特開 2023-109117 ロードカーブ管理システム、配電系統管理システムおよびプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023109117

(43)【公開日】2023-08-07

(54)【発明の名称】ロードカーブ管理システム、配電系統管理システムおよびプログラム

(51)【国際特許分類】

   H02J 13/00 20060101AFI20230731BHJP

   H02J 3/18 20060101ALI20230731BHJP

【ＦＩ】

H02J13/00 301A

H02J3/18 135

H02J13/00 311R

【審査請求】未請求

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022010534

(22)【出願日】2022-01-26

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り ２０２１年（第３９回）電気設備学会全国大会 開催日 令和３年９月３日

(71)【出願人】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000213297

【氏名又は名称】中部電力株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100118762

【弁理士】

【氏名又は名称】高村 順

(72)【発明者】

【氏名】▲濱▼田 武志

(72)【発明者】

【氏名】岡田 卓也

(72)【発明者】

【氏名】西尾 直樹

(72)【発明者】

【氏名】西村 昂洋

【テーマコード（参考）】

5G064

5G066

【Ｆターム（参考）】

5G064AA04

5G064AC09

5G064AC10

5G064CB03

5G064CB08

5G064CB13

5G064DA03

5G066FA01

5G066FB02

5G066FC04

(57)【要約】

【課題】需要家の電力量の計量値を利用した配電系統の監視制御の処理負荷を軽減することができるロードカーブ管理システムを得ること。
【解決手段】センサ開閉器８によって区切られた配電線の範囲ごとに、範囲に接続されるスマートメータ６によって計量された需要家の電力量の計量値を用いて力率を算出する力率置換部１４と、力率置換部１４によって算出された力率と、センサ開閉器８によって計測された電流とを用いて、センサ開閉器８における有効電流および無効電流を算出し、範囲ごとに、範囲の各点の計量値を用いてセンサ開閉器８における有効電流から算出される範囲に対応する有効電流を各点に按分することにより各点の有効電流を算出するとともに、範囲の各点の計量値を用いてセンサ開閉器８における無効電流から算出される範囲に対応する無効電流を各点に按分することにより各点の無効電流を算出する電流按分部１５と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

配電線における電圧、電流および力率を計測するセンサ開閉器によって区切られた前記配電線の範囲ごとに、前記範囲に接続される計量装置によって計量された需要家の電力量の計量値を用いて力率を算出する力率算出部と、
前記力率算出部によって算出された前記力率と、前記センサ開閉器によって計測された電流とを用いて、前記センサ開閉器における有効電流および無効電流を算出し、前記範囲ごとに、前記範囲の各点の前記計量値を用いて前記センサ開閉器における前記有効電流から算出される前記範囲に対応する有効電流を前記各点に按分することにより前記各点の有効電流を算出するとともに、前記範囲の各点の前記計量値を用いて前記センサ開閉器における前記無効電流から算出される前記範囲に対応する無効電流を前記各点に按分することにより前記各点の無効電流を算出する電流按分部と、
を備えることを特徴とするロードカーブ管理システム。

【請求項2】

前記範囲は、前記センサ開閉器である第１開閉器から前記第１センサ開閉器に隣接する前記センサ開閉器である第２開閉器までの範囲であり、
前記ロードカーブ管理システムは、
前記第２開閉器に欠測が生じた場合、欠測の生じていない前記センサ開閉器まで、前記範囲を拡張する按分範囲拡張部、
を備え、
前記力率算出部および前記電流按分部は、前記按分範囲拡張部による拡張が行われた後の前記範囲を用いることを特徴とする請求項１に記載のロードカーブ管理システム。

【請求項3】

前記計量装置に欠測が生じた場合、欠測の生じた日より前の日に取得された同一時刻の前記計量装置の前記計量値を欠測に対応する日時の計量値とする欠測補完を行う計量値欠測補完部、
を備え、
前記力率算出部および前記電流按分部は、前記計量値欠測補完部による前記欠測補完後の前記計量値を用いることを特徴とする請求項１または２に記載のロードカーブ管理システム。

【請求項4】

前記計量値欠測補完部は、欠測の生じた日の前日に取得された同一時刻の前記計量装置の前記計量値を欠測に対応する日時の計量値とすることを特徴とする請求項３に記載のロードカーブ管理システム。

【請求項5】

前記計量装置に欠測が生じた場合、前記計量装置に対応する前記需要家の契約電力に基づいて算出した値を欠測に対応する日時の計量値とする欠測補完を行う計量値欠測補完部、
を備え、
前記力率算出部および前記電流按分部は、前記計量値欠測補完部による前記欠測補完後の前記計量値を用いることを特徴とする請求項１または２に記載のロードカーブ管理システム。

【請求項6】

前記電流按分部は、前記範囲ごとに、前記計量値に基づいて有効電力および無効電力を算出し、前記範囲内の前記計量装置における前記無効電力の正負符号が同一ではない場合、正の値の前記計量装置における前記無効電力の和の絶対値と、負の値の前記計量装置における前記無効電力の和の絶対値とのうち小さい方の絶対値に対応する正負符号を固定対象符号とし、前記無効電力を前記範囲に対応する前記センサ開閉器によって計測された電圧で除すことにより前記固定対象符号に対応する前記計量装置における無効電流である固定対象無効電流を算出し、前記センサ開閉器における前記無効電流から算出される前記範囲に対応する無効電流に前記固定対象無効電流を加えた値を、前記固定対象符号以外の正負符号である按分対象符号の前記無効電力に基づいて各点に按分することを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載のロードカーブ管理システム。

【請求項7】

前記電流按分部は、前記範囲内の前記計量装置における前記有効電力の正負符号が同一ではない場合、正の値の前記計量装置における前記有効電力の和の絶対値と、負の値の前記計量装置における前記有効電力の和の絶対値とのうち小さい方の絶対値に対応する正負符号を固定対象符号とし、前記有効電力を前記範囲に対応する前記センサ開閉器によって計測された電圧で除すことにより前記固定対象符号に対応する前記計量装置における有効電流である固定対象有効電流を算出し、前記センサ開閉器における前記有効電流から算出される前記範囲に対応する有効電流に前記固定対象有効電流を加えた値を、前記固定対象符号以外の正負符号である按分対象符号の前記有効電力に基づいて各点に按分することを特徴とする請求項６に記載のロードカーブ管理システム。

【請求項8】

前記電流按分部は、配電線において一時的な切替が生じた場合、一時的な切替が生じている間の前記センサ開閉器における電流を、当該センサ開閉器より下流の前記計量装置の前記計量値と当該センサ開閉器によって計測された電圧とに基づいて算出することを特徴とする請求項１から７のいずれか１つに記載のロードカーブ管理システム。

【請求項9】

前記電流按分部によって算出された各点の電流を用いて、前記配電線単位での電流の合計値を算出し、時刻ごとの定められた期間における前記合計値の最大値を電圧降下の算出のための最大電流とする期間最大電流算出部、
を備えることを特徴とする請求項１から８のいずれか１つに記載のロードカーブ管理システム。

【請求項10】

前記期間最大電流算出部は、前記電流按分部によって算出された各点の電流を用いて、時刻ごとの、定められた期間における電流の最大値を点ごとに抽出し、抽出した最大値を通過電流の算出のための最大電流とすることを特徴とする請求項９に記載のロードカーブ管理システム。

【請求項11】

配電線における電流分布を算出するロードカーブ管理システムと、
前記電流分布とインピーダンスとを用いて電圧降下を算出する配電線監視制御システムと、
を備え、
前記ロードカーブ管理システムは、
前記配電線における電圧、電流および力率を計測するセンサ開閉器によって区切られた前記配電線の範囲ごとに、前記範囲に接続される計量装置によって計量された需要家の電力量の計量値を用いて力率を算出する力率算出部と、
前記力率算出部によって算出された前記力率と、前記センサ開閉器によって計測された電流とを用いて、前記センサ開閉器における有効電流および無効電流を算出し、前記範囲ごとに、前記範囲の各点の前記計量値を用いて前記センサ開閉器における前記有効電流から算出される前記範囲に対応する有効電流を前記各点に按分することにより前記各点の有効電流を算出するとともに、前記範囲の各点の前記計量値を用いて前記センサ開閉器における前記無効電流から算出される前記範囲に対応する無効電流を前記各点に按分することにより前記各点の無効電流を算出する電流按分部と、
前記電流按分部によって算出された各点の有効電流および無効電流を電流分布として前記配電線監視制御システムへ送信する送信部と、
を備えることを特徴とする配電系統管理システム。

