JP2001025168A - Method of parallel processing in voltage reliability analysis of power system - Google Patents

Method of parallel processing in voltage reliability analysis of power system

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JP2001025168A
JP2001025168A JP11196200A JP19620099A JP2001025168A JP 2001025168 A JP2001025168 A JP 2001025168A JP 11196200 A JP11196200 A JP 11196200A JP 19620099 A JP19620099 A JP 19620099A JP 2001025168 A JP2001025168 A JP 2001025168A
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voltage
load
accident
power system
parallel processing
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JP11196200A
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Japanese (ja)
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Shinji Kitagawa
慎治 北川
Yoshikazu Fukuyama
良和 福山
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain voltage stability of each virtual accident and evaluate the reliability on the system by the parallel computation using a plurality of computers, to the virtual accident where a transmission line or a generator is cut off. SOLUTION: This voltage reliability analysis method obtains load allowance at the voltage stability limit point after an expected accident by an approximation method based on continuous power flow computation, to the expected accident case covering all transmission lines or all generators within the system, and evaluates the reliability on the voltage of the system by continuous power flow computation, aiming at an accident case being sorted with this load allowance as the index of voltage stability, when system constitution, each apparatus's impedance, each load capacity, each power source and its capacity, a voltage designated value, a variation of load, etc., are given in the system. Each accident case is distributed to plural arithmetic units, and the voltage reliability is computed in a parallel manner by each arithmetic unit, and the obtained voltage stability in all accident cases is collected and intensified into one arithmetic unit, and moreover accident cases are sorted, in accordance with the voltage stability.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、系統制御所及び配
電営業所の制御用コンピュータによって実行される、電
力系統の電圧信頼度評価のための並列処理方法に関す
る。具体的には、電力系統における系統構成、各機器
(送電線、変圧器、調相設備等)インピーダンス、各負
荷容量、各電源とその容量、電圧指定値、及び負荷変化
量等の系統条件が与えられた時に、系統内のある一つの
送電線または発電機が切り離された場合を想定事故ケー
スとし、並列コンピュータやネットワークにより接続さ
れた複数のコンピュータの並列処理によってすべての想
定事故ケースにおける電圧安定度を計算し、この電圧安
定度を指標として最も過酷なケースから余裕があるケー
スまでをソートして過酷事故ケースを選択した上で電圧
信頼度評価のための詳細な潮流計算を行うようにした、
電力系統の電圧信頼度解析における並列処理方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a parallel processing method for evaluating voltage reliability of a power system, which is executed by a control computer of a system control station and a distribution office. Specifically, system conditions such as the system configuration in the power system, the impedance of each device (transmission line, transformer, phase adjustment equipment, etc.), each load capacity, each power supply and its capacity, the specified voltage value, and the amount of load change Given a given power line or generator is disconnected at a given time, the assumed accident case is assumed, and the voltage stability in all assumed accident cases is determined by parallel processing of parallel computers and multiple computers connected by a network. Calculate the degree of voltage stability, sort the most severe cases to the cases where there is room using the voltage stability as an index, select the severe accident case, and perform detailed power flow calculation for voltage reliability evaluation ,
The present invention relates to a parallel processing method in voltage reliability analysis of a power system.

【0002】[0002]

【従来の技術】電力系統の信頼度評価は、系統内で事故
が発生したときに、線路過負荷や電圧低下度、電圧安定
度、過渡安定度等の観点からその事故が系統に及ぼす影
響を評価する想定事故解析によって行われる。このう
ち、電圧安定度を指標とする評価は、電圧信頼度評価
(Voltage Security Assessment: VSA)と呼ばれてい
る。従来の電圧信頼度評価では、各想定事故ケースに対
し、潮流計算を逐次的に実行して電圧安定限界点(潮流
限界点)までの負荷余裕値を計算し、この負荷余裕値の
大小を電圧安定度の直接指標として想定事故ケースをソ
ートし、過酷度の高い事故ケースから順に潮流計算を行
って電力系統の電圧信頼度を評価、解析するものであっ
た。
2. Description of the Related Art The reliability evaluation of an electric power system is based on the effect of the accident on the system when an accident occurs in the system from the viewpoint of line overload, voltage drop, voltage stability, transient stability, etc. It is performed by the assumed accident analysis to be evaluated. Among them, the evaluation using the voltage stability as an index is called Voltage Security Assessment (VSA). In the conventional voltage reliability evaluation, for each assumed accident case, the power flow calculation is sequentially performed to calculate the load margin value up to the voltage stability limit point (power flow limit point), and the magnitude of this load margin value is determined by the voltage. Assumed accident cases were sorted as direct indicators of stability, and power flow calculations were performed in order of accident cases with the highest severity to evaluate and analyze the voltage reliability of the power system.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の方法で
は、すべての想定事故ケースに対して潮流計算による詳
細な評価を実行していたため、計算時間が膨大であっ
た。このため、オンライン制御等への適用が不可能であ
った。そこで本発明は、電圧安定度計算、電圧安定度に
従った想定事故ケースのソート、詳細な評価計算等の各
演算処理をそれぞれ並列化することにより、オンライン
による高速な電圧信頼度解析を可能にした並列処理方法
を提供しようとするものである。
According to the above-mentioned conventional method, detailed evaluation by power flow calculation is performed for all assumed accident cases, so that the calculation time is enormous. Therefore, application to online control or the like was impossible. Therefore, the present invention enables online high-speed voltage reliability analysis by parallelizing each operation process such as voltage stability calculation, sorting of assumed accident cases according to voltage stability, and detailed evaluation calculation. It is an object of the present invention to provide a parallel processing method.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項1記載の発明では、連続型潮流計算に基づく
近似計算手法を電圧安定度計算に適用すると共に、系統
内のある一つの送電線または発電機が切り離された場合
を一つの想定事故ケースとし、系統内のすべての送電線
または発電機を対象とした想定事故ケースを複数の演算
装置に分配して電圧安定度計算を並列処理し、その後、
これらの電圧安定度に従って複数の想定事故ケースを一
つの演算装置にてソートすることにより、高速な解析を
可能にするものである。
According to the first aspect of the present invention, an approximate calculation method based on a continuous power flow calculation is applied to a voltage stability calculation, and a certain transmission in a system is performed. A case where a power line or a generator is disconnected is regarded as one assumed accident case, and the assumed accident case targeting all transmission lines or generators in the system is distributed to multiple arithmetic units and voltage stability calculation is processed in parallel. And then
High-speed analysis is made possible by sorting a plurality of assumed accident cases by one arithmetic unit according to the voltage stability.

