JP6392155B2 - 配電監視制御装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、配電監視制御装置に関する。

電力を需要家に供給する配電系統は、例えば、６〜２０ｋＶ級の高圧配電系統（ＭＶ系統）と、１００〜４００Ｖ級の低圧配電系統（ＬＶ系統）とで構成される。また、配電系統は、配電用変電所フィーダから高圧配電系統を通じて複数の低圧配電系統に分岐し、低圧配電系統を通じて各低圧需要家へ電力を供給する。この配電系統では、低圧配電系統の電圧変動を例えば５〜１０％以内に管理することが必要であるが、低圧配電系統の電圧を直接的に監視制御するのではなく、高圧配電系統の電圧変動を例えば２〜３％程度の範囲に維持することで、低圧配電系統の電圧を間接的に監視制御することが行われている。

近年、配電系統には太陽光や風力などの再生可能エネルギーを利用した小型分散電源の導入が進んでおり、これに伴って配電系統の電圧変動は拡大する傾向にある。また、需要家内の省エネルギー活動を支援するエネルギー管理システムの導入や電気自動車の充電設備の増加は、配電系統内に予測が難しい電圧変動をもたらす要因となり得る。

ところで、電力使用量の検針業務の効率化を主目的に、各需要家や配電系統における所望の箇所にスマートメータを導入することが進められている。また、スマートメータと、データ管理システムであるＭＤＭＳ（Meter Data Management System）、並びにこれらを接続する伝送路を含む通信インフラであるＡＭＩ（Advanced Metering Infrastructure）が開発されている。このＡＭＩは、例えば１５分〜６０分のサンプリング間隔で、各需要家等に設置されたスマートメータによる電力量計測値を収集することができる。このため、ＡＭＩは、電力消費量の「見える化」による需要家の節電支援などにも活用が進められている。また、需要家の電力供給の開始および停止操作や電圧計測値の送信などをＭＤＭＳからスマートメータに指示できる双方向通信の機能をもつＡＭＩも用いられるようになっている。

このような背景において、上記の背景に対して、各需要家のスマートメータを低圧配電系統の低圧電圧センサとして用い、電圧制御に利用する技術が知られている。例えば、低圧配電系統の電圧管理範囲からの電圧逸脱や、ある期間における電圧の最大値あるいは最小値を計測したことを基準として代表センサを選択する技術が知られている。この技術では、双方向で通信を可能とするＡＭＩを使用して代表センサによる電圧の計測値を一定周期で取得し、対象配電系統の電圧分布の最大値と最小値を監視し、この電圧分布を電圧管理範囲内となるように低圧電圧調整変圧器（ＬＶＲ：Low Voltage Regulator）や線路用電圧調節器（ＳＶＲ）などで電圧調整する。

しかしながら、従来の技術では、最大値や最小値を計測したスマートメータを代表センサとして選択するため、一群のスマートメータの中で標準的な計測値を出力する傾向にあるものを選択することができず、配電電圧の分布を監視するのに適した計測値を得ることができない場合があった。
また、電圧の最大値や最小値を計測したスマートメータが時間で移り替わる場合にはその分の代表センサの数を増やすことで、代表センサによる電圧計測値の取得にかかる通信負荷を高めてしまう場合があった。

国際公開第２０１０／１２９６９１号

本発明が解決しようとする課題は、配電電圧の分布を監視するのに適した電圧計測値を出力する代表センサを選択することができる配電監視制御装置を提供することである。

実施形態の配電監視制御装置は、取得部と、代表センサ選択部とを持つ。取得部は、配電系統内に設置された複数のセンサであって通信機能を有する複数のセンサにより計測された電圧計測値を取得する。代表センサ選択部は、前記取得部により取得された電圧計測値を参照し、前記配電系統における配電エリア内に設置された１以上のセンサから、前記配電エリア内に設置された他のセンサとの間で電圧計測値の類似度が高い１以上の代表センサを選択する。

