特許 6877295 電圧調整装置及び電圧調整装置の判定方法

(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】6877295

(24)【登録日】2021年4月30日

(45)【発行日】2021年5月26日

(54)【発明の名称】電圧調整装置及び電圧調整装置の判定方法

(51)【国際特許分類】

   H02J 3/12 20060101AFI20210517BHJP

   G05F 1/14 20060101ALI20210517BHJP

【ＦＩ】

   H02J3/12

   G05F1/14 Z

【請求項の数】12

【全頁数】35

(21)【出願番号】特願2017-154543(P2017-154543)

(22)【出願日】2017年8月9日

(65)【公開番号】特開2019-33638(P2019-33638A)

(43)【公開日】2019年2月28日

【審査請求日】2020年5月8日

(73)【特許権者】

【識別番号】000156938

【氏名又は名称】関西電力株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000000262

【氏名又は名称】株式会社ダイヘン

(74)【代理人】

【識別番号】100115749

【弁理士】

【氏名又は名称】谷川 英和

(74)【代理人】

【識別番号】100121223

【弁理士】

【氏名又は名称】森本 悟道

(72)【発明者】

【氏名】白土 紀明

(72)【発明者】

【氏名】泉 健児

(72)【発明者】

【氏名】久富 和郎

(72)【発明者】

【氏名】林 和憲

(72)【発明者】

【氏名】藤原 誠二

(72)【発明者】

【氏名】古田 将空

(72)【発明者】

【氏名】深野 陽平

【審査官】 辻丸 詔

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−２１７５８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１９００２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２９５７７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−２０８６４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０３３４９２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｊ ３／１２

Ｇ０５Ｆ １／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のタップを有する電圧調整用変圧器を有し、配電線路の電圧が規定の電圧範囲を逸脱したときに前記電圧調整用変圧器のタップ位置を切り換えて前記電圧を前記電圧範囲内に自動的に調整する電圧調整装置において、
前記電圧調整用変圧器のタップ切換動作による無効電力、位相及び力率のいずれか１つ又は２つ以上のパラメータのタップ切換前後の変化量を検出する変化量検出手段と、
前記変化量検出手段の検出結果を用いて、前記配電線路に電圧一定制御機能を備えた電力機器が連系されているか否かを判定する判定手段と、
を備えたことを特徴とする電圧調整装置。

【請求項2】

前記判定手段は、前記変化量検出手段の検出値を閾値と比較し、検出値が閾値以上の場合は前記配電線路に前記電力機器が連系されていると判定し、前記検出値が前記閾値よりも小さい場合は前記配電線路に前記電力機器が連系されていないと判定する、請求項１記載の電圧調整装置。

【請求項3】

前記電圧調整用変圧器のタップ切換動作による前記配電線路の電圧のタップ切換前後の変化量を用いて前記配電線路への電力供給源である電源変電所方向を判断する判断手段を備え、
前記判断手段は、前記判定手段が前記配電線路に前記電力機器が連系されていると判定した場合は前記電源変電所方向の判断を行わず、前記判定手段が前記配電線路に前記電力機器が連系されていないと判定した場合に前記電源変電所方向の判断を行う、請求項１又は２記載の電圧調整装置。

【請求項4】

前記電圧調整用変圧器に対して前記電源変電所が存在する方向を示す変電所方向情報を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶されている変電所方向情報に基づいて前記配電線路の前記電源変電所が存在しない側の電圧を監視し、その電圧が前記電圧範囲を逸脱したときに当該電圧が当該電圧範囲内に収まるように前記電圧調整用変圧器のタップ位置を切り換えるタップ切換制御手段と、
前記判断手段の判断結果を用いて前記記憶手段に記憶されている変電所方向情報を更新する情報更新手段と、
を備え、
前記情報更新手段は、前記判定手段が前記配電線路に前記電力機器が連系されていると判定した場合は、前記記憶手段に記憶されている変電所方向情報の更新を行わず、前記判定手段が前記配電線路に前記電力機器が連系されていないと判定した場合に前記記憶手段に記憶されている変電所方向情報の更新を行う、請求項３記載の電圧調整装置。

【請求項5】

前記判定手段が前記配電線路に前記電力機器が連系されていると判定した場合、前記電圧調整用変圧器のタップ位置を所定のタップ位置に修正するタップ位置修正手段を備える、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電圧調整装置。

【請求項6】

前記タップ位置修正手段は、前記電圧調整用変圧器のタップ位置を切り換える前のタップ位置に修正する、請求項５に記載の電圧調整装置。

【請求項7】

前記タップ位置修正手段は、前記電圧調整用変圧器のタップ位置を予め決められたタップ位置に修正する、請求項５に記載の電圧調整装置。

【請求項8】

前記判定手段が前記配電線路に前記電力機器が連系されていると判定した場合、前記変化量検出手段が検出した前記パラメータの変化量がないと仮定した場合の前記電圧の変化量を算出する電圧変化量算出手段と、
前記電圧変化量算出手段が算出した電圧の変化量を用いて電源変電所の方向を判断する第２の判断手段と、
を備える、請求項１又２記載の電圧調整装置。

【請求項9】

前記判定手段が前記配電線路に前記電力機器が連系されていると判定した場合、その判定結果を出力する出力手段を備える、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の電圧調整装置。

【請求項10】

前記出力手段は、電圧調整装置に有線又は無線で接続される端末装置に前記判定結果を出力する、請求項９記載の電圧調整装置。

【請求項11】

複数のタップを有する電圧調整用変圧器のタップ位置を切り換えて配電線路の電圧を規定の電圧範囲内に調整する電圧調整装置の電圧一定制御機器の連系に関する判定方法であって、
前記電圧調整用変圧器のタップ切換動作による無効電力、位相及び力率のいずれか１つ又は２つ以上のパラメータのタップ切換前後の変化量を検出し、その検出結果を用いて前記配電線路に前記電圧一定制御機器が連系されているか否かを判定することを特徴とする判定方法。

【請求項12】

前記判定において、前記パラメータのタップ切換前後の変化量の検出値を閾値と比較し、検出値が閾値以上の場合は前記配電線路に前記電圧一定制御機器が連系されていると判定し、前記検出値が前記閾値よりも小さい場合は前記配電線路に前記電圧一定制御機器が連系されていないと判定する、請求項１１記載の判定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、配電系統に設置される電圧調整装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

例えば、電力を供給する変電所（以下、「電源変電所」という。）とその電力を消費する需要家（負荷）とを結ぶ配電線の途中に設置される配電用自動電圧調整装置（Ｓｔｅｐ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｒｅｇｕｌａｔｏｒ。以下、「ＳＶＲ」という）は、負荷の増減によって絶えず変動する配電線の電圧を規定の許容電圧範囲内に自動的に収める制御を行う電力機器である。ＳＶＲは、電源変電所が存在する線路側の電圧（以下、「電源側電圧」という。）は規定の電圧値に安定化されているとして、反対の線路側の電圧（以下、「負荷側電圧」という。）を監視し、負荷側電圧が許容電圧範囲を外れると、電圧調整用のタップ付き変圧器（以下、「調整変圧器」という。）のタップを切り換えて負荷側電圧を許容電圧範囲内に収めるように構成されている。

【0003】

図１２は、ＳＶＲが設置される配電系統モデルの一例を示す図である。

【0004】

図１２に示す配電系統モデルは、ＳＶＲの一方側（図１２では左側）の配電線ＰＬ_１に遮断器ＦＣＢ_１を介して変電所ＤＳ_１が接続され、ＳＶＲの他方側（図１２では右側）の配電線ＰＬ_２に遮断器ＦＣＢ_２を介して変電所ＤＳ_２が接続され、配電線ＰＬ_１と配電線ＰＬ_２の両線路の途中に負荷Ｒ_１と負荷Ｒ_２が接続された構成である。配電系統モデルは、遮断器ＦＣＢ_１を「閉状態」（図１２では黒色で示している。）とし、遮断器ＦＣＢ_２を「開状態」（図１２では白色で示している。）として変電所ＤＳ_１から負荷Ｒ_１，Ｒ_２に電力を供給する構成を通常の構成とし、例えば、配電線ＰＬ_１に事故が生じた場合などには遮断器ＦＣＢ_１，ＦＣＢ_２をそれぞれ「開状態」と「閉状態」に切り換えて変電所ＤＳ_２から負荷Ｒ_１，Ｒ_２に電力を供給することができる配電系統のモデルである。

【0005】

図１２（ａ）は、遮断器ＦＣＢ_１を「閉状態」とし、遮断器ＦＣＢ_２を「開状態」として変電所ＤＳ_１から負荷Ｒ_１，Ｒ_２に電力を供給する電力供給モード（以下、「順送電−順潮流モード」という。）の構成を示し、図１２（ｂ）は、遮断器ＦＣＢ_１を「開状態」、遮断器ＦＣＢ_２を「閉状態」に切り換えて変電所ＤＳ_２から負荷Ｒ_１，Ｒ_２に電力を供給する電力供給モード（以下、「逆送電−逆潮流モード」という。）の構成を示している。

【0006】

配電線ＰＬ_１をＳＶＲの調整変圧器の一次側に接続される線路とし、配電線ＰＬ_２をＳＶＲの調整変圧器の二次側に接続される線路とすると、順送電−順潮流モードでは、変電所ＤＳ_１が電源変電所となり（ＳＶＲに対して電源変電所が存在する方向（以下、「電源変電所方向」という。）が調整変圧器の一次側となり）、負荷側電圧が調整変圧器の二次側の電圧となる。一方、逆送電−逆潮流モードでは、変電所ＤＳ_２が電源変電所となり（電源変電所方向が調整変圧器の二次側となり）、負荷側電圧が調整変圧器の一次側の電圧となる。

【0007】

配電系統の電力供給モードによって電圧調整の対象となる電圧が変化するので、ＳＶＲは、電源変電所方向の情報を有し、その電源変電所方向の情報が二次側の場合に調整変圧器の一次側の電圧を自動調整する一次側電圧調整モードと、その電源変電所方向の情報が一次側の場合に調整変圧器の二次側の電圧を自動調整する二次側電圧調整モードを有している。ＳＶＲは、順送電−順潮流モードでは調整変圧器の二次側の電圧を監視し、その電圧が許容電圧範囲内から外れないように電圧調整動作を行う。また、ＳＶＲは、逆送電−逆潮流モードでは調整変圧器の一次側の電圧を監視し、その電圧が許容電圧範囲内から外れないように電圧調整動作を行う。

【0008】

ＳＶＲは、電源変電所方向が変化することがあるので、例えば、調整変圧器のタップ切換えが行われる毎に電源変電所方向を判断し、その判断結果に応じた電圧調整モードで動作するようになっている。図１２に示す配電系統モデルでは、電源変電所の方向が変化するのに応じて潮流の方向が変化するので、ＳＶＲは、例えば、内蔵された計器用変流器によって潮流を監視し、その潮流の方向によって電源変電所の方向を判断している。通常、潮流は電源変電所側から負荷側に向かって流れるので、ＳＶＲは、潮流が調整変圧器の一次側から二次側に向かって流れている場合は、電源変電所方向は調整変圧器の一次側であると判断し、二次側電圧調整モードで電圧調整動作を行い、潮流が調整変圧器の二次側から一次側に向かって流れている場合は、電源変電所方向は調整変圧器の二次側であると判断し、一次側電圧調整モードで電圧調整動作を行う。

【0009】

近年、図１３に示すように、配電線ＰＬ_１，ＰＬ_２の線路上に負荷Ｒ_１，Ｒ_２とともに太陽光発電を初めとする分散型電源Ｇ_１，Ｇ_２が多数設置され、これらの分散型電源Ｇ_１，Ｇ_２を配電系統に連系させることが多くなっている。分散型電源Ｇ_１，Ｇ_２から配電系統に供給される電力が多くなると、潮流方向が逆になることが生じる。図１３（ａ）は、順送電において、配電線ＰＬ_２に設置された分散型電源Ｇ_２からの電力供給が変電所ＤＳ_１側に流れ込む電力供給モード（以下、「順送電−逆潮流モード」という。）を示し、図１３（ｂ）は、逆送電において、配電線ＰＬ_１に設置された分散型電源Ｇ_１からの電力供給が変電所ＤＳ_２側に流れ込む電力供給モード（以下、「逆送電−順潮流モード」という。）を示している。

【0010】

潮流によって電源変電所方向を判断する方法は、例えば、調整変圧器の一次側から二次側に向かって流れる潮流を検出した場合、電源変電所方向は調整変圧器の一次側であると判断されるが、電力供給モードが逆送電−順潮流モードの場合は、電源変電所方向は調整変圧器の二次側であるので、その判断は誤った判断となる。調整変圧器の二次側から一次側に向かって流れる潮流を検出した場合も、電源変電所方向は調整変圧器の二次側であると判断されるが、電力供給モードが順送電−逆潮流モードの場合は、電源変電所方向は調整変圧器の一次側であるので、その判断は誤った判断となる。

【0011】

従来、上記の電源変電所方向の誤判断を防止する方法として、例えば、特許文献１に、ＳＶＲがタップ切換え動作をしたとき、調整変圧器の一次側若しくは二次側の電圧、又は両側の電圧のタップ切換え前後の変化量を検出し、一次側の電圧の変化量と二次側の電圧の変化量、又は一方側の電圧の変化量を用いて電源変電所方向を判断する技術が記載されている。この技術は、タップ切換え前後の電圧の変化量は、電源変電所が存在する線路側の電圧の変化量が負荷の存在する線路側の電圧の変化量よりも小さくなるという現象を利用して、例えば、一次側の電圧の変化量と二次側の電圧の変化量を比較し、電圧の変化量が小さい側を電源変電所方向と判断する技術である。

【0012】

この技術によれば、電力供給モードが順送電−順潮流モード（図１２（ａ）参照）又は順送電−逆潮流モード（図１３（ａ）参照）の場合は、図１４（ａ）に示すように、タップ切換前後の一次側の電圧の変化量｜Δｖ_１｜が二次側の電圧の変化量｜Δｖ_２｜よりも小さくなるので、電源変電所方向は調整変圧器の一次側であるという正しい判断がされる。また、電力供給モードが逆送電−逆潮流モード（図１２（ｂ）参照）又は逆送電−順潮流モード（図１３（ｂ）参照）の場合は、図１４（ｂ）に示すように、タップ切換時の二次側の電圧の変化量｜Δｖ_２｜が一次側の電圧の変化量｜Δｖ_１｜よりも小さくなるので、電源変電所方向は調整変圧器の二次側であるという正しい判断がされる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0013】

【特許文献1】特許第３９９２２１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0014】

近年、図１５に示すように、ＳＶＲの負荷側に、電圧自動調整機能（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｒｅｇｕｌａｔｏｒ機能 以下、「ＡＶＲ機能」という。）により線路の電圧を一定に制御する機能（電圧一定制御機能）を備えた電力機器を連系することが多くなっている。電圧一定制御機能を備えた電力機器とは、例えば、静止型無効電力補償装置（Ｓｔａｔｉｃ ｖａｒ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ 以下、「ＳＶＣ」という。）、太陽光発電用パワーコンディショナー（Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ 以下、「ＰＣＳ」という。）、同期発電機などである。

