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JP2024167809A - Supervisory Control System - Google Patents

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JP2024167809A
JP2024167809A JP2023084153A JP2023084153A JP2024167809A JP 2024167809 A JP2024167809 A JP 2024167809A JP 2023084153 A JP2023084153 A JP 2023084153A JP 2023084153 A JP2023084153 A JP 2023084153A JP 2024167809 A JP2024167809 A JP 2024167809A
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JP
Japan
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voltage
distribution system
setting information
monitoring
control unit
Prior art date
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Pending
Application number
JP2023084153A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
健太郎 小藤
Kentaro Kofuji
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.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP2023084153A priority Critical patent/JP2024167809A/en
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Abstract

To provide a monitoring control system which can deal with a change of setting information or connection information.SOLUTION: A monitoring control system monitors and controls a distribution system including a plurality of pole transformers that connects a high-voltage distribution system to a low-voltage distribution system and performs conversion of a voltage between the high-voltage distribution system and the low-voltage distribution system; and a plurality of smart meters that are connected to at least any one of the plurality of pole transformers. The monitoring control system includes a control unit that estimates at least either one of setting information related to a tap voltage in each of the plurality of pole transformers and connection information related to the pole transformer to which each of the plurality of smart meters is connected.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、監視制御システムに関する。 This disclosure relates to a monitoring and control system.

特許文献1には、配電系統のフィーダ電圧が、配電用変電所からの線路長が長くなるに従って送出電圧から降下することが開示されている。また、特許文献1には、柱上変圧器のタップは、二次側電圧(需要家への供給電圧)が所定の基準電圧範囲内となるよう当該電圧降下に応じて選定されていることが開示されている。 Patent Document 1 discloses that the feeder voltage of a power distribution system drops from the sending voltage as the line length from the power distribution substation increases. Patent Document 1 also discloses that the tap of the pole transformer is selected according to the voltage drop so that the secondary voltage (voltage supplied to consumers) is within a predetermined reference voltage range.

特開2012-095464号公報JP 2012-095464 A

配電系統における管理及び制御を行う監視制御システムが求められている。配電系統を制御するために、例えば、柱上変圧器におけるタップ設定の情報である設定情報及び柱上変圧器に接続されている需要者の情報である接続情報が用いられる。設定情報及び接続情報は、例えば、運用を行っている間に、使用状態に応じて変更される場合がある。 There is a demand for a monitoring and control system that manages and controls the power distribution system. To control the power distribution system, for example, setting information, which is information on the tap settings of a pole transformer, and connection information, which is information on consumers connected to the pole transformer, are used. The setting information and connection information may be changed depending on the usage state, for example, while the system is in operation.

本開示は、設定情報又は接続情報の変更に対応可能な監視制御システムを提供する。 This disclosure provides a monitoring and control system that can accommodate changes to configuration information or connection information.

本開示の一の態様によれば、高圧配電系統と低圧配電系統とを接続し、前記高圧配電系統と前記低圧配電系統との間における電圧の変換を行う複数の柱上変圧器と、前記複数の柱上変圧器の少なくともいずれかに接続する複数のスマートメータと、を含む配電系統を監視及び制御する監視制御システムであって、前記複数の柱上変圧器のそれぞれにおけるタップ電圧に関する設定情報及び前記複数のスマートメータのそれぞれが接続する前記柱上変圧器に関する接続情報の少なくともいずれかを推定する制御部を備える監視制御システムを提供する。 According to one aspect of the present disclosure, a monitoring and control system is provided that monitors and controls a distribution system including a plurality of pole transformers that connect a high-voltage distribution system and a low-voltage distribution system and convert voltage between the high-voltage distribution system and the low-voltage distribution system, and a plurality of smart meters connected to at least one of the plurality of pole transformers, the monitoring and control system including a control unit that estimates at least one of setting information related to the tap voltage of each of the plurality of pole transformers and connection information related to the pole transformers to which each of the plurality of smart meters is connected.

本開示の監視制御システムによれば、設定情報又は接続情報の変更に対応できる。 The monitoring and control system disclosed herein can accommodate changes to configuration information or connection information.

図1は、本実施形態に係る監視制御システムの概略を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an outline of a monitoring and control system according to this embodiment. 図2は、本実施形態に係る監視制御システムの機能構成について説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating the functional configuration of the monitoring and control system according to this embodiment. 図3は、本実施形態に係る監視制御システムにおける制御部のハードウエア構成について説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating the hardware configuration of the control unit in the monitoring and control system according to this embodiment. 図4は、本実施形態に係る監視制御システムにおける処理について説明する図である。FIG. 4 is a diagram for explaining the processing in the monitoring and control system according to this embodiment. 図5は、低圧配電系統における電圧降下対策について説明する図である。FIG. 5 is a diagram for explaining measures against a voltage drop in a low-voltage power distribution system.

以下、実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。なお、本開示はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 Embodiments will be described below with reference to the accompanying drawings. Note that the present disclosure is not limited to these examples, but is indicated by the claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope of the claims.

なお、各実施形態に係る明細書及び図面の記載に関して、実質的に同一の又は対応する機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省略する場合がある。また、理解を容易にするために、図面における各部の縮尺は、実際とは異なる場合がある。 In addition, with regard to the description of the specification and drawings relating to each embodiment, components having substantially the same or corresponding functional configurations may be given the same reference numerals to avoid redundant explanation. Also, to facilitate understanding, the scale of each part in the drawings may differ from the actual scale.

本実施形態に係る監視制御システムについて説明する。本実施形態に係る監視制御システムは、配電系統を監視及び制御する。本実施形態に係る監視制御システムが監視及び制御する配電系統は、複数の柱上変圧器と、複数のスマートメータと、を含む。複数の柱上変圧器のそれぞれは、高圧配電系統と低圧配電系統とを接続し、高圧配電系統と低圧配電系統との間における電圧の変換を行う。また、複数のスマートメータのそれぞれは、複数の柱上変圧器の少なくともいずれかに接続する。本実施形態に係る監視制御システムは制御部を備える。制御部は、複数の柱上変圧器のそれぞれにおけるタップ電圧に関する設定情報及び複数のスマートメータのそれぞれが接続する柱上変圧器に関する接続情報の少なくともいずれかを推定する。 The monitoring and control system according to this embodiment will be described. The monitoring and control system according to this embodiment monitors and controls a power distribution system. The power distribution system monitored and controlled by the monitoring and control system according to this embodiment includes a plurality of pole transformers and a plurality of smart meters. Each of the plurality of pole transformers connects a high-voltage power distribution system and a low-voltage power distribution system, and converts voltage between the high-voltage power distribution system and the low-voltage power distribution system. Each of the plurality of smart meters is connected to at least one of the plurality of pole transformers. The monitoring and control system according to this embodiment includes a control unit. The control unit estimates at least one of setting information related to the tap voltage in each of the plurality of pole transformers and connection information related to the pole transformer to which each of the plurality of smart meters is connected.

本実施形態に係る監視制御システムについて、例を用いて説明する。図1は、本実施形態に係る監視制御システムの一例である監視制御システム1の概略を示す図である。 The monitoring and control system according to this embodiment will be described using an example. Figure 1 is a diagram showing an overview of a monitoring and control system 1, which is an example of the monitoring and control system according to this embodiment.

監視制御システム1は、例えば、一般家庭、事業者に例示される需要者Hに、適正な電圧で電力を供給するように、配電系統を監視及び制御する。監視制御システム1が監視する配電系統は、配電用変圧器10から、フィーダ遮断器13を介して電力が供給される高圧配電系統HLと、柱上変圧器11により電圧変換されて電力が供給される低圧配電系統LLと、を含む。 The monitoring and control system 1 monitors and controls the power distribution system so that electricity is supplied at an appropriate voltage to consumers H, such as ordinary households and businesses. The power distribution system monitored by the monitoring and control system 1 includes a high-voltage power distribution system HL to which electricity is supplied from a distribution transformer 10 via a feeder circuit breaker 13, and a low-voltage power distribution system LL to which electricity is supplied after being voltage converted by a pole transformer 11.

監視制御システム1は、制御部20を備える。監視制御システム1における制御部20は、配電系統に設置される制御機器を制御する。制御部20は、配電用変圧器10と、高圧自動電圧調整器14と、無効電力補償器16と、を制御する。なお、監視制御システム1における制御部20が制御する制御機器の例として、配電用変圧器10、高圧自動電圧調整器14及び無効電力補償器16について説明するが、制御部20が制御する制御機器は、上記の例に限らない。 The monitoring and control system 1 includes a control unit 20. The control unit 20 in the monitoring and control system 1 controls the control devices installed in the power distribution system. The control unit 20 controls the power distribution transformer 10, the high-voltage automatic voltage regulator 14, and the reactive power compensator 16. Note that the power distribution transformer 10, the high-voltage automatic voltage regulator 14, and the reactive power compensator 16 are described below as examples of the control devices controlled by the control unit 20 in the monitoring and control system 1, but the control devices controlled by the control unit 20 are not limited to the above examples.

