JP2013162666A - Load estimation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、配電系統において配電線に接続されている各負荷の大きさを推定する負荷推定装置に関する。 The present invention relates to a load estimation device that estimates the size of each load connected to a distribution line in a distribution system.
配電系統での事故発生時や、工事等による配電線の停電作業時において、配電変電所から見て事故箇所または作業箇所より末端側の系統に接続される需要家への電力供給を継続すべく、系統切替え操作によって末端側系統を他配電線に接続し、他配電線から末端側系統に電力を融通する。この際、接続先の配電線で過負荷を発生させないよう、配電線の負荷分布を事前に把握し、接続先の配電線を選定する必要がある。 In the event of an accident in the power distribution system or during a power outage operation of the distribution line due to construction work, etc., in order to continue supplying power to customers connected to the system located at the terminal side of the accident location or work location as viewed from the distribution substation The terminal side system is connected to the other distribution line by the system switching operation, and power is accommodated from the other distribution line to the terminal side system. At this time, it is necessary to grasp in advance the distribution of load on the distribution line and select the distribution line at the connection destination so as not to cause an overload on the distribution line at the connection destination.
また、配電系統の電圧調整時には、配電線に接続される負荷の分布と線路定数などから配電線の電圧分布を推定し、配電変電所の引出口から配電線の末端までの電圧が適正範囲を逸脱しないように、LRT(Load Ratio control Transformer)やSVR(Step Voltage Regulator)といった電圧調整機器を整定または制御する。 Also, when adjusting the voltage of the distribution system, the distribution of the voltage of the distribution line is estimated from the distribution of the load connected to the distribution line and the line constant, and the voltage from the distribution substation outlet to the end of the distribution line falls within the proper range. In order not to deviate, a voltage regulator such as LRT (Load Ratio Control Transformer) or SVR (Step Voltage Regulator) is set or controlled.
このように、配電系統の運用にあたっては配電線の負荷分布を把握する必要があり、電力融通や電圧調整を適切に行うためには、配電線の負荷分布を精度良くすることが求められる。 Thus, when operating the distribution system, it is necessary to grasp the load distribution of the distribution line, and in order to appropriately perform power interchange and voltage adjustment, it is required to improve the load distribution of the distribution line with high accuracy.
従来、配電線の負荷分布は、各需要家の契約電力容量、あるいはピーク/オフピークの想定負荷率に基づいて、配電変電所の送り出し電流を按分する方法等により推定していた。 Conventionally, distribution load distribution has been estimated by a method of apportioning the distribution current of the distribution substation based on the contracted power capacity of each consumer or the assumed peak / off-peak load factor.
しかし、近年、太陽光発電設備(以下、PVとも称する)の導入が急速に進んでおり、このような状況下では、PV発電分を合わせた需要家の見かけ上の負荷が、PVの発電状況に応じて変動するため、前述従来のような方法では、精度良く負荷分布を推定することは困難である。 However, in recent years, the introduction of solar power generation facilities (hereinafter also referred to as PV) has been rapidly progressing. Under such circumstances, the apparent load of the customer combined with the PV power generation is the PV power generation status. Therefore, it is difficult to accurately estimate the load distribution by the conventional method.
このような問題の対策として、PVなどの分散型電源が連系された配電系統において、分散型電源の出力を考慮した負荷推定の方法が提案されている。 As a countermeasure against such a problem, a load estimation method that takes into account the output of a distributed power source in a distribution system in which distributed power sources such as PV are connected has been proposed.
例えば、配電線上の負荷や分散型電源の設備利用率(定格容量と平均発電量の比)・力率をパラメータとし、同配電線上に設置されたセンサ内蔵開閉器等の計測装置で計測した電圧・潮流と、パラメータから計算した計測装置設置箇所の電圧・潮流との差を目的関数として探索アルゴリズムを適用することで、負荷分布・電圧分布を推定する配電系統状態推定装置がある(例えば、特許文献1参照)。 For example, the voltage measured by a measuring device such as a sensor built-in switch installed on the distribution line, with the load on the distribution line, the facility utilization factor of the distributed power supply (ratio of rated capacity and average power generation), and the power factor as parameters. -There is a distribution system state estimation device that estimates the load distribution and voltage distribution by applying a search algorithm using the difference between the current and the voltage and current at the measurement device installation location calculated from the parameters as an objective function (for example, patents) Reference 1).
また、分散型電源は、配電線の停電時において独立運転の防止のために停止することから、分散型電源が連系されている区間について、過去に発生した事故停電前後での区間負荷計測値の変化を求めることによって、分散型電源が負担している負荷を加味した区間負荷を推定する負荷推定装置がある(例えば、特許文献2参照)。 In addition, since the distributed power supply is stopped to prevent independent operation at the time of power failure of the distribution line, the section load measurement value before and after the accident power failure that occurred in the past for the section where the distributed power supply is connected There is a load estimation device that estimates the section load in consideration of the load borne by the distributed power supply by obtaining the change in the power (see, for example, Patent Document 2).
特許文献1では、負荷設備や出力が安定している分散型電源が接続されている配電線上の箇所について負荷分布を推定することができる。しかし、例えば、多数のPVが連系されている配電系統を負荷分布の推定対象とした場合、PVの発電量に大きく影響する天候状況といった要因を推定結果に反映できず、配電線上の電気量計測値と推定による計算値との誤差のみが主に考慮されるため、分散型電源の発電量を考慮して精度良く負荷を推定することは困難である。 In patent document 1, load distribution can be estimated about the location on the distribution line to which the load type | system | group and the distributed power source with which the output is stabilized are connected. However, for example, when a distribution system in which a large number of PVs are connected is used as an object for load distribution estimation, factors such as weather conditions that greatly affect PV power generation cannot be reflected in the estimation results, and the amount of electricity on the distribution line Since only the error between the measured value and the estimated value is mainly considered, it is difficult to accurately estimate the load in consideration of the power generation amount of the distributed power source.
また、分散型電源が連系された系統で事故による停電が発生すると、復電後も健全区間需要家の分散型電源は規定により数分間は停止状態を保つ。従って、停止前の分散型電源が負担していた負荷も含めた需要家の負荷設備による実際の負荷(以下、実負荷とも称する)を、他配電線から融通する必要がある。 In addition, when a power failure due to an accident occurs in a system connected to a distributed power source, the distributed power source of a healthy section customer remains stopped for several minutes after the power recovery. Accordingly, it is necessary to accommodate the actual load (hereinafter also referred to as an actual load) by the customer's load facility including the load borne by the distributed power source before the stop from other distribution lines.
しかし、特許文献1では、需要家の構内に分散型電源が設置されている場合など、配電線の同一箇所に負荷設備と分散型電源とが位置している(設置されている)場合には、実負荷と分散型電源の発電量との差、すなわち、系統からみた見かけ上の負荷の大きさは推定できるが、その内訳について正しく推定することは困難である。このため、推定結果を事故時の電力の融通量の決定に使用できない(反映させることができない)という課題がある。 However, in Patent Document 1, when a load facility and a distributed power source are located (installed) at the same location of a distribution line, such as when a distributed power source is installed in a customer premises, Although the difference between the actual load and the amount of power generated by the distributed power source, that is, the apparent load as seen from the grid, can be estimated, it is difficult to correctly estimate the breakdown. For this reason, there is a problem that the estimation result cannot be used (cannot be reflected) in determining the amount of power interchange at the time of the accident.
また、特許文献2では、事故復旧時の電力の融通量決定を目的として、過去の事故発生時前後の負荷計測値の関係から、分散型電源の出力と、事故時に脱落する負荷と、これらを加味した需要家の実際の負荷とを推定することができる。しかし、配電系統に接続される分散型電源のうちの大部分を占めるPVは、その時々の天候状況に応じて出力が大きく変わる。従って、特許文献2の技術を多数のPVが連系された配電系統に適用して負荷推定方法を行うと、過去の事故発生時の天候状況と推定したいタイミングでの天候状況が異なる場合に、推定の誤差が大きくなるという問題がある。 Further, in Patent Document 2, for the purpose of determining the amount of power to be used at the time of accident recovery, the output of the distributed power source, the load that falls off at the time of the accident, and It is possible to estimate the actual load of the consumer in consideration. However, the output of PV, which occupies most of the distributed power sources connected to the power distribution system, varies greatly depending on the weather conditions. Therefore, when the load estimation method is performed by applying the technique of Patent Document 2 to a distribution system in which a large number of PVs are interconnected, when the weather condition at the time of estimation is different from the weather condition at the time of the past accident occurrence, There is a problem that an estimation error becomes large.
また、負荷の推定が区間の単位となっているため、区間の中にPVを設置している需要家と設置していない需要家とが散在している場合において、区間内の負荷分布が分からないため、電圧が適正範囲を逸脱しないように制御することは困難である。 In addition, since the load estimation is a unit of section, when the customers who have installed PV and the customers who have not installed are scattered in the section, the load distribution in the section is not known. Therefore, it is difficult to control the voltage so as not to deviate from the appropriate range.
現在、再生可能エネルギーの利用促進に向けた諸制度が整備されつつあり、住宅用太陽光発電設備の設置が急速に進んでいる。しかし上述の通り、従来では、多数のPVが連系された配電系統において、天候状況に応じたPV発電量を加味して負荷を精度良く推定することが困難であるという問題があった。 Currently, various systems for promoting the use of renewable energy are being developed, and the installation of residential solar power generation facilities is progressing rapidly. However, as described above, conventionally, in a distribution system in which a large number of PVs are interconnected, there is a problem that it is difficult to accurately estimate the load in consideration of the PV power generation amount according to the weather conditions.
本発明は、これらの問題を解決するためになされたものであり、PVを設置した需要家が多数存在する配電系統において、天候状況に大きく影響されるPV発電量を考慮した負荷分布の推定が可能な負荷推定装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve these problems, and in a distribution system in which there are many customers who have installed PV, estimation of load distribution in consideration of PV power generation greatly influenced by weather conditions is performed. An object is to provide a possible load estimation device.
