特開 2023-39176 過負荷保護制御システムおよび過負荷保護制御方法

(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】P2023039176

(43)【公開日】2023-03-20

(54)【発明の名称】過負荷保護制御システムおよび過負荷保護制御方法

(51)【国際特許分類】

   H02J 13/00 20060101AFI20230313BHJP

   H02J 3/38 20060101ALI20230313BHJP

【ＦＩ】

H02J13/00 311R

H02J13/00 301A

H02J13/00 311K

H02J3/38 110

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021146209

(22)【出願日】2021-09-08

(71)【出願人】

【識別番号】000003687

【氏名又は名称】東京電力ホールディングス株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000220642

【氏名又は名称】東京電設サービス株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000002130

【氏名又は名称】住友電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】関 昌也

(72)【発明者】

【氏名】松原 好宏

(72)【発明者】

【氏名】丸山 剛史

(72)【発明者】

【氏名】小嶋 隆夫

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 隆一

(72)【発明者】

【氏名】梅村 侑史

(72)【発明者】

【氏名】酒井 治

(72)【発明者】

【氏名】辻 誠

(72)【発明者】

【氏名】知念 正人

(72)【発明者】

【氏名】白井 梢平

【テーマコード（参考）】

5G064

5G066

【Ｆターム（参考）】

5G064AA05

5G064AC09

5G064CB08

5G064CB10

5G064DA03

5G066AA06

5G066AB02

5G066HA13

5G066HA15

(57)【要約】

【課題】電力系統において過負荷状態となっている箇所を適切に検出する。
【解決手段】過負荷保護制御システム１０は、電力系統１００において電力潮流の分岐点＃１～＃４間に存在する複数の送電線区間のうち少なくとも一つの送電線区間に設けられ、当該送電線４の送電容量に関連する物理量を測定するセンサ装置２と、センサ装置２によって測定された物理量の測定データを集約して外部に送信する集約装置３と、集約装置３から送信された測定データを受信し、測定データに基づいてセンサ装置２が設けられた送電線区間が過負荷状態であるか否かを判定し、センサ装置２が設けられた送電線区間が過負荷状態であると判定した場合に、当該送電線区間に接続されている分散形電源装置７０からの電力供給量を減らす制御を行う過負荷保護制御装置１と、を備えることを特徴とする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電力系統において電力潮流の分岐点間に存在する複数の送電線区間のうち少なくとも一つの送電線区間に設けられ、当該送電線区間の送電容量に関連する物理量を測定するセンサ装置と、
前記センサ装置によって測定された物理量の測定データを集約して外部に送信する集約装置と、
前記集約装置から送信された前記測定データを受信し、前記測定データに基づいて前記センサ装置が設けられた送電線区間が過負荷状態であるか否かを判定し、前記センサ装置が設けられた送電線区間が過負荷状態であると判定した場合に、当該送電線区間に接続されている分散形電源装置からの電力供給量を減らす制御を行う過負荷保護制御装置と、を備える
過負荷保護制御システム。

【請求項2】

請求項１に記載の過負荷保護制御システムにおいて、
前記過負荷保護制御装置は、前記制御として、前記分散形電源装置を前記電力系統から解列させる
ことを特徴とする過負荷保護制御システム。

【請求項3】

請求項１または２に記載の過負荷保護制御システムにおいて、
前記センサ装置は、前記電力系統における大規模変電所端に接続された送電線区間よりも先に送電量が送電容量を超える可能性がある送電線区間に設けられている
ことを特徴とする過負荷保護制御システム。

【請求項4】

請求項３に記載の過負荷保護制御システムにおいて、
前記電力系統において、前記大規模変電所側を上流側とし、前記大規模変電所と反対側を下流側とした場合に、前記センサ装置は、前記下流側に複数の前記分散形電源装置が接続されている送電線区間に設けられている
ことを特徴とする過負荷保護制御システム。

【請求項5】

請求項１乃至４の何れか一項に記載の過負荷保護制御システムにおいて、
前記センサ装置は、当該センサ装置が設けられた送電線区間の電流を検出する電流センサを含む
ことを特徴とする過負荷保護制御システム。

