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特開2024-74592電圧調整装置

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

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(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】P2024074592

(43)【公開日】2024-05-31

(54)【発明の名称】電圧調整装置

(51)【国際特許分類】

H02J 3/12 20060101AFI20240524BHJP

【ＦＩ】

H02J3/12

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022185856

(22)【出願日】2022-11-21

(71)【出願人】

【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】100114557

【弁理士】

【氏名又は名称】河野英仁

(74)【代理人】

【識別番号】100078868

【弁理士】

【氏名又は名称】河野登夫

(72)【発明者】

【氏名】前田博宣

【テーマコード（参考）】

5G066

【Ｆターム（参考）】

5G066DA01

(57)【要約】（修正有）

【課題】タップ位置を効率的に導出する電圧調整装置を提供する。
【解決手段】電圧調整装置１００において、負荷時のタップ切換器４は、タップに関する処理を行う制御部を備える。制御部は、電源側における三相の線間電圧それぞれを示す１次側電圧値及び負荷側における三相の線間電圧それぞれを示す２次側電圧値を取得し、取得した１次側電圧値と２次側電圧値に基づき、三相それぞれにおける検出電圧比率を算出し、タップの切り換えにて決定されるタップ位置に応じた偏差を含む伝達関数行列を用いて、三相それぞれにおける検出電圧比率に対応するタップ位置それぞれを導出する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

三相交流を電源から負荷に配電する配電線に二次巻線が直列に接続される直列変圧器と、
前記配電線に一次巻線が並列に接続された調整変圧器と、
前記調整変圧器の複数の巻線それぞれが有するタップを切り換えて選択するための切換スイッチを備え、前記巻線それぞれについて選択されたタップを結線して交流を出力する負荷時タップ切換器とを含む電圧調整装置であって、
前記負荷時タップ切換器は、前記タップに関する処理を行う制御部を備え、
前記制御部は、
前記電源側における三相の線間電圧それぞれを示す１次側電圧値、及び前記負荷側における三相の線間電圧それぞれを示す２次側電圧値を取得し、
前記取得した１次側電圧値と２次側電圧値に基づき、三相それぞれにおける検出電圧比率を算出し、
前記タップの切り換えにて決定されるタップ位置に応じた偏差を含む伝達関数行列を用いて、前記三相それぞれにおける検出電圧比率に対応するタップ位置それぞれを導出する
電圧調整装置。

【請求項2】

前記伝達関数行列の成分は、前記タップ位置に対する素通しタップからの偏差を含み、
前記偏差に対する係数は、前記直列変圧器の変圧比と、前記調整変圧器における１タップ分の変圧比差とを含む
請求項１に記載の電圧調整装置。

【請求項3】

前記検出電圧比率に対応する算式それぞれは、前記伝達関数行列における複数の成分を含み、
前記算式それぞれに含まれる複数の成分は、前記伝達関数行列における同じ行の成分である
請求項２に記載の電圧調整装置。

【請求項4】

前記調整変圧器の一次巻線がデルタ結線され、前記調整変圧器の二次巻線がＹ結線され、前記直列変圧器の一次巻線がデルタ結線されており、
逆送電状態において、前記伝達関数行列は、以下にて示される
請求項２に記載の電圧調整装置。

【数1】

但し、
Ｎｓ：直列変圧器の変圧比
Ｎｔ（ｎｕ）：ｕ相における素通しタップからタップ位置までの偏差
Ｎｔ（ｎｖ）：ｖ相における素通しタップからタップ位置までの偏差
Ｎｔ（ｎｗ）：ｗ相における素通しタップからタップ位置までの偏差

【請求項5】

前記調整変圧器の一次巻線がＶ結線され、前記調整変圧器の二次巻線がＶ結線され、前記直列変圧器の一次巻線がデルタ結線されており、
逆送電状態において、前記伝達関数行列は、以下にて示される
請求項２に記載の電圧調整装置。

【数2】

【請求項6】

前記調整変圧器の一次巻線がＶ結線され、前記調整変圧器の二次巻線がＶ結線され、前記直列変圧器の一次巻線がＹ結線されており、
逆送電状態において、前記伝達関数行列は、以下にて示される
請求項２に記載の電圧調整装置。

【数3】

【請求項7】

順送電状態における伝達関数行列は、前記逆送電状態の伝達関数行列の逆行列にて示される
請求項４から請求項６のいずれか１項に記載の電圧調整装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電圧調整装置に関する。

【背景技術】

【0002】

いわゆる間接切換方式による電圧調整装置は、二次巻線が配電線に直列に接続される直列変圧器と、一次巻線が配電線に並列に接続され、二次巻線に複数のタップが設けられた調整変圧器と、該複数のタップを切り換えて直列変圧器の一次巻線に接続するタップ切換器とを備えている。

【0003】

タップ切換器は、直列変圧器の一次巻線に接続するタップを切り換えるための切換スイッチと、タップ切換を行う過程でタップ間に流れる矯絡電流を制限する限流抵抗器等の限流素子と、該限流素子のタップ間への接続及び切り離しを行う矯絡用スイッチとを有する。限流抵抗器及び矯絡用スイッチは直列に接続されている。タップ切換器は、切換スイッチ及び矯絡用スイッチを所定のシーケンスでオンオフすることにより、調整変圧器から直列変圧器の一次巻線に印加する調整電圧の大きさ及び極性を切り換える。

【0004】

限流抵抗器及び矯絡用スイッチの直列回路には、機械接点を有する電磁接触器等の開閉器が並列に接続されている（特許文献１参照）。この開閉器は、切換スイッチが制御不能になった場合及び配電線における短絡事故等の原因によってタップ切換器に大電流が流れた場合に閉路されるようになっている。この場合の機械接点としては、電源喪失の場合に閉路されるようにｂ接点（常閉接点）が用いられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平１１－３１２６１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１に開示された開閉器は、タップ位置を効率的に導出する観点について考慮されていない。

【0007】

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、タップ位置を効率的に導出することが可能な電圧調整装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示の一態様に係る電圧調整装置は、三相交流を電源から負荷に配電する配電線に二次巻線が直列に接続される直列変圧器と、前記配電線に一次巻線が並列に接続された調整変圧器と、前記調整変圧器の複数の巻線それぞれが有するタップを切り換えて選択するための切換スイッチを備え、前記巻線それぞれについて選択されたタップを結線して交流を出力する負荷時タップ切換器とを含む電圧調整装置であって、前記負荷時タップ切換器は、前記タップに関する処理を行う制御部を備え、前記制御部は、前記電源側における三相の線間電圧それぞれを示す１次側電圧値、及び前記負荷側における三相の線間電圧それぞれを示す２次側電圧値を取得し、前記取得した１次側電圧値と２次側電圧値に基づき、三相それぞれにおける検出電圧比率を算出し、前記タップの切り換えにて決定されるタップ位置に応じた偏差を含む伝達関数行列を用いて、前記三相それぞれにおける検出電圧比率に対応するタップ位置それぞれを導出する。

【0009】

本態様にあたっては、三相の交流電圧を配電する配電線に設けられる電圧調整装置は、直列変圧器、調整変圧器、及び負荷時タップ切換器を含み、負荷時タップ切換器は、調整変圧器のタップを切り換えて選択するための切換スイッチと、切換スイッチをオン又はオフして前記タップを切り換える制御を行う制御部を備える。これにより、負荷時タップ切換器の制御部が、調整変圧器のタップを切り換えることにより、三相における配電線（ｕ相、ｖ相、ｗ相）それぞれの電圧を調整することができる。制御部は、電圧調整装置に接続される電源の側における電圧を示す１次側電圧値と、電圧調整装置に接続される負荷の側における電圧を示す２次側電圧値とを、取得する。電源側の配電線は、Ｕ相の配電線、Ｖ相の配電線及びＷ相の配電線を含み、これら配電線の間には、計測用変圧器が設けられている。電源側の計測用変圧器それぞれにより、電源側のＵＶ相間の線間電圧値（ＵＶ）、ＶＷ相間の線間電圧値（ＶＷ）、及びＷＵ相間の線間電圧値（ＷＵ）が計測（検出）される。又、負荷側の配電線は、ｕ相の配電線、ｖ相の配電線及びｗ相の配電線を含み、これら配電線の間には、計測用変圧器が設けられている。負荷側の計測用変圧器それぞれにより、負荷側のｕｖ相間の線間電圧値（ｕｖ）、ｖｗ相間の線間電圧値（ｖｗ）、及びｗｕ相間の線間電圧値（ｗｕ）が計測（検出）される。制御部は、各相それぞれに接続される電源側の計測用変圧器、及び負荷側の計測用変圧器から、三相の線間電圧それぞれを示す１次側電圧値及び２次側電圧値を取得し、三相それぞれにおける検出電圧比率を算出する。ＵＶ相の検出電圧比率は、ｕｖ相間の線間電圧値（ｕｖ）の絶対値を、ＵＶ相間の線間電圧値（ＵＶ）の絶対値にて除算（｜ｕｖ｜／｜ＵＶ｜）することにより算出される。ＶＷ相の検出電圧比率は、ｖｗ相間の線間電圧値（ｖｗ）の絶対値を、ＶＷ相間の線間電圧値（ＶＷ）の絶対値にて除算（｜ｖｗ｜／｜ＶＷ｜）することにより算出される。ＷＵ相の検出電圧比率は、ｗｕ相間の線間電圧値（ｗｕ）の絶対値を、ＷＵ相間の線間電圧値（ＷＵ）の絶対値にて除算（｜ｗｕ｜／｜ＷＵ｜）することにより算出される。制御部は、算出したＵＶ相、ＶＷ相及びＷＵ相の検出電圧比率と、タップの切り換えにて決定されるタップ位置に応じた偏差を含む伝達関数行列とを用いて、調整変圧器における各層のタップ位置それぞれを導出する。間接切換方式による電圧調整装置においては、１次側と２次側の電圧比には一定の法則性があるため、電源側電圧（１次側電圧）が変動するとタップ毎の負荷側電圧（２次側電圧）は変動し、タップ位置を１タップ毎に切り換えた際の電圧（１タップ電圧）は、一様にならないことが想定される。すなわち、１タップ電圧を所定値に正規化した上での計算によっては最適な目標タップ位置に到達することが困難となり、現時点におけるタップ位置をより効率的に検出することが求められる。これに対し、各相における線間電圧において、１次側電圧値と２次側電圧値との比率と、タップの切り換えにて決定されるタップ位置に応じた偏差（素通しタップからの偏差）を含む伝達関数行列とを用いることにより、効率的に現時点におけるタップ位置を決定することができる。すなわち、間接切換方式の電圧調整装置を、伝達関数行列を用いて制御モデル化し、当該制御モデルにおいて電源側電圧（１次側電圧）及び負荷側電圧（２次側電圧）の比率に最も近接するように対応するタップ位置を、現時点におけるタップ位置として導出（検出）することができる。これにより、例えば、ＳＶＲ（Step Voltage Regulator）、ＴＶＲ（Thyristor Voltage Regulator）又はＬＶＲ（Low Voltage Regulator）等において電圧調整指令の出力状態等を用いたタップ位置の検出に関する処理を不要とすることができる。

