特許 7444002 判断装置及びプログラム

(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】

(24)【登録日】2024-02-27

(45)【発行日】2024-03-06

(54)【発明の名称】判断装置及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   H02J 3/00 20060101AFI20240228BHJP

【ＦＩ】

H02J3/00 170

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020153232

(22)【出願日】2020-09-11

(65)【公開番号】P2022047360

(43)【公開日】2022-03-24

【審査請求日】2023-03-30

(73)【特許権者】

【識別番号】000211307

【氏名又は名称】中国電力株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106002

【弁理士】

【氏名又は名称】正林 真之

(74)【代理人】

【識別番号】100120891

【弁理士】

【氏名又は名称】林 一好

(72)【発明者】

【氏名】横山 大志

(72)【発明者】

【氏名】藤岡 俊行

(72)【発明者】

【氏名】山田 守

【審査官】佐藤 匡

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－１５４１３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－３４１６６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０８２９２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１０／００８４９１９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１２－１０５４６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２３７５７３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ ３／００

Ｈ０２Ｊ １３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

負荷の増設に応じて、柱上変圧器と引込線との間に配置される低圧線の張替の要否を判断する判断装置であって、
増設前の前記低圧線の前記引込線側の末端電圧を第１末端電圧として取得する第１末端電圧取得部と、
増設前の前記低圧線において降下する電圧値を第１降下電圧として算出する第１降下電圧算出部と、
増設される前記負荷に基づいて、増設後の前記低圧線において降下する電圧値を第２降下電圧として算出する第２降下電圧算出部と、
前記第１末端電圧、前記第１降下電圧、及び前記第２降下電圧に基づいて、負荷増設後の前記低圧線の前記引込線側の末端電圧を第２末端電圧として算出する第２末端電圧算出部と、
算出された前記第２末端電圧に基づいて、前記低圧線の張替の要否を判断する判断部と、
を備える判断装置。

【請求項2】

前記判断部は、前記第２末端電圧が所定の標準電圧を維持可能か否かに基づいて、前記低圧線の張替の要否を判断する請求項１に記載の判断装置。

【請求項3】

前記第２末端電圧算出部は、
（前記第１末端電圧）‐｛（前記第２降下電圧）‐（前記第１降下電圧）｝
を算出することで、前記第２末端電圧を算出する請求項１又は２に記載の判断装置。

【請求項4】

前記第２降下電圧算出部は、電力消費がピークとなる季節の電圧降下に基づいて、前記低圧線の張替の要否を判断する請求項１から３のいずれかに記載の判断装置。

【請求項5】

負荷の増設に応じて、柱上変圧器と引込線との間に配置される低圧線の張替の要否を判断する判断装置としてコンピュータを機能させるプログラムであって、
前記コンピュータを、
増設前の前記低圧線の前記引込線側の末端電圧を第１末端電圧として取得する第１末端電圧取得部、
増設前の前記低圧線において降下する電圧値を第１降下電圧として取得する第１降下電圧取得部、
増設される前記負荷に基づいて、増設後の前記低圧線において降下する電圧値を第２降下電圧として算出する第２降下電圧算出部、
前記第１末端電圧、前記第１降下電圧、及び前記第２降下電圧に基づいて、負荷増設後の前記低圧線の前記引込線側の末端電圧を第２末端電圧として算出する第２末端電圧算出部、
算出された前記第２末端電圧に基づいて、前記低圧線の張替の要否を判断する判断部、
として機能させるプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、判断装置及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、高圧配電線で供給される電力は、柱上変圧器を用いて低圧に変換される。例えば、高圧配電線で供給される６６００Ｖの電力は、柱上変圧器を用いて１００Ｖの低圧に変換される。柱上変圧器の低圧側は、低圧線に接続される。低圧線は、各家庭への引込線に接続される電柱（以下、末端柱）まで架設される。このような、高圧配電線、柱上変圧器、及び低圧線を用いて電力を安定供給するための装置が提案されている（例えば、特許文献１及び２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１９－１５４１３３号公報

【文献】特開２０１２―２３７５７３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１には、変圧器二次側に接続されたスマートメータの電圧値及び電流値と、引込線のインピーダンスとを用いて高圧線の電圧を求めることが開示されている。特許文献２には、複数の負荷が接続される低圧配電線の電圧降下を算出するために、低圧配電線のインピーダンスを算出すること開示されている。