第１の実施形態に係る配電監視制御装置１００の使用環境の一例を示す図。 第１の実施形態に係る配電監視制御装置１００の機能構成図。 第１の実施形態に係る代表センサ選択部１３０および監視制御部１４０により実行される代表センサの選択処理の流れの一例を示すフローチャート。 第１の実施形態に係る配電エリア決定部１２０により決定される配電エリアＥＡの一例を示す図。 スマートメータ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄにより計測された電圧計測値の時系列データをグラフの形式で表した図。 時系列データに基づいて算出される相関係数ｒ_ｉｊの一例を示す図。 スマートメータ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄのそれぞれについての相関係数ｒ_ｉｊの平均をグラフの形式で表した図。 単回帰分析によって、代表センサであるスマートメータ２２の電圧計測値ｘに基づいて、代表センサでないスマートメータ２２の電圧計測値ｙが回帰式で求められる様子を示す図。 第１の実施形態に係る監視制御部１４０により実行される処理の流れの一例を示すフローチャート。 第２の実施形態に係る配電監視制御装置１００Ａの使用環境の一例を示す図。

以下、実施形態の配電監視制御装置を、図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る配電監視制御装置１００の使用環境の一例を示す図である。実施形態の配電監視制御装置１００が監視制御する対象となる配電系統ＥＳは、高圧配電系統（ＭＶ系統）１０と低圧配電系統（ＬＶ系統）２０とを含む。基幹系統ＲＳから供給される電力は、高圧配電系統１０を介して低圧配電系統２０に供給される。

基幹系統ＲＳから供給される電力は、配電用変圧器１１の送出しフィーダから高圧配電線１３を介して柱上変圧器（ＬＶ変圧器）１４に送られる。高圧配電線１３の送出点には、送出点計測器１２が取り付けられている。柱上変圧器１４によって低圧に変圧された電力は、低圧配電線２１を介して低圧需要家に供給される。低圧需要家のうち一部または全部には、スマートメータ（センサ）２２が設置される。

各スマートメータ２２は、例えば、１５分、３０分、６０分のいずれかのサンプリング間隔で、双方向ＡＭＩシステム３０に計測データを自動的に送信する。双方向ＡＭＩシステム３０は、ＡＭＩ制御装置３１と、メータデータ管理装置（ＭＤＭＳ）３２との他、スマートメータ２２、並びにＡＭＩ制御装置３１とスマートメータ２２とを接続する伝送路を備える。ＡＭＩ制御装置３１は、ＡＭＩ通信機能を用いて各スマートメータ２２の電力量積算計測データを収集する。スマートメータ２２の計測データには、例えば、低圧需要家の識別情報、計測時刻、電力量積算計測値が含まれる。

また、ＡＭＩ制御装置３１が各スマートメータ２２に電圧計測値の送信を指示すると、指示されたスマートメータ２２は、電圧計測値をＡＭＩ制御装置３１に送信し、ＡＭＩ制御装置３１はこの電圧計測値を収集する。この電圧計測値の収集は、通信負荷が過大とならないように、例えば、数時間に１回程度の頻度で行われる。

更に、本実施形態の場合、ＡＭＩ制御装置３１は配電監視制御装置１００からの要求に応じて、全てのスマートメータ２２から絞り込みを行った特定のスマートメータ２２（代表センサ）に対して、より高頻度に電圧計測値の送信を指示する。なお、配電系統ＥＳ内で電圧を測定する手段としてスマートメータ２２を例示したが、これに限らず、如何なる種類の電圧センサを用いてもよい。

ＡＭＩ制御装置３１により収集されたスマートメータ２２の計測データは、メータデータ管理装置３２に送られて保存される。メータデータ管理装置３２は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やフラッシュメモリ等の記憶装置を備え、ＡＭＩ制御装置３１から取得した各種データを記憶する。

