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公開番号2021069263
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210430
出願番号2019195558
出願日20191028
発明の名称配電制御装置およびシステム
出願人富士電機株式会社
代理人龍華国際特許業務法人
主分類H02J 3/06 20060101AFI20210402BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】送電容量に対する送電電力の割合である利用率を高める。
【解決手段】配電制御装置は、複数の送電線のそれぞれの混雑度に関する情報を取得する混雑度取得部と、前記複数の送電線のいずれかに変圧設備を介して分散型電源を電気的に接続可能な少なくとも一つの開閉器を前記混雑度に基づいて制御して、前記分散型電源が電気的に接続される送電線を切り替える制御部と、を備える。配電制御装置は、送電線に変圧設備を介して接続される一または複数の配電線に接続される分散型電源の出力制限に用いられる制御情報を取得する制御情報取得部と、前記配電線内での複数点での電気計測結果を取得する計測結果取得部と、前記制御情報と、前記電気計測結果とに基づいて、前記配電線内の複数区間における負荷および前記分散型電源の発電電力を算出する算出部と、を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項1】
複数の送電線のそれぞれの混雑度に関する情報を取得する混雑度取得部と、
前記複数の送電線のいずれかに変圧設備を介して分散型電源を電気的に接続可能な少なくとも一つの開閉器を前記混雑度に基づいて制御して、前記分散型電源が電気的に接続される送電線を切り替える制御部と、を備える
配電制御装置。
続きを表示(約 3,600 文字)【請求項2】
前記混雑度取得部は、第1送電線の混雑度に関する情報および第2送電線の混雑度に関する情報を取得し、
前記制御部は、前記第1送電線の混雑度が前記第2送電線の混雑度より高い場合に、前記第1送電線に電気的に接続されている一または複数の前記分散型電源のうち少なくとも一部が前記第2送電線に電気的に接続されるように前記開閉器を制御する、
請求項1に記載の配電制御装置。
【請求項3】
前記混雑度取得部は、第1送電線の混雑度に関する情報および第2送電線の混雑度に関する情報を取得し、
前記制御部は、前記第1送電線の混雑度が前記第2送電線の混雑度より高く、かつ、前記第1送電線の混雑度が予め定められた第1閾値より高い場合に、前記第1送電線に電気的に接続されている一または複数の前記分散型電源のうち少なくとも一部が前記第2送電線に電気的に接続されるように前記開閉器を制御する、
請求項1に記載の配電制御装置。
【請求項4】
前記制御部は、前記第1送電線の混雑度および前記第2送電線の混雑度に基づいて、前記第1送電線に電気的に接続されている一または複数の前記分散型電源のうち、前記第2送電線に電気的に接続されるように切り替えられる分散型電源の数または種類を決定する、
請求項2または3に記載の配電制御装置。
【請求項5】
前記第1送電線には、第1の変圧設備を介して第1の配電系統が電気的に接続されており、
前記第2送電線には、第2の変圧設備を介して第2の配電系統が電気的に接続されており、
前記分散型電源は、少なくとも一つの第1開閉器を介して前記第1の配電系統に接続可能であるとともに、少なくとも一つの第2開閉器を介して前記第2の配電系統にも接続可能である接続切替対象の分散型電源を含んでおり、
前記制御部は、前記第1送電線の混雑度が第2送電線の混雑度より高く、かつ、第1送電線の混雑度が予め定められた第1閾値より高い場合に、前記接続切替対象の分散型電源の少なくとも一部を前記第1の配電系統から電気的に遮断するように前記第1開閉器の少なくとも一つをオフに切り換えるとともに、前記第2の配電系統に電気的に接続するように前記第2開閉器をオンに切り換える、
請求項2から4の何れか一項に記載の配電制御装置。
【請求項6】
前記制御部は、前記第1開閉器の少なくとも一つをオフに切り換えるとともに前記第2開閉器をオンに切り換えた後に、前記第1送電線の混雑度が、前記第1閾値以下の値に予め定められた第2閾値以下となった場合には、前記第1開閉器をオンに戻すとともに、前記第2開閉器の少なくとも一つをオフに戻す、