【0010】

本開示の一態様に係る電圧調整装置は、前記伝達関数行列の成分は、前記タップ位置に対する素通しタップからの偏差を含み、前記偏差に対する係数は、前記直列変圧器の変圧比と、前記調整変圧器における１タップ分の変圧比差とを含む。

【0011】

本態様にあたっては、伝達関数行列は、直列変圧器の変圧比と、調整変圧器における１タップ分の変圧比差とをスカラー（行列の係数）として含む。このように直列変圧器の変圧比を伝達関数行列の成分の係数（スカラー）として含ませることにより、当該伝達関数行列を用いた際における処理部の計算負荷を軽減することができる。伝達関数行列の成分それぞれは、各相におけるタップ位置それぞれに対する素通しタップからの偏差（タップ位置偏差：ｎｕ、ｎｖ、ｎｗ）にて定義される。これらタップ位置偏差（ｎｕ、ｎｖ、ｎｗ）に、調整変圧器における１タップ分の変圧比差（ｄｔ）に乗算することにより、調整変圧器における素通しに対する偏差（Ｎｔ（ｎｕ）、Ｎｔ（ｎｖ）、Ｎｔ（ｎｗ））に相当するものとなる。これら素通しに対する偏差（ｄｔ・ｎｕ＝Ｎｔ（ｎｕ）、ｄｔ・ｎｖ＝Ｎｔ（ｎｖ）、ｄｔ・ｎｗ＝Ｎｔ（ｎｗ））は、タップの切り換えにて決定されるタップ位置に対応する調整変圧器の巻数比による偏差に対応する。当該偏差は、負荷時タップ切換器が出力する電圧が０となる素通しとなるタップ位置（素通しタップ）を０とし、当該０に対する偏差であってもよい。このように定義された伝達関数行列を用いることにより、直列変圧器及び調整変圧器を含む間接切換方式の電圧調整装置において、現時点におけるタップ位置の導出精度を向上させることができる。

【0012】

本開示の一態様に係る電圧調整装置は、前記検出電圧比率に対応する算式それぞれは、前記伝達関数行列における複数の成分を含み、前記算式それぞれに含まれる複数の成分は、前記伝達関数行列における同じ行の成分である。

【0013】

本態様にあたっては、制御部は、検出電圧比率に対応する算式（電圧比算出式）を用いて、当該電圧比算出式の算出結果が、取得した各相の検出電圧比率それぞれとなるように、各相におけるタップ位置それぞれを導出する。電圧比算出式は、各相毎に異なるものであってもよく、例えば、ＵＶ相の検出電圧比率（｜ｕｖ｜／｜ＵＶ｜）の電圧比算出式、ＶＷ相の検出電圧比率（｜ｖｗ｜／｜ＶＷ｜）の電圧比算出式、及びＷＵ相の検出電圧比率（｜ｗｕ｜／｜ＷＵ｜）の電圧比算出式を含む。各電圧比算出式は、伝達関数行列における複数の成分を含み、それぞれの電圧比算出式に含まれる複数の成分は、伝達関数行列における同じ行の成分となるように定義されている。このように定義された電圧比算出式及び伝達関数行列を用いることにより、直列変圧器及び調整変圧器を含む間接切換方式の電圧調整装置において、現時点におけるタップ位置の導出精度を向上させることができる。

【0014】

本開示の一態様に係る電圧調整装置は、前記調整変圧器の一次巻線がデルタ結線され、前記調整変圧器の二次巻線がＹ結線され、前記直列変圧器の一次巻線がデルタ結線されており、逆送電状態において、前記伝達関数行列は、以下にて示される。

【数1】

【0015】

本態様にあたっては、電圧調整装置は、調整変圧器の一次巻線がデルタ結線され、調整変圧器の二次巻線がＹ結線され、直列変圧器の一次巻線がデルタ結線されるΔ－Ｙ－Δ結線の電圧調整装置である。当該Δ－Ｙ－Δ結線の電圧調整装置に対し、上述した伝達関数行列を用いることにより、現時点におけるタップ位置の導出精度を向上させることができる。すなわち、伝達関数行列を用いることにより三相制御における間接切替式を一般化しているため、間接切替式の一態様であるΔ－Ｙ－Δ結線の電圧調整装置に対し、当該伝達関数行列を適用することができる。

【0016】

本開示の一態様に係る電圧調整装置は、前記調整変圧器の一次巻線がＶ結線され、前記調整変圧器の二次巻線がＶ結線され、前記直列変圧器の一次巻線がデルタ結線されており、逆送電状態において、前記伝達関数行列は、以下にて示される。

【数2】

【0017】

本態様にあたっては、電圧調整装置は、調整変圧器の一次巻線がＶ結線され、調整変圧器の二次巻線がＶ結線され、直列変圧器の一次巻線がデルタ結線されるＶ－Ｖ－Δ結線の電圧調整装置である。当該Ｖ－Ｖ－Δ結線の電圧調整装置対し、上述した伝達関数行列を用いることにより、現時点におけるタップ位置の導出精度を向上させることができる。すなわち、伝達関数行列を用いることにより三相制御における間接切替式を一般化しているため、間接切替式の一態様であるＶ－Ｖ－Δ結線の電圧調整装置に対し、当該伝達関数行列を適用することができる。

【0018】

本開示の一態様に係る電圧調整装置は、前記調整変圧器の一次巻線がＶ結線され、前記調整変圧器の二次巻線がＶ結線され、前記直列変圧器の一次巻線がＹ結線されており、逆送電状態において、前記伝達関数行列は、以下にて示される。

【数3】

【0019】

本態様にあたっては、電圧調整装置は、調整変圧器の一次巻線がＶ結線され、調整変圧器の二次巻線がＶ結線され、直列変圧器の一次巻線がＹ結線されるＶ－Ｖ－Ｙ結線の電圧調整装置である。当該Ｖ－Ｖ－Ｙ結線の電圧調整装置対し、上述した伝達関数行列を用いることにより、現時点におけるタップ位置の導出精度を向上させることができる。すなわち、伝達関数行列を用いることにより三相制御における間接切替式を一般化しているため、間接切替式の一態様であるＶ－Ｖ－Ｙ結線の電圧調整装置に対し、当該伝達関数行列を適用することができる。

【0020】

本開示の一態様に係る電圧調整装置は、順送電状態における伝達関数行列は、前記逆送電状態の伝達関数行列の逆行列にて示される。

【0021】

本態様にあたっては、順送電状態における伝達関数行列（Ｆ）は、逆送電状態の伝達関数行列（Ｇ）の逆行列（Ｆ＝Ｇ^1）にて示されるものであり、これら伝達関数行列（Ｇ、Ｆ）は可逆性を有する。従って、電圧調整装置が順送電状態の場合においても、逆送電状態の伝達関数行列（Ｇ）の逆行列となる伝達関数行列（Ｆ：順送電状態における伝達関数行列）を用いて、現時点におけるタップ位置の導出精度を向上させることができる。

【発明の効果】

【0022】

タップ位置を効率的に導出する電圧調整装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】実施形態１（Δ－Ｙ－Δ結線）に係る電圧調整装置の構成例を示すブロック図である。

【図2】タップ位置とオンにする切換スイッチ等との関係を定義するタップ位置テーブルの説明図である。

【図3】線間電圧それぞれの大きさ（辺ベクトル）を三角形で示した説明図である。

【図4】三角形の２つの合成ベクトル計算に用いる位相角に関する説明図である。

【図5】制御部の処理手順（逆送電状態）を示すフローチャートである。

【図6】制御部の処理手順（順送電状態）を示すフローチャートである。

【図7】実施形態２（Ｖ－Ｖ－Δ結線）に係る電圧調整装置の構成例を示すブロック図である。

【図8】タップ位置とオンにする切換スイッチ等との関係を定義するタップ位置テーブルの説明図である。

【図9】実施形態３（Ｖ－Ｖ－Ｙ結線）に係る電圧調整装置の構成例を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

（実施形態１）
以下、実施の形態について、図面に基づいて説明する。図１は、実施形態１（Δ－Ｙ－Δ結線）に係る電圧調整装置１００の構成例を示すブロック図である。図中１ｕ，１ｖ，１ｗは、電源（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）から負荷（ｕ相，ｖ相，ｗ相）へ、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の交流電圧を紙面の右向きに配電（順送電状態）、又は左向きに配電（逆送電状態）する配電線である。電圧調整装置１００は、配電線１ｕ，１ｖ，１ｗ夫々に二次巻線２１２，２２２，２３２が直列に接続される直列変圧器２と、配電線１ｕ，１ｖ，１ｗに一次巻線３１１，３２１，３３１がΔ結線される調整変圧器３と、調整変圧器３の二次巻線３１２，３２２，３３２及び直列変圧器２の一次巻線２１１，２２１，２３１の間に設けられたタップ切換器４とを備える。