【0015】

ＳＶＲの負荷側に、ＡＶＲ機能を備えた電力機器が連系されると、ＳＶＲがタップを切り換えて電圧調整を行っても電力機器が瞬時にＳＶＲの負荷側の電圧変動をキャンセルする制御を行うので、ＳＶＲは、タップ切換え前後の一次側の電圧の変化量と二次側の電圧の変化量とを用いた電源変電所方向の判断を正しく行うことが出来ないという問題がある。

【0016】

ＡＶＲ機能を備えた電力機器は、連系している線路の電圧が大きく変化すると、瞬時（例えば、０．１秒以内）に無効電力を線路に供給して当該線路の電圧を一定に保持する動作をする。ＡＶＲ機能を備えた電力機器が電圧一定制御をすると、タップ切換えによる電圧の変化量は、ＳＶＲの一次側の電圧検出地点から一次側の電圧固定点までのインピーダンス（すなわち、ＳＶＲから電源変電所までのインピーダンス）とＳＶＲの二次側の電圧検出地点から二次側の電圧固定点までインピーダンス（すなわち、ＳＶＲから電圧一定制御を行う電力機器の連系点までのインピーダンス）のインピーダンス比で分担されることから、必ずしも負荷側の電圧の変化量が電源変電所側の電圧の変化量よりも大きくなるとは限らなくなる。

【0017】

図１６は、ＳＶＲがタップ切換えをした直後にＡＶＲ機能を備えた電力機器が電圧一定制御をしたときの調整変圧器の一次側の電圧の変化量と二次側の電圧の変化量の一例を示す図である。

【0018】

図１６（ａ）に示す電圧波形は、ＡＶＲ機能を備えた電力機器が電圧一定制御をしなかった場合の一次側の電圧の変化量｜Δｖ_１｜と二次側の電圧の変化量｜Δｖ_２｜を示す波形であり、図１６（ｂ）に示す電圧波形は、ＡＶＲ機能を備えた電力機器が電圧一定制御をした場合の一次側の電圧の変化量｜Δｖ_１｜と二次側の電圧の変化量｜Δｖ_２｜を示す波形である。

【0019】

ＡＶＲ機能を備えた電力機器が電圧一定制御をした場合は、タップ切換えによるタップ間の電圧の変化量Δｖが一次側の電圧の変化量｜Δｖ_１｜と二次側の電圧の変化量｜Δｖ_２｜に分担されるので、図１６（ｂ）に示すように、｜Δｖ_１｜＞｜Δｖ_２｜となる場合も生じることがあり、この場合、電圧の変化量の小さい二次側が電源変電所方向と判断されることになる。

【0020】

ＡＶＲ機能を有する電力機器の電圧一定制御の速度は、ＳＶＲにおける電圧の変化量の検出速度よりも速いので、ＳＶＲがタップ切換えをしたときにＡＶＲ機能を有する電力機器が二次側の電圧を一定に制御する動作を行うと、ＳＶＲは、タップ切換前の電圧とタップ切換後にＡＶＲ機能を有する電力機器が電圧一定制御の動作をした後の電圧との差分をタップ切換前後の一次側の電圧の変化量と二次側の電圧の変化量として検出することになる。すなわち、ＳＶＲは、図１６（ｂ）に示す｜Δｖ_１｜と｜Δｖ_２｜を検出することになる。このため、ＳＶＲは、電源変電所が一次側にあるにも拘わらず、電源変電所は二次側にあるという誤った判断をすることがある。

【0021】

ＳＶＲは、二次側電圧調整モードで電圧調整動作している期間に二次側が電源変電所方向であるという誤った判断をすると、電圧調整モードを一次側電圧調整モードに切り換え、一次側に電源変電所があるにも拘わらず、二次側が電源変電所方向であるとの情報に基づき一次側の電圧を誤って自動調整するようになる。

【0022】

この結果、ＳＶＲは、正常な電圧調整ができず、「タップ暴走」と呼ばれる、極限のタップまでタップを切り換え、そのタップ位置を保持し続けるという制御不能な状態が発生してしまい、配電電圧が適正値から大きく逸脱するという事態になる。

【0023】

特に、ＰＣＳは、当該ＰＣＳの連系点の電圧が規定の電圧を下回る又は上回ると、ＡＶＲ機能を動作させるものが多い。ＳＶＲは、負荷側に存在するＰＣＳがどの時点でＡＶＲ機能を働かせたのかを知ることが出来ないので、知らない間にタップ暴走を発生して配電系統に異常が生じるケースが太陽光発電の普及とともに多くなっている。

【0024】

上記のように、ＳＶＲが設置されている配電線路上にＡＶＲ機能を備えた電力機器が連系され、ＳＶＲの電圧調整動作に応じて電力機器により電力一定制御が行われると、ＳＶＲの電圧調整動作に悪影響を与える。従って、ＳＶＲは、配電線路上にＡＶＲ機能を備えた電力機器が連系されているか否かを把握し、その電力機器が連系されている場合には通常の電圧調整動作とは異なるより適切な電圧調整動作を行うことが重要である。

【0025】

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、負荷側にＡＶＲ機能を有する電力機器が連系され、電圧調整時の電圧の変化がその電力機器によりキャンセルされるような構成になっている場合でも電源変電所方向を正常に判断することができる電圧調整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】

【0026】

本発明に係る電圧調整装置は、複数のタップを有する電圧調整用変圧器を有し、配電線路の電圧が規定の電圧範囲を逸脱したときに電圧調整用変圧器のタップ位置を切り換えて電圧を電圧範囲内に自動的に調整する電圧調整装置において、電圧調整用変圧器のタップ切換動作による無効電力、位相及び力率のいずれか１つ又は２つ以上のパラメータのタップ切換前後の変化量を検出する変化量検出手段と、変化量検出手段の検出結果を用いて、配電線路に電圧一定制御機能を備えた電力機器が連系されているか否かを判定する判定手段と、を備えたことを特徴とする電圧調整装置である。

【0027】

本発明に係る電圧調整装置によれば、電圧調整用変圧器のタップ切換えによって変化した無効電力、位相、力率のいずれか１つ又は２つ以上のパラメータの変化量を用いて、配電線路に電圧一定制御機能を備えた電力機器が連系されているか否かを判定するので、電圧調整装置がその電力機器の悪影響を受け、電圧調整動作で不適切なタップ切換えを行い、延いてはタップ暴走の状態になることを防止することができる。

【0028】

上記の電圧調整装置において、判定手段は、変化量検出手段の検出値を閾値と比較し、検出値が閾値以上の場合は配電線路に電力機器が連系されていると判定し、検出値が閾値よりも小さい場合は配電線路に電力機器が連系されていないと判定するとよい。

【0029】

上記の構成によれば、無効電力、位相、力率のいずれか１つ又は２つ以上のパラメータのタップ切換前後の変化量が閾値以上の場合に電圧一定制御機能を備える電力機器が配電線路に連系されていると判定するので、電力機器の連系を確実に知ることができる。

【0030】

また、上記の電圧調整装置において、電圧調整用変圧器のタップ切換動作による配電線路の電圧のタップ切換前後の変化量を用いて配電線路への電力供給源である電源変電所方向を判断する判断手段を備え、判断手段は、判定手段が配電線路に電力機器が連系されていると判定した場合は電源変電所方向の判断を行わず、判定手段が配電線路に電力機器が連系されていないと判定した場合に電源変電所方向の判断を行うとよい。

【0031】

上記の構成によれば、配電線路に電力一定制御機能を備えた電力機器が設置されている場合は、電圧の変化量を用いた電源変電所方向の判断をせず、現在の変電所方向情報を維持するので、不正な判断結果に基づくタップ切換えによりタップ暴走が発生するのを防止することができる。

【0032】

また、上記の電圧調整装置において、電圧調整用変圧器に対して電源変電所が存在する方向を示す変電所方向情報を記憶する記憶手段と、記憶手段に記憶されている変電所方向情報に基づいて配電線路の電源変電所が存在しない側の電圧を監視し、その電圧が電圧範囲を逸脱したときに当該電圧が当該電圧範囲内に収まるように電圧調整用変圧器のタップ位置を切り換えるタップ切換制御手段と、判断手段の判断結果を用いて記憶手段に記憶されている変電所方向情報を更新する情報更新手段と、を備え、情報更新手段は、判定手段が配電線路に電力機器が連系されていると判定した場合は、記憶手段に記憶されている変電所方向情報の更新を行わず、判定手段が配電線路に電力機器が連系されていないと判定した場合に記憶手段に記憶されている変電所方向情報の更新を行うとよい。

【0033】

上記の構成によれば、配電線路に電力一定制御機能を備えた電力機器が設置されている場合は、電圧の変化量を用いた電源変電所方向の判断をせず、記憶手段に記憶している変電所方向情報を維持するので、間違った変電所方向情報に基づく不適切なタップ切換えを防止することができ、その不適切なタップ切換えの連鎖によるタップ暴走の発生を防止することができる。

【0034】

また、上記の電圧調整装置において、判定手段が配電線路に電力機器が連系されていると判定した場合、電圧調整用変圧器のタップ位置を所定のタップ位置に修正するタップ位置修正手段を備えるとよい。

【0035】

上記の構成によれば、電圧調整用変圧器のタップ位置を所定のタップ位置に修正するので、配電線路に存在する電力機器の電圧一定制御により不適切なタップ切換えが行われていた場合でも電圧調整用変圧器のタップ位置をより適切なタップ位置に修正することができる。

【0036】

また、上記の電圧調整装置において、タップ位置修正手段は、電圧調整用変圧器のタップ位置を切り換える前のタップ位置に修正するとよい。

【0037】

上記の構成によれば、電圧調整用変圧器のタップ位置をタップ切換え前の状態（電圧調整をする前の状態）に戻すので、配電線路に存在する電力機器の電圧一定制御により不適切なタップ切換えが行われていた場合にはそのタップ切換え動作（電圧調整動作）をキャンセルすることができる。

【0038】

また、上記の電圧調整装置において、タップ位置修正手段は、電圧調整用変圧器のタップ位置を予め決められたタップ位置に修正するとよい。例えば、タップ位置修正手段は、電圧調整用変圧器のタップ位置を素通しタップのタップ位置に修正するとよい。

【0039】

上記の構成によれば、電圧調整用変圧器のタップ位置を所定のタップ位置（例えば、素通しタップのタップ位置）に固定するので、配電線路に存在する電力機器の電圧一定制御による電圧調整用変圧器のタップ切換え動作への悪影響を防止することができる。

【0040】

上記の電圧調整装置において、判定手段が配電線路に電力機器が連系されていると判定した場合、変化量検出手段が検出したパラメータの変化量がないと仮定した場合の電圧の変化量を算出する電圧変化量算出手段と、電圧変化量算出手段が算出した電圧の変化量を用いて電源変電所の方向を判断する第２の判断手段と、を備えるとよい。

【0041】

上記の構成によれば、例えば、配電線路に存在する電圧一定制御機能を備えた電力機器の無効電力の出力により電圧の変化量を用いた電源変電所方向の判断が不適正となる恐れがある場合、電力機器が無効電力を出力していないと仮定した電圧のタップ切換前後の変化量を推定し、その電圧の変化量を用いて電源変電所方向を判断するので、電力機器の電圧一定制御による電圧の変化量を用いた電源変電所方向の判断への悪影響を防止することができる。

【0042】

また、上記の電圧調整装置において、判定手段が配電線路に電力機器が連系されていると判定した場合、その判定結果を出力する出力手段を備えるとよい。好ましくは、電圧調整装置に有線又は無線で接続される端末装置に判定結果を出力するとよい。

【0043】

上記の構成によれば、配電線路に電圧一定制御機能を有する電力機器が連系されているとの判定結果を、例えば、作業員の端末装置などの外部装置に出力するので、作業員は、電圧調整装置の電圧調整動作が電力機器の電圧一定制御による悪影響を受けているか否かを認知でき、悪影響を受けている場合は、作業者は、例えば、電圧調整装置の移設や電力機器の電圧一定制御の停止などの対策を講じることができる。

【0044】

本発明に係る電圧一定制御機器の連系に関する判定方法は、複数のタップを有する電圧調整用変圧器のタップ位置を切り換えて配電線路の電圧を規定の電圧範囲内に調整する電圧調整装置の電圧一定制御機器の存在に関する判定方法であって、電圧調整用変圧器のタップ切換動作による無効電力、位相及び力率のいずれか１つ又は２つ以上のパラメータのタップ切換前後の変化量を検出し、その検出結果を用いて配電線路に電圧一定制御機器が連系されているか否かを判定する判定方法である。

【0045】

上記の構成によれば、無効電力、位相、力率のいずれか１つ又は２つ以上のパラメータのタップ切換前後の変化量を用いて、配電線路に電圧一定制御機能を備えた電力機器が連系されているか否かを判定するので、電圧調整装置がその電力機器の悪影響を受け、不適切なタップ切換えを行う状態になることを防止することができる。

【0046】

上記の電圧一定制御機器の存在に関する判定方法において、パラメータのタップ切換前後の変化量の検出値を閾値と比較し、検出値が閾値以上の場合は配電線路に電圧一定制御機器が連系されていると判定し、検出値が閾値よりも小さい場合は配電線路に電圧一定制御機器が連系されていないと判定するとよい。

【0047】

上記の構成によれば、無効電力、位相、力率のいずれか１つ又は２つ以上のパラメータのタップ切換前後の変化量が閾値以上の場合に電圧一定制御機能を備える電力機器が配電線路に連系されていると判定するので、電力機器の連系を確実に知ることができる。

【発明の効果】

【0048】

本発明に係る電圧調整装置等によれば、電圧調整装置が電圧一定制御機能を備えた電力機器の悪影響を受け、電圧調整動作で不適切なタップ切換えを行い、延いてはタップ暴走の状態になることを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0049】

【図1】実施の形態１に係る電圧調整装置の構成を示す図

【図2】同電圧調整装置の調整変圧器とタップ切換器の回路構成の一例を示す図

【図3】同電圧調整装置の電圧調整指令回路の回路構成の一例を示す図

【図4】同電圧調整装置の制御回路の内部構成を示すブロック図

【図5】同電圧調整装置の制御回路の電圧調整動作の処理手順を示すフローチャート

【図6】実施の形態２に係る電圧調整装置の構成を示す図

【図7】同電圧調整装置の制御回路の内部構成を示すブロック図

【図8】同電圧調整装置の制御回路の電圧調整動作の処理手順を示すフローチャート

【図9】実施の形態３に係る電圧調整装置の制御回路の内部構成を示すブロック図

【図10】同電圧調整装置の制御回路の電圧調整動作の処理手順を示すフローチャート

【図11】実施の形態１に係る電圧調整装置の変形例の構成を示す図

【図12】ＳＶＲが設置される配電系統モデルの送電及び潮流のモードを示す図

【図13】分散電源が設置された配電系統モデルの送電及び潮流のモードを示す図

【図14】タップ切換えによる電圧の変化量の一例を示す図

【図15】ＡＶＲ機能を備えた電力機器が設置された配電系統モデルの一例を示す図

【図16】ＡＶＲ機能を備えた電力機器が電圧一定制御をしたときと電圧一定制御をしなかったときの一次側の電圧の変化量と二次側の電圧の変化量の相違を示す図

【発明を実施するための形態】

【0050】

以下、本発明に係る電圧調整装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。以下の説明では、配電線路上に配設され、配電線路の電圧を調整する電圧調整装置の例について説明する。なお、実施の形態において、同じ符号を付した構成要素は同様の動作を行うので、再度の説明を省略する場合がある。