【0005】

ところで、特許文献２に記載のように、低圧線には、複数の引込線が接続される。そのため、末端柱において、新たな引込線が低圧線に接続される場合、低圧線には、増加した負荷に応じて柱上変圧器への接続位置から末端柱までの間に電圧降下が発生する。そこで、従来では、所定値以上の電圧降下が発生する場合には、低圧線の張替工事（例えば、径の大きい電線への張替）が行われている。一方、低圧線の張替工事にはコストがかかるため、安全を確保しつつ、張替工事の実施を最適化するのが好ましい。

【0006】

本発明は、上記課題に鑑み、低圧線の張替工事の実施を最適化することができる判断装置及びプログラム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】

【0007】

本発明は、負荷の増設に応じて、柱上変圧器と引込線との間に配置される低圧線の張替の要否を判断する判断装置であって、増設前の前記低圧線の前記引込線側の末端電圧を第１末端電圧として取得する第１末端電圧取得部と、増設前の前記低圧線において降下する電圧値を第１降下電圧として算出する第１降下電圧算出部と、増設される前記負荷に基づいて、増設後の前記低圧線において降下する電圧値を第２降下電圧として算出する第２降下電圧算出部と、前記第１末端電圧、前記第１降下電圧、及び前記第２降下電圧に基づいて、負荷増設後の前記低圧線の前記引込線側の末端電圧を第２末端電圧として算出する第２末端電圧算出部と、算出された前記第２末端電圧に基づいて、前記低圧線の張替の要否を判断する判断部と、を備える判断装置に関する。

【0008】

また、前記判断部は、前記第２末端電圧が所定の標準電圧を維持可能か否かに基づいて、前記低圧線の張替の要否を判断するのが好ましい。

【0009】

また、前記第２末端電圧算出部は、
（前記第１末端電圧）‐｛（前記第２降下電圧）‐（前記第１降下電圧）｝
を算出することで、前記第２末端電圧を算出するのが好ましい。

【0010】

また、前記第２降下電圧算出部は、電力消費がピークとなる季節の電圧降下に基づいて、前記低圧線の張替の要否を判断するのが好ましい。

【0011】

また、本発明は、負荷の増設に応じて、柱上変圧器と引込線との間に配置される低圧線の張替の要否を判断する判断装置としてコンピュータを機能させるプログラムであって、前記コンピュータを、増設前の前記低圧線の前記引込線側の末端電圧を第１末端電圧として取得する第１末端電圧取得部、増設前の前記低圧線において降下する電圧値を第１降下電圧として取得する第１降下電圧取得部、増設される前記負荷に基づいて、増設後の前記低圧線において降下する電圧値を第２降下電圧として算出する第２降下電圧算出部、前記第１末端電圧、前記第１降下電圧、及び前記第２降下電圧に基づいて、前記負荷増設後の前記低圧線の前記引込線側の末端電圧を第２末端電圧として算出する第２末端電圧算出部、算出された前記第２末端電圧に基づいて、前記低圧線の張替の要否を判断する判断部、として機能させるプログラムに関する。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、低圧線の張替工事の実施を最適化することができる判断装置及びプログラムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の一実施形態に係る判断装置によって張替工事の要否が判断される低圧線を含む配電設備を示す概略図である。

【図2】一実施形態の判断装置の構成を示すブロック図である。

【図3】一実施形態の判断装置の動作の流れ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】

【0014】

以下、本発明の一実施形態に係る判断装置１及びプログラムについて、図１から図３を参照して説明する。
まず、本実施形態に係る判断装置１によって張替の要否が判断される低圧線１０３を含む配電設備１００について、図１を参照して説明する。

【0015】

配電設備１００は、配電線から各家等に低圧の電力を供給するための設備である。配電設備１００は、柱上変圧器１０２、低圧線１０３、及び引込線１０５を備える。

【0016】

柱上変圧器１０２は、電柱の上に配置される。柱上変圧器１０２の一次側は、高圧配電線に接続される。柱上変圧器１０２は、高圧配電線１０１から供給される電力を降圧する。柱上変圧器１０２は、例えば、高圧配電線１０１から供給される約６６００Ｖの電圧の電力を約１００Ｖに降圧する。

