特許 6973089 集中電圧制御装置、集中電圧制御方法、集中電圧制御システム

(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】6973089

(24)【登録日】2021年11月8日

(45)【発行日】2021年11月24日

(54)【発明の名称】集中電圧制御装置、集中電圧制御方法、集中電圧制御システム

(51)【国際特許分類】

   H02J 13/00 20060101AFI20211111BHJP

   H02J 3/00 20060101ALI20211111BHJP

   H02J 3/12 20060101ALI20211111BHJP

   H04Q 9/00 20060101ALI20211111BHJP

【ＦＩ】

   H02J13/00 311R

   H02J13/00 301B

   H02J3/00 170

   H02J3/12

   H04Q9/00 311J

【請求項の数】7

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2018-239(P2018-239)

(22)【出願日】2018年1月4日

(65)【公開番号】特開2019-122135(P2019-122135A)

(43)【公開日】2019年7月22日

【審査請求日】2020年12月14日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005234

【氏名又は名称】富士電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100161562

【弁理士】

【氏名又は名称】阪本 朗

(72)【発明者】

【氏名】古賀 雄一郎

【審査官】 寺谷 大亮

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−１５３３３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２２９２６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２４９４８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−００６８３１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｊ １３／００

Ｈ０２Ｊ ３／００

Ｈ０２Ｊ ３／１２

Ｈ０４Ｑ ９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

配電系統に接続する機器から計測値を収集し、配電系統に接続する複数の電圧調整機器に制御指令を送信する集中電圧制御装置であって、
前記計測値から所定のアルゴリズムに基づいて各電圧調整機器への制御指令値を演算する制御指令値演算部と、
前記電圧調整機器へ制御指令を送信する優先順位を決定する優先度決定部と、
前記優先度決定部で決定された優先順位の高いものから前記配電系統上の通信量の上限値内で電圧調整器を選択する指令値送信対象選択部と、
前記指令値送信対象選択部で選択された電圧調整機器へ前記制御指令値演算部で演算した制御指令を送信する送信部と
を備えることを特徴とする集中電圧制御装置。

【請求項2】

前記優先度決定部は、電圧調整機器に送信した前回の指令値と、最新の指令値との差が大きいほど優先順位が高い機器として決定することを特徴とする請求項１に記載の集中電圧制御装置。

【請求項3】

前記優先度決定部は、前記優先順位を、電圧逸脱を回避したい計測点から順に、各計測点における各電圧調整機器の影響度に基づいて選択した電圧調整機器から決定することを特徴とする請求項１に記載の集中電圧制御装置。

【請求項4】

前記選択した電圧調整機器は、影響度が最も高い機器であることを特徴とする請求項３に記載の集中電圧制御装置。

【請求項5】

前記優先度決定部は、前記各計測点の前記優先順位を決定する毎に、前記選択した電圧調整機器を制御した場合の電圧を再計算し、再計算した電圧値が上下限に近い計測点を次の計測点とすることを特徴とする請求項３に記載の集中電圧制御装置。

【請求項6】

配電系統に接続する機器から計測値を収集し、配電系統に接続する複数の電圧調整機器に制御指令値を送信することで前記配電系統の電圧を制御する集中電圧制御方法であって、
前記計測値から所定のアルゴリズムに基づいて各電圧調整機器への制御指令値を演算し、
前記電圧調整機器へ制御指令値を送信する優先順位を決定し、
前記優先順位の高いものから前記配電系統上の通信量の上限値内で電圧調整器を選択し、
前記選択された電圧調整機器へ前記制御指令値を送信する
ことを特徴とする集中電圧制御方法。