【0051】

（実施の形態１）
図１は、三相の配電線路上に配置された、実施の形態１に係る電圧調整装置１Ａの構成を示す図である。図２は、同電圧調整装置１Ａの調整変圧器１１とタップ切換器１２の構成を示す図、図３は、同電圧調整装置１Ａの一次側電圧調整指令回路１３Ａ及び二次側電圧調整指令回路１３Ｂの回路構成を示す図である。

【0052】

三相の電圧調整装置に設けられるＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各相の電圧を調整する電圧調整回路の結線方法には、三相Ｙ型結線と三相Ｖ型結線があるが、図１に示す電圧調整装置１Ａは、三相Ｙ型結線の電圧調整回路が設けられた例である。電圧調整装置１Ａの電圧調整回路は、三相Ｖ型結線であってもよい。図１に示す電圧調整装置１Ａは、ＵＷ線間の電圧を調整する電圧調整回路の部分を示し、ＶＷ線間，ＷＵ線間の電圧を調整する電圧調整回路の部分は省略している。従って、以下の説明では、ＵＷ線間の配電線路の電圧調整について説明する。

【0053】

電圧調整装置１Ａは、配電線路の当該電圧調整装置１Ａよりも左側にある線路Ｌ_１の電圧ｖ_１又は配電線路の当該電圧調整装置１Ａよりも右側にある線路Ｌ_２の電圧ｖ_２を規定の電圧範囲内に自動的に調整する動作をする電圧調整回路と、その電圧調整回路の電圧調整動作を制御する制御部とを有する。線路Ｌ_１は、電圧調整装置１Ａ内の電圧調整用の変圧器１１（以下、「調整変圧器１１」という。図２参照）の一次側に接続されており、線路Ｌ_２は、同調整変圧器１１の二次側に接続されているので、以下の説明では、必要に応じて線路Ｌ_１を「一次側線路Ｌ_１」と称し、線路Ｌ_２を「二次側線路Ｌ_２」と称して説明する場合がある。また、一次側線路Ｌ_１の電圧（Ｕ相の線路Ｌ_ＵとＷ相の線路Ｌ_Ｗの間の電圧）と二次側線路Ｌ_２の電圧（Ｕ相の線路Ｌ_ＵとＷ相の線路Ｌ_Ｗの間の電圧）をそれぞれ「一次側電圧ｖ_１」、「二次側電圧ｖ_２」と称して説明する。

【0054】

電圧調整装置１Ａの電圧調整回路は、例えば、完全逆送形のタップ切換式電圧調整回路（ＳＶＲ）である。電圧調整回路は、調整変圧器１１、タップ切換器１２，１２'、一次側電圧調整指令回路１３Ａ、二次側電圧調整指令回路１３Ｂ、電圧調整モード設定回路１４を備える。

【0055】

調整変圧器１１は、図２に示すように、複数個のタップｔ_１〜ｔ_ｎを有する単巻変圧器で構成されている。調整変圧器１１のタップ付き巻線の一方端（図２では上端）はタップ切換器１２の第１タップ端子ｔ_１に接続され、他方端（図２では下端）は中性点Ｎに接続されている。なお、図２では、調整変圧器１１が有するＷ相、Ｖ相にそれぞれ対応する単巻変圧器は省略している。また、Ｗ相のタップ切換器１２'も、Ｕ相のタップ切換器１２と同様の構成であるため、その詳細な説明は省略する。

【0056】

タップ付き巻線の一方端寄りの部分の所定の位置から（ｎ−１）個のタップが引き出され、それぞれタップ切換器１２の第２タップ端子ｔ_２から第ｎタップ端子ｔ_ｎに接続されている。また、タップ付き巻線の第ｒタップ（但し、１＜ｒ＜ｎ。図２では第４タップ）の位置は、素通しタップの位置となっており、その位置にＵ相の二次側の線路Ｌ_Ｕが接続されている。

【0057】

タップ切換器１２は、コモン端子ｔ_ｃと、ｎ個のタップ端子ｔ_ｉ（ｉは、タップの番号。ｉ＝１，２，…ｎ）と、コモン端子ｔ_ｃとｎ個のタップ端子ｔ_ｉのいずれかを接続する接触子（図示省略）とを有し、コモン端子ｔ_ｃにＵ相の一次側の線路Ｌ_Ｕが接続されている。タップ切換器１２は、負荷が接続された状態でコモン端子ｔ_ｃに接続するタップ端子ｔ_ｉを切り換えることにより、一次側電圧ｖ_１又は二次側電圧ｖ_２を調整する。

【0058】

一次側電圧ｖ_１の調整は、例えば、図１２（ｂ）や図１３（ｂ）に示したように、電力を供給する変電所（電源変電所）が電圧調整装置１Ａの二次側に存在する場合に電圧調整装置１Ａが行う電圧調整である。また、二次側電圧ｖ_２の調整は、例えば、図１２（ａ）や図１３（ａ）に示したように、電源変電所が電圧調整装置１Ａの一次側に存在する場合に電圧調整装置１Ａが行う電圧調整である。

【0059】

電圧調整装置１Ａは、電源変電所方向によって調整対象の電圧が異なるので、一次側電圧ｖ_１を調整する一次側電圧調整モードと二次側電圧ｖ_２を調整する二次側電圧調整モードの２種類の電圧調整モードを有する。電源変電所方向とは、電圧調整装置１Ａに対して電源変電所が存在する配電線路上の方向である。電源変電所は、一次側線路Ｌ_１と二次側線路Ｌ_２のいずれかに接続されているので、本明細書では、電源変電所が一次側線路Ｌ_１に接続されている場合の電源変電所方向を「一次側」、電源変電所が二次側線路Ｌ_２に接続されている場合の電源変電所方向を「二次側」と称する。

【0060】

電圧調整装置１Ａは、調整対象の電圧ｖが目標電圧ｖ_ｃの許容範囲±Δｖ（［ｖ_ｃ−Δｖ］〜［ｖ_ｃ＋Δｖ］の電圧範囲。以下、「目標電圧範囲Ｖ_ＡＲ」という。）の上限値Ｖ_ＡＲＵ（＝ｖ_ｃ＋Δｖ）よりも大きくなると、タップ切換器１２，１２'のタップを調整対象の電圧ｖが降下する方向（降圧方向）に切り換えてその電圧ｖが上限値Ｖ_ＡＲＵよりも小さくなるように電圧調整を行う。また、電圧調整装置１Ａは、調整対象の電圧ｖが目標電圧範囲Ｖ_ＡＲの下限値Ｖ_ＡＲＤ（＝ｖ_ｃ−Δｖ）よりも小さくなると、タップ切換器１２，１２'のタップを調整対象の電圧ｖが上昇する方向（昇圧方向）に切り換えてその電圧ｖが下限値Ｖ_ＡＲＤよりも大きくなるように電圧調整を行う。

【0061】

調整変圧器１１の一次巻線の巻数（コモン端子ｔ_ｃに接続されているタップの位置と中性点Ｎとの間の巻数）をＮ_１とし、二次巻線の巻数（第ｒタップの位置と中性点Ｎとの間の巻数）をＮ_２とすると、一次側電圧ｖ_１と二次側電圧ｖ_２の間には、ｖ_１／ｖ_２＝Ｎ_１／Ｎ_２の関係がある。一次側電圧調整モードでは、二次側線路Ｌ_２に存在する電源変電所によって二次側電圧ｖ_２の変化量Δｖ_２が小さく抑えられる（理想的には変化量Δｖ_２は略ゼロになる）ので、一次側電圧ｖ_１は、タップを切り換えることによって、巻数Ｎ_１に比例するように変化する。一方、二次側電圧調整モードでは、一次側線路Ｌ_１に存在する電源変電所によって一次側電圧ｖ_１の変化量Δｖ_１が小さく抑えられる（理想的には変化量Δｖ_２は略ゼロになる）ので、二次側電圧ｖ_２は、タップを切り換えることによって、巻数Ｎ_１に反比例するように変化する。

【0062】

従って、電圧調整装置１Ａは、一次側電圧調整モードでは、一次側電圧ｖ_１が一次側の目標電圧範囲Ｖ_ＡＲ１の上限値Ｖ_ＡＲＵ１（＝ｖ_ｃ１＋Δｖ_１）よりも大きくなると、タップ切換器１２，１２'のタップ位置を現在のタップ位置の巻数Ｎ_１よりも小さい巻数Ｎ_１を有するタップ位置の方向（タップ番号が増加する方向）に切り換えて一次側電圧ｖ_１の電圧調整を行う。逆に、一次側電圧ｖ_１が一次側の目標電圧範囲Ｖ_ＡＲ１の下限値Ｖ_ＡＲＤ１（＝ｖ_ｃ１−Δｖ_１）よりも小さくなると、電圧調整装置１Ａは、タップ切換器１２，１２'のタップ位置を現在のタップ位置の巻数Ｎ_１よりも大きい巻数Ｎ_１を有するタップ位置の方向（タップ番号が減少する方向）に切り換えて一次側電圧ｖ_１の電圧調整を行う。

【0063】

また、電圧調整装置１Ａは、二次電圧調整モードでは、二次側電圧ｖ_２が二次側の目標電圧範囲Ｖ_ＡＲ２の上限値Ｖ_ＡＲＵ２（＝ｖ_ｃ２＋Δｖ_２）よりも大きくなると、タップ切換器１２，１２'のタップ位置を現在のタップ位置の巻数Ｎ_１よりも大きい巻数Ｎ_１を有するタップ位置の方向（タップ番号が減少する方向）に切り換えて二次側電圧ｖ_２の電圧調整を行う。逆に、二次側電圧ｖ_２が二次側の目標電圧範囲Ｖ_ＡＲ２の下限値Ｖ_ＡＲＤ２（＝ｖ_ｃ２−Δｖ_２）よりも小さくなると、電圧調整装置１Ａは、タップ切換器１２，１２'のタップ位置を現在のタップ位置の巻数Ｎ_１よりも小さい巻数Ｎ_１を有するタップ位置の方向（タップ番号が増加する方向）に切り換えて二次側電圧ｖ_２の電圧調整を行う。

【0064】

タップ切換器１２，１２'には、一次側電圧調整指令回路１３Ａで生成された電圧調整指令Ｃ_ｔａと二次側電圧調整指令回路１３Ｂで生成された電圧調整指令Ｃ_ｔｂのいずれかが電圧調整モード設定回路１４から入力される。タップ切換器１２，１２'は、電圧調整モード設定回路１４から入力される電圧調整指令Ｃ_ｔａ又はＣ_ｔｂで指示されたタップ端子ｔ_ｉをコモン端子ｔ_ｃに接続する。すなわち、タップ切換器１２，１２'は、一次側線路Ｌ_１に接続する調整変圧器１１のタップ位置を電圧調整指令Ｃ_ｔａ又はＣ_ｔｂで指示されたタップ位置（タップ端子ｔ_ｉ）に切り換える。

【0065】

一次側電圧調整指令回路１３Ａは、一次側電圧ｖ_１を監視し、一次側電圧ｖ_１が一次側の目標電圧範囲Ｖ_ＡＲ１から逸脱すると、一次側電圧ｖ_１を目標電圧範囲Ｖ_ＡＲ１内に収めるための電圧調整指令値Ｃ_ｔａを出力する。電圧調整指令値Ｃ_ｔａは、例えば、一次側電圧ｖ_１を降圧方向に変化させる場合は、タップ切換器１２，１２'の現在のタップ位置をタップ番号が１つ増加する方向に変化させる指令値であり、一次側電圧ｖ_１を昇圧方向に変化させる場合は、タップ切換器１２，１２'の現在のタップ位置をタップ番号が１つ減少する方向に変化させる指令値である。電圧調整指令値Ｃ_ｔａは、電圧調整モード設定回路１４に入力され、電圧調整モードが一次電圧調整モードに設定されている場合に、電圧調整モード設定回路１４からタップ切換器１２，１２'に入力される。

【0066】

二次側電圧調整指令回路１３Ｂは、二次側電圧ｖ_２を監視し、二次側電圧ｖ_２が二次側の目標電圧範囲Ｖ_ＡＲ２から逸脱すると、二次側電圧ｖ_２を目標電圧範囲Ｖ_ＡＲ２内に収めるための電圧調整指令値Ｃ_ｔｂを出力する。電圧調整指令値Ｃ_ｔｂは、例えば、二次側電圧ｖ_２を降圧方向に変化させる場合は、タップ切換器１２，１２'の現在のタップ位置をタップ番号が１つ減少する方向に変化させる指令値であり、二次側電圧ｖ_２を昇圧方向に変化させる場合は、タップ切換器１２，１２'の現在のタップ位置をタップ番号が１つ増加する方向に変化させる指令値である。電圧調整指令値Ｃ_ｔｂは、電圧調整モード設定回路１４に入力され、電圧調整モードが二次電圧調整モードに設定されている場合に、電圧調整モード設定回路１４からタップ切換器１２，１２'に入力される。

【0067】

一次側電圧調整指令回路１３Ａと二次側電圧調整指令回路１３Ｂは、同一の回路構成を有し、例えば、図３に示す回路構成を有している。

【0068】

図３に示す電圧調整指令回路１３は、計器用変圧器１３１、電圧調整継電器１３２、線路電圧降下補償器１３３、変流器１３４を備える。電圧調整継電器１３２と線路電圧降下補償器１３３は、計器用変圧器１３１の二次巻線に直列に接続され、変流器１３４の出力線が電圧調整継電器１３２に接続されている。そして、一次側電圧調整指令回路１３Ａでは、計器用変圧器１３１の一次巻線が一次側のＵ相の線路Ｌ_ＵとＷ相の線路Ｌ_Ｗの間に接続され、変流器１３４が一次側のＵ相の線路Ｌ_Ｕに取り付けられた構成となっており、二次側電圧調整指令回路１３Ｂでは、計器用変圧器１３１の二次巻線が二次側のＵ相の線路Ｌ_ＵとＷ相の線路Ｌ_Ｗの間に接続され、変流器１３４が二次側のＵ相の線路Ｌ_Ｕに取り付けられた構成となっている。

【0069】

なお、変流器１３４は、Ｕ相の線電流ｉ_ＵとＷ相の線電流ｉ_Ｗの合成電流が（ｉ_Ｕ−ｉ_Ｗ）となるように、Ｕ相の線路Ｌ_ＵとＷ相の線路Ｌ_Ｗに結線されている。これは、変流器１３４の検出電流ｉ_ＤをＵ相の線電流ｉ_Ｕにすると、検出電流ｉ_Ｄが入力される線路電圧降下補償器１３３の印加電圧との間にπ／６の位相差が生じるので、その位相差をなくすために線電流ｉ_Ｕと線電流ｉ_Ｗの合成電流（Ｕ相とＷ相の線間電流）を検出するようにしたものである。