【0017】

低圧線１０３は、柱上変圧器１０２から各家庭等の近傍まで架設される配線である。低圧線１０３の一次側は、柱上変圧器１０２に接続される。低圧線１０３の二次側（末端側）は、電柱（以下、末端柱１０４ともいう）に架設される

【0018】

引込線１０５は、低圧線１０３から各家庭等に接続される配線である。引込線１０５の一次側は、末端柱１０４において、低圧線１０３の二次側に接続される。引込線１０５の二次側は、各家等に接続される。引込線１０５は、例えば、家１０６ごと（例えば、建物ごと）に設置される。各家１０６には、例えば、電圧値及び電流値を取得するスマートメータ１１６が設けられる。

【0019】

次に、新たな負荷が増設される場合について説明する。
家１０６の新築等に応じて、低圧線１０３の二次側に負荷が増設される場合がある。この場合、負荷の大きさに応じて、低圧線１０３の電圧降下が大きくなる。電圧降下が大きくなると、低圧線１０３二次側の電圧値が低下する。一方、低圧線１０３の末端の電圧値が所定値以上であれば、各家１０６に供給される電圧は所定値以上になるので、低圧線１０３の張替工事を回避することができる。

【0020】

本実施形態にかかる判断装置１及びプログラムは、増設される負荷に応じて低圧線１０３の末端柱１０４における電圧値を算出する。判断装置１及びプログラムは、算出された電圧値が所定以上となる場合には、張替工事を不要と判断する。これにより、判断装置１及びプログラムは、張替工事を最適化する。

【0021】

次いで、本実施形態の判断装置１の構成について、図２を参照して説明する。
判断装置１は、負荷の増設に応じて、柱上変圧器１０２と引込線１０５との間に配置される低圧線１０３の張替の要否を判断する。判断装置１は、第１末端電圧取得部１１と、第１負荷電流取得部１２と、第１降下電圧算出部１３と、第２負荷電流取得部１４と、第２降下電圧算出部１５と、第２末端電圧算出部１６と、判断部１７と、出力部１８と、を備える。

【0022】

第１末端電圧取得部１１は、例えば、ＣＰＵが動作することにより実現される。第１末端電圧取得部１１は、増設前の低圧線１０３の引込線１０５側の末端電圧を第１末端電圧として取得する。第１末端電圧取得部１１は、例えば、低圧線１０３の末端柱１０４に配置されるスマートメータの値を取得することにより、低圧線１０３の末端柱１０４の電圧値を取得する。第１末端電圧取得部１１は、例えば、所定の時間（例えば、３０分間）において、末端電圧のうち最も低い電圧値を第１末端電圧値として取得する。

【0023】

第１負荷電流取得部１２は、例えば、ＣＰＵが動作することにより実現される。第１負荷電流取得部１２は、増設前の低圧線１０３に流れる負荷電流を取得する。第１負荷電流取得部１２は、例えば、所定の時間（例えば、３０分間）において、負荷電流のうち最も高い電流値を第１負荷電流として取得する。

【0024】

第１降下電圧算出部１３は、例えば、ＣＰＵが動作することにより実現される。第１降下電圧取得部は、増設前の低圧線１０３において降下する電圧値を第１降下電圧として算出する。第１降下電圧取得部は、例えば、取得された第１末端電圧、低圧線１０３のインピーダンス、及び取得された低圧線１０３の負荷電流に基づいて、第１降下電圧を算出する。

【0025】

第２負荷電流取得部１４は、例えば、ＣＰＵが動作することにより実現される。第２負荷電流取得部１４は、増設後に増加した全体の負荷によって、低圧線１０３に流れると想定される負荷電流を取得する。第２負荷電流取得部１４は、例えば、想定される負荷電流のうち最も高い電流値を第２負荷電流として取得する。

【0026】

第２降下電圧算出部１５は、例えば、ＣＰＵが動作することにより実現される。第２降下電圧算出部１５は、増設される負荷に基づいて、増設後の低圧線１０３において降下する電圧値を第２降下電圧として算出する。第２降下電圧算出部１５は、例えば、取得された第１末端電圧、低圧線１０３のインピーダンス、及び予想される負荷を加味した負荷電流に基づいて、第２降下電圧を算出する。