上記の課題を解決するために、本発明による負荷推定装置は、配電系統制御システムにおける負荷推定装置であって、配電系統制御システムは、配電線上の計測点に設けられ、当該計測点を通過する電力を計測するセンサ内蔵開閉器と、配電線における負荷の接続点である負荷接続点を介して接続された需要家に対して配電線から供給する供給電力量と、配電線が需要家から受電する受電電力量とを含む電力量を計測する電力量計と、推定対象となる需要家の負荷の近傍に設置され、設置地点の日射量を計測する日射計とを備え、負荷推定装置は、配電線に接続された負荷の大きさを推定するものであって、電力量計で計測された電力量と、需要家に設置されたPV設備のPV容量から算出されたPV発電量とから、負荷接続点ごとにおける時間別の平均的な実負荷である平均実負荷を算出するとともに、日射計で計測された日射量に基づいて、PV設備の単位PV容量当たりのPV発電量を推定するPV発電量推定モデルを算出する事前統計処理部と、日射計で計測された日射量とPV発電量推定モデルとに基づいて算出された推定時点における推定対象区間内のPV発電量と、センサ内蔵開閉器で計測された電力とから推定時点における実負荷を算出し、当該実負荷を事前統計処理部で算出された平均実負荷に基づいて按分して推定対象区間内における負荷接続点ごとの実負荷を推定するとともに、当該実負荷から負荷接続点ごとのPV発電量を差し引いた、負荷接続点ごとの負荷を推定する推定処理部とを備える。 In order to solve the above problems, a load estimation device according to the present invention is a load estimation device in a distribution system control system, and the distribution system control system is provided at a measurement point on the distribution line and passes through the measurement point. Switch with built-in sensor that measures power, the amount of power supplied from the distribution line to the customer connected via the load connection point that is the connection point of the load on the distribution line, and the distribution line receives power from the customer The load estimation device comprises a watt-hour meter that measures the amount of power including the amount of received power and a solar meter that is installed near the load of the consumer to be estimated and measures the amount of solar radiation at the installation point. Estimating the size of the load connected to the distribution line, from the amount of power measured by the watt hour meter and the PV power generation amount calculated from the PV capacity of the PV equipment installed in the consumer, At each load connection point A PV power generation estimation model for calculating an average actual load that is an average actual load for each of the PV facilities and estimating a PV power generation amount per unit PV capacity of the PV facility based on the solar radiation amount measured by the solar radiation meter. PV power generation amount in the estimation target section at the estimated time calculated based on the pre-statistical processing unit to be calculated, the solar radiation amount measured with the pyranometer and the PV power generation amount estimation model, and measured with a sensor built-in switch The actual load at the estimated time is calculated from the power, and the actual load is apportioned based on the average actual load calculated by the prior statistical processing unit to estimate the actual load for each load connection point in the estimation target section, An estimation processing unit that estimates the load at each load connection point by subtracting the PV power generation amount at each load connection point from the actual load.
本発明によると、配電系統制御システムは、配電線上の計測点に設けられ、当該計測点を通過する電力を計測するセンサ内蔵開閉器と、配電線における負荷の接続点である負荷接続点を介して接続された需要家に対して配電線から供給する供給電力量と、配電線が需要家から受電する受電電力量とを含む電力量を計測する電力量計と、推定対象となる需要家の負荷の近傍に設置され、設置地点の日射量を計測する日射計とを備え、負荷推定装置は、配電線に接続された負荷の大きさを推定するものであって、電力量計で計測された電力量と、需要家に設置されたPV設備のPV容量から算出されたPV発電量とから、負荷接続点ごとにおける時間別の平均的な実負荷である平均実負荷を算出するとともに、日射計で計測された日射量に基づいて、PV設備の単位PV容量当たりのPV発電量を推定するPV発電量推定モデルを算出する事前統計処理部と、日射計で計測された日射量とPV発電量推定モデルとに基づいて算出された推定時点における推定対象区間内のPV発電量と、センサ内蔵開閉器で計測された電力とから推定時点における実負荷を算出し、当該実負荷を事前統計処理部で算出された平均実負荷に基づいて按分して推定対象区間内における負荷接続点ごとの実負荷を推定するとともに、当該実負荷から負荷接続点ごとのPV発電量を差し引いた、負荷接続点ごとの負荷を推定する推定処理部とを備えるため、PVを設置した需要家が多数存在する配電系統において、天候状況に大きく影響されるPV発電量を考慮した負荷分布の推定が可能となる。 According to the present invention, the distribution system control system is provided at a measurement point on the distribution line, via a sensor built-in switch that measures power passing through the measurement point, and a load connection point that is a connection point of a load on the distribution line. A power meter that measures the amount of power including the amount of power supplied from the distribution line to the connected consumer and the amount of power received by the distribution line from the consumer, and It is installed in the vicinity of the load and is equipped with a pyranometer that measures the amount of solar radiation at the installation point.The load estimation device estimates the size of the load connected to the distribution line, and is measured by the watt hour meter. The average actual load, which is the average actual load by time at each load connection point, is calculated from the amount of power generated and the PV power generation amount calculated from the PV capacity of the PV equipment installed at the consumer. Based on the amount of solar radiation measured Calculated based on a pre-statistical processing unit that calculates a PV power generation amount estimation model for estimating a PV power generation amount per unit PV capacity of a PV facility, and a solar radiation amount measured by a solar radiation meter and a PV power generation amount estimation model The actual load at the estimated time is calculated from the PV power generation amount in the estimation target section at the estimated time and the power measured by the sensor built-in switch, and the actual load is based on the average actual load calculated by the prior statistical processing unit. And an estimation processing unit that estimates the actual load for each load connection point in the estimation target section and estimates the load for each load connection point by subtracting the PV power generation amount for each load connection point from the actual load; Therefore, it is possible to estimate the load distribution in consideration of the PV power generation amount that is greatly influenced by the weather conditions in a distribution system in which a large number of consumers who have installed PV exist.
本発明の実施の形態について、図面に基づいて以下に説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
<実施の形態1>
まず、本発明の実施の形態1による負荷推定装置を備える配電系統制御システムの構成について説明する。
<Embodiment 1>
First, the configuration of a distribution system control system including a load estimation device according to Embodiment 1 of the present invention will be described.
図1は、本実施の形態1による負荷推定装置120を備える配電系統制御システム100の構成を示すブロック図である。図1に示すように、本実施の形態1による配電系統制御システム100は、フィーダ遮断器103、フィーダ遮断器用通信装置104、センサ内蔵開閉器105、センサ内蔵開閉器用通信装置106、監視制御装置107、電力量計113、電力量計用通信装置114、自動検針装置115、日射計116、および負荷推定装置120を備えている。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a distribution
配電線102は、配電変電所101から延設されている。配電変電所101における配電線102の引出口にはフィーダ遮断器103が設置されている。また、配電線102上には、当該配電線102を複数の区間に区分するセンサ内蔵開閉器105が設置されている。
The
配電線102には、配電用変圧器108を介して低圧需要家109の構内に設置された負荷設備111およびPV112(PV設備)が接続されている。低圧需要家109における配電線102の引込箇所には、電力量計113が接続されている。
The
また、配電線102には、高圧需要家110の構内に設置された負荷設備111およびPV112が接続されている。高圧需要家111における配電線102の引込箇所には、電力量計113が接続されている。
The
また、PV112を保有していない(設置していない)低圧需要家109および高圧需要家110は、負荷設備111のみが配電線102に接続されている。
Moreover, only the
フィーダ遮断器103は、電圧センサPTおよび電流センサCTを内蔵しており、フィーダ遮断器103を通過する電力を予め定められた周期で計測する。フィーダ遮断器103は、フィーダ遮断器用通信装置104に接続されており、フィーダ遮断器用通信装置104は通信回線を介して監視制御装置107に接続されている。フィーダ遮断器用通信装置104は、フィーダ遮断器103で計測された計測値(以下、フィーダ遮断器計測値とも称する)を取得し、取得したフィーダ遮断器計測値を監視制御装置107に送信する。
The
センサ内蔵開閉器105は、電圧センサPTおよび電流センサCTを内蔵しており、センサ内蔵開閉器105を通過する電力を予め定められた周期で計測する。センサ内蔵開閉器105は、センサ内蔵開閉器用通信装置106に接続されており、センサ内蔵開閉器用通信装置106は、通信回線を介して監視制御装置107に接続されている。センサ内蔵開閉器用通信装置106は、センサ内蔵開閉器105で計測された計測値(以下、開閉器計測値とも称する)を取得し、取得した開閉器計測値を監視制御装置107に送信する。すなわち、センサ内蔵開閉器105は、配電線102上の計測点に設けられ、当該計測点を通過する電力を計測する。
The sensor built-in
監視制御装置107は、フィーダ遮断器用通信装置104から送信されたフィーダ遮断器計測値を受信し、フィーダ遮断器計測値データとして記録する。当該フィーダ遮断器計測値データは、負荷推定装置120による負荷推定処理において必要なときに参照される。フィーダ遮断器計測値データのデータ形式については後述する。
The
また、監視制御装置107は、センサ内蔵開閉器用通信装置106から開閉器計測値を受信し、開閉器計測値データとして記録する。当該開閉器計測値データは、負荷推定装置120による負荷推定処理において必要な時に参照される。開閉器計測値データのデータ形式については後述する。
The
電力量計113は、配電線102から設置先需要家に供給された電力量の累積値、および配電線102が設置先需要家から受電した電力量の累積値を、予め定められた周期で計測する。電力量計113は、電力量計用通信装置114と接続されており、電力量計用通信装置114は、通信回線を介して自動検針装置115と接続されている。電力量計用通信装置114は、電力量計113で計測された計測値(以下、電力量計計測値とも称する)を取得し、取得した電力量計計測値を自動検針装置115に送信する。すなわち、電力量計113は、配電線102における負荷の接続点である負荷接続点を介して接続された需要家に対して配電線102から供給する供給電力量と、配電線102が需要家から受電する受電電力量とを含む電力量を計測する。
The watt-
自動検針装置115は、電力量計用通信装置114から送信された電力量計計測値を受信し、計量データとして記録する。当該計量データは、負荷推定装置120による負荷推定処理において必要な時に参照される。計量データのデータ形式については後述する。
The automatic
日射計116は、推定対象となる負荷の近傍に設置され、設置地点の日射量を予め定められた周期で計測し、日射量データとして記録する。日射計116は、例えば、配電変電所101ごとに設置される。当該日射量データは、負荷推定装置120による負荷推定処理において必要な時に参照される。日射量データのデータ形式については後述する。すなわち、日射計116は、推薦対象となる需要家の負荷の近傍に配置され、設置地点の日射量を計測する。
The
次に、負荷推定装置120の構成について説明する。
Next, the configuration of the
図2は、本実施の形態1による負荷推定装置120の構成を示すブロック図である。図2に示すように、本実施の形態1による負荷推定装置120は、配電線102に接続された負荷の大きさを推定するものであり、事前統計処理部121、事前統計処理用通信部122、データ格納部123、推定処理部124、推定処理用通信部125、入力部126、および出力部127を備えている。事前統計処理部121、事前統計処理用通信部122、およびデータ格納部123は、データバスを介して相互にデータの送受信が可能である。また、データ格納部123、推定処理部124、推定処理用通信部125、入力部126、および出力部127は、データバスを介して相互にデータの送受信が可能である。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the
事前統計処理部121は、例えばCPU(Central Processing Unit)およびDRAM(Dynamic Random Access Memory)で実現される。また、事前統計処理部121は、PVシステムに関する年間の統計情報に基づいてPVの時間別平均設備利用率(以下、時刻別PV平均設備利用率とも称する)を算出する。さらに、事前統計処理部121は、需要家設備データ、時刻別PV平均設備利用率、および計量データに基づき、配電線102における配電用変圧器108の接続点および高圧需要家の引込点(以下、まとめて負荷接続点とも称する)ごとに、配電系統からの電力供給とPV発電量によって賄われている負荷とを合わせた実負荷の平均値を時間帯別に求め、平均実負荷データとしてデータ格納部123に格納する。平均実負荷データのデータ形式については後述する。また、事前統計処理部121は、後述のPV発電量推定モデルを算出する。
The prior
すなわち、事前統計処理部121は、電力量計で計測された電力量と、需要家に設置されたPV112(PV設備)のPV容量から算出されたPV発電量とから、負荷接続点ごとにおける時間別の平均的な実負荷である平均実負荷を算出するとともに、日射計116で計測された日射量に基づいて、PV112の単位PV容量当たりのPV発電量を推定するPV発電量推定モデルを算出する。
That is, the prior
なお、時間帯とは、1日24時間を複数の時間区間に分割したものであり、ここでは、1時間帯を毎時00分から1時間とした合計24時間帯とするが、例えば毎時00分からの30分までと、毎時30分から次の00分までとをそれぞれの時間帯とする合計48時間帯としてもよく、00:00から3時間ごとの時間帯とする合計8時間帯としてもよい。 The time zone is divided into 24 hours a day into a plurality of time intervals. Here, the time zone is a total of 24 hours from 00 minutes to 1 hour. It may be a total of 48 hours including 30 minutes and 30 minutes per hour to the next 00 minutes, or a total of 8 hours including 3 hours from 00:00.
