特許 5719885 電圧変化予測システム、電圧変化予測プログラムおよび電圧変化予測方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5719885

(24)【登録日】2015年3月27日

(45)【発行日】2015年5月20日

(54)【発明の名称】電圧変化予測システム、電圧変化予測プログラムおよび電圧変化予測方法

(51)【国際特許分類】

   H02J 3/00 20060101AFI20150430BHJP

   H02J 3/12 20060101ALI20150430BHJP

【ＦＩ】

   H02J3/00 170

   H02J3/12

【請求項の数】6

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2013-143352(P2013-143352)

(22)【出願日】2013年7月9日

(65)【公開番号】特開2015-19440(P2015-19440A)

(43)【公開日】2015年1月29日

【審査請求日】2014年3月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000211307

【氏名又は名称】中国電力株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000176

【氏名又は名称】一色国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】武内 信二

(72)【発明者】

【氏名】三上 時志

(72)【発明者】

【氏名】杉本 裕

(72)【発明者】

【氏名】高井 一次

【審査官】 坂本 聡生

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０８−２２３８０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０２３８６４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｊ ３／００−５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の配電用変圧器を有する配電用変電所において、第１の配電用変圧器の二次側母線と第２の配電用変圧器の二次側母線とを接続する母線連絡開閉器を投入した後に前記第２の配電用変圧器を停止する変圧器停止操作時における前記第１の配電用変圧器の二次側母線電圧の変化を予測し、前記変圧器停止操作後に前記第２の配電用変圧器を動作させ、前記母線連絡開閉器を開放して、前記変圧器停止操作前の状態に復旧する変圧器復旧操作時における前記第１および第２の配電用変圧器のそれぞれの二次側母線電圧の変化をさらに予測する電圧変化予測システムであって、
前記変圧器停止操作前における前記第１および第２の配電用変圧器のそれぞれの無効電力に基づいて、前記変圧器停止操作後における前記第１の配電用変圧器の無効電力を算出する無効電力算出部と、
前記第１の配電用変圧器のインピーダンス、前記変圧器停止操作前後のそれぞれにおける前記第１の配電用変圧器の無効電力、および前記変圧器停止操作前における前記第１の配電用変圧器の二次側母線電圧に基づいて、前記変圧器停止操作後における前記第１の配電用変圧器の二次側母線電圧を算出する母線電圧算出部と、
前記変圧器停止操作後における前記第１の配電用変圧器の二次側母線電圧が所定の電圧範囲内にあるか否かを判定する判定部と、
を有し、
前記無効電力算出部は、前記変圧器復旧操作前における前記第１の配電用変圧器の無効電力、および前記変圧器停止操作前における前記第１および第２の配電用変圧器のそれぞれの無効電力の記録値に基づいて、前記変圧器復旧操作後における前記第１および第２の配電用変圧器のそれぞれの無効電力を算出し、
前記母線電圧算出部は、
前記第１の配電用変圧器のインピーダンス、前記変圧器復旧操作前後のそれぞれにおける前記第１の配電用変圧器の無効電力、および前記変圧器復旧操作前における前記第１の配電用変圧器の二次側母線電圧に基づいて、前記変圧器復旧操作後における前記第１の配電用変圧器の二次側母線電圧を算出するとともに、
前記第２の配電用変圧器のインピーダンス、前記変圧器復旧操作前後のそれぞれにおける前記第２の配電用変圧器の無効電力、および前記変圧器復旧操作前における前記第２の配電用変圧器の二次側母線電圧に基づいて、前記変圧器復旧操作後における前記第２の配電用変圧器の二次側母線電圧を算出し、
前記判定部は、前記変圧器復旧操作後における前記第１および第２の配電用変圧器のそれぞれの二次側母線電圧が前記所定の電圧範囲内にあるか否かを判定することを特徴とする電圧変化予測システム。

【請求項2】

請求項１に記載の電圧変化予測システムであって、
前記無効電力算出部は、前記変圧器復旧操作前における前記第１の配電用変圧器の無効電力、および前記変圧器停止操作前の前記変圧器復旧操作時と同じ曜日の同じ時間帯における前記第１および第２の配電用変圧器のそれぞれの無効電力の記録値に基づいて、前記変圧器復旧操作後における前記第１および第２の配電用変圧器のそれぞれの無効電力を算出することを特徴とする電圧変化予測システム。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の電圧変化予測システムであって、
前記判定部の判定結果に基づいて、前記変圧器停止操作後における前記第１の配電用変圧器の二次側母線電圧が前記所定の電圧範囲から逸脱することを報知する報知部をさらに有することを特徴とする電圧変化予測システム。

【請求項4】

請求項１または請求項２に記載の電圧変化予測システムであって、
前記判定部の判定結果に基づいて、前記変圧器復旧操作後における前記第１および第２の配電用変圧器のそれぞれの二次側母線電圧が前記所定の電圧範囲から逸脱することを報知する報知部をさらに有することを特徴とする電圧変化予測システム。

