特許 5960111 位置推定装置、位置推定方法

(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】5960111

(24)【登録日】2016年7月1日

(45)【発行日】2016年8月2日

(54)【発明の名称】位置推定装置、位置推定方法

(51)【国際特許分類】

   G01R 29/16 20060101AFI20160719BHJP

   H02J 13/00 20060101ALI20160719BHJP

   H02J 3/26 20060101ALI20160719BHJP

【ＦＩ】

   G01R29/16 Z

   H02J13/00 301A

   H02J3/26

【請求項の数】7

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2013-238252(P2013-238252)

(22)【出願日】2013年11月18日

(65)【公開番号】特開2015-99058(P2015-99058A)

(43)【公開日】2015年5月28日

【審査請求日】2014年12月26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】八田 浩一

(72)【発明者】

【氏名】田部 守

(72)【発明者】

【氏名】柴丸 昇

【審査官】 永井 皓喜

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−１０１５６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３２８８８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−１４２４６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−１６２２６２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｒ ２９／１６

Ｈ０２Ｊ ３／２６

Ｈ０２Ｊ １３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

三相配電線の第１及び第２位置の間の区間における三相のうちの何れか二相に接続される第１及び第２負荷よりも上流側の前記第１位置の電圧値に基づいて、前記第１位置の逆相分電圧の値を第１逆相分電圧値として算出する第１演算装置と、
前記第１位置の第１逆相分電流値と、前記第１及び第２負荷よりも下流側の前記第２位置の第２逆相分電流値と、前記第１及び第２位置の間の区間における前記三相配電線の線路インピーダンスの値と、前記第１及び第２負荷が接続されるノードの位置を示す情報とに基づいて、前記第１位置の逆相分電圧の値を第２逆相分電圧値として算出する第２演算装置と、
前記第１及び第２逆相分電圧値に基づいて、前記三相配電線における電圧不平衡の発生原因となっている原因負荷の位置を推定する推定装置と、
を備えたことを特徴とする位置推定装置。

【請求項2】

前記推定装置は、前記第１逆相分電圧値と前記第２逆相分電圧値との差分値に基づいて、前記原因負荷の位置を推定する
ことを特徴とする請求項１に記載の位置推定装置。

【請求項3】

前記第２演算装置は、
前記三相配電線における前記第１負荷が接続されている第３位置と前記第１位置との間の前記線路インピーダンスとしての第１線路インピーダンスの値と前記第１逆相分電流値との積と、前記第３位置と前記第２位置との間の前記線路インピーダンスとしての第２線路インピーダンスの値と前記第２逆相分電流値との積との合計に基づいて、前記第１負荷が前記原因負荷であると仮定されたときの前記第２逆相分電圧値として第３逆相分電圧値を算出する第３演算装置と、
前記三相配電線における前記第２負荷が接続されている第４位置と前記第１位置との間の前記線路インピーダンスとしての第３線路インピーダンスの値と前記第１逆相分電流値との積と、前記第４位置と前記第２位置との間の前記線路インピーダンスとしての第４線路インピーダンスの値と前記第２逆相分電流値との積との合計に基づいて、前記第２負荷が前記原因負荷であると仮定されたときの前記第２逆相分電圧値として第４逆相分電圧値を算出する第４演算装置と、を有し、
前記推定装置は、前記第３演算装置の演算結果に基づく前記第３逆相分電圧値と前記第１逆相分電圧値との第１差分値が、前記第４演算装置の演算結果に基づく前記第４逆相分電圧値と前記第１逆相分電圧値との第２差分値よりも小さい場合、前記第１負荷が接続されている位置に応じた位置を前記原因負荷の位置であると推定し、前記第１差分値が前記第２差分値よりも大きい場合、前記第２負荷が接続されている位置に応じた位置を前記原因負荷の位置であると推定する
ことを特徴とする請求項１に記載の位置推定装置。

【請求項4】

前記第２演算装置は、
前記第１及び第２負荷が前記三相配電線における三組の二相のうちの第一組の二相に接続されているとみなして、前記第２逆相分電圧値としての第３逆相分電圧値を算出する第３演算装置と、
前記第１及び第２負荷が前記三組の二相のうちの前記第一組とは異なる第二組の二相に接続されているとみなして、前記第２逆相分電圧値としての第４逆相分電圧値を算出する第４演算装置と、
前記第１及び第２負荷が前記三組の二相のうちの前記第一組及び前記第二組とは異なる第三組の二相に接続されているとみなして、前記第２逆相分電圧値としての第５逆相分電圧値を算出する第５演算装置と、を有し、
前記推定装置は、前記第２逆相分電圧値としての前記第３乃至第５逆相分電圧に基づいて、前記原因負荷の位置を推定する
ことを特徴とする請求項１に記載の位置推定装置。

【請求項5】

前記三相配電線における複数の位置夫々の電流値を計測する計測装置の計測結果に基づいて、前記複数の位置における前記電流値の差分値が所定値より大きくなる２つの位置夫々を、前記第１及び第２位置として検出する検出装置、を更に備え、
前記第１演算装置は、前記検出装置によって検出された前記第１位置の電圧値に基づいて、前記第１逆相分電圧値を算出し、
前記第２演算装置は、前記検出装置によって検出された前記第１位置の第１逆相分電流値と、前記検出装置によって検出された前記第２位置の第２逆相分電流値とに基づいて、前記第２逆相分電圧値を算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の位置推定装置。