【請求項6】

請求項１乃至５の何れか一項に記載の過負荷保護制御システムにおいて、
前記センサ装置は、当該センサ装置が設けられた送電線区間の温度を検出する温度センサを含む
ことを特徴とする過負荷保護制御システム。

【請求項7】

請求項１乃至６の何れか一項に記載の過負荷保護制御システムにおいて、
前記集約装置と前記過負荷保護制御装置とは、光ファイバ複合架空地線を介して前記物理量のデータの送受信を行う
ことを特徴とする過負荷保護制御システム。

【請求項8】

請求項１乃至７の何れか一項に記載の過負荷保護制御システムにおいて、
前記過負荷保護制御装置は、過負荷継電器である
ことを特徴とする過負荷保護制御システム。

【請求項9】

電力系統において電力潮流の分岐点間に存在する複数の送電線区間のうち少なくとも一つの送電線区間に設けられたセンサ装置が、当該送電線区間の送電容量に関連する物理量を測定する第１ステップと、
集約装置が、前記第１ステップにおいて前記センサ装置によって測定された物理量の測定データを集約して外部に送信する第２ステップと、
過負荷保護制御装置が、前記第２ステップにおいて前記集約装置から送信された前記測定データを受信する第３ステップと、
前記過負荷保護制御装置が、前記第３ステップにおいて受信した前記測定データに基づいて、前記センサ装置が設けられた送電線区間が過負荷状態であるか否かを判定する第４ステップと、
前記過負荷保護制御装置が、前記第４ステップにおいて前記センサ装置が設けられた送電線区間が過負荷状態であると判定した場合に、当該送電線区間に接続されている分散形電源装置からの電力供給量を減らす制御を行う第５ステップと、を含む
過負荷保護制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、過負荷保護制御システムおよび過負荷保護制御方法に関し、例えば、分散形電源装置が連系された電力系統において電力の供給を制御する過負荷保護制御システムに関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、電力系統では、火力発電所や水力発電所などの大型の発電所で発電した電力を変電所において変圧し、最も効率的で安定した経路を通して、一般家庭や工場、ビル等の需要家の受電設備に供給することが求められる。例えば、特許文献１には、電力の潮流状態を監視し、電力の供給を制御する技術が開示されている。

【0003】

また、送電線の事故等により電力系統の所定の経路において停電が発生した場合、速やかに別の経路に切り替えて電力を供給することにより、停電の範囲を最小限度に止める必要がある。例えば、重潮流の２回線送電線において片回線に事故が発生した場合、もう一方の健全な回線に潮流が偏り、その回線の送電容量を超過し、設備が損傷する虞がある。そこで、送電容量を超過する虞がある送電線には、事故発生時等において需要家への電力供給の遮断や発電者による発電の抑制または遮断を実行する過負荷継電器（ＯＬＲ：Ｏｖｅｒ Ｌｏａｄ Ｒｅｌａｙ、以下、「ＯＬＲ」とも称する。）が設置されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第６７５６６０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

従来の電力系統の多くは、大型の発電所で発電した電力が大規模変電所を介して需要家側に向かって一方向に供給されるため、ＯＬＲは、最も負荷の大きい変電所端の潮流を監視し、変電所端の潮流が予め設定された送電容量を超えているか否かを判定することにより、送電線が過負荷状態であるか否かを判断していた。

【0006】

しかしながら、近年、太陽光発電装置（Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ Ａｐｐａｒａｔｕｓ）や風力発電装置、バイオマス発電装置等の大型の分散形電源装置を備えた発電業者や小型の太陽光発電装置等を設置した住宅等が増えつつある。これらの分散形電源装置の多くは電力系統に連系されており、分散形電源装置によって発電した電力の電力系統へ供給が可能になっている。

【0007】

分散形電源装置が連系された電力系統では、従来の電力系統のように大規模変電所から需要家側に一方向に電力が供給されるのではなく、電力系統の各所に連系された分散形電源装置からも電力が供給されるため、電力系統の潮流が季節や時間帯により大きく変化する。