請求項5に記載の配電制御装置。
【請求項7】
前記第1の配電系統は、前記第1の変圧設備に電気的に接続される一または複数の第1配電線を含んでおり、
前記第2の配電系統は、前記第2の変圧設備に電気的に接続される一または複数の第2配電線を含んでおり、
前記第1開閉器の少なくとも一つがオフに切り換えられるとともに、前記第2開閉器がオンに切り換えられた状態において、
第1配電線内の複数点での電気計測結果に基づいて、第1配電線内の複数区間における負荷および前記分散型電源の発電電力を算出し、かつ、第2配電線内の複数点での電気計測結果に基づいて、第2配電線内の複数区間における負荷および前記分散型電源の発電電力を算出する算出部をさらに備える、
請求項5または6に記載の配電制御装置。
【請求項8】
各第1配電線または各第2配電線に接続されている前記分散型電源の出力制限に用いられる制御情報を取得する制御情報取得部をさらに備えており、
前記算出部は、前記制御情報と、前記電気計測結果とに基づいて、各第1配電線内の前記複数区間および各第2配電線内の前記複数区間における前記負荷および前記分散型電源の前記発電電力を算出する、
請求項7に記載の配電制御装置。
【請求項9】
前記送電線の混雑度は、前記送電線が送電可能な電力を示す送電容量に対する実際の潮流電力の割合、または前記送電線に接続されている前記分散型電源に対して発電電力を抑制させる発電抑制情報を含む、
請求項1から8の何れか一項に記載の配電制御装置。
【請求項10】
請求項1から9の何れか一項に記載の配電制御装置と、
前記配電制御装置と通信可能に接続されている端末装置と、を備える、
システム。
【請求項11】
送電線に変圧設備を介して接続される少なくとも一つの配電線に接続される分散型電源の出力制限に用いられる制御情報を取得する制御情報取得部と、
前記配電線内での複数点での電気計測結果を取得する計測結果取得部と、
前記制御情報と、前記電気計測結果とに基づいて、配電線内の複数区間における負荷および前記分散型電源の発電電力を算出する算出部と、を備える配電制御装置。
【請求項12】
前記制御情報は、前記送電線の故障情報を含む、
請求項11に記載の配電制御装置。
【請求項13】
前記制御情報は、前記分散型電源に対して発電電力を抑制させる発電抑制情報を含む、
請求項11に記載の配電制御装置。
【請求項14】
前記計測結果取得部は、前記配電線内の複数点における電流、電圧、および力率の計測結果を取得し、
前記算出部は、前記配電線の領域内での前記電流、前記電圧、および前記力率の前記計測結果と、前記制御情報から得られる前記配電線での前記分散型電源の状態とに基づいて、前記配電線内の前記複数区間における前記負荷および前記分散型電源の前記発電電力を算出する、
請求項11から13の何れか一項に記載の配電制御装置。
【請求項15】
前記一または複数の配電線は、一の配電線と他の配電線を含んでおり、
前記計測結果取得部は、前記一の配電線内の複数点および前記他の配電線内の複数点での電気計測結果をそれぞれ取得し、
前記算出部は、前記制御情報と、前記電気計測結果とに基づいて、前記一の配電線内の複数区間および前記他の配電線内の複数区間における前記負荷および前記分散型電源の前記発電電力を算出し、
前記配電制御装置は、前記算出部によって算出された前記負荷および前記分散型電源の前記発電電力に基づいて、前記一の配電線と前記他の配電線との間が接続可能か否かについて判定する判定部をさらに備える、
請求項11から14の何れか一項に記載の配電制御装置。
【請求項16】
前記算出部は、前記一の配電線において故障が発生した場合に、前記一の配電線内の複数区間および前記他の配電線内の複数区間における前記負荷および前記分散型電源の前記発電電力を算出し、
前記判定部は、前記一の配電線において故障が発生した場合に、前記一の配電線と前記他の配電線との間が接続可能か否かについて判定する、
請求項15に記載の配電制御装置。
【請求項17】
前記算出部が算出した算出結果を記憶する記憶部をさらに備えており、
前記算出部は、前記一の配電線において故障が発生したか否かによらず、前記一の配電線内の複数区間および前記他の配電線内の複数区間における前記負荷および前記分散型電源の前記発電電力を算出し、
前記判定部は、前記一の配電線において故障が発生した場合に、前記記憶部に記憶された前記算出結果に基づいて、前記一の配電線と前記他の配電線との間が接続可能か否かについて判定する、
請求項15に記載の配電制御装置。