【請求項6】

前記推定装置によって推定された前記原因負荷の位置についての情報を報知する報知装置、を更に備える
ことを特徴とする請求項１に記載の位置推定装置。

【請求項7】

三相配電線の第１及び第２位置の間の区間における三相のうちの何れか二相に接続される第１及び第２負荷よりも上流側の前記第１位置の電圧値に基づいて、前記第１位置の逆相分電圧値を第１逆相分電圧値として算出する第１ステップと、
前記第１位置の第１逆相分電流値と、前記第１及び第２負荷よりも下流側の前記第２位置の第２逆相分電流値と、前記第１及び第２位置の間の区間における前記三相配電線の線路インピーダンスの値と、前記第１及び第２負荷が接続されるノードの位置を示す情報とに基づいて、前記第１位置の逆相分電圧値を第２逆相分電圧値として算出する第２ステップと、
前記第１及び第２逆相分電圧値に基づいて、前記三相配電線における電圧不平衡の発生原因となっている原因負荷の位置を推定する第３ステップと、を含む
ことを特徴とする位置推定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、位置推定装置、位置推定方法に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、電圧不平衡が発生する三相配電線が知られている（例えば特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２−２２８０４５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

一般に、特許文献１の三相配電線も含め、三相配電線で電圧不平衡が発生した場合、電圧不平衡の度合いに応じて三相配電線に接続される負荷の誤動作が引き起こされることがある。このため、電圧不平衡を解消するために電圧不平衡の発生原因となっている原因負荷の位置を推定する必要がある。原因負荷の位置の推定は、三相配電線における負荷が接続されている位置に応じた位置の例えば電圧の実測値等から算出された電圧不平衡率に基づいて行われている。三相配電線に対して負荷が複数接続されている場合、各負荷が接続されている位置に応じた位置の電圧の計測が煩雑となり、原因負荷の位置を推定するのが困難となる虞がある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

前述した課題を解決する主たる本発明は、三相配電線の第１及び第２位置の間の区間における三相のうちの何れか二相に接続される第１及び第２負荷よりも上流側の前記第１位置の電圧値に基づいて、前記第１位置の逆相分電圧の値を第１逆相分電圧値として算出する第１演算装置と、前記第１位置の第１逆相分電流値と、前記第１及び第２負荷よりも下流側の前記第２位置の第２逆相分電流値と、前記第１及び第２位置の間の区間における前記三相配電線の線路インピーダンスの値と、前記第１及び第２負荷が接続されるノードの位置を示す情報とに基づいて、前記第１位置の逆相分電圧の値を第２逆相分電圧値として算出する第２演算装置と、前記第１及び第２逆相分電圧値に基づいて、前記三相配電線における電圧不平衡の発生原因となっている原因負荷の位置を推定する推定装置と、を備えたことを特徴とする位置推定装置である。

【0006】

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】

【0007】

本発明によれば、原因負荷の位置を推定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の実施形態における配電系統を示す図である。

【図2】本発明の実施形態における位置推定装置のハードを示すブロック図である。

【図3】本発明の実施形態における位置推定装置を示すブロック図である。

【図4】本発明の実施形態における配電線の電圧不平衡率を示す図である。

【図5】本発明の実施形態における配電線の電流値を示す図である。

【図6】本発明の実施形態における配電系統の一部を示す図である。

【図7】本発明の実施形態における位置推定装置の動作を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

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。

【0010】

＝＝＝配電系統＝＝＝
以下、図１を参照して、本実施形態における配電系統について説明する。図１は、本実施形態における配電系統を示す図である。

【0011】

配電系統１００は、負荷Ｒ１乃至Ｒ４に対して変電所２００からの電力を供給するための電力系統である。配電系統１００は、変電所２００、位置推定装置３、配電線Ｌ１００（三相配電線）、開閉器ＬＳ１乃至ＬＳ３、負荷Ｒ１乃至Ｒ４を有する。

【0012】

尚、開閉器は、配電系統１００に複数設けられているが、説明の便宜上、例えば３個設けられていることとする。又、負荷は、配電系統１００に複数設けられているが、説明の便宜上、例えば４個設けられていることとする。又、第２開閉器区間には、負荷Ｒ１乃至Ｒ３の３個の負荷が説明されているが、例えば、負荷Ｒ１及びＲ２のみが接続されていることとしてもよい。

【0013】

変電所２００は、上流側から供給された電力を降圧して、当該降圧された電力を配電線Ｌ１００に供給する、例えば配電用変電所である。変電所２００は、配電用変圧器１０１を有する。

【0014】

配電用変圧器１０１は、例えば一次側の電圧を所定の変圧比で変圧して、当該変圧された電圧を二次側から出力する装置である。配電用変圧器１０１は、例えば６６キロボルトの電圧が６．６キロボルトの電圧に変圧されるように、変圧比が設定されているものとする。配電用変圧器１０１の一次側は、送電線Ｌ２００の一端に接続される。尚、送電線Ｌ２００は、例えば上流側の一次変電所（不図示）からの６６キロボルトの電圧を、下流側の変電所２００に供給するための送電線である。配電用変圧器１０１の二次側は、配電線Ｌ１００の一端に接続される。