【0005】また、請求項2に記載の発明では、各演算
装置により計算した電圧安定度のソート処理を並列化
し、すべてのソート結果をマージすることにより、一層
の高速化を図っている。更に、請求項3記載の発明で
は、ソートされた想定事故ケースの中の過酷事故ケース
について、詳細な信頼度評価計算を並列処理することに
より、なお一層の高速化を図ることとした。
[0005] Further, in the invention according to claim 2, the sorting processing of the voltage stability calculated by each arithmetic unit is parallelized, and all the sorting results are merged, thereby further increasing the speed. Further, according to the third aspect of the present invention, the severe accident cases in the sorted assumed accident cases are subjected to detailed reliability evaluation calculation in parallel, thereby further increasing the speed.

【0006】そして、請求項4〜6に記載するように、
上述した各並列処理においては、上位の演算装置に、す
べての演算装置に分配される事故ケース数の調整機能を
付加することにより、各演算装置の演算能力や演算負荷
の相違等を吸収し、並列処理による高速化を損なわない
ようにしている。また、請求項7〜9に記載の発明で
は、事故ケース数の調整機能をすべての演算装置に持た
せることにより、各演算装置が分担する事故ケース数を
自律的に決定させ、なお一層の演算負荷の平均化を図る
ようにした。
[0006] As described in claims 4 to 6,
In each of the parallel processing described above, by adding a function of adjusting the number of accident cases distributed to all the arithmetic devices to the higher-level arithmetic device, a difference in the arithmetic performance and arithmetic load of each arithmetic device is absorbed, The speedup by parallel processing is not impaired. In addition, in the inventions according to claims 7 to 9, all the arithmetic units have a function of adjusting the number of accident cases, so that the number of accident cases shared by each arithmetic unit is autonomously determined, and further calculation is performed. The load was averaged.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、本発明の基本的な処理手順
を図1に示す。まず、系統条件(系統構成、各機器(送
電線、変圧器、調相設備等)インピーダンス、各負荷容
量、各電源及びその容量、電圧指定値、負荷変化量等)
を上位演算装置に入力する(SA1)。次に、系統内の
一つの送電線または発電機が切り離された場合を想定事
故ケースとし、すべての送電線または発電機を対象とし
た各想定事故ケースをすべての並列演算装置(上位演算
装置及び下位演算装置を含む)にそれぞれ分配する(S
A2)。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows a basic processing procedure of the present invention. First, system conditions (system configuration, impedance of each device (transmission line, transformer, phase adjustment equipment, etc.), load capacity, each power supply and its capacity, specified voltage value, load change amount, etc.)
Is input to the host processor (SA1). Next, a case where one transmission line or generator in the system is disconnected is assumed as an assumed accident case, and each assumed accident case targeting all transmission lines or generators is regarded as an all-parallel arithmetic unit (upper arithmetic unit and (Including lower-level processing units) (S
A2).

【0008】次いで、すべての演算装置の並列処理によ
り、各想定事故ケースにおける電圧安定度をそれぞれ演
算する(SA3)。なお、電圧安定度は、P−Vカーブ
のノーズポイントにおける負荷余裕値として求める。こ
こで、P−Vカーブとは、電力需要の変化に対して母線
電圧がどのように変化するかを示す負荷(電力需要)P
と母線電圧Vとの関係を示す曲線であり、ノーズポイン
トとは、電圧安定限界点(潮流限界点)のことを言う。
なお、後述する図5における現在負荷と電圧安定限界点
との差に相当する負荷量が負荷余裕値に相当する。本発
明では、上記負荷余裕値の近似計算手法にも特徴を有し
ており、その内容については後述する。
Next, voltage stability in each assumed accident case is calculated by parallel processing of all the arithmetic units (SA3). Note that the voltage stability is obtained as a load margin value at the nose point of the PV curve. Here, the PV curve is a load (power demand) P indicating how the bus voltage changes with respect to a change in power demand.
And a bus line voltage V. The nose point refers to a voltage stability limit point (power flow limit point).
The load amount corresponding to the difference between the current load and the voltage stability limit point in FIG. 5 described later corresponds to the load margin value. The present invention also has a feature in the approximate calculation method of the load margin value, the details of which will be described later.