【請求項18】
前記制御情報は、前記送電線の故障情報を含んでおり、
前記送電線の故障情報に基づいて、複数の配電線の中から、前記一の配電線が接続される前記他の配電線が選択される、
請求項15から17の何れか一項に記載の配電制御装置。
【請求項19】
前記制御情報取得部は、前記分散型電源に対して制御指令を送信する指令装置から通信回線を通じて前記制御情報を取得する、
請求項11から18の何れか一項に記載の配電制御装置。
【請求項20】
請求項1から9の何れか一項に記載の配電制御装置と、
前記配電制御装置と通信可能に接続されている端末装置と、を備える、
システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、配電制御装置およびシステムに関する。
続きを表示(約 5,800 文字)【0002】
従来から、配電自動化システムが知られている(たとえば、特許文献1参照)。配電自動化システムは、配電自動化サーバとも呼ばれる配電制御装置を含む。配電制御装置は、異なる配電線間を接続する開閉器を制御する。
[先行技術文献]
[特許文献]
[特許文献1] 特開2019−115182号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
送電線などの送電設備においては、許容電流等に起因して送電可能な電力の上限が送電容量として定められている。送電設備に電気的に接続される分散型電源の増加に対応するためには、送電容量に対する送電電力の割合である利用率を高めることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明の第1の態様においては、配電制御装置を提供する。配電制御装置は、混雑度取得部を備えてよい。混雑度取得部は、複数の送電線のそれぞれの混雑度に関する情報を取得してよい。配電制御装置は、制御部を備えてよい。制御部は、少なくとも一つの開閉器を混雑度に基づいて制御して、分散型電源が電気的に接続される送電線を切り替えてよい。開閉器は、複数の送電線のいずれかに変圧設備を介して分散型電源を電気的に接続可能であってよい。
【0005】
混雑度取得部は、第1送電線の混雑度に関する情報および第2送電線の混雑度に関する情報を取得してよい。制御部は、第1送電線の混雑度が第2送電線の混雑度より高い場合に、第1送電線に電気的に接続されている一または複数の分散型電源のうち少なくとも一部が第2送電線に電気的に接続されるように開閉器を制御してよい。
【0006】
混雑度取得部は、第1送電線の混雑度に関する情報および第2送電線の混雑度に関する情報を取得してよい。制御部は、第1送電線の混雑度が第2送電線の混雑度より高く、かつ、第1送電線の混雑度が予め定められた第1閾値より高い場合に、第1送電線に電気的に接続されている一または複数の分散型電源のうち少なくとも一部が第2送電線に電気的に接続されるように開閉器を制御してよい。
【0007】
制御部は、第1送電線の混雑度および第2送電線の混雑度に基づいて、第1送電線に電気的に接続されている一または複数の分散型電源のうち、第2送電線に電気的に接続されるように切り替えられる分散型電源の数または種類を決定してよい。
【0008】
第1送電線には、第1の変圧設備を介して第1の配電系統が電気的に接続されていてよい。第2送電線には、第2の変圧設備を介して第2の配電系統が電気的に接続されていてよい。分散型電源は、接続切替対象の分散型電源を含んでよい。接続切替対象の分散型電源は、少なくとも一つの第1開閉器を介して第1の配電系統に接続可能であるともに、少なくとも一つの第2開閉器を介して第2の配電系統にも接続可能であってよい。制御部は、第1送電線の混雑度が第2送電線の混雑度より高く、かつ、第1送電線の混雑度が予め定められた第1閾値より高い場合に、接続切替対象の分散型電源の少なくとも一部を第1の配電系統から電気的に遮断するように第1開閉器の少なくとも一つをオフに切り換えるとともに、第2の配電系統に電気的に接続するように第2開閉器をオンに切り換えてよい。
【0009】
制御部は、第1開閉器の少なくとも一つをオフに切り換えるとともに第2開閉器をオンに切り換えた後に、第1送電線の混雑度が、第1閾値以下の値に予め定められた第2閾値以下となった場合には、第1開閉器をオンに戻すとともに、第2開閉器の少なくとも一つをオフに戻してよい。
【0010】
