JP4972623B2 - Distribution system state estimation apparatus, method and program - Google Patents

Distribution system state estimation apparatus, method and program Download PDF

Info

Publication number
JP4972623B2
JP4972623B2 JP2008231525A JP2008231525A JP4972623B2 JP 4972623 B2 JP4972623 B2 JP 4972623B2 JP 2008231525 A JP2008231525 A JP 2008231525A JP 2008231525 A JP2008231525 A JP 2008231525A JP 4972623 B2 JP4972623 B2 JP 4972623B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
measurement
voltage
load
target value
section
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2008231525A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2010068604A (en
Inventor
謙治 小川
雅浩 渡辺
秀彦 島村
照樹 満山
直哉 平岩
聡 梶山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Tokyo Electric Power Co Holdings Inc
Original Assignee
Tokyo Electric Power Co Inc
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electric Power Co Inc, Hitachi Ltd filed Critical Tokyo Electric Power Co Inc
Priority to JP2008231525A priority Critical patent/JP4972623B2/en
Publication of JP2010068604A publication Critical patent/JP2010068604A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4972623B2 publication Critical patent/JP4972623B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Description

本発明は、配電系統の状態推定に関し、特に負荷分布と電圧分布の推定としてなされる状態推定に関する。   The present invention relates to a state estimation of a distribution system, and more particularly to a state estimation made as an estimation of load distribution and voltage distribution.

配電系統の電力品質を維持するには、配電系統の状態、特に配電系統における負荷と電圧それぞれの分布を高い精度で把握することが重要である。これに関し最近は、系統電気量(電圧、電流、電力、力率など)を計測する計測器を内蔵する計測器内蔵型の機器(例えば計測器内蔵型の開閉器など)の導入が進んできており、これにより状態推定対象の配電系統について複数の箇所で系統電気量の計測データを得られるようになっていることから、その系統電気量の計測データを有効に活用する系統状態推定手法が開発されている。   In order to maintain the power quality of the distribution system, it is important to grasp the state of the distribution system, particularly the distribution of loads and voltages in the distribution system with high accuracy. In recent years, the introduction of devices with built-in measuring devices (for example, switches with built-in measuring devices) that have built-in measuring devices that measure grid electricity (voltage, current, power, power factor, etc.) has been progressing. As a result, it is now possible to obtain grid electricity measurement data at multiple locations for the distribution system subject to state estimation, and a system state estimation method has been developed that makes effective use of the grid electricity measurement data. Has been.

例えば特許文献1に開示の例はそのような系統状態推定手法の代表的な1つである。特許文献1の系統状態推定手法では、配電系統区間内に分散して分布している配電系統負荷を複数の仮想集中負荷で表した潮流計算回路を作成するとともに、その配電系統区間の受電端電圧が異なる複数の仮想集中負荷の分布パターンを作成する。そして潮流計算回路を用いて仮想集中負荷の分布パターン毎に潮流計算を行って配電系統区間の計算受電端電圧を算出し、実測受電端電圧と計算受電端電圧との差が最も小さい仮想集中負荷の分布パターンを選定することにより、負荷分布と電圧推定を行うようにしている。   For example, the example disclosed in Patent Document 1 is a representative one of such system state estimation methods. In the system state estimation method disclosed in Patent Document 1, a power flow calculation circuit in which a distribution system load distributed and distributed in a distribution system section is represented by a plurality of virtual concentrated loads is created, and a receiving end voltage of the distribution system section is created. A plurality of virtual concentrated load distribution patterns with different values are created. Then, the tidal current calculation is performed for each distribution pattern of the virtual concentrated load using the tidal current calculation circuit to calculate the calculated receiving end voltage of the distribution system section, and the virtual concentrated load with the smallest difference between the measured receiving end voltage and the calculated receiving end voltage is calculated. By selecting the distribution pattern, load distribution and voltage estimation are performed.

特開2007−82346号公報JP 2007-82346 A

特許文献1の系統状態推定手法のように、機器内蔵計測器(開閉器の機器に内蔵されている計測器)などにより得られる系統電気量の計測データを活用することは、系統状態推定における推定精度を高める上で有効といえる。しかし特許文献1の系統状態推定手法は、機器内蔵計測器における計測誤差についての問題を残している。一般に、機器内蔵計測器は、その本来の使用目的や経済性などから、必ずしも高い計測精度を有していない。そのため機器内蔵計測器による計測データにはかなり大きな計測誤差が含まれる可能性があり、それを直接に利用した場合、系統状態の推定精度を低下させてしまう可能性がある。こうしたことから機器内蔵計測器による計測データを系統状態推定に利用するには、機器内蔵計測器における計測誤差の影響を低減できるようにする必要があるが、この点について特許文献1の系統状態推定手法では考慮されていない。   As in the system state estimation method of Patent Document 1, using the measurement data of the system electricity quantity obtained by a built-in measuring instrument (a measuring instrument built in a switch device) is an estimation in the system state estimation. It can be said that it is effective in improving accuracy. However, the system state estimation method of Patent Document 1 still has a problem with measurement errors in the instrument built-in measuring instrument. Generally, an instrument built-in measuring instrument does not necessarily have high measurement accuracy due to its original purpose of use and economy. For this reason, there is a possibility that the measurement data by the instrument built-in measuring instrument includes a considerably large measurement error, and when it is used directly, there is a possibility that the estimation accuracy of the system state is lowered. For this reason, in order to use the measurement data from the instrument built-in measuring instrument for system state estimation, it is necessary to reduce the influence of the measurement error in the instrument built-in measuring instrument. It is not considered in the method.

また特許文献1の系統状態推定手法は、計測データに整合する状態推定という点でも問題を残している。すなわち複数の区間系統を含む配電系統全体について計測データ利用による負荷分布や電圧分布の推定を行う場合、その推定精度を高めるには、計測値と計算値(潮流計算による計算値)の差を低減させる必要があるが、この点について特許文献1の系統状態推定手法では考慮されていない。   Moreover, the system state estimation method of Patent Document 1 still has a problem in terms of state estimation that matches measurement data. In other words, when estimating load distribution and voltage distribution by using measured data for the entire distribution system including multiple sections, to increase the estimation accuracy, reduce the difference between the measured value and the calculated value (calculated value by tidal current calculation). However, this is not taken into consideration in the system state estimation method of Patent Document 1.

本発明は以上のような事情を背景になされたものであり、その課題は、機器内蔵計測器などの計測器で得られる系統電気量の計測データを利用して負荷分布と電圧分布の推定として配電系統の状態を推定するについて、計測器における計測誤差の影響を効果的に低減できるようにし、また計測データに整合する状態推定を行なえるようにすることにある。   The present invention has been made in the background as described above, and its problem is to estimate the load distribution and voltage distribution using the measurement data of the grid electricity quantity obtained by a measuring instrument such as a built-in measuring instrument. The purpose of estimating the state of the distribution system is to be able to effectively reduce the influence of measurement errors in the measuring instrument and to perform state estimation that is consistent with the measurement data.