【0009】図1に戻って、各演算装置により並列的に
求められた電圧安定度つまり負荷余裕値は、上位演算装
置または各演算装置に集約されたうえ、その大小に従っ
て最も過酷な想定事故ケースから余裕がある事故ケース
まで順にソートされる(SA4)。すなわち、電圧安定
度をパラメータとして、すべての想定事故ケースをソー
トする。
Returning to FIG. 1, the voltage stability, that is, the load margin value, obtained in parallel by each of the arithmetic units, is collected in the host arithmetic unit or each of the arithmetic units, and the severest possible accident case is determined according to its magnitude. Are sorted in order from (1) to (3) from the accident cases to which there is room. That is, all assumed accident cases are sorted using the voltage stability as a parameter.

【0010】このソート結果に基づき、上位演算装置は
複数の想定事故ケースの中からいくつかの過酷事故ケー
スを選択する(SA5)。選択に当たっては、電圧安定
度の低いものほど過酷度が大きいことから、電圧安定度
を基準とする。そして、選択された複数の過酷事故ケー
スを、上位及び下位を含むすべての演算装置にそれぞれ
分配する(SA6)。
[0010] Based on the result of the sorting, the host computing device selects some severe accident cases from a plurality of assumed accident cases (SA5). In the selection, the lower the voltage stability, the greater the severity, so the voltage stability is used as a reference. Then, the selected severe accident cases are distributed to all the arithmetic units including the upper and lower arithmetic units (SA6).

【0011】その後、各演算装置は、連続型潮流計算を
行ってより詳細な電圧信頼度評価を行う(SA7)。こ
こで、連続型潮流計算の概要を、平成8年電気学会電力
・エネルギー部門大会論文集所載のNO.254 「Continuat
ion Power Flow システムの開発」(福山、藤田、中西
による)に基づいて述べる。
Thereafter, each arithmetic unit performs a continuous power flow calculation to perform a more detailed voltage reliability evaluation (SA7). Here, the outline of continuous power flow calculation is described in No.254 “Continuat
Development of ion Power Flow System "(by Fukuyama, Fujita and Nakanishi).

【0012】電圧安定度の判定に用いるP−Vカーブ
は、系統の負荷等を増加させ、離散的な運転点において
多根解析により電圧高め解及び電圧低め解を求め、これ
らの解を繋げていく方法によって、従来から作成されて
いる。しかしながら、この方法では、 基本的に離散的な潮流解を繋げただけなので、離散値
間で別のカーブに移行する可能性があっても実際にはそ
れがわからず、カーブとしての信頼性がない。P−V
カーブのノーズポイントに近付くにつれて潮流計算の収
束が困難になり、ノーズポイント付近では収束しなくな
る。このため、計算に長時間を要し、しかも正確なカー
ブが描けない。 離散的な負荷のみに対して潮流計算を行っているの
で、変圧器タップ等の制御が離散値の間の負荷量におい
て行われる場合には、正確なカーブを描くことができな
い。
The PV curve used for the determination of the voltage stability is obtained by increasing the load of the system, obtaining a higher voltage solution and a lower voltage solution by multiroot analysis at discrete operating points, and connecting these solutions. It has been created in the past by several methods. However, in this method, since only discrete tidal current solutions are basically connected, even if there is a possibility of transitioning to another curve between discrete values, it is not actually known, and the reliability as a curve is Absent. PV
As approaching the nose point of the curve, the convergence of the tidal flow calculation becomes more difficult, and it does not converge near the nose point. For this reason, it takes a long time to calculate, and an accurate curve cannot be drawn. Since the power flow calculation is performed only for discrete loads, an accurate curve cannot be drawn when the control of the transformer tap or the like is performed with a load amount between discrete values.

【0013】これに対し、連続型潮流計算は、上述した
従来のP−Vカーブ作成方法が有する不都合を解消する
ものであり、方程式f(x)=0に対しパラメータλを導
入することでf(x,λ)=0の平衡点の移動をトレース
し、それによってP−Vカーブを作成する方法である。
その特徴としては、 カーブを数学的な手法によりトレースするので、カー
ブとしての数学的な保証がある。 ノーズポイント付近における収束の困難性が全くな
く、しかも高速にカーブを描くことができる。 基本的に、連続的に変化する負荷に対するカーブをト
レースするため、変圧器タップ等の制御に正確に追従で
きるP−Vカーブを描くことができる。 等が挙げられる。
On the other hand, the continuous type power flow calculation solves the inconvenience of the above-described conventional PV curve creation method. By introducing a parameter λ into the equation f (x) = 0, f This is a method of tracing the movement of the equilibrium point of (x, λ) = 0 and thereby creating a PV curve.
The characteristic is that the curve is traced by a mathematical method, so there is a mathematical guarantee as a curve. There is no difficulty in convergence near the nose point, and a curve can be drawn at high speed. Basically, since a curve for a load that changes continuously is traced, a PV curve that can accurately follow control of a transformer tap or the like can be drawn. And the like.