【請求項12】

配電線における各点の電流を用いて、前記配電線単位での前記電流の合計値を算出し、時刻ごとの定められた期間における前記合計値の最大値を電圧降下の算出のための最大電流とする期間最大電流算出部、
を備えることを特徴とする配電系統管理システム。

【請求項13】

前記期間最大電流算出部は、前記配電線における各点の電流を用いて、時刻ごとの、定められた期間における最大値を点ごとに抽出し、抽出した最大値を通過電流の算出のための最大電流とすることを特徴とする請求項１２に記載の配電系統管理システム。

【請求項14】

コンピュータシステムに、
配電線における電圧、電流および力率を計測するセンサ開閉器によって区切られた前記配電線の範囲ごとに、前記範囲に接続される計量装置によって計量された需要家の電力量の計量値を用いて力率を算出するステップと、
算出された前記力率と、前記センサ開閉器によって計測された電流とを用いて、前記センサ開閉器における有効電流および無効電流を算出し、前記範囲ごとに、前記範囲の各点の前記計量値を用いて前記センサ開閉器における前記有効電流から算出される前記範囲に対応する有効電流を前記各点に按分することにより前記各点の有効電流を算出するとともに、前記範囲の各点の前記計量値を用いて前記センサ開閉器における前記無効電流から算出される前記範囲に対応する無効電流を前記各点に按分することにより前記各点の無効電流を算出するステップと、
を実行させることを特徴とするプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、配電系統における電流分布を求めるロードカーブ管理システム、配電系統管理システムおよびプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

計測機能を有する開閉器であるセンサ開閉器の配電系統への導入が進められており、センサ開閉器によって計測された計測値が許容範囲を逸脱していないかの監視、計測値を用いた電圧制御など様々な監視制御が行われている。

【0003】

近年、需要家の電力量の自動検針のための計量装置であるスマートメータが普及しつつある。スマートメータによって計量された計量値を配電系統における監視制御に用いることも検討されている。特許文献１には、各スマートメータで収集した電力量および力率の合計値と、配電用変電所の計測器によって計測された電力量および電圧と、高圧配電線のインピーダンスとを用いて潮流計算により、高圧配電線における電圧を推定する配電系統監視システムが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１４－２３３１５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載の配電系統監視システムでは、電圧を求めるために潮流計算を行う必要がある。潮流計算を行うと、処理に時間を要し、また、収束せずに解が算出できないことがある。このため、需要家の電力量の計量値を利用した配電系統の監視制御の処理負荷を軽減することが望まれる。

【0006】

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、需要家の電力量の計量値を利用した配電系統の監視制御の処理負荷を軽減することができるロードカーブ管理システムを得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示にかかるロードカーブ管理システムは、配電線における電圧、電流および力率を計測するセンサ開閉器によって区切られた配電線の範囲ごとに、範囲に接続される計量装置によって計量された需要家の電力量の計量値を用いて力率を算出する力率算出部、を備える。ロードカーブ管理システムは、さらに、力率算出部によって算出された力率と、センサ開閉器によって計測された電流とを用いて、センサ開閉器における有効電流および無効電流を算出し、範囲ごとに、範囲の各点の計量値を用いてセンサ開閉器における有効電流から算出される範囲に対応する有効電流を各点に按分することにより各点の有効電流を算出するとともに、範囲の各点の計量値を用いてセンサ開閉器における無効電流から算出される範囲に対応する無効電流を各点に按分することにより各点の無効電流を算出する電流按分部と、を備える。

【発明の効果】

【0008】

本開示にかかるロードカーブ管理システムは、需要家の電力量の計量値を利用した配電系統の監視制御の処理負荷を軽減することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施の形態１にかかる配電系統管理システムの構成例を示す図

【図2】実施の形態１の按分処理の概念を説明するための図

【図3】実施の形態１のロードカーブ管理システムにおける処理手順の一例を示すフローチャート

【図4】実施の形態１の按分範囲の拡張の一例を示す図

【図5】実施の形態１の計量値の欠測補完の一例を示す図

【図6】実施の形態１の力率置換の一例を示す図

【図7】実施の形態１の電流按分部における処理手順の一例を示すフローチャート

【図8】実施の形態１の電流按分部における処理を説明するための図

【図9】一時的な切替が発生する場合の実施の形態１の電流分布の算出方法を説明するための図

【図10】実施の形態１のロードカーブ管理システムを実現するコンピュータシステムの構成例を示す図

【図11】実施の形態２にかかる配電系統管理システムの構成例を示す図

【図12】実施の形態２の第１の方法による最大値の算出の一例を示す図

【図13】実施の形態２の第２の方法による最大値の算出の一例を示す図

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下に、実施の形態にかかるロードカーブ管理システム、配電系統管理システムおよびプログラムを図面に基づいて詳細に説明する。

【0011】

実施の形態１．
図１は、実施の形態１にかかる配電系統管理システムの構成例を示す図である。本実施の形態の配電系統管理システム５は、ロードカーブ管理システム１と、配電業務総合支援システム２と、配電線監視制御システム３と、を備える。配電系統管理システム５は、管理対象の配電系統における監視および制御を行うことで配電系統を管理する。

【0012】

配電業務総合支援システム２は、管理対象の配電系統における情報を総合的に管理し、配電系統管理システム５内の情報の連係を支援する。配電業務総合支援システム２は、例えば、設備情報、系統情報、契約情報などの配電系統に関する情報を、図示しない他の装置から取得しまたはオペレータからの入力により取得して保持する。設備情報は、配電系統における配電設備、発電設備などの各設備の接続位置、設備の種類などを示す情報である。系統情報は、系統の構成などを示す情報である。契約情報は、配電系統から電力の供給を受ける需要家の電力の契約を示す情報であり、契約電力、スマートメータ（図では、ＳＭと略す）６の接続位置などの情報を含む。

【0013】

また、配電業務総合支援システム２は、配電系統における各種の計測値を取得する。例えば、配電業務総合支援システム２は、配電線監視制御システム３を介してセンサ開閉器８によって計測された計測データである開閉器計測データを取得し、スマートメータ管理システム（図では、ＳＭ管理システムと略す）４を介してスマートメータ６の計量値であるＳＭ計量値を取得する。開閉器計測データおよびＳＭ計量値については後述する。配電業務総合支援システム２は、設備情報、系統情報、契約情報、開閉器計測データおよびＳＭ計量値をロードカーブ管理システム１へ送信する。

【0014】

図１に示すように、配電業務総合支援システム２は、受信部２１、記憶部２２および送信部２３を備える。受信部２１は、他の装置から受信した情報を記憶部２２に格納する。受信部２１は、例えば、スマートメータ管理システム４から受信したＳＭ計量値、および配電線監視制御システム３から受信した開閉器計測データを記憶部２２に格納する。また、設備情報、系統情報および契約情報のうち図示しない他の装置から受信する情報がある場合、受信部２１は、当該情報を受信して記憶部２２に格納する。また、受信部２１は、ロードカーブ管理システム１から受信した電流分布を電流分布情報として記憶部２２に格納する。送信部２３は、記憶部２２に格納されている情報を他の装置へ送信する。例えば、送信部２３は、設備情報、系統情報、契約情報、開閉器計測データおよびＳＭ計量値をロードカーブ管理システム１へ送信する。送信部２３は、例えば、記憶部２２に格納されている情報が更新されると、更新された情報をロードカーブ管理システム１へ送信する。

【0015】

ロードカーブ管理システム１は、配電業務総合支援システム２から受信した設備情報、系統情報、契約情報、開閉器計測データおよびＳＭ計量値を用いて、配電系統における電流分布を求め、求めた電流分布を配電線監視制御システム３へ送信する。なお、図１では、ロードカーブ管理システム１が設備情報、系統情報、契約情報、開閉器計測データおよびＳＭ計量値を配電業務総合支援システム２から受信する例を記載しているが、ロードカーブ管理システム１は、これらのうちの少なくとも一部を配電業務総合支援システム２以外の装置から受信してもよい。例えば、ロードカーブ管理システム１は、設備情報、系統情報および契約情報のうちの少なくとも１つを、図示しない他の装置から受信してもよい。また、例えば、ロードカーブ管理システム１は、開閉器計測データを、配電線監視制御システム３から受信してもよいし、センサ開閉器８から受信してもよい。また、例えば、ロードカーブ管理システム１は、ＳＭ計量値をスマートメータ管理システム４から受信してもよい。ロードカーブ管理システム１の詳細については後述する。