図２は、第１の実施形態に係る配電監視制御装置１００の機能構成図である。配電監視制御装置１００は、例えば、通信インターフェース１１０と、配電エリア決定部１２０と、代表センサ選択部１３０と、監視制御部１４０と、入出力部１５０と、記憶部１６０とを備える。配電エリア決定部１２０、代表センサ選択部１３０および監視制御部１４０は、例えば、記憶部１６０に格納されたプログラムをＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサが実行することで機能するソフトウェア機能部である。また、これらの機能部のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のハードウェア機能部であってもよい。

通信インターフェース１１０は、配電監視制御装置１００と、ＡＭＩ制御装置３１やメータデータ管理装置３２との間で構築されるＷＡＮ（Wide Area Network）やＬＡＮ（Local Area Network）等のネットワークに接続するための通信インターフェースである。なお、配電監視制御装置１００と、ＡＭＩ制御装置３１やメータデータ管理装置３２との間は、シリアルバス等の専用線で接続されてもよい。また、配電監視制御装置１００は、ＡＭＩ制御装置３１またはメータデータ管理装置３２に統合されてもよい。

配電エリア決定部１２０は、通信インターフェース１１０により取得された、スマートメータ２２により計測された電圧計測値を参照し、配電系統ＥＳにおいて、監視制御部１４０が監視対象とする単位エリアとなる配電エリアを決定する。

代表センサ選択部１３０は、通信インターフェース１１０により取得された、スマートメータ２２により計測された電圧計測値を参照し、配電系統ＥＳにおける配電エリア内に設置された１以上のスマートメータ２２から、他のセンサとの間で電圧計測値の類似度が高い１つ以上の代表センサを選択する。

監視制御部１４０は、代表センサ選択部１３０により選択された代表センサによる電圧計測値を監視することで、配電系統ＥＳの電圧監視を行う。

入出力部１５０は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）や有機ＥＬ（Electroluminescence）表示装置等の表示部と、キーボードやマウス、タッチパネル等の入力部とを備える。また、入出力部１５０は、スピーカやブザー等の音声出力部を含んでもよい。

記憶部１６０は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）、ＨＤＤ、フラッシュメモリ等を含む。なお、記憶部１６０のうち少なくとも一部は、ＮＡＳ（Network Attached Storage）装置等を利用した、配電監視制御装置１００から見た外部装置であってもよい。

［代表センサの選択］
以下、配電エリア決定部１２０、代表センサ選択部１３０および監視制御部１４０の機能について説明する。図３は、第１の実施形態に係る代表センサ選択部１３０および監視制御部１４０により実行される代表センサの選択処理の流れの一例を示すフローチャートである。本フローチャートの処理は、例えば、数か月に１回程度の頻度で、自動的に或いは入出力部１５０に対してなされた実行指示に従って行われる。

まず、配電エリア決定部１２０が、メータデータ管理装置３２により保存されたスマートメータ２２の電圧計測値の時系列データを取得する（ステップＳ２００）。以下、ｍ個のスマートメータ２２が存在すると仮定し、下記のような定義を用いて説明を行う。式中、ｎはサンプリング数であり、計測サンプリング間隔を１５分として２４時間分のデータを取得した場合は、ｎ＝９６となる。これらの時系列データは、電圧計測値がそのまま使用されてもよいが、正規化処理を行って処理に適した値に変換されたものであってもよい。また、配電監視制御装置１００は、時系列データの一部または全部に欠落等があるスマートメータ２２に関しては、その計測した時系列データを除外して、以下の処理を行ってもよい。そのスマートメータ２２が電圧を測定する箇所が特異な電圧変動となる地点となっていなければ、特段の問題は生じない。

１番目のスマートメータ２２の電圧計測値の時系列データ：Ｘ_１１，Ｘ_１２，…，Ｘ_１ｎ
２番目のスマートメータ２２の電圧計測値の時系列データ：Ｘ_２１，Ｘ_２２，…，Ｘ_２ｎ
…
ｍ番目のスマートメータ２２の電圧計測値の時系列データ：Ｘ_ｍ１，Ｘ_ｍ２，…，Ｘ_ｍｎ