【0014】なお、連続型潮流計算については、V.Ajja
rapu,et.al.,“The ContinuationPower Flow: A Tool f
or Steady State Voltage Stability Analysis”(IEEET
rans. on Power Systems, Vol.7,No.1, February 199
2.)や、H.D.Chiang,et.al.,“CPFLOW: A Practical Too
l for Tracing Power System Steady-StateStationary
Behaviour Due to Load and Generation Variations”
(IEEE Trans.on Power Systems, Vol.10,No.2, May 199
5.)等にも記載されている。
[0014] The continuous power flow calculation is described in V. Ajja
rapu, et.al., “The ContinuationPower Flow: A Tool f
or Steady State Voltage Stability Analysis ”(IEEET
rans. on Power Systems, Vol.7, No.1, February 199
2.) and HDChiang, et.al., “CPFLOW: A Practical Too
l for Tracing Power System Steady-StateStationary
Behavior Due to Load and Generation Variations ”
(IEEE Trans.on Power Systems, Vol.10, No.2, May 199
5.) and so on.

【0015】連続型潮流計算において、潮流方程式は数
式1により表現することができる。この数式1は、1パ
ラメータの非線形システムと言える。
In the continuous power flow calculation, the power flow equation can be expressed by Equation 1. Equation 1 can be said to be a one-parameter nonlinear system.

【0016】[0016]

【数1】 f(x,λ)=0, x∈Rn, f∈Rn, λ∈R (λ∈R1:変化に対する制御パラメータ)F (x, λ) = 0, x∈R n , f∈R n , λ∈R (λ∈R 1 : control parameter for change)

【0017】電力系統において、1パラメータのシステ
ムは、例えば1つの負荷母線における有効電力負荷また
は無効電力負荷の変化に相当する。このような負荷や発
電量の変化による安定平衡点の位置の変更をトレースし
ていくには、以下の方法が用いられる。λに関して数式
1を微分すると、数式2となる。なお、数式2における
∂f/∂λは数式3の転値行列によって表される。
In a power system, a one-parameter system corresponds to, for example, a change in active power load or reactive power load in one load bus. The following method is used to trace the change in the position of the stable equilibrium point due to such a change in the load or power generation. Equation 2 is obtained by differentiating Equation 1 with respect to λ. Note that ∂f / ∂λ in Expression 2 is represented by a transposed matrix of Expression 3.

【0018】[0018]

【数2】fx(x,λ)dx/dλ+∂f/∂λ=0F x (x, λ) dx / dλ + ∂f / ∂λ = 0

【0019】[0019]

【数3】 ∂f/∂λ=[∂f1/∂λ,……,∂fn/∂λ]T 3f / ∂λ = [∂f 1 / ∂λ,..., ∂f n / ∂λ] T

【0020】数式2をdx/dλについて解くことによ
り、数式4が得られ、この数式4を積分することによっ
て区間[λ0,λ1]における解カーブx(λ)を得ること
ができる。
By solving Equation 2 with respect to dx / dλ, Equation 4 is obtained. By integrating Equation 4, a solution curve x (λ) in the section [λ 0 , λ 1 ] can be obtained.

【0021】[0021]

【数4】dx/dλ=−fx -1(x,λ)∂f/∂λDx / dλ = −f x −1 (x, λ) ∂f / ∂λ

【0022】fx(x,λ)が逆行列を持つ限りは、(x0
λ0)を通る唯一の解が存在することが陰関数定理によ
って保証されている。上記数式4にPC(predictor-co
rrector:予測子−修正子)法を適用することにより、
P−Vカーブが求められる。
As long as f x (x, λ) has an inverse matrix, (x 0 ,
It is guaranteed by the implicit function theorem that there is only one solution through λ 0 ). PC (predictor-co
By applying the rrector (predictor-corrector) method,
A PV curve is determined.

【0023】ここで、PC法は、微分方程式の数値積分
解法のひとつであり、現在の点とその直前の点との2点
を用いて、次の点をある予測式(predictor)によって仮
の点として決め、これを別の修正式(corrector)に基づ
いて逐次修正する方法である。ここでは、実際のpredic
tor及びcorrectorによるP−Vカーブのトレース方法に
ついて述べる。
Here, the PC method is one of the numerical product decomposition methods of a differential equation, and uses the two points, the current point and the point immediately before the current point, to temporarily determine the next point by a certain predictor (predictor). It is a method of determining points and sequentially correcting them based on another correction formula (corrector). Here is the actual predic
A method of tracing a PV curve using tor and corrector will be described.

【0024】predictorの目的は、次の解に対する近似
点を求めることである。具体的には、数式5に示すよう
に、現在の解と以前の解とを通る1次の多項式(直線)
を用いて、次の解を予測する。なお、数式5において、
hは適当なステップ幅である。図2にpredictorの概念
を示す。
The purpose of the predictor is to find an approximate point for the next solution. Specifically, as shown in Equation 5, a first-order polynomial (straight line) passing through the current solution and the previous solution
Is used to predict the next solution. Note that in Equation 5,
h is an appropriate step width. FIG. 2 shows the concept of the predictor.

【0025】[0025]

【数5】 (Equation 5)

【0026】predictorが、次の解(xi+1,λi+1)に
対する近似(数式6参照)を生成した後に、エラーが修
正されなければならない。
After the predictor has generated an approximation (see Equation 6) for the next solution (x i + 1 , λ i + 1 ), the error must be corrected.