また、制御部20は、配電系統に設置される計測機器から計測結果を取得する。制御部20は、スマートメータ12において測定した低圧配電系統LLにおける電力データ(第1電力データ)と、センサ開閉器15において測定した高圧配電系統HLにおける電力データ(第2電力データ)と、を取得する。なお、監視制御システム1における制御部20が計測結果を取得する計測機器の例として、スマートメータ12及びセンサ開閉器15について説明するが、制御部20が計測結果を取得する計測機器は、上記の例に限らない。 The control unit 20 also acquires measurement results from measuring devices installed in the power distribution system. The control unit 20 acquires power data (first power data) in the low-voltage power distribution system LL measured by the smart meter 12, and power data (second power data) in the high-voltage power distribution system HL measured by the sensor switch 15. Note that the smart meter 12 and the sensor switch 15 are described as examples of measuring devices from which the control unit 20 in the monitoring and control system 1 acquires measurement results, but the measuring devices from which the control unit 20 acquires measurement results are not limited to the above examples.

さらに、制御部20は、配電系統に設置される計測機器が計測した計測結果に基づいて、制御機器を制御する。制御部20は、低圧配電系統LLにおける電力データ及び高圧配電系統HLにおける電力データに基づいて、配電用変圧器10、高圧自動電圧調整器14及び無効電力補償器16のそれぞれを制御する。 Furthermore, the control unit 20 controls the control devices based on the measurement results obtained by the measuring devices installed in the power distribution system. The control unit 20 controls the power distribution transformer 10, the high-voltage automatic voltage regulator 14, and the reactive power compensator 16 based on the power data in the low-voltage power distribution system LL and the power data in the high-voltage power distribution system HL.

[配電用変圧器10]
配電用変圧器10は、変電所において、電圧が60キロボルト以上である特別高圧と呼ばれる電力を、電圧が例えば6600ボルトである高圧と呼ばれる電力に降圧する変圧器である。配電用変圧器10は、降圧する電圧を調整が可能である。
[Distribution transformer 10]
The distribution transformer 10 is a transformer that steps down electric power, called extra high voltage, having a voltage of 60 kilovolts or more, to electric power, called high voltage, having a voltage of, for example, 6600 V, in a substation. The distribution transformer 10 is capable of adjusting the voltage to be stepped down.

配電用変圧器10は、例えば、負荷時タップ切換変圧器(LRT:Load Ratio control Transfomer)である。制御部20は、タップを離散的に変更することにより、配電用変圧器10における変圧比を変更する。制御部20は、配電用変圧器10に、タップ値を直接指令してもよいし、タップの上げ下げを指令してもよい。また、制御部20は、配電用変圧器10に、LDC(Line voltage Drop Compensation)整定値、例えば、ベクトルLDCの場合はレジスタンス及びリアクタンス、スカラーLDCの場合はインピーダンス、を指令してもよい。 The distribution transformer 10 is, for example, a load tap changing transformer (LRT: Load Ratio control Transformer). The control unit 20 changes the transformation ratio in the distribution transformer 10 by discretely changing the tap. The control unit 20 may directly instruct the distribution transformer 10 to set a tap value, or may instruct the distribution transformer 10 to raise or lower the tap. The control unit 20 may also instruct the distribution transformer 10 to set an LDC (Line voltage Drop Compensation) setting value, for example, resistance and reactance in the case of vector LDC, and impedance in the case of scalar LDC.

[柱上変圧器11]
柱上変圧器11は、高圧配電系統HLと低圧配電系統LLとを接続し、高圧配電系統HLと低圧配電系統LLとの間における電圧の変換を行う。柱上変圧器11は、複数のタップを備える。柱上変圧器11は、高圧配電系統HLにおける電圧に応じて、複数のタップのいずれかを選択して用いられる。柱上変圧器11において、選択されたタップに関する情報は、タップ電圧に関する設定情報として記録される。
[Pole transformer 11]
The pole transformer 11 connects the high-voltage distribution system HL and the low-voltage distribution system LL, and converts voltage between the high-voltage distribution system HL and the low-voltage distribution system LL. The pole transformer 11 has a plurality of taps. The pole transformer 11 selects one of the plurality of taps for use depending on the voltage in the high-voltage distribution system HL. In the pole transformer 11, information regarding the selected tap is recorded as setting information regarding the tap voltage.

[スマートメータ12]
スマートメータ12は、低圧配電系統LLにおける電力データを測定する。スマートメータ12は、例えば、有効電力量、無効電力量、電圧を測定する。スマートメータ12が、需要者Hにおける電力データを、短い周期、例えば、5分から30分、で測定することにより、配電系統をより精密に制御できる。
[Smart Meter 12]
The smart meter 12 measures power data in the low-voltage power distribution system LL. The smart meter 12 measures, for example, active power, reactive power, and voltage. The smart meter 12 measures the power data of the consumer H at a short period, for example, 5 to 30 minutes, so that the power distribution system can be controlled more precisely.

スマートメータ12は、需要者Hのそれぞれに設置される。各需要者Hにおけるスマートメータ12から出力される電力データは、一度、スマートメータ管理装置17により集約される。そして、スマートメータ管理装置17において集約された電力データは、制御部20に送られる。 The smart meter 12 is installed at each consumer H. The power data output from the smart meter 12 at each consumer H is first aggregated by the smart meter management device 17. The power data aggregated by the smart meter management device 17 is then sent to the control unit 20.

[フィーダ遮断器13]
フィーダ遮断器13は、変電所において、予め定められた電流値を超える電流を検知したときに、線路を開放して電力を遮断する。
[Feeder circuit breaker 13]
The feeder breaker 13 opens the line to cut off the power when a current exceeding a predetermined current value is detected in the substation.

[高圧自動電圧調整器14]
高圧自動電圧調整器14は、高圧配電系統HLにおける電圧が規定の電圧範囲に納まるように調整する。高圧自動電圧調整器14は、高圧配電系統HLにおける線路の途中に直列に接続される。高圧自動電圧調整器14は、例えば、自動電圧調整器(SVR:Step Voltage Regulator)、サイリスタ式自動電圧調整器(TVR:Thyristor type step Voltage Regulator)である。制御部20は、高圧自動電圧調整器14におけるタップを離散的に変更することにより、高圧自動電圧調整器14における変圧比を変更する。
[High voltage automatic voltage regulator 14]
The high-voltage automatic voltage regulator 14 adjusts the voltage in the high-voltage distribution system HL so that it falls within a specified voltage range. The high-voltage automatic voltage regulator 14 is connected in series to a line in the high-voltage distribution system HL. The high-voltage automatic voltage regulator 14 is, for example, a step voltage regulator (SVR) or a thyristor type step voltage regulator (TVR). The control unit 20 changes the transformation ratio in the high-voltage automatic voltage regulator 14 by discretely changing the taps in the high-voltage automatic voltage regulator 14.

制御部20は、高圧自動電圧調整器14に、タップ値を直接指令してもよいし、タップの上げ下げを指令してもよい。また、制御部20は、高圧自動電圧調整器14に、LDC整定値、例えば、ベクトルLDCの場合はレジスタンス及びリアクタンス、スカラーLDCの場合はインピーダンス、を指令してもよい。 The control unit 20 may directly command the tap value to the high-voltage automatic voltage regulator 14, or may command the raising and lowering of the tap. The control unit 20 may also command the high-voltage automatic voltage regulator 14 to set LDC values, for example, resistance and reactance in the case of vector LDC, and impedance in the case of scalar LDC.

[センサ開閉器15]
センサ開閉器15は、内蔵のセンサにより、例えば、高圧配電系統HLにおける電圧を電力データとして計測する。また、センサ開閉器15は、高圧配電系統HLにおける経路を開放又は接続する。
[Sensor switch 15]
The sensor switch 15 measures, for example, the voltage in the high-voltage distribution system HL as power data using a built-in sensor, and also opens or closes a path in the high-voltage distribution system HL.

センサ開閉器15で測定した電力データは、制御部20に送信される。制御部20は、センサ開閉器15から、高圧配電系統HLにおける電力データを取得する。 The power data measured by the sensor switch 15 is transmitted to the control unit 20. The control unit 20 acquires the power data in the high-voltage distribution system HL from the sensor switch 15.