【請求項5】

コンピュータに、
複数の配電用変圧器を有する配電用変電所において、第１の配電用変圧器の二次側母線と第２の配電用変圧器の二次側母線とを接続する母線連絡開閉器を投入した後に前記第２の配電用変圧器を停止する変圧器停止操作前における前記第１および第２の配電用変圧器のそれぞれの無効電力に基づいて、前記変圧器停止操作後における前記第１の配電用変圧器の無効電力を算出し、前記変圧器停止操作後に前記第２の配電用変圧器を動作させ、前記母線連絡開閉器を開放して、前記変圧器停止操作前の状態に復旧する変圧器復旧操作前における前記第１の配電用変圧器の無効電力、および前記変圧器停止操作前における前記第１および第２の配電用変圧器のそれぞれの無効電力の記録値に基づいて、前記変圧器復旧操作後における前記第１および第２の配電用変圧器のそれぞれの無効電力を算出する無効電力算出処理と、
前記第１の配電用変圧器のインピーダンス、前記変圧器停止操作前後のそれぞれにおける前記第１の配電用変圧器の無効電力、および前記変圧器停止操作前における前記第１の配電用変圧器の二次側母線電圧に基づいて、前記変圧器停止操作後における前記第１の配電用変圧器の二次側母線電圧を算出し、
前記第１の配電用変圧器のインピーダンス、前記変圧器復旧操作前後のそれぞれにおける前記第１の配電用変圧器の無効電力、および前記変圧器復旧操作前における前記第１の配電用変圧器の二次側母線電圧に基づいて、前記変圧器復旧操作後における前記第１の配電用変圧器の二次側母線電圧を算出し、
前記第２の配電用変圧器のインピーダンス、前記変圧器復旧操作前後のそれぞれにおける前記第２の配電用変圧器の無効電力、および前記変圧器復旧操作前における前記第２の配電用変圧器の二次側母線電圧に基づいて、前記変圧器復旧操作後における前記第２の配電用変圧器の二次側母線電圧を算出する母線電圧算出処理と、
前記変圧器停止操作後における前記第１の配電用変圧器の二次側母線電圧が所定の電圧範囲内にあるか否かを判定し、前記変圧器復旧操作後における前記第１および第２の配電用変圧器のそれぞれの二次側母線電圧が前記所定の電圧範囲内にあるか否かを判定する判定処理と、
を実行させることを特徴とする電圧変化予測プログラム。

【請求項6】

複数の配電用変圧器を有する配電用変電所において、第１の配電用変圧器の二次側母線と第２の配電用変圧器の二次側母線とを接続する母線連絡開閉器を投入した後に前記第２の配電用変圧器を停止する変圧器停止操作時における前記第１の配電用変圧器の二次側母線電圧の変化を予測し、前記変圧器停止操作後に前記第２の配電用変圧器を動作させ、前記母線連絡開閉器を開放して、前記変圧器停止操作前の状態に復旧する変圧器復旧操作時における前記第１および第２の配電用変圧器のそれぞれの二次側母線電圧の変化をさらに予測する方法であって、
前記変圧器停止操作前における前記第１および第２の配電用変圧器のそれぞれの無効電力に基づいて、前記変圧器停止操作後における前記第１の配電用変圧器の無効電力を算出し、
前記第１の配電用変圧器のインピーダンス、前記変圧器停止操作前後のそれぞれにおける前記第１の配電用変圧器の無効電力、および前記変圧器停止操作前における前記第１の配電用変圧器の二次側母線電圧に基づいて、前記変圧器停止操作後における前記第１の配電用変圧器の二次側母線電圧を算出し、
前記変圧器停止操作後における前記第１の配電用変圧器の二次側母線電圧が所定の電圧範囲内にあるか否かを判定し、
前記変圧器復旧操作前における前記第１の配電用変圧器の無効電力、および前記変圧器停止操作前における前記第１および第２の配電用変圧器のそれぞれの無効電力の記録値に基づいて、前記変圧器復旧操作後における前記第１および第２の配電用変圧器のそれぞれの無効電力を算出し、
前記第１の配電用変圧器のインピーダンス、前記変圧器復旧操作前後のそれぞれにおける前記第１の配電用変圧器の無効電力、および前記変圧器復旧操作前における前記第１の配電用変圧器の二次側母線電圧に基づいて、前記変圧器復旧操作後における前記第１の配電用変圧器の二次側母線電圧を算出し、
前記第２の配電用変圧器のインピーダンス、前記変圧器復旧操作前後のそれぞれにおける前記第２の配電用変圧器の無効電力、および前記変圧器復旧操作前における前記第２の配電用変圧器の二次側母線電圧に基づいて、前記変圧器復旧操作後における前記第２の配電用変圧器の二次側母線電圧を算出し、
前記変圧器復旧操作後における前記第１および第２の配電用変圧器のそれぞれの二次側母線電圧が前記所定の電圧範囲内にあるか否かを判定することを特徴とする電圧変化予測方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電圧変化予測システム、電圧変化予測プログラム、および電圧変化予測方法に関する。