【0070】

計器用変圧器１３１は、一次巻線に高圧ｖ_ａ（例えば、数千［Ｖ］）が印加されると、二次巻線から高圧ｖ_ａを巻線比に応じた低圧ｖ_ｂ（例えば、百数十［Ｖ］）に変成して出力する。一次側電圧調整指令回路１３Ａの計器用変圧器１３１は、一次側電圧ｖ_１を巻線比に応じた低圧ｖ_１'に変成して出力する。また、二次側電圧調整指令回路１３Ｂの計器用変圧器１３１は、二次側電圧ｖ_２を巻線比に応じた低圧ｖ_２'に変成して出力する。

【0071】

電圧調整継電器１３２は、例えば、９０リレーで構成されている。電圧調整継電器１３２は、継電器両端の電圧ｖ_ｂ２を検出し、その検出電圧ｖ_ｂ２が目標電圧範囲Ｖ_ＡＲ'から外れている場合にタップの切換えを指示する電圧調整指令Ｃ_ｔを生成し、電圧調整モード設定回路１４に出力する。

【0072】

線路電圧降下補償器１３３（Ｌｉｎｅ Ｄｒｏｐ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ。以下、「ＬＤＣ１３３」という。）は、変流器１３４が取り付けられた線路の線路インピーダンスを模擬した抵抗とリアクタンスとで構成されている。一次側電圧調整指令回路１３Ａの線路電圧降下補償器１３３は、一次側線路Ｌ_１の線路インピーダンスを模擬した抵抗とリアクタンスとで構成され、二次側電圧調整指令回路１３Ｂの線路電圧降下補償器１３３は、二次側線路Ｌ_２の線路インピーダンスを模擬した抵抗とリアクタンスとで構成されている。

【0073】

線路電圧降下補償器１３３は、変流器１３４の検出電流ｉ_Ｄを流すことによって線路インピーダンスによる電圧降下ｖ_ｂ１を発生する。線路電圧降下補償器１３３が電圧降下ｖ_ｂ１を発生することにより、電圧調整継電器１３２の両端には計器用変圧器１３１が検出した電圧ｖ_ｂを電圧降下ｖ_ｂ１だけ低下した電圧ｖ_ｂ２＝（ｖ_ｂ−ｖ_ｂ１）が印加される。

【0074】

従って、一次側電圧調整指令回路１３Ａの線路電圧降下補償器１３３は、一次側線路ｖ_１の線路インピーダンスによる電圧降下ｖ_１ｂ１を発生し、一次側電圧調整指令回路１３Ａの電圧調整継電器１３２の両端電圧は、計器用変圧器１３１が検出した電圧ｖ_１ｂを電圧降下ｖ_１ｂ１だけ低下した電圧ｖ_１ｂ２＝（ｖ_１ｂ−ｖ_１ｂ１）となる。また、二次側電圧調整指令回路１３Ｂの線路電圧降下補償器１３３は、二次側線路ｖ_２の線路インピーダンスによる電圧降下ｖ_２ｂ１を発生し、一次側電圧調整指令回路１３Ａの電圧調整継電器１３２の両端電圧は、計器用変圧器１３１が検出した電圧ｖ_２ｂを電圧降下ｖ_２ｂ１だけ低下した電圧ｖ_２ｂ２＝（ｖ_２ｂ−ｖ_２ｂ１）となる。

【0075】

電圧ｖ_ｂ２が逸脱する目標電圧範囲Ｖ_ＡＲ'は、変流器１３４が取り付けられた線路の高圧ｖ_ａが逸脱する目標電圧範囲Ｖ_ＡＲに対応している。電圧調整継電器１３２は、高圧ｖ_ａが目標電圧範囲Ｖ_ＡＲを逸脱すると、高圧ｖ_ａを目標電圧範囲Ｖ_ＡＲ内に収めるための電圧調整指令Ｃ_ｔを生成する。電圧ｖ_ｂ２は、計器用変圧器１３１が検出した電圧ｖ_ｂを線路インピーダンスによる電圧降下ｖ_ｂ１だけ低下した電圧であるので、電圧調整継電器１３２が出力する電圧調整指令Ｃ_ｔによりタップを切り換えて変化させる線路の高圧ｖ_ａは、線路インピーダンスによる電圧降下分が補償されたものとなっている。

【0076】

従って、一次側電圧調整指令回路１３Ａの電圧調整継電器１３２は、一次側電圧ｖ_１が目標電圧範囲Ｖ_ＡＲ１を逸脱すると、一次側電圧ｖ_１を一次側の目標電圧範囲Ｖ_ＡＲ１内に収めるための電圧調整指令Ｃ_ｔａを生成する。この電圧調整指令Ｃ_ｔａによりタップを切り換えて変化させる一次電圧ｖ_１は、一次側線路Ｌ_１の線路インピーダンスによる電圧降下分が補償されたものである。また、二次側電圧調整指令回路１３Ｂの電圧調整継電器１３２は、二次側電圧ｖ_２が目標電圧範囲Ｖ_ＡＲ２を逸脱すると、二次側電圧ｖ_２を二次側の目標電圧範囲Ｖ_ＡＲ２内に収めるための電圧調整指令Ｃ_ｔｂを生成する。この電圧調整指令Ｃ_ｔｂによりタップを切り換えて変化させる二次電圧ｖ_２は、二次側線路Ｌ_２の線路インピーダンスによる電圧降下分が補償されたものである。

【0077】

電圧調整モード設定回路１４は、制御部から入力される電圧調整モードの情報Ｃ_ｊに基づいて、電圧調整モードを一次側電圧調整モードと二次側電圧調整モードのいずれかのモードに設定する。

【0078】

電圧調整モード設定回路１４は、電圧調整モードの情報Ｃ_ｊが二次側電圧調整モードである場合、二次側電圧調整指令回路１３Ｂから入力される電圧調整指令Ｃ_ｔｂをタップ切換器１２，１２'に出力する。一方、電圧調整モードの情報Ｃ_ｊが一次側電圧調整モードである場合、電圧調整モード設定回路１４は、一次側電圧調整指令回路１３Ａから入力される電圧調整指令Ｃ_ｔａをタップ切換器１２，１２'に出力する。

【0079】

なお、電圧調整モード設定回路１４で電圧調整指令Ｃ_ｔａ，Ｃ_ｔｂのタップ切換器１２，１２'への入力を制御するのではなく、制御回路１７が一次側電圧調整モードの場合は一次側電圧調整指令回路１３Ａを動作させて電圧調整指令Ｃ_ｔａをタップ切換器１２，１２'に入力し、二次側電圧調整モードの場合は二次側電圧調整指令回路１３Ｂを動作させて電圧調整指令Ｃ_ｔｂをタップ切換器１２，１２'に入力するように制御してもよい。

【0080】

電圧調整装置１Ａの制御部は、一次側電圧検出器１５Ａ、二次側電圧検出器１５Ｂ、二次側電流検出器１６、制御回路１７を備える。

【0081】

一次側電圧検出器１５Ａは、一次側電圧ｖ_１を検出するものであり、二次側電圧検出器１５Ｂは、二次側電圧ｖ_２を検出するものである。一次側電圧検出器１５Ａと二次側電圧検出器１５Ｂは、例えば、計器用変圧器１３１と同一構成の変圧器で構成されている。一次側電圧検出器１５Ａは、一次側線路Ｌ_１のＵ相の線路Ｌ_ＵとＷ相の線路Ｌ_Ｗの間に設けられ、二次側電圧検出器１５Ｂは、二次側線路Ｌ_２のＵ相の線路Ｌ_ＵとＷ相の線路Ｌ_Ｗの間に設けられている。一次側電圧検出器１５Ａの検出電圧ｖ_１と二次側電圧検出器１５Ｂの検出電圧ｖ_２は、制御回路１７に入力される。

【0082】

二次側電流検出器１６は、二次側電流ｉ_２を検出するものである。二次側電流検出器１６は、例えば、変流器１３４と同一の構成の変流器で構成される。二次側電流検出器１６は、二次側線路Ｌ_２のＵ相の線路Ｌ_Ｕに設けられている。二次側電流検出器１６の検出電流ｉ_２は、制御回路１７に入力される。

【0083】

制御回路１７は、電圧調整回路の電圧調整動作を制御する。より具体的には、制御回路１７は、電圧調整回路に対する電源変電所方向の変化を監視し、電源変電所方向が変化するのに応じて電圧調整モード設定回路１４に設定する電圧調整モードを制御する。制御回路１７は、例えば、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ−ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などを含むマイクロコンピュータで構成され、ＭＰＵがＲＡＭを用いてＲＯＭに格納されている電圧調整用の所定のプログラムを実行することにより、電圧調整回路による一次側電圧ｖ_１又は二次側電圧ｖ_２の自動電圧調整動作を制御する。なお、制御回路１７は、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）などのＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ）で実現してもよい。

【0084】

図４は、制御回路１７の内部構成を示すブロック図である。

【0085】

制御回路１７は、電源変電所方向に基づく電圧調整モードの制御に関する処理ブロックとして、瞬時電圧検出部１７１，１７３、電圧変化量算出部１７２，１７４、変電所方向判断部１７５、無効電力検出部１７６、無効電力変化量算出部１７７、判定部１７８、電圧調整モード設定部１７９を備える。また、電圧調整モード設定部１７９は、調整変圧器１１に対して配電線路への電力供給源である電源変電所が存在する方向を示す変電所方向情報を記憶する変電所方向記憶部１７９Ａを備える。

【0086】

瞬時電圧検出部１７１は、一次側電圧検出器１５Ａから入力される一次側電圧ｖ_１の瞬時値を検出し、瞬時電圧検出部１７３は、二次側電圧検出器１５Ｂから入力される二次側電圧ｖ_２の瞬時値を検出する。瞬時電圧検出部１７１，１７３は、同一の構成を有し、例えば、ピーク検出回路、トラックホールド（Ｔ／Ｈ）回路、Ａ／Ｄ変換回路を備える。

【0087】

一次側電圧ｖ_１をＶ_１・sin（ω・t)とすると、瞬時電圧検出部１７１は、所定の周期Δtで、ピーク検出回路によりＶ_１・sin（ω・t)のピーク値（アナログ信号のピークレベル）を検出し、トラックホールド（Ｔ／Ｈ）回路によりそのピーク値を保持し、Ａ／Ｄ変換回路によりそのピーク値をデジタル信号に変換して出力する。従って、瞬時電圧検出部１７１は、周期Δtで一次側電圧ｖ_１＝Ｖ_１・sin（ω・t)の瞬時値（デジタル値）を検出する。

【0088】

また、二次側電圧ｖ_２をＶ_２・sin（ω・t)とすると、瞬時電圧検出部１７３は、周期Δtで、ピーク検出回路によりＶ_２・sin（ω・t)のピーク値（アナログ信号のピークレベル）を検出し、トラックホールド（Ｔ／Ｈ）回路によりそのピーク値を保持し、Ａ／Ｄ変換回路によりそのピーク値をデジタル信号に変換して出力する。従って、瞬時電圧検出部１７３は、周期Δtで二次側電圧ｖ_２＝Ｖ_２・sin（ω・t)の瞬時値（デジタル値）を検出する。

【0089】

電圧変化量算出部１７２は、瞬時電圧検出部１７１が周期Δｔで検出する一次電圧ｖ_１の瞬時値の変化量Δｖ_１を算出する。電圧変化量算出部１７２は、前回検出した一次電圧ｖ_１の瞬時値ｖ_１[ｋ−１]（（ｋ−1）は、サンプリング番号）を保持し、今回検出した一次電圧ｖ_１の瞬時値ｖ_１[ｋ]（ｋは、サンプリング番号）との差分の絶対値｜ｖ_１[ｋ]−ｖ_１[ｋ−１]｜を変化量Δｖ_１として算出する。

【0090】

電圧変化量算出部１７４は、瞬時電圧検出部１７３が周期Δｔで検出する二次電圧ｖ_２の瞬時値の変化量Δｖ_２を算出する。電圧変化量算出部１７４は、前回検出した二次電圧ｖ_２の瞬時値ｖ_２[ｋ−１]（（ｋ−1）は、サンプリング番号）を保持し、今回検出した二次電圧ｖ_２の瞬時値ｖ_２[ｋ]（ｋは、サンプリング番号）との差分の絶対値｜ｖ_２[ｋ]−ｖ_２[ｋ−１]｜を変化量Δｖ_２として算出する。

【0091】

変電所方向判断部１７５は、電圧変化量算出部１７２が算出した一次側電圧ｖ_１の変化量Δｖ_１と電圧変化量算出部１７４が算出した二次側電圧ｖ_２の変化量Δｖ_２を用いて電源変電所方向を判断する。背景技術で説明したように、配電線路にＳＶＣなどの電圧一定制御を行う電力機器（以下、「電圧一定制御機器」という。）が設けられていない状態では、電圧調整回路がタップ切換えを行ったときのタップ切換え前後の電圧の変化量は、電源変電所が存在する線路側の電圧の変化量が負荷の存在する線路側の電圧の変化量よりも小さくなることが知られている。変電所方向判断部１７５は、この特性を利用して、電圧調整回路がタップ切換えを行ったときのタップ切換え前後の一次側電圧ｖ_１の変化量Δｖ_１と二次側電圧ｖ_２の変化量Δｖ_２を比較することにより、電源変電所方向を判断する。

【0092】

具体的には、変電所方向判断部１７５は、Δｖ_１＞Δｖ_２であれば、電源変電所方向は、二次側であると判断し、Δｖ_１＜Δｖ_２であれば、電源変電所方向は、一次側であると判断する。また、変電所方向判断部１７５は、Δｖ_１≒Δｖ_２であれば、前回判断した電源変電所方向と同じであると判断する。タップ切換器１２，１２'がタップ切換え動作を行っていない期間では、周期Δｔでの一次側電圧ｖ_１の変化量Δｖ_１と二次側電圧ｖ_２の変化量Δｖ_２の差は微小であるから、Δｖ_１≒Δｖ_２となる。

【0093】

本発明の課題で説明したように、配電線路ＬにＳＶＣなどの電圧一定制御を行う機器が設けられており、電圧調整回路がタップ切換えを行うと同時にＳＶＣが電圧一定制御を行っている場合は、タップ切換え時の電圧の変化量の特性が上記の特性と異なり、誤判断が生じる恐れがある。タップ切換え時にＳＶＣが電圧一定制御を行っていると推定される場合、変電所方向判断部１７５は、上記の一次側電圧ｖ_１の変化量Δｖ_１と二次側電圧ｖ_２の変化量Δｖ_２を用いた電源変電所方向の判断を行わない。

【0094】

無効電力検出部１７６は、周期Δｔで二次側線路Ｌ_２の無効電力Ｑを検出する。無効電力検出部１７６には、二次側電圧検出器１５Ｂが検出する二次側電圧ｖ_２と二次側電流検出器１６が検出する二次側電流ｉ_２が入力される。無効電力検出部１７６は、例えば、二次側電圧ｖ_２（アナログ信号）をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路と、二次側電流ｉ_２（アナログ信号）をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路と、二次側電圧ｖ_２（デジタル値）を積分する積分回路と、二次側電圧ｖ_２の積分値と二次側電流ｉ_２を乗算する乗算回路とを備えた構成である。この構成では、無効電力検出部１７６は、二次側電圧ｖ_２の位相を積分回路でπ／２だけ遅らせた後、二次側電流ｉ_２と乗算することにより無効電力Ｑを算出する。