次に、配電エリア決定部１２０は、スマートメータ２２の電圧計測値の時系列データ同士の類似度を算出する（ステップＳ２０２）。代表センサ選択部１３０は、例えば、ピアソンの積率相関係数Ｒ_ｉｊを、スマートメータ２２の電圧計測値の時系列データ同士の類似度として算出する。ピアソンの積率相関係数Ｒ_ｉｊは、式（１）で表される。なお、引数ｉおよびｊは、何番目のスマートメータ２２であるかを示している。また、Ｘ_ｉまたはＸ_ｊの上に線が付されたものは、Ｘ_ｉまたはＸ_ｊの算術平均、すなわちｉ番目またはｊ番目のスマートメータ２２の電圧計測値（時系列データ）の算術平均を示している。なお、算術平均に代えて幾何平均や調和平均を用いてもよい。

次に、配電エリア決定部１２０は、式（１）で示されるピアソンの積率相関係数Ｒ_ｉｊを、式（２）により、非類似性を示す指標値Ｄ_ｉｊに変換する。

そして、配電エリア決定部１２０は、例えば、指標値Ｄ_ｉｊを用いたクラスタ分析を行って、類似度が高い時系列データをグループ化することで、時系列データに係るスマートメータ２２をグループ化する。これにより、配電エリア決定部１２０は、配電系統ＥＳにおいて監視制御部１４０が監視対象とする単位エリアとなる配電エリアを決定する（ステップＳ２０４）。

配電エリア決定部１２０は、階層型のクラスタ分析と、非階層型のクラスタ分析のいずれを行ってもよいが、平均的な電気的な距離が短い都心部と、相対的に平均的な電気的な距離が長い郊外が混在する配電系統ＥＳに対しては、電圧変動のレベルで分類できる階層型のクラスタ分析が好適に用いられる。また、非類似性を示す指標値として、ピアソンの積率相関係数Ｒ_ｉｊを例示したが、ユークリッド距離、マンハッタン距離、マハラノビスの汎距離等を、非類似性を示す指標値として算出し、配電エリアの決定に用いてもよい。但し、電圧計測値の時系列データ同士の非類似性を反映することを可能とするためには、式（２）に示されるピアソンの積率相関係数Ｒ_ｉｊが好適に用いられる。

図４は、第１の実施形態に係る配電エリア決定部１２０により決定される配電エリアＥＡの一例を示す図である。図では、配電エリアＥＡ（１）とＥＡ（２）の二つが決定されている。図示するように、配電エリアＥＡは、複数の低圧配電系統に跨る場合や、１つの低圧配電系統内に含まれる。なお、図中の符号２２Ａから２２Ｄは、後の説明で使用する。

次に、代表センサ選択部１３０および監視制御部１４０が、ステップＳ２０６およびＳ２０８の処理を配電エリアＥＡ毎に実行する。まず、代表センサ選択部１３０が、配電エリアＥＡ内で代表センサを決定する（ステップＳ２０６）。まず、代表センサ選択部１３０は、ある配電エリアにおけるｉ番目のスマートメータ２２により計測された電圧計測値の時系列データと、ｊ番目のスマートメータ２２により計測された電圧計測値の時系列データとの相関係数ｒ_ｉｊを、これらの類似度として算出する。相関係数ｒ_ｉｊは、式（３）により算出される。ここで、相関係数ｒ_ｉｊは、前述したピアソンの積率相関係数Ｒ_ｉｊと同じ内容として例示しているが、配電エリア決定のための類似度計算と、代表センサ選択のための類似度計算とは異なる手法によって行われてもよい。