【請求項7】

配電系統と、
前記配電系統に接続された複数の計測機器と、
前記配電系統に接続された複数の電圧調整機器と、
前記計測機器および前記電圧調整機器から計測値を収集し、前記電圧調整機器に制御指令を送信する集中電圧制御装置と、
前記複数の計測機器と前記複数の電圧調整機器と前記集中電圧制御装置とがネットワークを介して接続された集中電圧制御システムであって、
前記集中電圧制御装置は、
前記計測値から所定のアルゴリズムに基づいて各電圧調整機器への制御指令値を演算する制御指令値演算部と、
前記電圧調整機器へ制御指令を送信する優先順位を決定する優先度決定部と、
前記優先度決定部で決定された優先順位の高いものから前記配電系統上の通信量の上限値内で電圧調整器を選択する指令値送信対象選択部と、
前記指令値送信対象選択部で選択された電圧調整機器へ前記制御指令値演算部で演算した制御指令を送信する送信部と
を備えることを特徴とする集中電圧制御システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

配電系統の集中電圧制御装置、集中電圧制御方法、集中電圧制御システムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、配電系統への分散電源の大量導入に伴う頻繁な電圧変動が懸念されている。そこで電圧変動を抑制するための制御方式の１つとして、集中電圧制御方式が提案されている。集中電圧制御方式とは、集中制御を司る集中電圧制御装置が、配電系統上に接続されている電圧調整機器やセンサから計測値を定周期で収集し、各電圧調整機器へ電圧制御のための指令値を決定および配信をすることで、配電系統全体の最適化を図る制御方式である。（特許文献１）

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００８−２７８６５８号公報

【特許文献2】特開２０１４−８７１８４号公報

【特許文献3】特開２０１４−６８３１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

今後さらに分散電源の導入が進むと配電系統の電圧変動が大きくなる。そこで、配電系統の電圧変動を抑制するため、より多くの電圧調整機器やセンサを配電系統に追加すると、集中電圧制御装置と電圧調整機器やセンサとの通信量が増加することが見込まれる。一方、地域によっては通信量の増加を想定しておらず、従来の配電自動化システム用の低速な通信インフラしか敷設されていない場合がある。そのような場合に配電系統への機器の追加による通信量の増加に対応するためには、通信インフラの増設が必要であり、そのためのコストが必要になるという課題がある。

【0005】

上記課題に解決するため特許文献２や特許文献３では、情報を収集する側での通信量の削減をおこなっている。例えば特許文献２は、電力線の電圧値が所定範囲内であるか否かを判定し、所定範囲内でないことが判定された場合に計測器の計測結果を取得する。所定範囲内である場合には計測結果の取得を抑え、通信量の増加を抑制している。
特許文献３は、優先して収集すべき端末を自動で選択して収集することで、監視情報を収集時間制約内に収集している。
本発明が解決すべき課題は、集中制御を司る集中電圧制御装置から、電圧調整機器へ電圧制御の指令値を配信する上での通信量を削減可能な、配電系統の集中電圧制御システムを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の集中電圧制御装置は、配電系統に接続する機器から計測値を収集し、配電系統に接続する複数の電圧調整機器に制御指令を送信する集中電圧制御装置であり、前記計測値から所定のアルゴリズムに基づいて各電圧調整機器への制御指令値を演算する制御指令値演算部と、前記電圧調整機器へ制御指令を送信する優先順位を決定する優先度決定部と、
前記優先度決定部で決定された優先順位の高いものから前記配電系統上の通信量の上限値内で電圧調整器を選択する指令値送信対象選択部と、 前記指令値送信対象選択部で選択された電圧調整機器へ前記制御指令値演算部で演算した制御指令を送信する送信部と を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本発明は電圧制御の指令値を配信する上での通信量を削減可能な、配電系統の集中電圧制御装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】集中電圧制御システムの系統構成図である。

【図2】本発明の集中電圧制御装置２の構成図である。

【図3】電圧調整機器４ａの構成図である。

【図4】電圧調整機器４ｂの構成図である。

【図5】本発明の集中電圧制御装置２の動作手順を示すフローチャートである。

【図6】実施形態２における集中電圧制御装置２ｂの構成図である。

【図7】実施形態２における感度情報の例である。

【図8】実施形態２における集中電圧制御装置２ｂの動作手順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】