【0008】

例えば、天候等によって太陽光発電装置の発電量が変化した場合、電力系統の潮流が大きく変化し、変電所端の送電線区間以外の他の送電線区間が過負荷状態になる可能性がある。そのため、従来のように変電所端において送電量を監視するだけでは電力系統に発生した過負荷状態を適切に検出することができず、事故発生時等に適切な系統制御ができない虞がある。

【0009】

本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、電力系統において過負荷状態となっている箇所を適切に検出できるようにすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の代表的な実施の形態に係る過負荷保護制御システムは、電力系統において電力潮流の分岐点間に存在する複数の送電線区間のうち少なくとも一つの送電線区間に設けられ、当該送電線区間の送電容量に関連する物理量を測定するセンサ装置と、前記センサ装置によって測定された物理量の測定データを集約して外部に送信する集約装置と、前記集約装置から送信された前記測定データを受信し、前記測定データに基づいて前記センサ装置が設けられた送電線区間が過負荷状態であるか否かを判定し、前記センサ装置が設けられた送電線区間が過負荷状態であると判定した場合に、当該送電線区間に接続されている分散形電源装置からの電力供給量を減らす制御を行う過負荷保護制御装置と、を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明に係る過負荷保護制御システムによれば、電力系統において過負荷状態となっている箇所を適切に検出することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の一実施の形態に係る過負荷保護制御システムを含む電力系統を模式的に示す図である。

【図2】本実施の形態に係る過負荷保護制御システムの構成を模式的に示す図である。

【図3】センサ装置の設置例を模式的に示す図である。

【図4】過負荷保護制御システムによる電力供給制御の流れの一例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】

【0013】

１．実施の形態の概要
先ず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。なお、以下の説明では、一例として、発明の構成要素に対応する図面上の参照符号を、括弧を付して記載している。

【0014】

〔１〕本発明の代表的な実施の形態に係る過負荷保護制御システム（１０）は、電力系統において電力潮流の分岐点（＃１～＃４）間に存在する複数の送電線区間（４）のうち少なくとも一つの送電線区間に設けられ、当該送電線区間の送電容量に関連する物理量を測定するセンサ装置（２）と、前記センサ装置によって測定された物理量の測定データを集約して外部に送信する集約装置（３）と、前記集約装置から送信された前記測定データを受信し、前記測定データに基づいて前記センサ装置が設けられた送電線区間が過負荷状態であるか否かを判定し、前記センサ装置が設けられた送電線区間が過負荷状態であると判定した場合に、当該送電線区間に接続されている分散形電源装置（７０）からの電力供給量を減らす制御を行う過負荷保護制御装置（１）と、を備えることを特徴とする。

【0015】

〔２〕上記〔１〕に記載の過負荷保護制御システムにおいて、前記過負荷保護制御装置は、前記制御として、前記分散形電源装置を前記電力系統から解列させてもよい。

【0016】

〔３〕上記〔１〕または〔２〕に記載の過負荷保護制御システムにおいて、前記センサ装置は、前記電力系統における大規模変電所端に接続された送電線区間よりも先に送電量が送電容量を超える可能性がある送電線区間に設けられていてもよい。

【0017】

〔４〕上記〔３〕に記載の過負荷保護制御システムにおいて、前記電力系統において前記大規模変電所側を上流側とし、前記大規模変電所と反対側を下流側とした場合に、前記センサ装置は、前記下流側に複数の前記分散形電源装置が接続されている送電線区間に設けられていてもよい。

【0018】

〔５〕上記〔１〕乃至〔４〕の何れかに記載の過負荷保護制御システムにおいて、前記センサ装置は、当該センサ装置が設けられた送電線区間の電流を検出する電流センサ（２０）を含んでもよい。

【0019】

〔６〕上記〔１〕乃至〔５〕の何れかに記載の過負荷保護制御システムにおいて、前記センサ装置は、当該センサ装置が設けられた送電線区間の温度を検出する温度センサ（２１）を含んでもよい。

【0020】

〔７〕上記〔１〕乃至〔６〕の何れかに記載の過負荷保護制御システムにおいて、前記集約装置と前記過負荷保護制御装置とは、光ファイバ複合架空地線（４４）を介して前記物理量のデータの送受信を行ってもよい。