【0015】

配電線Ｌ１００は、変電所２００からの電力を負荷Ｒ１乃至Ｒ４に供給するための電力線であり、上流側の変電所２００から下流側に向かって延びている。配電線Ｌ１００は、変電所２００からのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の三相交流電力を供給するための三相配電線である。配電線Ｌ１００は、Ｕ相の電力を供給する配電線Ｌ１、Ｖ相の電力を供給する配電線Ｌ２、Ｗ相の電力を供給する配電線Ｌ３を有する。

【0016】

開閉器ＬＳ１乃至ＬＳ３は、配電線Ｌ１００における所定位置に設けられる、例えば計測機能付き開閉器である。開閉器ＬＳ１乃至ＬＳ３は夫々、配電線Ｌ１００における開閉器ＬＳ１乃至ＬＳ３が設けられている位置の線電流、線間電圧、及び各相の力率を一定時間毎に計測し、計測結果を示す計測信号Ｓ１乃至Ｓ３を一定時間毎に出力する。尚、配電線Ｌ１００は、開閉器ＬＳ１乃至ＬＳ３によって、複数の開閉器区間に区切られることになる。開閉器ＬＳ１及びＬＳ２の間の区間を第１開閉器区間とし、開閉器ＬＳ２及びＬＳ３の間の区間を第２開閉器区間とも称する。

【0017】

負荷Ｒ１乃至Ｒ４は、配電線Ｌ１００に接続される電力負荷である。負荷Ｒ１乃至Ｒ４は夫々、ノード７１乃至７４に対応する位置に接続される。負荷Ｒ１乃至Ｒ４は、１日における時間帯に応じて消費電力が変化する例えば工場等に設けられている負荷である。負荷Ｒ１乃至Ｒ４は夫々、配電線Ｌ１乃至Ｌ３のうち何れか二相（２本）の配電線に接続されて、電力が供給される。つまり、負荷Ｒ１乃至Ｒ４は夫々、配電線Ｌ１及びＬ２のＵＶ相間、配電線Ｌ２及びＬ３のＶＷ相間、配電線Ｌ３及びＬ１のＷＵ相のうちの何れかに接続される。

【0018】

位置推定装置３は、配電線Ｌ１００の電圧不平衡の発生源となる発生源負荷（原因負荷）の位置を推定する装置である。尚、発生源負荷とは、配電線Ｌ１００に接続されている負荷（例えば負荷Ｒ１乃至Ｒ４）のうちで、配電線Ｌ１００の電圧不平衡率に対して影響を与える度合い（「影響度合い」とも称する）が最も大きい負荷を示している。つまり、発生源負荷とは、配電線Ｌ１００における電圧不平衡の発生原因となっている負荷を示している。例えば、負荷Ｒ１乃至Ｒ４のうちの、負荷Ｒ１の影響度合いが最も大きい場合、負荷Ｒ１が発生源負荷となる。

【0019】

＝＝＝電圧不平衡＝＝＝
以下、図１を参照して、本実施形態における電圧不平衡について説明する。

【0020】

＜電圧不平衡と電圧不平衡率＞
電圧不平衡とは、各相電圧の振幅が等しく、且つ、相電圧の位相が１２０°異なる三相交流電圧において、各相電圧の振幅が異なったり、相電圧の位相がずれたりすることである。

【0021】

配電線Ｌ１００において電圧不平衡が発生した場合、配電線Ｌ１乃至Ｌ３の電圧の振幅が相互に異なる振幅となったり、配電線Ｌ１乃至Ｌ３の電圧の位相差が１２０°からずれたりする。そして、配電線Ｌ１００で電圧不平衡が発生した場合、当該電圧不平衡の度合いにより、負荷Ｒ１乃至Ｒ４に対して例えば負荷Ｒ１乃至Ｒ４が正常に動作する電圧が供給されずに、負荷Ｒ１乃至Ｒ４の誤動作が引き起こされることがある。従って、配電線Ｌ１００での電圧不平衡の度合いを示す電圧不平衡率が所定値より大きくなった場合、電圧不平衡率を所定値より大きくする要因を把握して、電圧不平衡率を減少させるための改修を行う必要がある。

【0022】

電圧不平衡率εは、例えば、以下の式１に示される通り、正相電圧に対する逆相電圧（「逆相分電圧」とも称する）の割合で示される。尚、正相電圧及び逆相電圧は、例えば配電線Ｌ１００の相電圧を用いて、対称座標法により求められる。

【0023】

＜電圧不平衡の発生源＞
電圧不平衡は、負荷Ｒ１乃至Ｒ４の接続先の相、負荷Ｒ１乃至Ｒ４の位置、負荷Ｒ１乃至Ｒ４の電力消費量に基づいて発生する。例えば、負荷Ｒ１乃至Ｒ４のうちの、負荷Ｒ１の電力消費量が負荷Ｒ２乃至Ｒ４の電力消費量より多く、且つ、負荷Ｒ１の電力消費量が比較的多く、且つ、負荷Ｒ２乃至Ｒ４の電力消費量が比較的少ない場合、配電線Ｌ１００から負荷Ｒ１に対して比較的大きな値の電力が供給されることにある。この場合、負荷Ｒ１の電力消費量に応じた電圧不平衡率の電圧不平衡が発生することになる。この場合、例えば、負荷Ｒ１が発生源負荷となる。

【0024】

＝＝＝位置推定装置＝＝＝
以下、図２及び図３を参照して、本実施形態における位置推定装置について説明する。図２は、本実施形態における位置推定装置のハードを示すブロック図である。図３は、本実施形態における位置推定装置を示すブロック図である。