＜実施形態１＞
本発明の集中電圧制御システム１の構成を図１に示す。集中電圧制御システム１は、配電系統に配置される電圧調整機器４およびセンサ３と、電圧調整機器４およびセンサ３からの計測値を収集し電圧調整機器４に電圧制御の指令値を送信する集中電圧制御装置２、それらを通信可能に接続する通信ネットワーク５から構成される。その他、配電系統には需要家や太陽光発電設備などの各種発電設備も接続している。
集中電圧制御装置２は、電圧調整機器４およびセンサ３からの計測値を収集し、定周期で電圧制御指令値（以下指令値）を演算し、通信環境における通信量の上限値を考慮した上で電圧調整機器４に指令値を送信する。図１に示す通り、集中電圧制御装置２が制御する配電系統は上位系統から下位系統の間である。
センサ３は、配電系統に配置され、定周期で電圧や電流などの値を計測して集中電圧制御装置２へ送信する。図１における配電系統においては、センサａ、ｂ、ｃが上位系統から下位系統の間に配置されている。

【0010】

電圧調整機器４は、サイリスタ式自動電圧調整器４ａ（以下、ＴＶＲ）と、静止型無効電力補償装置４ｂ（以下、ＳＶＣ）の２種類あるが、両者とも定周期で電圧や電流などを計測して集中電圧制御装置２へ送信し、また集中電圧制御装置２から受信した指令値をもとに配電系統の電圧を調整する。図１における配電系統においては、ＴＶＲ１、ＳＶＣ１、ＳＶＣ２、ＴＶＲ２、ＳＶＣ３の順で上位系統から下位系統の間に配置されている。
通信ネットワーク５は、配電系統上のセンサ３および電圧調整機器４と集中電圧制御装置２を互いに通信可能に接続する。
次に、図２を用いて集中電圧制御装置２の構成を説明する。集中電圧制御装置２は、通信部２１、記憶部２２、演算処理部２３から構成される。
通信部２１は、計測値取得手段２１１と送信手段２１２から構成される。
記憶部２２は、記憶部２２は、計測値領域２２１、系統情報領域２２２、制御可能台数領域２２３、前回指令値領域２２４が含まれる。
演算処理部２３は、指令値演算手段２３１、優先度決定手段２３２、指令値送信対象選択手段２３３から構成される。

【0011】

以下、詳細に各手段や領域について説明する。
計測値取得手段２１１は、通信ネットワーク５を介して、電圧調整機器４やセンサ３から計測値を受信し、当該計測値を計測値領域２２１に記憶させる。通信部２１の送信手段２１２は、演算処理部２３で演算した指令値を電圧調整機器４へ送信する。なお、演算処理部での指令値の演算については後に詳細に説明する。
計測値領域２２１は、上記計測値取得手段２１１で説明したので説明を省略する。系統情報領域２２２は、配電系統の構成情報、インピーダンス情報および電圧管理に必要な電圧管理幅である上下限値等を系統情報として予め記憶している。
制御可能台数領域２２３は、通信ネットワーク５にて許容される通信量を考慮して予め設定された制御可能台数を記憶している。ここで制御可能台数は、下記の数式１を満たす整数nの値である。

【0012】

（ｄ×ｎ）／ｃ ＜ ｔ・・・（数１）
ｃ：指令値送信に割り当てられた通信帯域幅 [bps]
ｔ：制御対象である全電圧調整機器への指令値配信にかけてよい時間 [s]
ｄ：制御対象である電圧調整機器への指令値のうち最大となるデータ量 [bit]
前回指令値領域２２４は、前述した通り電圧調整機器４に対して送信した指令値を前回指令値として記憶している。
指令値演算手段２３１は、計測値領域２２１に記憶されている電圧調整機器４やセンサ３の計測値をもとに各電圧調整機器４への指令値を演算し、最新指令値を得る。ここで、集中電圧制御の指令値演算方法については、既に公知であるが簡単に説明する。集中電圧制御装置は、配電系統が最適な電圧分布となるように、各電圧調整機器へ与える目標値（指令値）を計算する。最適な目標値（指令値）の算出については、特許５５３８６３９号にも記載があるように、例えば電力損失が最小となるような配電系統の電圧分布および無効電力分布を求める組合せ最適化問題を作成し、最適化手法でその問題を解くことにより、最適な目標値（指令値）を計算できる。なお、指令値は電圧調整機器に与える目標値のみでなく、その他、特開2015-84645に記載のように電圧調整機器に与える上下限値を指令値する集中電圧制御方式に本発明を適用しても良い。なお、各電圧調整機器は指令された目標値となるように機器自身でローカル制御を行うこととなる。