【背景技術】

【0002】

複数の配電用変圧器を有する配電用変電所においては、各変圧器の二次側母線を接続する母線連絡開閉器を投入することで、２台以上の配電用変圧器を並列運転することができる。そして、並列運転を行う場合には、母線連絡開閉器を投入する前に、並列運転対象の各変圧器の二次側母線電圧を同程度に調整しておく必要がある。

【0003】

例えば特許文献１では、並列運転を行う前に、並列運転後の二次側母線電圧を予測して、並列運転対象の各変圧器のタップを制御することによって、並列運転後の二次側母線電圧を所望の電圧に迅速に制御することができる変圧器制御装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開昭６０−２４９８２５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、複数の配電用変圧器のうち１台を停電作業などにより停止する場合、停止する変圧器のバンクに接続されている負荷を、他のバンクにシフトする必要がある。例えば、２台の配電用変圧器のうち１台を停止する場合、一旦これら２台を並列運転した後、停止する変圧器の二次側開閉器を開放して、負荷シフトを完了する。このとき、特許文献１の変圧器制御装置を用いることによって、２台の配電用変圧器を並列運転する際に送出電圧が目標範囲から逸脱するのを防止することができる。

【0006】

しかしながら、２台の並列運転状態から１台を停止することにより、残りの１台の無効電力が大きく変化する場合がある。そのため、この無効電力の変化によって、送出電圧が目標範囲から逸脱する可能性がある。また、停電作業などの終了後、停止した１台を再び動作させ、負荷シフトを行う前の常時の状態に復旧する場合にも、無効電力が大きく変化し、送出電圧が目標範囲から逸脱する可能性がある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前述した課題を解決する主たる本発明は、複数の配電用変圧器を有する配電用変電所において、第１の配電用変圧器の二次側母線と第２の配電用変圧器の二次側母線とを接続する母線連絡開閉器を投入した後に前記第２の配電用変圧器を停止する変圧器停止操作時における前記第１の配電用変圧器の二次側母線電圧の変化を予測し、前記変圧器停止操作後に前記第２の配電用変圧器を動作させ、前記母線連絡開閉器を開放して、前記変圧器停止操作前の状態に復旧する変圧器復旧操作時における前記第１および第２の配電用変圧器のそれぞれの二次側母線電圧の変化をさらに予測する電圧変化予測システムであって、前記変圧器停止操作前における前記第１および第２の配電用変圧器のそれぞれの無効電力に基づいて、前記変圧器停止操作後における前記第１の配電用変圧器の無効電力を算出する無効電力算出部と、前記第１の配電用変圧器のインピーダンス、前記変圧器停止操作前後のそれぞれにおける前記第１の配電用変圧器の無効電力、および前記変圧器停止操作前における前記第１の配電用変圧器の二次側母線電圧に基づいて、前記変圧器停止操作後における前記第１の配電用変圧器の二次側母線電圧を算出する母線電圧算出部と、前記変圧器停止操作後における前記第１の配電用変圧器の二次側母線電圧が所定の電圧範囲内にあるか否かを判定する判定部と、を有し、前記無効電力算出部は、前記変圧器復旧操作前における前記第１の配電用変圧器の無効電力、および前記変圧器停止操作前における前記第１および第２の配電用変圧器のそれぞれの無効電力の記録値に基づいて、前記変圧器復旧操作後における前記第１および第２の配電用変圧器のそれぞれの無効電力を算出し、前記母線電圧算出部は、前記第１の配電用変圧器のインピーダンス、前記変圧器復旧操作前後のそれぞれにおける前記第１の配電用変圧器の無効電力、および前記変圧器復旧操作前における前記第１の配電用変圧器の二次側母線電圧に基づいて、前記変圧器復旧操作後における前記第１の配電用変圧器の二次側母線電圧を算出するとともに、前記第２の配電用変圧器のインピーダンス、前記変圧器復旧操作前後のそれぞれにおける前記第２の配電用変圧器の無効電力、および前記変圧器復旧操作前における前記第２の配電用変圧器の二次側母線電圧に基づいて、前記変圧器復旧操作後における前記第２の配電用変圧器の二次側母線電圧を算出し、前記判定部は、前記変圧器復旧操作後における前記第１および第２の配電用変圧器のそれぞれの二次側母線電圧が前記所定の電圧範囲内にあるか否かを判定することを特徴とする電圧変化予測システムである。

【0008】

本発明の他の特徴については、添付図面及び本明細書の記載により明らかとなる。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、複数の配電用変圧器のうち１台を停止する際に負荷シフトを行う場合や、停止した変圧器を再び動作させて負荷シフトを行う前の常時の状態に復旧する場合にも、配電用変電所の送出電圧が目標範囲から逸脱するのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の一実施形態における電圧変化予測システムの構成を示すブロック図である。