【0025】

電圧調整装置１００は、順送電状態において、紙面左側の電源側から供給される３相交流の電圧を調整し、紙面右側の負荷側へ、配電線１ｕ，１ｖ，１ｗを介して３相交流を配電する。電圧調整装置１００は、逆送電状態において、紙面右側の負荷側から供給される３相交流の電圧を調整し、紙面左側の電源側へ、配電線１ｕ，１ｖ，１ｗを介して３相交流を配電する。

【0026】

電圧調整装置１００は、また、Δ－Ｙ結線された三相の計測用変圧器５を介して配電線１ｕ，１ｖ，１ｗの電圧を検出する電圧検出部６２と、該電圧検出部６２が検出した電圧を表示して使用者の操作を受け付けるための操作表示部６３と、該操作表示部６３によって受け付けた操作に基づいて、後述する切換スイッチＳ１，Ｓ２，・・Ｓ６，ＳＳ及び電磁接触器ＭＣに、駆動部６４を介して駆動信号を与える制御部６１とを備える。切換スイッチＳ１，Ｓ２，・・Ｓ６は、何れも極性切換スイッチとして機能する。

【0027】

電圧検出部６２は、配電線１ｕ，１ｖ，１ｗの線間電圧を検出するものであるが、Δ－Ｙ結線以外の結線方式で結線された計測用変圧器を介して相電圧を検出してもよい。また、計測用変圧器５に代えて、調整変圧器３の一次巻線３１１，３２１，３３１夫々に対応する三次巻線を設けておき、この三次巻線を介して電圧検出部６２が配電線１ｕ，１ｖ，１ｗの電圧を検出してもよいし、電圧調整装置１００とは別に配電線１ｕ，１ｖ，１ｗの電圧を検出してもよい。

【0028】

三相の計測用変圧器５及び電圧検出部６２は、負荷側の配電線１ｕ，１ｖ，１ｗ、及び電源側のの配電線１ｕ，１ｖ，１ｗの双方に設けられているものであってもよい。電源側の配電線１ｕ，１ｖ，１ｗに設けられた計測用変圧器５及び電圧検出部６２は、電圧調整装置１００よりも電源側におけるＵ相とＶ相との線間電圧（ＵＶ）、Ｖ相とＷ相との線間電圧（ＶＷ）、Ｗ相とＵ相との線間電圧（ＷＵ）の電圧値（１次側電圧値）それぞれを取得し、制御部６１に出力する。負荷側の配電線１ｕ，１ｖ，１ｗに設けられた計測用変圧器５及び電圧検出部６２は、電圧調整装置１００よりも負荷側におけるｕ相とｖ相との線間電圧（ｕｖ）、ｖ相とｗ相との線間電圧（ｖｗ）、ｗ相とｕ相との線間電圧（ｗｕ）の電圧値（２次側電圧値）それぞれを取得し、制御部６１に出力する。

【0029】

制御部６１は、例えばマイコン等により構成され、不図示のＣＰＵ（Central Processing Unit ）及び、ＲＯＭ又はＲＡＭ等の記憶部を有する。ＲＯＭ等の記憶部に予め記憶された制御プログラムに従って、電圧の調整を制御する。一時的に発生した情報はＲＡＭに記憶されるものであってもよい。記憶部は、後述するタップ位置テーブルが記憶されているものであってもよい。制御部６１は、経過時間を計測するためのタイマカウンタを有する。

【0030】

直列変圧器２は、二次巻線２１２，２２２，２３２夫々に一次巻線２１１，２２１，２３１が対応している。一次巻線２１１，２２１，２３１はΔ結線されている。二次巻線２１２，２２２，２３２夫々の上記負荷側の端子に対応する一次巻線２１１，２２１，２３１の端子をｕ１，ｖ１，ｗ１とする。また、二次巻線２１２，２２２，２３２夫々の上記電源側の端子に対応する一次巻線２１１，２２１，２３１の端子をｕ２，ｖ２，ｗ２とする。

【0031】

調整変圧器３は、一次巻線３１１が配電線１ｕ，１ｖ間に、一次巻線３２１が配電線１ｖ，１ｗ間に、一次巻線３３１が配電線１ｗ，１ｕ間に夫々接続されている。即ち、一次巻線３１１，３２１，３３１が配電線１ｕ，１ｖ，１ｗに対してΔ結線されている。一次巻線３１１，３２１，３３１夫々には二次巻線３１２，３２２，３３２が対応している。

【0032】

二次巻線３１２，３２２，３３２の夫々は、一端及び他端から引き出されたタップｔａ及びｔｃと，タップｔａ及びｔｃの間から引き出された中間のタップｔｂとを有する。二次巻線３１２，３２２，３３２夫々が有するタップｔａ～ｔｃの何れか１つが、タップ切換器４を介して直列変圧器２の一次側の端子ｕ１，ｖ１，ｗ１と、端子ｖ２，ｗ２，ｕ２とに接続される。

【0033】

タップ切換器４は、調整変圧器３の二次巻線３１２，３２２，３３２夫々が有するタップｔａ，ｔｂ，ｔｃを切り換えるための６つの切換スイッチＳ１，Ｓ２，・・Ｓ６を三相分、有する。すなわち、調整変圧器３は、ｕ相のスイッチＳ１，Ｓ２，・・Ｓ６、ｖ相のスイッチＳ１，Ｓ２，・・Ｓ６、及びｗ相のスイッチＳ１，Ｓ２，・・Ｓ６を備える。二次巻線３１２，３２２，３３２夫々のタップｔａは、保護用のヒューズＦを介して切換スイッチＳ１，Ｓ４の一端に接続されている。二次巻線３１２，３２２，３３２夫々のタップｔｂは、保護用のヒューズＦを介して切換スイッチＳ２，Ｓ５の一端に接続されている。二次巻線３１２，３２２，３３２夫々のタップｔｃは、切換スイッチＳ３，Ｓ６の一端に接続されている。切換スイッチＳ１，Ｓ２，Ｓ３は他端同士が接続されている。切換スイッチＳ４，Ｓ５，Ｓ６は他端同士が接続されている。

【0034】

二次巻線３１２のタップｔａ，ｔｂ，ｔｃ夫々が一端に接続される切換スイッチＳ１，Ｓ２，Ｓ３の他端同士は、直列変圧器２の一次側の端子ｕ１及びｖ２に接続されている。二次巻線３１２のタップｔａ，ｔｂ，ｔｃ夫々が一端に接続される切換スイッチＳ４，Ｓ５，Ｓ６の他端同士は、中性点Ｎに接続されている。二次巻線３２２のタップｔａ，ｔｂ，ｔｃ夫々が一端に接続される切換スイッチＳ１，Ｓ２，Ｓ３の他端同士は、直列変圧器２の一次側の端子ｖ１及びｗ２に接続されている。二次巻線３２２のタップｔａ，ｔｂ，ｔｃ夫々が一端に接続される切換スイッチＳ４，Ｓ５，Ｓ６の他端同士は、中性点Ｎに接続されている。二次巻線３３２のタップｔａ，ｔｂ，ｔｃ夫々が一端に接続される切換スイッチＳ１，Ｓ２，Ｓ３の他端同士は、直列変圧器２の一次側の端子ｗ１及びｕ２に接続されている。二次巻線３３２のタップｔａ，ｔｂ，ｔｃ夫々が一端に接続される切換スイッチＳ４，Ｓ５，Ｓ６の他端同士は、中性点Ｎに接続されている。

【0035】

切換スイッチＳ１，Ｓ２，Ｓ３の他端同士と、切換スイッチＳ４，Ｓ５，Ｓ６の他端同士との間には、限流抵抗器Ｒ及び切換スイッチＳＳの直列回路と、電磁接触器ＭＣとが並列に接続されている。切換スイッチＳＳは、切換スイッチＳ１，Ｓ２，・・Ｓ６によってタップｔａ，ｔｂ，ｔｃを切り換える過程で、限流抵抗器Ｒを介してタップ間を矯絡させておくために、タップ間への限流抵抗器Ｒの接続及び切り離しを行うためのものである。電磁接触器ＭＣは、切換スイッチＳ１，Ｓ２，・・Ｓ６及びＳＳによってタップｔａ，ｔｂ，ｔｃを切り換える運用が停止されている間に、直列変圧器２の一次側の端子ｕ１，ｖ１間、端子ｖ１，ｗ１間及び端子ｗ１，ｕ１間を矯絡して、開放状態にしないようにするためのものである。

【0036】

タップｔｂに対するタップｔａの電圧は、例えばタップｔｃに対するタップｔｂの電圧の２倍となるようにしてあるが、これに限定されるものではない。このように構成された調整変圧器３のタップｔａ，ｔｂ，ｔｃを選択することにより、タップｔｃに対するタップｔｂの電圧に対して２倍（タップｔbに対するタップｔａ）、３倍（タップｔｃに対するタップｔａ）、－１倍（タップｔｂに対するタップｔｃ）、－２倍（タップｔａに対するタップｔｂ）及び－３倍（タップｔａに対するタップｔｃ）の電圧を取り出すことができる。即ち、調整変圧器３から取り出される相対的な調整電圧を１、－１、２、－２、３及び－３から選択することができる。

【0037】

本実施形態では、例として図１に黒で塗りつぶした切換スイッチＳ２，Ｓ６のみをオンにしてタップｔｂ，ｔｃを選択することにより、二次巻線３１２，３２２，３３２夫々から取り出される調整電圧の比を１：１：１とする。以下では、二次巻線３１２のタップｔｂ，ｔｃ夫々に対応する端子をＵ１，Ｕ２とし、二次巻線３２２のタップｔｂ，ｔｃ夫々に対応する端子をＶ１，Ｖ２とし、二次巻線３３２のタップｔｂ，ｔｃ夫々に対応する端子をＷ１，Ｗ２とする。ここでの例によれば、端子Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２が中性点Ｎに接続され、端子Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１から調整電圧が取り出されるが、例えば調整電圧の比を－１：－１：－１とする場合は、端子Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１が中性点Ｎに接続され、端子Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２から調整電圧が取り出される。本実施形態にて用いられる電圧調整装置１００は、例えば、特開２０１９－８０４３０号公報、又はタップ数が７個以上（例えば１３個等）となるような特開２０２１－８２６６７号公報、特開２０２１－１９７８９１号公報に記載されている電圧調整装置１００の各装置等と同様の構成、作用及び機能を発揮するものであってもよい。