【0025】

位置推定装置３は、発生源負荷の位置を推定する装置である。位置推定装置３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３１、通信装置３２、記憶装置３３、表示装置３４、入力装置３５を有する。ＣＰＵ３１は、記憶装置３３に記憶されているプログラムを実行することにより位置推定装置３の各種機能を実現し、位置推定装置３を統括制御する。記憶装置３３には、前述のプログラム、各種情報が記憶されている。表示装置３４は、位置推定装置３の情報を表示するディスプレイである。入力装置３５は、位置推定装置３に対して情報を入力するための例えばキーボード、マウス等である。通信装置３２は、ネットワーク３００を介して開閉器ＬＳ１乃至ＬＳ３との間で通信を行う。

【0026】

位置推定装置３は、更に、検出部３６（検出装置）、推定部３７（第１乃至５演算装置、推定装置）、報知部３８（「位置推定装置３の各種機能」とも称する）を有する。尚、位置推定装置３の各種機能は、記憶装置３３に記憶されているプログラムのＣＰＵ３１による実行により実現される。

【0027】

検出部３６は、発生源負荷が接続されていると推定される開閉器区間を検出する。

【0028】

推定部３７は、検出部３６の検出結果に示されている開閉器区間において、発生源負荷の位置を推定する。

【0029】

報知部３８（報知装置）は、推定部３７の推定結果に基づいて、発生源負荷についての情報を報知する。

【0030】

＝＝＝検出部＝＝＝
以下、図１、図４及び図５を参照して、本実施形態における検出部について説明する。

【0031】

図４は、本実施形態における配電線の電圧不平衡率を示す図である。図４においては、配電線Ｌ１００における開閉器ＬＳ１乃至ＬＳ３が設けられている位置夫々の電圧不平衡率が、実線、破線、一点鎖線で示されている。図４は、検出部３６の算出結果に基づいて示されている。

【0032】

図５は、本実施形態における配電線の電流値を示す図である。図５においては、配電線Ｌ１００における開閉器ＬＳ１乃至ＬＳ３が設けられている位置夫々の電流値が、実線、破線、一点鎖線で示されている。図５においては、例えばＵ相における線電流の値が示されていることとする。図５は、開閉器ＬＳ１乃至ＬＳ３の計測結果に基づいて示されている。

【0033】

＜電圧不平衡の検出＞
検出部３６は、計測信号Ｓ１乃至Ｓ３に示されている情報を式１に適用して、開閉器ＬＳ１乃至ＬＳ３が設けられている位置夫々における電圧不平衡率を算出する。尚、電圧不平衡率の算出の際に、対称座標法が用いられることとしてもよい。検出部３６は、一定時間毎に出力される計測信号Ｓ１乃至Ｓ３を受信する毎に電圧不平衡率を算出して、例えば１日における各時刻の電圧不平衡率を算出する。

【0034】

検出部３６は、算出された電圧不平衡率が所定値（例えば３％）を超えるか否かを判定する。電圧不平衡率が所定値を超える場合、検出部３６は、配電線Ｌ１００で電圧不平衡が発生したことを検出する。一方、電圧不平衡率が所定値を超えない場合、検出部３６は、配電線Ｌ１００で電圧不平衡が発生したことを検出しない。

【0035】

＜開閉器区間の検出＞
検出部３６は、計測信号Ｓ１乃至Ｓ３に示されている情報（例えば線電流の値）に基づいて、発生源負荷が接続されていると推定される開閉器区間（「発生源推定区間」とも称する）を検出する。

【0036】

具体的には、検出部３６は、計測信号Ｓ１に示されている線電流の値と、計測信号Ｓ２に示されている線電流の値との差分値（「第１電流差分値」とも称する）が判定電流閾値よりも大きいか否かを判定する。又、検出部３６は、計測信号Ｓ２に示されている線電流の値と、開閉器ＬＳ３が設けられている位置の線電流の値との差分値（「第２電流差分値」とも称する）が判定電流閾値よりも大きいか否かを判定する。

【0037】

尚、計測信号Ｓ１乃至Ｓ３夫々に示される線電流の値とは、例えば実効値であってもよいし、ピークピーク値であってもよい。又、判定電流閾値とは、第１及び第２電流差分値と比較される値であり、例えば配電線Ｌ１００の定格電流値の２０％程度の値であってもよいし、２０％以外の所定値であってもよい。又、判定電流閾値は、所定のシミュレーションに基づいて定められてこととしてもよい。この場合、例えば、負荷Ｒ１乃至Ｒ４のうちの容量が最大の負荷が第１開閉器区間に接続されたときの、配電線Ｌ１００における開閉器ＬＳ１が設けられている位置の線電流の値と配電線Ｌ１００における開閉器ＬＳ２が設けられている位置の線電流の値との差分値（「第１演算値」とも称する）に応じた値が判定電流閾値であると定められることとしてもよい。尚、この場合、例えば、負荷Ｒ１乃至Ｒ４のうちの容量が最大の負荷が第２開閉器区間に接続されたときの、配電線Ｌ１００における開閉器ＬＳ１が設けられている位置の線電流の値と配電線Ｌ１００における開閉器ＬＳ２が設けられている位置の線電流の値との差分値（「第２演算値」とも称する）に応じた値が判定電流閾値であると定められることとしてもよい。又、第１及び第２演算値の平均値に応じた値が判定電流閾値であると定められることとしてもよい。