【0016】

配電線監視制御システム３は、配電系統における電圧の監視および制御を行う。例えば、配電線監視制御システム３は、ロードカーブ管理システム１から受信した電流分布を用いて電圧降下（電圧降下の量）を求め、電圧降下とセンサ開閉器８から受信した開閉器計測データとを用いて配電系統における電圧を求め、電圧が適正範囲から逸脱しているか否かを監視し、電圧が適正範囲内となるように配電系統における図示しない各電圧制御器を制御する。また、配電線監視制御システム３は、開閉器計測データを配電業務総合支援システム２へ送信する。

【0017】

センサ開閉器８は、センサ付開閉器とも呼ばれ、配電系統における高圧（電圧レベルが例えば６６００Ｖ）の配電線に設けられ、配電線路を開閉する機能を有するとともに、計測機能を有する。センサ開閉器８は、配電線における電圧、電流（皮相電流）および力率を計測し、計測したデータである開閉器計測データを配電線監視制御システム３へ送信する。開閉器計測データは、計測結果とセンサ開閉器８の識別情報と対応する時刻（計測された時刻または送信された時刻）とを含む。

【0018】

スマートメータ管理システム４は、スマートメータ６からＳＭ計量値を受信し、受信したＳＭ計量値を配電業務総合支援システム２へ送信する。スマートメータ６は、自動検針のために、需要家の電力量を計量する計量装置である。スマートメータ６が設置される需要家は、高圧需要家および低圧需要家のうち少なくとも一方を含む。高圧需要家は、高圧の電力を受電する需要家であり、低圧需要家は、高圧の配電線に接続される柱上変圧器などの変圧器によって低圧（電圧レベルが例えば１００Ｖ～２００Ｖ）に変換された電力を受電する需要家である。低圧需要家のＳＭ計量値は、変圧器単位で集約される。スマートメータ６は、各需要家の受電点における電力量を計量する。詳細には、スマートメータ６は、各需要家の受電点における例えば３０分ごとの有効電力量および無効電力量を計量し、有効電力量および無効電力量の計量結果とスマートメータ６の識別情報と計量値に対応する時刻とを含むＳＭ計量値をスマートメータ管理システム４へ送信する。

【0019】

なお、図１では、スマートメータ６およびセンサ開閉器８を、２台ずつ図示しているが、スマートメータ６およびセンサ開閉器８の各々の数は、図１に示した例に限定されない。

【0020】

次に、本実施の形態のロードカーブ管理システム１の詳細について説明する。本実施の形態のロードカーブ管理システム１は、上述したように配電系統における電流分布を求める。この電流分布を用いることで、下記の式（１）に示す簡易電圧降下計算によって、潮流計算を行うことなく、電圧降下の量であるΔＶを算出することができる。Ｉは電流を示し、Ｒはインピーダンスのレジスタンス成分を示し、Ｘはインピーダンスのリアクタンス成分を示し、cosθは力率を示す。
ΔＶ＝√３×（Ｉ×cosθ×Ｒ＋Ｉ×sinθ×Ｘ） …（１）

【0021】

一方、電流分布を算出する際に、センサ開閉器８が計測する点は限られているため、電流分布をより細かい単位で把握するためには、センサ開閉器８が設置されている箇所以外の各点の電流を求める必要がある。本実施の形態のロードカーブ管理システム１は、ＳＭ計量値を用いて、センサ開閉器８が設置されている箇所以外の各点（高圧需要家のスマートメータ６、変圧器）の電流を算出する。詳細には、ロードカーブ管理システム１は、スマートメータ６によって計量されたＳＭ計量値を、当該スマートメータ６の直近のセンサ開閉器８の電圧値で除したものを電流値として算出し、隣接するセンサ開閉器８の間の範囲に存在するスマートメータ６の電流値の和と、センサ開閉器８の計測値との差の絶対値がしきい値以下の場合には、算出した電流値をそのまま採用する。隣接するセンサ開閉器８の間の範囲に存在するスマートメータ６の電流値の和と、センサ開閉器８の計測値との差の絶対値がしきい値を超える場合には、ＳＭ計量値で按分した結果を電流値として採用する。しきい値は０であってもよいし、０以外の小さな値が設定されてもよい。

【0022】

図２は、本実施の形態の按分処理の概念を説明するための図である。図２に示した例では、配電用変電所に設けられる配電用変圧器７に接続される配電線にセンサ開閉器８－１～８－４が設けられている。センサ開閉器８－１～８－４は、いずれも図１に示したセンサ開閉器８である。センサ開閉器８－１とセンサ開閉器８－２との間にはスマートメータ６－１～６－３が接続され、センサ開閉器８－２とセンサ開閉器８－３との間にはスマートメータ６－４～６－６が接続され、センサ開閉器８－３とセンサ開閉器８－４との間にはスマートメータ６－７～６－９が接続されている。スマートメータ６－１～６－９は、いずれも図１に示したスマートメータ６である。図２では、高圧から低圧に電圧を変換する変圧器の図示を省略しているが、スマートメータ６－１～６－９は、高圧需要家に設置されたものであってもよいし、低圧需要家に設置されたものであってもよい。なお、図２に示したように、各センサ開閉器８－１～８－４は、「入」すなわち閉の状態の場合と、「切」すなわち開の状態の場合とで、異なる図形により示されている。

【0023】

図２に示した例では、センサ開閉器８－２における電圧の計測値（図ではＶと略す）が６５００［Ｖ］であり、センサ開閉器８－２における電流の計測値（図ではＩと略す）が２５０［Ａ］である。また、センサ開閉器８－３における電圧の計測値が６４５０［Ｖ］であり、センサ開閉器８－３における電流の計測値が１６０［Ａ］である。また、スマートメータ６－４～６－６の計量値を電力に換算した値は、それぞれ２００［ｋＷ］，４００［ｋＷ］，３００［ｋＷ］である。

【0024】

ロードカーブ管理システム１は、スマートメータ６－４のＳＭ計量値に対応する２００［ｋＷ］を、スマートメータ６－４の直近の上流のセンサ開閉器８－２の電圧の計測値６５００［Ｖ］に√３を乗じた値で除算することで、電流値１７．８［Ａ］を求めることができる。同様に、スマートメータ６－５，６－６の電流値は３５．６［Ａ］，２６．７［Ａ］となる。図２の上側の図には、このようにして算出された電流値、すなわち按分されていない電流値が示されている。

【0025】

図２に示した例では、センサ開閉器８－３とセンサ開閉器８－２との電流値の差は、９０［Ａ］であるのに対し、スマートメータ６－４～６－６の電流値の合計は、８０．１［Ａ］であり、両者に差がある。しきい値が０であるとすると、この例では按分が必要ということになる。このため、本実施の形態のロードカーブ管理システム１は、下記の式（２）により、電流を按分する。Ｉ_ａは、隣接するセンサ開閉器８間の範囲における上流側の端部のセンサ開閉器８の電流の計測値であり、Ｉ_ｂは、当該範囲における下流側の端部のセンサ開閉器８の電流の計測値であり、Ｐ_ｉは、範囲内のｉ番目のスマートメータ６の電力量を電力に換算した値であり、Σは、範囲内の全てのスマートメータ６に関する総和を示す。ＩＳ_ｉは、ｉ番目のスマートメータ６に対応する点の按分後の電流値を示す。
ＩＳ_ｉ＝（Ｉ_ａ－Ｉ_ｂ）×Ｐ_ｉ÷（ΣＰ_ｉ） …（２）

【0026】

例えば、図２に示した例において、スマートメータ６－４をｉ＝１のスマートメータ６であるとすると、上記式（２）の（Ｉ_ａ－Ｉ_ｂ）は９０［Ａ］であり、上記式（２）のＰ_１は２００［ｋＷ］であり、上記式（２）のΣＰ_ｉは、２００［ｋＷ］＋４００［ｋＷ］＋３００［ｋＷ］＝９００［ｋＷ］である。このため、スマートメータ６－４に対応する点の按分後の電流値であるＩＳ_１は、２０［Ａ］となる。同様に、スマートメータ６－５，６－６に対応する点の按分後の電流値は、それぞれ４０［Ａ］，３０［Ａ］となる。図２の下側の図には、按分後の電流値が示されている。