[無効電力補償器16]
無効電力補償器16は、負荷状態において無効電力を変化させて、無効電力補償を行う。無効電力補償器16は、高圧配電系統HLにおける線路の途中に並列に接続される。無効電力補償器16は、例えば、静止型無効電力補償装置(SVC:Static Var Compensator)である。制御部20は、無効電力補償器16によって高圧配電系統HLに無効電力を供給又は消費することにより、高圧配電系統HLにおける電圧を調整する。
[Reactive power compensator 16]
The reactive power compensator 16 changes reactive power in a load state to perform reactive power compensation. The reactive power compensator 16 is connected in parallel to a line in the high-voltage distribution system HL. The reactive power compensator 16 is, for example, a static var compensator (SVC). The control unit 20 adjusts the voltage in the high-voltage distribution system HL by supplying or consuming reactive power to or from the high-voltage distribution system HL using the reactive power compensator 16.

[スマートメータ管理装置17]
スマートメータ管理装置17は、複数のスマートメータ12における測定結果を取得する。そして、スマートメータ管理装置17は、取得した複数のスマートメータ12における測定結果を、制御部20に送信する。
[Smart meter management device 17]
The smart meter management device 17 acquires the measurement results of the multiple smart meters 12. Then, the smart meter management device 17 transmits the acquired measurement results of the multiple smart meters 12 to the control unit 20.

なお、制御部20が制御する制御機器は、上記の例に限らない。例えば、制御部20は、直並列形の総合電力潮流制御装置(UPFC:Unified Power Flow Controller)を制御することにより、高圧配電系統HLにおける電圧を制御してもよい。また、例えば、制御部20は、AVR(Automatic Voltage Regulator)付きの柱上変圧器を制御することにより、高圧配電系統HLにおける電圧に基づいて、低圧配電系統LLが所望の電圧になるように制御してもよい。 The control devices controlled by the control unit 20 are not limited to the above examples. For example, the control unit 20 may control the voltage in the high-voltage distribution system HL by controlling a series-parallel unified power flow controller (UPFC). Also, for example, the control unit 20 may control the low-voltage distribution system LL to have a desired voltage based on the voltage in the high-voltage distribution system HL by controlling a pole transformer with an automatic voltage regulator (AVR).

例えば、制御部20は、分路リアクトル(SSR:Step Switched Reactor)、力率改善コンデンサ(SSC:Step Switched Capacitor)を制御することにより、高圧配電系統HLにおける電圧を制御してもよい。制御部20は、分路リアクトル(SSR)又は力率改善コンデンサ(SSC)に、スイッチのオン指令又はオフ指令を指示して制御してもよい。 For example, the control unit 20 may control the voltage in the high-voltage distribution system HL by controlling a shunt reactor (SSR: Step Switched Reactor) and a power factor correction capacitor (SSC: Step Switched Capacitor). The control unit 20 may control the shunt reactor (SSR) or the power factor correction capacitor (SSC) by issuing an on command or an off command to the switch.

例えば、制御部20は、分散電源におけるパワーコンディショナ(PCS:Power Conditioning System)を制御することにより、高圧配電系統HLにおける電圧を制御してもよい。制御部20は、分散電源におけるパワーコンディショナ(PCS)に、無効電力指令を指令して制御してもよいし、力率を指令して制御してもよい。 For example, the control unit 20 may control the voltage in the high-voltage distribution system HL by controlling a power conditioning system (PCS) in the distributed power source. The control unit 20 may control the power conditioning system (PCS) in the distributed power source by issuing a reactive power command or a power factor command.

制御部20が制御機器に指示する指令は上記に限らず、例えば、不感帯、動作時限、スロープリアクトル(ドループ)を、制御機器に指令してもよい。 The commands that the control unit 20 issues to the control device are not limited to those mentioned above, and may also instruct the control device to, for example, set a dead band, an operating time limit, or a slope actuator (droop).

[制御部20]
制御部20について説明する。図2は、本実施形態に係る監視制御システムの一例である監視制御システム1における制御部20の機能構成について説明する図である。なお、図2において、制御部20に関連する要素についても記載している。
[Control unit 20]
The control unit 20 will be described. Fig. 2 is a diagram illustrating the functional configuration of the control unit 20 in the monitoring and control system 1, which is an example of the monitoring and control system according to this embodiment. In Fig. 2, elements related to the control unit 20 are also described.

制御部20は、電力データ取得部21と、設定情報更新部22と、システム制御部23と、データベース25と、機器接続部27と、表示制御部28と、を備える。 The control unit 20 includes a power data acquisition unit 21, a setting information update unit 22, a system control unit 23, a database 25, a device connection unit 27, and a display control unit 28.

(電力データ取得部21)
電力データ取得部21は、計測機器から配電系統における測定データを取得する。電力データ取得部21は、スマートメータ12から低圧配電系統LLにおける電力データを取得する。より具体的には、電力データ取得部21は、スマートメータ管理装置17から、スマートメータ12において測定した低圧配電系統LLにおける電力データを取得する。また、電力データ取得部21は、センサ開閉器15から高圧配電系統HLにおける電力データを取得する。電力データ取得部21は、機器接続部27を介して、スマートメータ管理装置17及びセンサ開閉器15のそれぞれから電力データを取得する。
(Power data acquisition unit 21)
The power data acquiring unit 21 acquires measurement data in the power distribution system from the measuring equipment. The power data acquiring unit 21 acquires power data in the low-voltage distribution system LL from the smart meter 12. More specifically, the power data acquiring unit 21 acquires power data in the low-voltage distribution system LL measured by the smart meter 12 from the smart meter management device 17. The power data acquiring unit 21 also acquires power data in the high-voltage distribution system HL from the sensor switch 15. The power data acquiring unit 21 acquires power data from each of the smart meter management device 17 and the sensor switch 15 via the device connection unit 27.

(設定情報更新部22)
設定情報更新部22は、電力データ取得部21により取得した低圧配電系統LLにおける電力データ及び高圧配電系統HLにおける電力データに基づいて、後述する設定情報25a及び接続情報25bのそれぞれを推定する。そして、設定情報更新部22は、推定した設定情報25a及び接続情報25bのそれぞれに基づいて、データベース25に記憶している設定情報25a及び接続情報25bのそれぞれを更新する。
(Setting information update unit 22)
The setting information update unit 22 estimates setting information 25a and connection information 25b, which will be described later, based on the power data in the low-voltage distribution system LL and the power data in the high-voltage distribution system HL acquired by the power data acquisition unit 21. The setting information update unit 22 updates the setting information 25a and the connection information 25b stored in the database 25 based on the estimated setting information 25a and the connection information 25b, respectively.

(システム制御部23)
システム制御部23は、電力データ取得部21により取得した低圧配電系統LLにおける電力データ及び高圧配電系統HLにおける電力データと、設定情報25a及び接続情報25bと、に基づいて、制御機器を制御する。
(System control unit 23)
The system control unit 23 controls the control devices based on the power data in the low-voltage distribution system LL and the power data in the high-voltage distribution system HL acquired by the power data acquisition unit 21, the setting information 25a, and the connection information 25b.

(データベース25)
データベース25は、処理に必要なデータを保存する。データベース25は、複数の柱上変圧器11のそれぞれにおけるタップ電圧に関する設定情報25aと、複数のスマートメータ12のそれぞれが接続する柱上変圧器に関する接続情報25bと、を少なくとも記憶する。
(Database 25)
The database 25 stores data necessary for processing. The database 25 stores at least setting information 25a related to tap voltages in each of the multiple pole transformers 11 and connection information 25b related to the pole transformers to which each of the multiple smart meters 12 is connected.

複数の柱上変圧器11のそれぞれにおけるタップ電圧に関する設定情報25aは、複数の柱上変圧器11のそれぞれにおいて、どのタップ電圧に設定したかを示す情報である。 The setting information 25a regarding the tap voltage for each of the multiple pole transformers 11 is information indicating which tap voltage has been set for each of the multiple pole transformers 11.

複数のスマートメータ12のそれぞれが接続する柱上変圧器に関する接続情報25bは、複数のスマートメータ12のそれぞれがどの柱上変圧器に接続しているかを示す情報である。 The connection information 25b regarding the pole transformers to which each of the multiple smart meters 12 is connected is information that indicates which pole transformer each of the multiple smart meters 12 is connected to.

(機器接続部27)
機器接続部27は、制御部20に接続する制御機器及び計測機器と接続して、通信を行う。
(Device connection unit 27)
The device connection unit 27 connects to and communicates with the control devices and measuring devices connected to the control unit 20 .

