段ＩＢの動作フローを第３図に示
す。ステップ８Ｔ１において、融通送電手段ＩＡから指
示された配電線の送出電流をテレコン親局ＴＣｏから送
られるオンライン情報より得、これを該配電線の第１区
間の通過電流として記憶保持する。

表６は第４図に示す各配電径間の通過電流Ｉを記憶する
ワークエリアの一例である。

表　　６ ステップ８Ｔ２において、さらに指定配電線の送電する
区間と、各区間に接続する８Ｗｙ求める。

仁れも前記ワークエリアに保存する。そしてステップＳ
Ｔ３かも８Ｔ６のＤＯループにおいて、ステップＳＴ２
で求めた送電区間数分通過電流の算出と許容値以下かの
判定を繰り返す。

このステップＳＴ４およびＳＴ５を第５図のフロー図を
用いて詳しく説明する。ステップＳＴ９において、区間
Ｉの持つ分岐ＳＷの数分、以下のステップｓ’ｒｌｏ−
８Ｔ１５を操り返す。ステラ７’５ＴＩＱでは区間Ｉの
電源８ＷとステップＳＴ９のＤＯループから決まる８Ｗ
Ｊの間（ルート）に流れる電流を求める。第４図に示す
ように仮にＳＷｌと８Ｗ２間に流れる電流は、区間に３
゜区間に５．区間に６の消費電力と区間に２の消費電力
を分岐数２で除し念後、これらを加算し求めることがで
きる。実際には負荷点を考慮し精度を高めることを行う
がここでは説明の便宜上省略する。

次にステップ５Ｔ１１では区間１を構成する径間数２ｍ
とし、ステップ５Ｔ１２において区間工の通過電流ｉと
径間の通過電流とを比較する。

その結果、通過電流（［）〉径間（ＪＪ）の許容通過電
流となつ７１ｃ場合は、ステップｓ’ｒ１２〜５Ｔ１４
のＤＯループを脱出し、ステップ５Ｔ１７へ処理を移行
する。又、前記条件が？ｌｉまたされぬ場合は、ステッ
プｓ’ｒ１２〜５Ｔ１４の処理をｍ回繰り返し、その後
ステップ５Ｔ１６へ処理を移行する。

ステップ５Ｔ１６および５Ｔ１７ではそれぞれ与えられ
た区間１の通過′に、流が許容通過電流値より小か大か
をそれぞれ出力するステップである。

以上の第５図の処理が第３図ステップＳＴ４における通
過電流算定の詳細処理である。

この判定結果により、ステップ８Ｔ５は、通過電流が許
容通過電流値より小であると判定された時、ステップ８
Ｔ６へ進み、大であると判定された時、ステップ８Ｔ８
へ進む。ステップＳ　Ｔ　６は、ステップＳＴ３に対す
るＤσルーズの継続で、全送電区間に対しての実行が終
了するまではステップＳ　Ｔ　３へ戻り終了していれば
ステップＳＴ７へ進む。ステップＳ　Ｔ　７では、通過
電流が許容通過を流値内であるという結果を第１図融通
送電手段ＩＡに対し、出力する。また、ステップＳＴ８
では反対に許容通過電流値以上であるという結果を出力
する。

上述の融通送電操作器を備える成力系統の幀作装置にお
いて、系統事故が発生すると融通送電手段ＩＡがスター
トし、第６図においてオンラインに基づく開閉器の開閉
状態信号２区分開閉器と配電区間とのつながり情報、配
電線の予備力予め設定された区間負荷の大きさ等の情報
に基づいて融通計算を行なう。すなわち、融通パターン
決定のａｔステップ８Ｔｔ９においてコマンドを送出し
、配電線毎に通過′電流判定手段ＩＢに対し、当該配電
線から送電される全区間について通過電流が許容通過電
流値内か否かの判定処理を開始させる。ステップ５Ｔ２
０においてその判定完了を待ち、ステップ５Ｔ２１にお
いてそのパターンが通過電流条件ｆｃ満九すものである
か否かを判定する。

この結果通過電流条件を満たさないパターンは最適解の
候補から除外され、残りの中から通過電流条件を？４　
ＪＡするパターンが最適解として選ばれることとなる。

次に、上述した処理内容について第７図を用いて具体的
に述べる。なお、第７図は本実施例を説明するための系
ｖｒ、構成例を示すものであり、前述した第９図と同様
の系統構成例とするが、融通対象区間のみに着目し、区
間を太線（■）で示し、これら区間を構成している径間
ｋ　ｋ！””　ｋｌｌで示す。