【0021】

〔８〕上記〔１〕乃至〔７〕の何れかに記載の過負荷保護制御システムにおいて、前記過負荷保護制御装置は、過負荷継電器であってもよい。

【0022】

〔９〕本発明の代表的な実施の形態に係る過負荷保護制御方法は、電力系統において電力潮流の分岐点間に存在する複数の送電線区間のうち少なくとも一つの送電線区間に設けられたセンサ装置が、当該送電線区間の送電容量に関連する物理量を測定する第１ステップ（Ｓ１）と、集約装置が、前記第１ステップにおいて前記センサ装置によって測定された物理量の測定データを集約して外部に送信する第２ステップ（Ｓ２）と、過負荷保護制御装置が、前記第２ステップにおいて前記集約装置から送信された前記測定データを受信する第３ステップ（Ｓ３）と、前記過負荷保護制御装置が、前記第３ステップにおいて受信した前記測定データに基づいて、前記センサ装置が設けられた送電線区間が過負荷状態であるか否かを判定する第４ステップ（Ｓ４）と、前記過負荷保護制御装置が、前記第４ステップにおいて前記センサ装置が設けられた送電線区間が過負荷状態であると判定した場合に、当該送電線区間に接続されている分散形電源装置からの電力供給量を減らす制御を行う第５ステップ（Ｓ５）と、を含むことを特徴とする。

【0023】

２．実施の形態の具体例
以下、本発明の実施の形態の具体例について図を参照して説明する。

【0024】

図１は、本発明の一実施の形態に係る過負荷保護制御システムを含む電力系統を模式的に示す図である。

【0025】

図１に示す電力系統１００は、例えば火力発電所や水力発電所等の大規模発電所において発電した電力を変圧する大規模変電所（超高圧変電所）５と、大規模変電所５から供給された電力を高圧・低圧需要家に供給可能な電圧に変圧する複数の配電用変電所６と、複数の送電線区間４と、分散形電源装置を有する複数の発電者７＿１～７＿５と、複数の特別高圧需要家８と、によって構成されている。

【0026】

電力系統１００において、送電線４は、図示されない鉄塔を介して配策され、分岐されることにより、電力供給経路を形成している。図１には、送電線４の分岐点として代表的に分岐点＃１～＃４が例示されており、各分岐点＃１～＃４は電力潮流の分岐点となる。

【0027】

なお、図１に示す電力系統１００の構成は一例であって、電力系統１００を構成する大規模変電所５、配電用変電所６、送電線４、発電者７＿１～７＿５、および特別高圧需要家８の数や送電線４の分岐点＃１～＃４の位置および数等は、特に限定されない。

【0028】

特別高圧需要家８は、電力の供給を受ける消費者であり、例えば、ビルや工場等も含む。需要家における電気設備は、変圧器を介して電力系統１００に接続されており、電力系統１００の電力を使用電圧変圧されて上記電気設備に供給される。

【0029】

発電者７＿１～７＿５は、分散形電源装置を有する者であり、例えば、大規模太陽光発電装置や風力発電装置、バイオマス発電装置等の分散形電源装置を備えた発電事業者である。発電者７＿１～７＿５が備える設備については、後述する。
なお、以下の説明において、発電者７＿１～７＿５の夫々を区別しない場合には、単に「発電者７」と称する。

【0030】

電力系統１００には、過負荷保護制御システム１０が設けられている。
過負荷保護制御システム１０は、電力系統１００内の電力供給を制御するシステムである。過負荷保護制御システム１０は、電力系統１００における少なくとも一つの送電線区間の送電量を監視し、当該送電線区間が過負荷状態である場合に当該送電線区間に供給される電力を抑制する。

【0031】

図２は、本実施の形態に係る過負荷保護制御システム１０の構成を模式的に示す図である。
過負荷保護制御システム１０は、過負荷保護制御装置１、センサ装置２、および集約装置３を含んで構成されている。

【0032】

センサ装置２は、送電線４の送電容量に関連する物理量を検出する装置である。センサ装置２は、例えば、電流センサ２０を含む。また、センサ装置２は、例えば、温度センサ２１を含んでいてもよい。