【0027】

第２末端電圧算出部１６は、例えば、ＣＰＵが動作することにより実現される。第２末端電圧算出部１６は、第１末端電圧、第１降下電圧、及び第２降下電圧に基づいて、負荷増設後の低圧線１０３の引込線１０５側の末端電圧を第２末端電圧として算出する。
第２末端電圧算出部１６は、例えば、
（第１末端電圧）‐｛（第２降下電圧）‐（第１降下電圧）｝
を算出することで、第２末端電圧を算出する。
第２末端電圧算出部１６は、引込線１０５によって各家１０６に引き込まれる電力の電圧値を示す。

【0028】

判断部１７は、例えば、ＣＰＵが動作することにより実現される。判断部１７は、算出された第２末端電圧に基づいて、低圧線１０３の張替の要否を判断する。判断部１７は、例えば、第２末端電圧が所定の標準電圧を維持可能か否かに基づいて、低圧線１０３の張替の要否を判断する。判断部１７は、例えば、増設後における、低圧線１０３の末端柱１０４における電圧値が所定値以上（例えば、９７Ｖ以上）であるか否かに基づいて、張替の要否を判断する。すなわち、判断部１７は、電圧値が所定値未満である場合に、張替工事を要と判断する。一方、判断部１７は、電圧値が所定値以上である場合に、張替工事を不要と判断する。

【0029】

例えば、図１に示すように、第１降下電圧が４．１Ｖ、第２降下電圧が５．５Ｖである場合、負荷増加分の電圧降下は、１．４Ｖとなる。そして、増設前の各家１０６に供給される電力の電圧値が１０１Ｖである場合、増設後の各家１０６に供給される電力の電圧値は、９９．６Ｖとなる。増設後の電圧値が所定の電圧値（９７Ｖ）よりも高い９９．６Ｖであることから、判断部１７は、張替工事を不要と判断する。

【0030】

出力部１８は、例えば、ＣＰＵが動作することにより実現される。出力部１８は、例えば、ディスプレイ又はプリンタ等の出力装置に判断結果を出力する。

【0031】

次に、制御装置の動作の流れについて、図３を参照して説明する。
まず、第１末端電圧取得部１１は、第１末端電圧を取得する（ステップＳ１）。次いで、第１負荷電流取得部１２は、負荷増設前の低圧線１０３に流れる負荷電流を取得する（ステップＳ２）。次いで、第１電圧降下算出部は、負荷増設前の低圧線１０３における電圧降下である第１電圧降下を算出する（ステップＳ３）。

【0032】

次いで、第２負荷電流取得部１４は、負荷増設後における、低圧線１０３に流れると想定される負荷電流を取得する（ステップＳ４）。次いで、第２降下電圧算出部１５は、負荷増設後における、低圧線１０３の電圧降下を第２降下電圧として算出する（ステップＳ５）。次いで、第２末端電圧算出部１６は、負荷増設後における、末端柱１０４における低圧線１０３の電圧値を第２末端電圧として算出する（ステップＳ６）。

【0033】

次いで、判断部１７は、第２末端電圧が所定値未満か否かを判断する（ステップＳ７）。第２末端電圧が所定値未満である場合（ステップＳ７：ＹＥＳ）、処理は、ステップＳ８に進む。一方、第２末端電圧が所定値以上である場合（ステップＳ７：ＹＥＳ）、処理は、ステップＳ９に進む。

【0034】

ステップＳ８において、判断部１７は、張替工事を要と判断する。出力部１８は、張替工事が必要であることを出力する。その後、本フローによる処理は、終了する。

【0035】

ステップＳ９において、判断部１７は、張替工事を不要と判断する。出力部１８は、張替工事が不要であることを出力する。その後、本フローによる処理は、終了する。

【0036】

次に、本実施形態のプログラムについて説明する。
判断装置１に含まれる各構成は、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組み合わせによりそれぞれ実現することができる。ここで、ソフトウェアによって実現されるとは、コンピュータがプログラムを読み込んで実行することにより実現されることを意味する。

【0037】

プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体(non-transitory computer readable medium)を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体(tangible storage medium)を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えば、フレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば、光磁気ディスク）、ＣＤ－ＲＯＭ(Read Only Memory)、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ(Programmable ROM)、ＥＰＲＯＭ(Erasable PROM)、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ(random access memory）)を含む。また、表示プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体(transitory computer readable medium)によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線Ｌ及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