本発明では上記課題を解決するために、配電系統にける負荷分布と電圧分布を推定する配電系統状態推定装置において、状態推定対象の配電系統に設けられている計測器による系統電気量の計測に関する情報である計測情報として前記系統電気量の計測値、計測地点数及び前記計測器における計測誤差に関する情報である計測誤差情報を格納する計測情報データベース、前記配電系統の設備情報として系統構成、線路インピーダンス及び需要家負荷を格納する設備情報データベース、系統状態を推定する上での系統電気量に関する目標値を前記計測情報データベースに格納の前記計測情報に基づいて算出し、また前記計測器による前記系統電気量の計測に関する計測誤差範囲を電力に関して前記計測情報データベースに格納の前記計測情報に基づいて算出する目標値/計測誤差範囲算出部、前記計測器による計測地点で区切られる区間系統を前記設備情報データベースに格納の前記設備情報に基づいて抽出して区間モデルを作成する区間モデル作成部、前記目標値と前記計測誤差範囲に基づいて、前記区間モデル作成部で作成の前記区間モデルにおける各負荷を前記計測誤差範囲内で調整しながら潮流計算による受電端電圧の計算値と前記目標値を一致させるようにして、前記区間モデルにおける各負荷を算出する負荷算出部、前記設備情報データベースに格納の前記設備情報と前記負荷算出部で算出の前記区間モデルにおける各負荷に基づいて前記配電系統全体の電圧分布を算出する電圧算出部、及び前記電圧算出部で算出の電圧計算値と前記計測情報データベースに格納の電圧計測値の差が最小となるように最小二乗法により前記目標値を補正する目標値補正部を備え、前記目標値補正部は、補正された前記目標値に基づいて前記負荷算出部に前記区間モデルにおける各負荷を再算出させるとともに、再算出された各負荷に基づいて前記電圧算出部に前記配電系統全体の電圧分布を再算出させ、再算出された電圧計算値と前記計測情報データベースに格納の電圧計測値の差が計測誤差以下となるまで、前記目標値の補正を繰り返すことを特徴としている。 In the present invention, in order to solve the above problems, in the power distribution system state estimation device for estimating a contact Keru load distribution and voltage distribution in the distribution system, measurement of the system electrical quantity by the measuring instrument is provided in the power distribution system of the state estimation target A measurement information database that stores measurement error information that is information related to measurement values, the number of measurement points, and measurement errors in the measuring instrument as measurement information that is information related to the grid, a system configuration and a line as equipment information of the distribution system A facility information database for storing impedance and customer load, a target value related to the amount of system electricity in estimating the system state is calculated based on the measurement information stored in the measurement information database, and the system by the measuring instrument The measurement information stored in the measurement information database regarding the measurement error range related to the measurement of the electric quantity. Target value / measurement error range calculation section, the measuring instrument according to the system model creation unit for creating the system model by extracting, based on the facility information stored section lines separated by measurement point in the equipment information database to calculate on the basis of , based on the measurement error range as the previous SL target value, wherein the calculated value of the receiving end voltage by load flow while adjusting the respective load in the section models created within the measurement error range in the section model creating section target A load calculation unit for calculating each load in the section model so as to match the values; the distribution based on the facility information stored in the facility information database and each load in the section model calculated by the load calculation unit A voltage calculation unit for calculating a voltage distribution of the entire system; a voltage calculation value calculated by the voltage calculation unit; and a voltage stored in the measurement information database. Includes a target value correcting section that the difference between the measured value is corrected to the target value by the least square method so as to minimize, the target value correcting section, corrected the section to the load calculation unit based on the target value Each load in the model is recalculated, and the voltage calculation unit is recalculated based on each recalculated load, and is stored in the recalculated voltage calculation value and the measurement information database. The correction of the target value is repeated until the difference between the measured voltage values becomes equal to or less than the measurement error .

このような配電系統状態推定装置では、計測器による系統電気量の計測に関して実際に生じていると想定される計測誤差範囲を電力に関して算出するようにしていることから、より高い精度で実際の計測誤差範囲を求めることができる。そしてこの精度の高い計測誤差範囲を用いて調整しながら受電端電圧の計算値と目標値を一致させるようにして区間モデルにおける各負荷を算出し、またその算出負荷に基づいて配電系統の電圧分布を算出するようにしていることから、計測器における計測誤差の影響を効果的に低減でき、また計測データに整合する状態推定が可能となる。   In such a distribution system state estimation device, the measurement error range that is assumed to have actually occurred regarding the measurement of the grid electricity quantity by the measuring instrument is calculated in terms of power, so actual measurement can be performed with higher accuracy. An error range can be obtained. Then, each load in the interval model is calculated so that the calculated value of the receiving end voltage matches the target value while adjusting using this highly accurate measurement error range, and the voltage distribution of the distribution system based on the calculated load Therefore, it is possible to effectively reduce the influence of the measurement error in the measuring instrument and to estimate the state consistent with the measurement data.

また本発明では上記のような配電系統状態推定装置ついて、前記区間系統における、ある区間系統の電圧調整量が不足した場合、隣接する区間の電圧調整量の余裕分で補償する処理を前記目標値補正部又は前記目標値算出部がなせるようにすることを好ましい形態としている。   Further, in the present invention, for the distribution system state estimation apparatus as described above, when the voltage adjustment amount of a certain section system in the section system is insufficient, a process of compensating for the margin of the voltage adjustment amount of an adjacent section is performed as the target value. It is preferable that the correction unit or the target value calculation unit be configured.

このようにすることにより、区間系統における電圧調整量が不足し、そのために推定誤差の増大を招くような事態を効果的に避けることができる。つまり区間系統における電圧調整量が不足するような条件の場合でも精度の高い状態推定が可能となる。   By doing so, it is possible to effectively avoid a situation in which the amount of voltage adjustment in the section system is insufficient, which causes an increase in estimation error. That is, it is possible to estimate the state with high accuracy even under the condition that the voltage adjustment amount in the section system is insufficient.

また本発明では上記課題を解決するために、配電系統にける負荷分布と電圧分布を推定する配電系統状態推定方法において、状態推定対象の配電系統に設けられている計測器による系統電気量の計測に関する情報である計測情報として前記系統電気量の計測値及び前記計測器における計測誤差に関する計測誤差情報を計測情報データベースに格納する計測情報格納処理、前記配電系統の設備情報として系統構成、線路インピーダンス及び需要家負荷を設備情報データベースに格納する設備情報格納処理、系統状態を推定する上での系統電気量に関する目標値を前記計測情報データベースに格納の前記計測情報に基づいて算出し、また前記計測器による前記系統電気量の計測に関する計測誤差範囲を電力に関して前記計測情報データベースに格納の前記計測情報に基づいて算出する目標値/計測誤差範囲算出処理、前記計測器による計測地点で区切られる区間系統を前記設備情報データベースに格納の前記設備情報に基づいて抽出して区間モデルを作成する区間モデル作成処理、前記目標値と前記計測誤差範囲に基づいて、前記区間モデル作成部で作成の前記区間モデルにおける各負荷を前記計測誤差範囲内で調整しながら潮流計算による受電端電圧の計算値と前記目標値を一致させるようにして、前記区間モデルにおける各負荷を算出する負荷算出処理、前記設備情報データベースに格納の前記設備情報と前記負荷算出部で算出の前記区間モデルにおける各負荷に基づいて前記配電系統全体の電圧分布を算出する電圧算出処理、及び前記電圧算出処理で算出の電圧計算値と前記計測情報データベースに格納の電圧計測値の差が最小となるように最小二乗法により前記目標値を補正する目標値補正処理を含み、前記目標値補正処理は、補正された前記目標値に基づいて前記負荷算出処理により前記区間モデルにおける各負荷を再算出させるとともに、再算出された各負荷に基づいて前記電圧算出処理により前記配電系統全体の電圧分布を再算出させ、再算出された電圧計算値と前記計測情報データベースに格納の電圧計測値の差が計測誤差以下となるまで、前記目標値の補正を繰り返すことを特徴としている。 Also in the present invention, in order to solve the above problems, in the power distribution system state estimation method for estimating your Keru load distribution and voltage distribution in the distribution system, according to the instrument provided in the power distribution system of the state estimation target system electrical quantity Measurement information storage processing for storing in the measurement information database measurement value information regarding the measurement value of the grid electrical quantity and measurement error in the measuring instrument as measurement information which is information related to measurement, system configuration as line information, line impedance And a facility information storage process for storing the customer load in the facility information database, a target value related to the grid electricity quantity in estimating the grid state is calculated based on the measurement information stored in the measurement information database, and the measurement A measurement error range related to the measurement of the grid electricity quantity by a measuring instrument is stored in the measurement information database regarding power. A target value / measurement error range calculation process to be calculated based on the measured information, and a section system divided by measurement points by the measuring device is extracted based on the facility information stored in the facility information database to extract a section model. segment model creation processing for creating, based on the measurement error range as the previous SL target value, the receiving end voltages by load flow while adjusting the respective load in the section models created within the measurement error range in the interval modeling unit Load calculation processing for calculating each load in the section model so as to match the calculated value with the target value, the facility information stored in the facility information database, and each section model calculated by the load calculation unit A voltage calculation process for calculating a voltage distribution of the entire distribution system based on a load, and a voltage calculation value calculated in the voltage calculation process and the total Look including the target value correcting process that the difference between the voltage measurement value stored in the information database for correcting the target value by the least square method so as to minimize, the target value correcting process, based on the corrected target value Recalculate each load in the interval model by the load calculation process, recalculate the voltage distribution of the entire distribution system by the voltage calculation process based on each recalculated load, and recalculated voltage calculation value The correction of the target value is repeated until the difference between the voltage measurement values stored in the measurement information database becomes equal to or less than the measurement error .