【0038】

図２は、タップ位置とオンにする切換スイッチ等との関係を定義するタップ位置テーブルの説明図である。当該タップ位置テーブルを用いて、オンにする切換スイッチの組み合わせについて説明する。なお、タップ位置テーブルと電圧調整装置１００の構成例を示すブロック図との対比において、切換スイッチＳ１を３（Ｔｈ３）、切換スイッチＳ２を２（Ｔｈ２）、切換スイッチＳ３を１（Ｔｈ１）、切換スイッチＳ４をＣ（ＴｈＣ）、切換スイッチＳ５をＢ（ＴｈＢ）、切換スイッチＳ６をＡ（ＴｈＡ）と記す。

【0039】

各相（ｕ相，ｖ相，ｗ相）それぞれにおいて、切換スイッチの組み合わせは７通りあり、これらの組み合わせをタップ１からタップ７までのタップ位置で表す。タップ切換によって、接続される２つのタップに係るタップ間の巻数は、タップ位置に応じて決まる、換言すれば、タップ位置に応じて、調整変圧器３の二次巻線３１２，３２２，３３２と、一次巻線３１１，３２１，３３１との巻数比が決まる。

【0040】

タップ位置がタップ４の場合、負荷時タップ切換器が出力する電圧が０となる素通しとなるタップ位置（素通しタップ）となる。タップ位置がタップ１から３の場合と、タップ５から７の場合とでは、出力される電圧の位相が反転する。なお、タップ１から７までのタップ位置は一例であり、タップ位置はタップ１から１３まで等、７つ以上であってもよい。

【0041】

例えば、タップ位置をタップ１にした場合、切換スイッチＳ３（Ｔｈ１）及び切換スイッチＳ４（ＴｈＣ）がオンする。この場合、素通しタップを０とした際の偏差は、（－Ｎｔ１－Ｎｔ２）／Ｎｐ１となる。Ｎｐ１は、調整変圧器３の一次巻線の巻数を示す。Ｎｔ１は、調整変圧器３の二次巻線におけるタップｔａとタップｔｂとの間における巻数である。Ｎｔ２は、調整変圧器３の二次巻線におけるタップｔｂとタップｔｃとの間における巻数である。

【0042】

タップ位置をタップ２にした場合、切換スイッチＳ２（Ｔｈ２）及び切換スイッチＳ４（ＴｈＣ）がオンする。この場合、素通しタップを０とした際の偏差は、（－Ｎｔ２）／Ｎｐ１となる。タップ位置をタップ３にした場合、切換スイッチＳ３（Ｔｈ１）及び切換スイッチＳ５（ＴｈＢ）がオンする。この場合、素通しタップを０とした際の偏差は、（－Ｎｔ１）／Ｎｐ１となる。

【0043】

例えば、タップ位置をタップ４にした場合、切換スイッチＳ６（ＴｈＡ）及び切換スイッチＳ３（Ｔｈ１）がオンする。又は、切換スイッチＳ５（ＴｈＢ）及び切換スイッチＳ２（Ｔｈ２）がオンする。又は、切換スイッチＳ４（ＴｈＣ）及び切換スイッチＳ１（Ｔｈ３）がオンする。これらは、素通しタップとなり、当該素通しタップを０とした際の偏差は、０となる。

【0044】

例えば、タップ位置をタップ５にした場合、切換スイッチＳ６（ＴｈＡ）及び切換スイッチＳ２（Ｔｈ２）がオンする。この場合、素通しタップを０とした際の偏差は、（Ｎｔ１）／Ｎｐ１となる。タップ位置をタップ６にした場合、切換スイッチＳ５（ＴｈＢ）及び切換スイッチＳ１（Ｔｈ３）がオンする。この場合、素通しタップを０とした際の偏差は、（Ｎｔ２）／Ｎｐ１となる。タップ位置をタップ７にした場合、切換スイッチＳ６（ＴｈＡ）及び切換スイッチＳ１（Ｔｈ３）がオンする。この場合、素通しタップを０とした際の偏差は、（Ｎｔ１＋Ｎｔ２）／Ｎｐ１となる。

【0045】

タップ位置テーブルは、マイコン等にて構成される制御部６１の記憶部（ＲＯＭ）に予め記憶されている。すなわち、記憶部には、タップの切り替えにより定まるタップ位置と、当該タップ位置における調整変圧器３の巻数比に関する値（巻数比を用いた偏差）とが関連付けられ、タップ位置テーブル（テーブル形式）として記憶されている。タップ位置を上げ下げする毎にタップ位置テーブルを参照して、オンにすべき切換スイッチを示す情報と巻数比とを読み出すことにより、タップ切換の処理が容易に行える。

【0046】

タップ位置テーブルは、管理項目（フィールド）として、例えば、各相（ｕ相，ｖ相，ｗ相）それぞれにおけるタップ位置（ｎ：ｎｕ、ｎｖ、ｎｗ）を示す項目、選択する交流スイッチ素子（切換スイッチ）を示す項目、及び素通しタップを０とした際の偏差（Ｎｔ（ｎｕ）、Ｎｔ（ｎｖ）、Ｎｔ（ｎｗ））を示す項目を含む。タップ位置のフィールドには、切換スイッチの状態に応じたタップ位置の番号が格納される。本実施形態においては、タップ位置は、１から７までの値をとり、タップ位置の個数（タップ数）は７つ（７タップ）となる。

【0047】

切換スイッチのフィールドには、選択する交流スイッチ素子（切換スイッチ）の組み合わせが格納される。すなわち、対応するタップ位置において、オンとなる切換スイッチの番号が格納される。

【0048】

素通しタップを０とした際の偏差のフィールドには、対応するタップ位置における調整変圧器３の一次巻線３１１，３２１，３３１と、二次巻線３１２，３２２，３３２の巻数比とを用いた偏差が、格納される。当該偏差は、素通しタップを０とした際の偏差を意味し、調整変圧器３の各相におけるＯＬＴＣ電圧（Ｏｕ、Ｏｖ、Ｏｗ）の線間電圧を、負荷側の線間電圧で除算した値に相当する。すなわち、u相の偏差（Ｎｔ（ｎｕ））は、対応するＯＬＴＣ電圧の線間電圧（ＯｕＯｖ）の絶対値を、負荷側の線間電圧（ｕｖ）絶対値にて除算した値（Ｎｔ（ｎｕ）＝｜ＯｕＯｖ｜／｜ｕｖ｜）に相当する。ｖ相の偏差（Ｎｔ（ｎｖ））は、対応するＯＬＴＣ電圧の線間電圧（ＯｖＯｗ）の絶対値を、負荷側の線間電圧（ｖｗ）絶対値にて除算した値（Ｎｔ（ｎｖ）＝｜ＯｖＯｗ｜／｜ｖｗ｜）に相当する。u相の偏差（Ｎｔ（ｎｗ））は、対応するＯＬＴＣ電圧の線間電圧（ＯｗＯｕ）の絶対値を、負荷側の線間電圧（ｗｕ）絶対値にて除算した値（Ｎｔ（ｎｗ）＝｜ＯｗＯｕ｜／｜ｗｕ｜）に相当する。

【0049】

電圧調整装置１００が逆送電状態である場合における制御モデル（逆送電状態の制御モデル）に関し、説明する。当該制御モデルにて定義又は用いられる各種定数、行列式及び算式等は、電圧調整装置１００の型式又は製品仕様に基づき決定され、制御部６１を構成するマイコンに含まれるＲＯＭ等の記憶部に記憶されている。制御部６１は、記憶部を参照することにより、各種定数、行列式及び算式等を取得（読み出し）し、電源側及び負荷側の電圧検出部６２から取得した１次側電圧値と２次側電圧値に基づき、各相におけるタップ位置それぞれを導出する。

【0050】

１次側電圧、すなわち電源側におけるＵ相とＶ相との線間電圧（ＵＶ）、Ｖ相とＷ相との線間電圧（ＶＷ）、Ｗ相とＵ相との線間電圧（ＷＵ）の電圧値それぞれを、三角形（△ＵＶＷ）の一辺の大きさとすることにより、当該１次側電圧は、△ＵＶＷによって構成されるベクトルとして定義される。更に、２次側電圧、すなわち負荷側におけるｕ相とｖ相との線間電圧（ｕｖ）、ｖ相とｗ相との線間電圧（ｖｗ）、ｗ相とｕ相との線間電圧（ｗｕ）の電圧値それぞれを、三角形（△ｕｖｗ）の一辺の大きさとすることにより、当該２次側電圧は、△ｕｖｗによって構成されるベクトルとして定義される。

【0051】

制御部６１は、電源側の配電線１ｕ，１ｖ，１ｗに設けられた計測用変圧器５及び電圧検出部６２より、これら電源側における線間電圧（ＵＶ、ＶＷ、ＷＵ）それぞれを取得することができる。更に制御部６１は、負荷側の配電線１ｕ，１ｖ，１ｗに設けられた計測用変圧器５及び電圧検出部６２に設けられた計測用変圧器５及び電圧検出部６２より、これら負荷側における線間電圧（ｕｖ、ｖｗ、ｗｕ）それぞれを取得することができる。制御部６１は、これら取得した電源側における線間電圧（ＵＶ、ＶＷ、ＷＵ）と、負荷側における線間電圧（ｕｖ、ｖｗ、ｗｕ）とに基づき、三相それぞれにおける各線間電圧の検出電圧比率（｜ｕｖ／ＵＶ｜、｜ｖｗ／ＶＷ｜、｜ｗｕ／ＷＵ｜）を算出することができる。