事前統計処理用通信部122は、例えばネットワークインタフェース装置で実現される。事前統計処理用通信部122は、自動検針装置115と通信を行い、自動検針装置115から計量データを取得する。
The prior statistical
データ格納部123は、例えば磁気ディスク装置で実現される。データ格納部123には、配電系統の構成情報として、配電線データ、センサ内蔵開閉器データ、配電用変圧器データが格納されている。また、データ格納部123には、供給設備情報として、低圧需要家供給設備データ、高圧需要家供給設備データ、およびPV設備データが格納される。また、データ格納部123には、事前統計処理の結果として、平均実負荷データおよびPV発電量推定モデルデータが格納される。データ格納部123に格納される各データのデータ形式については後述する。
The
推定処理部124は、例えばCPUおよびDRAMで実現される。推定処理部124は、開閉器計測値データ、日射量データ、およびPV発電量推定モデルデータに基づいて配電線区間ごとの実負荷を求め、当該配電線区間ごとの実負荷と平均実負荷データとから負荷接続点ごとの実負荷の分布を推定し、さらにPV発電量推定モデルデータとPV設備データとに基づいて負荷接続点ごとの配電系統から見た負荷の分布を推定する。
The
すなわち、推定処理部124は、日射計116で計測された日射量とPV発電量推定モデルとに基づいて算出された推定時点における推定対象区間内のPV発電量と、センサ内蔵開閉器105で計測された電力とから推定時点における実負荷を算出し、当該実負荷を事前統計処理部121で算出された平均実負荷に基づいて按分して推定対象区間内における負荷接続点ごとの実負荷を推定するとともに、当該実負荷から負荷接続点ごとのPV発電量を差し引いた、負荷接続点ごとの負荷を推定する。
That is, the
推定処理用通信部125は、例えばネットワークインタフェース装置で実現される。推定処理用通信部125は、監視制御装置107および日射計116と通信を行い、開閉器計測値データおよび日射量データを取得する。
The estimation
入力部126は、例えばモニタ、キーボード、およびマウスを備えて構成される。入力部126は、いずれの配電線102について負荷推定を行うかを指定する。運用者は、入力部126を操作して、負荷推定を行いたい配電線102を入力する。
The
なお、入力部126は、例えばネットワークインタフェース装置で実現し、電力の融通計算や電圧推定を行う他システムとの間で通信を行い、負荷推定対象の配電線102を入力として受信する構成としてもよい。
The
出力部127は、例えばディスプレイ装置、印刷装置、または磁気ディスク装置によって実現される。出力部127は、推定処理部124で算出された負荷接続点ごとの実負荷の分布、および系統から見た負荷の分布を出力する。
The
なお、出力部127は、例えばネットワークインタフェース装置で実現し、電力の融通計算や電圧推定を行う他システムとの間で通信を行い、推定処理部124で求めた負荷接続点ごとの実負荷の分布、および系統から見た負荷の分布を出力として送信する構成としてもよい。
The
次に、本実施の形態1による各種データのデータ形式について説明する。 Next, the data format of various data according to the first embodiment will be described.
表1は、配電線データの一例を示す表である。配電線データは、各配電線102がどの配電変電所101から引き出されているのかを示すデータである。表1に示すように、配電線番号は、配電線102を一意に識別する番号である。また、配電変電所番号は、配電変電所101を一意に識別する番号であり、当該配電線102の引出元の配電変電所101を示している。
Table 1 is a table showing an example of distribution line data. The distribution line data is data indicating which
表2は、配電線区間データの一例を示す表である。配電線区間データは、各配電線区分がどの配電線に含まれるのかを示すデータである。表2に示すように、配電線区間番号は、センサ内蔵開閉器105によって区分される配電線区間を一意に識別する番号である。また、配電線番号は、配電線102を一意に識別する番号である。
Table 2 is a table showing an example of distribution line section data. Distribution line section data is data indicating which distribution line each distribution line segment is included in. As shown in Table 2, the distribution line section number is a number that uniquely identifies the distribution line section divided by the sensor built-in
表3は、センサ内蔵開閉器データの一例を示す表である。センサ内蔵開閉器データは、各センサ内蔵開閉器105がいずれの配電線区間の間に設置されているのかを示すデータである。表3に示すように、区分開閉器番号は、センサ内蔵開閉器105を一意に識別する番号である。また、電源側区間番号は、センサ内蔵開閉器105から見て電源側に接続している配電線区間の配電線区間番号である。また、負荷側区間番号は、センサ内蔵開閉器105から見て負荷側に接続している配電線区間の配電線区間番号である。なお、あるセンサ内蔵開閉器105から送り出し元のフィーダ遮断器103までの間に、別のセンサ内蔵開閉器105が設置されていない場合において、当該センサ内蔵開閉器105に対応するセンサ内蔵開閉器データの電源側区間番号は、「(SS)」という値で示される。
Table 3 is a table showing an example of sensor built-in switch data. The sensor built-in switch data is data indicating which distribution line section each sensor built-in
表4は、配電用変圧器データの一例を示す表である。配電用変圧器データは、各配電用変圧器108が、どの配電線区間に含まれるのか、接続の相線式は何であるのか、および単相負荷をどの相間に接続しているのかを示すデータである。表4に示すように、配電用変圧器番号は、配電用変圧器108を一意に識別する番号である。また、配電線区間番号は、配電用変圧器108が接続する配電線区間の配電線区間番号である。また、相線式は、配電用変圧器108の接続相線式であり、単相2線式、単相3線式、三相3線式、あるいは電灯動力併用三相4線式といった値を示す。また、単相負荷接続相は、配電用変圧器108が単相変圧器または電灯動力併用三相4線式の変圧器である場合において、その単相負荷がどの相間に接続されているかを示しており、R−S、S−T、あるいはT−Rといった値を示す。なお、配電用変圧器108が三相3線式である場合は、単相負荷接続相は値なしとする(表4では、空白で示される)。
Table 4 is a table showing an example of distribution transformer data. Distribution transformer data is data indicating which distribution line each
表5は、低圧需要家供給設備データの一例を示す表である。低圧需要家供給設備データは、各低圧需要家109に電力を供給する設備についての情報を示すデータである。表5に示すように、需要家番号は、需要家を一意に識別する番号である。また、電力量計番号は、電力量計113を一意に識別する番号であり、各低圧需要家109に設置された電力量計113の電力量計番号を示している。また、供給方式は、各低圧需要家109に電力を供給する方式であり、単相、三相といった値を示す。また、配電用変圧器番号は、各低圧需要家109が接続する配電用変圧器108の配電用変圧器番号である。
Table 5 is a table showing an example of low-pressure customer supply equipment data. The low-voltage consumer supply facility data is data indicating information about facilities for supplying power to each low-
表6は、高圧需要家供給設備データの一例を示す表である。高圧需要家供給設備データは、各高圧需要家110に電力を供給する設備についての情報を示すデータである。表6に示すように、需要家番号は、各高圧需要家110を一意に識別する番号である。また、電力量計番号は、電力量計113を一意に識別する番号であり、各高圧需要家110に設置された電力量計113の電力量計番号を示している。また、配電線区間番号は、各高圧需要家110の引込線が接続している配電線区間の配電線区間番号である。
Table 6 is a table | surface which shows an example of high voltage customer supply equipment data. The high-voltage consumer supply facility data is data indicating information about facilities for supplying power to each high-
表7は、PV設備データの一例を示す表である。表7に示すように、PV設備データは、各需要家109,110が設置しているPV112(PV設備)についての情報を示すデータである。また、需要家番号は各需要家109,110を一意に識別する番号である。また、PV容量は、各需要家109,110が設置しているPVの容量(kW)を示す値である。
Table 7 is a table showing an example of PV facility data. As shown in Table 7, the PV facility data is data indicating information on the PV 112 (PV facility) installed by each
表8は、フィーダ遮断器計測値データの一例を示す表である。フィーダ遮断器計測値データは、フィーダ遮断器103によって計測した計測値を示すデータである。なお、遮断器計測値データは、1件のデータが1つのフィーダ遮断器103によって計測した1回分の結果に対応している。表8に示すように、配電線番号は、フィーダ遮断器103から引き出される配電線102を一意に識別する番号である。また、計測時刻は、計測結果に対応する計測値を計測した時刻を表している。また、PR,PS,PTは、それぞれR相、S相、T相を通過する有効電力を示している。
Table 8 is a table | surface which shows an example of feeder circuit breaker measured value data. The feeder circuit breaker measurement value data is data indicating the measurement value measured by the
表9は、開閉器計測値データの一例を示す表である。開閉器計測値データは、センサ内蔵開閉器105によって計測した計測値を示すデータである。なお、開閉器計測値データは、1件のデータが1つのセンサ内蔵開閉器105によって計測した1回分の結果に対応している。表9に示すように、開閉器番号は、センサ内蔵開閉器105を一意に識別する番号である。また、計測時刻は、計測結果に対応する計測値を計測した時刻を表している。また、PR,PS,PTは、それぞれR相、S相、T相を通過する有効電力を示している。
Table 9 is a table showing an example of switch measurement value data. The switch measurement value data is data indicating the measurement value measured by the sensor built-in
表10は、計量データの一例を示す表である。計量データは、電力量計113によって計測した値を示すデータである。なお、計量データは、1件のデータが1つの電力量計113によって計測した1回分の結果に対応している。表10に示すように、電力量計番号は、電力量計113を一意に識別する番号である。電力量計113は、配電線102から需要家109へ供給した有効電力量の累積値を保持しており、表10に示す累積供給電力量は、この累積値の計測時刻での値を示している。また、電力量計113は、配電線102が需要家109から受電した有効電力量の累積値を保持しており、表10に示す累積受電電力量は、この累積値の計測時刻での値を示している。
Table 10 is a table showing an example of the weighing data. The measurement data is data indicating a value measured by the
表11は、日射量データの一例を示す表である。日射量データは、日射計116で計測した計測値を示すデータである。日射量データは、1件のデータが1つの日射計116によって計測した1回分の結果に対応している。表11に示すように、配電変電所番号は、日射計116を設置した近傍の配電変電所101を一意に識別する番号である。また、日射量は、計測時刻に示される時刻に計測した日射計116の計測値を示している。
Table 11 is a table showing an example of solar radiation amount data. The solar radiation amount data is data indicating measurement values measured by the
表12は、平均実負荷データの一例を示す表である。平均実負荷データは、事前統計処理部121で求めた負荷接続点ごとの時間帯別の平均実負荷を示している。平均実負荷データは、1件のデータが1つの負荷接続点の1時間帯分の平均実負荷の値を示している。表12に示すように、負荷接続点番号は、配電線102に負荷が接続する単位である、配電用変圧器108または高圧需要家110を一意に識別する番号である。また、平均実負荷は、時間帯で表される時間についての平均実負荷、すなわち配電系統から負荷接続点に供給する負荷および、負荷接続点以下に接続するPV112の発電量によって賄われる負荷を合わせた平均的な値を示している。
Table 12 is a table showing an example of average actual load data. The average actual load data indicates an average actual load for each time zone for each load connection point obtained by the prior
なお、時間帯とは、1日24時間を複数の時間区間に分割したものであり、ここでは、1時間帯を毎時00分から1時間とした合計24時間帯とするが、例えば毎時00分からの30分までと、毎時30分から次の00分までとをそれぞれの時間帯とする合計48時間帯としてもよく、00:00から3時間ごとの時間帯とする合計8時間帯としてもよい。 The time zone is divided into 24 hours a day into a plurality of time intervals. Here, the time zone is a total of 24 hours from 00 minutes to 1 hour. It may be a total of 48 hours including 30 minutes and 30 minutes per hour to the next 00 minutes, or a total of 8 hours including 3 hours from 00:00.