ここで、ある配電エリアＥＡ内に図４に示すスマートメータ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄが含まれると仮定して説明する。図５は、スマートメータ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄにより計測された電圧計測値の時系列データをグラフの形式で表した図である。そして、図６は、時系列データに基づいて算出される相関係数ｒ_ｉｊの一例を示す図である。代表センサ選択部１３０は、例えば、各スマートメータ２２について、そのスマートメータ２２をｉ番目とした場合に求められる相関係数ｒ_ｉｊの平均を求める。図７は、スマートメータ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄのそれぞれについての相関係数ｒ_ｉｊの平均をグラフの形式で表した図である。代表センサ選択部１３０は、例えば、求めた平均値が最も大きいスマートメータ２２（図７の例ではスマートメータ２２Ｂ）を、代表センサとして選択する。

係る処理によって、配電電圧の分布を監視するのに適した電圧計測値を出力する代表センサを選択することができる。他のスマートメータ２２の電圧計測値との類似度が高い電圧計測値を出力するスマートメータ２２は、スマートメータ２２群の中で代表的ないし平均的に変動する電圧計測値を出力する傾向を有し、その電圧計測値を監視すれば、代表センサでないスマートメータ２２の電圧計測値を、ある程度正確に推定することができるからである。

次に、監視制御部１４０が、代表電圧センサｐ１、ｐ２、…の電圧計測値ｘ_ｐ１ｔ、ｘ_ｐ２ｔ、…を説明変数とし、代表電圧センサ以外の各スマートメータ２２の計測値ｘ_ｉｔを目的変数とする回帰式（電圧推定式）をそれぞれ構成する（ステップＳ２０８）。例えば、監視制御部１４０は、式（４）で表される回帰式の係数ａ_１ｉ、ａ_２ｉ、…を求める。式中、ｂ_ｉは、ｉ番目のスマートメータ２２の電圧計測値に現れるオフセット成分である。
ｘ_ｉ＝ａ_１ｉ・ｘ_ｐ１＋ａ_２ｉ・ｘ_ｐ２＋…＋ｂ_ｉ …（４）

ここで、代表電圧センサが１つである場合には、単回帰分析による回帰式となるが、代表センサが２つ以上存在する場合や、配電エリアＥＡへの潮流が計測できる場合には、重回帰分析を用いた回帰式で電圧推定式を構成してもよい。図８は、単回帰分析によって、代表センサであるスマートメータ２２の電圧計測値ｘに基づいて、代表センサでないスマートメータ２２の電圧計測値ｙが回帰式で求められる様子を示す図である。

次に、監視制御部１４０は、ステップＳ２０６で選択された代表センサを用いた監視に移行する。すなわち、監視制御において使用する代表センサの入れ替えを行う（ステップＳ２１０）。ステップＳ２１０の処理は、監視制御に不連続が生じるのを防止するために、配電電圧の変動幅が小さい時間帯（例えば深夜や早朝等）に行われる。

［監視制御］
監視制御部１４０は、上記のように選択された代表センサの電圧計測値に基づいて、配電エリアＥＡ毎の電圧分布を監視する。監視制御部１４０は、例えば、配電エリアＥＡ毎に、代表センサでないスマートメータ２２の電圧計測値を推定し、代表センサであるスマートメータ２２の電圧計測値と、代表センサでないスマートメータ２２の電圧計測値の推定値とに基づいて、配電エリアＥＡ毎の電圧分布を監視する。

図９は、第１の実施形態に係る監視制御部１４０により実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。本フローチャートの処理は、代表センサの選択処理よりも高頻度に（例えば数分から数十分毎に）行われる。

まず、監視制御部１４０は、通信インターフェース１１０を介してＡＭＩ制御装置３１に、代表センサであるスマートメータ２２を指定して、代表センサであるスマートメータ２２による電圧計測値の取得を要求する（ステップＳ３００）。前述したようにＡＭＩ制御装置３１は、監視制御部１４０により指定された代表センサであるスマートメータ２２に対して電圧計測値の送信を指示し、返信される電圧計測値を配電監視制御装置１００に転送する。