【0027】

図２では、センサ開閉器８－２とセンサ開閉器８－３との間の範囲の按分について説明したが、同様に、隣接するセンサ開閉器８の間の範囲ごとに、ＳＭ計量値を用いて電流値が算出され、按分が必要な場合には按分が行われる。本実施の形態のロードカーブ管理システム１は、このようにして各点の電流値を求めることで配電系統における電流分布を求めることができる。この電流分布と、上記式（１）を用いれば、潮流計算を行うことなく、配電系統における電圧分布を算出することができるため、本実施の形態のロードカーブ管理システム１は、需要家の電力量の計量値であるＳＭ計量値を利用した配電系統の監視制御の処理負荷を軽減することができる。

【0028】

また、上記式（１）によって配電系統における各点の電圧を算出する際に、cosθとして、センサ開閉器８が計測する力率を利用すると、この力率の計測値には、線路損失分が含まれているため、ΔＶの計算結果に誤差が含まれることになる。そこで、本実施の形態では、その地点の負荷側に存在するすべてのＳＭ計量値の合計値から求めた力率を利用することで、当該計算誤差を無くしΔＶの精度を向上させる。力率の算出方法の詳細については後述する。

【0029】

次に、ロードカーブ管理システム１の構成例について説明する。ロードカーブ管理システム１は、図１に示すように、受信部１１、記憶部１２、按分範囲拡張部１３、力率置換部１４、電流按分部１５、送信部１６および計量値欠測補完部１７を備える。

【0030】

受信部１１は、配電業務総合支援システム２から、設備情報、系統情報、契約情報、開閉器計測データおよびＳＭ計量値を受信し、受信した設備情報、系統情報、契約情報、開閉器計測データおよびＳＭ計量値を記憶部１２へ格納する。なお、上述したように、設備情報、系統情報、契約情報、開閉器計測データおよびＳＭ計量値は、配電業務総合支援システム２から送信される例に限定されず、これらの情報のうちの少なくとも一部が配電業務総合支援システム２以外の他の装置から送信されてもよい。この場合、受信部１１は、他の装置から受信した情報を記憶部１２に格納する。

【0031】

計量値欠測補完部１７は、記憶部１２に格納されているＳＭ計量値に欠測がある場合に、欠測補完を行い、補完した結果を記憶部１２のＳＭ計量値に反映する。欠測補完の詳細については後述する。

【0032】

按分範囲拡張部１３は、記憶部１２に格納されている開閉器計測データを用いて、開閉器計測データに欠測があるか否かを判断し、欠測がある場合、上述した電流を按分する範囲を拡張し、拡張した範囲を力率置換部１４へ通知する。按分範囲拡張部１３における処理については後述する。

【0033】

力率置換部１４は、センサ開閉器８によって区切られた配電線の範囲ごとに、当該範囲に接続されるスマートメータ６によって計量された需要家の電力量の計量値（ＳＭ計量値）を用いて力率を算出する力率算出部である。詳細には、力率置換部１４は、記憶部１２に格納されている設備情報、契約情報およびＳＭ計量値を用いて、開閉器計測データにおける力率の計測値を、ＳＭ計量値を用いて算出した力率に置換する。力率置換部１４は、按分範囲が拡張されている場合には拡張した範囲のＳＭ計量値を用いて力率を算出する。ＳＭ計量値を用いて算出した力率の算出方法の詳細については後述する。また、力率置換部１４は、按分範囲拡張部１３から通知された拡張した範囲を電流按分部１５へ通知する。

【0034】

電流按分部１５は、記憶部１２に格納されている設備情報、契約情報、開閉器計測データおよびＳＭ計量値を用いて、配電系統の各点における電流値を算出し、按分が必要な場合には、上述したように電流の按分処理を実施する。電流按分部１５は、按分範囲が拡張されている場合には拡張した範囲の開閉器計測データおよびＳＭ計量値を用いて按分処理を実施する。電流按分部１５は、各点の電流値を示す電流分布を、送信部１６へ出力する。

【0035】

送信部１６は、電流分布を配電線監視制御システム３および配電業務総合支援システム２へ送信する。配電線監視制御システム３は、上述したように、電流分布を用いて上記式（１）によりΔＶを算出し、配電系統の電圧の監視および制御を行う。

【0036】

次に、本実施の形態の動作について説明する。図３は、本実施の形態のロードカーブ管理システム１における処理手順の一例を示すフローチャートである。図３に示すように、ロードカーブ管理システム１は、データを受信する（ステップＳ１）。詳細には、受信部１１が、ＳＭ計量値および開閉器計測データを配電業務総合支援システム２から受信し、受信したＳＭ計量値および開閉器計測データを記憶部１２に格納する。例えば、ロードカーブ管理システム１は、設備情報、系統情報および契約情報を、１日に１回受信する。また、ロードカーブ管理システム１は、ＳＭ計量値および開閉器計測データも１日に１回、前日分をまとめて受信し、図３に示した処理を１日に１回行う。なお、ステップＳ２以降の処理は時間断面ごとに行われる。なお、これに限らず、設備情報、系統情報および契約情報については、情報が更新された場合に、受信部１１は、更新された情報を受信し、受信した情報で記憶部１２に格納されている情報を更新するようにしてもよい。また、ＳＭ計量値および開閉器計測データの受信は、１日より短い単位で周期的に行われてもよい。

【0037】

次に、ロードカーブ管理システム１は、按分区間の拡張を行う（ステップＳ２）。詳細には、按分範囲拡張部１３が、まず、記憶部１２に格納されている開閉器計測データを用いて、開閉器計測データに欠測があるか否かを判断する。ここでは、配電線監視制御システム３が、欠測を判定し、１日分の開閉器計測データにおいて、例えば、欠測の生じた対応するデータは、空白またはnullなど、欠測を示す情報として格納されているとする。欠測を示すデータは、空白またはnullに限定されない。または、配電線監視制御システム３が、センサ開閉器８の識別情報および対応する時刻とともに欠測が生じたことを示す情報を送信してもよい。また、ロードカーブ管理システム１が、センサ開閉器８から開閉器計測データを受信する場合には、按分範囲拡張部１３が、例えば、各センサ開閉器８から周期的に受信すべき時刻から一定時間以上経過しても開閉器計測データを受信しない場合に欠測と判定する。按分範囲拡張部１３は、開閉器計測データに欠測がある場合、電流を按分する範囲である按分範囲を拡張する。例えば、按分範囲を、センサ開閉器８である第１開閉器から第１センサ開閉器に隣接するセンサ開閉器８である第２開閉器までの範囲とするとき、按分範囲拡張部１３は、第２開閉器に欠測が生じた場合、欠測の生じていないセンサ開閉器８まで、按分範囲を拡張する。力率置換部１４および電流按分部１５は、按分範囲拡張部１３による拡張が行われた後の按分範囲を用いる。

【0038】

図４は、本実施の形態の按分範囲の拡張の一例を示す図である。図４に示した例では、図２に示した例と同様の配電系統において、センサ開閉器８－２の開閉器計測データが欠測となった例を示している。図２を用いて例示したように、隣接するセンサ開閉器８間の範囲である按分範囲ごとに、電流の按分が行われる。一方、センサ開閉器８の開閉器計測データに欠測があると、上述した方法ではＳＭ計量値に基づく電流値が算出できない。図４に示した例では、センサ開閉器８－２の開閉器計測データが欠測であるため、センサ開閉器８－１とセンサ開閉器８－２との間の按分範囲と、センサ開閉器８－２とセンサ開閉器８－３との間の按分範囲とに関して、上述した方法ではＳＭ計量値に基づく電流値が算出できないことになる。このため、本実施の形態では、図４に示すように、按分範囲を、センサ開閉器８－１からセンサ開閉器８－３までに拡張する。このように、開閉器計測データに欠測がある場合には、開閉器計測データが得られるセンサ開閉器８まで按分範囲を格納することで、拡張した按分範囲を用いて、図２に示した例と同様に、各点の電流値を求めることができる。