具体的に説明すると、機器接続部27は、配電用変圧器10、高圧自動電圧調整器14及び無効電力補償器16のそれぞれに接続する。機器接続部27は、配電用変圧器10、高圧自動電圧調整器14及び無効電力補償器16のそれぞれに、制御指令等を送信する。また、機器接続部27は、センサ開閉器15及びスマートメータ管理装置17のそれぞれに接続する。機器接続部27は、センサ開閉器15及びスマートメータ管理装置17のそれぞれから、測定結果等を受信する。 Specifically, the device connection unit 27 connects to each of the distribution transformer 10, the high-voltage automatic voltage regulator 14, and the reactive power compensator 16. The device connection unit 27 transmits control commands and the like to each of the distribution transformer 10, the high-voltage automatic voltage regulator 14, and the reactive power compensator 16. The device connection unit 27 also connects to each of the sensor switch 15 and the smart meter management device 17. The device connection unit 27 receives measurement results and the like from each of the sensor switch 15 and the smart meter management device 17.

(表示制御部28)
表示制御部28は、結果等を表示するためのデータを作成する。そして、表示制御部28は、表示部30を所望の表示を行うように制御する。
(Display control unit 28)
The display control unit 28 creates data for displaying the results, etc. Then, the display control unit 28 controls the display unit 30 to perform a desired display.

次に、制御部20のハードウエア構成について説明する。図3は、本実施形態に係る監視制御システムの一例である監視制御システム1における制御部20のハードウエア構成について説明する図である。 Next, the hardware configuration of the control unit 20 will be described. FIG. 3 is a diagram illustrating the hardware configuration of the control unit 20 in the monitoring and control system 1, which is an example of a monitoring and control system according to this embodiment.

制御部20は、例えば、プログラム処理装置、いわゆる、コンピュータによって実現される。制御部20は、例えば、図3に示すハードウエア構成により実現される。 The control unit 20 is realized, for example, by a program processing device, i.e., a computer. The control unit 20 is realized, for example, by the hardware configuration shown in FIG. 3.

制御部20は、CPU(Central Processing Unit)20a、RAM(Random Access Memory)20b及びROM(Read Only Memory)20cを備える。また、制御部20は、ストレージI/F(Interface)20d、通信I/F20e、外部I/F20f及び表示I/F20gを備える。CPU20a、RAM20b、ROM20c、ストレージI/F20d、外部I/F20f及び表示I/F20gのそれぞれは、バスBに接続する。 The control unit 20 includes a CPU (Central Processing Unit) 20a, a RAM (Random Access Memory) 20b, and a ROM (Read Only Memory) 20c. The control unit 20 also includes a storage I/F (Interface) 20d, a communication I/F 20e, an external I/F 20f, and a display I/F 20g. Each of the CPU 20a, RAM 20b, ROM 20c, storage I/F 20d, external I/F 20f, and display I/F 20g is connected to the bus B.

ストレージI/F20dには、例えば、記憶媒体20Sが接続される。外部I/F20fには、制御機器と、計測機器と、が接続される。 For example, a storage medium 20S is connected to the storage I/F 20d. A control device and a measuring device are connected to the external I/F 20f.

CPU20aは、ROM20cや記憶媒体20Sなどの記憶装置からプログラム(アプリ、アプリケーション)をRAM20b上に読み出し、処理を実行する演算装置である。 The CPU 20a is a calculation device that reads programs (apps, applications) from storage devices such as the ROM 20c and the storage medium 20S onto the RAM 20b and executes processing.

RAM20bは、例えば、プログラム(アプリ、アプリケーション)等を一時保持する揮発性の半導体メモリである。 RAM 20b is, for example, a volatile semiconductor memory that temporarily stores programs (apps, applications, etc.).

ROM20cは、例えば、電源を切ってもプログラム(アプリ、アプリケーション)等を保持することができる不揮発性の半導体メモリである。ROM20cには、起動時に実行されるBIOS(Basic Input/Output System)などのプログラム、OS(Operating System)設定やネットワーク設定などの各種設定が格納されている。 ROM 20c is, for example, a non-volatile semiconductor memory that can retain programs (apps, applications) even when the power is turned off. ROM 20c stores programs such as the BIOS (Basic Input/Output System) that is executed at startup, and various settings such as OS (Operating System) settings and network settings.

ストレージI/F20dは、記憶媒体20Sなどの外部装置とのインタフェースである。制御部20はストレージI/F20dを利用して記憶媒体20Sの読み取り及び書き込みを行うことができる。 The storage I/F 20d is an interface with external devices such as the storage medium 20S. The control unit 20 can use the storage I/F 20d to read and write to the storage medium 20S.

記憶媒体20Sは、例えば、HDD(Hard Disk Drive)又はSSD(Solid State Drive)である。 The storage medium 20S is, for example, a HDD (Hard Disk Drive) or an SSD (Solid State Drive).

通信I/F25iは、インターネットなどの外部のネットワークに接続するインタフェースである。通信I/F25iは、例えば、有線の通信方式を用いて外部のネットワークに接続する。 The communication I/F 25i is an interface that connects to an external network such as the Internet. For example, the communication I/F 25i connects to the external network using a wired communication method.

外部I/F20fは、外部からの入力処理を行う。外部I/F20fには、制御機器と、計測機器と、が接続される。具体的には、外部I/F20fには、配電用変圧器10、高圧自動電圧調整器14、無効電力補償器16、センサ開閉器15及びスマートメータ管理装置17のそれぞれが接続される。 The external I/F 20f processes input from the outside. The external I/F 20f is connected to control devices and measuring devices. Specifically, the distribution transformer 10, the high-voltage automatic voltage regulator 14, the reactive power compensator 16, the sensor switch 15, and the smart meter management device 17 are each connected to the external I/F 20f.

制御部20における処理について説明する。 The processing in the control unit 20 is explained.

(処理1)複数の柱上変圧器のそれぞれにおけるタップ電圧に関する設定情報25a
配電系統において、配電線敷設時に計画した柱上変圧器のタップ電圧設定(タップ電圧初期計画)がある。柱上変圧器のタップ電圧設定(タップ電圧初期計画)は、例えば、「高圧配電線の潮流が順潮流である」ことを前提として設定される。
(Process 1) Setting information 25a regarding tap voltages in each of a plurality of pole transformers
In a power distribution system, tap voltage settings (initial tap voltage plans) for pole transformers are planned when laying power distribution lines. The tap voltage settings (initial tap voltage plans) for pole transformers are set on the premise that the power flow of high-voltage power distribution lines is forward.

柱上変圧器11のタップ電圧設定は、例えば、配電変電所に近いエリアは高圧配電系統の電圧が高いことから、柱上変圧器タップの1次電圧を高く設定する(例えば、6750ボルト)。また、柱上変圧器のタップ電圧設定は、例えば、配電変電所から遠いエリアは高圧配電系統の電圧が低いことから、柱上変圧器タップの1次電圧を低く設定する(例えば、6450ボルト)。 The tap voltage setting of the pole transformer 11 is, for example, set high for areas close to a distribution substation because the voltage of the high-voltage distribution system is high (e.g., 6,750 volts). Also, the tap voltage setting of the pole transformer is, for example, set low for areas far from a distribution substation because the voltage of the high-voltage distribution system is low (e.g., 6,450 volts).

上述のように、柱上変圧器のタップ電圧設定を行うことにより、配電線途中の電圧調整機器の設置を少なくしつつ、低圧配電系統の電圧降下を抑えることができる。 As mentioned above, by setting the tap voltage of the pole-mounted transformer, it is possible to reduce the voltage drop in the low-voltage distribution system while reducing the need to install voltage regulators along the distribution line.

一方、初期計画から需要設備が変更したり、分散電源が新設又は撤去されたりすることによって、低圧配電系統における電圧が所望の範囲に収まらなくなる場合がある。低圧配電系統における電圧が所望の範囲に収まるように、現場作業員がタップ電圧設定を変更することがある。現場作業員が、例えば、低圧系統の需要家から要請を受けて、探索的にタップ電圧設定を変更するような場合、必ずしもタップ電圧設定の変更記録は残されないことがある。 On the other hand, if demand facilities are changed from the initial plan or if distributed power sources are installed or removed, the voltage in the low-voltage distribution system may no longer be within the desired range. Field workers may change the tap voltage setting so that the voltage in the low-voltage distribution system falls within the desired range. For example, if field workers exploratory changes to the tap voltage setting are made in response to a request from a consumer in the low-voltage system, records of the changes to the tap voltage setting may not necessarily be kept.

したがって、送配電事業者が初期計画段階で定めたタップ電圧設定と、送配電事業者が現在管理しているタップ電圧設定と、実際の柱上変圧器で設定されているタップ電圧設定とは局所的に乖離がある場合がある。 Therefore, there may be local discrepancies between the tap voltage settings determined by the transmission and distribution company in the initial planning stage, the tap voltage settings currently managed by the transmission and distribution company, and the tap voltage settings set on the actual pole-mounted transformers.