【0027】[0027]

【数6】 (Equation 6)

【0028】原則的には、非線形代数方程式を解く任意
の効果的な数値処理をcorrectorとして利用することが
できる。良質のpredictorは、次の解(xi+1,λi+1
の近傍にある近似を与えるので、必要な精度を実現する
ためには数回の収束で十分である。一般的に、correcto
rとしては、NR(Newton−Raphson)法が多く用いられ
る。つまり、correctorでは、数式5によって得られた
推定値を初期値として、拡張された潮流計算(前記数式
1)に対してNR法を適用することにより、カーブ上に
収束させ、解を得る。図3に、このPC法によるカーブ
トレースの概念を示す。こうして求めたP−Vカーブに
基づいて負荷を連続的に変化させた場合の負荷余裕値を
求めることにより、電圧安定度が求められる。
In principle, any effective numerical processing for solving a nonlinear algebraic equation can be used as a corrector. A good predictor is the solution (x i + 1 , λ i + 1 )
, A few convergences are sufficient to achieve the required accuracy. In general, correcto
As r, the NR (Newton-Raphson) method is often used. That is, in the corrector, the NR method is applied to the extended power flow calculation (formula 1) using the estimated value obtained by formula 5 as an initial value, thereby converging on a curve to obtain a solution. FIG. 3 shows the concept of curve tracing by the PC method. Voltage stability is obtained by obtaining a load margin value when the load is continuously changed based on the PV curve thus obtained.

【0029】図4は、図1の処理手順を例えば3台の並
列演算装置を対象として展開した概念図である。図2に
おいて、ルートプロセス(演算装置0)が上位演算装
置、プロセス1(演算装置1)及びプロセス2(演算装
置2)が下位演算装置に相当し、各プロセス(演算装
置)間の矢印が、処理や計算結果、評価結果の流れを表
している。図4における処理は前記ステップSA2
に、は同SA3による電圧安定度の計算結果の集約処
理に、は同SA4〜6による過酷事故ケースの分配処
理に、は同SA7における評価結果の集約処理にそれ
ぞれ対応している。なお、ルートプロセス(演算装置
0)は系統条件の入力(前記ステップSA1)の他、並
列演算装置の一つとして下位の演算装置1,2と同様に
電圧安定度計算(SA3)、想定事故ケースのソート
(SA4)及び詳細評価(SA7)も実行する。
FIG. 4 is a conceptual diagram in which the processing procedure of FIG. 1 is developed for, for example, three parallel processing units. In FIG. 2, a root process (arithmetic device 0) corresponds to a higher-level arithmetic device, a process 1 (arithmetic device 1) and a process 2 (arithmetic device 2) correspond to a lower-order arithmetic device. It shows the flow of processing, calculation results, and evaluation results. The processing in FIG.
2 corresponds to the aggregation processing of the calculation results of the voltage stability by SA3, corresponds to the distribution processing of severe accident cases by SA4 to SA6, and corresponds to the aggregation processing of the evaluation results by SA7. In addition to the input of system conditions (step SA1), the root process (computing device 0) calculates the voltage stability (SA3) as one of the lower-order computing devices 1 and 2 as one of the parallel computing devices. (SA4) and detailed evaluation (SA7).

【0030】以下、請求項1及び請求項2に記載した発
明の実施形態として、連続型潮流計算に基づく電圧安定
限界点における負荷余裕値(電圧安定度)の近似計算手
法(Look−Ahead法)について説明する。 (1)Look−Ahead法による負荷余裕値の計算 この方法では、現在の運用状態と、ステップ幅の大きい
連続型潮流計算によって求められた負荷増加後の運用状
態との、二つの運用状態のみを用いてP-Vカーブを2
次関数により近似する。
Hereinafter, as an embodiment of the invention described in claim 1 and claim 2, an approximate calculation method (Look-Ahead method) of a load margin value (voltage stability) at a voltage stability limit point based on continuous power flow calculation. Will be described. (1) Calculation of load margin value by Look-Ahead method In this method, only two operation states, a current operation state and an operation state after a load increase obtained by continuous power flow calculation with a large step width, are used. And use the PV curve as 2
Approximate by the following function.

【0031】図5は、制御機器動作等を考慮して通常の
ステップ幅で求めた連続型潮流計算よるP−Vカーブ
と、Look−Ahead法により求めたP−Vカーブとを示し
ている。図において、現在の運用状態(現在時点T1
における潮流解X1の負荷状態をP1とする。ステップ幅
を大きく取った場合のP−Vカーブ上の次の計算時点
(負荷増加時点T2)の負荷P2を求め、連続型潮流計算
により潮流解X2を求める。ここで、時点T1と時点T2
とを比較して、電圧降下(電圧の絶対値の変化)が最も
激しい負荷ノードiを選択し、この負荷ノードiにおけ
るP−Vカーブ(連続型潮流計算によるP−Vカーブ)
を利用して負荷余裕値を近似する。近似式は、数式7の
ような2次関数によって記述することができる。なお、
数式7において、a,b,cは係数、Viは負荷ノード
iにおける母線電圧である。
FIG. 5 shows a PV curve obtained by a continuous power flow calculation with a normal step width in consideration of the operation of the control device and the like, and a PV curve obtained by the Look-Ahead method. In the figure, the current operation state (current time T 1 )
The load state of the load flow solution X 1 and P 1 in. The load P 2 of the following calculation point (load increase time T 2) determined on the P-V curve in the case of taking the step width increases, obtaining a load flow solution X 2 by continuous power flow calculation. Here, the time T 1 and time T 2
And selects the load node i with the steepest voltage drop (change in the absolute value of the voltage), and calculates the PV curve at this load node i (PV curve by continuous power flow calculation).
Is used to approximate the load margin value. The approximation formula can be described by a quadratic function such as Expression 7. In addition,
In Equation 7, a, b, c are coefficients, and V i is the bus voltage at the load node i.