【0039】

図３の説明に戻る。ロードカーブ管理システム１は、計量値（ＳＭ計量値）の欠測補完を行う（ステップＳ３）。詳細には、計量値欠測補完部１７は、記憶部１２に格納されているＳＭ計量値に欠測がある場合に、ＳＭ計量値の欠測補完を行い、補完した結果を記憶部１２のＳＭ計量値に反映する。ここではスマートメータ管理システム４が、ＳＭ計量値の欠測を判定し、１日分の開閉器計測データにおいて、例えば、欠測の生じた対応するデータは、空白またはnullなど、欠測を示す情報として格納されているとする。欠測を示すデータは、空白またはnullに限定されない。または、スマートメータ管理システム４が、欠測であることを示す情報を、スマートメータ６の識別情報および対応する時刻とともに送信してもよい。

【0040】

図５は、本実施の形態の計量値の欠測補完の一例を示す図である。図５に示した例では、図５の下側の当日の図に示すように、図２に示した例と同様の配電系統において、スマートメータ６－６のＳＭ計量値が欠測となった例を示している。この場合、計量値欠測補完部１７は、例えば、図５の上側に示した、前日のスマートメータ６－６のＳＭ計量値（スマートメータ６－６の前日の同日時間帯のＳＭ計量値）を、欠測のあったスマートメータ６－６のＳＭ計量値として用いることで欠測補完を行う。なお、欠測補完の方法は、前日のＳＭ計量値を用いる例に限定されず、例えば、前年の同月同日の同時刻の値を用いてもよいし、前年の同月の同時刻の平均値を用いてもよい。また、計量値欠測補完部１７は、記憶部１２に格納されている契約情報を用いて、スマートメータ６に対応する需要家の契約電力を求め、契約電力に補正係数を乗算した値を補完値として用いてもよい。補正係数は、例えば、過去の電力需要の実績値と契約電力とに基づいて定められるが、補正係数の算出方法はこれに限定されない。

【0041】

このように、計量値欠測補完部１７は、スマートメータ６に欠測が生じた場合、欠測の生じた日より前の日に取得された同一時刻のスマートメータ６のＳＭ計量値を欠測に対応する日時のＳＭ計量値とする欠測補完を行う。例えば、計量値欠測補完部１７は、欠測の生じた日の前日に取得された同一時刻のスマートメータ６のＳＭ計量値を欠測に対応する日時のＳＭ計量値とする。また、計量値欠測補完部１７は、スマートメータ６に欠測が生じた場合、スマートメータ６に対応する需要家の契約電力に基づいて算出した値を欠測に対応する日時のＳＭ計量値としてもよい。

【0042】

図３の説明に戻る。ロードカーブ管理システム１は、センサ開閉器８の力率置換を行う（ステップＳ４）。詳細には、力率置換部１４は、記憶部１２に格納されている設備情報、契約情報およびＳＭ計量値を用いて、開閉器計測データにおける力率の計測値を、ＳＭ計量値を用いて算出した力率に置換する。

【0043】

図６は、本実施の形態の力率置換の一例を示す図である。図６では、図２に示した例と同様の配電系統の一部を示している。図６に示した例では、センサ開閉器８－１における電圧の計測値が６５００［Ｖ］であり、センサ開閉器８－１における電流の計測値が２５０［Ａ］であり、センサ開閉器８－１における力率の計測値が９６％である。上述したように、この力率の計測値には、線路損失分が含まれている。このため、力率置換部１４は、センサ開閉器８－１に対応する範囲内のスマートメータ６－１～６－３のＳＭ計量値を用いて力率を算出する。センサ開閉器８－１に対応する範囲は、上述した按分範囲と同一である。具体的には、力率置換部１４は、センサ開閉器８－１に対応する範囲内のスマートメータ６－１～６－３のそれぞれのＳＭ計量値の有効電力量および無効電力量から、有効電力および無効電力を算出する。そして、力率置換部１４は、算出した有効電力の和（範囲内のスマートメータ６に関する和）であるＰＳと、算出した無効電力の和（範囲内のスマートメータ６に関する和）であるＱＳとを用いて、下記の式（３）により力率Ｆを算出する。
Ｆ＝ＰＳ÷√（ＰＳ^２＋ＱＳ^２） …（３）

【0044】

力率置換部１４は、記憶部１２に格納されている開閉器計測データのうちセンサ開閉器８－１の力率の計測値を、算出した力率Ｆで置き換える。図６に示した例では、ＰＳは１００［ｋＷ］であり、ＱＳは４０［ｋＶａｒ］であるため、力率Ｆは９３％となる。このため、力率置換部１４は、センサ開閉器８－１の力率の計測値である９６％を９３％の値に置き換える。

【0045】

図３の説明に戻る。次に、ロードカーブ管理システム１は、電流按分を行い（ステップＳ５）、処理を終了する。ステップＳ５では、詳細には、電流按分部１５は、記憶部１２に格納されている設備情報、契約情報、開閉器計測データおよびＳＭ計量値を用いて、配電系統の各点における電流値を算出し、按分が必要な場合には、図２を用いて例示したように電流の按分処理を実施する。電流按分部１５は、処理によって得られた各点の電流値を電流分布として送信部１６へ出力し、送信部１６は電流分布を配電線監視制御システム３へ送信する。電流分布は、各点の有効電流および無効電流を含む。

【0046】

なお、図２を用いて説明した例では、ＳＭ計量値がいずれも正の値である例を説明したが、ＳＭ計量値には正の値と負の値とが混在すると、正負が相殺されて按分する際の総和が小さくなり実体と乖離する可能性がある。このため、電流按分部１５は、ステップＳ５において、以下に述べる固定化を含む按分処理を行うことで、正の値と負の値とが混在する場合の誤差を低減することができる。

【0047】

図７は、本実施の形態の電流按分部１５における処理手順の一例を示すフローチャートである。図６では１つの按分範囲を示しており、各按分範囲について図７に示した処理が行われる。電流按分部１５は、センサ開閉器８の計測データ、すなわち開閉器計測データからセンサ開閉器８の有効電流ＩＷ_Ａおよび無効電流ＩＷ_Ｒを算出する（ステップＳ１１）。詳細には、センサ開閉器８によって計測される電流は皮相電流であるため、開閉器計測データにおける電流の計測値ＩＷと、開閉器計測データにおける力率の計測値ＦＷとを用いて、下記の式（４）により有効電流および無効電流を算出する。なお、開閉器計測データにおける力率の計測値ＦＷは、上述したステップＳ４において置換されているため、上述した力率Ｆである。
ＩＷ_Ａ＝ＩＷ×ＦＷ
ＩＷ_Ｒ＝ＩＷ×√（１－ＦＷ^２） …（４）

【0048】

次に、電流按分部１５は、スマートメータ６の計量値、すなわちＳＭ計量値からスマートメータ６の有効電流および無効電流を算出する（ステップＳ１２）。詳細には、電流按分部１５は、ＳＭ計量値を用いて算出した有効電力および無効電力を、それぞれスマートメータ６の直近のセンサ開閉器８によって計測された電圧で除すことで、各スマートメータ６の有効電流および無効電流を算出する。

【0049】

次に、電流按分部１５は、固定対象符号の判定を行う（ステップＳ１３）。本実施の形態では、電流の按分を行う際に固定対象符号と判定された正負符号の電流値は、按分の対象とせずにそのままの電流値を固定値として用い、固定対象符号と判定されない正負符号の電流値を按分の対象とする。ステップＳ１３では、正負のどちらを固定対象符号とするかを判定する。詳細には、電流按分部１５は、按分範囲におけるスマートメータ６のＳＭ計量値における無効電力量の符号が全て同一であるか否かを判定する。そして、電流按分部１５は、按分範囲における正の値の無効電力の和と負の値の無効電力の和とを算出し、両者の絶対値である｜正の値の無効電力の和｜と｜負の値の無効電力の和｜とを比較し、絶対値の小さい方の正負符号を固定対象符号とする。電流按分部１５は、有効電力についても、按分範囲におけるスマートメータ６のＳＭ計量値における有効電力の符号が全て同一ではない場合には、同様に、固定対象符号の判定を行う。

【0050】

次に、電流按分部１５は、按分処理の実施条件を満たすか否かを判断する（ステップＳ１４）。詳細には、有効電流と無効電流とのそれぞれに関して、センサ開閉器８の電流の計測値と按分範囲のスマートメータ６の電流値とが整合しているか否かを判断し、有効電流と無効電流との両方について整合している場合、ステップＳ１４でＮｏと判断し、有効電流と無効電流との少なくとも一方が整合していない場合にステップＳ１４でＹｅｓと判断する。より具体的には、按分範囲のスマートメータ６の有効電力、無効電力のそれぞれに関して、正の値と負の値とが混在していない場合には、按分範囲の両端のセンサ開閉器８の電流値の差すなわち各按分範囲の区間電流の値が、当該按分範囲のスマートメータ６の電流値の合計との差の絶対値がしきい値以上であるか否かを判断する。また、正の値と負の値とが混在している場合には、固定分（固定対象符号の電流値の合計）を上乗せした按分範囲の区間電流が、当該按分範囲のスマートメータ６の按分対象の電流値の合計との差の絶対値がしきい値以上であるか否かを判断する。