第1の配電系統は、第1の変圧設備に電気的に接続される一または複数の第1配電線を含んでいてよい。第2の配電系統は、第2の変圧設備に電気的に接続される一または複数の第2配電線を含んでいてよい。配電制御装置は、算出部をさらに備えてよい。算出部は、第1配電線内の複数点での電気計測結果に基づいて、第1配電線内の複数区間における負荷および分散型電源の発電電力を算出してよい。算出部は、第2配電線内の複数点での電気計測結果に基づいて、第2配電線内の複数区間における負荷および分散型電源の発電電力を算出してよい。算出部は、第1開閉器の少なくとも一つがオフに切り換えられるとともに、第2開閉器がオンに切り換えられた状態において、第1配電線内での複数区間および第2配電線内での複数区間における負荷および分散型電源の発電電力を算出してよい。
【0011】
配電制御装置は、制御情報取得部をさらに備えてよい。制御情報取得部は、各第1配電線または各第2配電線に接続されている分散型電源の出力制限に用いられる制御情報を取得してよい。算出部は、制御情報と、電気計測結果とに基づいて、各第1配電線内の複数区間および各第2配電線内の複数区間における負荷および分散型電源の発電電力を算出してよい。
【0012】
送電線の混雑度は、送電線が送電可能な電力を示す送電容量に対する実際の潮流電力の割合、または送電線に接続されている分散型電源に対して発電電力を抑制させる発電抑制情報を含んでよい。
【0013】
本発明の第2の態様においては、システムを提供する。システムは、上記のいずれかの一つの配電制御装置を備えてよい。システムは、配電制御装置と通信可能に接続されている端末装置を備えてよい。
【0014】
本発明の第3の態様においては、配電制御装置を提供する。配線制御装置は、制御情報取得部を備えてよい。制御情報取得部は、分散型電源の出力制限に用いられる制御情報を取得してよい。分散型電源は、少なくとも一つの配電線に接続されてよい。配電線は、送電線に変圧設備を介して接続されてよい。配線制御装置は、計測結果取得部を備えてよい。計測結果取得部は、配電線内での複数点での電気計測結果を取得してよい。配線制御装置は、算出部を備えてよい。算出部は、制御情報と、電気計測結果とに基づいて、配電線内の複数区間における負荷および分散型電源の発電電力を算出してよい。
【0015】
制御情報は、送電線の故障情報を含んでよい。
【0016】
制御情報は、分散型電源に対して発電電力を抑制させる発電抑制情報を含んでよい。
【0017】
計測結果取得部は、配電線内の複数点における電流、電圧、および力率の計測結果を取得してよい。算出部は、配電線の領域内での電流、電圧、および力率の計測結果と、制御情報から得られる配電線での分散型電源の状態に基づいて、配電線内の複数区間における負荷および分散型電源の発電電力を算出してよい。
【0018】
一または複数の配電線は、一の配電線と他の配電線を含んでよい。計測結果取得部は、一の配電線内の複数点および他の配電線内の複数点での電気計測結果をそれぞれ取得してよい。算出部は、制御情報と、電気計測結果とに基づいて、一の配電線内の複数区間および他の配電線内の複数区間における負荷および分散型電源の発電電力を算出してよい。配電制御装置は、算出部によって算出された負荷および分散型電源の発電電力に基づいて、一の配電線と他の配電線との間が接続可能か否かについて判定してよい。
【0019】
算出部は、一の配電線において故障が発生した場合に、一の配電線内の複数区間および他の配電線内の複数区間における負荷および分散型電源の発電電力を算出してよい。判定部は、一の配電線において故障が発生した場合に、一の配電線と他の配電線との間が接続可能か否かについて判定してよい。
【0020】
算出部が算出した算出結果を記憶する記憶部をさらに備えてよい。算出部は、一の配電線において故障が発生したか否かによらず、一の配電線内の複数区間および他の配電線内の複数区間における負荷および分散型電源の発電電力を算出してよい。判定部は、一の配電線において故障が発生した場合に、記憶部に記憶された算出結果に基づいて、一の配電線と他の配電線との間が接続可能か否かについて判定してよい。
【0021】
制御情報は、送電線の故障情報を含んでよい。送電線の故障情報に基づいて、複数の配電線の中から、一の配電線が接続される他の配電線が選択されてよい。
【0022】
制御情報取得部は、分散型電源に対して制御指令を送信する指令装置から通信回線を通じて制御情報を取得してよい。
【0023】