【0095】

無効電力Ｑは、例えば、二次側の三相電圧信号ｖ_ｕｖ，ｖ_ｖｗ，ｖ_ｗｕを互いに直交する二相電圧信号Ｖ_ａ，Ｖ_ｂに変換し、二次側の三相電流信号ｉ_ｕ，ｉ_ｖ，ｉ_ｗを互いに直交する二相電流信号Ｉ_ａ，Ｉ_ｂに変換し、（−Ｖ_ａ，Ｉ_ｂ＋Ｖ_ｂ，Ｉ_ａ）の演算処理をすることによっても算出することができる。

【0096】

無効電力検出部１７６を、例えば、二次側の三相電圧信号ｖ_ｕｖ，ｖ_ｖｗ，ｖ_ｗｕを二相電圧信号Ｖ_ａ，Ｖ_ｂに変換する第１の三相／二相変換回路と、第１の三相／二相変換回路の出力から高調波を除去して基本波成分を抽出する第１のフィルタ回路と、二次側の三相電流信号ｉ_ｕ，ｉ_ｖ，ｉ_ｗを二相電流信号Ｉ_ａ，Ｉ_ｂに変換する第２の三相／二相変換回路と、第２の三相／二相変換回路の出力から高調波を除去して基本波成分を抽出する第２のフィルタ回路と、無効電力算出回路とで構成し、無効電力算出回路で第１のフィルタ回路の出力（Ｖ_ａ，Ｖ_ｂ）と第２のフィルタ回路の出力（Ｉ_ａ，Ｉ_ｂ）と用いて（−Ｖ_ａ，Ｉ_ｂ＋Ｖ_ｂ，Ｉ_ａ）の演算処理をすることにより、無効電力Ｑを検出するようにしてもよい。

【0097】

無効電力変化量算出部１７７は、無効電力検出部１７６が周期Δｔで検出する無効電力Ｑの変化量ΔＱを算出する。無効電力変化量算出部１７７は、前回検出した二次側線路Ｌ_２の無効電力Ｑ[ｋ−１]（（ｋ−1）は、サンプリング番号）を保持し、今回検出した無効電力Ｑ[ｋ]（ｋは、サンプリング番号）との差分の絶対値｜Ｑ[ｋ]−Ｑ[ｋ−１]｜を変化量ΔＱとして算出する。

【0098】

判定部１７８は、配電線路に、ＳＶＣ、ＰＣＳ、同期発電機などの電圧一定制御機能を備えた電力機器（電圧一定制御機器）が連系されているか否かを判定する。判定部１７８は、無効電力変化量算出部１７７から出力される無効電力Ｑの変化量ΔＱを予め設定された閾値Ｑ_ＴＨと比較し、その比較結果に基づく判定結果を変電所方向判断部１７５に出力する。判定部１７８は、例えば、ΔＱ＞Ｑ_ＴＨであれば、二次側線路Ｌ_２に設置されている電圧一定制御機器から電圧一定制御のための無効電力Ｑが出力されている、すなわち、配電線路に電圧一定制御機器が連系されていると判定する。また、判定部１７８は、ΔＱ≦Ｑ_ＴＨであれば、二次側線路Ｌ_２に電圧一定制御機器から無効電力Ｑが出力されていない、すなわち、配電線路に電圧一定制御機器は連系されていないと判定する。

【0099】

タップ切換え時に電圧一定制御機器により無効電力Ｑが出力されると、変電所方向判断部１７５は適正な電源変電所方向の判断ができない可能性があるので、判定部１７８の判定は、変電所方向判断部１７５による一次側電圧ｖ_１の変化量Δｖ_１と二次側電圧ｖ_２の変化量Δｖ_２を用いた電源変電所方向の判断の適否を判定しているとも言える。判定部１７８は、判定結果を変電所方向判断部１７５に出力する。

【0100】

変電所方向判断部１７５は、上述したように、判定部１７８から「電圧一定制御機器の電圧一定制御無し」（変電所方向判断部１７５の電源変電所方向の判断結果は適正）の判定結果が入力されると、一次側電圧ｖ_１の変化量Δｖ_１と二次側電圧ｖ_２の変化量Δｖ_２を用いた電源変電所方向の判断を行う。一方、変電所方向判断部１７５は、判定部１７８から「電圧一定制御機器の電圧一定制御有り」（変電所方向判断部１７５の電源変電所方向の判断結果は不適正）の判定結果が入力されると、一次側電圧ｖ_１の変化量Δｖ_１と二次側電圧ｖ_２の変化量Δｖ_２を用いた電源変電所方向の判断を行わない。

【0101】

電圧調整モード設定部１７９は、変電所方向判断部１７５から入力される判断結果に基づいて、変電所方向記憶部１７９Ａに記憶されている変電所方向情報を更新するとともに、電圧調整モード設定回路１４への電圧調整モードの設定を制御する。変電所方向記憶部１７９Ａには、変電所方向情報のディフォルト値として、例えば、電源変電所が二次側線路Ｌ_２に存在していることを示す情報（「電源変電所方向は二次側」の情報）が記憶されている。

【0102】

電圧調整モード設定部１７９は、変電所方向判断部１７５から入力される判断結果を用いて変電所方向記憶部１７９Ａに記憶されている変電所方向情報を更新する。変電所方向判断部１７５から入力される判断結果が「電源変電所方向は一次側」の場合、変電所方向記憶部１７９Ａに記憶されている「電源変電所方向は二次側」の情報は、「電源変電所方向は一次側」の情報に更新される。変電所方向判断部１７５から入力される判断結果が「電源変電所方向は二次側」の場合は、変電所方向記憶部１７９Ａの情報を更新しても記憶内容は実質的に変化しない。この場合は、変電所方向記憶部１７９Ａの情報の更新処理をしないようにしてもよい。

【0103】

電圧調整モード設定部１７９は、変電所方向記憶部１７９Ａに記憶されている変電所方向情報に基づいて電圧調整モード設定回路１４に電圧調整モードを設定する。例えば、変電所方向記憶部１７９Ａに「電源変電所方向は一次側」の情報が記憶されている場合、電圧調整モード設定部１７９は、電圧調整モード設定回路１４に二次電圧調整モードを設定する。また、変電所方向記憶部１７９Ａに「電源変電所方向は二次側」の情報が記憶されている場合、電圧調整モード設定部１７９は、電圧調整モード設定回路１４に一次電圧調整モードを設定する。

【0104】

次に、電圧調整装置１Ａの動作について、図５に示すフローチャートを用いて説明する。

【0105】

以下の説明では、電源変電所は一次側に存在し、電圧調整装置１Ａの変電所方向記憶部１７９Ａには変電所方向情報のディフォルト値として「電源変電所方向は一次側」の情報が記憶されているものとする。そして、電圧調整装置１Ａは、運転開始時は電圧調整モード設定回路１４に二次電圧調整モードが設定され、二次側電圧調整指令回路１３Ｂが二次側電圧ｖ_２を監視し、二次電圧ｖ_２が二次側の目標電圧範囲Ｖ_ＡＲ２を逸脱すると、二次側電圧調整指令回路１３Ｂから出力される電圧調整指令Ｃ_ｔｂによってタップ切換器１２，１２'がタップの切り換え動作をするものとする。

【0106】

（ステップＳ１０１）瞬時値検出部１７１及び電圧変化量算出部１７２は、一次側電圧ｖ_１の変化量Δｖ_１を算出する。また、瞬時値検出部１７３及び電圧変化量算出部１７４は、二次側電圧ｖ_２の変化量Δｖ_２を算出する。

【0107】

（ステップＳ１０２）無効電力検出部１７６及び無効電力変化量算出部１７７は、二次側線路Ｌ_２の無効電力Ｑの変化量ΔＱを算出する。

【0108】

（ステップＳ１０３）変電所方向判断部１７５と判定部１７８は、一次側電圧調整指令回路１３Ａから電圧調整指令Ｃ_ｔａ又は二次側電圧調整指令回路１３Ｂから電圧調整指令Ｃ_ｔｂが出力されたか否か、すなわち、タップ切換器１２，１２'のタップが切り換えられたか否かを判別する。タップ切換器１２，１２'のタップが切り換えられていなければ（Ｓ１０３：Ｎ）、変電所方向判断部１７５は、電源変電所方向の判断処理をせず、また、判定部１７８は、電圧一定制御機器による電圧一定制御の有無の判定をせず、ステップＳ１０１に戻る。また、タップ切換器１２，１２'のタップが切り換えられていると（Ｓ１０３：Ｙ）、ステップＳ１０４に進む。

【0109】

タップ切換器１２，１２'のタップが切り換えられなければ、変電所方向判断部１７５から電圧調整モード設定部１７９に電源変電所方向の判断結果が出力されないので、電圧調整モード設定部１７９は、現在の電圧調整モードを維持する（変電所方向記憶部１７９Ａの変更処理をしない）。電圧調整動作を開始したときは、電圧調整装置１Ａは、二次側電圧調整モードで動作しているので、二次側電圧調整モードの動作が維持される。

【0110】

（ステップＳ１０４）判定部１７８は、無効電力変化量算出部１７７が算出した無効電力Ｑの変化量ΔＱと閾値Ｑ_ＴＨを比較し、その比較結果に基づく判定結果を変電所方向判断部１７５に出力する。判定部１７８は、ΔＱ＞Ｑ_ＴＨであれば（Ｓ１０４：Ｙ）、電圧一定制御有りの判定結果を変電所方向判断部１７５に出力し、ステップＳ１０１の処理に戻る。変電所方向判断部１７５は、電圧一定制御有りの判定結果により電源変電所方向の判断処理をしない。

【0111】

一方、判定部１７８は、ΔＱ≦Ｑ_ＴＨでれば（Ｓ１０４：Ｎ）、電圧一定制御無しの判定結果を変電所方向判断部１７５に出力し、ステップＳ１０５の処理に進む。

【0112】

（ステップＳ１０５）変電所方向判断部１７５は、電圧変化量算出部１７２が算出した一次側電圧ｖ_１の変化量Δｖ_１が、電圧変化量算出部１７４が算出した二次側電圧ｖ_２の変化量Δｖ_２よりも大きいか否かを判断する。変電所方向判断部１７５は、Δｖ_１＞Δｖ_２であれば（Ｓ１０５：Ｙ）、ステップＳ１０６の処理に進み、Δｖ_１≦Δｖ_２であれば（Ｓ１０５：Ｎ）、ステップＳ１０８の処理に進む。

【0113】

（ステップＳ１０６）変電所方向判断部１７５は、電源変電所は二次側線路Ｌ_２に存在すると判断し、「電源変電所方向は二次側」の判断結果を電圧調整モード設定部１７９に出力する。

【0114】

（ステップＳ１０７）電圧調整モード設定部１７９は、変電所方向記憶部１７９Ａに記憶されている変電所方向情報を変電所方向判断部１７５から入力された電源変電所方向の判断結果（電源変電所方向は二次側）で更新し、更新後の変電所方向情報に基づき電圧調整モード設定回路１４に一次側電圧調整モードを設定して、ステップＳ１０１の処理に戻る。

【0115】

（ステップＳ１０８）変電所方向判断部１７５は、二次側電圧ｖ_２の変化量Δｖ_２が一次側電圧ｖ_１の変化量Δｖ_１よりも大きいか否かを判断する。変電所方向判断部１７５は、Δｖ_２＞Δｖ_１であれば（Ｓ１０８：Ｙ）、ステップＳ１０９の処理に進み、Δｖ_１＝Δｖ_２であれば（Ｓ１０８：Ｎ）、ステップＳ１０１の処理に戻る。

【0116】

（ステップＳ１０９）変電所方向判断部１７５は、電源変電所は一次側線路Ｌ_１に存在すると判断し、「電源変電所方向は一次側」の判断結果を電圧調整モード設定部１７９に出力する。

【0117】

（ステップＳ１１０）電圧調整モード設定部１７９は、変電所方向記憶部１７９Ａに記憶されている変電所方向情報を変電所方向判断部１７５から入力された電源変電所方向の判断結果（電源変電所方向は一次側）で更新し、更新後の変電所方向情報に基づき電圧調整モード設定回路１４に二次側電圧調整モードを設定して、ステップＳ１０１の処理に戻る。

【0118】

図５のフローチャートにおいて、電源オフや処理終了の割り込みにより処理は終了する。

【0119】

電圧調整装置１Ａが設置されている配電系統が図１２（ａ）に示す順送電−順潮流モード又は図１３（ａ）に示す順送電−逆潮流モードで配電している場合、電源変電所は一次側の線路ＰＬ_１に存在する変電所ＤＳ_１であるので、電圧調整装置１Ａは、「電源変電所方向は一次側」という正しい変電所方向情報を保持している。

【0120】

従って、電圧調整装置１Ａは、その変電所方向情報に基づき二次側電圧ｖ_２を監視し、二次側電圧ｖ_２が二次側の目標電圧範囲Ｖ_ＡＲ２を逸脱すると、タップ切換器１２，１２'のタップを切り換えて二次側電圧ｖ_２が二次側の目標電圧範囲Ｖ_ＡＲ２に収まるように電圧調整動作を行う。そして、電圧調整装置１Ａは、タップ切換器１２，１２'がタップ切換え動作を行う毎に、タップ切換え前後の一次側電圧ｖ_１及び二次側電圧ｖ_２の変化量Δｖ_１，Δｖ_２を算出し、両変化量Δｖ_１，Δｖ_２を用いて電源変電所方向の判断を行う。この判断処理は、電源変電所方向が変化しているか否か、すなわち、配電系統が、例えば、図１２（ｂ）に示す逆送電−逆潮流モード又は図１３（ｂ）に示す逆送電−順潮流モードに変化しているか否かの確認処理に相当している。

【0121】

タップ切換え時に電源変電所方向の変化を確認するのは、タップ切換えが行われない期間では一次側電圧ｖ_１の変化量Δｖ_１と二次側電圧ｖ_２の変化量Δｖ_２の差が微小であるが、タップ切換えが行われると、その前後での一次側電圧ｖ_１の変化量Δｖ_１と二次側電圧ｖ_２の変化量Δｖ_２では電源変電所が存在する側の変化量が大きくなるという現象が生じ（図１４参照）、この現象を利用して電源変電所方向を判断するからである。

【0122】

配電系統にＳＶＲなどの電圧一定制御機器が設置されておらず、配電系統が順送電−順潮流モード又は順送電−逆潮流モードの状態で、電圧調整装置１Ａが「電源変電所方向は一次側」という情報に基づいて二次側電圧ｖ_２を二次側の目標電圧範囲Ｖ_ＡＲ２内に自動調整するタップ切換え動作を繰り返す場合は、図５のフローチャートにおいて、ステップＳ１０１〜Ｓ１０５，Ｓ１０８〜Ｓ１１０，Ｓ１０１のループ処理が繰り返される。このループ処理では、電圧調整装置１Ａがタップ切換え毎に行う電源変電所方向の判断で、タップ切換え時に保持している変電所方向情報と同一の情報が取得される。電圧調整装置１Ａは、タップ切換えを行う毎に正しい変電所方向情報を取得するので、正常な電圧調整動作を繰り返すことになる。