【0033】

図３は、センサ装置２の設置例を模式的に示す図である。
例えば、２回線送電線の場合、図３に示すように、２回線を構成する送電線４＿１，４＿２のそれぞれに電流センサ２０が設けられ、少なくとも一方の送電線４に温度センサ２１が設けられる。

【0034】

電流センサ２０は、設置された送電線４に流れる電流を測定する。温度センサ２１は、設置された送電線４の温度（または、送電線４の周辺の温度）を測定する。電流センサ２０および温度センサ２１としては、送電線に設置可能な公知のセンサを用いることができる。

【0035】

センサ装置２は、電力系統１００において電力潮流の分岐点＃１～＃４間に存在する複数の送電線４のうち少なくとも一つの送電線４に設けられている。

【0036】

具体的には、センサ装置２は、電力系統１００における大規模変電所５端に接続された送電線４よりも先に送電量が送電容量を超える可能性がある送電線４に設けられている。

【0037】

より具体的には、電力系統１００において、大規模変電所５側を上流側とし、大規模変電所５と反対側を下流側とした場合に、センサ装置２は、下流側に複数の分散形電源装置が接続されている送電線４に設けられている。

【0038】

図１に示すように、分岐点＃１を電力系統１００の上流側、分岐点＃２を下流側とした場合、分岐点＃１と分岐点＃２を接続する送電線４の下流側（分岐点＃２側）には、複数の発電者７＿１～７＿４（分散形電源装置）が接続されている。

【0039】

例えば天候や時間帯によっては、発電者７＿１～７＿４（分散形電源装置）の発電量が増加し、分岐点＃１と分岐点＃２との間の送電線４に分岐点＃２側から多くの電力が供給され、逆潮流が発生する。その場合、例えば、分岐点＃１と分岐点＃２との間の送電線容量が小さい場合には、大規模変電所５と分岐点＃１とを接続する送電線４よりも先に、分岐点＃１と分岐点＃２との間の送電線４の送電量が送電容量を超える可能性がある。そこで、本実施の形態では、下流側に複数の発電者７＿１～７＿４（分散形電源装置）が接続されている、分岐点＃１と分岐点＃２との間の送電線４にセンサ装置２を設ける。

【0040】

集約装置３は、センサ装置２によって検出された物理量のデータを集約して外部に送信する装置である。例えば、集約装置３は、各センサ装置２を構成する電流センサ２０と温度センサ２１と無線通信を行うことにより、各センサ装置２によって測定された電流および温度の測定データを受信する。

【0041】

集約装置３は、センサ装置２と通信が可能な範囲に設けられている。例えば、図３に示すように、通信対象のセンサ装置２が設置された送電線４に接続される鉄塔４０に設置されている。なお、集約装置３とセンサ装置２との間の通信は、無線通信に限られず、有線通信であってもよい。

【0042】

集約装置３は、センサ装置２から受信した測定データを外部に送信する。具体的に、集約装置３は、センサ装置２から受信した測定データを過負荷保護制御装置１に送信する。

【0043】

例えば、集約装置３と過負荷保護制御装置１とは、光ファイバ複合架空地線（ＯＰＧＷ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｇｒｏｕｎｄ Ｗｉｒｅ）４４を介して測定データの送受信を行う。例えば、図３に示すように、鉄塔４０には光ファイバ同士を連結する光ファイバ用ジャンクションボックス（ＪＢ）４２が設けられている。集約装置３は、光ファイバ４１を介して光ファイバ用ジャンクションボックス（ＪＢ）４２の一端の端子に接続されている。光ファイバ用ジャンクションボックス（ＪＢ）４２の他方の端子は光ファイバ複合架空地線４４に接続されている。これにより、集約装置３から送信された測定データは、光ファイバ用ジャンクションボックス４２および光ファイバ複合架空地線４４を通る光通信により、遠隔地にある過負荷保護制御装置１に送信される。

【0044】

図２に示すように、発電者７＿１～７＿５は、分散形電源装置７０、遮断器７１、および遮断制御装置７２を備えている。上述したように、分散形電源装置７０としては、太陽光発電装置、風力発電装置、およびバイオマス発電装置等を例示することができる。