【0051】

按分処理の実施条件を満たさない場合（ステップＳ１４ Ｎｏ）、電流按分部１５は、ステップＳ１２で算出した有効電流および無効電流を各点の電流値とし、処理を終了する。按分処理の実施条件を満たす場合（ステップＳ１４ Ｙｅｓ）、電流按分部１５は、按分処理を実施し（ステップＳ１５）、処理を終了する。ステップＳ１５では、有効電流および無効電流のそれぞれに関して、固定対象符号が定められていない場合には、上記式（２）により、按分処理を行う。また、有効電流に関して固定対象符号が定められている場合には、電流按分部１５は、固定対象符号の電流値はそのまま固定とし、按分範囲の固定対象符号ではないスマートメータ６の電流値を按分の対象として、上記式（２）と同様に、区間電流に固定分を上乗せした値を按分対象のスマートメータ６に按分する。無効電流に関して固定対象符号が定められている場合も、同様に、固定対象符号の電流値はそのまま固定とし、按分範囲の固定対象符号ではないスマートメータ６の電流値を按分の対象として、上記式（２）と同様に、区間電流に固定分を上乗せした値を按分する。

【0052】

以上のように、本実施の形態の電流按分部１５は、力率置換部１４によって算出された力率と、センサ開閉器８によって計測された電流とを用いて、センサ開閉器８における有効電流および無効電流を算出し、範囲（按分範囲）ごとに、範囲の各点のＳＭ計量値を用いてセンサ開閉器８における有効電流から算出される範囲に対応する有効電流を各点に按分することにより各点の有効電流を算出する。また、電流按分部１５は、範囲の各点のＳＭ計量値を用いてセンサ開閉器８における無効電流から算出される範囲に対応する無効電流を各点に按分することにより各点の無効電流を算出する。

【0053】

また、電流按分部１５は、範囲ごとに、ＳＭ計量値に基づいて有効電力および無効電力を算出し、範囲におけるスマートメータ６における無効電力の正負符号が同一ではない場合、正の値のスマートメータ６における無効電力の和の絶対値と、負の値のスマートメータ６における無効電力の和の絶対値とのうち小さい方の絶対値に対応する正負符号を固定対象符号とする。そして、電流按分部１５は、無効電力を、範囲に対応するセンサ開閉器８によって計測された電圧で除すことにより固定対象符号に対応するスマートメータ６における無効電流である固定対象無効電流を算出する。さらに、電流按分部１５は、センサ開閉器８における無効電流から算出される範囲に対応する無効電流に固定対象無効電流を加えた値を、固定対象符号以外の正負符号である按分対象符号の無効電力に基づいて各点に按分する。電流按分部１５は、有効電力についても同様に、範囲内のスマートメータ６における有効電力の正負符号が同一ではない場合、正の値のスマートメータ６における有効電力の和の絶対値と、負の値のスマートメータ６における有効電力の和の絶対値とのうち小さい方の絶対値に対応する正負符号を固定対象符号とし、有効電力を、範囲に対応するセンサ開閉器８によって計測された電圧で除すことにより固定対象符号に対応する計量装置における有効電流である固定対象有効電流を算出する。そして、電流按分部１５は、センサ開閉器８における有効電流から算出される範囲に対応する有効電流に固定対象有効電流を加えた値を、固定対象符号以外の正負符号である按分対象符号の有効電力に基づいて各点に按分する。

【0054】

図８は、本実施の形態の電流按分部１５における処理を説明するための図である。図８では、図５に示した例と同様に配電系統におけるセンサ開閉器８－１とセンサ開閉器８－２との間の按分範囲を例示している。図８に示した例では、図８の最上段に示すように、スマートメータ６－１のＳＭ計量値から算出された有効電力（図８では「有」と記載）は３００［ｋＷ］であり、スマートメータ６－１のＳＭ計量値から算出された無効電力（図８では「無」と記載）は１００［ｋＶａｒ］である。また、スマートメータ６－２のＳＭ計量値から算出された有効電力は４００［ｋＷ］であり、スマートメータ６－２のＳＭ計量値から算出された無効電力は－４０［ｋＶａｒ］であり、スマートメータ６－３のＳＭ計量値から算出された有効電力は３００［ｋＷ］であり、スマートメータ６－３のＳＭ計量値から算出された無効電力は１００［ｋＶａｒ］である。また、センサ開閉器８－１における電圧の計測値は６５００［Ｖ］であり、センサ開閉器８－１における電圧の計測値は６５００［Ｖ］であり、センサ開閉器８－１における電流（皮相電流）の計測値は１１０［Ａ］であり、センサ開閉器８－１における力率の計測値は９９％である。

【0055】

図８に示した例では、按分範囲内の正の値の無効電力の和は、２００［ｋＶａｒ］であり、按分範囲内の負の値の無効電力の和は－４０［ｋＶａｒ］である。｜正の値の無効電力の和｜が、｜負の値の無効電力の和｜より大きいため、図８に示した例では、負が固定対象符号となる。図８における中段には、ステップＳ１２で算出した有効電流（図８では「有」と記載）および無効電流（図８では「無」と記載）を固定対象であるか否かとともに示している。スマートメータ６－１の有効電流は有効電力３００［ｋＷ］を、√３×６５００［Ｖ］で除すことにより、２６．６［Ａ］となる。同様に、スマートメータ６－１の無効電流は８．９Ａとなり、スマートメータ６－２の有効電流は３５．５［Ａ］となり、スマートメータ６－２の無効電流は－３．５［Ａ］となり、スマートメータ６－３の有効電流は２６．６［Ａ］となり、スマートメータ６－３の無効電流は８．９［Ａ］となる。また、上述したように無効電力の固定対象符号は負であるため、スマートメータ６－２の無効電流は固定対象であり、スマートメータ６－１，６－３の無効電流は按分の対象である。また、図８の中段に示したように、センサ開閉器８－１における有効電流は１０８．９［Ａ］となり、センサ開閉器８－１における無効電流は１５．５［Ａ］となる。

【0056】

このため、ステップＳ１４では、電流按分部１５は、有効電流に関しては、センサ開閉器８－１の有効電流１０８．９［Ａ］が、スマートメータ６－１～６－３の有効電流の和８８．７［Ａ］と整合していないと判断する。また、ステップＳ１４では、電流按分部１５は、無効電流に関しても、センサ開閉器８－１の無効電流１５．５［Ａ］に固定分であるスマートメータ６－２の無効電流－３．５［Ａ］を上乗せした値、１５．５［Ａ］－３．５［Ａ］が、按分対象のスマートメータ６－１，６－３の無効電流の和１７．８［Ａ］と整合していないと判断する。したがって、図８に示した例では、有効電流と無効電流との両方が按分処理の対象となる。

【0057】

このため、ステップＳ１５で按分処理が行われる。図８の最下段に示すように、有効電流については、上述した式（２）により按分処理が行われ、スマートメータ６－１～６－３の有効電流はそれぞれ３２．７［Ａ］，４３．６［Ａ］，３２．７［Ａ］となる。また、無効電流に関しては、１５．５［Ａ］－３．５［Ａ］が按分対象のスマートメータ６－１，６－３で按分され、スマートメータ６－１，６－３の無効電流は、（１５．５［Ａ］－３．５［Ａ］）×８．９［Ａ］÷（８．９［Ａ］＋８．９［Ａ］）＝９．６Ａとなる。

【0058】

次に、配電線の一時的な切替が発生した場合について説明する。配電線に、一時的な切替により、区間が分割または拡張されたり、設備の所属が変更になったりすることがある。このような場合、一時的な切替が行われている間の開閉器計測データをそのまま電流分布として用いる場合には、一時的な切替が行われている期間の電流分布は求めることができなかった。本実施の形態では、一時的な切替が発生した場合でも、標準的な系統範囲のスマートメータ６のＳＭ計量値を用いて電流分布を算出する。すなわち、電流按分部１５は、配電線において一時的な切替が生じた場合、一時的な切替が生じている間のセンサ開閉器８における電流を、当該センサ開閉器８より下流のスマートメータ６のＳＭ計量値と当該センサ開閉器８によって計測された電圧とに基づいて算出する。