第９図に示す配電系統において、配電区間Ｋ　１　＋　
Ｋ２　ｒ　Ｋ３を復旧させるため、前述した従来のよう
に融通計算を行なうと、予備力の均千度から、表５に示
すパターンＯが最適解となるが仮に、各径間の許容通過
電流が聚７に示す如き値であったとする。

（以１ζ余白） 表　　７ この場合でも従来なら、その通過電流の状況が認識され
ないまま融通縁・作を実施することがあったが、上述し
た本実施例のものでは、配電線の通過電流について区間
の通過を流と回路を構成する配電高圧線の許容通過電流
を各径間毎に持っているので、その評価を行ない配電線
の通過電流についても高品質な融通を行なうことができ
る。

この配電線通過電流の評価例を以下に述べる。

なおここでは配電線の通過電流について評価するパター
ンを表５のパターン■と０に限って説明する。

まず、表７は＠２図の記憶内容を第７図をもとに具体例
として示したものである。（図示上、各ＳＷを横方向に
表現したり、データを重複して持っているが本質的な意
味はない。） 通過電流判定手段ＩＢがその演算過程において算出する
データを保持するワークエリアの内容を先に選んだパタ
ーンについて示したものが表８である。

（以下余白） パターン０ パターン０ 表　８ 表８にもとづき区間の通過１！流とその区間を構成する
径間の許容通過′電流！［をそれぞれパターン■と［相
］について表わすと表９になる。この表９によれば通過
電流の面からパターン■の区間に２の径間に１ｏ′ｆＩ
：通過する電流がその許容通過電流値を越えてしまう。

これによりパターン■が唆適解の候補から除外される。

よってパターン０の万が通過電流の面からも優れた融通
送電パターンであると算出される。

（以下余白） 尚、以上の説明では配電系統に事故が発生した場合の融
通操作について述べたが、本発明は上述の実施例に限定
されるものではなく、オペレータがある配電線の配電区
間を作業停電させる場合や、配電線に過負荷が生じた場
合にも同様に適用することができるものである。前者の
場合には、融通送電操作器Ｃ０ＮＴはオペレータからの
作業停電指令に基づいて、被融通区間を判定する機能を
併せ持たせればよく、後者の場合には過負荷の自動検出
と、切り離すべき区間を判定し得る機能を併せ持たせる
ようにすればよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、融通対象区間と該
融通区間に融通送電する配電線の全区間が配電線の許容
通過電流値以内になるような操作手順に従って、区分開
閉器を操作するようにしたので、事故等に伴う停゛乳区
間の復旧を極めて高い通過を流品質で確実に行うことが
可能な、信頼性の高い電力系統の操作装置が提供できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成ブロック図、第２
図は同実施例における記憶装置内の各区分開閉器の情報
の持ち方の一例を示す図、第３図は同実施例の通過電流
判定手段の動作フロー図、第４図は同実施例の動作を説
明するための配電線側系統構成図、第５図は同実施例の
通過電流の算定処理フロー図、第６図は同実施例におけ
る送電融通手段の機能を説明するためのフロー図、第７
図は同実施例におけろ作用を説明するための系統構成図
、第８図は健全時の系統構成図、第９図は停電時の系統
構成図、ｌ！ｇ１０図は融通送電成功時の系統構成図で
ある。 １・・・融通送電操作器、ＩＡ・・・融通送電手段。 ＩＢ・・・通過電流判定手段、２・・・記憶装置、ＴＯ
，・・・信号伝送装置、Ｆｉ、Ｆｘ・・・配電線、Ｋｉ
・・・配電区間、ＳＷｉ・・・区分開閉器。 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 同　　三俣弘文 第　　１　　図 第　　２　　図 第　　３　　図 第　　４　　図 第　　５　　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 配電系統のフィーダしゃ断器の開閉状態信号、配電線を
   複数区間に区分あるいは配電線相互間を連けいする区分
   開閉器の開閉状態信号、各配電線の負荷電流信号、予め
   設定されているかあるいは遠方監視制御装置を用いてオ
   ンラインで取り込んだ区間負荷電流信号、配電区間相互
   がどのように接続されているかを示すつながり情報を用
   いて配電系統を運用し、前記区分開閉器の開路に応じて
   生じた被融通区間に対して他の配電線から融通送電を行
   なうようにした電力系統の操作装置において、融通後に
   とり得る配電系統の形態について配電線通過電流の判定
   手段を備え融通対象区間と被融通区間への融通ルートを
   構成する高圧配電線の通過電流が所定の値以下になるよ
   うに、融通操作手順を算出することを行ない、この融通
   計算の結果に基づいて前記区分開閉器を操作するように
   したことを特徴とする電力系統の操作装置。