配電変電所又は高圧配電線の線路途中に設置された電圧調整機器、例えば、配電用変圧器(LRT)、自動電圧調整器(SVR)、静止型無効電力補償装置(SVC)、による電圧適正化を、監視制御システムが一括管理する集中電圧制御の普及が進められている。しかし、柱上変圧器のタップ電圧設定が初期計画のエリアから外れている場合又はタップ電圧設定の変更が記録されていない場合、低圧配電系統の電圧適正化が困難である。したがって、監視制御システムによる集中電圧制御機能は、高圧配電系統の電圧適正化に留まる場合がある。 Centralized voltage control, in which a monitoring and control system centrally manages voltage optimization using voltage regulating devices installed in distribution substations or along the lines of high-voltage distribution lines, such as line transformers (LRTs), automatic voltage regulators (SVRs), and static var compensators (SVCs), is becoming more widespread. However, if the tap voltage settings of the pole transformers are outside the area of the initial plan or if changes to the tap voltage settings are not recorded, it is difficult to optimize the voltage in low-voltage distribution systems. Therefore, the centralized voltage control function of the monitoring and control system may be limited to optimizing the voltage in high-voltage distribution systems.

そこで、監視制御システム1において、集中電圧制御が低圧配電系統の電圧適正化を行うために、柱上変圧器11のタップ電圧設定を適正に管理する必要がある。監視制御システム1において、柱上変圧器11のタップ電圧設定を適正に管理するために、設定情報更新部22は、柱上変圧器11におけるタップ電圧設定を推定する。そして、設定情報更新部22は、推定したタップ電圧設定に基づいて、複数の柱上変圧器のそれぞれにおけるタップ電圧に関する設定情報25aを更新する。 Therefore, in the monitoring and control system 1, in order for the centralized voltage control to perform voltage optimization in the low-voltage distribution system, it is necessary to properly manage the tap voltage setting of the pole transformer 11. In the monitoring and control system 1, in order to properly manage the tap voltage setting of the pole transformer 11, the setting information update unit 22 estimates the tap voltage setting of the pole transformer 11. Then, the setting information update unit 22 updates the setting information 25a related to the tap voltage of each of the multiple pole transformers based on the estimated tap voltage setting.

具体的な処理について説明する。 The specific process will be explained below.

(ステップS10)
設定情報更新部22は、スマートメータ管理装置17から、スマートメータ12によって測定された低圧配電系統LLにおける電力データ、より具体的には、電圧データを取得する。スマートメータ12は、低圧需要家の系統電圧を送配電事業者に送信できるようになっている。
(Step S10)
The setting information update unit 22 acquires power data, more specifically, voltage data, in the low-voltage distribution system LL measured by the smart meter 12 from the smart meter management device 17. The smart meter 12 is capable of transmitting the system voltage of the low-voltage consumer to the electricity transmission and distribution company.

(ステップS20)
設定情報更新部22は、センサ開閉器15によって測定された高圧配電系統HLにおける電力データ、より具体的には、電圧データを取得する。
(Step S20)
The setting information update unit 22 acquires power data, more specifically, voltage data, in the high-voltage distribution system HL measured by the sensor switch 15 .

(ステップS30)
設定情報更新部22は、データベース25から複数のスマートメータ12のそれぞれが接続する柱上変圧器11に関する接続情報25bを取得する。
(Step S30)
The setting information update unit 22 acquires, from the database 25, connection information 25b relating to the pole transformers 11 to which each of the multiple smart meters 12 is connected.

(ステップS40)
設定情報更新部22は、高圧配電系統HLにおける電圧値V1と、低圧配電系統LLにおける電圧値V2との比率から柱上変圧器11のタップ電圧設定を推定する。設定情報更新部22が、複数の柱上変圧器11における柱上変圧器A(特許請求の範囲における第1柱上変圧器の一例)について、タップ電圧設定を推定する場合を例として説明する。設定情報更新部22は、柱上変圧器Aに関する高圧配電系統HLにおける電圧値V1を取得する。そして、設定情報更新部22は、複数のスマートメータ12の中で、柱上変圧器Aに接続するスマートメータA(特許請求の範囲における第1スマートメータの一例)を接続情報25bから取得する。そして、スマートメータAに関する低圧配電系統LLにおける電圧値V2を取得する。そして、設定情報更新部22は、電圧値V1と電圧値V2との比率から柱上変圧器Aのタップ電圧設定を推定する。
(Step S40)
The setting information update unit 22 estimates the tap voltage setting of the pole transformer 11 from the ratio between the voltage value V1 in the high-voltage distribution system HL and the voltage value V2 in the low-voltage distribution system LL. An example will be described in which the setting information update unit 22 estimates the tap voltage setting for a pole transformer A (an example of a first pole transformer in the claims) among the multiple pole transformers 11. The setting information update unit 22 acquires the voltage value V1 in the high-voltage distribution system HL related to the pole transformer A. Then, the setting information update unit 22 acquires the smart meter A (an example of a first smart meter in the claims) connected to the pole transformer A from the connection information 25b among the multiple smart meters 12. Then, the setting information update unit 22 acquires the voltage value V2 in the low-voltage distribution system LL related to the smart meter A. Then, the setting information update unit 22 estimates the tap voltage setting of the pole transformer A from the ratio between the voltage value V1 and the voltage value V2.

(ステップS50)
設定情報更新部22は、推定したタップ電圧設定により、設定情報25aを更新する。設定情報25aを更新する場合、例えば、設定情報更新部22は、データベース25に保存している設定情報25aにおけるタップ電圧設定と、ステップS40において推定したタップ電圧設定とを比較する。そして、設定情報更新部22は、データベース25に保存している設定情報25aにおけるタップ電圧設定と、ステップS40において推定したタップ電圧設定とが所定の値離れていた場合に、設定情報25aを更新してもよい。
(Step S50)
The setting information update unit 22 updates the setting information 25a with the estimated tap voltage setting. When updating the setting information 25a, for example, the setting information update unit 22 compares the tap voltage setting in the setting information 25a stored in the database 25 with the tap voltage setting estimated in step S40. Then, the setting information update unit 22 may update the setting information 25a when the tap voltage setting in the setting information 25a stored in the database 25 differs from the tap voltage setting estimated in step S40 by a predetermined value.

具体的な例について説明する。例えば、図1における柱上変圧器11aにおいて、タップ電圧設定が6750ボルトとして管理されているとする。言い換えると、柱上変圧器11aにおけるタップ電圧設定の管理値が6750ボルトとする。一方、柱上変圧器11aにおける実際のタップ電圧設定は、6600ボルトとする。 A specific example will be described. For example, in the pole transformer 11a in FIG. 1, the tap voltage setting is managed as 6750 volts. In other words, the managed value of the tap voltage setting in the pole transformer 11a is 6750 volts. On the other hand, the actual tap voltage setting in the pole transformer 11a is 6600 volts.

ステップS40において、設定情報更新部22が、高圧配電系統HLにおける電圧値V1と、低圧配電系統LLにおける電圧値V2との比率から柱上変圧器11aのタップ電圧設定を推定する。柱上変圧器11aにおいて、電圧値V1と電圧値V2の比率から、タップ電圧設定が6750ボルトを含む所定の範囲内、例えば、6750±75ボルトであれば、設定情報更新部22は、設定情報25aにおけるタップ電圧設定は適正であると判断する。 In step S40, the setting information update unit 22 estimates the tap voltage setting of the pole transformer 11a from the ratio of the voltage value V1 in the high-voltage distribution system HL to the voltage value V2 in the low-voltage distribution system LL. If the tap voltage setting of the pole transformer 11a is within a predetermined range including 6750 volts, for example 6750±75 volts, based on the ratio of the voltage value V1 to the voltage value V2, the setting information update unit 22 determines that the tap voltage setting in the setting information 25a is appropriate.

一方、柱上変圧器11aにおいて、電圧値V1と電圧値V2の比率から、タップ電圧設定が6750ボルトを含む所定の範囲外であれば、設定情報更新部22は、設定情報25aにおけるタップ電圧設定は適正ではないと判断する。そして、設定情報更新部22は、設定情報25aにおけるタップ電圧設定を、ステップS40において推定したタップ電圧設定に更新する。 On the other hand, if the tap voltage setting of the pole transformer 11a is outside a predetermined range including 6750 volts based on the ratio of the voltage value V1 to the voltage value V2, the setting information update unit 22 determines that the tap voltage setting in the setting information 25a is not appropriate. Then, the setting information update unit 22 updates the tap voltage setting in the setting information 25a to the tap voltage setting estimated in step S40.