【0052】

制御部６１は、これら取得した電源側の線間電圧（ＵＶ、ＶＷ、ＷＵ）を用いて、１次側電圧を三角形△ＵＶＷによって構成されるベクトルとして定義する。制御部６１は、１次側電圧を三角形△ＵＶＷを定義することにより、当該△ＵＶＷの辺の長さを示す電源側の線間電圧（ＵＶ、ＶＷ、ＷＵ）に基づき、例えば余弦定理を用いることにより、△ＵＶＷの内角（ΦＵ、ΦＶ、ΦＷ）それぞれを算出することができる。制御部６１は、これら取得した負荷側の線間電圧（ｕｖ、ｖｗ、ｗｕ）を用いて、２次側電圧を三角形△ｕｖｗによって構成されるベクトルとして定義する。制御部６１は、２次側電圧を三角形△ｕｖｗを定義することにより、当該△ｕｖｗの辺の長さを示す負荷側の線間電圧（ｕｖ、ｖｗ、ｗｕ）に基づき、例えば余弦定理を用いることにより、△ｕｖｗの内角（Φｕ、Φｖ、Φｗ）それぞれを算出することができる。制御部６１は、電源側における線間電圧（ＵＶ、ＶＷ、ＷＵ）、負荷側における線間電圧（ｕｖ、ｖｗ、ｗｕ）、及び算出した各内角（ΦＵ、ΦＶ、ΦＷ、Φｕ、Φｖ、Φｗ）を用いて、後述する各算式における演算を行う。

【0053】

これら１次側電圧のベクトルを示す三角形△ＵＶＷと、２次側電圧のベクトルを示す△ｕｖｗとの対応する頂点（同相の頂点同士）それぞれを結ぶ重畳電圧ベクトル（Ｕｕ、Ｖｖ、Ｗｗ）は、調整変圧器３、直列変圧器２の結線と選択タップによって決定されるタップ行列（Ｎｔ3x3）と直列変圧器２の変圧比（Ｎｓ：スカラー）により、下記（１）式にて示される。

【数4】

【0054】

タップ行列（Ｎｔ3x3）は、下記（２）式にて示される。

【数5】

【0055】

１次側電圧のベクトルを示す三角形△ＵＶＷと、２次側電圧のベクトルを示す△ｕｖｗとは、直列変圧器２の結線行列（Ｗｓ3x3）と、重畳電圧ベクトル（Ｕｕ、Ｖｖ、Ｗｗ）によって、下記（３）式にて示される。

【数6】

但し、Ｅ3x3は、３行３列の単位行列を示す。

【0056】

これにより、１次側電圧のベクトルを示す三角形△ＵＶＷは、逆送電の伝達関数行列（Ｇ3x3）に２次側電圧のベクトルを示す△ｕｖｗを乗算（△ＵＶＷ＝Ｇ3x3・△ｕｖｗ）することにより示される。逆送電の伝達関数行列（Ｇ3x3）は、下記（４）式にて示される。

【数7】

【0057】

上述した逆送電の伝達関数行列（Ｇ3x3）の各成分（行列要素）を用いることにより、三角形△ＵＶＷにおける各辺の長さ（各線間電圧の大きさ）は、下記の（５）、（６）及び（７）式にて示される。

【0058】

Ｕ相とＶ相との線間電圧（ＵＶ）の電圧値の絶対値のべき乗（｜ＵＶ｜^2）は、（５）にて示される。

【数8】

【0059】

Ｖ相とＷ相との線間電圧（ＶＷ）の電圧値の絶対値のべき乗（｜ＶＷ｜^2）は、（６）にて示される。

【数9】

【0060】

Ｗ相とＵ相との線間電圧（ＷＵ）の電圧値の絶対値のべき乗（｜ＷＵ｜^2）は、（７）にて示される。

【数10】

【0061】

上述した（５）、（６）及び（７）式を展開し、１次側電圧と２次側電圧との電圧比の式に変形すると、下記の（８）、（９）及び（１０）式にて示される。ＵＶ（ｕｖ）相間の線間電圧の電圧値の絶対値の比率（｜ｕｖ｜／｜ＵＶ｜）は、（８）にて示される。

【数11】

【0062】

ＶＷ（ｖｗ）相間の線間電圧の電圧値の絶対値の比率（｜ｖｗ｜／｜ＶＷ｜）は、（９）にて示される。

【数12】

【0063】

ＷＵ（ｗｕ）相間の線間電圧の電圧値の絶対値の比率（｜ｗｕ｜／｜ＷＵ｜）は、（１０）にて示される。

【数13】

【0064】

上述した（８）、（９）及び（１０）式それぞれにおいて、２次側電圧、すなわち負荷側における各線間電圧（ｕｖ、ｖｗ、ｗｕ）同士の比率が含まれる。これら負荷側の各線間電圧（ｕｖ、ｖｗ、ｗｕ）の電圧値の大きさが同じ場合、２次側電圧のベクトルを示す△ｕｖｗの各辺は同じ長さとなり、当該△ｕｖｗは正三角形となり、内角（Φｕ、Φｖ、Φｗ）は全て６０°なる。

【0065】

この場合、各相間の線間電圧の電圧値の絶対値の比率（｜ｕｖ｜／｜ＵＶ｜、｜ｖｗ｜／｜ＶＷ｜、｜ｗｕ｜／｜ＷＵ｜）は、以下の（１１）、（１２）及び（１３）式にて示される。

【0066】

【数14】

【0067】

【数15】

【0068】

【数16】

【0069】

本実施形態のように電圧調整装置１００に含まれる調整変圧器３が、Δ－Ｙ－Δ結線により構成される場合、タップ行列（Ｎｔ3x3）は、（１４）にて示される。

【数17】

【0070】

直列変圧器２の結線行列（Ｗｓ3x3）は、（１５）にて示される。

【数18】

【0071】

逆送電の伝達関数行列（Ｇ3x3）は、（１６）にて示される。

【数19】

【0072】

逆送電の伝達関数行列（Ｇ3x3）において、上述した（１６）式と、（４）式とを組み合わせることにより、逆送電の伝達関数行列（Ｇ3x3）の各要素に含まれる９つの変数（Ｇ11からＧ33）は、（１７）にて示される。（１７）式において、Ｎｓは直列変圧器２の変圧比を示し、当該直列変圧器２の変圧比（Ｎｓ）は、これら９つの変数（Ｇ11からＧ33）の係数（スカラー）となる。

【数20】

【0073】

上述した（１７）式に含まれるＮｔ（ｎｕ）、Ｎｔ（ｎｖ）、Ｎｔ（ｎｗ）は、タップｔａ、ｔｂ、ｔｃの切り換えにて決定されるタップ位置に対し、素通しタップを０とした際の偏差を示す。当該偏差（Ｎｔ（ｎｕ）、Ｎｔ（ｎｖ）、Ｎｔ（ｎｗ））は、調整変圧器３の１タップ分の変圧比差（ｄｔ）、及び素通しタップからのタップ位置偏差（ｎｕ、ｎｖ、ｎｗ）を用いて、再定義することができる。この場合、Ｎｔ（ｎｕ）は、ｄｔ・ｎｕとして定義され、Ｎｔ（ｎｖ）は、ｄｔ・ｎｖとして定義され、Ｎｔ（ｎｗ）は、ｄｔ・ｎｗとして定義される。例えば、素通しタップのタップ位置が４と設定されており、タップｔａ、ｔｂ、ｔｃの切り換えにて決定されるタップ位置が５の場合、タップ位置偏差は、１（１＝５－４）となる。タップｔａ、ｔｂ、ｔｃの切り換えにて決定されるタップ位置が３の場合、タップ位置偏差は、－１（－１＝３－４）となる。調整変圧器３の１タップ分の変圧比差（ｄｔ）は、当該調整変圧器３の製品仕様として予め決定（定数として定義）されており、記憶部に記憶されている。

【0074】

各相間の線間電圧の電圧値の絶対値の比率（｜ｕｖ｜／｜ＵＶ｜、｜ｖｗ｜／｜ＶＷ｜、｜ｗｕ｜／｜ＷＵ｜）を示す（８）、（９）及び（１０）式に含まれる、逆送電の伝達関数行列（Ｇ3x3）の各要素に含まれる９つの変数（Ｇ11からＧ33）それぞれに対し、（１７）式にて示されるタップ位置偏差（ｎｕ、ｎｖ、ｎｗ）を代入することにより、（８）、（９）及び（１０）式は、３つの変数（ｎｕ、ｎｖ、ｎｗ）を含む３元連立方程式として定義される。制御部６１は、各線間電圧の検出電圧比率（｜ｕｖ／ＵＶ｜、｜ｖｗ／ＶＷ｜、｜ｗｕ／ＷＵ｜）に対し、当該検出電圧比率に対応する算式である（８）、（９）及び（１０）から成る３元連立方程式を用いて、各相におけるタップ位置偏差（ｎｕ、ｎｖ、ｎｗ）を算出する。素通しタップのタップ番号を基準とし、算出した各相におけるタップ位置偏差（ｎｕ、ｎｖ、ｎｗ）に基づき、調整変圧器３における各相のタップ位置と導出することができる。

【0075】

又は、制御部６１は、上述したタップ位置テーブルと（１７）式とを組み合わせ、検出電圧比率に対応する算式である（８）、（９）及び（１０）を用いて、各相のタップ位置を導出するものであってもよい。（１７）式にて示される偏差（Ｎｔ（ｎｕ）、Ｎｔ（ｎｖ）、Ｎｔ（ｎｗ））は、タップ位置テーブルにおいて、各タップ位置それぞれに応じた値として、当該タップ位置における調整変圧器３の巻数比に関する値（巻数比を用いた偏差）にて定義されている。制御部６１は、（８）、（９）及び（１０）から成る３元連立方程式を用いて算出した偏差（Ｎｔ（ｎｕ）、Ｎｔ（ｎｖ）、Ｎｔ（ｎｗ））それぞれと、タップ位置テーブルに定義される偏差（巻数比を用いた偏差）とを対比し、値が最も近接する偏差に対応するタップ位置を、現時点（線間電圧の検出時点）におけるタップ位置として導出するものであってもよい。