PV発電量推定モデルデータは、日射量からPV容量1kWあたりの発電量を求めるための、線形回帰式の切片および傾きから構成される。 The PV power generation amount estimation model data includes an intercept and a slope of a linear regression equation for obtaining the power generation amount per 1 kW of PV capacity from the solar radiation amount.
次に、事前統計処理部121によるPV発電量推定モデル導出の具体的な動作について説明する。
Next, a specific operation for deriving the PV power generation amount estimation model by the prior
事前統計処理部121では、例えば、電力系統を運用する電気事業者が属する地域や国のPVシステムに関する統計情報を利用して、計測された日射量と、同地域・同時刻のPV発電量とを組み合わせて、「(日射量計測値,計測値から求めた単位容量あたり発電量)」というデータの組を作成する。これに最小二乗法を適用して、日射量xと単位容量あたり発電量yとの関係をy=α+βxという一次式に回帰する。この結果から、回帰直線の切片αと傾きβとを、PV発電量推定モデルデータとしてデータ格納部123に格納する。
In the prior
なお、PV発電量推定モデルデータは、季節性を反映して推定精度を向上させるために、月ごとなどにそれぞれに求め、後述の負荷推定処理において、処理する時点に対応したPV発電量モデルデータを用いるようにしてもよい。PV発電量推定モデルの導出処理は、実績データの蓄積に合わせ、例えば毎月、季節の変化時期、あるいは年度替わりのタイミングなどで定期的に実行する。 The PV power generation amount estimation model data is obtained for each month or the like in order to improve the estimation accuracy reflecting the seasonality, and the PV power generation amount model data corresponding to the time point to be processed in the load estimation processing described later. May be used. The PV power generation amount estimation model derivation process is periodically executed according to the accumulation of the actual data, for example, at monthly, seasonal change timing, or yearly change timing.
次に、事前統計処理部121による平均実負荷算出の具体的な動作について説明する。
Next, a specific operation of calculating the average actual load by the prior
図3は、本実施の形態1による事前統計処理部121における平均実負荷の算出処理を示すフローチャートである。図3に示すフローチャートは、例えば毎年度替わりのタイミングなどに定期的に実行する。また、平均実負荷算定において使用する計測データの対象期間は、例えば過去一年分などとする。
FIG. 3 is a flowchart showing the average actual load calculation process in the prior
ステップS101において、推定対象系統付近におけるPV112の理論最大発電量を求める。太陽の高度および方位角については、例えば配電変電所の位置情報(緯度、経度)に基づいて時刻ごとに計算することができる。また、計算した太陽の高度および方位角から、日射量を計算することができる。これに対して、容量1kW、設置角度30度、設置方位真南向きのPVを仮定し、時刻ごとに発電量を計算して時刻ごとの理論最大発電量とする。このとき、計算精度を高めるためにエアマスや直接・間接光比率などを考慮してもよい。
In step S101, the theoretical maximum power generation amount of
次に、ステップS102において、ステップS101で求めた時刻ごとの理論最大発電量と、PVシステムの平均設備利用率とから、単位容量あたりの時刻別PV平均発電量(kW)を求めることによって、時刻別PV平均設備利用率を算出する。 Next, in step S102, by obtaining the hourly PV average power generation amount (kW) per unit capacity from the theoretical maximum power generation amount for each time obtained in step S101 and the average facility utilization factor of the PV system, Another PV average equipment utilization factor is calculated.
具体的には、当該系統を運用する電気事業者の属する地域や国の、一般的に入手可能なPVシステムに関する年間の統計情報を利用して、様々な設置条件、天候条件を包含した平均設備利用率を得ることができる。当該平均設備利用率は、容量1kWのPVが一日に発電する平均電力量We[kWh]と言い換えることができる。一方、ステップS101で求めた時刻ごとの理論最大発電量を積分すると、容量1kWのPVが一日に発電する最大電力量Wt[kWh]を求めることができる。これらにより、各時刻の理論最大発電量にWe/Wtを乗ずることで、時刻ごとのPV発電量を求めることによって時刻別PV平均設備利用率を算出することができる。図4では、理論最大発電量と平均設備利用率(PV発電量)との関係を示している。 Specifically, average facilities that include various installation conditions and weather conditions by using annual statistical information on publicly available PV systems in the region or country to which the electric utility operating the grid belongs. Utilization rate can be obtained. The average facility utilization rate can be restated as the average amount of power We [kWh] generated by a PV with a capacity of 1 kW per day. On the other hand, when the theoretical maximum power generation amount for each time obtained in step S101 is integrated, the maximum power amount Wt [kWh] generated by the PV with a capacity of 1 kW per day can be obtained. Thus, by multiplying the theoretical maximum power generation amount at each time by We / Wt, the PV average facility utilization rate by time can be calculated by obtaining the PV power generation amount at each time. FIG. 4 shows the relationship between the theoretical maximum power generation amount and the average facility utilization rate (PV power generation amount).