なお、上記の例では、設定情報更新部22が、設定情報25aにおけるタップ電圧設定を更新しているが、管理者が、設定情報25aにおけるタップ電圧設定を変更してもよい。例えば、データベース25に保存している設定情報25aにおけるタップ電圧設定と、ステップS40において推定したタップ電圧設定とが所定の値離れている柱上変圧器11を、表示部30を介して、管理者(ユーザ)に提示してもよい。管理者(ユーザ)は、表示部30に提示された柱上変圧器11について、データベース25に保存している設定情報25aを変更してもよい。例えば、管理者(ユーザ)は、表示部30に提示された柱上変圧器11について、実際の設定を確認後、データベース25に保存している設定情報25aを変更してもよい。言い換えると、監視制御システム1は、管理者(ユーザ)に対して、設定を変更するように支援するようにしてもよい。 In the above example, the setting information update unit 22 updates the tap voltage setting in the setting information 25a, but the administrator may change the tap voltage setting in the setting information 25a. For example, the pole transformer 11 in which the tap voltage setting in the setting information 25a stored in the database 25 differs from the tap voltage setting estimated in step S40 by a predetermined value may be presented to the administrator (user) via the display unit 30. The administrator (user) may change the setting information 25a stored in the database 25 for the pole transformer 11 presented on the display unit 30. For example, the administrator (user) may change the setting information 25a stored in the database 25 for the pole transformer 11 presented on the display unit 30 after checking the actual setting. In other words, the monitoring and control system 1 may assist the administrator (user) in changing the setting.

本実施形態に係る監視制御システムによれば、柱上変圧器におけるタップ電圧設定を推定することによって、実際の柱上変圧器におけるタップ電圧設定を導出できる。実際の柱上変圧器におけるタップ電圧設定を導出することにより、本実施形態に係る監視制御システムは、低圧配電系統の電圧を把握することができる。そして、本実施形態に係る監視制御システムは、高圧配電系統及び低圧配電系統のそれぞれにおいて、電圧適正化できる。 The monitoring and control system according to this embodiment can estimate the tap voltage setting in the pole transformer, thereby deriving the tap voltage setting in the actual pole transformer. By deriving the tap voltage setting in the actual pole transformer, the monitoring and control system according to this embodiment can grasp the voltage in the low-voltage distribution system. The monitoring and control system according to this embodiment can then optimize the voltage in both the high-voltage distribution system and the low-voltage distribution system.

(処理2)複数のスマートメータのそれぞれが接続する柱上変圧器に関する接続情報25b
高圧配電系統に設置された柱上変圧器と、低圧配電系統との対応関係は、記録されていない場合がある。例えば、低圧配電系統の負荷又は分散電源出力が新設される場合、既設の柱上変圧器の定格容量を上回る場合がある。既設の柱上変圧器の定格容量を上回る場合、例えば、柱上変圧器を新設し、低圧配電系統を分割する場合がある。
(Process 2) Connection information 25b regarding the pole transformers to which each of the multiple smart meters is connected
The correspondence between the pole transformer installed in the high-voltage distribution system and the low-voltage distribution system may not be recorded. For example, when a load or distributed power output of a low-voltage distribution system is newly installed, it may exceed the rated capacity of an existing pole transformer. When the rated capacity of an existing pole transformer is exceeded, for example, a new pole transformer may be installed and the low-voltage distribution system may be divided.

例えば、柱上変圧器を新設し、低圧配電系統を分割する場合、現場作業員の判断で系統分割の作業を行うと、系統分割作業がすべて情報システムに正確に記録されているとは限らない。対応する接続関係データ(エリアデータ)の不整合があると、配電系統集中電圧制御が適正電圧を維持できないおそれがある。 For example, when installing a new pole transformer and dividing a low-voltage distribution system, if the system division work is performed at the discretion of on-site workers, it is not guaranteed that all system division work will be accurately recorded in the information system. If there is an inconsistency in the corresponding connection relationship data (area data), there is a risk that the centralized voltage control of the distribution system will not be able to maintain the appropriate voltage.

そこで、監視制御システム1において、集中電圧制御が低圧配電系統の電圧適正化を行うために、柱上変圧器11とスマートメータ12との接続関係を推定する。監視制御システム1において、柱上変圧器11とスマートメータ12との接続関係を推定するために、設定情報更新部22は、複数のスマートメータ12と、柱上変圧器11との接続関係を推定する。 Therefore, in the monitoring and control system 1, in order for the centralized voltage control to perform voltage optimization in the low-voltage distribution system, the connection relationship between the pole transformer 11 and the smart meter 12 is estimated. In the monitoring and control system 1, in order to estimate the connection relationship between the pole transformer 11 and the smart meter 12, the setting information update unit 22 estimates the connection relationship between the multiple smart meters 12 and the pole transformer 11.

具体的な処理について説明する。 The specific process will be explained below.

(ステップS110)
設定情報更新部22は、複数のスマートメータ12のそれぞれが設置されている地理的な位置情報を取得する。設定情報更新部22は、例えば、複数のスマートメータ12のそれぞれが設置されている緯度及び経度の情報を取得する。
(Step S110)
The setting information update unit 22 acquires geographical location information of the location where each of the multiple smart meters 12 is installed. The setting information update unit 22 acquires, for example, information on the latitude and longitude of the location where each of the multiple smart meters 12 is installed.

(ステップS120)
設定情報更新部22は、複数のスマートメータ12のそれぞれにおける電力データ、具体的には、電圧データ、を取得する。
(Step S120)
The setting information update unit 22 acquires power data, specifically, voltage data, from each of the multiple smart meters 12 .

(ステップS130)
設定情報更新部22は、位置情報と、電圧データと、に基づいて、複数のスマートメータ12に対してクラスタリング(教師なし学習)を行う。そして、設定情報更新部22は、同じ柱上変圧器タップ電圧のエリアをグループ化する。設定情報更新部22が、位置情報と、電圧データと、に基づいてクラスタリングするのは、スマートメータの位置が近いと、同じ柱上変圧器又は同じ柱上変圧器タップ電圧設定エリアに属する可能性が高いという先見情報に基づく。
(Step S130)
The setting information update unit 22 performs clustering (unsupervised learning) on the multiple smart meters 12 based on the position information and voltage data. Then, the setting information update unit 22 groups areas of the same pole transformer tap voltage. The setting information update unit 22 performs clustering based on the position information and voltage data based on foresight information that smart meters located close to each other are highly likely to belong to the same pole transformer or the same pole transformer tap voltage setting area.

図4は、本実施形態に係る監視制御システムの一例である監視制御システム1における処理について説明する図である。図4の横軸は、スマートメータ12の位置情報(XY座標)を示す。図4の縦軸は、スマートメータ12において測定した電圧データを示す。図4における点Pは、複数のスマートメータ12のそれぞれをプロットした点を示す。線C1、線C2、線C3及び線C4のそれぞれは、クラスタリングしたグループを示す。 Figure 4 is a diagram illustrating the processing in the monitoring and control system 1, which is an example of a monitoring and control system according to this embodiment. The horizontal axis of Figure 4 indicates the position information (XY coordinates) of the smart meter 12. The vertical axis of Figure 4 indicates the voltage data measured in the smart meter 12. Point P in Figure 4 indicates a point where each of the multiple smart meters 12 is plotted. Lines C1, C2, C3, and C4 each indicate a clustered group.

図4に示すように、設定情報更新部22は、スマートメータ12における位置及び電圧値のそれぞれが近い場合に、同じグループであると判定する。同じグループと判定されたスマートメータ12は、同じ柱上変圧器11に接続されていると判断する。 As shown in FIG. 4, the setting information update unit 22 determines that smart meters 12 belong to the same group when their positions and voltage values are close to each other. Smart meters 12 determined to belong to the same group are determined to be connected to the same pole transformer 11.

(ステップS140)
設定情報更新部22は、クラスタリングしたグループに基づいて、接続情報25bを更新する。接続情報25bを更新する場合、例えば、設定情報更新部22は、データベース25に保存している接続情報25bにおける柱上変圧器11とスマートメータ12との接続情報と、ステップS140において推定した接続情報とを比較する。そして、設定情報更新部22は、データベース25に保存している接続情報25bにおける柱上変圧器11とスマートメータ12との接続情報と、ステップS140において推定した接続情報とが異なっていた場合に、接続情報25bを更新してもよい。
(Step S140)
The setting information update unit 22 updates the connection information 25b based on the clustered groups. When updating the connection information 25b, for example, the setting information update unit 22 compares the connection information between the pole transformer 11 and the smart meter 12 in the connection information 25b stored in the database 25 with the connection information estimated in step S140. Then, the setting information update unit 22 may update the connection information 25b when the connection information between the pole transformer 11 and the smart meter 12 in the connection information 25b stored in the database 25 differs from the connection information estimated in step S140.