【0076】

電圧調整装置１００が順送電状態である場合における制御モデル（順送電状態の制御モデル）に関し、説明する。順送電状態の制御モデルは、逆送電状態の制御モデルにおける伝達関数行列（Ｇ3x3）の逆行列により示される。逆送電状態の制御モデルにおける伝達関数行列（Ｇ3x3）の逆行列は、下記（１８）式にて示される。

【数21】

【0077】

順送電状態の制御モデル（Ｆ3x3）は、下記（１９）式にて示される。

【数22】

このように、順送電状態における伝達関数行列（Ｆ3x3）は、逆送電状態の伝達関数行列（Ｇ3x3）の逆行列（Ｆ3x3＝[Ｇ3x3]^1）にて示されるものであり、これら伝達関数行列（Ｇ3x3、Ｆ3x3）は可逆性を有する。

【0078】

順送電状態において、１次側電圧と２次側電圧との電圧比の式は、下記の（２０）、（２２）及び（２２）式にて示される。ＵＶ（ｕｖ）相間の線間電圧の電圧値の絶対値の比率（｜ｕｖ｜／｜ＵＶ｜）は、（２０）にて示される。

【数23】

【0079】

ＶＷ（ｖｗ）相間の線間電圧の電圧値の絶対値の比率（｜ｖｗ｜／｜ＶＷ｜）は、（２１）にて示される。

【数24】

【0080】

ＷＵ（ｗｕ）相間の線間電圧の電圧値の絶対値の比率（｜ｗｕ｜／｜ＷＵ｜）は、（２２）にて示される。

【数25】

【0081】

上述した（２０）、（２１）及び（２２）式それぞれにおいて、１次側電圧、すなわち電源側における各線間電圧（ＵＶ、ＶＷ、ＷＵ）同士の比率が含まれる。これら負荷側の各線間電圧（ＵＶ、ＶＷ、ＷＵ）の電圧値の大きさが同じ場合、１次側電圧のベクトルを示す△ＵＶＷの各辺は同じ長さとなり、当該△ＵＶＷは正三角形となり、内角（ΦＵ、ΦＶ、ΦＷ）は全て６０°なる。

【0082】

この場合、各相間の線間電圧の電圧値の絶対値の比率（｜ｕｖ｜／｜ＵＶ｜、｜ｖｗ｜／｜ＶＷ｜、｜ｗｕ｜／｜ＷＵ｜）は、以下の（２３）、（２４）及び（２５）式にて示される。

【0083】

【数26】

【0084】

【数27】

【0085】

【数28】

【0086】

順送電の伝達関数行列（Ｆ3x3）は、（２６）にて示される。

【数29】

なお、タップ行列（Ｎｔ3x3）及び直列変圧器２の結線行列（Ｗｓ3x3）については、順送電及び逆送電において、同様である。

【0087】

順送電の伝達関数行列（Ｆ3x3）において、上述した（２６）式と、（１９）式とを組み合わせることにより、順送電の伝達関数行列（Ｆ3x3）の各要素に含まれる９つの変数（Ｆ11からＦ33）は、（２７）にて示される。（２７）式において、Ｎｓは直列変圧器２の変圧比を示し、当該直列変圧器２の変圧比（Ｎｓ）は、これら９つの変数（Ｆ11からＦ33）の係数（スカラー）となる。

【数30】

【0088】

上述した（２７）式に含まれるＮｔ（ｎｕ）、Ｎｔ（ｎｖ）、Ｎｔ（ｎｗ）は、逆送電と同様に、タップｔａ、ｔｂ、ｔｃの切り換えにて決定されるタップ位置に対し、素通しタップを０とした際の偏差を示し、調整変圧器３の１タップ分の変圧比差（ｄｔ）、及び素通しタップからのタップ位置偏差（ｎｕ、ｎｖ、ｎｗ）を用いて、再定義することができる。

【0089】

制御部６１は、逆送電における場合と同様に、順送電においても各線間電圧の検出電圧比率（｜ｕｖ／ＵＶ｜、｜ｖｗ／ＶＷ｜、｜ｗｕ／ＷＵ｜）に対し、当該検出電圧比率に対応する算式である（２０）、（２１）及び（２２）から成る３元連立方程式を用いて、各相におけるタップ位置偏差（ｎｕ、ｎｖ、ｎｗ）を算出する。素通しタップのタップ番号を基準とし、算出した各相におけるタップ位置偏差（ｎｕ、ｎｖ、ｎｗ）に基づき、調整変圧器３における各相のタップ位置と導出することができる。

【0090】

図３は、線間電圧それぞれの大きさ（辺ベクトル）を三角形で示した説明図である。図４は、三角形の２つの合成ベクトル計算に用いる位相角に関する説明図である。本実施形態において演算処理に利用した三角形等の幾何学的な事項（定理等）について、図示に基づき説明する。上述のとおり、１次側電圧のベクトルを示す三角形△ＵＶＷ、又は２次側電圧のベクトルを示す三角形△ｕｖｗにおける各辺の長さは、１次側電圧（電源側）又は２次側電圧（負荷側）における各線間電圧の電圧値の大きさ（絶対値）を示す。１次側電圧のベクトルを示す三角形△ＵＶＷ、又は２次側電圧のベクトルを示す三角形△ｕｖｗにおいて、三角形△を一周する３つの辺ベクトルの内の１つのベクトルは、他の２つの辺の逆方向の合成ベクトル（ＷＵ＝（－ＵＶ）－ＶＷ）にて表現（定義）することができる。

【0091】

三角形△ＵＶＷを一周する３つの辺ベクトルのうち、２つの辺ベクトルの差による合成ベクトルは、残り（他）の１片を軸に反転複写することにより形成される合同三角形（図３では△ＵＶＷに対する△ＵＶＷ’）によって示される平行四辺形の対角線となる。平行四辺形の２つの対角線は、互いの中点で交差するため、当該対角線（例えば対角線ＷＷ’）は△ＵＶＷの頂点（例えばＷ）から重心（Ｏ）に向かう線（線ＷＯ）の３倍の長さを持つ同相ベクトルとなる。これを利用することにより、相電圧と線間電圧との双方向での変換を表現（ＷＷ’＝ＶＷ－ＷＵ＝－３ＷＯ）し、定義することができる。三角形△ＵＶＷを一周する３つの辺ベクトルのうち、２つの辺ベクトルの合成ベクトルの大きさは、基本ベクトル（図３では、－ＵＶ）に対する相手側ベクトル（図３では、－ＶＷ）と成す角によって、相手側ベクトル（－ＶＷ）を、基本ベクトル（－ＵＶ）の縦横成分に変換し、自乗平方根によって算出することができる。

【0092】

三相交流の位相回転を考慮すると、図３で使用する位相角は、図４のように示される。すなわち、基準ベクトル（基本ベクトル）よりも進んでいるベクトルに使用する位相角は、πから三角形の内角（∠Ｖ、ΦＶ）を減算した値（例えば、π－∠Ｖ、π－ΦＶ）となる。基準ベクトル（基本ベクトル）よりも遅れているベクトルに使用する位相角は、πから三角形の内角（∠Ｗ、ΦＷ）を加算した値（例えば、π＋∠Ｗ、π＋ΦＷ）となる。このような定義となるのは、（８）、（９）、（１０）、（２０）、（２１）、（２２）、式において、三角関数の符号が項毎に異なる要因によるものである。

【0093】

図５は、制御部６１の処理手順（逆送電状態）を示すフローチャートである。制御部６１は、ＲＯＭ等の記憶部に予め格納されている制御プログラム（プログラム製品）に従って、タップ切換器４の運用中に、例えば６０Ｈｚの１周期より短い周期で本処理を実行する。又は、制御部６１は、検出した電圧が不感帯を逸脱した場合に本処理を実行するものであってもよい。

【0094】

制御部６１は、電源側における三相の線間電圧それぞれを示す１次側電圧値を取得する（Ｓ１０１）。制御部６１は、例えば、電源側の電圧検出部６２から、電源側における線間電圧（ＵＶ、ＶＷ、ＷＵ）それぞれを、１次側電圧値として取得する。当該１次側電圧値は、例えば、直近１サイクルの実行値、一定時間の実行値平均、フィルタ計算した値等、１次側電圧データに基づくものであればよい。

【0095】

制御部６１は、負荷側における三相の線間電圧それぞれを示す２次側電圧値を取得する（Ｓ１０２）。制御部６１は、例えば、負荷側の電圧検出部６２から、負荷側における線間電圧（ｕｖ、ｖｗ、ｗｕ）それぞれを、２次側電圧値として取得する。当該２次側電圧値は、例えば、直近１サイクルの実行値、一定時間の実行値平均、フィルタ計算した値等、２次側電圧データに基づくものであればよい。

【0096】

制御部６１は、１次側電圧値と２次側電圧値に基づき、三相それぞれにおける検出電圧比率を算出する（Ｓ１０３）。制御部６１は、例えば、２次側電圧値を、１次側電圧値にて除算（２次側電圧値／１次側電圧値）することにより、２次側電圧値と１次側電圧値との検出電圧比率を算出する。すなわち、制御部６１は、電源側（１次側）における線間電圧（ＵＶ、ＶＷ、ＷＵ）と、負荷側（２次側）における線間電圧（ｕｖ、ｖｗ、ｗｕ）とに基づき、三相それぞれにおける各線間電圧の検出電圧比率（｜ｕｖ／ＵＶ｜、｜ｖｗ／ＶＷ｜、｜ｗｕ／ＷＵ｜）を算出する。

