系统状态运算装置方法及系统、系统控制装置及方法、配电系统潮流仿真装置及方法

专利名称：系统状态运算装置方法及系统、系统控制装置及方法、配电系统潮流仿真装置及方法
技术领域：
本发明涉及系统状态运算装置、系统控制装置、系统状态运算系统、配电系统潮流仿真装置、系统状态运算方法、系统控制方法、配电系统潮流仿真方法。
背景技术：
一般而言，在配电系统中，从高压供电线的末端的变电站经由柱上变压器(pole-type transformer)连接到各用户。作为各用户，可以举出具有太阳光发电装置等的普通家庭以及具有自己发电(废热发电)装置的エ厂等。该配电系统的电压不仅受到各用户的负载的影响，还受到分散电源的发电量的影响。因此，为了得到配电系统的各处的电压值，例如，考虑采用如专利文献I中所述那样，考虑用户的负载以及来自用户的逆潮流电力，计算从变电站到用户的配电线上的电压分布的技木。现有技术文献专利文献
专利文献I JP特开2004-56996号公报

发明内容
发明要解决的问题近年来，利用了太阳光、风カ等自然能源的发电设备的导入在普通家庭等用户中正在扩大。由于这种扩大，作为逆潮流的电カ而送入电カ系统的电力増加后，在管理该电压方面，成为较大的干扰因素。另外，该逆潮流的电カ以自然能源为来源，因而容易受到天气的影响而发生变动。专利文献I中公开的电力系统状态的运算技术不考虑由多个普通家庭等用户的个别因素造成的使用电カ的变动、导入了太阳光或风カ等的发电装置的各种自然能源所弓丨起的逆潮流电カ的变动，因此，难以适当地对电カ系统的状态进行运算。本发明的目的在于提供能够考虑多个用户的使用电力、逆潮流电力，提高电力系统的状态的运算精度的系统状态运算装置、系统控制装置、系统状态运算系统、配电系统潮流仿真装置、系统状态运算方法、系统控制方法、配电系统潮流仿真方法。用于解决问题的手段为了实现上述目的，在本发明中，构成为具有信息取得部，取得电力量信息，该电力量是从配电线通过多个变压器进行分支的各个引入线上的多个用户的潮流或逆潮流，并且以与所述电力量的变化量相对应的频率进行所述取得；以及运算部，基于所述取得的多个电力量信息运算所述配电线的指定地点的电压状态。另外，提供ー种对从变电站经由柱上变压器到达用户负载的配电系统中的电カ潮流进行仿真的装置，其特征在于具备(I)配电系统潮流计算部，使用柱上变压器的负载电力，计算从变电站到柱上变压器的配电系统的电力潮流；(2)多个用户负载模拟部，分别模拟多个用户各自使用的负载电力的时间变动；(3)多个分散电源模拟部,分别模拟多个分散电源各自发电的发电电力的时间变动；以及(4)系统状态管理部，对各个用户负载模拟部以及分散电源模拟部，供应包含时刻信息的负载电力要求消息，从各个用户负载模拟部以及分散电源模拟部取得包含所述时刻信息表示的时刻的负载电力的应答信息，使用该取得的负载电力，计算所述配电系统中配备的多个柱上变压器的每个的负载电力，将该计算出的所述柱上变压器的负载电力输入所述配电系统潮流计算部，使配电系统潮流计算部执行潮流计算；该系统状态管理部基于来自各个用户负载模拟部以及分散电源模拟部的对负载电力要求消息的应答信息，确定负载电力要求消息的下次以后的供应时间间隔。
另外，对于供应负载电力要求消息的时间间隔，即各个用户负载模拟部以及分散电源模拟部的电力负载的计算和配电系统潮流计算部的潮流计算的时间间隔，能够基于来自用户负载模拟部以及分散电源模拟部的应答消息中包含的信息来确定，因而能够将整体的配电系统潮流仿真与各个用户负载模拟部或分散电源模拟部模拟的用户的负载装置或分散电源的实际情况相配合地进行。发明效果根据本发明，能够分别考虑多个用户的使用电力或逆潮流电力，在电力系统的状态的运算中实现运算精度的提高。另外，能提供能够分别考虑多个用户的使用电力或逆潮流电力的配电系统潮流仿真装置、配电系统潮流仿真方法及其程序。


图I是表示适用本发明的实施方式的电力系统潮流仿真装置的电力系统的结构的例子的图。图2是表示本发明的实施方式的电力系统潮流仿真装置的功能模块的结构例的图。图3是表示本发明的实施方式的电力系统潮流仿真装置中的电力系统潮流仿真的执行过程的例子的图。图4是说明以与负载装置或分散电源的负载电力的变动状况对应的间隔执行电力潮流的仿真的必要性的示意图。图5是表示由系统状态管理部执行的使用主时钟以及副时钟的电力潮流的仿真的第一执行过程的例子的图。图6是表示对图5的电力潮流仿真的第一执行过程的例子的一部分进行了变形的执行过程的例子的图。图7是表示系统状态管理部执行的使用主时钟以及副时钟的电力潮流仿真的第二执行过程的例子的图。图8是第二实施例的系统图。图9是表示第二实施例的第一执行过程的例子的图。
图10是表示第二实施例的第一执行过程的例子的图。图11是表示第二实施例的变形例的图。图12是表示第二实施例的第二执行过程的例子的图。
具体实施例方式以下，參照附图详细说明本发明的实施方式。(第一实施方式)
图I是表示适用本发明的实施方式的电カ系统控制/电カ系统潮流仿真的电カ系统的结构的例子的图。在本实施方式中，所谓电カ系统，是指在从发电站出发与电カ用户相连接的供电系统中，从末端的变电站I到用户7、7a的供电系统部分。此外，对电カ公司等而言，从末端的变电站I到柱上变压器5的供电线称为配电线2，另外，从柱上变压器5到一般家庭等用户7、7a的供电线称为引入线6。并且，一般而言，配电线2的电压为6. 6kV，引入线6的电压为100V或200V。如图I所示，在配电线2上，作为安全或事故对策用途适当地设置开关3，另外，作为电压调整用途适当地设置SVR(St印Voltage Regulator，步进电压调整器)4。此外，SVR4是变压器的ー种，通常设置在配电线2上的远离变电站I的位置等处，通常用于对下降了的电压进行升压。另外，在从配电线2分支的多个位置处，设置柱上变压器5，在从柱上变压器5引出的引入线6(也称为分支支线)上连接多个用户7、7a。此处，用户7包含电カ计71、负载装置72、以及分散电源73而构成。另外，用户7a包含电カ计71与负载装置72而构 成，不包含分散电源73。用户7、7a中包含的负载装置72例如是家庭等中的照明设备、冷暖气设备(空调、被炉等)、音响/影像设备(电视、收音机等)、信息/通信设备(个人计算机、电话等)、家务/烹调设备(洗衣机、吸尘器、微波炉等)等各种家用电器等的总和。另外，分散电源73表示太阳光发电装置、风カ发电装置、蓄电装置等。另外，电カ计71 例如是 AMI (Advanced Metering Infrastructure,高级测量体系)，不仅具有测量顺潮流电力、逆潮流电カ的功能，还具有与管理配电线2的状态的未图示的管理服务器通信的功能等。进而，电カ计71也可以具有所谓的DSM(Demand SideManagement，需求侧管理)功能，适当控制用户7的负载装置72，控制其电カ使用量。图2是表示本发明的实施方式的电カ系统控制、电カ系统潮流仿真装置的功能模块的结构例的图。此处，作为本发明的实施方式，可以作为电カ系统潮流仿真适用，另外，在用于电カ系统控制的情况下，能够将电カ系统潮流仿真装置的功能模块的一部分置换为实测值，使用该电カ系统潮流仿真，控制电カ系统。如图2所示，本发明的实施方式的电カ系统潮流仿真装置100包含电カ系统潮流计算部10、潮流计算协作部20、系统状态管理部30、网络通信部40、用户负载模拟部80、以及分散电源模拟部90等功能模块而构成。此外，在图2中，为了明示各个功能模块对适用对象的电カ系统的哪一部分进行仿真，与图I所示的电カ系统的结构的一部分一起示出。在控制电カ系统的情况下，使用实测值进行运算。另外，在控制电カ系统的情况下，例如电カ系统潮流仿真装置100包含电カ系统控制部，使用电カ系统潮流仿真的結果。控制变电站I的供应、SVR4的控制、以及开关3。