このような配電系統状態推定方法では、上述の配電系統状態推定装置の場合と同様に、計測器における計測誤差の影響を効果的に低減でき、また計測データに整合する状態推定が可能となる。   In such a distribution system state estimation method, as in the case of the above-described distribution system state estimation device, it is possible to effectively reduce the influence of measurement errors in the measuring instrument, and it is possible to perform state estimation consistent with measurement data.

上記のような配電系統状態推定方法は、計算装置(コンピュータシステム)上で実行させる形態を採るのが通常である。したがって本発明では、上記のような配電系統状態推定方法を具体化するについて、当該配電系統状態推定方法を計算装置上で実行させるための手順が記述されたプログラムの形態とするものとしている。   The distribution system state estimation method as described above usually takes a form to be executed on a computing device (computer system). Therefore, in the present invention, for embodying the distribution system state estimation method as described above, the distribution system state estimation method is assumed to be in the form of a program in which a procedure for executing the distribution system state estimation method on the computing device is described.

以上のような本発明によれば、機器内蔵計測器などの計測器で得られる系統電気量の計測データを利用して負荷分布と電圧分布の推定として配電系統の状態を推定するについて、計測器における計測誤差の影響を効果的に低減でき、また計測データに整合する状態推定を行なえるようになる。その結果、計測値と計測誤差の何れにも整合した配電系統の負荷分布や電圧分布を再現した配電系統の解析モデルが得られ、その解析モデルを用いて系統解析を行うことにより、配電系統の負荷分布や電圧分布を詳細に把握することが可能となる。そしてこれにより電力品質管理のより一層の高精度化が図られ、設備投資抑制や分散型電源導入の拡大に寄与できる。   According to the present invention as described above, the state of the distribution system is estimated by estimating the load distribution and the voltage distribution using the measurement data of the system electricity quantity obtained by the measuring instrument such as the instrument built-in measuring instrument. Can effectively reduce the influence of the measurement error and can estimate the state consistent with the measurement data. As a result, an analysis model of the distribution system that reproduces the load distribution and voltage distribution of the distribution system that matches both the measured value and the measurement error is obtained, and by performing system analysis using the analysis model, the distribution system It becomes possible to grasp the load distribution and the voltage distribution in detail. As a result, it is possible to further improve the accuracy of power quality management, thereby contributing to the suppression of capital investment and the expansion of the introduction of distributed power sources.

以下、本発明を実施するための形態について説明する。図1と図2に、一実施形態による配電系統状態推定装置1の構成を示す。図1は配電系統状態推定装置1のハードウェア構成を示し、図2は配電系統状態推定装置1のソフトウェア構成を示している。まず、図1におけるハードウェア構成について説明する。配電系統状態推定装置1はハードウェア的には、表示装置2、入力装置3、計算装置(コンピュータ)4、通信装置5、メモリ装置6、計測情報データベース用記憶装置7、設備情報データベース用記憶装置8及びプログラムデータベース用記憶装置9を備え、これらがバス10で接続されている。なお、図1では計測情報データベース用記憶装置7、設備情報データベース用記憶装置8、プログラムデータベース用記憶装置9を個々の記憶装置として示しているが、実際的には1つの記憶装置(ハードディスクなど)で共用することになる。   Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described. 1 and 2 show a configuration of a distribution system state estimation device 1 according to an embodiment. FIG. 1 shows a hardware configuration of the distribution system state estimation apparatus 1, and FIG. 2 shows a software configuration of the distribution system state estimation apparatus 1. First, the hardware configuration in FIG. 1 will be described. In terms of hardware, the distribution system state estimation device 1 includes a display device 2, an input device 3, a computing device (computer) 4, a communication device 5, a memory device 6, a measurement information database storage device 7, and a facility information database storage device. 8 and a program database storage device 9, which are connected by a bus 10. In FIG. 1, the measurement information database storage device 7, the facility information database storage device 8, and the program database storage device 9 are shown as individual storage devices, but actually one storage device (such as a hard disk). Will be shared.

このようなハードウェア構成を有する配電系統状態推定装置1は、一実施形態による配電系統状態推定方法を計算装置上で実行させるための手順が記述されたプログラムである配電系統状態推定プログラムと潮流計算プログラムがプログラムデータベース用記憶装置9に格納されており、入力装置3を介してなされるユーザによる入力操作などに応じ、これらのプログラムによる配電系統状態推定処理を計算装置4が実行する。計算装置4による配電系統状態推定処理の実行では、潮流計算結果や系統状態推定結果など計算結果データが生成され、またそれらの表示などに必要な画像データが生成される。これらのデータは一旦メモリ装置6に格納され、必要に応じて表示装置2に表示される。   The distribution system state estimation device 1 having such a hardware configuration includes a distribution system state estimation program and a power flow calculation, which are programs describing a procedure for executing a distribution system state estimation method according to an embodiment on a calculation device. Programs are stored in the program database storage device 9, and the calculation device 4 executes distribution system state estimation processing by these programs in response to an input operation performed by the user via the input device 3. In the execution of the distribution system state estimation process by the calculation device 4, calculation result data such as a power flow calculation result and a system state estimation result is generated, and image data necessary for displaying them is generated. These data are temporarily stored in the memory device 6 and displayed on the display device 2 as necessary.

また配電系統状態推定装置1は、通信装置5を介して図外の通信ネットワークに接続されており、通信ネットワークを通じて図外の配電自動化システムなどから後述のような計測情報や設備情報を取得して計測情報データベース用記憶装置7や設備情報データベース用記憶装置8に格納できるようにされている。   In addition, the distribution system state estimation device 1 is connected to a communication network outside the figure through the communication device 5, and acquires measurement information and facility information as described later from a distribution automation system outside the figure through the communication network. The information can be stored in the measurement information database storage device 7 or the facility information database storage device 8.

次に、図2におけるソフトウェア構成について説明する。配電系統状態推定装置1はソフトウェア的には、配電系統状態推定プログラムとして構成され、計測情報データベース11、設備情報データベース12、目標値/計測誤差範囲算出部13、区間モデル作成部14、負荷算出部15、電圧算出部16、及び目標値補正部17を備えている。   Next, the software configuration in FIG. 2 will be described. The distribution system state estimation device 1 is configured as a distribution system state estimation program in terms of software, and includes a measurement information database 11, a facility information database 12, a target value / measurement error range calculation unit 13, a section model creation unit 14, and a load calculation unit. 15, a voltage calculation unit 16, and a target value correction unit 17.

計測情報データベース11は、状態推定対象の配電系統に設けられている計測器(これは計測器内蔵型の開閉器などに内蔵されている機器内蔵計測器である場合が主である)による電圧、電流、電力、力率などの系統電気量の計測に関する情報である計測情報を格納する。計測情報としては、系統電気量の計測値、系統電気量の計測地点数、計測器における計測誤差に関する情報である計測誤差情報などの各情報が主なものとしてある。こうした計測情報は、ユーザによる入力あるいは配電自動化システムなどからの伝送などにより格納される。   The measurement information database 11 is a voltage generated by a measuring instrument (mainly a built-in measuring instrument built in a measuring instrument built-in switch or the like) provided in a distribution system to be estimated. Stores measurement information, which is information related to the measurement of grid electricity such as current, power, and power factor. As the measurement information, each information such as a measurement value of the grid electricity quantity, the number of measurement points of the grid electricity quantity, and measurement error information which is information related to the measurement error in the measuring instrument is mainly used. Such measurement information is stored by user input or transmission from a distribution automation system.

設備情報データベース12は、配電系統の設備情報を格納する。設備情報としては、配電系統における配電線、負荷、分散型電源などの接続状態を表す系統構成、線路インピーダンス、需要家負荷などの各情報が主なものとしてある。こうした設備情報は、ユーザによる入力あるいは配電自動化システムなどからの伝送などにより格納される。   The facility information database 12 stores facility information of the distribution system. The facility information mainly includes information such as a system configuration representing a connection state of a distribution line, a load, a distributed power source, etc., a line impedance, and a customer load in the distribution system. Such facility information is stored by user input or transmission from a distribution automation system.