本発明の第4の態様においては、システムを提供する。システムは、上記のいずれかの一つの配電制御装置を備えてよい。システムは、配電制御装置と通信可能に接続されている端末装置を備えてよい。
【0024】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【0025】
電力系統の概略の一例を示す図である。
第1実施形態における配電制御装置の制御内容の一例を示す図である。
第1実施形態における配電制御装置の概略構成の一例を示すブロック図である。
第1実施形態における分散型電源の接続関係を切り替える処理の一例を示す図である。
第1実施形態における分散型電源の接続関係を切り替える処理の一例を示す図である。
配電制御装置の処理の一例を示すフローチャートである。
配電制御装置による開閉器の制御処理の一例を示すフローチャートである。
配電制御装置による分散型電源の接続関係を元に戻す処理の一例を示すフローチャートである。
第1実施形態の変形例における配電制御装置の制御内容の一例を示す図である。
第1実施形態の変形例における配電制御装置の概略構成の一例を示すブロック図である。
第1実施形態の変形例における複数の配電線間の接続処理の一例を示すフローチャートである。
第1実施形態の変形例における複数の配電線間の接続処理の他例を示すフローチャートである。
第1実施形態の変形例における発電電力および負荷の算出処理の一例を示すフローチャートである。
第1実施形態の変形例において一の配電線が接続される他の配電線を選択する処理の一例を示すフローチャートである。
第1実施形態の変形例における一の配電線が接続される他の配電線を選択する処理の一例を示す図である。
第2実施形態における配電制御装置の制御内容の一例を示す図である。
N−1電制の処理内容の一例を示す図である。
第2実施形態における配電制御装置の概略構成の一例を示すブロック図である。
電源制限前の発電電力および負荷の一例である。
電源制限後の発電電力および負荷の一例である。
比較例における配電制御装置の制御内容の一例を示す図である。
第2実施形態における配電制御装置の処理の一例を示すフローチャートである。
第2実施形態における複数の配電線間を接続する処理の一例を示すフローチャートである。
第2実施形態における複数の配電線間を接続する処理の他例を示すフローチャートである。
第2実施形態において一の配電線が接続される他の配電線を選択する処理の一例を示すフローチャートである。
第2実施形態において一の配電線が接続される他の配電線を選択する処理の一例を示す図である。
第2実施形態の変形例における配電制御装置の制御内容の一例を示す図である。
発電抑制内容の一例を示す図である。
発電抑制後の発電電力および負荷の一例である。
第2実施形態の変形例における配電制御装置の処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0026】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【0027】
[第1実施形態]
【0028】
図1は、電力系統の概略の一例を示す図である。一例において、電力系統400は、基幹送電系統402を含む。基幹送電系統402には、火力発電所412、水力発電所413、揚水発電所414、およびPPS(特定規模電気事業者)電源415等の各種発電設備が電気的に接続されてよい。基幹送電系統402に接続される発電設備は、図1に示されるものに限定されない。基幹送電系統402には、他の基幹送電系統との間で連系するための連系線403が接続されてよい。
【0029】
基幹送電系統402には、複数の送電線10、20が電気的に接続されてよい。複数の送電線10、20は、送電系統とも呼ばれる。送電線10には、揚水発電所424、太陽光発電設備426、および風力発電設備428等の各種の発電設備が電気的に接続されてよい。
【0030】
送電線10には、第1変圧設備12を介して第1配電系統13が電気的に接続されている。第1変圧設備12は、たとえば、配電用変電所である。第1配電系統13には、分散型電源30および負荷が電気的に接続されてよい。分散型電源30は、たとえば、太陽光発電設備または風力発電設備である。送電線20においても、送電線10と同様に、配電系統が接続されており、配電系統には、分散型電源が電気的に接続されてよい。
(【0031】以降は省略されています)

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