【0097】

制御部６１は、逆送電状態における伝達関数行列を用いて、三相それぞれにおける検出電圧比率に対応するタップ位置それぞれを導出する（Ｓ１０４）。制御部６１は、算出した三相それぞれにおける各線間電圧の検出電圧比率（｜ｕｖ／ＵＶ｜、｜ｖｗ／ＶＷ｜、｜ｗｕ／ＷＵ｜）に対し、逆送電状態における伝達関数行列の各成分が含まれる算式（検出電圧比率に対応する算式）を用いて、三相それぞれにおける検出電圧比率に対応するタップ位置それぞれを導出する。本実施形態においては、当該算式は、（８）、（９）、（１０）の３元連立方程式にて示される。制御部６１は、これら算式に含まれる伝達関数行列の各成分に含まれる９つの変数（Ｇ11からＧ33）を（１７）式に基づき代入することにより、各相におけるタップ位置偏差（ｎｕ、ｎｖ、ｎｗ）を導出する。制御部６１は、タップ位置偏差（ｎｕ、ｎｖ、ｎｗ）に対し、素通しタップのタップ番号を基準とし、各相におけるタップ位置を検出（導出）する。制御部６１は、検出（導出）したタップ位置（ｎ）を、１次側電圧値及び２次側電圧値を検出又は取得した時点（検出時点、取得時点）と関連付けて、例えば記憶部に記憶する。

【0098】

図６は、制御部６１の処理手順（順送電状態）を示すフローチャートである。制御部６１は、ＲＯＭ等の記憶部に予め格納されている制御プログラム（プログラム製品）に従って、タップ切換器４の運用中に、例えば６０Ｈｚの１周期より短い周期で本処理を実行する。又は、制御部６１は、検出した電圧が不感帯を逸脱した場合に本処理を実行するものであってもよい。

【0099】

制御部６１は、電源側における三相の線間電圧それぞれを示す１次側電圧値を取得する（Ｓ１１１）。制御部６１は、負荷側における三相の線間電圧それぞれを示す２次側電圧値を取得する（Ｓ１１２）。制御部６１は、１次側電圧値と２次側電圧値に基づき、三相それぞれにおける検出電圧比率を算出する（Ｓ１１３）。制御部６１は、処理Ｓ１０１からＳ１０３と同様に、Ｓ１１１からＳ１１３の処理を行う。

【0100】

制御部６１は、順送電状態における伝達関数行列を用いて、三相それぞれにおける検出電圧比率に対応するタップ位置それぞれを導出する（Ｓ１１４）。制御部６１は、算出した三相それぞれにおける各線間電圧の検出電圧比率（｜ｕｖ／ＵＶ｜、｜ｖｗ／ＶＷ｜、｜ｗｕ／ＷＵ｜）に対し、順送電状態における伝達関数行列の各成分が含まれる算式（検出電圧比率に対応する算式）を用いて、三相それぞれにおける検出電圧比率に対応するタップ位置それぞれを導出する。本実施形態においては、当該算式は、（２０）、（２１）、（２２）の３元連立方程式にて示される。制御部６１は、これら算式に含まれる伝達関数行列の各成分に含まれる９つの変数（Ｆ11からＦ33）を（２７）式に基づき代入することにより、各相におけるタップ位置偏差（ｎｕ、ｎｖ、ｎｗ）を導出する。制御部６１は、タップ位置偏差（ｎｕ、ｎｖ、ｎｗ）に対し、素通しタップのタップ番号を基準とし、各相におけるタップ位置を検出（導出）する。制御部６１は、例えば、１次側、２次側の電圧、電流変化量に基づき、順送電状態であるか、又は逆送電状態であるかを判定し、判定結果に応じて、逆送電状態のタップ制御、又は順送電状態のタップ制御を行うものであってもよい。

【0101】

本実施形態において、制御部６１は、取得した１次側電圧値及び２次側電圧値に基づき、各相におけるタップ位置を導出したが、これに限定されない。制御部６１は、１次側電圧値又は２次側電圧値のいずれか一方のみを取得する共に、スイッチを構成するサイリスタ等への指令出力状態を用いてタップの現時点における位置（タップ位置）を取得する。その上で、制御部６１は、これら取得したタップ位置と、１次側電圧値又は２次側電圧値のいずれか一方とを用いて、他方となる２次側電圧値又は１次側電圧値を導出するものであってもよい。この場合であっても、制御部６１は、逆送電状態においては（８）、（９）及び（１０）式、順送電状態においては（２０）、（２１）及び（２２）式（検出電圧比率に対応する算式）を用いることにより、他方となる２次側電圧値又は１次側電圧値を効率的に導出することができる。このように他方となる２次側電圧値又は１次側電圧値を導出することにより、導出する電圧値を検出するための計測用変圧器及５び電圧検出部６２を不要とすることができる。制御部６１は、本実施形態において説明した各種演算処理を、後述するＶ－Ｖ－Δ結線又はＶ－Ｖ－Ｙ結線の電圧調整装置１００においても同様に適用することができる。

【0102】

（実施形態２）
図７は、実施形態２（Ｖ－Ｖ－Δ結線）に係る電圧調整装置１００の構成例を示すブロック図である。実施形態２の電圧調整装置１００は、実施形態１と同様に電圧検出部６２及び制御部６１等を備え、Ｖ－Ｖ－Δ結線の電圧調整装置１００である。実施形態１と共通する電圧検出部６２及び制御部６１等の図示は省略する。電圧検出部６２はΔ結線に限定されず、Ｖ結線であってもよい。図中１ｕ，１ｖ，１ｗは、電源（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）から負荷（ｕ相，ｖ相，ｗ相）へ、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の交流電圧を紙面の右向きに配電（順送電状態）、又は左向きに配電（逆送電状態）する配電線である。

【0103】

電圧調整装置１００は、配電線１ｕ，１ｖ，１ｗ夫々に二次巻線２１２，２２２，２３２が直列に接続される直列変圧器２と、配電線１ｕ，１ｖ，１ｗに一次巻線３１１，３２１がＶ結線される調整変圧器３と、調整変圧器３の二次巻線３１２，３２２及び直列変圧器２の一次巻線２１１，２２１，２３１の間に設けられたタップ切換器４とを備える。

【0104】

調整変圧器３の二次巻線３１２，３２２は、一次巻線３１１，３２１と同様にＶ結線されている。調整変圧器３の一次巻線３１１と二次巻線３１２とが対応し、調整変圧器３の一次巻線３２１と二次巻線３２２とが対応する。このように調整変圧器３の一次巻線３１１，３２１と、二次巻線３１２，３２２とは、Ｖ－Ｖ結線されている。

【0105】

直列変圧器２の一次巻線２１１，２２１，２３１は、実施形態１と同様にΔ結線されている。すなわち、調整変圧器３の二次巻線３１２，３２２と、直列変圧器２の一次巻線２１１，２２１，２３１とは、Ｖ－Δ結線されている。直列変圧器２の一次巻線２１１は直列変圧器２の二次巻線２１２に対応し、直列変圧器２の一次巻線２２１は直列変圧器２の二次巻線２２２に対応し、直列変圧器２の一次巻線２３１は直列変圧器２の二次巻線２３２に対応する。

【0106】

タップ切換器４は、調整変圧器３の二次巻線３１２，３２２夫々が有するタップｔａ，ｔｂ，ｔｃを切り換えるための６つの切換スイッチＳ１，Ｓ２，・・Ｓ６を２相分、有する。すなわち、調整変圧器３は、Ｖ－Ｖ結線における１相のスイッチＳ１，Ｓ２，・・Ｓ６及び２相のスイッチＳ１，Ｓ２，・・Ｓ６を備える。

【0107】

図８は、タップ位置とオンにする切換スイッチ等との関係を定義するタップ位置テーブルの説明図である。なお、タップ位置テーブルと電圧調整装置１００の構成例を示すブロック図との対比は、実施形態１と同様である。本実施形態におけるタップ位置テーブルは、実施形態１にて説明したタップ位置テーブルと同様に管理項目（フィールド）として、例えば、各相（１相，２相）それぞれにおけるタップ位置（ｎ：ｎｕｖ、ｎｖｗ）を示す項目、選択する交流スイッチ素子（切換スイッチ）を示す項目、及び素通しタップを０とした際の偏差（Ｎｔ（ｎｕｖ）、Ｎｔ（ｎｖ）、Ｎｔ（ｎｖｗ））を示す項目を含む。

【0108】

各タップ位置における切換スイッチＳ１，Ｓ２，・・Ｓ６の選択（オン）の態様は、実施形態１と同様である。また、各タップ位置それぞれににおける素通しタップを０とした際の偏差についても、実施形態１と同様である。

【0109】

当該偏差は、素通しタップを０とした際の偏差を意味し、調整変圧器３の各相におけるＯＬＴＣ電圧（Ｏｕ、Ｏｖ、Ｏｗ）の線間電圧を、負荷側の線間電圧で除算した値に相当する。すなわち、１相の偏差（Ｎｔ（ｎｕｖ））は、対応するＯＬＴＣ電圧の線間電圧（ＯｕＯｖ）の絶対値を、負荷側の線間電圧（ｕｖ）絶対値にて除算した値（Ｎｔ（ｎｕｖ）＝｜ＯｕＯｖ｜／｜ｕｖ｜）に相当する。２相の偏差（Ｎｔ（ｎｖｗ））は、対応するＯＬＴＣ電圧の線間電圧（ＯｖＯｗ）の絶対値を、負荷側の線間電圧（ｖｗ）絶対値にて除算した値（Ｎｔ（ｎｖｗ）＝｜ＯｖＯｗ｜／｜ｖｗ｜）に相当する。本実施形態にて図示したタップ位置テーブルは、Ｖ－Ｖ－Δ結線の調整変圧器３のみならず、後述するＶ－Ｖ－Ｙ結線の調整変圧器３に対しても適用することができる。