目標値/計測誤差範囲算出部13は、計測情報データベース11に格納の計測情報に基づいて目標値と計測誤差範囲を算出する。ここで、目標値とは、系統状態を推定するのに用いる系統電気量に関する目標値である。この目標値は、まず計測器で得られる実際の計測値を用いて算出される。そしてこの計測値による目標値は、後述の電力に関する計測誤差範囲に基づいて必要な補正が加えられることで、配電系統の実際に一致させるべき値となるようにされて最終的な目標値となる。こうした目標値には、電圧に関する目標値である電圧目標値、後述の区間モデルにおける区間電力に関する目標値である区間電力目標値、及び同じく区間モデルにおける区間電圧変動に関する目標値である区間電圧変動目標値がある。ただし本実施形態の場合、目標値/計測誤差範囲算出部13は電圧目標値と電力目標値を算出し、区間電力目標値と区間電圧変動目標値は負荷算出部15が算出する場合としている。   The target value / measurement error range calculation unit 13 calculates a target value and a measurement error range based on the measurement information stored in the measurement information database 11. Here, the target value is a target value related to the amount of electricity in the system used for estimating the system state. This target value is first calculated using actual measurement values obtained by a measuring instrument. Then, the target value based on the measured value is subjected to a necessary correction based on a measurement error range relating to electric power described later, so that it becomes a value that should be actually matched with the distribution system, and becomes the final target value. . Such target values include a voltage target value that is a target value related to voltage, a section power target value that is a target value related to section power in a section model described later, and a section voltage fluctuation target that is also a target value related to section voltage fluctuation in the section model. There is a value. However, in this embodiment, the target value / measurement error range calculation unit 13 calculates the voltage target value and the power target value, and the section power target value and the section voltage fluctuation target value are calculated by the load calculation unit 15.

一方、計測誤差範囲とは、計測器による系統電気量の計測に関して実際に生じていると想定される計測誤差についての範囲であり、計測値と計測誤差情報を用い電力に関して算出される。つまり計測誤差範囲は電力計測誤差範囲として求められる。計測誤差範囲を電力計測誤差範囲として求めるのは、より高い精度で計測誤差範囲を求めることができるからである。つまり計測誤差範囲を電力計測誤差範囲として求めることにより、より高い精度で計測誤差範囲を求めることができ、これにより計測器が有する計測誤差の影響を効果的に低減することが可能となる。   On the other hand, the measurement error range is a range for a measurement error that is assumed to actually occur with respect to the measurement of the grid electricity quantity by the measuring instrument, and is calculated for the power using the measurement value and the measurement error information. That is, the measurement error range is obtained as the power measurement error range. The reason why the measurement error range is obtained as the power measurement error range is that the measurement error range can be obtained with higher accuracy. In other words, by obtaining the measurement error range as the power measurement error range, it is possible to obtain the measurement error range with higher accuracy, thereby effectively reducing the influence of the measurement error of the measuring instrument.

区間モデル作成部14は、計測器による計測地点で区切られる区間系統を設備情報データベース12に格納の設備情報に基づいて抽出して区間モデルを作成する。   The section model creation unit 14 creates a section model by extracting a section system divided by measurement points by the measuring instrument based on the facility information stored in the facility information database 12.

負荷算出部15は、区間モデル作成部14で作成される区間モデルにおける各負荷を算出する。その負荷算出は、目標値/計測誤差範囲算出部13で算出される目標値と計測誤差範囲に基づいてなされ、計測誤差範囲内で調整しながら受電端電圧の計算値(潮流計算による計算値)と目標値を一致させるようにしてなされる。   The load calculation unit 15 calculates each load in the section model created by the section model creation unit 14. The load is calculated based on the target value and measurement error range calculated by the target value / measurement error range calculation unit 13, and the calculated value of the receiving end voltage (calculated value by power flow calculation) while adjusting within the measurement error range. And the target value are made to coincide with each other.

電圧算出部16は、設備情報データベース12に格納の設備情報と負荷算出部15で算出される区間モデルにおける各負荷に基づいて配電系統全体の電圧分布を算出する。   The voltage calculation unit 16 calculates the voltage distribution of the entire distribution system based on the facility information stored in the facility information database 12 and each load in the section model calculated by the load calculation unit 15.

目標値補正部17は、目標値/計測誤差範囲算出部13が算出する電圧目標値を補正する。その電圧目標値の補正は、電圧算出部16で算出される電圧計算値と計測情報データベース11に格納の電圧計測値の差が最小となるように最小二乗法を用いてなされる。   The target value correction unit 17 corrects the voltage target value calculated by the target value / measurement error range calculation unit 13. The correction of the voltage target value is performed using the least square method so that the difference between the voltage calculation value calculated by the voltage calculation unit 16 and the voltage measurement value stored in the measurement information database 11 is minimized.

以下では、以上のような配電系統状態推定装置1で実行される配電系統状態推定方法における配電系統状態推定処理について説明する。配電系統状態推定装置1による配電系統状態推定処理は、図3にその流れを示すように、ステップS1〜ステップS8の各処理過程を含む。   Below, the distribution system state estimation process in the distribution system state estimation method performed with the above distribution system state estimation apparatuses 1 is demonstrated. The distribution system state estimation process by the distribution system state estimation apparatus 1 includes the processing steps of Steps S1 to S8 as shown in the flow in FIG.

ステップS1では、計測情報の設定を行う。計測情報の設定は、計測情報格納処理であり、計測情報データベース11への上述のような計測情報の格納としてなされる。   In step S1, measurement information is set. The setting of measurement information is measurement information storage processing, and is performed as storage of measurement information as described above in the measurement information database 11.

ステップS2では、設備情報の設定を行なう。設備情報の設定は、設備情報格納処理であり、設備情報データベース12への上述のような設備情報の格納としてなされる。   In step S2, facility information is set. The setting of the facility information is a facility information storing process, and is performed as storing the facility information as described above in the facility information database 12.

ステップS3では、目標値/計測誤差範囲算出部13による電圧目標値と電力計測誤差範囲の計算、つまり目標値/計測誤差範囲算出処理を行う。目標値/計測誤差範囲算出の詳細については後述する。   In step S3, the target value / measurement error range calculation unit 13 calculates a voltage target value and a power measurement error range, that is, a target value / measurement error range calculation process. Details of target value / measurement error range calculation will be described later.

ステップS4では、区間モデル作成部14による区間モデルの作成を行う。   In step S4, the section model creation unit 14 creates a section model.

ステップS5では、負荷算出部15による負荷算出を行う。負荷算出の詳細については後述する。   In step S5, load calculation by the load calculation unit 15 is performed. Details of the load calculation will be described later.

ステップS6では、電圧算出部16による電圧算出を行う。電圧算出では、設備情報データベース12に格納の設備情報と負荷算出部15で算出される区間モデルにおける各負荷を用いて配電系統全体の電圧分布を算出する。電圧分布は、電源電圧、系統の接続状態、線路インピーダンス、負荷容量などを設定し、潮流計算プログラムで解くことで計算することができる。   In step S6, voltage calculation by the voltage calculation unit 16 is performed. In the voltage calculation, the voltage distribution of the entire distribution system is calculated using the facility information stored in the facility information database 12 and each load in the section model calculated by the load calculation unit 15. The voltage distribution can be calculated by setting the power supply voltage, system connection state, line impedance, load capacity, etc. and solving with a power flow calculation program.

ステップS7では、収束判定を行う。収束判定では、ステップS6で求めた各電圧計算値と計測情報データベース11に格納の電圧計測値の差を計測誤差と比較し、すべての電圧計算値と計測値の差が計測誤差より小さい場合は系統状態推定処理を終了し、そうでない場合はステップS8に進む。   In step S7, a convergence determination is performed. In the convergence determination, the difference between each voltage calculation value obtained in step S6 and the voltage measurement value stored in the measurement information database 11 is compared with the measurement error. If the difference between all the voltage calculation values and the measurement values is smaller than the measurement error, The system state estimation process ends, and if not, the process proceeds to step S8.

ステップS8では、目標値補正部17による電圧目標値補正を行う。電圧目標値補正では、計測情報データベース11に格納の計測情報と電圧算出部16で算出される電圧計算値を用い、電圧計算値と電圧計測値の差が最小となるように最小二乗法により電圧目標値を補正する。こうした電圧目標値補正の詳細については後述する。   In step S8, voltage target value correction by the target value correction unit 17 is performed. In the voltage target value correction, the measurement information stored in the measurement information database 11 and the voltage calculation value calculated by the voltage calculation unit 16 are used, and the voltage is calculated by the least square method so that the difference between the voltage calculation value and the voltage measurement value is minimized. Correct the target value. Details of such voltage target value correction will be described later.