【0038】

以上、一実施形態の判断装置１及びプログラムによれば、以下の効果を奏する。
（１）負荷の増設に応じて、柱上変圧器１０２と引込線１０５との間に配置される低圧線１０３の張替の要否を判断する判断装置１であって、増設前の低圧線１０３の引込線１０５側の末端電圧を第１末端電圧として取得する第１末端電圧取得部１１と、増設前の低圧線１０３において降下する電圧値を第１降下電圧として算出する第１降下電圧算出部１３と、増設される負荷に基づいて、増設後の低圧線１０３において降下する電圧値を第２降下電圧として算出する第２降下電圧算出部１５と、第１末端電圧、第１降下電圧、及び第２降下電圧に基づいて、負荷増設後の低圧線１０３の引込線１０５側の末端電圧を第２末端電圧として算出する第２末端電圧算出部１６と、算出された第２末端電圧に基づいて、低圧線１０３の張替の要否を判断する判断部１７と、を備える。
負荷の増設に応じて、柱上変圧器１０２と引込線１０５との間に配置される低圧線１０３の張替の要否を判断する判断装置１としてコンピュータを機能させるプログラムであって、コンピュータを、増設前の低圧線１０３の引込線１０５側の末端電圧を第１末端電圧として取得する第１末端電圧取得部１１、増設前の低圧線１０３において降下する電圧値を第１降下電圧として取得する第１降下電圧取得部、増設される負荷に基づいて、増設後の低圧線１０３において降下する電圧値を第２降下電圧として算出する第２降下電圧算出部１５、第１末端電圧、第１降下電圧、及び第２降下電圧に基づいて、負荷増設後の低圧線１０３の引込線１０５側の末端電圧を第２末端電圧として算出する第２末端電圧算出部１６、算出された第２末端電圧に基づいて、低圧線１０３の張替の要否を判断する判断部１７、として機能させる。
従来の手法である、低圧線１０３の電圧降下量に基づいて張替工事の要不要を判断するのに対し、実際に各家１０６に供給される電力の電圧値に基づいて、張替工事の要不要を判断することができる。したがって、各家１０６に供給される電圧値を担保しつつ、張替工事の要不要を判断することができる。これにより、低圧線１０３の張替工事の実施を最適化することができる。

【0039】

（２）判断部１７は、第２末端電圧が所定の標準電圧を維持可能か否かに基づいて、低圧線１０３の張替の要否を判断する。これにより、各家１０６に安定的に電力を供給可能か否かを判断することができる。

【0040】

（３）第２末端電圧算出部１６は、
（第１末端電圧）‐｛（第２降下電圧）‐（第１降下電圧）｝
を算出する。これにより、負荷増設後に想定される第２末端電圧を精度よく算出することができる。

【0041】

以上、本発明の判断装置及びプログラムの好ましい一実施形態につき説明したが、本発明は、上述の実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。

【0042】

例えば、上記実施形態において、判断装置１は、電力消費がピークとなる季節の電圧降下に基づいて、張替工事の要否を判断してもよい。例えば、第１末端電圧取得部１１及び第１負荷電流取得部１２は、電力消費がピークとなる季節において、所定の時間において最低となる電圧値及び最大となる負荷電流を第１末端電圧値及び第１負荷電流値として取得してもよい。また、判断装置１がピーク以外の季節において判断した場合には、判断装置１は、ピークとなる季節に再度判断してもよい。また、判断装置１は、ピークとなる季節において既に取得されている第１末端電圧及び第１負荷電流値を用いて張替工事の要否を判断してもよい。これにより、電力消費が最大となる状況に応じて張替工事の要否を判断することができる。したがって、判断結果の精度をより向上することができる。

【0043】

また、上記実施形態において、第１負荷電力量取得部及び第２負荷電力量取得部は、負荷電流を取得するとしたが、これに制限されない。第１負荷電力量取得部及び第２電力量取得部は、負荷量を取得してもよい。第１降下電圧算出部１３及び第２降下電圧算出部１５は、負荷量から負荷電流を算出してもよい。

【符号の説明】

【0044】

１ 判断装置
１１ 第１末端電圧取得部
１３ 第１降下電圧算出部
１５ 第２降下電圧算出部
１６ 第２末端電圧算出部
１７ 判断部
１０２ 柱上変圧器
１０３ 低圧線
１０５ 引込線

【図1】

【図2】

【図3】