次に、監視制御部１４０は、通信インターフェース１１０を介してＡＭＩ制御装置３１から、代表センサであるスマートメータ２２による電圧計測値を取得する（ステップＳ３０２）。

次に、監視制御部１４０は、代表センサの選択処理のステップＳ２０８で構築しておいた電圧推定式を用いて、代表センサでないスマートメータ２２による電圧計測値を推定する（ステップＳ３０４）。そして、監視制御部１４０は、ステップＳ３０２で取得した電圧計測値と、ステップＳ３０４で推定した電圧計測値との双方を認識可能な情報を入出力部１５０に出力させる（ステップＳ３０６）。なお、監視制御部１４０は、ステップＳ３０４で推定した電圧計測値を認識可能な情報を入出力部１５０に出力させてもよい。入出力部１５０は、例えば、図５で例示したようなスマートメータ２２毎の電圧計測値（実計測値と推定値との双方を含む）を、グラフ等の形式で表示部によって表示する。

また、監視制御部１４０は、例えば、代表センサであるスマートメータ２２と、代表センサでないスマートメータ２２との双方を含むスマートメータ２２について、電圧計測値（実計測値と推定値との双方を含む）のいずれかが上限値を超え、または下限値を下回った場合に、アラート表示または音声出力を行うように入出力部１５０を制御する。これによって、配電エリア内の配電電圧が所望の範囲内に収まるように制御することができる。

また、監視制御部１４０は、代表センサであるスマートメータ２２による電圧計測値が上限値を超え、または下限値を下回った場合に、アラート表示または音声出力を行うように入出力部１５０を制御してもよい。この場合、上限値および下限値は、実計測値と推定値との双方に対して設けられる上限値および下限値よりも狭い範囲内で設定されると好適である。これによって、代表センサであるスマートメータ２２による電圧計測値を用いて簡易的に、配電エリア内の配電電圧が所望の範囲内に収まるように制御することができる。

以上説明した第１の実施形態の配電監視制御装置１００によれば、配電電圧の分布を監視するのに適した電圧計測値を出力する代表センサを選択することができる。

また、第１の実施形態の配電監視制御装置１００によれば、配電系統の構成に関する詳しい情報や潮流計算等を用いることなく、スマートメータ２２と双方向ＡＭＩシステム３０とを活用して、低圧配電系統の電圧監視を行うことができる。
また、第１の実施形態の配電監視制御装置１００によれば、回帰分析により代表センサでないスマートメータ２２の電圧測定値を推定することで、より詳細に配電電圧の分布を監視することができる。

また、第１の実施形態の配電監視制御装置１００によれば、代表センサの数をスマートメータ２２の数よりも少なくすることできるため、通信負荷に制約がある場合であっても、監視周期を短縮して応答性のよい電圧監視が可能になる。

なお、第１の実施形態において、予め定められた（あるいはオペレータによって入力された）エリアが配電エリアＥＡとして扱われるものとし、配電エリア決定部１２０を省略した構成としてもよい。

（第２の実施形態）
以下、第２の実施形態について説明する。以下、第１の実施形態との相違点を中心に説明し、第１の実施形態との共通点については説明を省略する。図１０は、第２の実施形態に係る配電監視制御装置１００Ａの使用環境の一例を示す図である。第２の実施形態において、高圧配電線１３には、送出点よりも上流側に負荷時タップ切替装置（ＬＲＴ）１５が、任意の箇所に線路用電圧調節器（ＳＶＲ）１６が、終端付近に静止型無効電力補償装置（ＳＶＣ）１７が、それぞれ取り付けられている。