ステップS8による電圧目標値補正を行った場合にはステップS5に戻ってそれ以降の処理を繰り返し、電圧目標値の補正をステップS5以降に反映させる。こうしてなされるステップS5〜ステップS8の処理の繰り返しにより、計測器における計測誤差の影響を効果的に低減でき、しかも計測データに整合する状態推定が可能となる。   When the voltage target value correction is performed in step S8, the process returns to step S5 and the subsequent processing is repeated, and the correction of the voltage target value is reflected in step S5 and subsequent steps. By repeating the processing of step S5 to step S8 performed in this way, it is possible to effectively reduce the influence of the measurement error in the measuring instrument, and it is possible to estimate the state consistent with the measurement data.

以下では、図3のステップS3で行う目標値/計測誤差範囲算出処理の詳細について説明する。状態推定対象の配電系統に設けられている計測器からは、三相各相の電圧、電流、力率などの計測値が得られる。電圧目標値は、三相の平均値をとして算出され、下記の(式1)で定義される。なお、電圧目標値は、三相の平衡分としてもよい。電力計測誤差範囲は、計測値と計測誤差に基づいて算出され、下記の(式2a)〜(式2n)で定義される。(式2a)〜(式2b)では、計測値から有効電力と無効電力を計算する。(式2c)〜(式2j)では、計測値と計測誤差から計算(想定)される有効電力、無効電力それぞれの最大値、最小値を計算する。(式2k)〜(式2n)では、(式2c)〜(式2j)で計算される有効電力、無効電力それぞれの最大値、最小値と(式2a)〜(式2b)で計算される有効電力、無効電力との差から電力計測誤差範囲を計算する。   Details of the target value / measurement error range calculation process performed in step S3 of FIG. 3 will be described below. Measurements such as voltage, current, and power factor of each of the three phases are obtained from the measuring instrument provided in the distribution system to be estimated. The voltage target value is calculated as an average value of three phases, and is defined by the following (Equation 1). The voltage target value may be a three-phase equilibrium component. The power measurement error range is calculated based on the measurement value and the measurement error, and is defined by the following (Expression 2a) to (Expression 2n). In (Expression 2a) to (Expression 2b), active power and reactive power are calculated from the measured values. In (Expression 2c) to (Expression 2j), the maximum value and the minimum value of active power and reactive power calculated (assumed) from the measured value and measurement error are calculated. In (Expression 2k) to (Expression 2n), the maximum and minimum values of active power and reactive power calculated in (Expression 2c) to (Expression 2j) and (Expression 2a) to (Expression 2b) are calculated. The power measurement error range is calculated from the difference between active power and reactive power.

Figure 0004972623

ここで、 i:計測地点i、 x:各相間(uv、vw、wu)
VR_i:電圧目標値、 VM_i:電圧計測値(平均)
VM_ix:電圧計測値(各相間)
Figure 0004972623

Where i: measurement point i, x: between phases (uv, vw, wu)
V R_i : Voltage target value, V M_i : Voltage measurement value (average)
V M_ix : Voltage measurement value (between each phase)

Figure 0004972623

ここで、 y:各相(u、v、w)
IM_iy:電流計測値、 PFM_iy:力率計測値
PM_i:有効電力計測値(目標値)
QM_i:無効電力計測値(目標値)
KV:電圧計測誤差、 KI:電流計測誤差
KPF:力率計測誤差
PM’1_i、PM’2_i、PM’3_i、PM’4_i:計測誤差を考慮した有効電力計測値
QM’1_i、QM’2_i、QM’3_i、QM’4_i:計測誤差を考慮した無効電力計測値
PMEU_i:有効電力誤差(最大値)
PMEL_i:有効電力誤差(最小値)
QMEU_i:無効電力誤差(最大値)
QMEL_i:無効電力誤差(最小値)
Figure 0004972623

Where y: each phase (u, v, w)
I M_iy : Current measurement value, PF M_iy : Power factor measurement value
P M_i : Active power measurement value (target value)
Q M_i : Reactive power measurement value (target value)
K V : Voltage measurement error, K I : Current measurement error
K PF : Power factor measurement error
P M'1_i , P M'2_i , P M'3_i , P M'4_i : Active power measurement value considering measurement error
Q M'1_i , Q M'2_i , Q M'3_i , Q M'4_i : Reactive power measurement value considering measurement error
P MEU_i : Active power error (maximum value)
P MEL_i : Active power error (minimum value)
Q MEU_i : Reactive power error (maximum value)
Q MEL_i : Reactive power error (minimum value)

以下では図3のステップS5で行う負荷算出処理の詳細について説明する。負荷算出処理では、上述のように、区間モデル作成部14で作成される区間モデル、それに目標値/計測誤差範囲算出部13で算出される目標値と計測誤差範囲を用い、計測誤差範囲内で調整しながら受電端電圧の計算値と目標値を一致させるようにしてなされるもので、負荷(末端)側区間から電源側区間の順に区間モデルごとにそこにおける全ての負荷について計算する。こうした負荷算出処理は、図4にその流れを示すように、ステップS51〜ステップS57の各処理過程を含む。   Details of the load calculation process performed in step S5 of FIG. 3 will be described below. In the load calculation process, as described above, the section model created by the section model creation unit 14 and the target value and measurement error range calculated by the target value / measurement error range calculation unit 13 are used. The adjustment is made so that the calculated value of the power receiving end voltage and the target value coincide with each other, and all loads in the section model are calculated in the order of the load (terminal) side section to the power supply side section. Such a load calculation process includes each process of step S51 to step S57, as shown in FIG.

ステップS51では、区間電圧変動、区間電力それぞれの目標値の計算を行う。区間電圧変動、区間電力それぞれの目標値は、下記の(式3a)〜(式3c)で定義される。   In step S51, target values for the section voltage fluctuation and section power are calculated. The target values of the section voltage fluctuation and section power are defined by the following (Formula 3a) to (Formula 3c).

Figure 0004972623
ここで、 j:区間
ΔVR_j:区間電圧変動目標値、 ΔVM_j:区間電圧変動計測値
VMS_j:j区間の電源側区間の電圧計測値
VML_j:j区間の負荷側区間の電圧計測値
ΔPR_j:区間有効電力目標値、 ΔPM_j:区間有効電力計測値
PMS_j:j区間の電源側区間の有効電力計測値
PML_j:j区間の負荷側区間の有効電力計測値(総和)
ΔQR_j:区間無効電力目標値、 ΔQM_j:区間無効電力計測値
QMS_j:j区間の電源側区間の無効電力計測値
QML_j:j区間の負荷側区間の無効電力計測値(総和)
Figure 0004972623
Where j: interval
ΔV R_j : Section voltage fluctuation target value, ΔV M_j : Section voltage fluctuation measurement value
V MS_j : Voltage measurement value in the power supply side section of j section
V ML_j : Voltage measurement value in the load side section of j section
ΔP R_j : Section active power target value, ΔP M_j : Section active power measurement value
P MS_j : Active power measurement value of power source side section of j section
P ML_j : Active power measurement value of the load side section of j section (total)
ΔQ R_j : Section reactive power target value, ΔQ M_j : Section reactive power measurement value
Q MS_j : Reactive power measurement value of power supply side section of j section
Q ML_j : Reactive power measurement value (total) of load side section of j section

ステップS52では、状態推定対象の配電系統にSVR(ステップ式自動電圧調整器)が設けられている場合に、SVRの動作状態推定を行う。SVR動作状態推定では、SVRタップの推定を行う。SVRタップの推定には、計測情報を使用する方法とSVRの制御モデルを使用する方法がある。計測情報を使用する方法では、SVRの電源側、負荷側それぞれに計測情報がある場合、これらの計測情報に最も整合するSVRタップを選定する。SVRの制御モデルを使用する方法では、SVRの制御モデルのパラメータが判明している場合、これらの制御モデルとパラメータからSVRの動作を模擬し、SVRタップを選定する。なお、SVRタップが判明している場合、直接SVRタップを選定してもよい。   In step S52, when the SVR (step type automatic voltage regulator) is provided in the distribution system to be estimated, the SVR operation state is estimated. In the SVR operation state estimation, an SVR tap is estimated. There are two methods for estimating SVR taps: a method using measurement information and a method using an SVR control model. In the method using measurement information, when there is measurement information on each of the power supply side and the load side of the SVR, the SVR tap that most closely matches the measurement information is selected. In the method using the SVR control model, when the parameters of the SVR control model are known, the operation of the SVR is simulated from these control models and parameters, and the SVR tap is selected. If the SVR tap is known, the SVR tap may be directly selected.

