ここで、Vj,mおよびθj,mは、相m上のバスjの電圧および相角度である。Vi,nおよびθi,nは、相n上のバスiの電圧および相角度である。YAC−iji,m−i,n、YAC−iji,m−j,n、YAC−ijj,m−i,nおよびYAC−ijj,m−j,nは、下付き文字によって与えられる行および列における、デバイスについての分岐アドミタンス行列YAC−ijの要素であり、最初の2つは、行の対応するバスおよび相を与え、最後の2つは、列の対応するバスおよび相を与える。分岐アドミタンス行列YAC−ijは、分岐上の終端バスの各相における注入電流と電圧との間の関係を定義するために使用される。分岐アドミタンス行列YAC−ijは、正方行列であり、その行のサイズは、分岐の利用可能な相の総数の2倍に等しい。分岐アドミタンス行列の定式化は、異なるタイプのデバイスについて異なることができる。線路セグメントの場合、分岐アドミタンス行列は、その直列インピーダンスおよびシャントアドミタンスによって定義される。変圧器の場合、アドミタンス行列は、巻線接続、タップ位置、およびインピーダンスによって定義される。【数10】によって制約される。ここで、SSWは、系統内のスーパースイッチのセットであり、xijは、全運転サイクルの間の、バスiとバスjとの間のスーパースイッチについてのオン/オフステータスであり、1はオンを示し、0はオフを示す。通電基本切換えセクション内の任意のバスについて、任意の間隔における各相について電力生成および需要平衡要件が存在する。SDEViは、バスiに接続したデバイスのセットである。StSi,mは、評価間隔tにおいて相m上でバスiに接続した変電所を通して送電系統から移入される複素電力である。StGj,mは、評価間隔tにおいて相m上で分散型発電機jによって生成される複素電力である。RtDCHj,mおよびηDCHj,mは、評価間隔tにおける相m上での貯蔵jの放電レートおよび効率である。RtCHj,mおよびηCHj,mは、評価間隔tにおける相m上での貯蔵jの充電レートおよび効率である。【0050】3つ全ての相について送電系統から移入される総電力は、系統容量および購入契約によって制限される。【数13】は、評価間隔tにおいて送電系統からバスi内に移入される最大複素電力および最小複素電力である。xtisは、バスiと変電所との間のスーパースイッチについての2値オン/オフステータスであり、0はオフを示し、1はオンを示す。status)、および発電機についての技術的限界によって制約される。【数15】は、相m上での発電機jの最大複素電力および最小複素電力である。AVti,mは、評価間隔tにおける相m上での発電機jの可用性レートである。xtGiは、発電機jのコミットメントステータスについての2値オン/オフステータスであり、0は発電機がオンラインであることを示し、1は発電機がオフであることを示す。基本切換えセクションbが通電されていないと判定される場合、そのセクション内の全ての配電発電機はシャットオフされなければならない。【0052】さらに、発電機についての最小のアップタイムおよびダウンタイムもまた、モデルに含まれるべきである。【数17】によって制約される。【0054】StCj,mは、系統のセキュリティ、信頼性、または安全性の理由で系統がカットオフしなければならない電力量である。【数19】によって制約される。この制約は、そのBSSが通電されていないとき、負荷の完全なカットオフを必要とし、BSSが通電されているとき、負荷カットを必要としない。【数20】として、その技術的限界およびコミットメントステータスによって制約される。【数21】は、評価間隔tにおける相m上での貯蔵jについての最大放電レートおよび最小放電レートである。【数22】は、評価間隔tにおける相m上での貯蔵jについての最大充電レートおよび最小充電レートである。xtDCHjおよびxtCHjは、貯蔵j用の放電および充電についての2値コミットメントステータスであり、0はオフを示し、1はオンを示す。貯蔵のコミットメントステータスは、その基本切換えセクションが通電されていない場合、オフとして設定されなければならない。ここで、SSSSは、現在の運転サイクルにおける自己充足セクションのセットである。SPHは相のセットである。xb,sは、基本切換えセクションbが自己充足セクションs内にあるか否かを示す2値変数であり、スーパースイッチのオン/オフステータスおよび系統トポロジー接続によって決定される。【数25】に従って決定される。ここで、RUPGj,mおよびRDNGj,mは、評価間隔tにおける相m上での発電機jについてのランプアップ限界およびランプダウン限界である。系統内の任意の貯蔵について、最小の充電および放電時間に関する制約が存在する。【数26】ここで、ttCHj,mおよびttDCHj,mは、それぞれ、評価間隔tにおける相m上での貯蔵jについての、現在の連続する充電間隔および放電間隔の数である。【数27】は、相m上での貯蔵jについての連続する充電間隔および放電間隔の最小数である。【数29】は、相m上での貯蔵jについての最大および最小の充電状態限界である。