【0059】

図９は、一時的な切替が発生する場合の本実施の形態の電流分布の算出方法を説明するための図である。図９に示した例では、図２に示した例と同様の配電系統において、一時的な切替が発生する例を示している。図９の最上段および中段の図では、スマートメータ６の図示を省略しているが、図９の最下段と同様に、スマートメータ６－１～６－９が配電線に接続されている。図９の最上段に示すように、例えば、４／６の１０：００には、配電線は標準系統であり、４／６の１１：００に一時的な切替によりセンサ開閉器８－３が、閉（入）から開（切）へ切り替えられたとする。この場合、切替の影響を受け、センサ開閉器８－１～８－３の電流の計測値が変化する。このため、４／６の１１：００については、開閉器計測データは、標準的な系統状態における値ではない。本実施の形態では、センサ開閉器８－１からセンサ開閉器８－４の区間のスマートメータ６－１～６－９のＳＭ計量値を、対応する按分区間のセンサ開閉器８－１～８－３の電圧の計測値で除すことにより、スマートメータ６－１～６－９の電流値を算出する。そして、この電流値を積み上げることでセンサ開閉器８－１～８－３の電流値を算出することができる。例えば、スマートメータ６－７～６－９の電流値の和を求めることでセンサ開閉器８－３の電流値－１００［Ａ］を算出でき、スマートメータ６－４～６－９の電流値の和を求めることでセンサ開閉器８－２の電流値－２００［Ａ］を算出でき、スマートメータ６－１～６－９の電流値の和を求めることでセンサ開閉器８－１の電流値－３００［Ａ］を算出できる。このようにして算出された各センサ開閉器８の電流値は、例えば、配電線の負荷状況をマクロ的に把握するために使用することができる。また、これらの電流値を、送電系統を管理している給電制御所などへ連系することで、送電系統の監視や運用計画等に用いることもできる。以上のように、本実施の形態では、一時的な切替が発生したとしても、各センサ開閉器８における電流値を求めることができる。

【0060】

次に、本実施の形態のロードカーブ管理システム１のハードウェア構成について説明する。本実施の形態のロードカーブ管理システム１は、コンピュータシステム上で、ロードカーブ管理システム１における処理が記述されたコンピュータプログラムであるプログラムが実行されることにより、コンピュータシステムがロードカーブ管理システム１として機能する。図１０は、本実施の形態のロードカーブ管理システム１を実現するコンピュータシステムの構成例を示す図である。図１０に示すように、このコンピュータシステムは、制御部１０１と入力部１０２と記憶部１０３と表示部１０４と通信部１０５と出力部１０６とを備え、これらはシステムバス１０７を介して接続されている。

【0061】

図１０において、制御部１０１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサであり、本実施の形態のロードカーブ管理システム１における処理が記述されたプログラムを実行する。なお、制御部１０１の一部が、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）などの専用ハードウェアにより実現されてもよい。入力部１０２は、たとえばキーボード、マウスなどで構成され、コンピュータシステムの使用者が、各種情報の入力を行うために使用する。記憶部１０３は、ＲＡＭ（Random Access Memory），ＲＯＭ（Read Only Memory）などの各種メモリおよびハードディスクなどのストレージデバイスを含み、上記制御部１０１が実行すべきプログラム、処理の過程で得られた必要なデータ、などを記憶する。また、記憶部１０３は、プログラムの一時的な記憶領域としても使用される。表示部１０４は、ディスプレイ、ＬＣＤ（液晶表示パネル）などで構成され、コンピュータシステムの使用者に対して各種画面を表示する。通信部１０５は、通信処理を実施する受信機および送信機である。出力部１０６は、プリンタ、スピーカなどである。なお、図１０は、一例であり、コンピュータシステムの構成は図１０の例に限定されない。

【0062】

ここで、本実施の形態のプログラムが実行可能な状態になるまでのコンピュータシステムの動作例について説明する。上述した構成をとるコンピュータシステムには、たとえば、図示しないＣＤ（Compact Disc）－ＲＯＭドライブまたはＤＶＤ（Digital Versatile Disc）－ＲＯＭドライブにセットされたＣＤ－ＲＯＭまたはＤＶＤ－ＲＯＭから、コンピュータプログラムが記憶部１０３にインストールされる。そして、プログラムの実行時に、記憶部１０３から読み出されたプログラムが記憶部１０３の主記憶領域に格納される。この状態で、制御部１０１は、記憶部１０３に格納されたプログラムに従って、本実施の形態のロードカーブ管理システム１としての処理を実行する。

【0063】

なお、上記の説明においては、ＣＤ－ＲＯＭまたはＤＶＤ－ＲＯＭを記録媒体として、ロードカーブ管理システム１における処理を記述したプログラムを提供しているが、これに限らず、コンピュータシステムの構成、提供するプログラムの容量などに応じて、たとえば、通信部１０５を経由してインターネットなどの伝送媒体により提供されたプログラムを用いることとしてもよい。

【0064】

本実施の形態のプログラムは、例えば、コンピュータシステムに、配電線の範囲ごとに、範囲に接続されるスマートメータ６によって計量された需要家の電力量の計量値を用いて力率を算出するステップ、を実行させる。また、本実施の形態のプログラムは、算出された力率と、センサ開閉器８によって計測された電流とを用いて、センサ開閉器８における有効電流および無効電流を算出し、範囲ごとに、範囲の各点の計量値を用いてセンサ開閉器８における有効電流から算出される範囲に対応する有効電流を各点に按分することにより各点の有効電流を算出するとともに、範囲の各点の計量値を用いてセンサ開閉器８における無効電流から算出される範囲に対応する無効電流を各点に按分することにより各点の無効電流を算出するステップ、をコンピュータシステムに実行させる。

【0065】

図１に示した按分範囲拡張部１３、力率置換部１４、電流按分部１５および計量値欠測補完部１７は、図１０に示した記憶部１０３に記憶されたコンピュータプログラムが図１０に示した制御部１０１により実行されることにより実現される。図１に示した按分範囲拡張部１３、力率置換部１４、電流按分部１５および計量値欠測補完部１７の実現には、図１０に示した記憶部１０３も用いられる。図１に示した受信部１１および送信部１６は、図１０に示した通信部１０５により実現される。図１に示した記憶部１２は、図１０に示した記憶部１０３の一部である。また、ロードカーブ管理システム１は複数のコンピュータシステムにより実現されてもよい。例えば、ロードカーブ管理システム１は、クラウドコンピュータシステムにより実現されてもよい。

【0066】

また、図１に示した配電業務総合支援システム２および配電線監視制御システム３も、
同様に、例えば、図１０に示した構成のコンピュータシステムにより実現される。図１に示した受信部２１および送信部２３は、図１０に示した通信部１０５により実現される。図１に示した記憶部２２は、図１０に示した記憶部１０３の一部である。

【0067】

以上述べたように、本実施の形態のロードカーブ管理システム１は、按分範囲ごとに、スマートメータ６の計量値を用いて力率を算出し、算出した力率とセンサ開閉器８によって計測された電流値とを用いてセンサ開閉器８の有効電流および無効電流を算出する。そして、本実施の形態のロードカーブ管理システム１は、按分範囲ごとに、センサ開閉器８の有効電流に基づく按分範囲の電流値を、スマートメータ６の計量値を用いて按分範囲の各スマートメータ６に按分することにより算出する。ロードカーブ管理システム１によって算出された各点の電流値である電流分布を用いると、簡易電圧降下計算により配電系統の電圧降下の量であるΔＶを求めることができる。このため、本実施の形態では、潮流計算を行う必要が無く、需要家の電力量の計量値を利用した配電系統の監視制御の処理負荷を軽減することができる。また、スマートメータ６の計量値を用いて力率を算出するため、センサ開閉器８によって計測された力率を用いる場合に比べて、ΔＶの算出精度を向上させることができる。

【0068】

実施の形態２．
図１１は、実施の形態２にかかる配電系統管理システムの構成例を示す図である。本実施の形態の配電系統管理システム５ａは、配電業務総合支援システム２の代わりに配電業務総合支援システム２ａを備える以外は、実施の形態１の配電系統管理システム５と同様である。配電業務総合支援システム２ａは、期間最大電流算出部２４が追加される以外は実施の形態１の配電業務総合支援システム２と同様である。実施の形態１と同様の機能を有する構成要素は実施の形態１と同一の符号を付して重複する説明を省略する。以下、実施の形態と異なる点を主に説明する。