ステップS53では、区間モデルにおける各負荷の計算を行う。各負荷の計算では、繰返し計算により各負荷を調整し、区間モデルの区間電力(電力損失と負荷電力の合計)の計算値と区間電力目標値を一致させる。つまり、繰返し計算により各負荷を調整することで区間電力に一致するようにして各負荷を算出する。各負荷は、需要家負荷(契約容量)を基準とし、一定の割合で調整される。各負荷は、下記の(式4a)〜(式4f)で定義される。(式4a)と(式4d)では、区間モデルの区間電力を計算する。(式4b)と(式4e)では、区間モデルの負荷を調整するための係数を計算する。(式4c)と(式4f)では、区間モデルにおける調整された負荷を計算する。   In step S53, each load in the section model is calculated. In the calculation of each load, each load is adjusted by repeated calculation, and the calculated value of the section power (total of power loss and load power) of the section model is matched with the section power target value. In other words, each load is calculated so as to match the section power by adjusting each load by iterative calculation. Each load is adjusted at a fixed rate based on the customer load (contract capacity). Each load is defined by the following (formula 4a) to (formula 4f). In (Expression 4a) and (Expression 4d), the section power of the section model is calculated. In (Expression 4b) and (Expression 4e), a coefficient for adjusting the load of the section model is calculated. In (Equation 4c) and (Equation 4f), the adjusted load in the interval model is calculated.

Figure 0004972623
ここで、 j:区間
ΔPC_j:区間有効電力計算値
PCS_j:j区間の電源側区間の有効電力計算値
PCL_j:j区間の負荷側区間の有効電力計算値(総和)
PCLOSS_j:j区間の電力損失(有効分)計算値
PE_jm:j区間の負荷mの有効電力
αP_j:j区間の負荷の有効電力の調整係数
P’E_jm:j区間の負荷mの有効電力(調整後)
ΔQC_j:区間無効電力計算値
QCS_j:j区間の電源側区間の無効電力計算値
QCL_j:j区間の負荷側区間の無効電力計算値(総和)
QCLOSS_j:j区間の電力損失(無効分)計算値
QE_jm:j区間の負荷mの無効電力
αQ_j:j区間の負荷の無効電力の調整係数
Q’E_jm:j区間の負荷mの無効電力(調整後)
Figure 0004972623
Where j: interval
ΔP C_j : Section active power calculation value
P CS_j : Active power calculation value of the power supply side section of j section
P CL_j : Active power calculation value (total) in the load side section of j section
P CLOSS_j : Calculated power loss (effective portion) for j section
P E_jm : Active power of load m in j section
α P_j : Active power adjustment factor for load in section j
P ' E_jm : Active power of load m in j section (after adjustment)
ΔQ C_j : Section reactive power calculation value
Q CS_j : Reactive power calculation value of power source side section of j section
Q CL_j : Reactive power calculation value (total) in the load side section of j section
Q CLOSS_j : Calculated power loss (invalidity) for j section
Q E_jm : Reactive power of load m in j section
α Q_j : Adjustment factor for reactive power of load in section j
Q ' E_jm : Reactive power of load m in j section (after adjustment)

ステップS54では、区間電圧変動の計算を行う。区間電圧変動の計算では、ステップS53で求めた各負荷を求めた区間モデルを対象に区間電圧変動を計算する。区間電圧変動は、下記の(式5)で定義される。   In step S54, the section voltage fluctuation is calculated. In the calculation of the section voltage fluctuation, the section voltage fluctuation is calculated for the section model obtained for each load obtained in step S53. The section voltage fluctuation is defined by the following (formula 5).

Figure 0004972623

ここで、 ΔVC_j:区間電圧変動計算値
VMS_j:j区間の電源側区間の電圧計算値
VML_j:j区間の負荷側区間の電圧計算値
Figure 0004972623

Where ΔV C_j : Section voltage fluctuation calculation value
V MS_j : Calculated voltage value of power supply side section of j section
V ML_j : Calculated voltage value of load side section of j section

ステップS55では、収束判定を行う。収束判定では、区間電圧変動の計算値と目標値が等しいか又は区間電力目標値が電力計測誤差範囲を超過しているかを判定し、その判定結果が肯定的な場合には現在処理中の区間モデルについての負荷算出処理を終了してステップS57に進み、否定的な場合にはステップS56に進む。   In step S55, a convergence determination is performed. In the convergence determination, it is determined whether the calculated value of the section voltage fluctuation is equal to the target value or whether the section power target value exceeds the power measurement error range. If the determination result is affirmative, the section currently being processed is determined. The load calculation process for the model is terminated and the process proceeds to step S57. If negative, the process proceeds to step S56.

ステップS56では、区間電力目標値の更新を行う。区間電力目標値の更新は、区間電圧変動の計算値≧目標値ならば力率を進み側に調整し、一方、区間電圧変動の計算値≦目標値ならば力率を遅れ側に調整することにより、区間電力目標値を更新する。この場合、区間電力目標値が電力計測誤差範囲を超過する場合、力率の調整量を半減させる。   In step S56, the section power target value is updated. To update the section power target value, adjust the power factor to the leading side if the calculated value of section voltage fluctuation ≥ target value, while adjusting the power factor to the lag side if the calculated value of section voltage fluctuation ≤ target value. Thus, the section power target value is updated. In this case, when the section power target value exceeds the power measurement error range, the power factor adjustment amount is halved.

ステップS56による区間電力目標値の更新処理を行った場合にはステップS52に戻ってそれ以降の処理を繰り返し、区間電力目標値の更新をステップS5以降に反映させる。こうしてなされるステップS52〜ステップS56の処理の繰り返しにより、区間電圧変動目標値に一致する各負荷が計算される。   When the section power target value update process in step S56 is performed, the process returns to step S52 and the subsequent processes are repeated to reflect the update of the section power target value on and after step S5. By repeating the processing of step S52 to step S56 thus performed, each load that matches the section voltage fluctuation target value is calculated.

ステップS57では、終了判定を行う。終了判定は、状態推定対象の配電系統における全ての区間モデルについて負荷算出処理を行ったかを判定する。その判定結果が肯定的な場合には負荷算出処理を終了し、否定的な場合にはステップS51に戻って以降の処理を繰り返す。   In step S57, end determination is performed. In the end determination, it is determined whether or not the load calculation processing has been performed for all the section models in the distribution system to be estimated. If the determination result is affirmative, the load calculation process is terminated. If the determination result is negative, the process returns to step S51 to repeat the subsequent processes.

以下では図3のステップS8で行う電圧目標値補正処理の詳細について説明する。電圧目標値補正では、上述のように、計測情報データベース11に格納の計測情報と電圧算出部16で算出される電圧計算値を用い、電圧計算値と電圧計測値の差が最小となるように最小二乗法により電圧目標値を補正する。このような電圧目標値補正による補正電圧目標値は、下記の(式6a)〜(式6c)で定義される。   Details of the voltage target value correction process performed in step S8 of FIG. 3 will be described below. In the voltage target value correction, as described above, the measurement information stored in the measurement information database 11 and the voltage calculation value calculated by the voltage calculation unit 16 are used so that the difference between the voltage calculation value and the voltage measurement value is minimized. The voltage target value is corrected by the least square method. The corrected voltage target value by such voltage target value correction is defined by the following (Expression 6a) to (Expression 6c).