【0013】

優先度決定手段２３２は、さらに差分計算手段２３２１と優先度付与手段２３２２から構成される。差分計算手段２３２１は、各電圧調整機器４に対して、前記指令値演算手段２３１で演算した前記最新指令値と、前回指令値領域２２４に記憶されている前回指令値との差分を演算する。優先度付与手段２３２２は、差分計算手段２３２１で演算した前記差分が大きい電圧調整機器から順に優先度を付与する。もし、差分計算手段２３２１で演算した前記差分が等しい電圧調整機器がある場合は、同じ優先順位を付与する。
指令値送信対象選択手段２３３は、制御可能台数領域２２３に記憶した制御可能台数に基づいて指令値送信対象を決定する。指令値送信対象選択手段２３３は、優先度決定手段２３２で決定した電圧調整機器の優先順位が高いものから順に、制御可能台数分を指令値送信対象として選択し決定する。さらに指令値送信対象選択手段２３３は、決定した指令値送信対象への最新指令値を前回指令値として前回指令値領域２２４に記憶させる。
送信手段２１２は、指令値演算手段２３１で演算した最新指令値を、指令値送信対象選択手段２３３で選択した電圧調整機器に送信する。

【0014】

次に、図３および図４を用いて電圧調整機器４ａ、４ｂの機能構成を説明する。まず、サイリスタ式自動電圧調整器である電圧調整機器４ａは、可変変圧器４１およびその制御部４２で構成される。可変変圧器４１はタップを切り替えることによって二次側電圧を調整する電圧調整機器である。制御部４２は、計測部４２１、通信部４２２、記憶部４２３、電圧調整部４２４から構成される。
通信部４２２は指令値取得手段４２２１と計測値送信手段４２２２から構成される。
記憶部４２３は、指令値領域４２３１、計測値領域４２３２を含む。
以下、詳細に各手段や領域について説明する。

【0015】

計測部４２１は、電圧調整機器４が配電系統に接続している点（自端）における電流や電圧を計測し、当該計測値を計測値領域４２３２に記憶させる。
指令値取得手段４２２１は、通信ネットワーク５を介して、集中電圧制御装置２から指令値を受信し、当該指令値を指令値領域４２３１に記憶させる。また、計測値送信手段４２２２は、計測値領域４２３２に記憶されている計測値を集中電圧制御装置２へ送信する。

【0016】

電圧調整部４２４は、指令値領域４２３１に記憶されている指令値を電圧目標値として、自端の電圧を当該電圧目標値に近づけるタップ切換え指令を可変変圧器４１に送信する。
なお、集中電圧制御装置２から受信し指令値領域４２３１に記憶された指令値が上下限値の場合には、集中電圧制御装置から指令値を受信する周期よりも短い制御周期でタップ切換えを行い、自端の電圧が指令値である上下限値内に収めるタップの切換え指令を可変変圧器４１に送信する。
次に、静止型無効電力補償装置である電圧調整機器４ｂは、計測部４３、記憶部４４、通信部４５、電圧制御部４６から構成される。
通信部４５は指令値取得手段４５１と計測値送信手段４５２から構成される。
記憶部４４は、指令値領域４４１、計測値領域４４２を含む。
以下、詳細に各手段や領域について説明する。

【0017】

計測部４３は、電圧調整機器４が配電系統に接続している点（自端）における電圧を計測し、当該計測値を計測値領域４４２に記憶させる。
指令値取得手段４５１は、通信ネットワーク５を介して、集中電圧制御装置２から指令値を受信し、当該指令値を指令値領域４４１に記憶させる。また、計測値送信手段４５２は、計測値領域４４２に記憶されている計測値を集中電圧制御装置２へ送信する。
電圧制御部４６は、指令値領域４４１に記憶されている指令値を電圧目標値として、自端の電圧を当該電圧目標値に近づける無効電力Ｑを演算し、図示しないインバータなどの電圧変換装置を制御して無効電力Ｑを配電線６へ出力する。