【0110】

調整変圧器３がＶ－Ｖ－Δ結線にて構成される電圧調整装置１００が逆送電状態である場合における制御モデル（逆送電状態の制御モデル）に関し、説明する。本実施形態におけるＶ－Ｖ－Δ結線の調整変圧器３と、実施形態１におけるΔ－Ｙ－Δ結線の調整変圧器３とにおいて、同様の逆送電の伝達関数行列（Ｇ3x3）を用いることができる。この場合、直列変圧器２の結線行列（Ｗｓ3x3）は同じであるが、タップ行列（Ｎｔ3x3）は異なる。

【0111】

タップ行列（Ｎｔ3x3）は、下記（２８）式にて示される。

【数31】

【0112】

逆送電の伝達関数行列（Ｇ3x3）は、下記（２９）式にて示される。

【数32】

【0113】

逆送電の伝達関数行列（Ｇ3x3）において、上述した（２９）式と、（４）式とを組み合わせることにより、逆送電の伝達関数行列（Ｇ3x3）の各要素に含まれる９つの変数（Ｇ11からＧ33）は、（３０）にて示される。（３０）式において、Ｎｓは直列変圧器２の変圧比を示し、当該直列変圧器２の変圧比（Ｎｓ）は、これら９つの変数（Ｇ11からＧ33）の係数（スカラー）となる。

【数33】

【0114】

上述した（３０）式に含まれるＮｔ（ｎｕｖ）、Ｎｔ（ｎｖｗ）は、実施形態１（Δ－Ｙ－Δ結線）と同様に、タップｔａ、ｔｂ、ｔｃの切り換えにて決定されるタップ位置に対し、素通しタップを０とした際の偏差を示し、調整変圧器３の１タップ分の変圧比差（ｄｔ）、及び素通しタップからのタップ位置偏差（ｎｕｖ、ｎｖｗ）を用いて、再定義することができる。

【0115】

制御部６１は、実施形態１（Δ－Ｙ－Δ結線）と同様に、各線間電圧の検出電圧比率（｜ｕｖ／ＵＶ｜、｜ｖｗ／ＶＷ｜、｜ｗｕ／ＷＵ｜）に対し、当該検出電圧比率に対応する算式である（８）、（９）及び（１０）から成る３元連立方程式を用いて、各相におけるタップ位置偏差（ｎｕｖ、ｎｖｗ）を算出する。素通しタップのタップ番号を基準とし、算出した各相におけるタップ位置偏差（ｎｕｖ、ｎｖｗ）に基づき、調整変圧器３における各相のタップ位置と導出することができる。

【0116】

調整変圧器３がＶ－Ｖ－Δ結線にて構成される電圧調整装置１００が順送電状態である場合における制御モデル（順送電状態の制御モデル）に関し、説明する。順送電状態の制御モデルは、実施形態１（Δ－Ｙ－Δ結線）と同様に、逆送電状態の制御モデルにおける伝達関数行列（Ｇ3x3）の逆行列により示される。

【0117】

順送電の伝達関数行列（Ｆ3x3）は、（３１）にて示される。

【数34】

なお、タップ行列（Ｎｔ3x3）及び直列変圧器２の結線行列（Ｗｓ3x3）については、順送電及び逆送電において、同様である。

【0118】

順送電の伝達関数行列（Ｆ3x3）において、上述した（３１）式と、（１９）式とを組み合わせることにより、順送電の伝達関数行列（Ｆ3x3）の各要素に含まれる９つの変数（Ｆ11からＦ33）は、（３２）にて示される。（３２）式において、Ｎｓは直列変圧器２の変圧比を示し、当該直列変圧器２の変圧比（Ｎｓ）は、これら９つの変数（Ｆ11からＦ33）の係数（スカラー）となる。

【数35】

【0119】

上述した（３２）式に含まれるＮｔ（ｎｕｖ）、Ｎｔ（ｎｖｗ）は、逆送電と同様に、タップｔａ、ｔｂ、ｔｃの切り換えにて決定されるタップ位置に対し、素通しタップを０とした際の偏差を示し、調整変圧器３の１タップ分の変圧比差（ｄｔ）、及び素通しタップからのタップ位置偏差（ｎｕｖ、ｎｖｗ）を用いて、再定義することができる。

【0120】

制御部６１は、逆送電における場合と同様に、順送電においても各線間電圧の検出電圧比率（｜ｕｖ／ＵＶ｜、｜ｖｗ／ＶＷ｜、｜ｗｕ／ＷＵ｜）に対し、当該検出電圧比率に対応する算式である（２０）、（２１）及び（２２）から成る３元連立方程式を用いて、各相におけるタップ位置偏差（ｎｕｖ、ｎｖｗ）を算出する。素通しタップのタップ番号を基準とし、算出した各相におけるタップ位置偏差（ｎｕｖ、ｎｖｗ）に基づき、調整変圧器３における各相のタップ位置と導出することができる。

【0121】

（実施形態３）
図９は、実施形態３（Ｖ－Ｖ－Ｙ結線）に係る電圧調整装置１００の構成例を示すブロック図である。実施形態２の電圧調整装置１００は、実施形態１と同様に電圧検出部６２及び制御部６１等を備え、Ｖ－Ｖ－Ｙ結線の電圧調整装置１００である。実施形態１と共通する電圧検出部６２及び制御部６１等の図示は省略する。電圧調整装置１００は、配電線１ｕ，１ｖ，１ｗ夫々に二次巻線２１２，２２２，２３２が直列に接続される直列変圧器２と、配電線１ｕ，１ｖ，１ｗに一次巻線３１１，３２１がＶ結線される調整変圧器３と、調整変圧器３の二次巻線３１２，３２２及び直列変圧器２の一次巻線２１１，２２１，２３１の間に設けられたタップ切換器４とを備える。

【0122】

【0123】

直列変圧器２の一次巻線２１１，２２１，２３１は、Ｙ結線されている。すなわち、調整変圧器３の二次巻線３１２，３２２と、直列変圧器２の一次巻線２１１，２２１，２３１とは、Ｖ－Ｙ結線されている。直列変圧器２の一次巻線２１１は直列変圧器２の二次巻線２１２に対応し、直列変圧器２の一次巻線２２１は直列変圧器２の二次巻線２２２に対応し、直列変圧器２の一次巻線２３１は直列変圧器２の二次巻線２３２に対応する。

【0124】

【0125】

調整変圧器３がＶ－Ｖ－Ｙ結線にて構成される電圧調整装置１００が逆送電状態である場合における制御モデル（逆送電状態の制御モデル）に関し、説明する。本実施形態におけるＶ－Ｖ－Ｙ結線の調整変圧器３と、実施形態１におけるΔ－Ｙ－Δ結線の調整変圧器３とにおいて、同様の逆送電の伝達関数行列（Ｇ3x3）を用いることができる。この場合、直列変圧器２の結線行列（Ｗｓ3x3）は同じであるが、タップ行列（Ｎｔ3x3）は異なる。

【0126】

タップ行列（Ｎｔ3x3）は、下記（３３）式にて示される。

【数36】

【0127】

逆送電の伝達関数行列（Ｇ3x3）は、下記（３４）式にて示される。

【数37】

【0128】

逆送電の伝達関数行列（Ｇ3x3）において、上述した（３４）式と、（４）式とを組み合わせることにより、逆送電の伝達関数行列（Ｇ3x3）の各要素に含まれる９つの変数（Ｇ11からＧ33）は、（３５）にて示される。（３５）式において、Ｎｓは直列変圧器２の変圧比を示し、当該直列変圧器２の変圧比（Ｎｓ）は、これら９つの変数（Ｇ11からＧ33）の係数（スカラー）となる。

【数38】

【0129】

【0130】

【0131】

調整変圧器３がＶ－Ｖ－Ｙ結線にて構成される電圧調整装置１００が順送電状態である場合における制御モデル（順送電状態の制御モデル）に関し、説明する。順送電状態の制御モデルは、実施形態１（Δ－Ｙ－Δ結線）と同様に、逆送電状態の制御モデルにおける伝達関数行列（Ｇ3x3）の逆行列により示される。

【0132】

順送電の伝達関数行列（Ｆ3x3）は、（３６）にて示される。

【数39】

なお、タップ行列（Ｎｔ3x3）及び直列変圧器２の結線行列（Ｗｓ3x3）については、順送電及び逆送電において、同様である。

【0133】

順送電の伝達関数行列（Ｆ3x3）において、上述した（３６）式と、（１９）式とを組み合わせることにより、順送電の伝達関数行列（Ｆ3x3）の各要素に含まれる９つの変数（Ｆ11からＦ33）は、（３７）にて示される。

【数40】

（３７）式において、Ｎｓは直列変圧器２の変圧比を示し、当該直列変圧器２の変圧比（Ｎｓ）は、これら９つの変数（Ｆ11からＦ33）の係数（スカラー）となる。

【0134】

【0135】

【0136】

今回開示された実施形態は全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

【0137】

特許請求の範囲に記載されている複数の請求項に関して、引用形式に関わらず、相互に組み合わせることが可能である。特許請求の範囲では、複数の請求項に従属する多項従属請求項が記載されている。特許請求の範囲では、多項従属請求項に従属する多項従属請求項は記載されていないが、多項従属請求項に従属する多項従属請求項を記載してもよい。

【符号の説明】

【0138】

１ｕ、１ｖ、１ｗ配電線、２直列変圧器、２１１，２２１、２３１一次巻線、２１２、２２２、２３２二次巻線、ｕ１、ｖ１、ｗ１端子、Ｎ中性点、３調整変圧器、３１１、３２１、３３１一次巻線、３１２、３２２、３３２二次巻線、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６、ＳＳ切換スイッチ、Ｕ１、Ｕ２、Ｖ１、Ｖ２、Ｗ１、Ｗ２端子、Ｆヒューズ、ＭＣ電磁接触器、Ｒ限流抵器、４タップ切換器、ｔａ、ｔｂ、ｔｃタップ、５計測用変圧器、６１制御部、６２電圧検出部、６３操作表示部、６４駆動部、１００電圧調整装置

【図1】