次に、ステップS103において、電力量計113ごとに日別・時間帯別の負荷を算出する。具体的には、事前統計処理部121はデータ格納部123から計量データ(表10参照)を取得し、電力量計113ごとに、各日付の各時間帯の終了時刻の累積供給電力量から当該時間帯の開始時刻の累積供給電力量を差し引いて、これを時間帯の幅で除する。同様に、電力量計113ごとに、各日付の各時間帯の終了時刻の累積受電電力量から当該時間帯の開始時刻の累積受電電力量を差し引く。さらに、同一電力量計、同一日付、同一時間帯の累積供給電力量の差引値から累積受電電力量の差引値を引いて、時間帯の幅で除した値を電力量計ごとの日別・時間帯別負荷データとして記憶する。なお、ここで算定した負荷は、電力系統から見た負荷となっており、需要家構内での発電により余剰して系統側で受電した電力量が、需要家構内に供給した電力量を上回った時間帯については、負の値として負荷が求められる。図5では、電力量計113ごとの日別・時間帯別の負荷算出のイメージを示している。
Next, in step S <b> 103, a load for each day / time zone is calculated for each watt-
次に、ステップS104において、S103で求めた電力量計113ごとの負荷に基づき、配電用変圧器108ごとの時間帯別平均負荷を算出する。具体的には、事前統計処理部121は、データ格納部123から低圧需要家供給設備データ(表5参照)を取得し、低圧需要家109の電力量計113の接続先配電用変圧器108を導き、ステップS103で求めた電力量計113ごとの日別・時間帯別負荷データを同一接続先変圧器・同一時間帯ごとにグループにまとめて負荷の値を合算し、平均実負荷算定において使用する計測データの対象期間に含まれる日数(例えば、対象期間が1年間であれば365など)で除する。この結果を配電用変圧器108ごとの時間帯別平均負荷として記憶する。
Next, in step S104, an average load for each time zone for each
次に、ステップS105において、時刻別PV平均設備利用率から、配電用変圧器108ごとの時間帯別PV平均発電量を算出する。具体的には、事前統計処理部121は、データ格納部123からPV設備データ(表7参照)と低圧需要家供給設備データ(表5参照)とを取得し、各低圧需要家109の接続先配電用変圧器番号から、配電用変圧器108ごとに低圧需要家109のPV容量を合算し、配電用変圧器108ごとのPV容量とする。また、ステップS102で求めた時刻別PV平均設備利用率の各値に配電用変圧器108ごとのPV容量を乗じて、対象時間帯ごとに合算し、この結果を配電用変圧器108ごとの時間帯別PV平均発電量として記憶する。
Next, in step S105, the PV average power generation amount for each time zone for each
次に、ステップS106において、配電用変圧器108ごとの時間帯別平均負荷と時間帯別PV平均発電量とから時間帯別実負荷を算出し、平均実負荷データとしてデータ格納部123に格納する。具体的には、事前統計処理部121は、ステップS104で求めた配電用変圧器108ごとの時間帯別平均負荷と、ステップS105で求めた配電用変圧器108ごとの時間帯別PV平均発電量とを時間帯ごとに合算して、配電用変圧器108ごとの時間帯別平均実負荷を算出する。この結果を、データ格納部123に平均実負荷データとして格納する。また、負荷接続点番号には、それぞれの配電用変圧器番号を設定する。図6では、配電用変圧器108ごとの時間帯別平均実負荷の算出のイメージを示している。
Next, in step S106, the actual load for each time zone is calculated from the average load for each time zone for each
次に、ステップS107において、高圧需要家110ごとに時間帯別平均負荷を算出する。具体的には、事前統計処理部121は、データ格納部123から高圧需要家供給設備データ(表6参照)を取得して高圧需要家110の電力量計番号を導き、ステップS103で求めた電力量計113ごとの日別・時間帯別負荷データから高圧需要家110の電力量計113に関するデータのみを抽出する。抽出したデータを同一電力量計番号・同一時間帯ごとにグループにまとめて負荷の値を合算し、グループ内のデータ件数で除する。この結果を高圧需要家110ごとの時間帯別平均負荷として記憶する。
Next, in step S107, an average load for each time zone is calculated for each high-
次に、ステップS108において、ステップS102にて算出された時間帯別PV平均設備利用率から、高圧需要家110ごとの時間帯別PV平均発電量を算出する。具体的には、事前統計処理部121は、データ格納部123からPV設備データ(表7参照)と、高圧需要家供給設備データ(表6参照)とを取得して高圧需要家110のPV容量を導き、ステップS102で求めた時刻別PV平均設備利用率の各値に高圧需要家110ごとのPV容量を乗じて、この結果を高圧需要家110ごとの時間帯別PV平均発電量として記憶する。
Next, in step S108, the PV average power generation amount for each time zone for each high-
次に、ステップS109において、高圧需要家110ごとの時間帯別平均負荷と時間帯別PV平均発電量とから時間帯別実負荷を算出し、平均実負荷データとして格納する。具体的には、事前統計処理部121は、ステップS107で求めた高圧需要家110ごとの時間帯別平均負荷と、ステップS108で求めた高圧需要家110ごとの時間帯別PV平均発電量とを時間帯ごとに合算して、高圧需要家110ごとの時間帯別平均実負荷を算出する。この結果を、データ格納部123に平均実負荷データとして格納する。また、負荷接続点番号には、各高圧需要家110の需要家番号を設定する。
Next, in step S109, the actual load for each time zone is calculated from the average load for each
次に、推定処理部124による負荷推定の具体的な動作について説明する。
Next, a specific operation of load estimation by the
図7は、本実施の形態1による推定処理部124における負荷推定の処理を示すフローチャートである。入力部126から推定対象区間を与える(入力する)ことで、与えられた各区間について図7に示すフローチャートを実行する。
FIG. 7 is a flowchart showing a load estimation process in the
ステップS201では、推定対象区間内の現在の負荷を求める。具体的には、推定処理部124は、データ格納部123からセンサ内蔵開閉器データ(表3参照)を取得し、推定対象区間の境界に設置されているセンサ内蔵開閉器105を特定し、推定処理用通信部125を駆動して各センサ内蔵開閉器105から最新の開閉器計測値データ(表9参照)を取得する。取得した開閉器計測値データでは、それぞれPR,PS,PTを合算して合計の通過電力を得る。そして、電源側のセンサ内蔵開閉器105の通過電力から、負荷側のセンサ内蔵開閉器105の通過電力を差し引いて、推定対象区間の区間内現在負荷として記憶する。
In step S201, the current load in the estimation target section is obtained. Specifically, the
なお、推定対象区間において、負荷側のセンサ内蔵開閉器105が複数ある場合、負荷側のそれぞれの通過電力を合算して電源側の通過電力から差し引いて区間内現在負荷を求める。
When there are a plurality of sensor-
また、区間内のPV112の発電量合計が需要家の実際の消費電力合計を上回っている場合において、区間内現在負荷は負の値として求められる。
Further, in the case where the total power generation amount of the
次に、ステップS202において、推定対象区間内の全PV容量を求める。具体的には、推定処理部124は、データ格納部123から配電用変圧器データ(表4参照)と低圧需要家設備データ(表5参照)とを取得し、推定対象区間内の配電用変圧器108の下に接続されている低圧需要家109の需要家番号を得る。また、データ格納部123から高圧需要家設備データ(表6参照)を取得し、推定対象区間に接続されている高圧需要家110の需要家番号を得る。そして、データ格納部123からPV設備データ(表7参照)を取得し、取得した需要家番号と合わせて推定対象区間内の低圧・高圧需要家109,110に設置されたPV112の容量を取得して、これらを合算して、推定対象区間内のPV容量として記憶する。
Next, in step S202, the total PV capacity in the estimation target section is obtained. Specifically, the
次に、ステップS203では、推定対象区間内の現在PV発電量を求める。具体的には、推定処理部124は、推定処理用通信部125を駆動して、推定対象区間にある配電線102の送り出し元となる配電変電所101に設置された日射計116から最新の日射量データ(表11参照)を取得する。そして、データ格納部123からPV発電量推定モデルデータを取得し、傾きβを前述取得した日射量データの日射量に乗じ、これに切片αを加えた値を配電変電所101の単位容量あたりのPV現在発電量として記憶する。また、これにステップS202で求めた推定対象区間内のPV容量を乗じて、区間内PV現在発電量として記憶する。
Next, in step S203, the current PV power generation amount in the estimation target section is obtained. Specifically, the
次に、ステップS204において、推定対象区間内の実負荷(系統から供給している電力とPVによって賄っている電力とを合わせた負荷)を求める。具体的には、推定処理部124は、上記の記憶した推定対象区間の区間内現在負荷に区間内PV現在発電量を加え、区間内現在実負荷として記憶する。
Next, in step S204, an actual load in the estimation target section (a load obtained by combining the power supplied from the system and the power covered by PV) is obtained. Specifically, the
次に、ステップS205において、区間内の実負荷を按分して負荷接続点ごとの実負荷推定値を求める。具体的には、推定処理部124は、データ格納部123から配電用変圧器データ(表4参照)と高圧需要家供給設備データ(表6参照)とを取得し、推定対象区間内に接続している配電用変圧器108および高圧需要家110を特定する。また、データ格納部123から平均実負荷データ(表12参照)を取得し、負荷接続点番号が上記の特定した推定対象区間内に接続している配電用変圧器108の配電用変圧器番号、または推定対象区間に接続している高圧需要家110の需要家番号となっており、かつ、時間帯が現在時刻を含む時間帯となっているデータを抽出する。そして、ステップS204で求めた区間内実負荷の値を、抽出したデータの平均実負荷の値で按分し、負荷接続点ごとの実負荷推定値として記憶する。図8では、負荷接続点ごとの実負荷を推定する一例を示している。
Next, in step S205, an actual load estimated value for each load connection point is obtained by apportioning the actual load in the section. Specifically, the
次に、ステップS206において、推定対象区間の負荷接続点ごとのPV容量を求める。具体的には、推定処理部124は、データ格納部123から配電用変圧器データ(表4参照)と低圧需要家供給設備データ(表5参照)とを取得し、推定対象区間内の配電用変圧器108の下に接続されている低圧需要家109の需要家番号を得る。そして、データ格納部123からPV設備データ(表7参照)を取得し、取得した低圧需要家109の需要家番号と合わせて、推定対象区間内の低圧需要家109に設置されたPV112のPV容量を取得し、配電用変圧器108ごとに合算する。また、データ格納部123から高圧需要家供給設備データ(表6参照)とPV設備データ(表7参照)とを取得し、推定対象区間内の各高圧需要家110のPV112ごとのPV容量を取得する。上記の取得した配電用変圧器108ごとのPV容量とともに、負荷接続点ごとのPV容量として記憶する。
Next, in step S206, the PV capacity for each load connection point in the estimation target section is obtained. Specifically, the
次に、ステップS207において、負荷接続点別に現在のPV発電量推定値を算出する。具体的には、推定処理部124は、ステップS203で得られた単位容量あたりの現在PV発電量に、ステップS206で求めた負荷接続点ごとのPV容量をそれぞれ乗じて、負荷接続点ごとの現在PV発電量推定値として記憶する。
Next, in step S207, the current PV power generation amount estimated value is calculated for each load connection point. Specifically, the
次に、ステップS208において、推定対象区間内の負荷接続点別に負荷推定値を算出する。具体的には、推定処理部124は、ステップS205で求めた負荷接続点別の実負荷推定値から、ステップS207で求めた負荷接続点別の現在PV発電量推定値を差し引き、推定対象区間内の負荷接続点別の負荷推定値として記憶する。
Next, in step S208, an estimated load value is calculated for each load connection point in the estimation target section. Specifically, the
次に、ステップS209では、推定処理の結果を出力する。具体的には、推定処理部124は、出力部127を駆動し、ステップS205で求めた推定対象区間内の負荷接続点別の実負荷推定値と、ステップS207で求めた推定対象区間内の負荷接続点別の負荷推定値を出力する。
Next, in step S209, the estimation process result is output. Specifically, the
以上のことから、本実施の形態1によれば、事前統計処理部121において、自動検針装置115から得た需要家ごとの消費電力量実績から時間帯ごとの平均実負荷を求めておき、また、日射計116から得られた日射量とPV発電量とに基づいて、日射量とPV出力との関係式(PV発電量推定モデル)を求めておき、推定処理部124において、監視制御装置107からセンサ内蔵開閉器105の通過電力を取込み、また、配電変電所108近傍に設置した日射計116から現在の日射量を取込むことで、需要家の電力使用状況の時間的な変化と、現在の天候状況を反映し、精度よく負荷を推定することができる。また、電圧制御のための電圧分布推定に、負荷接続点ごとの需要家の負荷傾向および天候状況を反映した負荷推定値を用いることができるため、より適切な電圧制御の実現が可能となる。また、電力系統から供給する負荷と、PV発電量を加味した実際に需要家内で消費される実負荷とをそれぞれ推定結果として得られるため、実負荷推定値を用いて、事故時PVが停止した状態での必要融通量の算定を精度よく行うことができる。すなわち、本実施の形態1によれば、PVを設置した需要家が多数存在する配電系統において、天候状況に大きく影響されるPV発電量を考慮した負荷分布の推定が可能となる。
From the above, according to the first embodiment, the prior
<実施の形態2>
本発明の実施の形態2では、日射計116の近傍にサンプルPV117を設置し、日射計116の計測値とサンプルPV117の発電量(サンプルPV発電量)とから、PV発電量を推定するモデル式(PV発電量推定モデル)を求めることを特徴としている。
<Embodiment 2>
In Embodiment 2 of the present invention, a
図9は、本発明の実施の形態2による負荷推定装置120を備える配電系統制御システム100の構成を示すブロック図である。図9に示すように、本実施の形態2による配電系統制御システム(図示せず)はサンプルPV117を備えており、負荷推定装置120はサンプルPV117に接続されている。その他の構成および動作は、実施の形態1と同様であるため、ここでは説明を省略する。
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a power distribution
サンプルPV117は、統計処理用のデータを収集するための太陽光発電装置であり、例えば負荷推定装置120の近傍の屋外に設置され、予め定められた周期でその発電量(PV発電量)を計測し、サンプルPV発電量データとして記録する。当該サンプルPV発電量データは、負荷推定装置120による負荷推定処理において必要な時に参照される。なお、サンプルPV発電量データのデータ形式については後述する。
The
次に、サンプルPV発電量データのデータ形式について説明する。 Next, the data format of sample PV power generation amount data is demonstrated.