【0018】

なお、集中電圧制御装置２からから受信し指令値領域４４１に記憶された指令値が上下限値の場合には、自端の電圧が指令値である上下限値内に収まるよう集中電圧制御装置から指令値を受信する周期よりも短い制御周期で無効電力Ｑを出力する。
次に図５を用いて、集中電圧制御装置２の制御の流れを説明する。
ステップＳ１において、計測値取得手段２１１は電圧調整機器４やセンサ３の計測値を取得し、当該計測値を計測値領域２２１に記憶させる。
ステップＳ２において、指令値演算手段２３１は、計測値領域２２１に記憶した計測値をもとに各電圧調整機器４への指令値を演算し、最新指令値を得る。
ステップＳ３において、優先度決定手段２３２の差分計算手段２３２１は、各電圧調整機器４に対して、前記最新指令値と、前回指令値領域２２４に記憶してある前回指令値との差分を演算する。

【0019】

ステップＳ４において、優先度決定手段２３２の優先度付与手段２３２２は、Ｓ３で演算した差分が大きい電圧調整機器から順に優先度を付与する。
ステップＳ５において、指令値送信対象選択手段２３３は、優先度決定手段２３２から受け取った優先度の高い順に制御可能台数ｎまで指令値送信対象とする電圧調整機器を決定する。さらに、指令値送信対象選択手段２３３は、決定した指令値送信対象への最新指令値を前回指令値として前回指令値領域２２４に記憶させる。
ステップＳ６において、通信部２１の送信手段２１２は、通信ネットワーク５を介して、指令値送信対象選択手段２３３により決定された指令値送信対象の電圧調整機器へ最新指令値を送信する。
上記の実施形態１における本発明によると、電圧調整機器へ電圧制御の指令値を配信する上での通信量を削減可能することができる。

【0020】

＜実施形態２＞
本実施形態が実施形態１と異なる点は、指令値送信対象となる電圧調整機器の優先度を付与する上で用いる情報が、前回指令値と最新指令値との差分ではなく、電圧範囲逸脱を回避する上での感度情報を用いる点である。
図６を用いて実施形態２における集中電圧制御装置２ｂの構成を説明する。集中電圧制御装置２ｂは、通信部２１、記憶部２２、演算処理部２３から構成される。ここで、実施形態１との違いは、優先度決定手段２３２が２３２ｂになる点と、記憶部２２に含まれるデータが、前回指令値ではなく感度情報を備えた点である。その他の構成要素は実施形態１と変わらないため、下記では実施形態１と異なる点についてのみ説明をする。

【0021】

感度情報領域２２５は、センサ３が配置された各計測点に対する電圧調整機器の感度を系統構成情報から予め計算した感度情報を記憶する。感度の計算方法はいくつか考えられる。潮流計算を用いる場合には、ノードのＰＱ負荷を与えた状態で電圧分布Vを計算した後に、各機器の無効電力をΔＱだけ変化させて、電圧変化量ΔＶを再度潮流計算で求め、その数値微分であるΔV/ΔQを感度として計算する。また、微分情報であるヤコビアン行列が得られる場合は、潮流方程式F(P, Q) = Vを微分し、ΔV = dV/dP*ΔP + dV/dQ*ΔQから無効電力出力変化に対する電圧変化を感度として得ることもできる。また簡易的な方法としては、系統構成、インピーダンスおよび機器情報から近似的な電圧変化の応答を求め、感度としてもよい。