【0032】[0032]

【数7】P=a+bVi+cVi 2 P = a + bV i + cV i 2

【0033】ここで、(Vi1,P1)及び(Vi2,P2
と、時点T2のP2に関するV2の微分値を用いることに
より、数式8が得られる。なお、Vi1は時点T1におけ
る負荷ノードiの母線電圧、Vi2は時点T2における負
荷ノードiの母線電圧である。
Here, (V i1 , P 1 ) and (V i2 , P 2 )
And the differential value of V 2 with respect to P 2 at time T 2 , Equation 8 is obtained. Incidentally, V i1 is bus voltage load node i at time T 1, V i2 is the bus voltage of the load node i at time T 2.

【0034】[0034]

【数8】 (Equation 8)

【0035】前述の数式7を変形すると数式9が得ら
れ、ノーズポイント(Vi=−b/2c)における負荷
余裕値PVmaxは数式10のようになる。
Equation 9 is obtained by modifying Equation 7, and the load margin value P Vmax at the nose point (V i = −b / 2c) is as shown in Equation 10.

【0036】[0036]

【数9】P=c(Vi+b/2c)2+a−b2/4c2 P = c (V i + b / 2c) 2 + a−b 2 / 4c 2

【0037】[0037]

【数10】PVmax=a−b2/4c[Number 10] P Vmax = a-b 2 / 4c

【0038】従って、数式8においてVi1,Vi2及びそ
の微分値がわかっているため、係数a,b,cを計算で
き、数式10から負荷余裕値PVmaXを計算することがで
きる。ただし、この方法は正確には電圧Vの絶対値を用
いた定式化に基づくものであるため、仮にノードiにお
いて、電圧の絶対値だけでなく角度にも大きな変化があ
るならば、上記の手続きを角度にも行うことにより、P
−θカーブ上の負荷余裕値PθmaXを求めることができ
る。この場合、負荷余裕値Pmaxは、PVmaX及びPθmaX
に基づいて数式11により求めることができる。
Therefore, since V i1 , V i2 and their derivatives are known in Equation 8, the coefficients a, b, and c can be calculated, and the load margin value P VmaX can be calculated from Equation 10. However, since this method is based on the formulation using the absolute value of the voltage V, if the absolute value of the voltage as well as the absolute value of the voltage changes at the node i, the above procedure is used. Is also applied to the angle, so that P
The load margin value Pθmax on the −θ curve can be obtained. In this case, the load margin value P max is, P Vmax and Pshita MAX
Can be obtained by Expression 11 based on

【0039】[0039]

【数11】Pmax=(PVmax+Pθmax)/2[Number 11] P max = (P Vmax + Pθ max) / 2

【0040】(2)請求項1の発明による並列処理方法 上記のようにLook−Ahead法を用いて負荷余裕
値(電圧安定度)を求め、電圧信頼度を解析する方法で
は、系統内のある一つの送電線または発電機が切り離さ
れた場合を想定事故ケースとして、想定事故後の電圧安
定限界点の負荷余裕値をそれぞれ求め、これらの値によ
り各想定事故ケースの電圧安定度を求めることができ
る。請求項1の発明の実施形態は、この電圧安定度の計
算を高速化するものである。
(2) The parallel processing method according to the first aspect of the invention As described above, the load margin value (voltage stability) is obtained by using the Look-Ahead method, and the voltage reliability is analyzed. Assuming that one power line or generator is disconnected, assuming an accident case, it is necessary to determine the load margin values at the voltage stability limit point after the assumed accident, and to calculate the voltage stability of each assumed accident case from these values. it can. The first embodiment of the present invention speeds up the calculation of the voltage stability.

【0041】図6は、この実施形態における各演算装置
の処理を示すフローチャートであり、演算装置は全体で
3台と仮定する。図6のステップS01〜S04は図1
のステップSA1〜SA4にそれぞれ対応し、また、図
6のステップS13,S23は図1のステップSA3に
対応している。
FIG. 6 is a flowchart showing the processing of each arithmetic unit in this embodiment. It is assumed that there are three arithmetic units in total. Steps S01 to S04 in FIG.
6 correspond to steps SA1 to SA4, respectively, and steps S13 and S23 in FIG. 6 correspond to step SA3 in FIG.