【図2】本発明の一実施形態における電圧変化予測システムが適用される配電用変電所の構成の一例を示す回路ブロック図である。

【図3】変圧器停止操作時に適用する場合の電圧変化予測プログラムの動作を説明するフローチャートである。

【図4】変圧器停止操作時に適用する場合の電圧変化予測プログラムの表示画面の一例を示す図である。

【図5】変圧器復旧操作時に適用する場合の電圧変化予測プログラムの動作を説明するフローチャートである。

【図6】変圧器復旧操作時に適用する場合の電圧変化予測プログラムの表示画面の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。

【0012】

＝＝＝電圧変化予測システムの構成＝＝＝
以下、図１を参照して、本発明の一実施形態における電圧変化予測システムの構成について説明する。

【0013】

図１に示されている電圧変化予測システム１０は、バス１０９を介して互いに接続された、無効電力算出部１０１、母線電圧算出部１０２、判定部１０３、通信部１０５、入力部１０６、出力部１０７、および記憶部１０８を含んで構成されている。また、通信部１０５は、配電用変電所を含む電力系統を監視・制御している制御所システム２０と通信可能になっている。なお、電圧変化予測システム１０の機能は、通信部１０５、入力部１０６、出力部１０７、記憶部１０８、およびバス１０９を備えるコンピュータ１００によって実現することができる。

【0014】

＝＝＝電圧変化予測システムの動作＝＝＝
以下、図２ないし図６を適宜参照して、本実施形態における電圧変化予測システムの動作について説明する。

【0015】

まず、電圧変化予測システムが適用される配電用変電所の構成の一例を図２に示す。

【0016】

なお、本実施形態の電圧変化予測システムは、複数の配電用変圧器を有する配電用変電所に適用することができ、図２においては、複数の配電用変圧器のうちの２台のみを示している。

【0017】

配電用変圧器ＴａおよびＴｂの一次側は、それぞれ開閉器ＣＢ１ａおよびＣＢ１ｂを介して、例えば６６ｋＶ付近の一次側母線に接続されている。また、配電用変圧器ＴａおよびＴｂの二次側は、それぞれ開閉器ＣＢ２ａおよびＣＢ２ｂを介して、例えば６．６ｋＶ付近の二次側母線に接続されている。そして、配電用変圧器Ｔａの二次側母線と配電用変圧器Ｔｂの二次側母線とは、母線連絡開閉器ＣＢ３を介して接続されている。

【0018】

なお、配電用変圧器Ｔａの無効電力をＱａとし、二次側母線電圧をＶａとし、％インピーダンス法で表したインピーダンスを％Ｘａとする。また、配電用変圧器Ｔｂの無効電力をＱｂとし、二次側母線電圧をＶｂとし、％インピーダンス法で表したインピーダンスを％Ｘｂとする。

【0019】

前述したように、電圧変化予測システム１０の機能は、コンピュータ１００によって実現することができる。例えば、コンピュータ１００に電圧変化予測プログラムを実行させることによって、無効電力算出部１０１、母線電圧算出部１０２、および判定部１０３に相当する処理を実行することができる。図３および図５は、これら各部に相当する処理をコンピュータに実行させるためのプログラムの動作を示している。

【0020】

図３は、図２に示した配電用変電所において、停電作業などにより配電用変圧器Ｔｂを停止する変圧器停止操作時に適用する場合の電圧変化予測プログラムの動作を示しており、図４は、その場合にディスプレイなどの出力部１０７に表示される画面の一例を示している。なお、図３において破線で囲まれたＳ１７およびＳ１９は、電圧変化予測システムの動作ではなく、作業者の行為を示している。また、図４において破線で囲まれた数値は、図１に示した通信部１０５を介して制御所システム２０から取得された値を示し、実線で囲まれた数値は、図１に示した無効電力算出部１０１および母線電圧算出部１０２によって算出された値を示している。

【0021】

当該変圧器停止操作では、まず、開放されている母線連絡開閉器ＣＢ３を投入して、一旦配電用変圧器ＴａおよびＴｂを並列運転する。次に、投入されている開閉器ＣＢ１ｂおよびＣＢ２ｂ（少なくとも二次側開閉器ＣＢ２ｂ）を開放して、停止する配電用変圧器Ｔｂのバンクに接続されている負荷を、残りの配電用変圧器Ｔａのバンクにシフトする負荷シフトを行う。最後に、配電用変圧器Ｔｂを停止して、停電作業などを行う。

【0022】

なお、配電用変電所が３台以上の配電用変圧器を有する場合も含めて、配電用変圧器Ｔｂ（第２の配電用変圧器）は、停電作業などにより停止する１台として選択された配電用変圧器を示す。また、配電用変圧器Ｔａ（第１の配電用変圧器）は、配電用変圧器Ｔｂを停止する際の負荷のシフト先として選択された配電用変圧器を示す。