【0045】

遮断器７１は、分散形電源装置７０の電力系統１００への連系と解列を切り替える装置である。遮断器７１がオンしているとき、分散形電源装置７０は、送電線４に接続されて、電力系統１００に連系される。遮断器７１がオフしているとき、分散形電源装置７０は、送電線４と接続されず、電力系統１００から解列される。

【0046】

遮断制御装置７２は、過負荷保護制御装置１からの指令に応じて制御対象の遮断器７１をオフする装置である。遮断制御装置７２は、例えば、図示されない通信ネットワークを介して過負荷保護制御装置１と接続されており、過負荷保護制御装置１との間で通信が可能となっている。

【0047】

遮断制御装置７２は、例えば、転送遮断装置である。過負荷保護制御装置１から転送遮断信号を受信した場合に、遮断器７１をオフさせて、分散形電源装置７０を電力系統１００から解列させる。遮断制御装置７２と過負荷保護制御装置１との間の通信は、例えば、光ファイバ、ＯＰＧＷもしくは配電線添架の光ケーブルなどによって実現されている。

【0048】

過負荷保護制御装置１は、電力系統１００における電力の潮流状態を監視するとともに、電力系統１００における電力の供給を制御する装置である。過負荷保護制御装置１は、例えば、監視対象の送電線区間の潮流状態を監視して、制御対象の遮断器の開閉を制御する過負荷継電器（ＯＬＲ）である。

【0049】

過負荷保護制御装置１は、例えば、大規模変電所である大規模変電所５に設置されており、大規模変電所５端に接続された送電線４の送電量（潮流）を監視する。また、過負荷保護制御装置１は、上述したように、集約装置３との間で通信を行うことにより、大規模変電所５から離れた場所にある送電線４に設置されたセンサ装置２による測定データに基づいて、センサ装置２が設置された送電線４の送電量を監視する。

【0050】

過負荷保護制御装置１は、集約装置３から送信されたセンサ装置２による測定データを受信し、測定データに基づいてセンサ装置２が設けられた送電線４が過負荷状態であるか否かを判定する。例えば、過負荷保護制御装置１は、予め設定された監視対象の送電線４の送電容量と監視対象の送電線４の送電量とを比較し、比較結果に基づいて監視対象の送電線４が過負荷状態であるか否かを判定する。

【0051】

ここで、送電容量とは、例えば、連続許容電流値（常時許容電流値）および短時間許容電流値の少なくとも一方を含む。

【0052】

例えば、過負荷保護制御装置１は、監視対象の送電線４に流れる電流の測定値が連続許容電流値を超えた場合には、監視対象の送電線４が過負荷状態であると判定する。また、例えば、２回線の一方の送電線４が送電不能となり、もう一方の送電線４に連続許容電流値を超えて電流を流す必要がある状況において、もう一方の送電線４に流れる電流の測定値が短時間許容値を超えた状態が所定期間継続した場合には、その送電線４が過負荷状態であると判定する。

【0053】

なお、測定データとしての温度の測定値を用いる場合には、例えば、過負荷保護制御装置１は、そのときの温度に応じた連続許容電流値および短時間許容電流値をそれぞれ算出し、算出した連続許容電流値および短時間許容電流値と電流の測定値とを比較することにより、過負荷状態であるか否かを判定してもよい。

【0054】

過負荷保護制御装置１は、センサ装置２が設けられた送電線４が過負荷状態であると判定した場合に、当該送電線４に接続されている分散形電源装置からの電力供給量を減らす制御を行う。

【0055】

具体的には、過負荷保護制御装置１は、センサ装置２が設けられた送電線４が過負荷状態であると判定した場合に、当該送電線４に接続されている複数の発電者７のうち少なくとも一つの発電者７の分散形電源装置７０を電力系統１００から解列させる。

【0056】

図１に示すように、センサ装置２が設置されている分岐点＃１と分岐点＃２との間の送電線４が過負荷状態である場合、過負荷保護制御装置１は、当該送電線４の下流側（分岐点＃２側）に接続されている発電者７＿２～７＿４のうち少なくとも一つの発電者７の遮断制御装置７２に転送遮断信号を送信する。