【0042】ここでは、想定事故ケース数Nを、分配す
るすべての演算装置の数(この例では3)で割り、各演
算装置が分担する想定事故ケース数を均等にする。ケー
ス数に端数が出る場合には、端数がなくなるまで一つず
つ演算装置に分担させ、各演算装置の分担ケース数がで
きる限り均等になるようにする。図6では想定事故ケー
ス1〜Nを3つ(1〜I,I+1〜J,J+1〜N)に
分配し(ステップS02)、それぞれのケースにつきす
べての演算装置が並列的に電圧安定度を計算する(S0
3,S13,S23)。そして、すべての演算装置にお
ける計算が終了したら、全想定事故ケース1〜Nの電圧
安定度をルートプロセスに集め、ソートする(S0
4)。この実施形態によれば、すべての想定事故ケース
の電圧安定度計算を複数の演算装置がそれぞれほぼ均等
に分担して並列処理することにより、計算の高速化が可
能になる。
Here, the number N of assumed accident cases is divided by the number of all the arithmetic units to be distributed (3 in this example), and the number of assumed accident cases shared by each arithmetic unit is equalized. If the number of cases is fractional, the arithmetic units are assigned one by one until the fraction is exhausted, so that the number of cases assigned to each arithmetic unit is made as equal as possible. In FIG. 6, the assumed accident cases 1 to N are distributed to three (1 to I, I + 1 to J, J + 1 to N) (step S02), and all the arithmetic units calculate the voltage stability in parallel for each case. Yes (S0
3, S13, S23). When the calculation in all the arithmetic units is completed, the voltage stability of all the assumed accident cases 1 to N is collected in the root process and sorted (S0).
4). According to this embodiment, a plurality of arithmetic units share the voltage stability calculations of all the assumed accident cases almost equally, and perform the parallel processing, so that the calculation can be speeded up.

【0043】(3)請求項2の発明による並列処理方法 請求項2の発明の実施形態では、図6における電圧安定
度のソート(S04)をルートプロセスがまとめて実行
するのではなく、図7に示すように、各演算装置が演算
した電圧安定度を個別にソートしておき(S04’,S
14,S24)、最終的にそれぞれのソート結果をルー
トプロセスに集めてマージソートを行うものである(S
05)。すなわち、本実施形態では電圧安定度の計算ば
かりでなくそのソート処理も含めて並列化することによ
り、一層の高速化が期待できる。
(3) The parallel processing method according to the second aspect of the present invention In the second aspect of the present invention, the sorting (S04) of the voltage stability in FIG. As shown in (4), the voltage stability calculated by each arithmetic unit is sorted individually (S04 ', S04').
14, S24), and finally sort results are collected into a root process to perform a merge sort (S14).
05). That is, in the present embodiment, not only the calculation of the voltage stability but also the sorting process thereof is performed in parallel, so that a higher speed can be expected.

【0044】次に、請求項3の発明による詳細評価の並
列処理方法について説明する。前述のLook−Ahe
ad法を用いた電圧信頼度解析によって得られた電圧安
定度のソート結果を使用し、例えば電圧安定度が所定の
しきい値以上である事故ケースを過酷事故ケースとして
すべての想定事故ケースの中から選択し、これらの過酷
事故ケースに対する詳細評価を連続型潮流計算によって
行う。ここで、前述の電圧安定度算出(図1におけるス
テップSA3)における負荷余裕値は近似値として求め
られるが、請求項3の発明では、前述した連続型潮流計
算により一層詳細な負荷余裕値すなわち電圧安定度を求
め、電圧信頼度を判定する。
Next, a detailed evaluation parallel processing method according to the third aspect of the present invention will be described. Look-Ahe mentioned above
Using the sorted result of the voltage stability obtained by the voltage reliability analysis using the ad method, for example, an accident case in which the voltage stability is equal to or higher than a predetermined threshold The detailed evaluation for these severe accident cases is performed by continuous power flow calculation. Here, the load margin value in the above-described voltage stability calculation (step SA3 in FIG. 1) is obtained as an approximate value, but in the invention of claim 3, a more detailed load margin value, that is, a voltage, is obtained by the continuous power flow calculation. Determine stability and determine voltage reliability.

【0045】図8は本実施形態の処理手順を示してお
り、図8のステップS011〜S013は図1のステッ
プSA5〜SA7にそれぞれ対応し、また、図8のステ
ップS113,S213は図1のステップSA7に対応
している。なお、図8におけるステップS014は図1
におけるステップSA7の評価結果を出力する処理であ
る。
FIG. 8 shows a processing procedure of the present embodiment. Steps S011 to S013 in FIG. 8 correspond to steps SA5 to SA7 in FIG. 1, respectively, and steps S113 and S213 in FIG. This corresponds to step SA7. Note that step S014 in FIG.
Is a process of outputting the evaluation result of step SA7 in the above.

【0046】図8の例では、過酷事故ケース数n(一般
に、過酷事故ケースn<想定事故ケース数Nである)
を、電圧安定度計算時と同様にすべての演算装置の数で
割り、各演算装置が分担するケース数を均等にする。ケ
ース数に端数が出る場合は、端数がなくなるまで一つず
つ演算装置に分担させ、各演算装置の分担ケース数をで
きる限り均等化する。この考えは、図6、図7における
分配と同様である。
In the example shown in FIG. 8, the number n of severe accident cases (generally, severe accident case n <the number N of assumed accident cases).
Is divided by the number of all arithmetic devices in the same manner as in the voltage stability calculation, and the number of cases shared by each arithmetic device is equalized. When the number of cases is fractional, the arithmetic units are assigned one by one until the fraction is exhausted, and the number of cases assigned to each arithmetic unit is equalized as much as possible. This idea is similar to the distribution in FIGS.