負荷時タップ切替装置１５は、変圧器と、変圧器の負荷をかけた状態で巻線のタップを切り換え可能な切替機構と、切替機構の駆動装置および付属装置とを備える。線路用電圧調節器１６も同様に、変圧器のタップを切換えて電圧を調整することができる。静止型無効電力補償装置１７は、無効電力（Reactive Power）を制御することで、高圧配電線１３の電圧を制御する。そして、第２の実施形態に係るＡＭＩ制御装置３１は、受信機能を有するこれらの構成に対して制御指令値を送信する。以下、負荷時タップ切替装置１５、線路用電圧調節器１６、および静止型無効電力補償装置１７を、電圧調整機器と総称する。電圧調整機器に対して与えられる制御指令値は、ＡＭＩ制御装置３１の制御によって決定されてもよいし、配電監視制御装置１００Ａからの指示に基づいて決定されてもよい。

第２の実施形態に係る監視制御部１４０は、回帰分析によって、代表センサでないスマートメータ２２の電圧計測値を推定する際に、電圧調整機器に与える制御指令値を加味して電圧推定式を構築する。例えば、第２の実施形態に係る監視制御部１４０は、式（５）で表される回帰式の係数ａ_１ｉ、ａ_２ｉ、…およびｃ_１ｉ、ｃ_２ｉ、…を求める。式中、ｕ_ｑは、ｑ番目の電圧調整機器に対する制御指令値である。制御指令値は、ＡＭＩ制御装置３１の制御によって決定されたものが通信インターフェース１１０を介して取得されてもよいし、配電監視制御装置１００ＡがＡＭＩ制御装置３１に指示するものであってもよい。
ｘ_ｉ＝ａ_１ｉ・ｘ_ｐ１＋ａ_２ｉ・ｘ_ｐ２＋…＋ｃ_１ｉ・ｕ_１＋ｃ_２ｉ・ｕ_２＋…＋ｂ_ｉ …（５）

このように構築される電圧推定式によって、第２の実施形態に係る監視制御部１４０は、代表センサでないスマートメータ２２の電圧計測値を推定する。そして、第２の実施形態に係る監視制御部１４０は、例えば、代表センサであるスマートメータ２２と、代表センサでないスマートメータ２２との双方を含むスマートメータ２２について、電圧計測値（実計測値と推定値との双方を含む）のいずれかが上限値を超え、または下限値を下回った場合に、高圧配電線１３の電圧を調整するように電圧調整機器の一部または全部に制御指令値を出力するようにＡＭＩ制御装置３１に指示する。これによって、配電エリア内の配電電圧が所望の範囲内に収まるように制御することができる。この際に、第２の実施形態に係る監視制御部１４０は、第１の実施形態と同様、アラート表示または音声出力を行うように入出力部１５０を制御してもよい。

また、第２の実施形態に係る監視制御部１４０は、代表センサであるスマートメータ２２による電圧計測値が上限値を超え、または下限値を下回った場合に、高圧配電線１３の電圧を調整するように電圧調整機器の一部または全部に制御指令値を出力するようにＡＭＩ制御装置３１に指示してもよい。この場合、上限値および下限値は、実計測値と推定値との双方に対して設けられる上限値および下限値よりも狭い範囲内で設定されると好適である。これによって、代表センサであるスマートメータ２２による電圧計測値を用いて簡易的に、配電エリア内の配電電圧が所望の範囲内に収まるように制御することができる。また、この際に、第２の実施形態に係る監視制御部１４０は、第１の実施形態と同様、アラート表示または音声出力を行うように入出力部１５０を制御してもよい。

以上説明した第２の実施形態の配電監視制御装置１００Ａによれば、第１の実施形態と同様の効果を奏するのに加えて、電圧調整機器に対する制御指令値を加味して代表センサでないスマートメータ２２の電圧測定値を推定するため、より正確に推定を行うことができる。また、第２の実施形態の配電監視制御装置１００Ａによれば、配電エリア内の配電電圧が所望の範囲内に収まるように制御することができる。