【0038】

検出部３６は、配電線Ｌ１００で電圧不平衡が発生したことを検出した際、第１電流差分値及び第２電流差分値のうちの判定電流閾値よりも大きい差分値に対応する区間を、発生源推定区間として検出する。

【0039】

具体的には、配電線Ｌ１００で電圧不平衡が発生したことが検出された際、第１電流差分値が判定電流閾値よりも大きく、且つ、第２電流差分値が判定電流閾値よりも小さい場合、検出部３６は、第１開閉器区間を発生源推定区間として検出する。又、配電線Ｌ１００で電圧不平衡が発生したことが検出された際、第２電流差分値が判定電流閾値よりも大きく、且つ、第１電流差分値が判定電流閾値よりも小さい場合、検出部３６は、第２開閉器区間を発生源推定区間として検出する。尚、検出部３６は、配電線Ｌ１００で電圧不平衡が発生したことを検出しない場合、第１電流差分値及び第２電流差分値と判定電流閾値との比較結果に関わらず、配電線Ｌ１００では電圧不平衡は発生していないものとして、発生源推定区間を検出しない。

【0040】

尚、検出部３６は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各線電流に対して、上述の第１電流差分値、第２電流差分値等に基づく発生源推定区間の検出を行うこととする。

【0041】

例えば、図４、図５夫々に示される電圧不平衡率、線電流の値である場合、検出部３６は、第２開閉器区間を発生源推定区間として検出する。

【0042】

＝＝＝推定部、報知部＝＝＝
以下、図１及び図６を参照して、本実施形態における推定部及び報知部について説明する。図６は、本実施形態における配電系統の一部を示す図である。開閉器ＬＳｉは開閉器ＬＳ２に対応し、開閉器ＬＳｊは開閉器ＬＳ２よりも下流側の開閉器ＬＳ３に対応していることとする。又、負荷ＲＡ、ＲＢ、ＲＣは夫々負荷Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３に対応し、ノード７Ａ、７Ｂ、７Ｃは夫々ノード７１、７２、７３に対応していることとする。

【0043】

＝推定部＝
推定部３７は、検出部３６によって検出された発生源推定区間に設けられている負荷の中から、発生源負荷と推定される負荷を選択する。尚、開閉器ＬＳ２及びＬＳ３の間の第２開閉器区間が発生源推定区間がとして検出されていることとして説明する。

【0044】

推定部３７は、開閉器ＬＳｉが設けられている位置の逆相分電圧の値を、互いに異なる算出法としての第１の算出法及び第２の算出法を用いて算出し、この算出結果に基づいて発生源負荷の位置を推定する。

【0045】

＜第１の算出法＞
推定部３７は、開閉器ＬＳｉとしての開閉器ＬＳ２から出力される計測信号Ｓ２に示されている情報（例えば線間電圧の値等）に基づいて、開閉器ＬＳｉが設けられている位置の逆相分電圧の値として第１逆相分電圧値Ｖ２ｉを算出する。尚、推定部３７は、例えば、対称座標法を用いて第１逆相分電圧値Ｖ２ｉを算出することとしてもよいし、線間電圧の値と逆相分電圧の値との関係を示す所定の関係式に基づいて第１逆相分電圧値Ｖ２ｉを算出することとしてもよい。

【0046】

＜第２の算出法＞
推定部３７は、記憶装置３３に記憶されている各種情報に含まれる系統情報と式２乃至式４に基づいて、開閉器ＬＳｉが設けられている位置の逆相分電圧の値として第２逆相分電圧値を算出する。

【0047】

尚、系統情報には、例えば、開閉器ＬＳ１乃至ＬＳ３の位置を示す情報、負荷Ｒ１乃至Ｒ４が接続される位置（ノード７１乃至７４の位置）を示す情報、配電線Ｌ１００の単位長あたりの線路インピーダンスの値を示す情報、配電線Ｌ１００の亘長を示す情報等が含まれている。更に、系統情報には、配電線Ｌ１００の公称電圧、負荷Ｒ１乃至Ｒ４の容量、負荷Ｒ１乃至Ｒ４の電力消費量夫々を示す情報が含まれていれる。系統情報には、上述の情報に加えて、開閉器ＬＳｉが設けられている位置の逆相分電流の値としての第１逆相分電流値、開閉器ＬＳｊが設けられている位置の逆相分電流の値としての第２逆相分電流値、開閉器ＬＳｊが設けられている位置の逆相分電圧の値としての第３逆相分電圧値を算出するための他の情報も含まれていることとする。尚、系統情報は、配電系統１００の設計仕様及び配電系統１００の現地調査等に基づいて、入力装置３５から入力されることとしてもよい。

【0048】

推定部３７は、系統情報に基づいて、第１及び第２逆相分電流値と第３逆相分電圧値を算出する。尚、推定部３７は、例えば、対称座標法を用いてこれらの値を算出することとしてもよい。この後、推定部３７は、算出された第１及び第２逆相分電流値と第３逆相分電圧値を式２乃至式４に適用して、第２逆相分電圧値Ｖ２ｉ(Ａ)、Ｖ２ｉ(Ｂ)、Ｖ２ｉ(Ｃ)を算出する。