【0123】

一方、配電系統が順送電−順潮流モード又は順送電−逆潮流モードの状態から図１２（ｂ）に示す逆送電−順潮流モード又は図１３（ｂ）に示す逆送電−逆潮流モードに切り換えられた場合、電源変電所方向は一次側から二次側に変化するが、電圧調整装置１Ａは、「電源変電所方向は一次側」という情報を保持しているので、送電−潮流のモードが切り換えられた後も二次側電圧ｖ_２を監視する。そして、電圧調整装置１Ａは、二次側電圧ｖ_２が二次側の目標電圧範囲Ｖ_ＡＲ２を逸脱すると、タップ切換器１２，１２'のタップを切り換えて二次側電圧ｖ_２が二次側の目標電圧範囲Ｖ_ＡＲ２に収まるように電圧調整動作を行う。

【0124】

送電−潮流のモードが切り換えられた後の最初のタップ切換えにおける電源変電所方向の判断では、電源変電所が二次側の線路ＰＬ_２に存在する変電所ＤＳ₂に切り換わっているので、タップ切換え前後の一次側電圧ｖ_１の変化量Δｖ_１は、図１４（ｂ）に示すように、二次側電圧ｖ_２の変化量Δｖ_２よりも大きくなる。このため、図５に示すフローチャートにおいては、ステップＳ１０１〜Ｓ１０７，Ｓ１０１のループ処理が行われる。このループ処理により、電圧調整装置１Ａは、「電源変電所方向は二次側」という正しい判断を行い、変電所方向記憶部１７９Ａに記憶している「電源変電所方向は一次側」の情報を「電源変電所方向は二次側」の内容に変更するとともに、電圧調整モード設定回路１４を一次側電圧調整モードに切り換える。

【0125】

これにより、電圧調整装置１Ａは、その後、「電源変電所方向は二次側」の情報に基づき一次側電圧ｖ_１を監視し、一次側電圧ｖ₁が一次側の目標電圧範囲Ｖ_ＡＲ１を逸脱すると、タップ切換器１２，１２'のタップを切り換えて一次側電圧ｖ_１が一次側の目標電圧範囲Ｖ_ＡＲ１に収まるように電圧調整動作を行うことになる。

【0126】

以上のように、配電系統に電圧一定制御機器が設置されておらず、電圧調整装置１Ａの電圧調整動作に応じて当該電圧一定制御機器が電力一定制御動作をしない場合は、配電系統の送電−潮流のモードが切り換えられた直後のタップ切換えでは正しい電圧調整動作になっていない場合が生じるとしても、電圧調整装置１Ａは、そのタップ切換え時に正しい電源変電所方向を確認することができる。このため、その後、電圧調整装置１Ａは、正しい変電所方向情報に基づいて適切な電圧調整動作をすることができる。

【0127】

次に、例えば、図１２（ａ）に示す順送電−順潮流モードの配電系統において、例えば、図１５に示すように、二次側の配電線ＰＬ_２にＡＶＲ機能を有するＳＶＣが設置された構成に変化した場合は、電圧調整装置１Ａは、以下のように動作する。

【0128】

電圧調整装置１Ａが「電源変電所方向は一次側」の情報に基づいて二次側電圧ｖ_２を二次側の目標電圧範囲Ｖ_ＡＲ２内に自動調整するためにタップ切換えをすると、そのタップ切換えにより、二次側電圧ｖ_２は調整変圧器１１のタップ切換えに対応する電圧変化量だけ変化する。例えば、タップ切換えが１タップで、そのタップ切換えによる電圧変化量が１００［Ｖ］であれば、二次側電圧ｖ_２は凡そ１００［Ｖ］変化する。二次側電圧ｖ_２が変化すると、配電線ＰＬ_２に設置されたＳＶＣが瞬時に無効電力Ｑを出力して二次側電圧ｖ_２の変化をキャンセルするように動作する。すなわち、二次側電圧ｖ_２が１００［Ｖ］上昇する変化をすると、ＳＶＣは直ちに二次側電圧ｖ_２を１００［Ｖ］下降させるように動作し、二次側電圧ｖ_２が１００［Ｖ］下降する変化をすると、ＳＶＣは直ちに二次側電圧ｖ_２を１００［Ｖ］上昇させるように動作する。

【0129】

電圧調整装置１Ａは、タップ切換え前後の二次側線路Ｌ_２の無効電力Ｑの変化量ΔＱを検出しており、ＳＶＣが無効電力Ｑを出力して電圧一定制御をした場合は、比較的大きい変化量ΔＱを検出する。電圧調整装置１Ａは、検出した無効電力Ｑの変化量ΔＱを予め決められた閾値Ｑ_ＴＨと比較し、ΔＱ＞Ｑ_ＴＨであれば、二次側線路Ｌ_２に設置されたＳＶＣが電圧一定制御をしたと判断する。ＳＶＣが電圧一定制御をした場合は、タップ切換えに対応する電圧変化量が一次側電圧ｖ_１と二次側電圧ｖ_２に振り分けられる形で両電圧ｖ_１，ｖ_２を変化させるので、図１６（ｂ）に示したように、変化量｜Δｖ_１｜及び変化量｜Δｖ_２｜の両方が大きくなる。例えば、上記の例では、１タップ分の電圧変化量１００［Ｖ］が、例えば、一次側電圧ｖ_１の変化量Δｖ_１≒−５０［Ｖ］と二次側電圧ｖ_２の変化量Δｖ_２≒＋５０［Ｖ］となって表れる。このため、変化量Δｖ_１及び変化量Δｖ_２を用いた電源変電所方向の判断は適正とはいえなくなる。

【0130】

従って、順送電−順潮流モードの配電系統において、二次側線路Ｌ_２に設置されたＳＶＣが電圧一定制御をした場合は、図５に示すフローチャートにおいて、ステップＳ１０１〜Ｓ１０４，Ｓ１０１のループ処理が行われる。このループ処理では、電圧調整装置１Ａは、一次側電圧ｖ_１の変化量Δｖ_１と一次側電圧ｖ_２の変化量Δｖ_２を用いた電源変電所方向の判断を行わないので、変電所方向記憶部１７９Ａに記憶されている変電所方向情報はタップ切換え前の状態が保持され、電圧調整モード設定部１７９に設定されている電圧調整モードも二次側電圧調整モードに保持されることになる。

【0131】

なお、図１２（ｂ）又は図１３（ｂ）に示す逆送電−順潮流モードの配電系統において、一次側の線路ＰＬ_１にＳＶＣが設置され、電圧調整装置１Ａが一次側電圧ｖ_１の電圧調整動作をしているときにＳＶＣが電圧一定制御をした場合も、電圧調整装置１Ａは、同様の処理を行う。すなわち、電圧調整装置１Ａは、図５に示すフローチャートにおいて、ステップＳ１０１〜Ｓ１０４，Ｓ１０１のループ処理を行い、タップ切換え前後の一次側電圧ｖ_１の変化量Δｖ_１と一次側電圧ｖ_２の変化量Δｖ_２を用いた電源変電所方向の判断を行わない。従って、電圧調整装置１Ａの変電所方向記憶部１７９Ａに記憶されている変電所方向情報はタップ切換え前の状態が保持され、電圧調整モード設定部１７９に設定されている電圧調整モードも一次側電圧調整モードに保持される。

【0132】

上記のように、実施の形態１による電圧調整装置１Ａでは、電圧調整装置１Ａが変電所方向情報に基づいて電圧調整をする側の線路にＳＶＣなどの電圧一定制御機器が設置され、電圧調整装置１Ａがタップ切換え動作をしたときに電圧一定制御機器が電圧一定制御をしたと推定される場合は、一次側電圧ｖ_１の変化量Δｖ_１と二次側電圧ｖ_２の変化量Δｖ_２を用いた電源変電所方向の判断（又は確認）をせず、現在の変電所方向情報を維持するようにしている。これにより、実施の形態１によれば、一次側電圧ｖ_１の変化量Δｖ_１と二次側電圧ｖ_２の変化量Δｖ_２を用いた電源変電所方向の判断で誤判断をする恐れを回避することができる。

【0133】

例えば、順送電−順潮流モード又は順送電−逆潮流モードにおけるタップ切換え時の電源変電所方向の判断で、電圧調整装置１Ａが電源変電所方向を誤り、変電所方向記憶部１７９Ａに記憶している変電所方向情報を「電源変電所方向は二次側」に変更すると、電圧調整装置１Ａは、その後、一次側電圧調整モードで一次側電圧ｖ_１の電圧調整を行うようになる。電源変電所は一次側線路Ｌ_１に存在するので、電圧調整装置１Ａが一次側電圧調整指令回路１３Ａからの電圧調整指令Ｃ_ｔａによってタップ切換えを行うようになると、タップ切換えを行う毎に一次側電圧ｖ_１は一次側の目標電圧範囲Ｖ_ＡＲ１から外れる方向に変化し、タップ切換器１２，１２'の限界のタップ位置（図２では、単巻変圧器の上端の第１タップ又は下端の第ｎタップ）までタップ切換えを繰り返した後、そのタップ位置を保持するという状態（タップ暴走の状態）が発生する。

【0134】

実施の形態１に係る電圧調整装置１Ａでは、タップ切換え毎の電源変電所方向の判断において、電源変電所方向の誤判断を回避できるので、上記のタップ暴走の発生を防止することができる。

【0135】

（実施の形態２）
図６は、実施の形態２に係る電圧調整装置１Ｂの構成を示す図である。

【0136】

実施の形態２に係る電圧調整装置１Ｂは、タップ切換えをしたときに電圧調整をする側の線路に設置されたＳＶＣなどの電圧一定制御機器が電圧一定制御をしたと推定される場合は、さらにタップ切換器１２，１２'のタップ位置を所定のタップ位置に切り換える動作をするようにしたものである。実施の形態１に係る電圧調整装置１Ａは、既に行われたタップ切換え動作の結果を次のタップ切換え動作まで維持するが、実施の形態２に係る電圧調整装置１Ｂは、既に行われたタップ切換え動作をキャンセルするように、タップ切換器１２，１２'のタップ位置を所定のタップ位置に切り換える点が電圧調整装置１Ａとは異なる。

【0137】

実施の形態２では、ＳＶＣなどの電圧一定制御機器が電圧一定制御をしたと推定される場合は、その直前に行われたタップ切換え動作が電源変電所方向の正しい認識の下に行われたものであるのかが疑わしく、電源変電所方向の誤認識に基づく不適切なタップ切換えの場合も考えられるので、自動電圧調整で切り換えられたタップ位置を所定のタップ位置に修正するものである。

【0138】

図６に示す電圧調整装置１Ｂは、図１に示す電圧調整装置１Ａに対して、制御回路１７'からタップ切換器１２，１２'にタップ切換え信号Ｃ_Ｓを入力する構成になっている点が異なる。図７に示す調整変圧器１１、タップ切換器１２，１２'、一次側電圧調整指令回路１３Ａ、二次側電圧調整指令回路１３Ｂ、電圧調整モード設定回路１４、一次側電圧検出器１５Ａ、二次側電圧検出器１５Ｂ及び二次側電流検出器１６の機能及び構成は、電圧調整装置１Ａの説明で説明した内容と同じであるから、その説明を省略する。

【0139】

図７は、実施の形態２に係る電圧調整装置１Ｂの制御回路１７'の内部構成を示すブロック図である。

【0140】

図７に示す制御回路１７'のブロック図は、図４に示す制御回路１７のブロック図において、タップ位置修正部１８０を追加したものである。瞬時値検出部１７１，１７３、電圧変化量算出部１７２，１７４、無効電力検出部１７６、無効電力変化量算出部１７７及び電圧調整モード設定部１７９の機能及び構成は、制御回路１７の説明で説明した内容と同じであるから、その説明は省略し、変電所方向判断部１７５、判定部１７８及びタップ位置修正部１８０の機能と構成について説明する。

【0141】

判定部１７８は、無効電力変化量算出部１７７から出力される無効電力Ｑの変化量ΔＱを予め設定された閾値Ｑ_ＴＨと比較し、その比較結果に基づく判定結果を変電所方向判断部１７５とタップ位置修正部１８０に出力する。判定部１７８は、例えば、ΔＱ＞Ｑ_ＴＨであれば、二次側線路Ｌ_２に設置されている電圧一定制御機器から電圧一定制御のための無効電力Ｑが出力されている、すなわち、配電線路に電圧一定制御機器が連系されていると判定する。また、判定部１７８は、ΔＱ≦Ｑ_ＴＨであれば、二次側線路Ｌ_２に電圧一定制御機器から無効電力Ｑが出力されていない、すなわち、配電線路に電圧一定制御機器は連系されていないと判定する。判定部１７８は、判定結果を変電所方向判断部１７５とタップ位置修正部１８０に出力する。

【0142】

変電所方向判断部１７５は、判定部１７８から「電圧一定制御機器の電圧一定制御無し」の判定結果が入力されると、一次側電圧ｖ_１の変化量Δｖ_１と二次側電圧ｖ_２の変化量Δｖ_２を用いた電源変電所方向の判断を行う。一方、変電所方向判断部１７５は、判定部１７８から「電圧一定制御機器の電圧一定制御有り」の判定結果が入力されると、電源変電所方向の判断を行わない。

【0143】

タップ位置修正部１８０は、判定部１７８から「電圧一定制御機器の電圧一定制御無し」の判定結果が入力されると、タップ切換器１２，１２'への修正指令信号Ｃ_ｓの出力を行わない。一方、タップ位置修正部１８０は、判定部１７８から「電圧一定制御機器の電圧一定制御有り」の判定結果が入力されると、タップ切換器１２，１２'にタップ位置を所定のタップ位置に修正する修正指令信号Ｃ_ｓを出力する。

【0144】

所定のタップ位置は、例えば、タップ切換え前のタップ位置若しくは予め決められたタップ位置である。タップ切換え前のタップ位置とは、例えば、タップ切換器１２，１２'が電圧調整モード設定回路１４から出力される電圧調整指令Ｃ_ｔａ又は電圧調整指令Ｃ_ｔｂによって現在のタップ位置（例えば、第ｓタップ）から隣のタップ位置（第（ｓ＋１）タップ又は第（ｓ−１）タップ）に切り換えられた場合、第ｓタップの位置である。タップ切換えによって切り換えられたタップ位置を切り換え前のタップ位置に修正する処理は、実質的にタップ切換えをしない状態に戻す処理に相当している。

【0145】

予め決められたタップ位置とは、例えば、素通しタップの位置（図１，図５の例では、第４タップの位置）である。素通しタップの位置は、調整変圧器１１の一次巻線と二次巻線比が「１」となる位置である。

【0146】

タップ位置修正部１８０は、タップ切換器１２，１２'のタップ位置をタップ切換え前のタップ位置に修正する場合は、電圧調整指令Ｃ_ｔａ又は電圧調整指令Ｃ_ｔｂで行われたタップの切換え動作とは逆方向にタップ位置を切り換えることを指示する修正指令信号Ｃ_ｓをタップ切換器１２，１２'に出力する。また、タップ位置修正部１８０は、タップ切換器１２，１２'を所定のタップ位置に修正する場合は、所定のタップ位置を示すタップ番号を含む修正指令信号Ｃ_ｓ（例えば、素通しタップの場合、タップ番号「４」を含むタップ位置の修正を指示する修正指令信号）をタップ切換器１２，１２'に出力する。