Figure 0004972623
ここで、 b:(近似直線)傾き、 a:(近似直線)切片
VC_i:電圧計算値
n:計測情報(計測地点)の数
V’R_i:補正した電圧目標値
Figure 0004972623
Where b: (approximate line) slope, a: (approximate line) intercept
V C_i : Calculated voltage
n: Number of measurement information (measurement points)
V ' R_i : Corrected voltage target value

なお、場合によっては、設備情報(解析モデル)における線路インピーダンス、負荷分布、不平衡などが実際の配電系統におけるそれらと相違していることが起こり得る。そしてそのようになった場合には、図3のステップS5で計算される区間電圧変動の目標値に対して区間モデルにおける電圧調整量が不足し、その結果、推定誤差が増大してしまう可能性がある。そこで、このような場合に対処できるようにすることが望ましく、そのために本実施形態では、電圧調整量が不足した区間の電圧調整量を当該区間に隣接する区間の電圧調整量の余裕分で補償する電圧調整量補償を図3のステップS3又はステップS8で行なって電圧目標値を補正できるようにしている。この場合の電圧調整量補償による補正電圧目標値は、下記の(式7a)〜(式7b)で定義される。   In some cases, the line impedance, load distribution, unbalance, etc. in the facility information (analysis model) may differ from those in the actual distribution system. In such a case, the voltage adjustment amount in the section model is insufficient with respect to the target value of the section voltage fluctuation calculated in step S5 in FIG. 3, and as a result, the estimation error may increase. There is. Therefore, it is desirable to be able to cope with such a case. For this reason, in this embodiment, the voltage adjustment amount in the section where the voltage adjustment amount is insufficient is compensated by the margin of the voltage adjustment amount in the section adjacent to the section. The voltage adjustment amount compensation is performed in step S3 or step S8 in FIG. 3 so that the voltage target value can be corrected. The correction voltage target value by voltage adjustment amount compensation in this case is defined by the following (Expression 7a) to (Expression 7b).

Figure 0004972623
ここで、 V’R_i:補正した電圧目標値(当該区間jの電源側)
V’R_i+1:補正した電圧目標値(当該区間jの負荷側)
VR_i:電圧目標値(当該区間jの電源側)
VR_i+1:電圧目標値(当該区間jの負荷側)
VCMS_j:当該区間jに隣接する電源側区間の電圧調整量の余裕分
VCML_j:当該区間jに隣接する負荷側区間の電圧調整量の余裕分
ΔVE_j:当該区間jの電圧調整量の不足分
Figure 0004972623
Where V ' R_i : Corrected voltage target value (power supply side of the relevant section j)
V ' R_i + 1 : Corrected voltage target value (load side of the relevant section j)
V R_i : Voltage target value (power supply side of the relevant section j)
V R_i + 1 : Voltage target value (load side of the relevant section j)
V CMS_j : The margin of voltage adjustment amount in the power supply side section adjacent to the section j
V CML_j : A margin of voltage adjustment amount in the load side section adjacent to the section j
ΔV E_j : Insufficient voltage adjustment amount for section j

以上、本発明を実施するための形態について説明したが、これは代表的な例に過ぎず、本発明はその趣旨を逸脱することのない範囲で様々な形態で実施することができる。   As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated, this is only a representative example and this invention can be implemented with various forms in the range which does not deviate from the meaning.

一実施形態による配電系統状態推定装置のハードウェア構成を示す図である。It is a figure which shows the hardware constitutions of the power distribution system state estimation apparatus by one Embodiment. 図1の配電系統状態推定装置ソフトウェア構成を示す図である。It is a figure which shows the power distribution system state estimation apparatus software configuration of FIG. 配電系統状態推定処理の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of a power distribution system state estimation process. 負荷算出処理の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of a load calculation process.

符号の説明Explanation of symbols

1 配電系統状態推定装置
4 計算装置
11 計測情報データベース
12 設備情報データベース
13 目標値/計測誤差範囲算出部
14 区間モデル作成部
15 負荷算出部
16 電圧算出部
17 目標値補正部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Distribution system state estimation apparatus 4 Calculation apparatus 11 Measurement information database 12 Equipment information database 13 Target value / measurement error range calculation part 14 Section model creation part 15 Load calculation part 16 Voltage calculation part 17 Target value correction part

Claims (4)

配電系統における負荷分布と電圧分布を推定する配電系統状態推定装置において、
状態推定対象の配電系統に設けられている計測器による系統電気量の計測に関する情報である計測情報として前記系統電気量の計測値及び前記計測器における計測誤差に関する情報である計測誤差情報を格納する計測情報データベース、
前記配電系統の設備情報として系統構成、線路インピーダンス及び需要家負荷を格納する設備情報データベース、
系統状態を推定する上での系統電気量に関する目標値を前記計測情報データベースに格納の前記計測情報に基づいて算出し、また前記計測器による前記系統電気量の計測に関する計測誤差範囲を電力に関して前記計測情報データベースに格納の前記計測情報に基づいて算出する目標値/計測誤差範囲算出部、
前記計測器による計測地点で区切られる区間系統を前記設備情報データベースに格納の前記設備情報に基づいて抽出して区間モデルを作成する区間モデル作成部、
記目標値と前記計測誤差範囲に基づいて、前記区間モデル作成部で作成の前記区間モデルにおける各負荷を前記計測誤差範囲内で調整しながら潮流計算による受電端電圧の計算値と前記目標値を一致させるようにして、前記区間モデルにおける各負荷を算出する負荷算出部、
前記設備情報データベースに格納の前記設備情報と前記負荷算出部で算出の前記区間モデルにおける各負荷に基づいて前記配電系統全体の電圧分布を算出する電圧算出部、及び
前記電圧算出部で算出の電圧計算値と前記計測情報データベースに格納の電圧計測値の差が最小となるように最小二乗法により前記目標値を補正する目標値補正部を備え
前記目標値補正部は、補正された前記目標値に基づいて前記負荷算出部に前記区間モデルにおける各負荷を再算出させるとともに、再算出された各負荷に基づいて前記電圧算出部に前記配電系統全体の電圧分布を再算出させ、再算出された電圧計算値と前記計測情報データベースに格納の電圧計測値の差が計測誤差以下となるまで、前記目標値の補正を繰り返すことを特徴とする配電系統状態推定装置。
In the distribution system state estimation device that estimates the load distribution and voltage distribution in the distribution system,
Stores the measurement value of the grid electricity quantity and the measurement error information which is information about the measurement error in the measuring instrument as measurement information which is information related to the measurement of grid electricity quantity by a measuring instrument provided in the distribution system to be estimated. Measurement information database,
Facility information database storing system configuration, line impedance and customer load as facility information of the distribution system,
A target value related to the grid electricity quantity in estimating the grid state is calculated based on the measurement information stored in the measurement information database, and the measurement error range related to the measurement of the grid electricity quantity by the measuring instrument is related to the power. A target value / measurement error range calculation unit for calculating based on the measurement information stored in the measurement information database;
A section model creation unit that creates a section model by extracting a section system divided at measurement points by the measuring instrument based on the facility information stored in the facility information database,
Based on the measurement error range as the previous SL target value, the calculated value and the target value of the receiving end voltage by load flow while adjusting the respective load in the section models created within the measurement error range in the interval modeling unit Load calculation unit for calculating each load in the interval model,
A voltage calculation unit that calculates a voltage distribution of the entire distribution system based on the facility information stored in the facility information database and each load in the interval model calculated by the load calculation unit; and a voltage calculated by the voltage calculation unit A target value correction unit for correcting the target value by a least square method so that a difference between the calculated value and the voltage measurement value stored in the measurement information database is minimized ;
The target value correction unit causes the load calculation unit to recalculate each load in the interval model based on the corrected target value, and causes the voltage calculation unit to cause the power distribution system to recalculate based on each recalculated load. Power distribution characterized in that the whole voltage distribution is recalculated and the correction of the target value is repeated until the difference between the recalculated voltage calculation value and the voltage measurement value stored in the measurement information database is equal to or less than a measurement error. System state estimation device.
前記区間系統における、ある区間系統の電圧調整量が不足した場合、隣接する区間の電圧調整量の余裕分で補償する処理を前記目標値補正部又は前記目標値算出部がなせるようにされていることを特徴とする請求項1に記載の配電系統状態推定装置。   When the voltage adjustment amount of a certain section system in the section system is insufficient, the target value correction unit or the target value calculation unit can perform a process of compensating for the margin of the voltage adjustment amount of the adjacent section. The power distribution system state estimation apparatus according to claim 1, wherein 配電系統における負荷分布と電圧分布を推定する配電系統状態推定方法において、
状態推定対象の配電系統に設けられている計測器による系統電気量の計測に関する情報である計測情報として前記系統電気量の計測値及び前記計測器における計測誤差に関する計測誤差情報を計測情報データベースに格納する計測情報格納処理、
前記配電系統の設備情報として系統構成、線路インピーダンス及び需要家負荷を設備情報データベースに格納する設備情報格納処理、
系統状態を推定する上での系統電気量に関する目標値を前記計測情報データベースに格納の前記計測情報に基づいて算出し、また前記計測器による前記系統電気量の計測に関する計測誤差範囲を電力に関して前記計測情報データベースに格納の前記計測情報に基づいて算出する目標値/計測誤差範囲算出処理、
前記計測器による計測地点で区切られる区間系統を前記設備情報データベースに格納の前記設備情報に基づいて抽出して区間モデルを作成する区間モデル作成処理、
記目標値と前記計測誤差範囲に基づいて、前記区間モデル作成部で作成の前記区間モデルにおける各負荷を前記計測誤差範囲内で調整しながら潮流計算による受電端電圧の計算値と前記目標値を一致させるようにして、前記区間モデルにおける各負荷を算出する負荷算出処理、
前記設備情報データベースに格納の前記設備情報と前記負荷算出処理で算出の前記区間モデルにおける各負荷に基づいて前記配電系統全体の電圧分布を算出する電圧算出処理、及び
前記電圧算出処理で算出の電圧計算値と前記計測情報データベースに格納の電圧計測値の差が最小となるように最小二乗法により前記目標値を補正する目標値補正処理を含み
前記目標値補正処理は、補正された前記目標値に基づいて前記負荷算出処理により前記区間モデルにおける各負荷を再算出させるとともに、再算出された各負荷に基づいて前記電圧算出処理により前記配電系統全体の電圧分布を再算出させ、再算出された電圧計算値と前記計測情報データベースに格納の電圧計測値の差が計測誤差以下となるまで、前記目標値の補正を繰り返すことを特徴とする配電系統状態推定方法。
In the distribution system state estimation method for estimating the load distribution and voltage distribution in the distribution system,
Stored in the measurement information database is the measurement value of the grid electricity quantity and the measurement error information related to the measurement error of the gauge as measurement information that is information related to the measurement of grid electricity quantity by the measuring instrument provided in the distribution system subject to state estimation. Measurement information storage processing,
Facility information storage processing for storing system configuration, line impedance and customer load as facility information of the distribution system in a facility information database,
A target value related to the grid electricity quantity in estimating the grid state is calculated based on the measurement information stored in the measurement information database, and the measurement error range related to the measurement of the grid electricity quantity by the measuring instrument is related to the power. A target value / measurement error range calculation process to be calculated based on the measurement information stored in the measurement information database;
A section model creation process for creating a section model by extracting a section system divided at measurement points by the measuring instrument based on the facility information stored in the facility information database,
Based on the measurement error range as the previous SL target value, the calculated value and the target value of the receiving end voltage by load flow while adjusting the respective load in the section models created within the measurement error range in the interval modeling unit Load calculation processing for calculating each load in the interval model,
The equipment voltage calculation process for calculating the voltage distribution of the entire power distribution system based on the load information and the facility information stored in the database in the section model of calculation by the load calculation process, and the voltage calculated by the voltage calculation process A target value correction process for correcting the target value by a least square method so that the difference between the calculated value and the voltage measurement value stored in the measurement information database is minimized ,
The target value correction process recalculates each load in the interval model by the load calculation process based on the corrected target value, and the power distribution system by the voltage calculation process based on each recalculated load. Power distribution characterized in that the whole voltage distribution is recalculated and the correction of the target value is repeated until the difference between the recalculated voltage calculation value and the voltage measurement value stored in the measurement information database is equal to or less than a measurement error. System state estimation method.
請求項3に記載の配電系統状態推定方法を計算装置上で実行させるための手順が記述されたプログラム。   A program in which a procedure for executing the distribution system state estimation method according to claim 3 on a computing device is described.
JP2008231525A 2008-09-09 2008-09-09 Distribution system state estimation apparatus, method and program Expired - Fee Related JP4972623B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008231525A JP4972623B2 (en) 2008-09-09 2008-09-09 Distribution system state estimation apparatus, method and program