なお、実際の柱上変圧器11と、スマートメータ12との接続において、同じタップ電圧設定である複数の柱上変圧器11を、一つの仮想的な柱上変圧器11としてまとめてもよい。同じタップ電圧設定である複数台の柱上変圧器11を一つの柱上変圧器11としても、監視制御システム1は電圧制御できる。 Note that in the connection between the actual pole transformer 11 and the smart meter 12, multiple pole transformers 11 with the same tap voltage setting may be combined into one virtual pole transformer 11. Even if multiple pole transformers 11 with the same tap voltage setting are treated as one pole transformer 11, the monitoring and control system 1 can control the voltage.

本実施形態に係る監視制御システムによれば、柱上変圧器とスマートメータとの接続関係を推定できる。実際の柱上変圧器とスマートメータとの接続関係を導出することにより、本実施形態に係る監視制御システムは、制御機器を適正に制御できる。そして、本実施形態に係る監視制御システムは、高圧配電系統及び低圧配電系統のそれぞれにおいて、電圧適正化できる。 The monitoring and control system according to this embodiment can estimate the connection relationship between the pole transformer and the smart meter. By deriving the actual connection relationship between the pole transformer and the smart meter, the monitoring and control system according to this embodiment can appropriately control the control device. Furthermore, the monitoring and control system according to this embodiment can optimize the voltage in both the high-voltage distribution system and the low-voltage distribution system.

(処理3)低圧配電系統LLにおける電圧降下対策
上述の例では、低圧配電系統LL等において電圧降下の影響を考慮していない。また、上述の例では、逆潮流の場合、低圧配電系統LL等において電圧上昇の影響を考慮していない。
(Process 3) Countermeasures against voltage drop in low-voltage distribution system LL In the above example, the influence of voltage drop is not taken into consideration in the low-voltage distribution system LL, etc. Furthermore, in the above example, in the case of reverse power flow, the influence of voltage rise is not taken into consideration in the low-voltage distribution system LL, etc.

そこで、設定情報更新部22は、スマートメータ12が測定した有効電力データ及び無効電力データを用いて、柱上変圧器11からスマートメータ12までの低圧配電系統LLにおける電圧降下又は電圧上昇を計算する。設定情報更新部22が低圧配電系統LLにおける電圧降下又は電圧上昇を計算することにより、スマートメータ12における電圧データを柱上変圧器の低圧送り出し電圧又は高圧に基づいて補正して精度を向上できる。設定情報更新部22が低圧配電系統LLにおける電圧降下又は電圧上昇を計算することにより、スマートメータ12における低圧末端を柱上変圧器低圧送り出し電圧又は高圧(柱上変圧器1次側電圧)に基づいて補正して精度を向上できる。 The setting information update unit 22 then uses the active power data and reactive power data measured by the smart meter 12 to calculate the voltage drop or voltage rise in the low-voltage distribution system LL from the pole transformer 11 to the smart meter 12. By the setting information update unit 22 calculating the voltage drop or voltage rise in the low-voltage distribution system LL, the voltage data in the smart meter 12 can be corrected based on the low-voltage sending voltage or high voltage of the pole transformer, thereby improving accuracy. By the setting information update unit 22 calculating the voltage drop or voltage rise in the low-voltage distribution system LL, the low-voltage terminal in the smart meter 12 can be corrected based on the pole transformer low-voltage sending voltage or high voltage (pole transformer primary voltage), thereby improving accuracy.

図5は、低圧配電系統における電圧降下対策について説明する図である。なお、図5において、簡単のために、高圧配電系統HL及び低圧配電系統LLにおける配線を1本の線で表示しているが、実際は三相高圧及び単相2線式である。 Figure 5 is a diagram explaining measures against voltage drops in low-voltage distribution systems. Note that in Figure 5, for simplicity, the wiring in the high-voltage distribution system HL and the low-voltage distribution system LL is shown as a single line, but in reality it is a three-phase high-voltage system and a single-phase two-wire system.

柱上変圧器11における2次側電圧を補正するために、通常は低圧配電系統LLにおけるインピーダンスINP1を用いる。設定情報更新部22は、例えば、柱上変圧器11における巻き線抵抗及び漏れインダクタンスを考慮したインピーダンスINP2(低圧換算)をインピーダンスINP1に加算してもよい。 To correct the secondary voltage in the pole transformer 11, the impedance INP1 in the low-voltage distribution system LL is usually used. The setting information update unit 22 may add, for example, the impedance INP2 (converted to low voltage) that takes into account the winding resistance and leakage inductance in the pole transformer 11 to the impedance INP1.

例えば、電圧補正値をVc、負荷電流における電流値をI1、スマートメータ12における電圧測定値をV1とすると、下記の式1を満たす。 For example, if the voltage correction value is Vc, the current value of the load current is I1, and the voltage measurement value of the smart meter 12 is V1, the following formula 1 is satisfied.

Vc =(INP1+INP2)×I1+V1 ・・・ 式1 Vc = (INP1+INP2)×I1+V1... Formula 1

インピーダンス及び負荷電流のそれぞれは、絶対値(実効値)で計算してもよいし、有効分及び無効分のそれぞれを考慮した複素数計算であってもよい。 The impedance and load current may be calculated as absolute values (effective values), or as complex numbers that take into account both active and reactive components.

例えば、絶対値計算(実効値)の場合、以下の式の通りである。なお、スマートメータを略してSMとして示す。 For example, in the case of absolute value calculation (effective value), the formula is as follows. Note that smart meter is abbreviated as SM.

負荷電流 = √(SM有効電力の2乗+SM無効電力の2乗)÷SM電圧
インピーダンス = √(抵抗の2乗 + インダクタンスの2乗)
電圧補正値 = インピーダンス×負荷電流+SM電圧
Load current = √(SM active power squared + SM reactive power squared) ÷ SM voltage Impedance = √(resistance squared + inductance squared)
Voltage compensation value = Impedance x Load current + SM voltage

例えば、複素数計算の場合、以下の式の通りである。 For example, in the case of complex number calculations, the formula is as follows:

負荷電流 = (SM有効電力÷SM電圧)-j ×(SM無効電力÷SM電圧)
インピーダンス = 抵抗 + j×インダクタンス
電圧補正値 = |インピーダンス×負荷電流+SM電圧|
ただし、jは虚数単位である。| |は絶対値を示す。
Load current = (SM active power ÷ SM voltage) - j x (SM reactive power ÷ SM voltage)
Impedance = Resistance + j x Inductance Voltage correction value = | Impedance x Load current + SM voltage |
Here, j is the imaginary unit. | | indicates the absolute value.

(処理4)情報の更新支援
柱上変圧器のタップ電圧設定が実地と合わない箇所について、エリアデータを修正する又は現地のタップ電圧設定をデータに合わせる工事の計画をすることで、より電圧適正化を行うことが求められている。
(Process 4) Information update support For locations where the tap voltage settings of pole transformers do not match the actual conditions, it is necessary to correct the area data or plan construction work to match the on-site tap voltage settings to the data, thereby achieving better voltage optimization.

監視制御システム1は、内部に記録された柱上変圧器11と複数のスマートメータ12との接続関係に基づいて、複数のスマートメータ12のそれぞれについて、スマートメータ12が設置される低圧配電系統LLの上位柱上変圧器のタップ電圧設定を取得する。また、監視制御システム1は、複数のスマートメータ12のそれぞれについて、スマートメータ12が設置される低圧配電系統LLにおける上位柱上変圧器の近傍の高圧配電線電圧を取得する。 The monitoring and control system 1 acquires, for each of the multiple smart meters 12, the tap voltage setting of the upper pole transformer of the low-voltage distribution system LL in which the smart meter 12 is installed, based on the connection relationship between the pole transformer 11 and the multiple smart meters 12 recorded internally. In addition, the monitoring and control system 1 acquires, for each of the multiple smart meters 12, the high-voltage distribution line voltage in the vicinity of the upper pole transformer in the low-voltage distribution system LL in which the smart meter 12 is installed.

そして、監視制御システム1は、高圧配電線電圧をタップ電圧設定で除して低圧電圧に換算し、低圧電圧換算値と各スマートメータ12における電圧値とを比較する。 Then, the monitoring and control system 1 converts the high-voltage distribution line voltage into a low-voltage voltage by dividing it by the tap voltage setting, and compares the converted low-voltage voltage value with the voltage value at each smart meter 12.

監視制御システム1は、低圧電圧換算値と各スマートメータ12における電圧値との差が閾値を超えた場合、当該スマートメータ12及び柱上変圧器の判定箇所を、表示部30に表示する。該当箇所を表示部30に表示することにより、送配電事業者が調査すべき実地場所を把握できる。また、該当箇所を表示部30に表示することにより、送配電事業者が効率的な調査及びデータ修正ができる。 When the difference between the low-voltage voltage conversion value and the voltage value in each smart meter 12 exceeds a threshold value, the monitoring and control system 1 displays the judged location of the smart meter 12 and the pole transformer on the display unit 30. By displaying the relevant location on the display unit 30, the electricity transmission and distribution business operator can grasp the actual location that needs to be investigated. In addition, by displaying the relevant location on the display unit 30, the electricity transmission and distribution business operator can efficiently investigate and correct data.