安定性余裕を、種々の方法を使用して決定することができる。【数30】とすることができる。ここで、SCPMs,tおよびSCEMs,tは、評価間隔tにおける自己充足セクションsについての貯蔵補償電力余裕および貯蔵補償エネルギー余裕である。【0060】さらに、スーパースイッチのオン/オフステータスと自己充足セクションの定義との間のトポロジーベースの関係を含む必要な制約もまた、モデルに含まれるべきである。最適な構成候補は、複数の目的関数に従って決定される。全運転サイクルにわたる系統についての平均線路損失の最小化は、エネルギー効率についての目的を示すために使用される。【数31】ここで、τは評価間隔の総数である。Ptij,mおよびPtji,mは、2つの異なる方向における相m上でのバスiとバスjとの間のデバイス上の有効電力潮流である。これらの2つの潮流の和の絶対値は、デバイスについての線路損失である。最適化の目標は、運転サイクルの全ての評価間隔について平均線路損失を最小にするための自己充足セクションの最適な組合せを見出すことである。需要家に提供される電力の品質は、一般に、需要家にサービス提供される電圧によって測定される。この目的は、所望のレベルからの電圧偏差および電圧閾値に対する電圧違反の平均加重和の最小化として示される。【数33】は、相m上でのバスiの所望の基準電圧レベル、例えば、単位当たり1.0である。βvolは、電圧違反についてのペナルティファクタ、例えば、100.0である。電圧性能指数は、各BSS内の全てのバスについて電圧偏差および電圧違反を評価する。最適化の目標は、運転サイクルにわたって電圧偏差および電圧違反の平均加重和を最小にするためにスーパースイッチについての最適なステータスのセットを選択することである。目的は、経済的な負荷レベルからの偏差およびデバイス容量に対する過負荷の加重和の最小化として示される。【数35】は、デバイスの全ライフサイクルにわたるその十分な機能について決定される所望の経済的負荷電力である。βoverloadは、過負荷についてのペナルティファクタである。この性能指数は、運転サイクルにわたる平均負荷偏差および過負荷レベルを評価する。最適化の目標は、デバイスを、できる限りその経済的レベルに近く、しかし、その通常のセキュリティ限界内で負荷印加されるようにさせることである。強制電力削減の平均加重和の最小化として示される。shedding)によって引起される損失を示すペナルティ係数である。βtsheddingは、βtreductionよりずっと高い値、例えば、10倍高い値に設定される。強制有効電力制限である。この最適化の目標は、需要家用の電力需要を最大限に満たすことである。cut)の影響を最小にすることである。需要応答性リソースのコミットメントステータスおよび量を決定する目的関数として、図6Bのステップ635において使用される。【0067】(V)エネルギー独立性および再生可能エネルギー利用についての目的エネルギー独立性を強化するため、系統は、再生可能エネルギーリソースによって提供される分散型発電を最大限利用し、送電系統からの、また、価格が高い期間中の電力購入を最大限に減少させるべきである。この目的は、分散型発電の未利用有効電力および全ての評価間隔について平均された主グリッドからの有効電力購入の加重和の最小化として示される。【数37】ここで、PtGj,mは、評価間隔tにおける相m上での分散型発電機jによって生成される有効電力である。【数38】は、相m上での分散型発電機jの有効電力容量である。PtSi,mは、評価間隔tにおける相m上でのバスiにおいて変電所を通して送電系統から移入される有効電力である。βtpurchase,iは、評価間隔tにおけるバスiにおいて、主グリッドから変電所に電力を移入するために請求される電気料金を示すペナルティ係数である。電気料金は、時間および場所とともに変動する場合がある。ほとんどの時間、配電系統は、それ自身でその負荷を満たそうと試みる。或る期間中に、発電不足が存在すると、配電系統は、主グリッドから電力を移入する可能性がある。同様に、配電系統の一部の中に過剰の電力が存在すると、過剰な電力は、主グリッドに移出される可能性がある。最適化の目標は、不必要な切換えおよびBSSの不必要な組合せを制限することである。通電しているスイッチ上での電力潮流が比較的低い場合、隣接する2つのBSSを組合せる必要性が存在しないことが示される場合がある。目的は、全ての評価間隔についての、スイッチオープン/クローズ状態変更の総数、および、所与の閾値未満の負荷を有するスーパースイッチの平均化された総数の加重和の最小化として示される。【数39】ここで、x(0)ijは、現在の運転サイクルの前のバスiとバスjとの間のスイッチについての初期のオープン/クローズステータスである。βlight−loadingは、軽負荷(light−loading)スイッチについての重み係数である。【数40】は、スイッチについて軽負荷ステータスを決定するための、相m上でのバスiとバスjとの間のスイッチ用の低い見かけの電力閾値である。その閾値は、通常の負荷容量の5%として設定される可能性がある。