【0023】

プログラムの実行が開始されると、まず、制御所システム２０から、現在の（変圧器停止操作前における）配電用変圧器Ｔａの無効電力Ｑａおよび配電用変圧器Ｔｂの無効電力Ｑｂを取得する（Ｓ１１）。そして、無効電力算出部１０１に相当する無効電力算出処理Ｓ１２を実行する。

【0024】

無効電力算出処理Ｓ１２では、無効電力ＱａおよびＱｂに基づいて、変圧器停止操作後における配電用変圧器Ｔａの無効電力Ｑａ’を算出する。例えば図４に示すように、Ｑａ＝−５．４０ＭＶａｒ，Ｑｂ＝−３．７０ＭＶａｒの場合には、
Ｑａ’＝Ｑａ＋Ｑｂ＝−９．１０ＭＶａｒ
と算出される。

【0025】

次に、制御所システム２０から、配電用変圧器Ｔａの（％インピーダンス法による）インピーダンス％Ｘａ、配電用変電所の送出電圧の目標電圧Ｖｒｅｆ、および現在の配電用変圧器Ｔａの二次側母線電圧Ｖａを取得する（Ｓ１３）。なお、目標電圧Ｖｒｅｆは、時間の経過や配電用変圧器の選択によって変化しないため、制御所システム２０から取得する代わりに、予め設定された固定値としてもよい。そして、母線電圧算出部１０２に相当する母線電圧算出処理Ｓ１４を実行する。

【0026】

母線電圧算出処理Ｓ１４では、まず、配電用変圧器Ｔａのインピーダンス％Ｘａ、および変圧器停止操作前後における無効電力の差（Ｑａ−Ｑａ’）に基づいて、変圧器停止操作による二次側母線電圧Ｖａの電圧変化率％ΔＶａを算出する。例えば図４に示すように、％Ｘａ＝７．８０８％（１０ＭＶＡ基準）の場合には、
％ΔＶａ＝％Ｘａ×（Ｑａ−Ｑａ’）÷１０＝２．８９％
と算出される。

【0027】

また、目標電圧Ｖｒｅｆおよび電圧変化率％ΔＶａに基づいて、二次側母線電圧Ｖａの電圧変化値ΔＶａを算出する。例えば図４に示すように、Ｖｒｅｆ＝６．６０ｋＶの場合には、
ΔＶａ＝Ｖｒｅｆ×（％ΔＶａ÷１００）＝０．１９ｋＶ
と算出される。

【0028】

そして、二次側母線電圧Ｖａおよびその電圧変化値ΔＶａに基づいて、変圧器停止操作後における配電用変圧器Ｔａの二次側母線電圧（予測値）Ｖａ’を算出する。例えば図４に示すように、Ｖａ＝６．６０ｋＶの場合には、
Ｖａ’＝Ｖａ＋ΔＶａ＝６．７９ｋＶ
と算出される。

【0029】

次に、制御所システム２０から、配電用変電所の送出電圧の上限電圧Ｖｍａｘおよび下限電圧Ｖｍｉｎを取得する（Ｓ１５）。なお、上限電圧Ｖｍａｘおよび下限電圧Ｖｍｉｎは、時間の経過や配電用変圧器の選択によって変化しないため、制御所システム２０から取得する代わりに、予め設定された固定値としてもよい。そして、判定部１０３に相当する判定処理Ｓ１６を実行する。

【0030】

判定処理Ｓ１６では、変圧器停止操作後における配電用変電所の送出電圧、すなわち、配電用変圧器Ｔａの二次側母線電圧Ｖａ’が下限電圧Ｖｍｉｎ以上かつ上限電圧Ｖｍａｘ以下の目標範囲内（所定の電圧範囲内）にあるか否かを判定する。そして、Ｖｍｉｎ≦Ｖａ’≦Ｖｍａｘが成立する場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）には、作業者は、送出電圧Ｖａ’が所定の電圧範囲から逸脱することなく、上記の変圧器停止操作を行って、配電用変圧器Ｔｂを停止することができる（Ｓ１７）。

【0031】

一方、Ｖｍｉｎ≦Ｖａ’≦Ｖｍａｘが成立しない場合（Ｓ１６：ＮＯ）には、このまま上記の変圧器停止操作を行うと、送出電圧Ｖａ’が所定の電圧範囲から逸脱してしまう。そこで、例えば図４に示したディスプレイの表示画面において、算出された二次側母線電圧Ｖａ’を点滅させたり、スピーカから音声でアナウンスしたりして、送出電圧Ｖａ’が所定の電圧範囲から逸脱することを作業者に報知する（Ｓ１８）。この場合、ディスプレイやスピーカなどの出力部１０７が報知部として機能する。