【0147】

図８は、電圧調整装置１Ｂの電圧調整動作の処理手順を示すフローチャートである。

【0148】

図８に示すフローチャートは、図５に示すフローチャートにおいて、ステップＳ１０４で無効電力Ｑの変化量ΔＱが閾値Ｑ_ＴＨより大きい場合（Ｓ１０４：Ｙ）、ステップＳ１０１に戻る途中にステップＳ１１１の処理を追加したものである。ステップＳ１１１の処理は、タップ位置修正部１８０がタップ切換器１２，１２'に修正指令信号Ｃ_ｓを出力してタップ切換器１２，１２'のタップ位置をタップ切換え前のタップ位置又は予め決められたタップ位置に修正する処理である。

【0149】

ステップＳ１０１〜Ｓ１１０の各処理の内容は、図５のフローチャートを用いた電圧調整装置１Ａの動作説明の内容と同じであるから、各ステップの処理の説明は省略し、以下では、電圧調整装置１Ｂの動作の概要を説明する。

【0150】

電圧調整装置１Ｂが設置されている配電系統が図１２（ａ）に示す順送電−順潮流モード又は図１３（ａ）に示す順送電−逆潮流モードで給電している場合の電圧調整装置１Ｂの電圧調整動作は、上述した電圧調整装置１Ａの電圧調整動作と同様である。また、配電系統が順送電−順潮流モード又は順送電−逆潮流モードの状態から図１２（ｂ）に示す逆送電−順潮流モード又は図１３（ｂ）に示す逆送電−逆潮流モードに切り換えられた場合の電圧調整装置１Ｂの電圧調整動作も、上述した電圧調整装置１Ａの送電−潮流モードが切り換えられた場合の電圧調整動作と同様である。

【0151】

次に、例えば、図１２（ａ）に示す順送電−順潮流モードの配電系統において、例えば、図１５に示すように、二次側の配電線ＰＬ_２にＡＶＲ機能を有するＳＶＣが設置された構成に変化した場合は、電圧調整装置１Ｂは、以下のように動作する。

【0152】

電圧調整装置１Ｂが「電源変電所方向は一次側」の情報に基づいて二次側電圧ｖ_２を二次側の目標電圧範囲Ｖ_ＡＲ２内に自動調整するためにタップ切換えをすると、そのタップ切換えによる二次側電圧ｖ_２の変化に対して、配電線ＰＬ_２に設置されたＳＶＣが瞬時に無効電力Ｑを出力して二次側電圧ｖ_２の変化をキャンセルするように動作する。

【0153】

電圧調整装置１Ｂは、タップ切換えによる二次側線路Ｌ_２の無効電力Ｑの変化量ΔＱを検出し、その変化量ΔＱを予め決められた閾値Ｑ_ＴＨと比較する。そして、電圧調整装置１Ｂは、ΔＱ＞Ｑ_ＴＨであれば、二次側線路Ｌ_２に設置されたＳＶＣが電圧一定制御をしたと判断する。ＳＶＣが電圧一定制御をした場合は、上述したように、タップ切換えに対応する電圧変化量が一次側電圧ｖ_１と二次側電圧ｖ_２に振り分けられる形で両電圧ｖ_１，ｖ_２を変化させるので、変化量Δｖ_１及び変化量Δｖ_２を用いた電源変電所方向の判断は適正とはいえなくなる。

【0154】

従って、順送電−順潮流モードの配電系統において、二次側線路Ｌ_２に設置されたＳＶＣが電圧一定制御をした場合は、図８に示すフローチャートにおいては、ステップＳ１０１〜Ｓ１０４，Ｓ１１１，Ｓ１０１のループ処理が行われる。このループ処理では、電圧調整装置１Ｂは、一次側電圧ｖ_１の変化量Δｖ_１と二次側電圧ｖ_２の変化量Δｖ_２を用いた電源変電所方向の判断を行わないので、変電所方向記憶部１７９Ａに記憶されている変電所方向情報はタップ切換え前の状態が保持され、電圧調整モード設定部１７９に設定されている電圧調整モードも二次側電圧調整モードに保持されることになる。また、電圧調整装置１Ｂは、タップ切換器１２，１２'のタップ位置をタップ切換え前のタップ位置若しくは予め決められたタップ位置などの所定のタップ位置に修正する。

【0155】

なお、図１２（ｂ）又は図１３（ｂ）に示す逆送電−順潮流モードの配電系統において、一次側の線路ＰＬ_１にＳＶＣが設置され、電圧調整装置１Ｂが一次側電圧ｖ_１の電圧調整動作をしているときにＳＶＣが電圧一定制御をした場合も、電圧調整装置１Ｂは、同様の処理を行う。すなわち、電圧調整装置１Ｂは、図８に示すフローチャートにおいて、ステップＳ１０１〜Ｓ１０４，Ｓ１１１，Ｓ１０１のループ処理を行い、タップ切換え時に一次側電圧ｖ_１の変化量Δｖ_１と二次側電圧ｖ_２の変化量Δｖ_２を用いた電源変電所方向の判断を行わない。従って、電圧調整装置１Ｂの変電所方向記憶部１７９Ａに記憶されている変電所方向情報はタップ切換え前の状態が保持され、電圧調整モード設定部１７９に設定されている電圧調整モードも一次側電圧調整モードに保持される。

【0156】

また、電圧調整装置１Ｂは、タップ切換器１２，１２'のタップ位置をタップ切換え前のタップ位置若しくは予め決められたタップ位置などの所定のタップ位置に修正する。

【0157】

上記のように、実施の形態２による電圧調整装置１Ｂでは、電圧調整装置１Ｂがタップ切換え動作をしたときに電圧一定制御機器が電圧一定制御をしたと推定される場合は、一次側電圧ｖ_１の変化量Δｖ_１と二次側電圧ｖ_２の変化量Δｖ_２を用いた電源変電所方向の判断（又は確認）をせず、現在の変電所方向情報を維持するようにしているので、一次側電圧ｖ_１の変化量Δｖ_１と二次側電圧ｖ_２の変化量Δｖ_２を用いた電源変電所方向の判断で誤判断をする恐れを回避することができる。

【0158】

また、実施の形態２でも、タップ切換え毎の電源変電所方向の判断において、電源変電所方向の誤判断を回避できるので、上記のタップ暴走の発生を防止することができる。

【0159】

さらに、実施の形態２では、タップ切換え後の判定処理で、電圧調整装置１Ｂが、配電線路に電圧一定制御機器が連系され、その電圧一定制御機器が電圧一定制御のために無効電力Ｑを出力していると判定した場合、タップ切換器１２，１２'のタップ位置を切換え前のタップ位置又は予め決められたタップ位置（例えば、素通しタップの位置）に修正するので、直前に行われたタップ切換え動作が電源変電所方向の誤認識に基づく不適切なタップ切換えの場合にはそのタップ切換えよりも適切なタップ位置に修正することができる。

【0160】

電源変電所方向の誤認識に基づく不適切なタップ切換えを放置すると、例えば、判定の度に１タップずつ不適正な方向に切り換わってしまい、上述したタップ暴走や本来調整すべき電圧方向でない方向の電圧に変化させてしまい目標電圧範囲Ｖ_ＡＲを逸脱するなどの不具合が発生する恐れがあるが、実施の形態２によれば、タップ位置をタップ切換え前のタップ位置又は素通しタップの位置に修正することにより、その不具合の発生を低減することができる。

【0161】

（実施の形態３）
実施の形態３に係る電圧調整装置１Ｃは、タップ切換えをしたときに電圧調整をする側の線路に設置されたＳＶＣなどの電圧一定制御機器が無効電力Ｑを出力して電圧一定制御をしたと推定される場合は、その電圧一定制御機器による電圧一定制御がなかったと仮定した場合の一次側電圧ｖ_１の変化量Δｖ_１'と二次側電圧ｖ_２の変化量Δｖ_２'を推定し、両変化量Δｖ_１'，Δｖ_２'（推定値）を用いて電源変電所方向を判断するようにしたものである。

【0162】

実施の形態３に係る電圧調整装置１Ｃの構成は、図６に示す電圧調整装置１Ｂの構成と同じになり、制御回路１７"のブロック構成が異なる。従って、電圧調整装置１Ｃの制御回路１７"以外の構成の説明は省略する。

【0163】

図９は、実施の形態３に係る電圧調整装置１Ｃの制御回路１７"の内部構成を示すブロック図である。

【0164】

図９に示す制御回路１７"のブロック図は、図４に示す制御回路１７のブロック図において、一次側電圧変化量推定部１８１と二次側電圧変化量推定部１８２を追加したものである。瞬時値検出部１７１，１７３、電圧変化量算出部１７２，１７４、無効電力検出部１７６、無効電力変化量算出部１７７及び電圧調整モード設定部１７９の機能及び構成は、制御回路１７の説明で説明した内容と同じであるから、その説明は省略し、変電所方向判断部１７５、判定部１７８、一次側電圧変化量推定部１８１及び二次側電圧変化量推定部１８２の実施の形態３に特有の動作に関する機能と構成について説明する。

【0165】

判定部１７８は、無効電力変化量算出部１７７から出力される無効電力Ｑの変化量ΔＱを予め設定された閾値Ｑ_ＴＨと比較し、その比較結果に基づく判断結果を変電所方向判断部１７５に出力する。判定部１７８は、例えば、ΔＱ＞Ｑ_ＴＨであれば、二次側線路Ｌ_２に設置されている電圧一定制御機器から無効電力Ｑが出力されている、すなわち、配電線路に電圧一定制御機器が連系されていると判定する。また、判定部１７８は、ΔＱ≦Ｑ_ＴＨであれば、二次側線路Ｌ_２に電圧一定制御機器から無効電力Ｑが出力されていない、すなわち、配電線路に電圧一定制御機器は連系されていないと判定する。判定部１７８は、判定結果を変電所方向判断部１７５に出力する。

【0166】

変電所方向判断部１７５は、判定部１７８から「電圧一定制御機器の電圧一定制御無し」の判定結果が入力されると、電圧変化量算出部１７２が算出した一次側電圧ｖ_１の変化量Δｖ_１と電圧変化量算出部１７４が算出した二次側電圧ｖ_２の変化量Δｖ_２を用いて電源変電所方向の判断を行う。一方、変電所方向判断部１７５は、判定部１７８から「電圧一定制御機器の電圧一定制御有り」の判定結果が入力されると一次側電圧変化量推定部１８１が推定した、無効電力Ｑが出力されていないと仮定した場合の一次側電圧ｖ_１の変化量Δｖ_１'（推定値）と、二次側電圧変化量推定部１８２が推定した、無効電力Ｑが出力されていないと仮定した場合の二次側電圧ｖ２の変化量Δｖ２'（推定値）を用いて電源変電所方向の判断を行う。そして、変電所方向判断部１７５は、その判断結果を電圧調整モード設定部１７９に出力する。

【0167】

一次側電圧変化量推定部１８１は、無効電力Ｑが出力されていないと仮定した場合の一次側電圧ｖ_１の変化量Δｖ_１'を算出する。一次側電圧変化量推定部１８１は、以下の方法で一次側電圧ｖ_１の変化量Δｖ_１'を算出する。

【0168】

例えば、一次側電圧変化量推定部１８１には、予め求められている一次側のＳＶＲから所定の電圧固定点までの系統インピーダンスのリアクタンス分ｘ_１が既定値として入力されているとする。一次側電圧変化量推定部１８１は、無効電力変化量算出部１７７が算出した無効電力Ｑの変化量ΔＱを一次側電圧ｖ_１で除することにより、一次側の無効電流の変化量Δｉ_Ｑ１を算出する。

【0169】

そして、一次側電圧変化量推定部１８１は、一次側の無効電流の変化量Δｉ_Ｑ１とリアクタンス分ｘ_１を乗算することにより一次側の無効電圧の変化量Δｖ_Ｑ１を算出し、電圧変化量算出部１７２が算出した一次側電圧ｖ_１の変化量Δｖ_１から無効電圧の変化量Δｖ_Ｑ１をベクトル的に減算することにより、無効電力Ｑが出力されていないと仮定した場合の一次側電圧ｖ_１の変化量Δｖ_１'を算出する。

【0170】

また、二次側電圧変化量推定部１８２は、無効電力Ｑが出力されていないと仮定した場合の二次側電圧ｖ_２の変化量Δｖ_２'を算出する。二次側電圧変化量推定部１８２も一次側電圧変化量推定部１８１と同様の方法で二次側電圧ｖ_２の変化量Δｖ_２'を算出する。

【0171】

すなわち、二次側電圧変化量推定部１８２には、予め求められている二次側のＳＶＲから所定の電圧固定点までの系統インピーダンスのリアクタンス分ｘ_２が既定値として入力されている。二次側電圧変化量推定部１８２は、無効電力変化量算出部１７７が算出した無効電力Ｑの変化量ΔＱを二次側電圧ｖ_２で除することにより、二次側の無効電流の変化量Δｉ_Ｑ２を算出する。

【0172】

そして、二次側電圧変化量推定部１８２は、二次側の無効電流の変化量Δｉ_Ｑ２とリアクタンス分ｘ_２を乗算することにより二次側の無効電圧の変化量Δｖ_Ｑ２を算出し、電圧変化量算出部１７４が算出した二次側電圧ｖ_２の変化量Δｖ_２から無効電圧の変化量Δｖ_Ｑ２をベクトル的に減算することにより、無効電力Ｑが出力されていないと仮定した場合の二次側電圧ｖ_２の変化量Δｖ_２'を算出する。

【0173】

図１０は、電圧調整装置１Ｃの電圧調整動作の処理手順を示すフローチャートである。

【0174】

図１０に示すフローチャートは、図５に示すフローチャートにおいて、ステップＳ１１１の処理をステップＳ１１２，Ｓ１１３の処理に置き換え、ステップＳ１１３の処理の後、ステップＳ１０５に進む手順に変更したものである。

【0175】

ステップＳ１１２の処理は、一次側電圧変化量推定部１８１が、無効電力Ｑがないと仮定した場合の一次側電圧ｖ_１の変化量Δｖ_１'を算出し、二次側電圧変化量推定部１８２が、無効電力Ｑがないと仮定した場合の二次側電圧ｖ_２の変化量Δｖ_２'を算出する処理である。

【0176】

ステップＳ１１３の処理は、瞬時値検出部１７１及び電圧変化量算出部１７２が検出した一次側電圧ｖ_１の変化量Δｖ_１を一次側電圧変化量推定部１８１が算出した一次側電圧ｖ_１の変化量Δｖ_１'に置き換え、瞬時値検出部１７３及び電圧変化量算出部１７４が検出した二次側電圧ｖ_２の変化量Δｖ_２を二次側電圧変化量推定部１８２が算出した二次側電圧ｖ_２の変化量Δｖ_２'に置き換える処理である。