表13は、サンプルPV発電量データの一例を示す表である。表13に示すように、サンプルPV発電量データは、サンプルPV117によって発電した電力の計測値を示すデータである。発電量(kW)は、計測時刻で表される時刻に計測したサンプルPV117の発電量を示している。 Table 13 is a table showing an example of sample PV power generation amount data. As shown in Table 13, the sample PV power generation amount data is data indicating a measured value of the power generated by the sample PV117. The power generation amount (kW) indicates the power generation amount of the sample PV117 measured at the time represented by the measurement time.
次に、本実施の形態2による事前統計処理部121におけるPV発電量推定モデル導出の具体的な動作について説明する。
Next, a specific operation for deriving the PV power generation amount estimation model in the prior
図10は、本発明の実施の形態2におけるPV発電量推定モデルの導出処理を示すフローチャートである。図10に示される処理は、例えば毎年度替わりのタイミングなど、定期的に実行する。 FIG. 10 is a flowchart showing a PV power generation amount estimation model derivation process according to Embodiment 2 of the present invention. The processing shown in FIG. 10 is periodically executed, for example, at a timing that changes every year.
ステップS301において、対象期間内のサンプルPV発電量データの発電量を、PV容量1kWあたりの発電量に換算する。具体的には、事前統計処理部121は、データ格納部123から、計測時刻が対象期間内に含まれるサンプルPV発電量データを取得して、発電量の値をサンプルPVの設備容量SPV[kW]で除した結果を単位容量あたり発電量として記憶する。
In step S301, the power generation amount of the sample PV power generation amount data within the target period is converted into a power generation amount per 1 kW of PV capacity. Specifically, the prior
次に、ステップS302において、PV発電量を日射量から推定するためのモデル式(PV発電量推定モデル)を求める。具体的には、事前統計処理部121は、データ格納部123から、計測時刻が対象期間に含まれる日射量データを取得して、ステップS301で求めた単位容量あたり発電量と計測時刻が同じデータ同士を組み合わせて、(日射量計測値,計測値から求めた単位容量あたり発電量)というデータの組を作成する。これに最小二乗法を適用して、日射量xと単位容量あたり発電量yとの関係をy=α+βxという一次式に回帰する。この結果から、回帰直線の切片αと傾きβとをPV発電量推定モデルデータとしてデータ格納部123に格納する。すなわち、事前統計処理部121は、日射計116で計測された日射量と、サンプルPV117(サンプルPV設備)で計測されたPV発電量とに基づいて、PV発電量推定モデルを算出する。
Next, in step S302, a model formula (PV power generation amount estimation model) for estimating the PV power generation amount from the solar radiation amount is obtained. Specifically, the prior
以上のことから、本実施の形態2によれば、全国的な観測・計測データ等の値が当てはまりにくい地域のPV発電量推定モデル式を精度よく構成することができ、結果としてこのような地域に対しても精度よく負荷を推定することができる。 From the above, according to the second embodiment, it is possible to accurately construct a PV power generation amount estimation model formula for an area where national observation / measurement data values are difficult to apply, and as a result, such an area The load can be estimated with high accuracy.
<実施の形態3>
本発明の実施の形態3では、一日の中の時間帯による電力使用状況の違いだけでなく、季節や曜日による違いを反映することで、推定精度の向上を図ることを特徴としている。本実施の形態3による配電系統制御システム100および負荷推定装置120の構成は、実施の形態1と同様であるため、ここでは説明を省略する。
<Embodiment 3>
The third embodiment of the present invention is characterized in that the estimation accuracy is improved by reflecting not only the difference in power usage status depending on the time of the day, but also the difference in season and day of the week. Since the configurations of the distribution
次に、事前統計処理部121による平均実負荷導出の具体的な動作について説明する。
Next, a specific operation for deriving the average actual load by the prior
図11は、本発明の実施の形態3による事前統計処理部121における平均実負荷の算出処理を示すフローチャートである。なお、図11において、ステップS401,403は、実施の形態1における図3のステップS101,103と同様の動作であるため、ここでは説明を省略する。
FIG. 11 is a flowchart showing the average actual load calculation process in the prior
ステップS402において、PV112の平均設備利用率を月ごとにそれぞれに求め、これに基づいて月ごとに時刻別平均PV設備利用率を求める。
In step S402, the average facility usage rate of
次に、ステップS404において、ステップS403で求めた電力量計113ごとの日別・時間帯別負荷データを、同一接続先の配電用変圧器108、同一月、同一平休日区分、同一時間帯ごとにグループにまとめて負荷の値を合算し、各グループの対象月内の対象区分(平日または休日)に属する日数で除する。この結果を配電用変圧器108ごとの月・平休日別、時間帯別平均負荷として記憶する。
Next, in step S404, the daily / time zone load data for each watt-
次に、ステップS405において、ステップS402で求めた月別・時刻別PV平均設備利用率の各値に配電用変圧器108ごとのPV容量を乗じて時間帯ごとに合算し、この結果を配電用変圧器108ごとの月別・時間帯別PV平均発電量として記憶する。
Next, in step S405, each value of the monthly and hourly PV average facility utilization rate obtained in step S402 is multiplied by the PV capacity for each
次に、ステップS406では、ステップS404で求めた、配電用変圧器108ごとの月別・平休日別・時間帯別の負荷に、ステップS405で求めた配電用変圧器108ごとの月別・時間帯別PV平均発電量を時間帯ごとに合算して、配電用変圧器ごとの平均実負荷を算出する。この結果を、データ格納部123に平均実負荷データとして格納する。
Next, in step S406, the load for each
表14は、本実施の形態3による平均実負荷データである。表14に示すように、本実施の形態3による平均実負荷データは、月、平休日区分の項目が追加されている。月は、12ヶ月のうちいずれの月に計測されたのかを示しており、平休日区分は、平日あるいは休日のいずれであるのかを示している。その他のデータ形式は実施の形態1における表12に示す平均実負荷データと同様である。 Table 14 shows average actual load data according to the third embodiment. As shown in Table 14, the average actual load data according to the third embodiment is added with items of month and weekdays. The month indicates which month of the 12 months was measured, and the weekday holiday class indicates whether it is a weekday or a holiday. Other data formats are the same as the average actual load data shown in Table 12 in the first embodiment.
次に、ステップS407において、ステップS403で求めた電力量計ごとの日別・時間帯別負荷データを、同一高圧需要家110、同一月、同一平休日区分、同一時間帯ごとにグループにまとめて負荷の値を合算し、グループ内のデータ件数で除する。この結果を高圧需要家110ごとの時間帯別平均負荷として記憶する。
Next, in step S407, the load data for each watt-hour meter obtained in step S403 is grouped into the same
次に、ステップS408において、ステップS402で求めた月別・時刻別PV平均設備利用率の各値に高圧需要家110ごとのPV容量を乗じて時間帯ごとに合算し、この結果を高圧需要家110ごとの月別・時間帯別PV平均発電量として記憶する。
Next, in step S408, the monthly average and the hourly PV average facility utilization rate obtained in step S402 is multiplied by the PV capacity for each high-
次に、ステップS409では、ステップS407で求めた、高圧需要家110ごとの月別・平休日別・時間帯別の平均負荷に、ステップS408で求めた高圧需要家110ごとの月別・時間帯別PV平均発電量を時間帯ごとに合算して、高圧需要家10ごとの平均実負荷を算出する。この結果を、データ格納部123に平均実負荷データとして格納する。
Next, in step S409, the average load for each high-
本実施の形態3によるPV発電量推定モデルの導出は、実施の形態1と同様であるため、ここでは説明を省略する。 Since the derivation of the PV power generation amount estimation model according to the third embodiment is the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted here.
次に、推定処理部124による負荷推定の具体的な動作について説明する。
Next, a specific operation of load estimation by the
図12は、本実施の形態3による推定処理部124における負荷推定の処理を示すフローチャートである。なお、図12において、ステップS501〜504,506〜509は、実施の形態1における図7のステップS201〜204,206〜209のそれぞれに対応して同様の動作であるため、ここでは説明を省略する。すなわち、ここではステップS505についてのみ説明する。
FIG. 12 is a flowchart showing a load estimation process in the
ステップS505では、負荷接続点番号が推定対象区間内に接続している配電用変圧器108の配電用変圧器番号、または推定対象区間に接続している高圧需要家110の需要家番号となっており、かつ、月、平休日、時間帯が推定時点の月、平休日、時間帯と一致しているデータを抽出する。そして、ステップS504で求めた区間内実負荷の値を、抽出したデータの平均実負荷の値で按分し、負荷接続点ごとの実負荷推定値として記憶する。
In step S505, the load connection point number becomes the distribution transformer number of the
以上のことから、本実施の形態3によれば、季節や平日・休日の別が需要家の電力使用状況に大きく影響するような場合に、負荷推定の精度の向上が見込まれる。 From the above, according to the third embodiment, the accuracy of load estimation is expected to be improved when the season, weekdays, and holidays greatly affect the power usage status of consumers.