【0032】

そして、作業者は、送出電圧Ｖａ’を所定の電圧範囲内に調整すべく配電用変圧器ＴａおよびＴｂのタップを変更したうえで（Ｓ１９）、再びＳ１１から処理を実行させる。このとき、現在の状態からの変圧器停止操作後における二次側母線電圧Ｖａ’に追加して、例えば各配電用変圧器に対して１タップ分の上げ操作や下げ操作を行った状態からの変圧器停止操作後における二次側母線電圧をディスプレイに表示させてもよい。当該追加の表示情報により、作業者は、より効率的に送出電圧Ｖａ’を所定の電圧範囲内に調整することができる。

【0033】

図５は、図２に示した配電用変電所において、停電作業などの終了後、配電用変圧器Ｔｂを再び動作させて常時の状態に復旧する変圧器復旧操作時に適用する場合の電圧変化予測プログラムの動作を示しており、図６は、その場合にディスプレイなどの出力部１０７に表示される画面の一例を示している。なお、図５において破線で囲まれたＳ２７およびＳ２９は、電圧変化予測システムの動作ではなく、作業者の行為を示している。また、図６において破線で囲まれた数値は、図１に示した通信部１０５を介して制御所システム２０から取得された値を示し、実線で囲まれた数値は、図１に示した無効電力算出部１０１および母線電圧算出部１０２によって算出された値を示している。

【0034】

当該変圧器復旧操作では、まず、配電用変圧器Ｔｂを再び動作させ、開放されている開閉器ＣＢ１ｂおよびＣＢ２ｂを投入して、一旦配電用変圧器ＴａおよびＴｂを並列運転する。そして、投入されている母線連絡開閉器ＣＢ３を開放して、変圧器停止操作前（負荷シフトを行う前）の常時の状態に復旧する。

【0035】

プログラムの実行が開始されると、まず、制御所システム２０から、現在の（変圧器復旧操作前における）配電用変圧器Ｔａの無効電力Ｑａ’、および変圧器停止操作前における配電用変圧器Ｔａ，Ｔｂの無効電力の記録値Ｑａｒ，Ｑｂｒを取得する（Ｓ２１）。そして、無効電力算出部１０１に相当する無効電力算出処理Ｓ２２を実行する。

【0036】

無効電力算出処理Ｓ２２では、無効電力Ｑａ’、および無効電力の記録値Ｑａｒ，Ｑｂｒに基づいて、変圧器復旧操作後における配電用変圧器Ｔａ，Ｔｂの無効電力Ｑａ，Ｑｂを算出する。ここで、負荷シフトされた現在の状態では、フィーダーごとの無効電力が計測されていないため、変圧器復旧操作後における各配電用変圧器の無効電力の分担割合は不明である。そこで、本実施形態では、当該無効電力の分担割合を、変圧器停止操作前の現在（変圧器復旧操作時）と同じ曜日の同じ時間帯における配電用変圧器Ｔａ，Ｔｂの無効電力の記録値Ｑａｒ，Ｑｂｒから求める。なお、同じ曜日の同じ時間帯における無効電力の記録値Ｑａｒ，Ｑｂｒが複数存在する場合には、それらのうち最新のものを用いることが望ましい。例えば図６に示すように、Ｑａ’＝−８．５０ＭＶａｒ，Ｑａｒ＝−５．７０ＭＶａｒ，Ｑｂｒ＝−３．５０ＭＶａｒの場合には、
Ｑａ＝Ｑａ’×［Ｑａｒ÷（Ｑａｒ＋Ｑｂｒ）］＝−５．２７ＭＶａｒ
Ｑｂ＝Ｑａ’×［Ｑｂｒ÷（Ｑａｒ＋Ｑｂｒ）］＝−３．２３ＭＶａｒ
と算出される。

【0037】

次に、制御所システム２０から、配電用変圧器Ｔａ，Ｔｂの（％インピーダンス法による）インピーダンス％Ｘａ，％Ｘｂ、配電用変電所の送出電圧の目標電圧Ｖｒｅｆ、および現在の配電用変圧器Ｔａの二次側母線電圧Ｖａ’を取得する（Ｓ２３）。なお、目標電圧Ｖｒｅｆは、制御所システム２０から取得する代わりに、予め設定された固定値としてもよい。そして、母線電圧算出部１０２に相当する母線電圧算出処理Ｓ２４を実行する。

【0038】

母線電圧算出処理Ｓ２４では、まず、配電用変圧器Ｔａのインピーダンス％Ｘａ，％Ｘｂ、および変圧器復旧操作前後における無効電力の差（Ｑａ’−Ｑａ，Ｑｂ’−Ｑｂ）に基づいて、変圧器復旧操作による二次側母線電圧Ｖａ，Ｖｂの電圧変化率％ΔＶａ，％ΔＶｂを算出する。例えば図６に示すように、％Ｘａ＝７．８０８％，％Ｘｂ＝７．７５０％（いずれも１０ＭＶＡ基準）の場合には、
％ΔＶａ＝％Ｘａ×（Ｑａ’−Ｑａ）÷１０＝−２．５２％
％ΔＶｂ＝％Ｘｂ×（Ｑａ’−Ｑｂ）÷１０＝−４．０８％
と算出される。