最適化の目標は、所定の安定性余裕を有する各自己充足セクションが、かなりの負荷降下または増加等、予期しない事象に耐えることを可能にすることである。この目的は、各評価間隔において各自己充足セクションについて貯蔵補償電力余裕および貯蔵補償エネルギー余裕の加重和の最大化として示される。【数41】ここで、βpower−marginおよびβenergy−marginは、それぞれ、評価間隔tにおける自己充足セクションs用の、電力ベースの安定性余裕SCPMs,tおよびエネルギーベースの安定性余裕SCEMs,tについての重み係数である。上記で定式化された最適化問題は、多目的最適化であるため、全ての目的関数について単一の大域的最適解が存在しない。algorithm)によって解くことができる。【数42】に従って、所定の閾値のセットに対して最初にチェックされる。切換え動作についての最大許容可能値である。【数44】は、変更なしで現在の構成を保つための最小安定性余裕である。上記の条件のいずれかが満たされる場合に、かつその場合に限り、上述した多目的最適化問題についての新しい解がトリガーされる。最適で新しい構成この問題をより効果的に解くため、問題は、安定性制約(17)および目的関数(24)なしで最初に解かれる。候補解が得られた後、候補について安定性分析を実施して、その候補が最小安定性余裕を有するか否かを判定する。最終的な解は、全ての非安定性制約および目的を有する多目的最適化によって決定された候補リスト内にあり、かつ、安定性分析によって評価された最小安定性余裕を有する候補であるべきである。図7は、最適な新しい構成を決定する(660)ためのフローチャートである。【0075】ステップ710において、安定性制約および目的なしで、多目的関数を使用して構成用の候補のセットを生成する。【0076】ステップ720において、最良性能を有する最適候補を選択する。【0077】ステップ730において、最適候補の安定性分析を実施する。【0078】ステップ740において、最適候補が、例えば、上述した指数を使用して最小安定性余裕を有するか否かをチェックする。最小安定性余裕を有する場合、ステップ760に進み、解を出力し、それに応じて配電系統を構成する。なく、最小安定性余裕を有しない場合、ステップ750に進み、選択された候補を候補リストから削除し、次の反復のためにステップ720に進む。成功にとって最も重要であるのは、計算時間、特に、送電系統110の完全崩壊等の緊急事態に応答する計算時間である。計算時間はまた、従来の方法によって達成できないリアルタイム測定およびほぼ連続的なモニタリングを達成するために重要である。主要な計算負荷は、安定性余裕評価である。participation)に依存するため、一実施形態は、配電系統の過渡安定性を分析するために貯蔵補償能力に基づく方法を使用することができる。本方法は、例えば、数分の評価間隔の間、最適構成を決定する。全ての過渡不安定性候補が廃棄され、過渡安定性候補だけがさらに分析される。この目的を果たすため、本方法は、系統状態の単一のスナップショットを使用して過渡安定性を決定する。本方法は、貯蔵補償余裕(SCM)に的を絞り、動揺方程式および運動エネルギー概念によって動機付けされる。配電系統内の任意のバスに瞬時に電力を分配できる大きな貯蔵デバイスが存在することが仮定される。この分散電力が任意のリアルタイム電力ミスマッチを補償するのに用いられる。した補償によって、同期発電機によって吸収または提供される元々の運動エネルギーは、代わりに、貯蔵によって吸収または提供される。貯蔵を使用して、系統は、元々の平衡点に留まる。主グリッドに接続された自己充足セクションの場合、主グリッドの容量は、貯蔵としてモデル化され、同様に計算に含まれる。【0082】その後、突然の負荷降下または偶発事故等の所与の事象について、このミスマッチ電力を計算するため、系統条件を分析することができる。所定の時定数について、理想的な貯蔵電力およびエネルギー定格を決定することができる。現在の系統条件を定格と比較して、過渡安定性余裕をチェックする。【0083】この手法は、時間領域シミュレーションまたはデータマイニングを一切必要としないため、処理時間が最小にされる。系統は、SCM中に計算されない、より多くの慣性を有するため、実際には、過渡プロセス中により少ない貯蔵補償を必要とする。したがって、SCMは、より保守的な結果であり、系統に余裕上限を提供する。したがって、系統は、計算されるのに比べてさらに過渡安定性がある可能性がある。【数45】として表すことができる。ここで、MGiは、発電機iの角度モーメントであり、δGiは発電機iのロータ角度であり、PMiは、発電機iの入力される機械的動力であり、Diは発電機iについての減衰係数である。PGi,mは、相m上での発電機iによって生成される有効電力である。通常運転時間において、機械的トルクおよび電気的トルクは、ほとんどの時間、平衡する。小さな偏差は、小角振動を引起し、急速に減衰する。厳しい擾乱の場合、貯蔵または主グリッド関与がない状態で、ロータ角度を駆動する加速電力が、その元々の平衡点から逸脱する。これは、不安定性をもたらす可能性がある。