以下，参照图2对电力系统潮流仿真装置100中包含的功能模块的功能进行说明。电力系统潮流计算部10是对从变电站I到柱上变压器5的电力系统部分，所谓配电线2的部分的电力潮流进行仿真的功能模块。即，电力系统潮流计算部10在输入了关于柱上变压器5的负载电力时，计算该配电线2上的各点(也包含柱上变压器5的二次侧的位置)处的电压值。此处，在该电压值的计算中，考虑柱上变压器5、SVR4、开关3的电气动作。此外，如上所述电力系统潮流计算部10进行的关于配电线2的部分的电力潮流仿真例如如专利文献I等所示的那样为公知技术。对此，此处省略关于该电压值的计算方法等的详细说明。用户负载模拟部80对用户7、7a(参照图I)使用的电力的以一天为单位的时间变
动进行仿真。并且，在输入了某个时刻时，基于该仿真的结果，输出该时刻的电力计71的仪表的值(电力量)。此处，在用户负载模拟部80中，实现该仿真的具体方法可以是任何方法。例如，用户负载模拟部80可以以表等形式准备与用户7、7a的家庭成员结构、生活节奏相对应的照明设备或家用电器的使用日程表，基于该使用日程表，仿真使用电力的时间变动。另外，更简单地，可以作为表来准备使用电力的时间变动本身，从该表中取得使用电力。分散电源模拟部90对于由用户7具有的太阳光发电装置或风力发电装置等分散电源73发电的电力的时间变动，以一天为单位进行仿真。并且，在输入了某个时刻时，基于该仿真的结果，输出该时刻的电力计71的仪表的值。此时，该电力计71的仪表的值表示逆潮流的电力量。此外，在本实施方式中，电力计71能够同时分别测量负载电力量(顺潮流)与发电电力量(逆潮流)。此处，在分散电源模拟部90中，与用户负载模拟部80的情况相同，实现该仿真的具体方法可以是任何方法。例如，分散电源模拟部90可以使用表或函数等定义日照量或风力的变动，根据该日照量或风力取得发电电力。另外，更简单地，可以作为表准备发电电力的时间变动本身，从该表中取得发电电力量。此处，在用于电力系统的控制的情况下，代替用户负载模拟部80以及分散电源模拟部90的仿真，使用由电力计71的仪表实际测量用户负载及分散电源发电量得到的实测值。作为电力计71,例如能够使用AMI (Advanced Metering Infrastructure,高级测量体系)等°另外，在本实施方式中，用户负载模拟部80以及分散电源模拟部90分别以与仿真对象的用户7、7a的负载装置72及分散电源73 —一对应的形式设置，该用户7、7a的负载电力或发电电力可以各不相同。此外，用户负载模拟部80例如如果使用上述照明设备或家用电器的使用日程表的表对使用电力的时间变动进行仿真，则通过改变该表的内容，能够容易地改变用户7、7a各自的电力使用状况。另外，在本实施方式中，各个用户7、7a的负载装置72以及分散电源73构成为能够识别与从配电线2经由柱上变压器5分支的引入线6中的哪个引入线6连接。此外，该结构信息如后所述由系统状态管理部30管理。系统状态管理部30主要具有管理电力系统潮流计算部10、用户负载模拟部80、以及分散电源模拟部90等的仿真的执行的功能。
即，系统状态管理部30对各个用户负载模拟部80以及分散电源模拟部90，经由网络通信部40发送时刻信息，据此使它们执行该仿真，作为其结果，能够从各个用户负载模拟部80以及分散电源模拟部90中读出该电カ计71的仪表的值。另外，系统状态管理部30将从各个用户负载模拟部80以及分散电源模拟部90中读出的电カ计71的仪表的值，针对它们连接的每个引入线6进行合计，计算对各个引入线6连接的柱上变压器5的负载电力(合计负载电カ201)。并且，将该合计负载电カ201经由潮流计算协作部20向电カ系统潮流计算部10输入，对电カ系统潮流计算部10要求电カ潮流的仿真的执行。进而，系统状态管理部30取得作为电カ系统潮流计算部10的仿真结果得到的柱上变压器5的位置处的电压值，即引入线6的电压值，将该取得的引入线6的电压值经由网 络通信部40发送到各个用户负载模拟部80以及分散电源模拟部90。潮流计算协作部20具有整合在电カ系统潮流计算部10与用户负载模拟部80以及分散电源模拟部90之间收发的信息的接ロ的功能等，为辅助功能，因而可以认为是系统状态管理部30中包含的下层功能模块。网络通信部40对系统状态管理部30与用户负载模拟部80以及分散电源模拟部90之间的信息通信进行仿真。其通信协议不必与实际的协议，例如在未图示的管理服务器与用户7、7a具有的电カ计71之间进行的通信的协议相同。其协议可以对实际使用的协议进行适当简化。如上所述，在本实施方式的电カ系统潮流仿真装置100中，能够将可对以各种形式变动的负载电力或发电电力进行仿真的用户负载模拟部80以及分散电源模拟部90与实际的配电线2、柱上变压器5、以及引入线6的配置相配合，进行电力系统的电力潮流的仿真。因此，能够根据实际情况忠实地进行电力系统的电力潮流的仿真。此外，在以上说明的实施方式中，电カ系统潮流仿真装置100对于引入线6的部分，不进行详细的潮流仿真，柱上变压器5的二次侧的电压施加到各用户7、7a的负载装置72以及分散电源73，但也可以对于引入线6的部分也适用与电カ系统潮流计算部10相同的仿真，对于引入线6也计算引入线6上的各点的电压值。接着，说明基于计算机的电カ系统潮流仿真装置100的具体的实现方法。由图2所示的功能模块构成的电カ系统潮流仿真装置100能够通过具备CPU (Central Processing Unit,中央处理单兀)、包括 RAM (Random Access Memory,随机存取存储器)、硬盘装置等的存储装置的计算机实现。在此情况下，电カ系统潮流计算部10、潮流计算协作部20、系统状态管理部30、网络通信部40、用户负载模拟部80以及分散电源模拟部90等功能模块通过由所述CPU执行存储在所述存储装置中的与各个功能模块对应的程序来实现。另外，在本实施方式中，若考虑仿真的最初的目的，则需要在电カ系统潮流仿真装置100中安装各种各样的多个用户负载模拟部80和分散电源模拟部90。在此情况下，若用一个计算机实现电カ系统潮流仿真装置100，则该计算机的处理负载过大。因此，在该情况下，可以使用由通信网络相互连接的多个计算机来实现电カ系统潮流仿真装置100。例如，可以通过第一计算机实现电カ系统潮流计算部10，通过第二计算机实现潮流计算协作部20以及系统状态管理部30，并且通过第四计算机以后的多个计算机实现多个用户负载模拟部80以及分散电源模拟部90。通过使用多个计算机，能够减轻各计算机的处理负载，缩短仿真时间。图3是表示电カ系统潮流仿真装置100中的电カ系统潮流仿真的执行过程的例子的图。如图3所示，电カ系统潮流仿真装置100中的电カ系统潮流仿真通过由各个用户负载模拟部80以及分散电源模拟部90向系统状态管理部30发送模块启动消息(步骤S01)开始。此处，所谓模块，具体而言是指电カ系统潮流仿真装置100中包含的各个用户负载模拟部80以及分散电源模拟部90。另外，所谓模块启动消息，是指表示各个用户负载模拟部80以及分散电源模拟部90开始本模块的程序的执行的消息。接着，系统状态管理部30从各个用户负载模拟部80以及分散电源模拟部90接收模块启动消息后，基于该接收的模块启动消息，确定成为仿真对象的模块结构(步骤S02)。此处，所谓模块结构的确定，是指将确定系统状态管理部30要管理的管理对象的模块(用户负载模拟部80以及分散电源模拟部90)的信息登记到系统状态管理部30中。
接着，系统状态管理部30将用于执行仿真的时刻信息附加到负载电力要求消息中，并向仿真管理对象的用户负载模拟部80以及分散电源模拟部90发送(步骤S03)。并且，接收了该时刻信息的各个用户负载模拟部80以及分散电源模拟部90计算负载电カ(顺潮流的负载电力)或发电电力(逆潮流的负载电力)(步骤S04)。此外，以下在本说明书中，有时将顺潮流的负载电力以及逆潮流的负载电カ简单地总称为负载电カ。接着，系统状态管理部30将步骤S04中计算的顺潮流的负载电力或逆潮流的负载电力附加到负载电カ应答消息中，井向系统状态管理部30发送(步骤S05)。接着，系统状态管理部30接收从各个用户负载模拟部80以及分散电源模拟部90发送的负载电力后，将该接收的负载电カ针对每个引入线6进行合计，计算对与该引入线6连接的柱上变压器5的合计负载电カ201 (參照图2)(步骤S06)，并将该计算的合计负载电力201向潮流计算协作部20发送(步骤S07)。接着,潮流计算协作部20接收该合计负载电カ201后，对电カ系统潮流计算部10，附加该合计负载电カ201，指示配电线2处的电力的潮流计算(步骤S08)。电カ系统潮流计算部10执行指示的电カ的潮流计算(步骤S09)，作为其结果，对系统状态管理部30输出配电线2上的各点处的电压值(以下称为系统电压)(步骤S10)。系统状态管理部30接收来自电カ系统潮流计算部10的系统电压后，将该系统电压(在此情况下是柱上变压器5的二次侧的输出电压)附加到电压消息中，向各个用户负载模拟部80以及分散电源模拟部90发送(步骤Sll)，并判定是否结束仿真(步骤S12)。并且，在未结束仿真的情况下(步骤S12中否)，返回步骤S03，反复执行步骤S03以下的处理。另外，在结束仿真的情况下(步骤S12中是)，结束系统状态管理部30的处理。另外，以上所示的从取得某个时刻的用户负载模拟部80以及分散电源模拟部90的负载电カ开始，到计算该时刻的系统电压的一系列处理一般而言往往在等间隔的时刻执行。在此情况下，系统状态管理部30例如每四分钟将包含时刻信息的负载电力要求消息发送到各个用户负载模拟部80以及分散电源模拟部90，取得其各自的负载电力，使电カ系统潮流计算部10执行电力潮流的仿真。另外，在普通家庭等用户7、7a中，存在生活节奏，例如，在早饭和晚饭时及其前后的时间带中，用户7、7a的负载装置72的负载电カ以相当大的频率发生较大变化，而在白天的时间带中，其负载电力的变动较小，另外，在深夜/清晨的时间带中，其负载电力的变动几乎不存在。进而，对于太阳光发电装置等分散电源73而言，也有同样的情況。因此，在等间隔的时刻执行电カ潮流的仿真不一定合适。图4是说明以与负载装置72或分散电源73的负载电力的变动状况对应的间隔执行电カ潮流的仿真的必要性的示意图。此处，为了使该说明易于理解，导入主时钟Cl以及副时钟C2的概念。如图4所示，主时钟Cl例如是发送周期为四分钟的等间隔的时刻信息的信号，另外，副时钟C2是在将主时钟Cl的周期分割为4份后的时刻间隔发送时刻信息的信号。此处所说的时刻信息可以是时钟的产生时刻，也可以是附加在时钟消息中提供的表示时刻的数据。另外，在副时钟C2的时刻信息是与主时钟Cl重复的时刻信息的情况下，例如可以始终使主时钟优先。此时，大写标记的时刻Tl、T2、T3、……是由主时钟Cl生成的时刻，另外，小写标记的时刻11-1、11-2、11-3、……是由副时钟C2生成的时刻。如图4所示，在按照主时钟Cl的时刻Tl、T2、T3、……执行电力潮流的仿真的情况下，负载装置72或者分散电源73的负载电力W在时刻Tl T2期间用值为Wl的虚线近 似，另外，在主时钟C2的时刻T2时取得的负载电力W在时刻T2 T3期间用值为W2的虚线近似。因此，在与主时钟Cl的周期相比负载电力W的时间变化较大的情况下，如时刻Tl T2期间的例子所示，如时刻Tl T2期间的例子所示，该近似的误差较大。与此相对，在与主时钟Cl的周期相比负载电力W的时间变化较小的情况下，如时刻T2 T3期间的例子所示，该近似的误差较小。对此，在本实施方式中，在与主时钟Cl的周期相比负载电力W的时间变化较大的情况下，使用在由比主时钟Cl的周期短的副时钟C2生成的时刻tl-1、tl-2、tl-3时取得的负载电力W的值Wll、W12、W13，进行图3所示的电カ系统潮流仿真中的步骤S03 步骤Sll的一系列处理。在此情况下，时刻T2 T3期间的负载电カW用W1、W11、W12、W13的阶梯状的曲线近似，因而该近似的精度提高。此外，在进行上述近似的情况下，根据负载电カW的时间变化率，改变副时钟C2的周期，即改变主时钟Cl的周期的分割数是较为理想的。即，在图4的例子中，时刻Tl T2期间的负载电カW以四等分的副时钟C2的间隔进行插值，而以十等分的副时钟C2进行插值时，其近似误差变小。另ー方面，时刻T2 T3期间的负载电カW的时间变化率较小，因而可以以四等分的副时钟C2进行插值，或者也可以不进行基于副时钟C2的插值。<电カ潮流的仿真的第一执行过程的例子>图5是表示由系统状态管理部30执行的使用主时钟Cl以及副时钟C2的电カ潮流的仿真的第一执行过程的例子的图。此外，该仿真的执行过程在图3所示的电カ系统潮流仿真装置100整体的电カ系统潮流仿真的执行过程中，关注系统状态管理部30的动作与用户负载模拟部80以及分散电源模拟部90的动作的关系，详细地进行说明。如图5所示，系统状态管理部30将附加了时刻信息的主时钟Cl向各个用户负载模拟部80以及分散电源模拟部90发送(步骤S21)。接收了该负载要求消息的各个用户负载模拟部80以及分散电源模拟部90计算顺潮流或逆潮流的负载电力(步骤S22)。接着，各个用户负载模拟部80以及分散电源模拟部90根据步骤S22中计算的负载电カW与上次的负载电力Wr，按照下面的式子，计算负载电カ时间变化率A W/ A T (步骤S23)。
A ff/ A T = (W-Wr) / (T-Tr) 式(I)此处，T是这次的主时钟Cl中包含的时刻，Tr是上次的主时钟中包含的时刻。另外，基于式⑴的A W/A T的计算由各个用户负载模拟部80以及分散电源模拟部90分别进行处理。接着，各个用户负载模拟部80以及分散电源模拟部90判定上述计算的负载电力时间变化率是否比指定的值大(步骤S24)。此处，作为比较基准的指定的值是对各个用户负载模拟部80以及分散电源模拟部90事先设定的值，能够以基于各模拟部的特性等方式任意确定。在该步骤S24的判定中，负载电力时间变化率为指定的值以下的情况下(步骤S24中否)，将附加了该计算的负载电力的负载电カ应答消息向系统状态管理部30发送(步骤S25)。
另ー方面，在步骤S24的判定中，负载电力时间变化率比指定的值大的情况下(步骤S24中是)，在附加了该计算的负载电力的负载电カ应答消息中，附加副时钟的发送要求信息，并向系统状态管理部30发送(步骤S26)。接着，如图3所说明的那样，系统状态管理部30将从各个用户负载模拟部80以及分散电源模拟部90接收的负载电カ应答消息中包含的负载电カ针对每个引入线6进行合计，计算合计负载电カ201,并将该计算的合计负载电カ201提供给电カ系统潮流计算部10，使电カ系统潮流计算部10执行配电线2中的电カ的潮流计算(步骤S27)。并且，系统状态管理部30从电カ系统潮流计算部10作为该潮流计算结果，取得电カ系统中的各点的电压即系统电压，将附加了该取得的系统电压的电压消息向各个用户负载模拟部80以及分散电源模拟部90发送(步骤S28)。接着，系统状态管理部30检测步骤S27中接收的负载电カ应答消息中是否包含副时钟的发送要求信息(步骤S29)。在作为步骤S29的判定的结果，不存在副时钟的发送要求信息的情况下(步骤S29中否)，系统状态管理部30将该处理的流程返回到步骤S21，发送下ー个主时钟Cl。S卩，在接收的负载电カ应答消息中不存在副时钟发送要求信息，意味着该负载电カ在主时钟Cl的周期的范围内比指定的负载电力时间变化率少，因而系统状态管理部30随后仍继续发送主时钟Cl，执行电力潮流的仿真。另ー方面，在步骤S29的判定中，存在副时钟的发送要求信息的情况下(步骤S29中是)，系统状态管理部30将缩短了时刻间隔的副时钟C2向各个用户负载模拟部80以及分散电源模拟部90发送(步骤S30)。此处，所谓缩短时刻间隔，具体而言意味着系统状态管理部30产生图4所示的副时钟C2，在此时之后，到产生下ー个主时钟Cl的时刻到来为止，系统状态管理部30输出副时钟C2，以使处理进行。此外，此处，副时钟C2包含在主时钟Cl的时刻信息上以对主时钟Cl的周期进行N分割的间隔对时间进行相加的时刻信息。并且，该分割数N是在系统状态管理部30中事先确定的数值。接着，接收了副时钟的各个用户负载模拟部80以及分散电源模拟部90计算顺潮流或逆潮流的负载电力，并将附加了该计算的负载电力的负载电カ应答消息向系统状态管理部30发送(步骤S31)。接下来的步骤32、33是与上述步骤27、28中说明的处理相同的处理，因而省略说明。在步骤S33后，系统状态管理部30判定是否已发送指定次数的副时钟C2 (步骤S34)。在作为该判定的结果未发送指定次数的负载要求消息的情况下(步骤S34中否)，系统状态管理部30将该处理的流程返回到步骤S30，发送下ー个副时钟C2。另ー方面，在已发送指定次数的负载要求消息的情况下(步骤S34中是)，系统状态管理部30将该处理的流程返回到步骤S21，发送下ー个主时钟CI。此处，在用于电カ系统的控制的情况下，代替用户负载模拟部80以及分散电源模拟部90的仿真，使用由电カ计71的仪表实际测量用户负载以及分散电源发电量得到的实测值，在此情况下，基于电カ系统潮流计算部10的配电线2中的电カ的潮流计算的执行结果，控制电カ配电系统。即，增减变电站I的供应电力，或者控制SVR4，控制使得配电线2的各处的电压变动限制在指定范围内。根据情况不同，控制开关3。以上，根据本实施例，在负载电力时间变化率较大的情况下，按照副时钟C2进行用户负载模拟部80以及分散电源模拟部90中的负载电力的取得，以及电カ系统潮流计算 部10中的电カ潮流计算，因而进行较小时间刻度的电カ系统潮流仿真。因此，能够实现电カ系统潮流仿真的精度提高。另外，关于是否产生副时钟C2，采用在作为负载的产生地的各个用户负载模拟部80以及分散电源模拟部90中进行该判断的结构，因此在用户负载模拟部80以及分散电源模拟部90的个数较多的情况下，能够避免系统状态管理部30的计算处理大量产生，仿真动作变慢的情况。另外，采用在各个用户负载模拟部80以及分散电源模拟部90中进行判断的结构的另ー个优点是，基于用户负载模拟部80以及分散电源模拟部90独自具有的负载计算逻辑，能够基于与步骤S23中所示的判断基准不同的基准产生副时钟的发送要求。另外，在本实施例中，以模拟用户的用户负载模拟部80以及模拟分散电源的分散电源模拟部90为例进行了描述，但也可以是测量实际的用户负载以及分散电源的发电量的測量装置。在此情况下，进行基于实际的负载和发电量的潮流仿真。此处，在用于电カ系统的控制的情况下，基于电カ系统潮流计算部10的配电线2的各处的潮流计算的执行結果，控制电カ配电系统。即，增减变电站I的供应电力，或者控制SVR4，控制使得配电线2的各处的电压变动限制在指定范围内。根据情况不同，控制开关3。<第一执行过程的变形例>图6是表示对图5的电カ潮流仿真的第一执行过程的例子的一部分进行了变形的执行过程的例子的图。图6所示的电カ潮流仿真的执行过程的绝大部分与图5所示的执行过程相同，但在图6所示的执行过程中，代替步骤S31，追加进行与步骤S22至步骤S26相同的处理的步骤S31’，以及在步骤S33之后追加进行与步骤S29相同的处理的步骤S35，这两点与图5所示的执行过程不同。S卩，在图6所示的执行过程中，用户负载模拟部80以及分散电源模拟部90对于按照副时钟C2计算的负载电力，也计算其负载电力时间变化率,判定该负载电カ时间变化率是否比指定的值大。并且，在该负载电カ时间变化率比指定的值大时，用户负载模拟部80以及分散电源模拟部90与图5的情况相同，执行与步骤S26相同的处理。另外，在该负载电カ时间变化率比指定的值小时，实施与步骤S25相同的处理。
接着，系统状态管理部30与图5的情况相同，执行潮流计算(步骤32)，并发送电压消息(步骤33)。接着，系统状态管理部30与步骤S29相同，在步骤S35中进行检查副时钟要求的有无的处理。在不存在副时钟的发送要求信息的情况下(步骤S35中否)，系统状态管理部30将该处理的流程返回到步骤S21，发送下ー个主时钟Cl。另ー方面，在存在副时钟的发送要求信息的情况下(步骤S29中是)，系统状态管理部30将该处理的流程转至步骤S34。S卩，在各个用户负载模拟部80以及分散电源模拟部90中，在负载电カ收敛于某个固定的值的情况下，停止按照副时钟C2的时间刻度较小的电カ潮流仿真，恢复为按照主时钟Cl的时间刻度较大的电カ潮流仿真。因此，在该第一执行过程的变形例中，在按照副时钟C2以较小的时间刻度进行电カ系统潮流仿真时，在负载电カ收敛于某个固定的值的情况下，能够迅速切换为按照主时钟Cl的时间刻度较大的电カ系统潮流仿真。其结果是，能够缩短整体的仿真时间，另外能够减轻计算机的处理负载。 <电カ潮流仿真的第二执行过程的例子>图7是表示系统状态管理部30执行的使用主时钟Cl以及副时钟C2的电カ潮流仿真的第二执行过程的例子的图。在该第二执行过程中，特征在于各个用户负载模拟部80以及分散电源模拟部90将自身的负载电カ变动的时间常数附加到负载电カ应答消息中并向系统状态管理部30发送。如图7所示，电カ潮流仿真的第二执行过程的大部分与图5所示的第一执行过程相同。以下，此处仅对不同点进行说明。此外，对于与图5相同的处理标注相同的步骤编号。如图7所示，系统状态管理部30将附加了时刻信息的主时钟Cl向各个用户负载模拟部80以及分散电源模拟部90发送(步骤S21)。接着，与图5相同，计算顺潮流或逆潮流的负载电力(步骤22)，并将计算的负载电カ发送到系统状态管理部30，但此时，在该第ニ执行过程中，各个用户负载模拟部80以及分散电源模拟部90将负载电カ变动的时间常数与自身的负载电カー起附加到负载电カ应答消息中井向系统状态管理部30发送(步骤S43)。此时，用户负载模拟部80以及分散电源模拟部90可以计算由负载要求消息中包含的时刻信息指定的时刻的负载电力的负载电力时间变化率，井根据该负载电カ时间变化率求出时间常数，或者可以事先使用表等确定每个指定时间带的时间常数，从该表中求出指定时刻的时间常数。接着，系统状态管理部30判定负载电カ应答消息中附加的时间常数是否比指定的值小(步骤S47)。此处，作为比较基准的指定的值是与主时钟Cl的周期相比足够大的值。另外，作为比较对象的时间常数是从各个用户负载模拟部80以及分散电源模拟部90得到的时间常数中最小的时间常数。在该步骤S47的判定中，该时间常数在指定的值以上的情况下(步骤S47中否)，系统状态管理部30将该处理的流程返回到步骤S21，发送下ー个主时钟Cl。S卩，在时间常数与主时钟Cl的周期相比是足够大的值的情况下，意味着该负载电カ在主时钟Cl的周期的范围内几乎不发生变化，因而系统状态管理部30随后仍按照主时钟Cl执行电力潮流的仿真。另ー方面，在步骤S47的判定中，所述时间常数比指定的值小的情况下(步骤S47中是)，系统状态管理部30缩短负载电カ要求消息的发送时间间隔(步骤S48)。此处，所谓缩短发送时间间隔，与图5的情况相同，意味着系统状态管理部30产生图4所示的副时钟C2，在此时之后，到下ー个主时钟Cl到来为止，用户负载模拟部80以及分散电源模拟部90通过接收副时钟C2，进行其处理。另外，此处，副时钟C2是对主时钟Cl的周期进行N分割的时钟。并且，该分割数N依赖于上述时间常数，时间常数越小，则分割数N越大。以下，通过检测副时钟C2执行的步骤S31 步骤S34的处理与图5中的步骤S31 步骤S34的处理相同。以上，在电カ潮流仿真的第二执行过程中，与第一执行过程相比，各个用户负载模拟部80以及分散电源模拟部90能够鉴于各自的状态判断副时钟的间隔，因此存在能够进一步提闻仿真的精度的可能性。 <第二执行过程的变形例>以下省略图示，在电カ潮流仿真的第二执行过程中，也能进行与图6所示的执行过程相同的变形。在此情况下，在图7的步骤S31中，各个用户负载模拟部80以及分散电源模拟部90将时间常数与负载电カー起附加到负载电カ应答消息中。并且，系统状态管理部30在步骤34之前判定该时间常数是否比指定的值小，在为该指定的值以上的情况下，将该处理的流程返回到步骤S21，输出下ー个主时钟Cl。此处，作为比较基准的指定的值是与主时钟Cl的周期相比足够大的值，因而追加该处理的目的在于，在时间常数是与主时钟Cl的周期相比足够大的值的情况下，停止按照副时钟C2的时间刻度较小的电カ潮流仿真，恢复为按照主时钟Cl的时间刻度较大的电カ潮流仿真。因此，在此情况下，在按照副时钟C2以较小的时间刻度进行电カ系统潮流仿真时，在负载电カ收敛于某个固定的值的情况下，也能够迅速切换为按照主时钟Cl的时间刻度较大的电カ系统潮流仿真。其结果是，能够缩短整体的仿真时间，另外能够减轻计算机的处理负载。<第一执行过程的其他变形例>在图5及图6所示的电カ潮流仿真的第一执行过程中，还有其他变形例。在图5及图6所示的电カ潮流仿真的第一执行过程中，各个用户负载模拟部80以及分散电源模拟部90将副时钟要求附加到负载电カ应答消息中，但可以代替副时钟要求，附加的信息采用在用户负载模拟部80以及分散电源模拟部90侧计算的负载电力时间变化率。在此情况下，系统状态管理部30在步骤S29中，对于负载电カ时间变化率最大的对象实施S24的处理，进行副时钟的发送的判断。(第二实施方式)图8是表示本发明的第二实施方式的电カ系统潮流分析系统的功能模块的结构的例子的图。对与第一实施方式相同的模块标注相同的符号编号。如图8所示，本发明的实施方式的电カ系统潮流分析控制系统在图I所示的电カ系统的结构中，代替电カ计71,具有AMI7001 (Advanced Metering Infrastructure,高级测量体系)，由与存在于中继范围801内的AMI通信的AMI中继站81、同样与存在于中继范围802内的AMI通信的AMI中继站82、与存在于中继范围803内的AMI通信的AMI中继站83、与存在于中继范围804内的AMI通信的AMI中继站84、收集来自AMI的数据的AMI服务器86、进行潮流计算处理的潮流计算服务器87、以及实现各AMI中继站、AMI服务器、与潮流计算服务器的通信的网络通信部85构成。此外，各AMI与AMI中继站通过950Mhz频带的特小无线、PHS、或无线LAN等进行无线连接，或者通过PLC (电カ线传输)进行连接。AMI服务器86具有系统状态管理部30’。系统状态管理部30’与图2中所述的系统状态管理部30的不同点在于，代替AMI7001，经由所述各AMI中继站与各AMI连接，接收由AMI测量的负载装置或分散电源的电カ值。另外，所述AMI服务器与潮流计算服务器87连接。潮流计算服务器87具有潮流计算协作部20与配电系统潮流计算部10。另外，在本实施方式中，各个用户7、7a的负载装置7002以及分散电源7003构成 为能够识别与从配电线2经由柱上变压器5分支的引入线6中的哪个引入线6连接。此外，该结构信息由所述系统状态管理部30’管理。系统状态管理部30’能够经由各AMI中继站从各AMI7001取得各个负载装置7002以及分散电源7003的电カ值。另外，系统状态管理部30’将从各AMI7001取得的电カ值针对它们连接的每个引入线6进行合计，计算对各个引入线6所连接的柱上变压器5的负载电力。并且，将该合计负载电カ发送到所述潮流计算服务器87，经由潮流计算协作部20向电カ系统潮流计算部10输入，对电カ系统潮流计算部10要求电カ潮流的计算結果。潮流计算协作部20具有整合在电カ系统潮流计算部10与AMI7001之间收发的信息的接ロ的功能等。网络通信部85承担AMI服务器86、潮流计算服务器87、与各AMI中继站之间的信
息通信。如上所述，在本实施方式的电カ系统潮流分析系统中，能够使用由AMI收集的以各种形式变动的各用户的电力负载和发电电力，与配电线2、柱上变压器5、以及引入线6的配置相配合，进行电力系统的电力潮流的分析。因此，能够精密地进行电力系统的电力潮流的分析。此外，在以上说明的实施方式中，对于引入线6的部分，不进行详细的潮流计算，计算柱上变压器5的二次侧的电压，但也可以对于引入线6的部分也适用与电カ系统潮流计算部10相同的仿真，对于引入线6也计算引入线6上的各点的电压值。图9是表示电カ系统潮流分析系统中的电カ系统潮流分析的执行过程的例子的图。如图9所示，电カ系统潮流分析系统中的电カ系统潮流分析通过由各用户的各个AMI7001向系统状态管理部30发送模块启动消息(步骤S01)开始。此处，所谓模块，具体而言是指各个AMI7001。另外，所谓模块启动消息，是指表示各个AMI7001设置在各用户中并开始测量的消息。接着，系统状态管理部30’从各个AMI7001接收模块启动消息后，基于该接收的模块启动消息，确定成为潮流分析对象的模块结构(步骤S02)。此处，所谓模块结构的确定，是指将确定系统状态管理部30’要管理的管理对象的模块(AMI7001)的信息登记到系统状态管理部30’中。具体而言，包含确定各AMI存在于哪个引入线的哪个位置处的信息，与以后从各AMI发送来的信息关联地进行管理。接着，系统状态管理部30’将执行潮流分析的时刻信息附加到负载电力要求消息中，并向管理对象的各AMI7001发送(步骤S03)。并且，接收了该时刻信息的各个AMI7001测量该时刻的负载电力(顺潮流的负载电力)或发电电力(逆潮流的负载电力)(步骤S04)。此外，以下在本说明书中，有时将顺潮流的负载电カ以及逆潮流的负载电カ简单地总称为负载电力。接着，系统状态管理部30’将步骤S04中测量的顺潮流的负载电力或逆潮流的负载电カ附加到负载电カ应答消息中，井向系统状态管理部30’发送(步骤S05)。接着，系统状态管理部30’接收从各个AMI7001发送的负载电力后，将该接收的负载电カ针对每个引入线6进行合计，合计对与该引入线6连接的柱上变压器5的负载电力(步骤S06)，并将该计算出的每个变压器的合计负载电カ向潮流计算协作部20发送(步骤S07)。 接着，潮流计算协作部20接收上述每个变压器的合计负载电カ后，对电カ系统潮流计算部10,附加该合计负载电力，指示配电线2处的电力的潮流计算(步骤S08)。电カ系统潮流计算部10执行指示的电カ的潮流计算(步骤S09)，作为其结果，对系统状态管理部30’输出配电线2上的各点处的电压值(以下称为系统电压)(步骤S10)。系统状态管理部30’接收来自电カ系统潮流计算部10的系统电压后，判定是否结束仿真(步骤S12)。并且，在未结束仿真的情况下(步骤S12中否)，返回步骤S03，反复执行步骤S03以下的处理。另外，在结束仿真的情况下(步骤S12中是)，结束系统状态管理部30’的处理。另外，以上所示的从取得某个时刻的AMI7001的负载电カ开始，到计算该时刻的系统电压的一系列处理一般而言往往在等间隔的时刻执行。在此情况下，系统状态管理部30’例如每四分钟将包含时刻信息的负载电力要求消息发送到各个AMI7001，取得其各自的负载电力，使电カ系统潮流计算部10执行电力潮流的仿真。另外，与本发明的第一实施方式的情况相同，在普通家庭等用户70、70a中，具有生活节奏，例如，在早饭和晚饭时及其前后的时间带中，用户70、70a的负载装置72的负载电カ以相当大的频率发生较大变化，而在白天的时间带中，其负载电力的变动较小，另外，在深夜/清晨的时间带中，其负载电力的变动几乎不存在。进而，对于太阳光发电装置等分散电源73而言，也有同样的情况。因此，在等间隔的时刻执行电カ潮流的分析不一定合适。对此，在本发明的第二实施方式中，改变时刻间隔也是有效的。<电カ潮流分析的第一执行过程的例子>图10是表示系统状态管理部30’执行的使用主时钟Cl以及副时钟C2的电カ潮流分析的第一执行过程的例子的图。此外，该仿真的执行过程在图8所示的电カ系统潮流分析系统的电カ系统潮流分析的执行过程中，关注系统状态管理部30’的动作与AMI7001的动作的关系，详细地进行说明。如图10所示，系统状态管理部30’将附加了时刻信息的主时钟Cl向各个AMI7001发送(步骤S21)。接收了该负载要求消息的各个AMI7001測量该时刻的顺潮流或逆潮流的负载电力(步骤S22)。
接着，各个AMI7001根据步骤S22中测量的负载电力W与上次的负载电力Wr，按照下面的式子，计算负载电力时间变化率Λ W/ Λ T (步骤S23)。Δ W/ Δ T = (W-Wr) / (T-Tr) 式(I)此处，T是这次的主时钟Cl中包含的时刻，Tr是上次的主时钟中包含的时刻。另外，基于式⑴的AW/ΛΤ的计算由各个ΑΜΙ7001分别进行处理。接着，各个ΑΜΙ7001判定上述计算的负载电力时间变化率是否比指定的值大(步骤S24)。此处，作为比较基准的指定的值是对各个ΑΜΙ7001事先设定的值，能够以基于各用户的特性等方式任意确定。在该步骤S24的判定中，负载电力时间变化率为指定的值以下的情况下(步骤S24 中否)，将附加了该测量的负载电力的负载电力应答消息向系统状态管理部30发送(步骤S25)。另一方面，在步骤S24的判定中，负载电力时间变化率比指定的值大的情况下(步骤S24中是)，在附加了该测量的负载电力的负载电力应答消息中，附加副时钟的发送要求信息，并向系统状态管理部30发送(步骤S26)。接着，如图8所说明的那样，系统状态管理部30’将从各个ΑΜΙ7001接收的负载电力应答消息中包含的负载电力针对每个引入线6进行合计，并将该合计负载电力提供给电力系统潮流计算部10，使电力系统潮流计算部10执行配电线2中的电力的潮流计算。并且，系统状态管理部30’从电力系统潮流计算部10作为该潮流计算结果，取得电力系统中的各点的电压即系统电压(步骤S27)。接着，系统状态管理部30’检测步骤S27中接收的负载电力应答消息中是否包含副时钟的发送要求信息(步骤S29)。在作为步骤S29的判定的结果，不存在副时钟的发送要求信息的情况下(步骤S29中否)，系统状态管理部30将该处理的流程返回到步骤S21，发送下一个主时钟Cl。S卩，在接收的负载电力应答消息中不存在副时钟发送要求信息，意味着该负载电力在主时钟Cl的周期的范围内比指定的负载电力时间变化率少，因而系统状态管理部30’随后仍继续发送主时钟Cl，执行电力潮流的仿真。另一方面，在步骤S29的判定中，存在副时钟的发送要求信息的情况下(步骤S29中是)，系统状态管理部30’将缩短了时刻间隔的副时钟C2向各个ΑΜΙ7001发送(步骤S30)。此处，所谓缩短时刻间隔，具体而言意味着系统状态管理部30’产生图4所示的副时钟C2，在此时之后，到产生下一个主时钟Cl的时刻到来为止，系统状态管理部30输出副时钟C2，以使处理进行。此外，此处，副时钟C2包含在主时钟Cl的时刻信息上以对主时钟Cl的周期进行N分割的间隔对时间进行相加的时刻信息。并且，该分割数N是在系统状态管理部30’中事先确定的数值。接着，接收了副时钟的各个ΑΜΙ7001测量顺潮流或逆潮流的负载电力，并将附加了该测量的负载电力的负载电力应答消息向系统状态管理部30’发送(步骤S31)。接下来的步骤32是与上述步骤27中说明的处理相同的处理，因而省略说明。在步骤S32后，系统状态管理部30’判定是否已发送指定次数的副时钟C2 (步骤S34)。在作为该判定的结果未发送指定次数的负载要求消息的情况下(步骤S34中否)，系统状态管理部30将该处理的流程返回到步骤S30，发送下一个副时钟C2。另一方面，在已发送指定次数的负载要求消息的情况下(步骤S34中是)，系统状态管理部30’将该处理的流程返回到步骤S21，发送下一个主时钟Cl。此处，在用于电力系统的控制的情况下，基于电力系统潮流计算部10的配电线2中的电力的潮流计算的执行结果，控制电力配电系统。即，增减变电站I的供应电力，或者控制SVR4，控制使得配电线2的各处的电压变动限制在指定范围内。根据情况不同，控制开关3。以上，根据本实施例，在负载电力时间变化率较大的情况下，按照副时钟C2进行AMI7001中的负载电力的取得，以及电力系统潮流计算部10中的电力潮流计算，因而进行较小时间刻度的电力系统潮流分析。因此，能够实现电力系统潮流分析的精度提高。另外，关于是否产生副时钟C2，采用在作为负载的产生地的各个AMI7001中进行该判断的结构，因此在AMI7001的个数较多的情况下，能够避免系统状态管理部30’的计算处理大量产生， 处理发生延迟的情况。另外，采用在各个AMI7001中进行判断的结构的另一个优点是，基于AMI7001独自具有的判定逻辑，能够基于与步骤S23中所示的判断基准不同的基准产生副时钟的发送要求。<第一执行过程的变形例>图11是表示对图10的电力潮流分析的第一执行过程的例子的一部分进行了变形的执行过程的例子的图。图11所示的电力潮流分析的执行过程的绝大部分与图10所示的执行过程相同，但在图11所示的执行过程中，代替步骤S31，追加进行与步骤S22至步骤S26相同的处理的步骤S31’，以及在步骤S32之后追加进行与步骤S29相同的处理的步骤S35，这两点与图10所示的执行过程不同。S卩，在图11所示的执行过程中，AMI7001对于按照副时钟C2计算的负载电力，也计算其负载电力时间变化率，判定该负载电力时间变化率是否比指定的值大。并且，在该负载电力时间变化率比指定的值大时，AMI7001与图10的情况相同，执行与步骤S26相同的处理。另外，在该负载电力时间变化率比指定的值小时，实施与步骤S25相同的处理。接着，系统状态管理部30’与图10的情况相同，执行潮流计算(步骤32)。接着，系统状态管理部30’与步骤S29相同，在步骤S35中进行检查副时钟要求的有无的处理。在不存在副时钟的发送要求信息的情况下(步骤S35中否)，系统状态管理部30’将该处理的流程返回到步骤S21，发送下一个主时钟Cl。另一方面，在存在副时钟的发送要求信息的情况下(步骤S29中是)，系统状态管理部30将该处理的流程转至步骤S34。S卩，在各个AMI7001中，在负载电力收敛于某个固定的值的情况下，停止按照副时钟C2的时间刻度较小的电力潮流仿真,恢复为按照主时钟Cl的时间刻度较大的电力潮流仿真。因此，在该第一执行过程的变形例中，在按照副时钟C2以较小的时间刻度进行电力系统潮流分析时，在负载电力收敛于某个固定的值的情况下，能够迅速切换为按照主时钟Cl的时间刻度较大的电力系统潮流分析。其结果是，能够减轻整体的分析处理的负载。<电力潮流分析的第二执行过程的例子>图12是表示系统状态管理部30’执行的使用主时钟Cl以及副时钟C2的电力潮流分析的第二执行过程的例子的图。在该第二执行过程中，特征在于各个AMI7001将自身的负载电力变动的时间常数附加到负载电力应答消息中并向系统状态管理部30’发送。如图12所示，电力潮流仿真的第二执行过程的大部分与图10所示的第一执行过程相同。以下，此处仅对不同点进行说明。此外，对于与图10相同的处理标注相同的步骤编号。如图12所示，系统状态管理部30’将附加了时刻信息的主时钟Cl向各个AMI7001发送(步骤S21)。接着，与图10相同，测量顺潮流或逆潮流的负载电力(步骤22)，并将测量的负载电力发送到系统状态管理部30’，但此时，在该第二执行过程中，各个AMI7001将负载电力变动的时间常数与自身的负载电力一起附加到负载电力应答消息中并向系统状态管理部30’发送(步骤S43)。此时，AMI7001可以计算由负载要求消息中包含的时刻信息指定的时刻的负载电
力的负载电力时间变化率，并根据该负载电力时间变化率求出时间常数，或者可以事先使用表等确定每个指定时间带的时间常数，从该表中求出指定时刻的时间常数。接着，系统状态管理部30’判定负载电力应答消息中附加的时间常数是否比指定的值小(步骤S47)。此处，作为比较基准的指定的值是与主时钟Cl的周期相比足够大的值。另外，作为比较对象的时间常数是从各个AMI7001得到的时间常数中最小的时间常数。在该步骤S47的判定中，该时间常数在指定的值以上的情况下(步骤S47中否)，系统状态管理部30’将该处理的流程返回到步骤S21，发送下一个主时钟Cl。S卩，在时间常数与主时钟Cl的周期相比是足够大的值的情况下，意味着该负载电力在主时钟Cl的周期的范围内几乎不发生变化，因而系统状态管理部30’随后仍按照主时钟Cl执行电力潮流的仿真。另一方面，在步骤S47的判定中，所述时间常数比指定的值小的情况下(步骤S47中是)，系统状态管理部30’缩短负载电力要求消息的发送时间间隔(步骤S48)。此处，所谓缩短发送时间间隔，与图10的情况相同，意味着系统状态管理部30’产生图4所示的副时钟C2，在此时之后，到下一个主时钟Cl到来为止，AMI7001通过接收副时钟C2，进行其处理。另外，此处，副时钟C2是对主时钟Cl的周期进行N分割的时钟。并且，该分割数N依赖于上述时间常数，时间常数越小，则分割数N越大。以下，通过检测副时钟C2执行的步骤S31 步骤S34的处理与图10中的步骤S31 步骤S34的处理相同。以上，在电力潮流仿真的第二执行过程中，与第一执行过程相比，各个AMI7001能够鉴于各自的状态判断副时钟的间隔，因此存在能够进一步提闻电力潮流分析的精度的可能性。<第二执行过程的变形例>以下省略图示，在电力潮流分析的第二执行过程中，也能进行与图11所示的执行过程相同的变形。在此情况下，在图12的步骤S31中，各个AMI7001将时间常数与负载电力一起附加到负载电力应答消息中。并且，系统状态管理部30’在步骤34之前判定该时间常数是否比指定的值小，在为该指定的值以上的情况下，将该处理的流程返回到步骤S21，输出下一个主时钟Cl。此处，作为比较基准的指定的值是与主时钟Cl的周期相比足够大的值，因而追加该处理的目的在于，在时间常数是与主时钟Cl的周期相比足够大的值的情况下，停止按照副时钟C2的时间刻度较小的电力潮流分析，恢复为按照主时钟Cl的时间刻度较大的电力
潮流仿真。因此，在此情况下，在按照副时钟C2以较小的时间刻度进行电力系统潮流分析时，在负载电力收敛于某个固定的值的情况下，也能够迅速切换为按照主时钟Cl的时间刻度较大的电力系统潮流仿真。其结果是，能够减轻整体的计算机的处理负载。<第一执行过程的其他变形例>在图10及图11所示的电力潮流分析的第一执行过程中，还有其他变形例。在图
10及图11所示的电力潮流分析的第一执行过程中，各个AMI7001将副时钟要求附加到负载电力应答消息中，但可以代替副时钟要求，附加的信息采用在AMI7001侧计算的负载电力时间变化率。
在此情况下，系统状态管理部30’在步骤S29中，对于负载电力时间变化率最大的对象实施S24的处理，进行副时钟的发送的判断。在以上所述的第一及第二电力潮流分析的执行过程中，从系统状态管理部30’发送主时钟以决定AMI7001的测量时刻，但系统状态管理部30’与AMI7001的通信经由AMI中继站进行。对此，通过在AMI中继站中设置系统状态管理部30’的功能，能够针对作为AMI中继站的中继范围的每个引入线6实施副时钟处理，能够减少通过网络通信部85的数据量。符号说明I、变电站；2、配电线；3、开关；4、SVR ;5、柱上变压器；6、引入线(分支支线);7、7a、用户；10、电力系统潮流计算部；20、潮流计算协作部；30、系统状态管理部；31、模块管理信息存储部；40、网络通信部；71、电力计；72、负载装置；73、分散电源；80、用户负载模拟部；90、分散电源模拟部；100、电力系统潮流仿真装置；201、合计负载电力。
权利要求
1.一种系统状态运算装置，其特征在干 具有信息取得部，该信息取得部取得电カ量的信息，该电力量是从配电线通过多个变压器进行分支的各个引入线上的多个用户的潮流或逆潮流， 以与所述电力量的变化量相对应的频率进行所述取得， 所述系统状态运算装置还具有运算部，该运算部基于所取得的多个电力量的信息，运算所述配电线的指定地点的电压状态。
2.根据权利要求I所述的系统状态运算装置，其特征在于 根据包含时刻信息的电力量要求消息，作为所述时刻信息表不的时刻的电力量送出所述电力量的信息。
3.根据权利要求2所述的系统状态运算装置，其特征在于 规定与所述频率相当的所述取得的间隔，所述电力量的信息中包含与所述取得的间隔有关的信息。
4.根据权利要求3所述的系统状态运算装置，其特征在于 作为与所述取得的间隔有关的信息，所述电力量的信息包含与下次电力量的信息的送出有关的时刻的信息。
5.根据权利要求4所述的系统状态运算装置，其特征在于 在所述与下次电力量的信息的送出有关的时刻的信息从多个位置送出的情况下，选择所述时刻中最短的时刻间隔。
6.根据权利要求I至4中任一项所述的系统状态运算装置，其特征在于 所述变化量作为由所述时刻信息表示的时刻的电力量、和与所述时刻相比过去的指定时刻的电力量所规定的电力量变化率进行运算，在所述电力量变化率比指定的值大的情况下，设定为使所述频率变大。
7.根据权利要求5所述的系统状态运算装置，其特征在于 在所述电力量变化率比指定的值小的情况下，确定为所述频率与指定的最大间隔相当。
8.ー种具有配电状态运算部与多个送出部的系统状态运算系统，其特征在于 所述配电状态运算部对所述送出部发送包含时刻信息的电力量要求消息； 所述多个送出部的每个送出部对应于所述电力量要求消息，以与所述电力量的变化量相对应的频率，将电力量的信息作为电力量消息送出，该电力量是从配电线通过多个变压器进行分支的各个引入线上的对应的用户的潮流或逆潮流； 所述配电状态运算部接收所述电力量消息，基于该接收的电力量消息所表示的电カ量，运算所述配电线的指定地点的电压状态。
9.根据权利要求8所述的系统状态运算系统，其特征在于 由所述送出部运算所述变化量。
10.根据权利要求9所述的系统状态运算系统，其特征在于 所述变化量在每当具有所述电力量要求消息时进行运算。
11.根据权利要求10所述的系统状态运算系统，其特征在于 所述变化量由所述配电状态运算部运算。
12.—种系统控制装置，其特征在干具有信息取得部，该信息取得部取得电力量的信息，该电力量是从配电线通过多个变压器进行分支的各个引入线上的多个用户的潮流或逆潮流， 以与所述电力量的变化量相对应的频率进行所述取得， 所述系统控制装置还具有 运算部，基于所取得的多个电力量的信息，运算所述配电线的指定地点的电压状态；以及 控制部，基于所述运算的结果控制所述系统的电压。
13.—种配电系统潮流仿真装置，对从变电站经由柱上变压器到达用户负载的配电系统中的电力潮流进行仿真，其特征在于具备 配电系统潮流计算部，使用所述柱上变压器的负载电力，计算从所述变电站到所述柱上变压器的配电系统部分的电力的潮流； 多个用户负载模拟部，分别模拟作为多个用户各自使用的电力的顺潮流的负载电力的时间变动； 多个分散电源模拟部，分别模拟作为多个分散电源各自发电的电力的逆潮流的负载电力的时间变动；以及 系统状态管理部，对各个所述用户负载模拟部以及所述分散电源模拟部，供应包含时刻信息的负载电力要求消息，从各个所述用户负载模拟部以及所述分散电源模拟部，作为其应答信息，取得包含所述时刻信息表示的时刻的负载电力的信息，使用所取得的负载电力，计算所述配电系统中配备的多个柱上变压器各自的负载电力，将所计算出的所述柱上变压器的负载电力输入所述配电系统潮流计算部，使所述配电系统潮流计算部执行潮流计算， 各个所述用户负载模拟部以及所述分散电源模拟部向所述系统状态管理部发送确定所述负载电力要求消息的下次以后的供应时间间隔的信息，作为对所述负载电力要求消息的应答信息； 所述系统状态管理部基于确定所述供应时间间隔的信息，确定下次以后的所述供应时间间隔。
14.根据权利要求13所述的配电系统潮流仿真装置，其特征在于 各个所述用户负载模拟部以及所述分散电源模拟部基于所述时刻信息表示的时刻的负载电力、以及所述时刻以前的时刻的负载电力，计算各个所述用户负载模拟部以及所述分散电源模拟部中的负载电力时间变化率；并将所计算出的负载电力时间变化率作为确定所述供应时间间隔的信息，发送到所述系统状态管理部。
15.根据权利要求13所述的配电系统潮流仿真装置，其特征在于 各个所述用户负载模拟部以及所述分散电源模拟部将确定所述供应时间间隔的信息包含在所述负载电力要求消息的应答信息中，发送到所述系统状态管理部。
16.根据权利要求13或14所述的配电系统潮流仿真装置，其特征在于 各个所述用户负载模拟部以及所述分散电源模拟部在最大的所述负载电力时间变化率变得比指定的值小的情况下，停止发送确定所述负载电力要求消息的所述供应时间间隔的信息，或者将确定为指定的最大时间间隔的信息发送到所述系统状态管理部； 所述系统状态管理部在确认了全部所述用户负载模拟部以及所述分散电源模拟部已停止发送确定所述供应时间间隔的信息、或者已发送了确定为指定的最大时间间隔的信息的情况下，将下次以后的供应时间间隔变更为所述指定的最大时间间隔。
17.根据权利要求13所述的配电系统潮流仿真装置，其特征在于 所述系统状态管理部从各个所述用户负载模拟部以及所述分散电源模拟部应答的所述应答信息中，取得其各自的负载电カ的时间变动的时间常数；并且根据所取得的负载电カ的时间变动的时间常数中最小的时间常数，确定所述负载电カ要求消息的下次以后的供应时间间隔。
18.—种系统状态运算方法，其特征在干 取得电力量信息，该电力量是从配电线通过多个变压器进行分支的各个引入线上的多个用户的潮流或逆潮流， 以与所述电力量的变化量相对应的频率进行所述取得， 基于所取得的多个电力量的信息，运算所述配电线的指定地点的电压状态。
19.ー种系统控制方法,其特征在于 取得电力量信息，该电力量是从配电线通过多个变压器进行分支的各个引入线上的多个用户的潮流或逆潮流， 以与所述电力量的变化量相对应的频率进行所述取得， 基于所取得的多个电力量的信息运算所述配电线的指定地点的电压状态， 基于所述运算的结果控制所述系统的电压。
20.ー种配电系统潮流仿真方法，利用计算机对从变电站经由柱上变压器到达用户负载的配电系统中的电カ潮流进行仿真，其特征在于，所述计算机具备 配电系统潮流计算部，使用所述柱上变压器的负载电力，计算从所述变电站到所述柱上变压器的配电系统部分的电カ的潮流； 多个用户负载模拟部，分别模拟作为多个用户各自使用的电カ的顺潮流的负载电力的时间变动； 多个分散电源模拟部，分别模拟作为多个分散电源各自发电的电カ的逆潮流的负载电カ的时间变动；以及 系统状态管理部，管理所述配电系统潮流计算部、用户负载模拟部、以及分散电源模拟部的处理； 所述计算机执行如下处理作为所述系统状态管理部的处理 对各个所述用户负载模拟部以及所述分散电源模拟部，供应包含时刻信息的负载电力要求消息的处理； 作为对所述负载电カ要求消息的应答信息，从各个所述用户负载模拟部以及所述分散电源模拟部，取得包含所述时刻信息表不的时刻的负载电力的信息的处理； 使用所取得的负载电力，计算所述配电系统中配备的多个柱上变压器各自的负载电力的处理； 将所计 算出的所述柱上变压器的负载电カ输入所述配电系统潮流计算部，使所述配电系统潮流计算部执行潮流计算的处理；以及 基于来自各个所述用户负载模拟部以及所述分散电源模拟部的对所述负载电力要求消息的应答信息，确定所述负载电カ要求消息的下次以后的供应时间间隔的处理。
21.根据权利要求20所述的配电系统潮流仿真方法，其特征在于 所述计算机执行如下处理作为所述用户负载模拟部以及所述分散电源模拟部的处理 基于所述时刻信息表不的时刻的负载电力、以及所述时刻以前的时刻的负载电力，计算各个所述用户负载模拟部以及所述分散电源模拟部中的负载电力时间变化率的处理；以及 将根据所计算出的负载电力时间变化率中的最大的负载电力时间变化率，确定所述负载电力要求消息的下次以后的供应时间间隔的信息，发送到所述系统状态管理部的处理； 所述计算机执行如下处理作为所述系统状态管理部的处理 基于从各个所述用户负载模拟部以及所述分散电源模拟部发送的确定所述供应时间间隔的信息，决定下次以后的供应时间间隔的处理。
22.根据权利要求21所述的配电系统潮流仿真方法，其特征在于 所述计算机执行如下处理作为所述确定下次以后的供应时间间隔的处理 在所述最大的负载电力时间变化率变得比指定的值小的情况下，生成将所述负载电力要求消息的下次以后的供应时间间隔确定为指定的最大时间间隔的信息的处理。
23.根据权利要求20所述的配电系统潮流仿真方法，其特征在于 所述计算机执行如下处理作为所述确定下次以后的供应时间间隔的处理 从各个所述用户负载模拟部以及所述分散电源模拟部应答的所述应答信息中，取得其各自的负载电力的时间变动的时间常数的处理；以及 根据所取得的负载电力的时间变动的时间常数中最小的时间常数，确定所述负载电力要求消息的下次以后的供应时间间隔的处理。
24.一种用户模拟装置，对作为用户使用的电力的顺潮流的负载电力的时间变动、以及作为分散电源发电的电力的逆潮流的负载电力的时间变动中的至少一者进行模拟，其特征在于 具有发送单元，该发送单元接收从外部供应的包含时刻的信息，发送该时刻的负载电力和/或发电电力的应答信息； 所述发送单元在所述负载电力和/或发电电力的应答信息中附加关于下一次应接收的时刻的信息并发送。
25.根据权利要求24所述的模拟装置，其特征在于 所述关于下一次应接收的时刻的信息，是控制来自所述外部的包含时刻的信息的时刻间隔的信息。
全文摘要
本发明提供一种系统状态运算装置方法及系统、系统控制装置及方法、配电系统潮流仿真装置及方法。电力系统潮流仿真装置(100)具备使用柱上变压器(5)的负载电力来计算从变电站(1)到柱上变压器的电力系统中的电力潮流的电力系统潮流计算部(10)；运算用户使用的负载电力的时间变动的用户负载模拟部(80)；运算分散电源发电的发电电力的时间变动的分散电源模拟部(90)；以及管理运算过程的系统状态管理部(30)。系统状态管理部对用户负载模拟部以及分散电源模拟部，供应附加了时刻信息的负载电力要求消息并使它们进行处理，其时间间隔根据在用户负载模拟部以及分散电源模拟部中计算的电力负载的时间变化率来确定。
文档编号H02J3/00GK102801156SQ20111041284
公开日2012年11月28日 申请日期2011年12月12日 优先权日2011年5月25日
发明者富田民则, 富田泰志 申请人:株式会社日立制作所