なお、監視制御システム1は、下記のようにして、高圧配電線電圧を取得する。 The monitoring and control system 1 acquires the high-voltage distribution line voltage as follows:

・柱上変圧器11を設置した点の近傍におけるセンサ開閉器15のデータ
・柱上変圧器11を設置した点の近傍におけるフィーダ遮断器13のデータ
・高圧配電線の電圧、電流、位相等の電力データから、監視制御システム1が潮流計算等を行ない、柱上変圧器11の設置した点における高圧電圧を推定したデータ
Data of the sensor switch 15 in the vicinity of the point where the pole transformer 11 is installed. Data of the feeder circuit breaker 13 in the vicinity of the point where the pole transformer 11 is installed. Data obtained by the monitoring and control system 1 performing a power flow calculation or the like from power data such as the voltage, current, and phase of the high-voltage distribution line, and estimating the high-voltage voltage at the point where the pole transformer 11 is installed.

また、監視制御システム1は、下記のようにして、低圧配電線電圧を取得する。 The monitoring and control system 1 also acquires the low-voltage distribution line voltage as follows:

例えば、高圧配電系統における電圧値が6800ボルト、タップ電圧設定が6600ボルト、低圧定格電圧を101ボルト、とすると、低圧配電系統LLにおける電圧値V2は、下記のようになる。 For example, if the voltage value in the high-voltage distribution system is 6,800 volts, the tap voltage setting is 6,600 volts, and the low-voltage rated voltage is 101 volts, the voltage value V2 in the low-voltage distribution system LL will be as follows:

V2 = 6800/6600×101
= 104.1 ボルト
V2 = 6800/6600×101
= 104.1 volts

なお、ここで、タップ電圧設定はタップ電圧設定推定値ではなく、推定前のタップ電圧設定値である。 Note that the tap voltage setting here is not the estimated tap voltage setting value, but the tap voltage setting value before estimation.

なお、上記の動作例は、本実施形態に係る監視制御システムにおける動作の一例であって、本実施形態に係る監視制御システムは、上記の動作に限定されない。また、上記の動作例で示した数値についても、本実施形態に係る監視制御システムにおける動作を説明するために例として用いる数値であって、本実施形態に係る監視制御システムにおける動作は、当該数値に限定されない。 The above operation example is an example of the operation of the monitoring and control system according to this embodiment, and the monitoring and control system according to this embodiment is not limited to the above operation. Furthermore, the numerical values shown in the above operation example are numerical values used as examples to explain the operation of the monitoring and control system according to this embodiment, and the operation of the monitoring and control system according to this embodiment is not limited to these numerical values.

以上、監視制御システムを実施形態により説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。他の実施形態の一部又は全部との組み合わせや置換などの種々の変形及び改良が、本開示の範囲内で可能である。 Although the monitoring and control system has been described above using an embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment. Various modifications and improvements, such as combinations or substitutions with part or all of other embodiments, are possible within the scope of this disclosure.

1 監視制御システム
10 配電用変圧器
11 柱上変圧器
12 スマートメータ
13 フィーダ遮断器
14 高圧自動電圧調整器
15 センサ開閉器
16 無効電力補償器
17 スマートメータ管理装置
20 制御部
21 電力データ取得部
22 設定情報更新部
23 システム制御部
25 データベース
25a 設定情報
25b 接続情報
27 機器接続部
28 表示制御部
30 表示部
H 需要者
HL 高圧配電系統
LL 低圧配電系統
REFERENCE SIGNS LIST 1: monitoring and control system 10: distribution transformer 11: pole transformer 12: smart meter 13: feeder breaker 14: high-voltage automatic voltage regulator 15: sensor switch 16: reactive power compensator 17: smart meter management device 20: control unit 21: power data acquisition unit 22: setting information update unit 23: system control unit 25: database 25a: setting information 25b: connection information 27: device connection unit 28: display control unit 30: display unit H: consumer HL: high-voltage distribution system LL: low-voltage distribution system

Claims (8)

高圧配電系統と低圧配電系統とを接続し、前記高圧配電系統と前記低圧配電系統との間における電圧の変換を行う複数の柱上変圧器と、前記複数の柱上変圧器の少なくともいずれかに接続する複数のスマートメータと、を含む配電系統を監視及び制御する監視制御システムであって、
前記複数の柱上変圧器のそれぞれにおけるタップ電圧に関する設定情報及び前記複数のスマートメータのそれぞれが接続する前記柱上変圧器に関する接続情報の少なくともいずれかを推定する制御部を備える、
監視制御システム。
A monitoring and control system that monitors and controls a distribution system including a plurality of pole transformers that connect a high-voltage distribution system and a low-voltage distribution system and convert voltage between the high-voltage distribution system and the low-voltage distribution system, and a plurality of smart meters that are connected to at least any of the plurality of pole transformers,
a control unit that estimates at least one of setting information regarding tap voltages in each of the plurality of pole transformers and connection information regarding the pole transformers to which each of the plurality of smart meters is connected;
Supervisory control system.
前記制御部は、前記低圧配電系統における第1電力データ及び前記高圧配電系統における第2電力データに基づいて、前記設定情報を推定する、
請求項1に記載の監視制御システム。
The control unit estimates the setting information based on first power data in the low-voltage distribution system and second power data in the high-voltage distribution system.
The monitoring and control system according to claim 1 .
前記制御部は、前記複数の柱上変圧器における第1柱上変圧器について、前記第1柱上変圧器と接続する第1スマートメータが計測する前記第1電力データと、前記第2電力データとに基づいて、前記第1柱上変圧器に関する前記設定情報を推定する、
請求項2に記載の監視制御システム。
The control unit estimates the setting information for a first pole transformer among the plurality of pole transformers based on the first power data and the second power data measured by a first smart meter connected to the first pole transformer.
The monitoring and control system according to claim 2.
前記配電系統は、前記高圧配電系統に、センサ開閉器を備え、
前記制御部は、前記センサ開閉器が計測する前記第2電力データに基づいて、前記設定情報を推定する、
請求項3に記載の監視制御システム。
The power distribution system includes a sensor switch in the high-voltage power distribution system,
The control unit estimates the setting information based on the second power data measured by the sensor switch.
The monitoring and control system according to claim 3.
前記制御部は、前記複数のスマートメータのそれぞれの位置情報と、前記複数のスマートメータのそれぞれが計測した第1電力データと、に基づいて、前記複数のスマートメータのそれぞれをクラスタリングし、
前記制御部は、前記複数のスマートメータについてクラスタリングした結果に基づいて、前記接続情報を推定する、
請求項1に記載の監視制御システム。
The control unit clusters each of the smart meters based on location information of each of the smart meters and first power data measured by each of the smart meters;
The control unit estimates the connection information based on a result of clustering the plurality of smart meters.
The monitoring and control system according to claim 1 .
前記設定情報と、前記接続情報と、を記憶するデータベースを更に備え、
前記制御部は、推定した前記設定情報及び前記接続情報の少なくともいずれかに基づいて、前記データベースに記憶された前記設定情報及び前記接続情報の少なくともいずれかを更新する、
請求項1から請求項5のいずれかに記載の監視制御システム。
Further comprising a database that stores the setting information and the connection information,
the control unit updates at least one of the setting information and the connection information stored in the database based on the estimated at least one of the setting information and the connection information.
The monitoring and control system according to any one of claims 1 to 5.
前記設定情報と、前記接続情報と、を記憶するデータベースを更に備え、
推定した前記設定情報が前記データベースに記憶された前記設定情報と異なる場合、又は、推定した前記接続情報が前記データベースに記憶された前記接続情報と異なる場合、前記制御部は、推定した前記設定情報又は前記接続情報に関連する前記柱上変圧器及び前記スマートメータを表示部に提示する、
請求項1から請求項5のいずれかに記載の監視制御システム。
Further comprising a database that stores the setting information and the connection information,
If the estimated setting information is different from the setting information stored in the database, or if the estimated connection information is different from the connection information stored in the database, the control unit displays the pole transformer and the smart meter related to the estimated setting information or the connection information on a display unit.
The monitoring and control system according to any one of claims 1 to 5.
前記制御部は、前記配電系統に接続され、前記配電系統における電力を制御する制御機器を制御する、
請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の監視制御システム。
The control unit is connected to the power distribution system and controls a control device that controls power in the power distribution system.
The monitoring and control system according to any one of claims 1 to 5.
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