【0022】

感度情報の例を図７に示す。本実施形態ではＴＶＲは配電線に対して直列で接続されていることからＴＶＲの下流にある機器にのみ影響を与えるため、上流にいる機器への感度は０となる。また、距離的に近くに配置されている電圧調整機器は感度情報が大きくなるため、距離に基づき、電圧逸脱を回避したい計測点への影響度を感度としてもよい。
優先度決定手段２３２ｂは、センサ選択手段２３２３、優先度付与手段２３２４、電圧推定手段２３２５から構成される。優先度決定手段２３２ｂは、優先的に選択されるべき電圧調整機器の優先度を決定する。つまり、優先順位が高い順に１から制御可能台数ｎまで優先度を決定することになる。以下に詳細を説明する。

【0023】

まず優先度が１番目の電圧調整機器の決定方法について説明する。センサ選択手段２３２３は、記憶部２２に保存された計測値情報２１１に基づいてセンサの計測電圧値が上下限に最も近いセンサを選択する。ここで、センサの計測電圧値と比較する上下限値は、電圧管理幅であり、記憶部２２の系統情報領域２２２に予め記憶されているとする。次に、優先度付与手段２３２４は、感度情報領域２２５に基づいて当該選択したセンサに対して最も感度が高い電圧調整機器を優先度の１番目と決定する。その後に、電圧推定手段２３２５は、優先度を１番目とした電圧調整機器を指令値演算部２３１で演算した指令値で制御した場合の各センサの推定電圧値を計算する。なお、ここでの推定電圧値の計算については後述する。

【0024】

次に優先度が２番目以降の電圧調整機器の決定方法について説明する。ここで、説明を一般化するため、優先度がｍ番目（ｍは制御可能台数ｎより小さい自然数とする。）まで電圧調整機器の優先度が決定されていると仮定して説明する。まず、センサ選択手段２３２３は、決定されている優先度１〜ｍ番目までの電圧調整機器が指令値演算部２３１で演算した指令値で制御した場合の各センサの推定電圧値を基に、センサの推定電圧値が電圧上下限に最も近いセンサを選択する。次に、優先度付与手段２３２４は、当該選択したセンサに対して最も感度が高い電圧調整機器を感度情報領域２２２５に基づいて優先度のｍ＋１番目として決定する。その際に、未だ優先度が決定されていない電圧調整機器の中から選択するものとする。その後に、電圧推定手段２３２５は、優先度が１〜ｍ＋１番目である電圧調整機器を指令値演算部２３１で演算した指令値で制御した場合の各センサの推定電圧値を計算する。この一連の処理を行い、１からｎ番目までの優先度を決定する。

【0025】

次に図８を用いて、集中電圧制御装置２ｂの制御の流れを説明する。
ステップＳ２１において、計測値取得手段２１１は電圧調整機器４やセンサ３の計測値情報を取得し、当該計測値を計測値領域２２１に記憶させる。
ステップＳ２２において、指令値演算手段２３１は、計測値領域２２１に記憶した計測値をもとに各電圧調整機器４への指令値を演算し、最新指令値を得る。
ステップＳ２３において、優先度決定手段２３２ｂのセンサ選択手段２３２３は、センサの電圧値が上下限に最も近いセンサを選択する。なお、１回目は計測値領域２２１に記憶されているセンサの計測電圧値に基づいて上下限に最も近いセンサを選択する。ただし、２回目以降は電圧推定手段２３２５で計算されたセンサの推定電圧値に基づいて上下限に最も近いセンサを選択する。
ステップＳ２４において、優先度付与手段２３２４は、優先度が決定されていない電圧調整機器４のなかで、感度情報領域２２５に記憶されている感度情報に基づいて選択したセンサへの感度が最も大きい電圧調整機器４を次に優先度が高い電圧調整機器４と決定する。

【0026】

ステップＳ２５において、電圧推定手段２３２５は、優先度が決定した電圧調整機器４を指令値演算手段２３１で演算した指令値で制御した場合の電圧変化量を基に、各センサの推定電圧値を計算する。
ステップＳ２６において、優先度決定手段２３２ｂは、優先度を決定付与した電圧制御機器の台数が制御可能台数ｎに達したかを判断する。