【0049】

尚、第２逆相分電圧値Ｖ２ｉ(Ａ)は、負荷ＲＡが発生源負荷であると仮定されたときの第２逆相分電圧値を示している。第２逆相分電圧値Ｖ２ｉ(Ｂ)は、負荷ＲＢが発生源負荷であると仮定されたときの第２逆相分電圧値を示している。第２逆相分電圧値Ｖ２ｉ(Ｃ)は、負荷ＲＣが発生源負荷であると仮定されたときの第２逆相分電圧値を示している。

【0050】

Ｖ２ｉ(Ａ)＝Ｖ２ｊ＋Ｉ２ｊ＊Ｚ（Ｌｉ-Ｌａ)＋Ｉ２ｉ＊Ｚ(Ｌａ)・・・（式２）
Ｖ２ｉ(Ｂ)＝Ｖ２ｊ＋Ｉ２ｊ＊Ｚ（Ｌｉ-Ｌｂ)＋Ｉ２ｉ＊Ｚ(Ｌｂ)・・・（式３）
Ｖ２ｉ(Ｃ)＝Ｖ２ｊ＋Ｉ２ｊ＊Ｚ（Ｌｉ-Ｌｃ)＋Ｉ２ｉ＊Ｚ(Ｌｃ)・・・（式４）
尚、Ｚ(Ｌａ)、Ｚ（Ｌｉ-Ｌａ)は夫々、配電線Ｌ１００におけるノード７Ａと開閉器ＬＳｉが設けられている位置との間の線路インピーダンスの値、ノード７Ａと開閉器ＬＳｊが設けられている位置との間の線路インピーダンス値を示している。Ｚ(Ｌｂ)、Ｚ（Ｌｉ-Ｌｂ)は夫々、配電線Ｌ１００におけるノード７Ｂと開閉器ＬＳｉが設けられている位置との間の線路インピーダンスの値、ノード７Ｂと開閉器ＬＳｊが設けられている位置との間の線路インピーダンスの値を示している。Ｚ(Ｌｃ)、Ｚ（Ｌｉ-Ｌｃ)は夫々、配電線Ｌ１００におけるノード７Ｃと開閉器ＬＳｉが設けられている位置との間の線路インピーダンスの値、ノード７Ｃと開閉器ＬＳｊが設けられている位置との間の線路インピーダンスの値を示している。これらの線路インピーダンスの値は、系統情報に示されている開閉器ＬＳｉ、ＬＳｊの位置を示す情報、ノード７Ａ乃至７Ｃの位置を示す情報、配電線Ｌ１００の単位長あたりの線路インピーダンスの値を示す情報、配電線Ｌ１００の亘長を示す情報等に基づいて、推定部３７によって算出される。又、Ｖ２ｊは第３逆相分電圧値を示し、Ｉ２ｉは第１逆相分電流値を示し、Ｉ２ｊは第２逆相分電流値を示している。

【0051】

＜発生源負荷の位置の推定＞
推定部３７は、第２逆相分電圧値Ｖ２ｉ(Ａ)、Ｖ２ｉ(Ｂ)、Ｖ２ｉ(Ｃ)夫々と、式２乃至式４を用いずに算出された前述の第２逆相分電圧値Ｖ２ｉとの差分値（「逆相分電圧差分値」とも称する）を算出する。推定部３７は、第２逆相分電圧値Ｖ２ｉ(Ａ)、Ｖ２ｉ(Ｂ)、Ｖ２ｉ(Ｃ)のうち、第１逆相分電圧値Ｖ２ｉとの差分値が最も小さい第２逆相分電圧値に対応する負荷を、発生源負荷として選択する。この後、推定部３７は、発生源負荷として選択された負荷の位置を発生源負荷の位置であると推定する。

【0052】

例えば、第２逆相分電圧値Ｖ２ｉ(Ａ)と第１逆相分電圧値Ｖ２ｉとの差分値が、第２逆相分電圧値Ｖ２ｉ(Ｂ)と第１逆相分電圧値Ｖ２ｉとの差分値及び第２逆相分電圧値Ｖ２ｉ(Ｃ)と第１逆相分電圧値Ｖ２ｉとの差分値の双方よりも小さい場合、推定部３７は、負荷ＲＡを発生源負荷として選択する。この後、推定部３７は、配電線Ｌ１００における負荷ＲＡが接続されている位置を、発生源負荷の位置であると推定する。

【0053】

尚、推定部３７は、負荷ＲＡ乃至ＲＣが配電線Ｌ１００の各２相に接続されているものとみなして、逆相分電圧差分値を９個算出した後、発生源負荷を選択することとする。具体的には、推定部３７は、負荷ＲＡ乃至ＲＣ夫々が配電線Ｌ１及びＬ２、配電線Ｌ２及びＬ３、配電線Ｌ３及びＬ１夫々の組に接続されているとみなして、９個の逆相分電圧差分値を算出する。この後、９個の逆相分電圧差分値の中から最小の差分値に対応する負荷を、発生源負荷を選択する。