【0039】

また、目標電圧Ｖｒｅｆおよび電圧変化率％ΔＶａ，％ΔＶｂに基づいて、二次側母線電圧Ｖａ，Ｖｂの電圧変化値ΔＶａ，ΔＶｂを算出する。例えば図６に示すように、Ｖｒｅｆ＝６．６０ｋＶの場合には、
ΔＶａ＝Ｖｒｅｆ×（％ΔＶａ÷１００）＝−０．１７ｋＶ
ΔＶｂ＝Ｖｒｅｆ×（％ΔＶｂ÷１００）＝−０．２７ｋＶ
と算出される。

【0040】

そして、二次側母線電圧Ｖａ’およびその電圧変化値ΔＶａ，ΔＶｂに基づいて、変圧器復旧操作後における配電用変圧器Ｔａ，Ｔｂの二次側母線電圧（予測値）Ｖａ，Ｖｂを算出する。例えば図６に示すように、Ｖａ’＝６．６０ｋＶの場合には、
Ｖａ＝Ｖａ’＋ΔＶａ＝６．４３ｋＶ
Ｖｂ＝Ｖａ’＋ΔＶｂ＝６．３３ｋＶ
と算出される。

【0041】

次に、制御所システム２０から、配電用変電所の送出電圧の上限電圧Ｖｍａｘおよび下限電圧Ｖｍｉｎを取得する（Ｓ２５）。なお、上限電圧Ｖｍａｘおよび下限電圧Ｖｍｉｎは、制御所システム２０から取得する代わりに、予め設定された固定値としてもよい。そして、判定部１０３に相当する判定処理Ｓ２６を実行する。

【0042】

判定処理Ｓ２６では、変圧器復旧操作後における配電用変電所の送出電圧、すなわち、配電用変圧器Ｔａ，Ｔｂの二次側母線電圧Ｖａ，Ｖｂが下限電圧Ｖｍｉｎ以上かつ上限電圧Ｖｍａｘ以下の目標範囲内（所定の電圧範囲内）にあるか否かを判定する。そして、Ｖｍｉｎ≦Ｖａ，Ｖｂ≦Ｖｍａｘが成立する場合（Ｓ２６：ＹＥＳ）には、作業者は、送出電圧Ｖａ，Ｖｂが所定の電圧範囲から逸脱することなく、上記の変圧器復旧操作を行って、配電用変圧器Ｔｂを再び動作させて常時の状態に復旧することができる（Ｓ２７）。

【0043】

一方、Ｖｍｉｎ≦Ｖａ，Ｖｂ≦Ｖｍａｘが成立しない場合（Ｓ２６：ＮＯ）には、このまま上記の変圧器復旧操作を行うと、送出電圧Ｖａ，Ｖｂの少なくとも一方が所定の電圧範囲から逸脱してしまう。そこで、例えば図６に示したディスプレイの表示画面において、算出された二次側母線電圧Ｖａ，Ｖｂを点滅させたり、スピーカから音声でアナウンスしたりして、送出電圧Ｖａ，Ｖｂが所定の電圧範囲から逸脱することを作業者に報知する（Ｓ２８）。この場合、ディスプレイやスピーカなどの出力部１０７が報知部として機能する。

【0044】

そして、作業者は、送出電圧Ｖａ，Ｖｂを所定の電圧範囲内に調整すべく配電用変圧器Ｔａ，Ｔｂのタップを変更したうえで（Ｓ２９）、再びＳ２１から処理を実行させる。このとき、現在の状態からの変圧器復旧操作後における二次側母線電圧Ｖａ，Ｖｂに追加して、例えば各配電用変圧器に対して１タップ分の上げ操作や下げ操作を行った状態からの変圧器復旧操作後における二次側母線電圧をディスプレイに表示させてもよい。当該追加の表示情報により、作業者は、より効率的に送出電圧Ｖａ，Ｖｂを所定の電圧範囲内に調整することができる。

【0045】

前述したように、電圧変化予測システム１０において、変圧器停止操作前における配電用変圧器Ｔａ，Ｔｂの無効電力Ｑａ，Ｑｂに基づいて、変圧器停止操作後における配電用変圧器Ｔａの無効電力Ｑａ’を算出し、配電用変圧器Ｔａのインピーダンス％Ｘａ、変圧器停止操作前後における無効電力の差（Ｑａ−Ｑａ’）、および変圧器停止操作前における配電用変圧器Ｔａの二次側母線電圧Ｖａに基づいて、変圧器停止操作後における配電用変圧器Ｔａの二次側母線電圧（予測値）Ｖａ’を算出して、配電用変電所の送出電圧の目標範囲（所定の電圧範囲）と比較することによって、配電用変電所が有する複数の配電用変圧器のうち１台の配電用変圧器Ｔｂを停止する際に負荷シフトを行う場合に、負荷シフト後の送出電圧Ｖａ’が目標範囲から逸脱するのを防止することができる。その結果、ヒューマンエラーによる送出電圧の目標範囲からの逸脱を防止して電力品質を維持確保するとともに、操作時間を短縮することもできる。