<実施の形態4>
本発明の実施の形態4では、単相負荷の接続相に基づいて、相ごとに負荷推定値を求めることを特徴としている。本実施の形態4による配電系統制御システム100および負荷推定装置120の構成は、実施の形態1と同様であるため、ここでは説明を省略する。
<Embodiment 4>
The fourth embodiment of the present invention is characterized in that an estimated load value is obtained for each phase based on a connected phase of a single-phase load. Since the configurations of the distribution
次に、事前統計処理部121による平均実負荷の算出の具体的な動作について説明する。図13は、本実施の形態3による事前統計処理部121における平均実負荷の算出処理を示すフローチャートである。なお、図13において、ステップS601〜603,607〜609は、実施の形態1における図3のステップS101〜103,107〜109のそれぞれに対応して同様の動作であるため、ここでは説明を省略する。
Next, a specific operation of calculating the average actual load by the prior
ステップS604において、相線式が単相2線、単相3線、三相3線の変圧器については、実施の形態1と同様に、ステップS603で求めた電力量計113ごとの日別・時間帯別負荷データを同一接続先変圧器・同一時間帯ごとにグループにまとめて負荷の値を合算し、平均実負荷算定において使用する計測データの対象期間に含まれる日数(例えば、対象期間が1年間であれば365など)で除して平均実負荷を得る。相線式が電灯動力併用三相4線の配電用変圧器108については、同一変圧器のグループ内で、供給方式が単相の需要家と三相の需要家とにさらにグループを分け、それぞれについて、ステップS603で求めた電力量計113ごとの日別・時間帯別負荷データを同一時間帯ごとにグループにまとめて負荷の値を合算し、平均実負荷算定において使用する計測データの対象期間に含まれる日数(例えば、対象期間が1年間であれば365など)で除して平均実負荷を得る。
In step S604, for the transformers of which the phase wire type is single-phase two-wire, single-phase three-wire, three-phase three-wire, as in the first embodiment, the watt-
次に、ステップS605において、相線式が単相2線、単相3線、三相3線の変圧器については、実施の形態1と同様に、配電用変圧器108ごとに需要家のPV容量を合算し、配電用変圧器108ごとのPV容量とする。相線式が電灯動力併用三相4線の変圧器については、供給方式が単相の需要家と三相の需要家とにさらにグループを分け、それぞれについて、PV容量を合算し、配電用変圧器108ごと、相ごとのPV容量とする。そして、ステップS602で求めた時間帯別PV平均設備利用率の各値に求めたPV容量をそれぞれ乗じて、この結果を配電用変圧器108ごと、相ごとの時間帯別PV平均発電量として記憶する。
Next, in step S605, for the transformers whose phase wire type is single-phase two-wire, single-phase three-wire, and three-phase three-wire, as in the first embodiment, for each
次に、ステップS606において、ステップS604で配電用変圧器108ごと、相ごとのの時間帯別平均負荷と、ステップS605で求めた配電用変圧器108ごと、相ごとの時間帯別PV平均発電量とを時間帯ごとに合算して、データ格納部123に平均実負荷データとして格納する。このとき、負荷接続点番号に加え、接続相を合わせて格納する。すなわち、事前統計処理部121は、配電線102上に設けられた配電用変圧器108の相の接続情報に基づいて、負荷接続点ごと、および相ごとの平均実負荷を算出する。
Next, in step S606, the average load for each time zone for each
表15は、本実施の形態4による平均実負荷データである。表15に示すように、本実施の形態4による平均実負荷データは、接続相の項目が追加されている。その他のデータ形式は実施の形態1における表12に示す平均実負荷データと同様である。 Table 15 shows average actual load data according to the fourth embodiment. As shown in Table 15, the connection phase item is added to the average actual load data according to the fourth embodiment. Other data formats are the same as the average actual load data shown in Table 12 in the first embodiment.
単相の配電用変圧器108の平均実負荷には、配電用変圧器データ(表4参照)より、単相負荷接続相の値を平均実負荷データの接続相に設定する。三相3線式の配電用変圧器108および高圧需要家110は接続相の値を三相と設定する。電灯動力併用三相4線式の配電用変圧器108については、三相供給需要家分の平均実負荷と単相供給需要家分の平均実負荷を、同一時間帯についてそれぞれ格納する。三相供給需要家分のデータの接続相の値は三相とし、単相供給需要家分のデータの接続相の値は、配電用変圧器データより、単相負荷接続相の値を設定する。
For the average actual load of the single-
本実施の形態4によるPV発電量推定モデルの導出は、実施の形態1と同様であるため、ここでは説明を省略する。 Since the derivation of the PV power generation amount estimation model according to the fourth embodiment is the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted here.
次に、推定処理部124による負荷推定の具体的な動作について説明する。
Next, a specific operation of load estimation by the
図14は、本実施の形態4による負荷推定の処理を示すフローチャートである。なお、図14において、ステップS709は、実施の形態1における図7のステップS309のそれぞれに対応して同様の動作であるため、ここでは説明を省略する。 FIG. 14 is a flowchart showing a load estimation process according to the fourth embodiment. In FIG. 14, step S709 is the same operation as that of step S309 in FIG.
ステップS701において、最新の開閉器計測値データ(表9参照)に基づき、推定対象区間の電源側の相ごとの通過電力から、負荷側の対応する相の通過電力を差し引いて、推定対象区間の相別区間内現在負荷として記憶する。 In step S701, based on the latest switch measurement value data (see Table 9), the passing power of the corresponding phase on the load side is subtracted from the passing power for each phase on the power source side of the estimation target section, so that the estimation target section Store as the current load in the section.
なお、推定対象区間の負荷側のセンサ内蔵開閉器105が複数ある場合、負荷側のそれぞれの通過電力を相ごとに合算して電源側の通過電力から差し引いて区間内現在負荷を求める。
In addition, when there are a plurality of sensor built-in
次に、ステップS702において、配電用変圧器データ(表4参照)、低圧需要家供給設備データ(表5参照)、高圧需要家供給設備データ(表6参照)、PV設備データ(表7参照)に基づき、推定対象区間内の需要家に設置されたPV容量を相ごとに合算する。高圧需要家110および三相供給の低圧需要家109については、設置されたPV容量の3分の1ずつをR相、S相、T相それぞれのPV容量として加算する。単相供給の低圧需要家109については、設置されたPV容量の半分ずつをそれぞれ接続相のPV容量として加算する。例として、R−S接続の配電用変圧器108の下に接続する低圧需要家109のPV容量が4kWであった場合、R相に2kW、S相に2kWをそれぞれ加算する。求めた相ごとの合計値を相別PV容量として記憶する。
Next, in step S702, distribution transformer data (see Table 4), low-voltage consumer supply equipment data (see Table 5), high-voltage consumer supply equipment data (see Table 6), and PV equipment data (see Table 7). Based on the above, the PV capacity installed in the consumers in the estimation target section is added up for each phase. For the high-
次に、ステップS703において、実施の形態1と同様に、PV発電量推定モデルデータを取得し、傾きβを上記の取得した日射量データの日射量に乗じ、これに切片αを加えた値を配電変電所101の単位容量あたり現在PV発電量として記憶する。そして、この単位容量あたり現在PV発電量を、ステップS702で求めた相別PV容量にそれぞれ乗じて、区間内相別現在PV発電量として記憶する。
Next, in step S703, as in the first embodiment, the PV power generation amount estimation model data is acquired, the slope β is multiplied by the solar radiation amount of the acquired solar radiation amount data, and a value obtained by adding the intercept α to this is obtained. The current PV power generation amount per unit capacity of the
次に、ステップS704において、ステップS701で求めた推定対象区間の相別区間内現在負荷に、S3303で求めた区間内相別現在PV発電量を、対応する相ごとにそれぞれ加え、相別区間内現在実負荷として記憶する。 Next, at step S704, the current PV power generation amount by phase within the section determined at S3303 is added to the current load within the section according to the estimation target section determined at step S701 for each corresponding phase, It is memorized as actual load.
次に、ステップS705において、ステップS704で求めた推定対象区間の相別区間内現在実負荷を、平均実負荷データの実負荷の値で相ごとに按分する。按分するにあたり、各負荷接続点のへ該当時間帯の平均実負荷を、以下のように各相に割り振る。高圧需要家110および三相3線式接続の配電用変圧器108については、該当時間帯の平均実負荷の3分の1ずつをR相、S相、T相にそれぞれ割り振る。単相接続の配電用変圧器108については、該当時間帯の平均実負荷の半分ずつをそれぞれの接続相に割り振る。例として、R‐S接続の配電用変圧器108の当該時間帯の平均実負荷が30kWであった場合、R相に15kW、S相に15kWずつ割り振る。また、電灯動力併用三相4線式の配電用変圧器108については、三相接続分の平均実負荷を3分の1ずつをR相、S相、T相にそれぞれ割り振り、単相接続分の平均実負荷を半分ずつをそれぞれの接続相に割り振る。
Next, in step S705, the current actual load within the phase-specific section of the estimation target section obtained in step S704 is apportioned for each phase by the actual load value of the average actual load data. For apportionment, the average actual load for each load connection point is allocated to each phase as follows. For the
図15は、本実施の形態4による負荷接続点ごとの実負荷を、さらに相別に割り振るイメージを示す図である。こうして求めた相ごとの平均実負荷の値を用いて、ステップS704で求めた区間内相別実負荷の値を按分し、接続点ごとの相別実負荷推定値として記憶する。 FIG. 15 is a diagram illustrating an image in which the actual load for each load connection point according to the fourth embodiment is further allocated to each phase. Using the average actual load value for each phase obtained in this way, the value of the actual load for each phase obtained in step S704 is apportioned and stored as the estimated actual load value for each connection point.
次に、ステップS706では、配電用変圧器データ(表4参照)、低圧需要家供給設備データ(表5参照)、高圧需要家供給設備データ(表6参照)、PV設備データ(表7参照)に基づき、推定対象区間内の需要家に設置されたPV容量を負荷接続点ごと、相ごとに合算する。高圧需要家110については、設置したPV容量の3分の1ずつを当該負荷接続点におけるR相、S相、T相それぞれのPV容量とする。また、三相3線式の配電用変圧器108については、当該変圧器108下の需要家のPV容量を合算し、その3分の1ずつを当該負荷接続点における各相のPV容量とする。単相の配電用変圧器108については、当該変圧器108下の需要家のPV容量を合算し、その半分ずつを当該負荷接続点における接続相それぞれの(R−S接続の変圧器であれば、R相、S相それぞれの)PV容量とする。また、電灯動力併用三相4線式の配電用変圧器108については、当該変圧器108下の三相需要家に設置されたPV112の容量についてはその3分の1ずつを各相に、単相需要家に設置されたPV112の容量については、その半分ずつを各接続相に加えた値を各相のPV容量とする。
Next, in step S706, distribution transformer data (see Table 4), low-voltage consumer supply equipment data (see Table 5), high-voltage consumer supply equipment data (see Table 6), and PV equipment data (see Table 7). Based on the above, the PV capacity installed in the consumers in the estimation target section is added up for each load connection point and for each phase. For the high-
次に、ステップS707において、ステップS703で得た単位容量あたりの現在PV発電量に、ステップS706で求めた、負荷接続点別、相別のPV容量をそれぞれ乗じて、負荷接続点別、相別の現在PV発電量推定値として記憶する。 Next, in step S707, the current PV power generation amount per unit capacity obtained in step S703 is multiplied by the PV capacity for each load connection point and each phase obtained in step S706, respectively. Is stored as the estimated current PV power generation amount.