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008231525A JP4972623B2 (en) 2008-09-09 2008-09-09 Distribution system state estimation apparatus, method and program

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010068604A JP2010068604A (en) 2010-03-25
JP4972623B2 true JP4972623B2 (en) 2012-07-11

Family

ID=42193697

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008231525A Expired - Fee Related JP4972623B2 (en) 2008-09-09 2008-09-09 Distribution system state estimation apparatus, method and program

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4972623B2 (en)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5192425B2 (en) * 2009-03-13 2013-05-08 株式会社日立製作所 Control device and control method for automatic voltage regulator
JP5665619B2 (en) * 2011-03-18 2015-02-04 三菱電機株式会社 Phase discrimination device
KR101232973B1 (en) 2012-08-10 2013-02-13 대우정보시스템 주식회사 The method, server and recording medium for measuring energy
KR101307098B1 (en) * 2012-09-20 2013-09-11 한국전력공사 Apparatus and method for automatically correcting transmission error of voltage and current in electric power distribution system
US9488682B2 (en) * 2013-02-20 2016-11-08 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. Method for determining power consumption of loads in ungrounded power distribution systems
JP6151137B2 (en) * 2013-09-10 2017-06-21 株式会社東芝 Ultimate voltage estimation device and estimation program
JP6135454B2 (en) 2013-10-23 2017-05-31 富士通株式会社 Estimation program, estimation apparatus, and estimation method
CN103872681A (en) * 2014-03-25 2014-06-18 国家电网公司 Online real-time loop closing method based on integration of major network and distribution network
KR101688214B1 (en) * 2015-10-19 2016-12-20 주식회사 태울코리아 Apparatus for capacity check and method for the same
JP7155992B2 (en) * 2018-12-18 2022-10-19 富士電機株式会社 Adjusting device, adjusting method and program
JP7424130B2 (en) 2020-03-16 2024-01-30 富士電機株式会社 Load apportionment method, load apportionment program, and distribution system control system in power distribution system

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3453949B2 (en) * 1995-09-01 2003-10-06 富士電機株式会社 Support method for power system state estimation device
JP2000245064A (en) * 1999-02-19 2000-09-08 Hitachi Ltd State estimation equipment of distribution system and its method
JP2003032915A (en) * 2001-07-19 2003-01-31 Toshiba Corp Monitoring and control system for distribution line load, computing method of intersection load of distribution line, and program thereof
JP4705563B2 (en) * 2006-12-20 2011-06-22 株式会社日立製作所 Distribution system state estimation device, state estimation method and program thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010068604A (en) 2010-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4972623B2 (en) Distribution system state estimation apparatus, method and program
JP4705563B2 (en) Distribution system state estimation device, state estimation method and program thereof
JP6025575B2 (en) System and method for three-phase power flow analysis
JP5872732B2 (en) Power system control system and distributed controller used therefor
US9928467B2 (en) Apparatus for forecasting water demand
JP5915342B2 (en) Power system state estimation method
JP2015219189A (en) Harmonic wave estimation device, harmonic wave estimation method and harmonic wave estimation program
WO2020096560A1 (en) Power system measurement based model calibration with enhanced optimization
JP2021136745A (en) State estimation device, state estimation program, state estimation method
KR20150002914A (en) Data estimation method of power distribution
JP5710303B2 (en) Parameter estimation method and apparatus for power system contraction model
JP6109326B2 (en) Power system state estimation apparatus and power system state estimation method thereof
US11121553B2 (en) Power system stability analysis device, stabilization apparatus, and method
JP6067289B2 (en) Reduced model creation device, creation method and creation program for power system
CN113094887A (en) Optimization method and device for frequency shift electromagnetic transient simulation and electronic equipment
US20150100256A1 (en) Imbalance determining method, imbalance determining apparatus, and recording medium
US20160047851A1 (en) Computer-aided ascertainment of the impedance of an electrical energy network
US10467358B2 (en) Simulation apparatus and operating method thereof
JP6962299B2 (en) Power system model creation device and power system model creation method
JP6727156B2 (en) Power system state estimation device
JP3620930B2 (en) Power system characteristic estimation apparatus and characteristic estimation method
KR20090032615A (en) Estimating apparatus of harmonic state and estimation method for harmonic state
JP2005287128A (en) Power system stability supervisory system
JP2006195754A (en) Circuit operation verification method, circuit operation verification device, and computer program
WO2019003367A1 (en) Power system state estimation device and method, and power system stabilization system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100614

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20111031

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20111129

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120130

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120313

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120409

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150413

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4972623

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees