地方供給電力系統の供給信頼度評価に関する研究

放射状系統構成で運用されている地方供給系統(主として66[kV]系統)は、一部の送電線に対して両端を異なる変電所に連系することにより、供給信頼度を確保している。ところが、そのような送電線数の増加に伴い、遮断器のオンオフによる系統構成の組み合せ数が急増する。そのため、最適な系統構成の決定は専門家でも容易ではない。昨年度までに、単一変圧器事故時に一段負荷切り替えを行なうことにより、供給支障が解消できるような健全時の地方供給系統構成の中で、送電損失が最小となる構成を決定するアルゴリズムとして、二分決定グラフ(Binary Decision Diagram:BDD)に基づく手法を開発した。本年度は、単一変圧器事故時に一段負荷切り替えによっても供給支障が解消できなかった場合でも、短時間過負荷運転(短時間だけ変圧器の定格出力超過を許容する容量での運用)により供給支障の解消ができるように手法を拡張した。すなわち、単一変圧器事故時においても、一段負荷切り替えや短時間過負荷容量での運用により供給支障が解消できるような健全時の系統構成の中から、送電損失最小の構成を決定できるように、BDDに基づく手法を拡張した。BDDに基づく解法は厳密解法であるため、得られた系統構成の最適性が保証される。また、小規模と実規模のモデル系統上で改良手法を用いた数値計算を行ない、最適系統構成に基づく運用により、系統設備の拡充なしで供給信頼性をどれくらいの期間確保できるかを評価した。さらに、従来手法である分枝限定法との計算結果の比較により、開発した手法の高速性を検証した。これらの研究成果は、研究発表欄に示すように、国内外の学会で発表している。

放射状系統構成で運用されている地方供給系統(主として66[kV]系統)は、一部の送電線に対して両端を異なる変電所に連系することにより、供給信頼度を確保している。ところが、そのような送電線数の増加に伴い、遮断器のオンオフによる系統構成の組み合せ数が急増する。そのため、最適な系統構成の決定は専門家でも容易ではない。昨年度までに、単一変圧器事故時に一段負荷切り替えを行なうことにより、供給支障が解消できるような健全時の地方供給系統構成の中で、送電損失が最小となる構成を決定するアルゴリズムとして、二分決定グラフ(Binary Decision Diagram:BDD)に基づく手法を開発した。本年度は、単一変圧器事故時に一段負荷切り替えによっても供給支障が解消できなかった場合でも、短時間過負荷運転(短時間だけ変圧器の定格出力超過を許容する容量での運用)により供給支障の解消ができるように手法を拡張した。すなわち、単一変圧器事故時においても、一段負荷切り替えや短時間過負荷容量での運用により供給支障が解消できるような健全時の系統構成の中から、送電損失最小の構成を決定できるように、BDDに基づく手法を拡張した。BDDに基づく解法は厳密解法であるため、得られた系統構成の最適性が保証される。また、小規模と実規模のモデル系統上で改良手法を用いた数値計算を行ない、最適系統構成に基づく運用により、系統設備の拡充なしで供給信頼性をどれくらいの期間確保できるかを評価した。さらに、従来手法である分枝限定法との計算結果の比較により、開発した手法の高速性を検証した。これらの研究成果は、研究発表欄に示すように、国内外の学会で発表している。