【0027】

ステップＳ２６においてＮｏの場合は、ステップＳ２３に戻る。
ステップＳ２６においてＹｅｓの場合はステップＳ２７に進み、指令値送信対象選択手段２３３は、制御可能台数領域２２３に記憶されている制御可能台数ｎに基づき優先度が１からｎまでの電圧調整機器を指令値送信対象として決定する。
次に、ステップＳ２８において、送信手段２１２は、指令値送信対象選択手段２３３により決定された指令値送信対象の電圧調整機器へ最新指令値を送信する。
ここで、上記で後述すると述べた電圧推定方法について説明する。
電圧指令値によって変化するＳＶＣの無効電力出力値の推定値Ｑは、数式２で表すことができる。

【0028】

Ｑ＝（Ｖ＊−Ｖ）×Ｃ・・・（数２）
Ｖ＊：ＳＶＣへの最新指令値（目標電圧値）
Ｖ ：ＳＶＣの計測電圧値（または現在の目標電圧値）
Ｃ ：ＳＶＣの制御ゲイン

【0029】

さらに、計測値領域２２１に記憶されているＳＶＣの出力である無効電力の測定値をＱ‘とすれば、ＳＶＣの出力無効電力変化量ΔＱは数式３で表すことができる。
ΔＱ＝Ｑ−Ｑ’・・・（数３）
つまり、数式２および数式３を用いることで、配電系統に接続されているそれぞれのＳＶＣの出力無効電力変化量ΔＱを求めることができる。
ＴＶＲの出力電圧変化量ΔＶは、数式４にて求められる。
ΔＶ＝Ｖ＊−Ｖ・・・（数４）Ｖ＊：ＴＶＲへの最新指令値である目標電圧値
Ｖ ：ＴＶＲの計測電圧値（または現在の目標電圧値）
一方、配電系統に配置される各センサ３の電圧変化量は、ＳＶＣの出力無効電力変化量ΔＱおよびＴＶＲの出力電圧変化量ΔＶに、センサ毎に予め定められた感度を乗算した値の全電圧調整機器の総和となる。

【0030】

各センサの電圧変化量＝Σ（Ｓｓ×ΔＱ＋Ｓｔ×ΔＶ）・・・（数５）
Ｓｓ：ＳＶＣ毎に定められた感度
Ｓｔ：ＴＶＲ毎に定められた感度
図１を例に説明すると、センサａ、センサｂ、センサｃが各々設置されている点における電圧変化量ΔＶａ、ΔＶｂ、ΔＶｃは、感度情報α，β，γとすれば、数式６、７、８のように表すことができる。

【0031】

ΔＶａ＝α１×ΔＱ１＋α２×ΔＱ２＋α３×ΔＱ３・・・（数６）
ΔＶｂ＝β１×ΔＶ１＋β２×ΔＱ１＋β３×ΔＱ２＋β４×ΔＱ３・・・（数７）
ΔＶｃ＝γ１×ΔＶ１＋γ２×ΔＱ１＋γ３×ΔＱ２＋γ４×ΔＶ２＋γ５×ΔＱ３・・・（数８）
ΔＱ１，ΔＱ２，ΔＱ３：ＳＶＣ１，ＳＶＣ２，ＳＶＣ３の出力無効電力変化量
ΔＶ１、ΔＶ２：ＴＶＲ１，ＴＶＲ２の出力電圧変化量
よって式２，３を用いて求めたΔＱ１、ΔＱ２、ΔＱ３および、式４を用いて求めたΔΔＶ１、ΔＶ２を数式６，７，８に代入することで、各センサの電圧変化量ΔＶａ、ΔＶｂ、ΔＶｃを計算することができる。さらに、各センサの推定電圧値Ｖａａ，Ｖｂｂ，Ｖｃｃは、先に求めた電圧変化量ΔＶａ、ΔＶｂ、ΔＶｃと計測値領域２２１に記憶されている各センサの計測電圧値Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃとから、数式９，１０，１１の様に表すことができる。