【0046】

また、変圧器復旧操作前における配電用変圧器Ｔａの無効電力Ｑａ’、および変圧器停止操作前における配電用変圧器Ｔａ，Ｔｂの無効電力の記録値Ｑａｒ，Ｑｂｒに基づいて、変圧器復旧操作後における配電用変圧器Ｔａ，Ｔｂの無効電力Ｑａ，Ｑｂを算出し、配電用変圧器Ｔａ，Ｔｂのインピーダンス％Ｘａ，％Ｘｂ、変圧器復旧操作前後における無効電力の差（Ｑａ’−Ｑａ，Ｑｂ’−Ｑｂ）、および変圧器停止操作前における配電用変圧器Ｔａの二次側母線電圧Ｖａ’に基づいて、変圧器復旧操作後における配電用変圧器Ｔａ，Ｔｂの二次側母線電圧（予測値）Ｖａ，Ｖｂを算出して、配電用変電所の送出電圧の目標範囲と比較することによって、停止した配電用変圧器Ｔｂを再び動作させて負荷シフトを行う前の常時の状態に復旧する場合にも、復旧後の送出電圧Ｖａ，Ｖｂが目標範囲から逸脱するのを防止することができる。

【0047】

また、変圧器停止操作前の変圧器復旧操作時と同じ曜日の同じ時間帯における配電用変圧器Ｔａ，Ｔｂの無効電力の記録値Ｑａｒ，Ｑｂｒから、変圧器復旧操作後における各配電用変圧器の無効電力の分担割合を求めることによって、変圧器復旧操作前における配電用変圧器Ｔａの無効電力Ｑａ’に各配電用変圧器の無効電力の分担割合を乗算して、変圧器復旧操作後における配電用変圧器Ｔａ，Ｔｂの無効電力Ｑａ，Ｑｂを算出することができる。

【0048】

また、変圧器停止操作後や変圧器復旧操作後における配電用変電所の送出電圧が目標範囲から逸脱することを報知することによって、作業者は、配電用変圧器ＴａおよびＴｂのタップを変更して、送出電圧を目標範囲内に調整することができる。

【0049】

また、コンピュータに、電圧変化予測システム１０の各部に相当する処理を実行させるためのプログラムにおいて、変圧器停止操作前における配電用変圧器Ｔａ，Ｔｂの無効電力Ｑａ，Ｑｂに基づいて、変圧器停止操作後における配電用変圧器Ｔａの無効電力Ｑａ’を算出し、配電用変圧器Ｔａのインピーダンス％Ｘａ、変圧器停止操作前後における無効電力の差（Ｑａ−Ｑａ’）、および変圧器停止操作前における配電用変圧器Ｔａの二次側母線電圧Ｖａに基づいて、変圧器停止操作後における配電用変圧器Ｔａの二次側母線電圧（予測値）Ｖａ’を算出して、配電用変電所の送出電圧の目標範囲と比較することによって、配電用変圧器Ｔｂを停止する際に負荷シフトを行う場合に、負荷シフト後の送出電圧Ｖａ’が目標範囲から逸脱するのを防止することができる。

【0050】

また、変圧器停止操作前における配電用変圧器Ｔａ，Ｔｂの無効電力Ｑａ，Ｑｂに基づいて、変圧器停止操作後における配電用変圧器Ｔａの無効電力Ｑａ’を算出し、配電用変圧器Ｔａのインピーダンス％Ｘａ、変圧器停止操作前後における無効電力の差（Ｑａ−Ｑａ’）、および変圧器停止操作前における配電用変圧器Ｔａの二次側母線電圧Ｖａに基づいて、変圧器停止操作後における配電用変圧器Ｔａの二次側母線電圧（予測値）Ｖａ’を算出して、配電用変電所の送出電圧の目標範囲と比較することによって、配電用変圧器Ｔｂを停止する際に負荷シフトを行う場合に、負荷シフト後の送出電圧Ｖａ’が目標範囲から逸脱するのを防止することができる。

【0051】

なお、上記実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。

【符号の説明】

【0052】

１０ 電圧変化予測システム
２０ 制御所システム
１００ コンピュータ
１０１ 無効電力算出部
１０２ 母線電圧算出部
１０３ 判定部
１０５ 通信部
１０６ 入力部
１０７ 出力部（報知部）
１０８ 記憶部
１０９ バス
Ｔａ、Ｔｂ 配電用変圧器
ＣＢ１ａ、ＣＢ１ｂ、ＣＢ２ａ、ＣＢ２ｂ 開閉器
ＣＢ３ 母線連絡開閉器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】