次に、ステップS708において、ステップS705で求めた負荷接続点別、相別の実負荷推定値から、ステップS707で求めた負荷接続点別、相別のPV発電量推定値をそれぞれ差し引き、推定対象区間内の負荷接続点別、相別の負荷推定値として記憶する。 Next, in step S708, the estimated PV power generation amount for each load connection point and each phase obtained in step S707 is subtracted from the estimated load value for each load connection point and each phase obtained in step S705, and the estimation target. Stored as load estimated values for each load connection point and for each phase in the section.
以上のことから、本実施の形態4によれば、相ごとに負荷推定値を求めることで、PV112の接続先が特定相に偏っている場合や、不平衡率の高い配電線において、相ごとに適切な電圧制御を実現するために活用できる。
From the above, according to the fourth embodiment, by obtaining a load estimated value for each phase, when the connection destination of
<実施の形態5>
本発明の実施の形態5では、一部または全部の需要家について、PV発電量を電気事業者が全量買い取る構成としていることを特徴としている。
<Embodiment 5>
Embodiment 5 of the present invention is characterized in that an electric power supplier purchases the entire amount of PV power generation for some or all of the consumers.
図16は、本実施の形態5による負荷推定装置120を備える配電系統制御システム100の構成を示すブロック図である。
FIG. 16 is a block diagram illustrating a configuration of a power distribution
図16に示すように、高圧需要家401は、電気事業者によるPV発電量全量買い取り対象の需要家(別計量対象の需要家)であり、電力系統からの引込線と負荷設備111との間に、供給電力量を計測する供給用電力量計402を備え、また、電力系統からの引込線とPV112との間にPV発電量を計測するPV用電力量計403を備えている。
As shown in FIG. 16, the high-
供給用電力量計402およびPV用電力量計403は、電力量計用通信装置114と接続されており、電力量計用通信装置114は、通信回線を介して自動検針装置115と接続されている。自動検針用通信装置115は、電力量計402,403で計測された計測値(以下、電力量計計測値とも称する)を取得し、取得した電力量計計測値を自動検針装置115に送信する。
Supply watt-
自動検針装置115は、電力量計用通信装置114から送信された電力量計計測値を受信し、計量データとして記録する。
The automatic
次に、事前統計処理部121による平均実負荷算出の具体的な動作について説明する。
Next, a specific operation of calculating the average actual load by the prior
図17は、本実施の形態5による事前統計処理部121における平均実負荷の算出処理を示すフローチャートである。なお、図17において、ステップS801〜803,805,808は、実施の形態1における図3のステップS101〜103,105,108のそれぞれに対応して同様の動作であるため、ここでは説明を省略する。
FIG. 17 is a flowchart showing the average actual load calculation process in the prior
ステップS804において、PV発電量全量買い取り対象の需要家を除いて、実施の形態1のステップS104と同様に、配電用変圧器108ごとの時間帯別平均負荷を算出する。
In step S804, the average load for each time zone for each
次に、ステップS806において、実施の形態1のステップS106と同様に、配電用変圧器108ごとの時間帯別平均実負荷を求める。また、PV全量買い取り対象需要家の接続している配電用変圧器108については、供給用電力量計402の日別・時間帯別負荷データから、当該需要家のデータを抽出し、時間帯別の負荷平均値をもとめる。PV全量買い取り対象需要家の供給用電力量計計測値は、そのまま実負荷の値となっているため、これと前述求めた実負荷とを、それぞれの需要家件数で加重平均することで、当該配電用変圧器108の時間帯別平均実負荷を求める。
Next, in step S806, as in step S106 of the first embodiment, the average actual load for each time zone for each
次に、ステップS807において、PV発電量全量買い取り対象の需要家を除いて、実施の形態1のステップS107と同様に、高圧需要家110ごとの時間帯別平均負荷を算出する。
Next, in step S807, the average load for each time zone for each high-
次に、ステップS809において、ステップS807で時間帯別平均負荷を求めた高圧需要家110について、実施の形態1のステップS109と同様に、高圧需要家110ごとの時間帯別平均実負荷を求める。また、PV全量買い取り対象の高圧需要家110について、ステップS803で求めた電力量計402,403ごとの日別・時間帯別負荷データから同一時間帯ごとに負荷の値を合算し、グループ内のデータ件数で除する。PV全量買い取り対象需要家の供給用電力量計計測値は、そのまま実負荷の値となっているため、この結果を当該高圧需要家110の時間帯別平均実負荷とする。
Next, in step S809, the average actual load for each time zone for each high-
以上のことから、本実施の形態5によれば、需要家が設置したPV112の発電量を、電気事業者が全量買い取るような場合であっても、負荷接続点ごとの需要家の負荷傾向および天候状況を反映した負荷推定値を求めることができる。
From the above, according to the fifth embodiment, even if the electric utility purchases the entire amount of
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。 It should be noted that the present invention can be freely combined with each other within the scope of the invention, and each embodiment can be appropriately modified or omitted.
100 配電系統制御システム、101 配電変電所、102 配電線、103 フィーダ遮断器、104 フィーダ遮断器用通信装置、105 センサ内蔵開閉器、106 センサ内蔵開閉器用通信装置、107 監視制御装置、108 配電用変圧器、109 低圧需要家、110 高圧需要家、111 負荷設備、112 PV、113 電力量計、114 電力量計用通信装置、115 自動検針装置、116 日射計、117 サンプルPV、120 負荷推定装置、121 事前統計処理部、122 事前統計処理用通信部、123 データ格納部、124 推定処理部、125 推定処理用通信部、126 入力部、127 出力部、401 高圧需要家、402 供給用電力量計、403 PV用電力量計。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記配電系統制御システムは、
配電線上の計測点に設けられ、当該計測点を通過する電力を計測するセンサ内蔵開閉器と、
前記配電線における負荷の接続点である負荷接続点を介して接続された需要家に対して前記配電線から供給する供給電力量と、前記配電線が前記需要家から受電する受電電力量とを含む電力量を計測する電力量計と、
推定対象となる前記需要家の負荷の近傍に設置され、設置地点の日射量を計測する日射計と、
を備え、
前記負荷推定装置は、前記配電線に接続された前記負荷の大きさを推定するものであって、
前記電力量計で計測された前記電力量と、前記需要家に設置されたPV設備のPV容量から算出されたPV発電量とから、前記負荷接続点ごとにおける時間別の平均的な実負荷である平均実負荷を算出するとともに、前記日射計で計測された前記日射量に基づいて、前記PV設備の単位PV容量当たりのPV発電量を推定するPV発電量推定モデルを算出する事前統計処理部と、
前記日射計で計測された前記日射量と前記PV発電量推定モデルとに基づいて算出された推定時点における推定対象区間内のPV発電量と、前記センサ内蔵開閉器で計測された前記電力とから前記推定時点における実負荷を算出し、当該実負荷を前記事前統計処理部で算出された前記平均実負荷に基づいて按分して前記推定対象区間内における前記負荷接続点ごとの実負荷を推定するとともに、当該実負荷から前記負荷接続点ごとのPV発電量を差し引いた、前記負荷接続点ごとの負荷を推定する推定処理部と、
を備える、負荷推定装置。 A load estimation device in a distribution system control system,
The power distribution system control system is:
A sensor built-in switch that is provided at a measurement point on the distribution line and measures the power passing through the measurement point;
A supply power amount supplied from the distribution line to a consumer connected via a load connection point that is a connection point of a load in the distribution line, and a received power amount that the distribution line receives from the consumer. A watt-hour meter that measures the amount of power it contains,
A pyranometer installed near the load of the consumer to be estimated and measuring the amount of solar radiation at the installation point;
With
The load estimation device estimates the size of the load connected to the distribution line,
From the power amount measured by the watt-hour meter and the PV power generation amount calculated from the PV capacity of the PV equipment installed in the consumer, the average actual load by time at each load connection point A prior statistical processing unit that calculates a certain average actual load and calculates a PV power generation amount estimation model that estimates a PV power generation amount per unit PV capacity of the PV facility based on the solar radiation amount measured by the pyranometer When,
From the PV power generation amount in the estimation target section calculated based on the solar radiation amount measured by the pyranometer and the PV power generation amount estimation model, and the power measured by the sensor built-in switch The actual load at the estimation time point is calculated, the actual load is apportioned based on the average actual load calculated by the prior statistical processing unit, and the actual load at each load connection point in the estimation target section is estimated. And an estimation processor that estimates the load at each load connection point by subtracting the PV power generation amount at each load connection point from the actual load;
A load estimation device.
前記事前統計処理部は、前記日射計で計測された前記日射量と、前記サンプルPV設備で計測された前記PV発電量とに基づいて、前記PV発電量推定モデルを算出することを特徴とする、請求項1に記載の負荷推定装置。 The power distribution system control system further includes a sample PV facility for measuring a PV power generation amount used for statistical processing,
The pre-statistic processing unit calculates the PV power generation amount estimation model based on the solar radiation amount measured by the pyranometer and the PV power generation amount measured by the sample PV facility. The load estimation device according to claim 1.
前記推定処理部は、推定時点の季節、平日・休日の区分、および時間帯に従って前記負荷接続点ごとの前記実負荷および前記負荷を推定することを特徴とする、請求項1に記載の負荷推定装置。 The prior statistical processing unit calculates the average actual load for each load connection point by season, weekday / holiday, and hour,
2. The load estimation according to claim 1, wherein the estimation processing unit estimates the actual load and the load for each load connection point according to a season at an estimation time point, a weekday / holiday classification, and a time zone. apparatus.
前記推定処理部は、前記負荷接続点ごと、および前記相ごとの前記実負荷および前記負荷を推定することを特徴とする、請求項1に記載の負荷推定装置。 The pre-statistic processing unit calculates the average actual load for each load connection point and for each phase based on the connection information of the phase of the distribution transformer provided on the distribution line,
The load estimation apparatus according to claim 1, wherein the estimation processing unit estimates the actual load and the load for each load connection point and for each phase.
前記事前統計処理部は、前記別計量対象の需要家については、前記供給用電力量計で計測された前記供給電力量から前記平均実負荷を算出することを特徴とする、請求項1に記載の負荷推定装置。 In the case where at least some of the consumers are consumers to be separately metered with a supply watt-hour meter that measures the supplied power amount and a PV watt-hour meter that measures the PV power generation amount,
The said prior statistical process part calculates the said average actual load from the said supplied electric energy measured with the said watt-hour meter for the said consumers for another measurement, The Claim 1 characterized by the above-mentioned. The load estimation apparatus described.
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