【0057】

例えば、過負荷保護制御装置１が発電者７＿２および発電者７＿３の遮断制御装置７２に対して転送遮断信号を送信した場合を考える。この場合、発電者７＿２および発電者７＿３において、遮断制御装置７２が遮断器７１をそれぞれオフさせる。これにより、発電者７＿２および発電者７＿３の分散形電源装置７０が電力系統１００から解列されるので、分岐点＃１と分岐点＃２との間の送電線４に流れる電流が減少し、当該送電線４の過負荷状態が解消される。

【0058】

なお、電力系統１００から解列すべき発電者７の選定は、監視対象の送電線４の送電容量に対する超過分と各発電者７の発電量とに基づいて行えばよい。

【0059】

次に、本実施の形態に係る過負荷保護制御システム１０による電力供給制御の流れについて説明する。

【0060】

図４は、過負荷保護制御システム１０による電力供給制御の流れの一例を示すフローチャートである。

【0061】

図４に示すように、電力系統１００において、送電線４に設置されたセンサ装置２が、当該送電線４の送電容量に関する物理量を測定する（ステップＳ１）。例えば、センサ装置２は、上述したように、センサ装置２が設置された送電線４に流れる電流と当該送電線４の周辺の温度をそれぞれ測定する。

【0062】

次に、集約装置３が、センサ装置２によって測定された物理量（電流および温度）の測定データをセンサ装置２から受信する（ステップＳ２）。例えば、集約装置３は、一定時間毎にセンサ装置２と通信を行うことにより、定期的に測定データを受信してもよいし、過負荷保護制御装置１からの指示に応じて、センサ装置２から測定データを受信してもよい。

【0063】

集約装置３は、ステップＳ２において受信した送電線４の測定データを過負荷保護制御装置１に送信する（ステップＳ３）。次に、過負荷保護制御装置１は、ステップＳ３において受信した測定データに基づいて監視対象の送電線４が過負荷状態であるか否かを、上述した手法により判定する（ステップＳ４）。

【0064】

監視対象の送電線４が過負荷状態でないと判定した場合、過負荷保護制御装置１は、引き続き送電線４の潮流状態の監視を行う。一方、監視対象の送電線４が過負荷状態であると判定した場合、過負荷保護制御装置１は、監視対象の送電線４の下流側に接続されている複数の発電者７のうち少なくとも一つの発電者７の遮断器７１を転送遮断させる（ステップＳ５）。これにより、監視対象の送電線４の下流側に接続されている分散形電源装置７０が電力系統１００から解列され、監視対象の送電線４に流れる電流を減少させることができる。

【0065】

以上、本実施の形態に係る過負荷保護制御システム１０によれば、電力系統１００において電力潮流の分岐点＃１～＃４間に存在する複数の送電線４のうち少なくとも一つの送電線４に設けられたセンサ装置２が当該送電線４の送電容量に関連する物理量を測定し、集約装置３がセンサ装置２によって測定された物理量の測定データを過負荷保護制御装置１に送信し、過負荷保護制御装置１が受信した測定データに基づいて、センサ装置２が設けられた送電線４が過負荷状態であるか否かを判定する。

【0066】

これによれば、大規模変電所端の送電線区間の潮流状態のみを監視していた従来手法に比べて、電力系統１００において過負荷状態となっている箇所を適切に検出することが可能となる。

【0067】

また、本実施の形態に係る過負荷保護制御システム１０において、過負荷保護制御装置１は、センサ装置２が設けられた送電線４が過負荷状態であると判定した場合に、当該送電線４に接続されている分散形電源装置５０からの電力供給量を減らす制御を行う。

【0068】

これによれば、電力系統１００において大規模変電所５端の送電線４よりも先に、電力系統１００の別の箇所にある送電線４が過負荷状態になった場合であっても、その送電線４に流れる電流を減らして、過負荷状態を適切に解消することが可能となる。

【0069】

また、過負荷保護制御装置１は、上記制御として、過負荷状態である送電線４に接続されている分散形電源装置５０を電力系統から解列させる。これによれば、簡単かつ確実に、過負荷状態の送電線４に流れる電流を減らすことができる。