【0177】

ステップＳ１０１〜Ｓ１１０の各処理の内容は、図４のフローチャートを用いた電圧調整装置１Ａの動作説明でした内容と同じであるから、各ステップの処理の説明は省略し、以下では、電圧調整装置１Ｃの動作の概要を説明する。

【0178】

電圧調整装置１Ｃが設置されている配電系統が図１２（ａ）に示す順送電−順潮流モード又は図１３（ａ）に示す順送電−逆潮流モードで給電している場合の電圧調整装置１Ｃの電圧調整動作は、上述した電圧調整装置１Ａの電圧調整動作と同様である。また、配電系統が順送電−順潮流モード又は順送電−逆潮流モードの状態から図１２（ｂ）に示す逆送電−順潮流モード又は図１３（ｂ）に示す逆送電−逆潮流モードに切り換えられた場合の電圧調整装置１Ｃの電圧調整動作も、上述した電圧調整装置１Ａの送電−潮流モードが切り換えられた場合の電圧調整動作と同様である。

【0179】

次に、例えば、図１２（ａ）に示す順送電−順潮流モードの配電系統において、例えば、図１５に示すように、二次側の配電線ＰＬ_２にＡＶＲ機能を有するＳＶＣが設置された構成に変化した場合は、電圧調整装置１Ｃは、以下のように動作する。

【0180】

電圧調整装置１Ｃが「電源変電所方向は一次側」の情報に基づいて二次側電圧ｖ_２を二次側の目標電圧範囲Ｖ_ＡＲ２内に自動調整するためにタップ切換えをすると、そのタップ切換えによる二次側電圧ｖ_２の変化に対して、配電線ＰＬ_２に設置されたＳＶＣが瞬時に無効電力Ｑを出力して二次側電圧ｖ_２の変化をキャンセルするように動作する。

【0181】

電圧調整装置１Ｃは、タップ切換えによる二次側線路Ｌ_２の無効電力Ｑの変化量ΔＱを検出し、その変化量ΔＱを予め決められた閾値Ｑ_ＴＨと比較する。そして、電圧調整装置１Ｃは、ΔＱ＞Ｑ_ＴＨであれば、二次側線路Ｌ_２に設置されたＳＶＣが電圧一定制御をしたと判断する。ＳＶＣが電圧一定制御をした場合は、上述したように、タップ切換えに対応する電圧変化量が一次側電圧ｖ_１と二次側電圧ｖ_２に振り分けられる形で両電圧ｖ_１，ｖ_２を変化させるので、変化量Δｖ_１及び変化量Δｖ_２を用いた電源変電所方向の判断は適正とはいえなくなる。

【0182】

電圧調整装置１Ｃは、順送電−順潮流モードの配電系統において、二次側線路Ｌ_２に設置されたＳＶＣが電圧一定制御をした場合は、図１０に示すフローチャートにおいて、ステップＳ１０４からステップＳ１１２，Ｓ１１３を経由してステップＳ１０５に進む処理を行う。

【0183】

なお、図１２（ｂ）又は図１３（ｂ）に示す逆送電−順潮流モードの配電系統において、一次側の線路ＰＬ_１にＳＶＣが設置され、電圧調整装置１Ｃが一次側電圧ｖ_１の電圧調整動作をしているときにＳＶＣが電圧一定制御をした場合も、電圧調整装置１Ｃは、同様の処理を行う。すなわち、電圧調整装置１Ｃは、図１０に示すフローチャートにおいて、ステップＳ１０４からステップＳ１１２，Ｓ１１３を経由してステップＳ１０５に進む処理を行う。

【0184】

ステップＳ１１２，Ｓ１１３では、電圧調整装置１Ｃは、無効電力Ｑがない（ＳＶＣの電圧一定制御がない）と仮定した場合の一次側電圧ｖ_１の変化量Δｖ_１'と二次側電圧ｖ_２の変化量Δｖ_２'を算出し、ステップＳ１０１で検出した一次側電圧ｖ_１の変化量Δｖ_１と二次側電圧ｖ_２の変化量Δｖ_２をそれぞれ変化量Δｖ_１'と変化量Δｖ_２'に置き換える処理を行う。

【0185】

そして、電圧調整装置１Ｃは、ステップＳ１０５，Ｓ１０８で一次側電圧ｖ_１の変化量Δｖ_１'と二次側電圧ｖ_２の変化量Δｖ_２'を用いて電源変電所方向の判断を行う。

【0186】

一次側電圧ｖ_１の変化量Δｖ_１'と二次側電圧ｖ_２の変化量Δｖ_２'は、ＳＶＣが電圧一定制御をしなかったと仮定した場合の推定値であるから、例えば、二次側電圧調整モードの場合、変化量Δｖ_１'，Δｖ_２'は、図１６（ａ）に示すように、｜Δｖ_２'｜＞｜Δｖ_１'｜の関係となっている。従って、変化量Δｖ_１'，Δｖ_２'を用いた電源変電所方向の判断では、電圧調整装置１Ｃは、ステップＳ１０８〜Ｓ１１０の処理を行う。すなわち、電圧調整装置１Ｃは、「電源変電所方向は一次側」という正しい判断を行い、変電所方向記憶部１７９Ａに記憶している「電源変電所方向は一次側」の情報を維持するとともに、電圧調整モード設定回路１４を二次側電圧調整モードに保持する。

【0187】

また、一次側電圧調整モードの場合、一次側電圧ｖ_１の変化量Δｖ_１'と二次側電圧ｖ_２の変化量Δｖ_２'は、｜Δｖ_１'｜＞｜Δｖ_２'｜の関係となる。従って、変化量Δｖ_１'，Δｖ_２'を用いた電源変電所方向の判断では、電圧調整装置１Ｃは、ステップＳ１０５〜Ｓ１０７の処理を行う。すなわち、電圧調整装置１Ｃは、「電源変電所方向は二次側」という正しい判断を行い、変電所方向記憶部１７９Ａに記憶している「電源変電所方向は一次側」の情報を「電源変電所方向は二次側」の内容に変更するとともに、電圧調整モード設定回路１４を一次側電圧調整モードに切り換える。

【0188】

上記のように、実施の形態３による電圧調整装置１Ｃでは、電圧調整装置１Ｃがタップ切換えをしたときに電圧一定制御機器が電圧一定制御をしたと推定される場合は、電圧一定制御機器が電圧一定制御をしなかったと仮定した場合の一次側電圧ｖ_１の変化量Δｖ_１'と二次側電圧ｖ_２の変化量Δｖ_２'を用いて電源変電所方向の判断（又は確認）を行うので、電圧一定制御機器の電圧一定制御の影響を受けることなく、電源変電所方向の判断処理で正しい判断をすることができる。

【0189】

また、実施の形態３でも、タップ切換え毎の電源変電所方向の判断において、電源変電所方向の誤判断を回避できるので、上記のタップ暴走の発生を防止することができる。

【0190】

上記の実施の形態１〜３では、タップ切換えによる電圧変動に対して電圧一定制御機器が電圧一定制御をしたか否かを無効電力Ｑの変化量ΔＱによって判断しているが、二次側電圧ｖ_２と二次側電流ｉ_２の位相φの変化量Δφ又は力率ｃｏｓ（φ）の変化量Δｃｏｓ（φ）を用いて電圧一定制御機器が電圧一定制御をしたか否かを判断するようにしてもよい。

【0191】

すなわち、電圧調整装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃは、タップ切換器１２，１２'がタップ切換えを行うと、そのタップ切換え前後の位相φの変化量Δφを算出し、その変化量Δφを予め設定した閾値φ_ＴＨと比較する。そして、電圧調整装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃは、Δφ＞φ_ＴＨであれば、電圧一定制御機器が無効電力Ｑを出力して電圧一定制御をしている（すなわち、電圧の変化量を用いた電源変電所方向の判断は不適正）と判断し、Δφ≦φ_ＴＨであれば、電圧一定制御機器は無効電力Ｑを出力していない（すなわち、電圧の変化量を用いた電源変電所方向の判断は適正）と判断するようにしても良い。

【0192】

なお、二次側電圧ｖ_２と二次電流ｉ_２の位相φは、例えば、二次側電圧ｖ_２がゼロレベルを負から正にクロスするゼロクロスタイミングｔ_ｖ０と二次側電流ｉ_２がゼロレベルを負から正にクロスするゼロクロスタイミングｔ_ｉ０を検出し、両検出値の差分（｜ｔ_ｖ０−ｔ_ｉ０｜）を演算することにより取得すればよい。

【0193】

また、電圧調整装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃは、タップ切換器１２，１２'がタップ切換えを行うと、そのタップ切換え前後の力率ｃｏｓ（φ）の変化量Δｃｏｓ（φ）を算出し、その変化量Δｃｏｓ（φ）を予め設定した閾値Ｒ_ＴＨと比較する。そして、電圧調整装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃは、Δｃｏｓ（φ）＞Ｒ_ＴＨであれば、電圧一定制御機器が無効電力Ｑを出力して電圧一定制御をしている（すなわち、電圧の変化量を用いた電源変電所方向の判断は不適正）と判断し、Δｃｏｓ（φ）≦Ｒ_ＴＨであれば、電圧一定制御機器は無効電力Ｑを出力していない（すなわち、電圧の変化量を用いた電源変電所方向の判断は適正）と判断するようにしても良い。なお、二次側の力率ｃｏｓ（φ）は、上記の方法で取得した位相φに対してｃｏｓ（φ）の演算を行って取得すればよい。

【0194】

あるいは、電圧調整装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃは、タップ切換え前後の無効電力Ｑの変化量ΔＱ、位相φの変化量Δφ、力率ｃｏｓ（φ）の変化量Δｃｏｓ（φ）のうち、２以上のパラメータを組み合わせて電圧一定制御機器が電圧一定制御をしたか否かを判断するようにしてもよい。

【0195】

また、上記の実施の形態１〜３において、無効電力Ｑの変化量ΔＱを用いて電圧一定制御機器が電圧一定制御をしたと判断した場合は、図１１に示すように、その判断結果を出力するようにしてもよい。ここに、判断結果の出力とは、ディスプレイなどの表示装置への表示、プリンタなどの印字装置での印字、音声による報知、外部の装置への送信、記録媒体への蓄積、他の処理装置や他のプログラムなどへの処理結果の引渡しなどを含む概念である。

【0196】

図１１に示す電圧調整装置１Ｄは、図１に示す電圧調整装置１Ａに通信部１９と出力部２０を設けたものである。電圧調整装置１Ｄでは、判定部１７８の判定結果を変電所方向判断部１７５に出力するだけでなく、通信部１９からネットワーク３を介して外部の情報端末２に送信し、出力部２０で判定結果を出力する。

【0197】

通信部１９は、判定結果を外部の端末装置２に通信する機能ブロックである。通信部１９と端末装置２との通信は、有線と無線のいずれでもよく、有線と無線を組み合わせたものでもよい。従って、通信部１９は、有線又は無線の通信手段で構成される。また、出力部２０は、通常、表示手段と音声出力手段を含み、表示手段で判定結果を文字、画像で表示し、音声出力手段で判定結果を音声出力する。

【0198】

出力部２０の表示手段は、画像表示が可能なディスプレイでもよく、ランプなどの表示灯でもよい。表示手段がディスプレイの場合は、判定結果が文字や画像などで表示される。また、出力部２０の表示手段が表示灯の場合は、例えば、電圧一定制御機器が存在しない場合は消灯し、電圧一定制御機器が存在する場合に点灯して電圧調整装置が適正に動作する状態か否かが報知される。

【0199】

判定結果を受信した情報端末２では、記録媒体への判定結果の蓄積、端末装置２のディスプレイへの判定結果の表示、情報端末２のスピーカから判定結果の音声出力などの出力処理が行われる。端末装置２を介して他の表示装置への判定結果の表示、プリンタ等の印字装置による判定結果の印字などを行ってもよい。情報端末２は、例えば、電力系統を管理する事業所などに設置される端末で、図１１は、情報端末２を介して事業所の作業員に判定部１７８の判定結果を報知することができる構成である。

【0200】

なお、電圧調整装置１Ｂと電圧調整装置１Ｃについても電圧調整装置１Ａと同様に、通信部１９及び出力部２０を設け、判定部１７８の判定結果を変電所方向判断部１７５に出力するだけでなく、通信部１９からネットワーク３を介して外部の情報端末２に送信し、出力部２０で判定結果を出力するとよい。

【0201】

図１１に示す電圧調整装置１Ｄの構成によれば、事業者は、電圧一定制御機器によるＳＶＲの電圧調整動作へ悪影響を把握することができ、悪影響が大きい場合は、例えば、ＳＶＲの移設、ＡＶＲ機能を備えた電力機器の電圧一定制御の停止又は禁止などの対策を講じることができる。

【0202】

以上のように、本発明は、ＳＶＣ、ＰＣＳなどが電圧一定制御を行っている中でのＳＶＲが不要なタップ切換えとそのときの電源変電所方向の誤判断による更なる不要なタップ切換えの発生をＳＶＲ自身が自律的に防止できるので、本発明は、ＳＶＲの非常に有用な機能ということができる。

【0203】

本発明は、ＳＶＣ、ＰＣＳ及び分散電源対応型のＳＶＲの普及促進にも貢献し得るものである。特に近年の連系量が増大している太陽光発電用ＰＣＳにおいて、電圧一定制御を用いて連系点電圧を一定電圧以上に抑制する出力抑制機能が働いてもＳＶＲのタップ暴走を防止でき、太陽光発電の系統連系量拡大にも大きく寄与するものである。

【0204】

本実施の形態１〜３では、直接切換方式の調整変圧器を用いた電圧調整装置について説明したが、本発明は、間接切換方式の調整変圧器を用いた電圧調整装置に適用できることは言うまでもない。また、本実施の形態１〜３では、三相の配電線路上に設けられる三相用の電圧調整装置について説明したが、本発明が単相用の電圧調整装置にも適用できることは言うまでもない。

【符号の説明】

【0205】

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ 電圧調整装置
１１ 変圧器（電圧調整用変圧器）
１２，１２' タップ切換器
１３ 電圧指令回路
１３Ａ 一次側電圧調整指令回路（タップ切換制御手段）
１３Ｂ 二次側電圧調整指令回路（タップ切換制御手段）
１３１ 計器用変圧器
１３２ 電圧調整継電器
１３３ 線路電圧降下補償器（ＬＤＣ）
１３４ 変流器
１４ 電圧調整モード設定回路
１５Ａ 一次側電圧検出器
１５Ｂ 二次側電圧検出器
１６ 二次側電流検出器
１７ 制御回路
１７１，１７３ 瞬時値検出部
１７２，１７４ 電圧変化量算出部
１７５ 変電所方向判断部（判断手段、第２の判断手段）
１７６ 無効電力検出部（変化量検出手段の要素）
１７７ 無効電力変化量算出部（変化量検出手段の要素）
１７８ 判定部（判定手段）
１７９ 電圧調整モード設定部（情報更新手段）
１７９Ａ 変電所方向記憶部（記憶手段）
１８０ タップ位置修正部（タップ位置修正手段）
１８１ 一次側電圧変化量推定部（電圧変化量算出手段）
１８２ 二次側電圧変化量推定部（電圧変化量算出手段）
１９ 通信部（出力手段）
２０ 出力部（出力手段）
２ 情報端末
３ ネットワーク

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】