【0032】

Ｖａａ＝Ｖａ−ΔＶａ・・・（数９）
Ｖｂｂ＝Ｖｂ−ΔＶｂ・・・（数１０）
Ｖｃｃ＝Ｖｃ−ΔＶｃ・・・（数１１）
次に、優先度決定についての具体例を説明する。例えばセンサａの電圧値が電圧範囲の上下限値に最も近い場合、図７の感度情報に従って、センサａへの感度が最も高いＳＶＣ１に優先度１が割り当てられる（ステップＳ２４）。そして、ステップＳ２２で計算したＳＶＣ１への指令値演算結果であるＶ１＊と計測電圧値Ｖ１を上記の数式２に代入し、Ｑ１（Ｖ１＊で指令した場合の無効電力出力）を求める。そして数式３を用いて、求めたＱ１とＳＶＣ１の無効電力値測定値Ｑ１’からΔＱ１を求める。求めたΔＱ１を数式６、７、８に代入し、各センサの電圧変化量ΔＶａ、ΔＶｂ、ΔＶｃを計算する。ちなみに、ＳＶＣ１のみに指令を与える場合の電圧変化をみるため、ΔＱ２、ΔＱ３、ΔＶ１、ΔＶ２は０となる。そして、前回計測で得られている電圧値から数式６，７，８を用いて計算した電圧変化量を減算し（数式９，１０，１１）、ＳＶＣ１へ指令値を与えた場合の電圧分布を計算する（ステップＳ２５）。そして再度、電圧値が最も上下限値に近いセンサを選択する（ステップＳ２３）。ステップＳ２３〜２５を制御可能台数分だけ繰り返し、電圧調整機器の優先度を決定する。

【0033】

上記で説明した本発明の実施形態２は、実施形態１と同様に制御可能段数分のみ指令値配信を行うため、電圧制御の指令値を配信する上での通信量を削減することができる。また、配電系統上の電圧値が最も逸脱しやすい点の電圧逸脱を回避するように、電圧制御の指令値を送ることができるため、通信量の削減をしながらでも配電系統の電圧を電圧範囲内に維持する。

【0034】

＜他の実施の形態＞
上記の実施形態では、ＴＶＲおよびＳＶＣを用いて説明したが、電圧制御を行うための機器であれば、その他の電圧調整機器を用いて本発明を実現することができる。
上記の実施形態では、制御可能台数の値ｎを算出した後に優先度をｎまで付与したが、優先する電圧調整装置４を決定した後、通信帯域幅ｃの値から優先度の高い電圧調整機器４の「指令値配信にかけられる時間」×「その電圧調整装置への指令値データ量」の値を減算していき、通信帯域幅ｃの値が０になるまで繰り返すことで、優先度の高い順に可能な限り制御指示を出すことができる。初めに制御可能台数ｎを設定する方法と比較して、より通信可能量の限界まで通信することが可能となる。
また、実施形態２において、電圧変化量を算出するために数式６〜１１を提示したが、式で求める方法以外に、シミュレーションや潮流計算などの方法で電圧変化量を求めてもよい。

【0035】

また、実施形態２において、電圧値が上下限に最も近いセンサを選択する例で説明をしたが、電圧逸脱を回避したいセンサを別の条件で選んでもよい。例えば、電圧逸脱を回避したい計測点として、電圧範囲の中央値から最も離れているセンサを選んでも本発明の効果を得ることができる。

【0036】

また、実施形態２において、電圧逸脱を回避したいセンサを決めた後に、そのセンサに対して最も感度が高い電圧調整機器に優先度を付与すると説明したが、最も感度が高い機器と、その次に感度が高い機器のように複数の機器に一度に優先度を付与する構成でも構わない。その場合は、推定電圧値の計算の回数を減らすことができるため、その計算時間を削減することができる。
なお、集中電圧制御装置２、２ｂのうち演算処理部２３の機能は、例えば、プロセッサに電圧制御プログラムを実行させることによって実現することができる。

【符号の説明】

【0037】

１ 集中電圧制御システム
２、２ｂ 集中電圧制御装置
３ センサ
４ 電圧調整機器
５ 通信ネットワーク
２１ 通信部
２２ 記憶部
２３ 演算処理部
４１ 可変変圧器
４２ 制御部
４３ 計測部
４４ 記憶部
４５ 通信部
４６ 電圧制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】