【0070】

また、センサ装置２は、電力系統１００における大規模変電所５端に接続された送電線４よりも先に送電量（電流）が送電容量を超える可能性がある送電線４に設けられている。これによれば、大規模変電所５端の送電線４の潮流状態を監視していた従来手法に比べて速やかに電力系統１００における過負荷状態を検出して、過負荷状態を解消することができるので、電力の安定供給に資する。

【0071】

また、図１に示したように、電力系統１００において大規模変電所５側を上流とし、大規模変電所５の反対側を下流とした場合に、センサ装置２は、下流側に複数の分散形電源装置７０が接続されている送電線４に設けられている。
このような送電線４は、大規模変電所５端に接続された送電線４よりも先に送電量（電流）が送電容量を超える可能性が高いので、より確実かつ速やかに、電力系統１００における過負荷状態を検出することが可能となる。

【0072】

また、センサ装置２は、送電線４の電流を検出する電流センサ２０を含む。これによれば、監視対象の送電線４に流れる電流の測定値を用いることにより、その送電線４が過負荷状態であるか否かを容易に判定することができる。

【0073】

また、センサ装置２は、送電線４の温度を検出する温度センサ２１を含む。これによれば、監視対象の送電線４の温度（または、周辺の温度）に応じた適切な送電容量を設定することができるので、そのときの周辺環境に応じた適切な過負荷状態の判定が可能となる。

【0074】

また、集約装置３と過負荷保護制御装置１とは、光ファイバ複合架空地線（ＯＰＧＷ）４４を介して測定データの送受信を行う。これによれば、集約装置３に対して遠隔地に設置された過負荷保護制御装置１に測定データを送信するための新たな設備を導入する必要がないので、本実施の形態に係る過負荷保護制御システム１０の構築に要する費用を抑えることが可能となる。

【0075】

また、過負荷保護制御装置１は、過負荷継電器（ＯＬＲ）である。これによれば、送電線の過負荷状態の判定処理と、遠隔地にある分散形電源装置７０の電力系統１００に対する連系および解列の制御とを一つの装置で実現することができる。

【0076】

≪実施の形態の拡張≫
以上、本願発明者らによってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。

【0077】

例えば、図１に示したように、電力系統１００の一か所の送電線４にセンサ装置２を設ける場合を例示したが、大規模変電所５端に接続された送電線４よりも先に送電量が送電容量を超える可能性がある送電線４が複数ある場合には、それぞれの送電線４にセンサ装置２を設けてもよい。

【0078】

また、上記実施の形態では、集約装置３と過負荷保護制御装置１とは、光ファイバ複合架空地線（ＯＰＧＷ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｇｒｏｕｎｄ Ｗｉｒｅ）４４を介して通信を行う場合を例示したが、集約装置３と過負荷保護制御装置１との間の通信手法は、特に限定されない。例えば、集約装置３と過負荷保護制御装置１とは、インターネットに代表される公知の通信ネットワークや公知の移動体無線通信を利用してデータの送受信を行ってもよい。

【0079】

また、上述のフローチャートは、動作を説明するための一例を示すものであって、これに限定されない。すなわち、フローチャートの各図に示したステップは具体例であって、このフローに限定されるものではない。例えば、一部の処理の順番が変更されてもよいし、各処理間に他の処理が挿入されてもよいし、一部の処理が並列に行われてもよい。

【符号の説明】

【0080】

１…過負荷保護制御装置（ＯＬＲ）、２…センサ装置、３…集約装置、４，４＿１，４＿２…送電線、５…大規模変電所、６…配電用変電所、７，７＿１～７＿５…発電者、８…特別高圧需要家、１０…過負荷保護制御システム、２０…電流センサ、２１…温度センサ、４０…鉄塔、４１…光ファイバ、４２…光ファイバ用ジャンクションボックス（ＪＢ）、４４…光ファイバ複合架空地線（ＯＰＧＷ）、７０…分散形電源装置、７１…遮断器、７２…遮断制御装置、＃１～＃４…分岐点。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】