【0054】

＝報知部＝
報知部３８は、推定部３７によって推定された発生源負荷の位置についての情報を報知する。報知部３８は、推定部３７によって推定された発生源負荷の位置を示す情報を例えば表示部３４に表示させたり、当該情報を出力装置（不図示）から出力させたりする。報知部３８は、推定部３７によって発生源負荷として選択された負荷を有する需要家に対して報知することとしてもよい。例えば、負荷Ｒ１が発生源負荷として推定された場合、報知部３８は、負荷Ｒ１を有する需要家に対して、負荷Ｒ１が配電線Ｌ１００における電圧不平衡率を所定値より大きくする要因となっている虞があることを例えばＥメール等を用いて報知する。報知部３８からの報知を受けた需要家は、例えば、負荷Ｒ１の日負荷曲線、電気事業者との間の電力に関する契約の内容等に基づいて、負荷Ｒ１の稼動を調整したりすることとしてもよい。

【0055】

＝＝＝位置推定装置の動作＝＝＝
以下、図１及び図７を参照して、本実施形態における位置推定装置の動作について説明する。図７は、本実施形態における位置推定装置の動作を示すフローチャートである。

【0056】

記憶装置３３に記憶されているプログラムの実行が開始されて、ＣＰＵ３１が位置推定装置３の統括制御を開始したところから説明する。

【0057】

位置推定装置３は、系統情報及び計測信号Ｓ１乃至Ｓ３を受け付ける（ステップＳｔ１１）。位置推定装置３は計測信号Ｓ１乃至Ｓ３に示されている情報に基づいて、配電線Ｌ１００の電圧不平衡率を算出する（ステップＳｔ１２）。位置推定装置３は、ステップＳｔ１２で算出された電圧不平衡率が所定値を超えるか否かを判定する（ステップＳｔ１３）。電圧不平衡率が所定値を超えると判定された場合（ステップＳｔ１３のＹＥＳ）、位置推定装置３は、発生源推定区間を検出する（ステップＳｔ１４）。位置推定装置３は、検出された発生源推定区間に設けられている負荷の中から、発生源負荷を選択して当該発生源負荷の位置を推定する（ステップＳｔ１５）。位置推定装置３は、発生源負荷の位置についての情報を報知した（ステップＳｔ１６）後、動作を終了する。ステップＳｔ１３において、電圧不平衡率が所定値を超えないと判定された場合（ステップＳｔ１３のＮＯ）、位置推定装置３は、動作を終了する。

【0058】

上述したように、位置推定装置３は、推定部３７を有する。推定部３７は、配電線Ｌ１００の例えば第２開閉器区間における三相のうちの何れか二相に接続される負荷Ｒ１乃至Ｒ３よりも上流側の開閉器ＬＳ２から出力される計測信号Ｓ２に示されている電圧の値に基づいて、開閉器ＬＳ２が設けられている位置の逆相分電圧の値を第１逆相分電圧値として算出する。推定部３７は、開閉器ＬＳ２が設けられている位置の第１逆相分電流値と、負荷Ｒ１乃至Ｒ３よりも下流側の開閉器ＬＳ３が設けられている位置の第２逆相分電流値と、第２開閉器区間における配電線Ｌ１００の線路インピーダンスの値とに基づいて、開閉器ＬＳ２が設けられている位置の逆相分電圧の値を第２逆相分電圧値として算出する。推定部３７は、第１及び第２逆相分電圧値に基づいて、配電線Ｌ１００における電圧不平衡の発生原因となっている発生源負荷の位置を推定する。これらの構成により、位置推定装置３は、例えば第２開閉器区間の負荷Ｒ１乃至Ｒ３が接続されている位置の電圧の実測値を用いずに、発生源負荷の位置を推定することができる。従って、発生源負荷の位置を推定するための負荷Ｒ１乃至Ｒ３が接続されている位置の電圧の計測作業が不要となり、配電線Ｌ１００に接続されている負荷の数が比較的多い配電系統においても、発生源負荷の位置を確実に推定することが可能となる。

【0059】

又、推定部３７は、第１逆相分電圧値と第２逆相分電圧値との差分値に基づいて、発生源負荷の位置を推定する。この構成により、位置推定装置３は、比較的単純な演算に基づいて発生源負荷の位置を推定することができる。従って、発生源負荷の位置を推定するための演算において誤った演算が行われるのを防止して、発生源負荷の位置の推定精度を向上させることができる。

【0060】

又、例えば、第２開閉器区間に負荷ＲＡとしての負荷Ｒ１及び負荷ＲＢとしての負荷Ｒ２のみが接続されている場合、推定部３７は、第２逆相分電圧値Ｖ２ｉ(Ａ)、Ｖ２ｉ(Ｂ)夫々と、第２逆相分電圧値Ｖ２ｉとの差分値に基づいて、発生源負荷の位置を推定する。具体的には、推定部３７は、配電線Ｌ１００における負荷ＲＡ（図６）が接続されている位置と開閉器ＬＳｉの位置との間の線路インピーダンスの値Ｚ(Ｌａ)と第１逆相分電流値Ｉ２ｉとの積と、負荷ＲＡが接続されている位置と開閉器ＬＳｊの位置との間の第２線路インピーダンスの値Ｚ（Ｌｉ-Ｌａ)と第２逆相分電流値Ｉ２ｊとの積との合計に基づいて、負荷ＲＡが発生源負荷であると仮定されたときの第２逆相分電圧値Ｖ２ｉ(Ａ)を算出する。推定部３７は、配電線Ｌ１００における負荷ＲＢが接続されている位置と開閉器ＬＳｉの位置との間の線路インピーダンスの値Ｚ(Ｌｂ)と第１逆相分電流値Ｉ２ｉとの積と、負荷ＲＢが接続されている位置と開閉器ＬＳｊの位置との間の第２線路インピーダンスの値Ｚ（Ｌｉ-Ｌｂ)と第２逆相分電流値Ｉ２ｊとの積との合計に基づいて、負荷ＲＢが発生源負荷であると仮定されたときの第２逆相分電圧値Ｖ２ｉ(Ｂ)を算出する。推定部３７は、第２逆相分電圧値Ｖ２ｉ(Ａ)と第１逆相分電圧値Ｖ２ｉとの第１差分値が、第２逆相分電圧値Ｖ２ｉ(Ｂ)と第１逆相分電圧値Ｖ２ｉとの第２差分値よりも小さい場合、負荷ＲＡが接続されている位置に応じた位置を発生源負荷の位置であると推定し、前述の第１差分値が前述の第２差分値よりも大きい場合、負荷ＲＢが接続されている位置に応じた位置を発生源負荷の位置であると推定する。これらの構成により、位置推定装置３は、配電線Ｌ１００の電圧不平衡に影響を及ぼす要因と考えられる配電線Ｌ１００の線路インピーダンスの値、第１及び第２逆相分電圧値を反映させた状態で、発生源負荷の位置を推定することができる。従って、発生源負荷の位置の推定精度を向上させることができる。