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、配電系統ＥＳ内に設置された複数のスマートメータ２２であって通信機能を有する複数のスマートメータ２２により計測された電圧計測値を取得する通信インターフェース１１０と、通信インターフェース１１０により取得された電圧計測値を参照し、配電系統ＥＳにおける配電エリアＥＡ内に設置された１以上のセンサから、配電エリアＥＡ内に設置された他のセンサとの間で電圧計測値の類似度が高い１以上の代表センサを選択する代表センサ選択部１３０とを持つことにより、配電電圧の分布を監視するのに適した電圧計測値を出力する代表センサを選択することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１０…高圧配電系統、２０…低圧配電系統、２２…スマートメータ、３０…双方向ＡＭＩシステム、３１…ＡＭＩ制御装置、３２…メータデータ管理装置、１００…配電監視制御装置、１１０…通信インターフェース、１２０…配電エリア決定部、１３０…代表センサ選択部、１４０…監視制御部、１５０…入出力部、１６０…記憶部

Claims (6)

1. 配電系統内に設置された複数のセンサであって通信機能を有する複数のセンサにより計測された電圧計測値を取得する取得部と、
   前記取得部により取得された電圧計測値を参照し、前記配電系統における配電エリア内に設置された１以上のセンサから、前記配電エリア内に設置された他のセンサとの間で電圧計測値の類似度が高い１以上の代表センサを選択する代表センサ選択部と、
   前記代表センサ選択部により選択された代表センサによる電圧計測値に基づいて、前記配電エリアの電圧分布を監視する監視制御部と、を備え、
   前記監視制御部は、前記代表センサでないセンサの電圧計測値を推定すると共に、前記代表センサにより計測された電圧計測値と、前記代表センサでないセンサの電圧計測値の推定値との双方に基づいて、前記配電エリアの電圧分布を監視する、
   配電監視制御装置。
2. 情報を出力する出力部を備え、
   前記監視制御部は、少なくとも前記代表センサでないセンサの電圧計測値の推定値を認識可能な情報を、前記出力部に出力させる、
   請求項１記載の配電監視制御装置。
3. 配電系統内に設置された複数のセンサであって通信機能を有する複数のセンサにより計測された電圧計測値を取得する取得部と、
   前記取得部により取得された電圧計測値を参照し、前記配電系統における配電エリア内に設置された１以上のセンサから、前記配電エリア内に設置された他のセンサとの間で電圧計測値の類似度が高い１以上の代表センサを選択する代表センサ選択部と、
   前記代表センサ選択部により選択された代表センサによる電圧計測値に基づいて、前記配電エリアの電圧分布を監視する監視制御部と、を備え、
   前記監視制御部は、前記代表センサ選択部により選択された代表センサによる電圧計測値と、前記配電系統に取り付けられた電圧調整機器に対する制御指令値とに基づいて、前記代表センサでないセンサの電圧計測値を推定する、
   配電監視制御装置。
4. 前記取得部により取得された電圧計測値を参照し、前記電圧計測値の類似度が高いセンサをグループ化し、前記グループ化したセンサが設置されたエリアを前記配電エリアとして決定する配電エリア決定部を更に備える、
   請求項１から３のうちいずれか１項記載の配電監視制御装置。
5. 前記配電エリア決定部は、前記取得部により取得された電圧計測値を参照し、前記電圧計測値同士の非類似度を示す指標値を算出すると共に、前記算出した非類似度を示す指標値を用いた階層的クラスタ分析によって、前記電圧計測値の類似度が高いセンサをグループ化する、
   請求項４記載の配電監視制御装置。
6. 前記配電系統は、高圧配電系統と低圧配電系統とを含み、
   前記複数のセンサは、前記低圧配電系統内に設置され、
   前記監視制御部は、前記低圧配電系統の配電電圧が所望の範囲内となるように、前記高圧配電系統に取り付けられた電圧調整機器を制御する、
   請求項１から５のうちいずれか１項記載の配電監視制御装置。

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