【0069】

実施の形態１では、ＳＭ計量値を用いて電流分布を算出する例を説明した。一方、ＳＭ計量値を用いて算出される電流値の数は膨大であり、そのまま利用すると、配電線監視制御システム３における最大電圧降下計算処理、最大通過電流算出処理に時間がかかる。なお、最大通過電流算出処理は、配電設備を通過する電流が、配電設備の許容値を超えていないかを確認するために、通過電流を算出する処理である。

【0070】

このため、本実施の形態では、配電業務総合支援システム２ａの期間最大電流算出部２４が、期間ごとに、供給範囲（配電線単位）の電流値の合計値の最大値を算出する。期間は、例えば、１か月（３０日）または１年（３６５日）であるが、これに限定されない。この最大値の算出方法は、例えば、最大電圧降下計算処理のための第１の方法と、最大通過電流の算出のための第２の方法と、の２つにより行われる。

【0071】

図１２は、本実施の形態の第１の方法による最大値の算出の一例を示す図である。図１２に示した例では、図の簡略化のため供給範囲においてスマートメータ６－１～６－３の３つのスマートメータが設けられる例を示しているが、供給範囲のスマートメータ６の数はこれに限定されない。図１２の左側は、電流分布情報として格納されている各点の有効電流および無効電流から算出される皮相電流の電流値であり、右側は、期間最大電流算出部２４が算出した最大電流を示す最大電流情報を示している。供給範囲合計電流値Ｉｔは、区間内の有効電流の和（図１２に示した例ではＳＭ６－１～ＳＭ６－３の有効電流の和）をＩａとし、区間内の無効電流の和（図１２に示した例ではＳＭ６－１～ＳＭ６－３の無効電流の和）をＩｂとするとき、下記の式（５）により算出される。
Ｉｔ＝√（Ｉａ^２＋Ｉｂ^２） …（５）

【0072】

第１の方法では、時間断面すなわち１日における時刻が同一の１か月分の供給範囲合計電流値のうちの最大値が抽出される。例えば、時間断面０：００の２０２１／８／１～２０２１／８／３１の電流値２０１のうち最も大きいものは２０２１／８／２の７４［Ａ］であるとし、時間断面０：３０の２０２１／８／１～２０２１／８／３１の電流値２０２のうち最も大きいものは２０２１／８／３０の１００［Ａ］であるとする。この場合、図１２の右側に示したように、期間最大電流算出部２４は、最大電圧降下計算処理のための最大電流として、時間断面０：００については、２０２１／８／２のスマートメータ６－１～６－３の電流値および供給範囲合計電流値を抽出し、時間断面０：３０については、２０２１／８／３０のスマートメータ６－１～６－３の電流値および供給範囲合計電流値を抽出する。このように、第１の方法では、時間断面ごとの、供給範囲合計電流が最大値となる日を基準日とし、基準日の電流値を期間の最大電流として抽出する。

【0073】

このように、期間最大電流算出部２４は、電流分布である各点の電流を用いて、配電線単位での電流の合計値を算出し、時刻ごとの定められた期間における合計値の最大値を電圧降下の算出のための最大電流とする。

【0074】

図１３は、本実施の形態の第２の方法による最大値の算出の一例を示す図である。図１３に示した例では、図の簡略化のため供給範囲においてスマートメータ６－１～６－３の３つのスマートメータ６が設けられる例を示しているが、供給範囲のスマートメータ６の数はこれに限定されない。図１３の左側は、電流分布情報として格納されている各点の皮相電流の電流値であり、右側は、期間最大電流算出部２４が算出した最大電流を示す最大電流情報を示している。第２の方法では、スマートメータ６ごとに、時間断面すなわち１日における時刻が同一の１か月分の最大値が抽出される。例えば、時間断面０：００の２０２１／８／１～２０２１／８／３１のスマートメータ６－１の電流値２０４のうち最も大きいものは２０２１／８／３０の３２［Ａ］であるとする。また、時間断面０：００の２０２１／８／１～２０２１／８／３１のスマートメータ６－２の電流値２０５のうち最も大きいものは２０２１／８／３１の３１［Ａ］であるとする。また、時間断面０：００の２０２１／８／１～２０２１／８／３１のスマートメータ６－３の電流値２０６のうち最も大きいものは２０２１／８／２の３２［Ａ］であるとする。

【0075】

図１３の右側に示したように、この場合、期間最大電流算出部２４は、最大通過電流の算出のための最大電流として、時間断面０：００については、２０２１／８／３０のスマートメータ６－１の電流値３２［Ａ］と、２０２１／８／３１のスマートメータ６－２の電流値３１［Ａ］と、２０２１／８／２のスマートメータ６－３の電流値３２［Ａ］と、を抽出する。図示は省略しているが、上述したように電流分布には各点の有効電流および無効電流が含まれており、抽出した皮相電流に対応する有効電流の区間単位での和をＩｃとし、抽出した皮相電流に対応する無効電流の区間単位での和をＩｄとすると、期間最大電流算出部２４は、下記式（６）により、各時間断面の供給範囲合計電流値Ｉｔを算出する。例えば、図１３に示した例では、時間断面０：００については、２０２１／８／３０ ０：００のスマートメータ６－１に対応する有効電流と、２０２１／８／３１ ０：００のスマートメータ６－２に対応する有効電流と、２０２１／８／２ ０：００のスマートメータ６－３に対応する有効電流との和をＩｃとし、２０２１／８／３０ ０：００のスマートメータ６－１に対応する無効電流と、２０２１／８／３１ ０：００のスマートメータ６－２に対応する無効電流と、２０２１／８／２ ０：００のスマートメータ６－３に対応する無効電流との和をＩｄとする。
Ｉｔ＝√（Ｉｃ^２＋Ｉｄ^２） …（６）

【0076】

このように、期間最大電流算出部２４は、電流分布である各点の電流を用いて、時刻ごとの、定められた期間における最大値を点ごとに抽出し、抽出した最大値を通過電流の算出のための最大電流とする。

【0077】

第１の方法で算出された最大電流情報および第２の方法で算出された最大電流情報は、送信部２３によって、配電線監視制御システム３へ送信される。配電線監視制御システム３は、第１の方法で算出された最大電流情報を用いて最大電圧降下計算処理を行い、第２の方法で算出された最大電流情報を用いて通過電流の算出を行う。これにより、配電線監視制御システム３における処理負荷を軽減することができる。

【0078】

本実施の形態の配電業務総合支援システム２ａは、実施の形態１の配電業務総合支援システム２と同様にコンピュータシステムにより実現される。図１１に示した期間最大電流算出部２４は、図１０に示した記憶部１０３に記憶されたコンピュータプログラムが図１０に示した制御部１０１により実行されることにより実現される。図１１に示した期間最大電流算出部２４の実現には、図１０に示した記憶部１０３も用いられる。

【0079】

なお、図１１に示した例では、配電業務総合支援システム２ａが期間最大電流算出部２４を備えるが、期間最大電流算出部２４はロードカーブ管理システム１に設けられてもよい。この場合には、ロードカーブ管理システム１の期間最大電流算出部２４によって算出された最大電流情報は送信部１６により、配電線監視制御システム３へ送信される。

【0080】

また、上述した例では、第１の方法と第２の方法との両方で最大電流を算出したが、いずれか一方のみが行われてもよい。また、上述した例では、実施の形態１で述べた処理によって算出された電流分布における各点の電流値から最大電流を算出したが、本実施の形態の処理は、これに限らず任意の方法で算出された各点の電流値から最大電流を算出する場合に適用可能である。

【0081】

以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、実施の形態同士を組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

【符号の説明】

【0082】

１ ロードカーブ管理システム、２，２ａ 配電業務総合支援システム、３ 配電線監視制御システム、４ スマートメータ管理システム、５，５ａ 配電系統管理システム、６，６－１～６－９ スマートメータ、７ 配電用変圧器、８，８－１～８－４ センサ開閉器、１１，２１ 受信部、１２，２２ 記憶部、１３ 按分範囲拡張部、１４ 力率置換部、１５ 電流按分部、１６，２３ 送信部、１７ 計量値欠測補完部、２４ 期間最大電流算出部。

【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】