【0061】

又、推定部３７は、例えば第２開閉器区間の負荷Ｒ１乃至Ｒ３が配電線Ｌ１００における三組の二相のうちの第一組の二相（例えば配電線Ｌ１及びＬ２）に接続されているとみなして、第２逆相分電圧値Ｖ２ｉ(Ａ)、Ｖ２ｉ(Ｂ)、Ｖ２ｉ(Ｃ)を算出する。推定部３７は、例えば第２開閉器区間の負荷Ｒ１乃至Ｒ３が配電線Ｌ１００における三組の二相のうちの第二組の二相（例えば配電線Ｌ２及びＬ３）に接続されているとみなして、第２逆相分電圧値Ｖ２ｉ(Ａ)、Ｖ２ｉ(Ｂ)、Ｖ２ｉ(Ｃ)を算出する。推定部３７は、例えば第２開閉器区間の負荷Ｒ１乃至Ｒ３が配電線Ｌ１００における三組の二相のうちの第三組の二相（例えば配電線Ｌ３及びＬ１）に接続されているとみなして、第２逆相分電圧値Ｖ２ｉ(Ａ)、Ｖ２ｉ(Ｂ)、Ｖ２ｉ(Ｃ)を算出する。推定部３７は、算出された例えば９個の第２逆相分電圧値に基づいて、発生源負荷の位置を推定する。これらの構成により、例えば第２開閉器区間の負荷Ｒ１乃至Ｒ３の接続先の相の情報を反映させた状態で、発生源負荷の位置を推定することができる。従って、発生源負荷の位置の推定精度を向上させることができる。

【0062】

又、検出部３６は、配電線Ｌ１００における複数の位置（例えば３箇所）夫々の電流値を計測する開閉器ＬＳ１乃至ＬＳ３の計測結果に基づいて、複数の位置における電流値の差分値が判定電流閾値より大きくなる２つの位置の間の区間を発生源推定区間として検出する。つまり、検出部３６は、第１及び第２開閉器区間の中から発生源推定区間を検出する。推定部３７は、検出部３６によって発生源推定区間であると検出された開閉器区間において第１逆相分電圧値Ｖ２ｉ及び第２逆相分電圧値を算出する。これらの構成により、発生源負荷として選択される候補となる負荷を絞り込むことができる。従って、発生源負荷の位置を推定するための演算の演算量を減少させることにより、発生源負荷の位置を迅速に推定することができる。又、発生源負荷の位置を推定するための演算の演算量を減少させることにより、当該演算において誤った演算が行われるのを防止して、発生源負荷の位置の推定精度を向上させることができる。

【0063】

又、報知部３８は、推定部３７によって推定された発生源負荷の位置についての情報を報知する。この構成により、例えば、発生源負荷として推定（選択）されている負荷を有する需要家に対して、負荷Ｒ１が配電線Ｌ１００における電圧不平衡率を所定値より大きくする要因となっている虞があること知らせることができる。従って、報知部３８による報知に基づいて、電圧不平衡率させるための負荷の運転計画の変更等を需要家に促すことにより、配電線Ｌ１００の電圧不平衡率を低減させることができる。

【0064】

尚、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。

【0065】

上記実施形態においては、系統情報等に基づいて推定部３７が第１及び第２逆相分電流値及び第３逆相分電圧値を算出することについて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、推定部３７が、計測信号Ｓ２に示されている線電流の値に基づいて第１逆相分電流値を算出し、計測信号Ｓ３に示されている線電流の値に基づいて第２逆相分電流値を算出し、計測信号Ｓ３に示されている線間電圧の値に基づいて第３逆相分電圧値を算出することとしてもよい。この場合、第１及び第２逆相分電圧値の双方に対して開閉器ＬＳ２及びＬＳ３の計測結果が反映されることになるので、位置推定装置３による発生源負荷の位置の推定精度を向上させることができる。

【符号の説明】

【0066】

３ 位置推定装置
３６ 検出部
３７ 推定部
３８ 報知部
１００ 配電系統
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ１００ 配電線
ＬＳ１、ＬＳ２、ＬＳ３ 開閉器
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４ 負荷

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】