【0047】図8では、過酷事故ケースnを3つ(1〜
i,i+1〜j,j+1〜n)に分配し(ステップS0
12)、それぞれのケースについてすべての演算装置が
連続型潮流計算を行って過酷事故ケースに対する詳細評
価を行う(S013,S113,S213)。ここで、
詳細評価は、送電線または発電機が切り離された後の負
荷余裕値を計算し、電圧安定度を判定することにより行
う。その後、すべての演算装置における計算(評価)が
終了したら、全過酷事故ケース1〜nについての評価結
果をルートプロセスに集め、出力する(S014)。こ
の実施形態では、各演算装置に分配された過酷事故ケー
スについて連続型潮流計算による詳細評価を並列処理す
ることにより、解析処理を一層高速化することができ
る。
In FIG. 8, three severe accident cases n (1 to
i, i + 1 to j, j + 1 to n) (step S0
12) For each case, all the arithmetic units perform continuous power flow calculation and perform detailed evaluation on severe accident cases (S013, S113, S213). here,
The detailed evaluation is performed by calculating a load margin value after the transmission line or the generator is disconnected and determining the voltage stability. Thereafter, when the calculations (evaluations) in all the arithmetic units are completed, the evaluation results for all severe accident cases 1 to n are collected in the route process and output (S014). In this embodiment, the analysis processing can be further speeded up by performing parallel processing of detailed evaluation by continuous power flow calculation for severe accident cases distributed to each arithmetic unit.

【0048】次いで、請求項4〜6の発明の実施形態と
して、本発明の並列処理における演算装置の負荷調整方
法について述べる。前述した請求項1,2または3の発
明の並列処理方法において、各演算装置に分配する想定
事故ケース(図8における過酷事故ケースの分配も含
む)の数を調整することにより、各演算装置の負荷を調
整することができる。これは、並列処理を行う演算装置
の処理能力がそれぞれ異なるような場合、または個々の
演算装置で異なる処理を同時に行うために演算装置負荷
が異なる場合、更には個々の演算装置の処理能力及び演
算装置負荷の双方が異なるような場合に有効であり、こ
のような分配ケース数の調整により処理の高速化が可能
である。
Next, as an embodiment of the present invention, a method of adjusting the load of the arithmetic unit in the parallel processing according to the present invention will be described. In the parallel processing method according to the first, second, or third aspect of the present invention, the number of assumed accident cases (including the distribution of severe accident cases in FIG. 8) distributed to each arithmetic device is adjusted so that each arithmetic device has The load can be adjusted. This is the case when the processing capabilities of the processing units that perform parallel processing are different from each other, or when the processing loads on the processing units are different because different processing units simultaneously perform different processing. This is effective when both device loads are different, and the processing speed can be increased by adjusting the number of distribution cases.

【0049】(4)請求項4の発明の実施形態として
の、演算装置の処理能力に応じた負荷調整方法(想定事
故ケース数の分配方法) この方法は、各演算装置の処理能力を表す指標si(i
=1,2,……,nc)を予め設定数値として与え、こ
の処理能力指標siに応じて各演算装置に分配するケー
ス数を決定する。この手順を以下に示す。以下の手順で
は、処理能力が高いほど指標が大きい数値になるような
場合を示している。
(4) A load adjusting method according to the processing capacity of the arithmetic unit (distribution method of the number of assumed accident cases) according to the fourth embodiment of the present invention. s i (i
= 1,2, ..., given n c) as pre-set number, determines the number of cases to be distributed to each computing device in accordance with the processing capability index s i. This procedure is described below. The following procedure shows a case where the index becomes larger as the processing capacity becomes higher.

【0050】手順1)全ケース数をNとし、全演算装置
の処理能力指標を合計し、これをSとする。 手順2)NをSで割ったものをxとし、余りをmとす
る。 手順3)各演算装置の処理能力指標si(i=1,2,
…,nc)を用いて、各演算装置への分配ケース数をx
×siとする。 手順4)手順2における余りmが0になるまで、処理能
力指標siの高い演算装置から順に、その分配ケース数
を1増やす。 なお、上記手順における変数は、処理能力指標を除き、
すべて整数として演算する。
Procedure 1) Assume that the total number of cases is N, the processing capability indices of all the arithmetic units are totaled, and this is S. Procedure 2) Let x be a value obtained by dividing N by S, and let m be the remainder. Procedure 3) Processing performance index s i (i = 1, 2, 2)
.., N c ), and the number of distribution cases to each arithmetic unit is x
× s i . Step 4) The number of distribution cases is increased by 1 in order from the arithmetic unit with the highest processing capability index s i until the remainder m in step 2 becomes zero. The variables in the above procedure, except for the processing capacity index,
All are calculated as integers.

【0051】(5)請求項5の発明の実施形態として
の、演算装置負荷に応じた負荷調整方法(想定事故ケー
ス数の分配方法) この方法は、各演算装置の演算装置負荷を実行時に測定
し、その測定結果を演算装置負荷指標li(i=1,
2,……,nc)とする。そして、この演算装置負荷指
標liに応じて各演算装置に分配するケース数を決定す
る。この手順を以下に示す。以下の手順では、演算装置
負荷が高いほど演算装置負荷指標liが大きい数値にな
るような場合を示している。
(5) A load adjusting method according to an arithmetic unit load according to an embodiment of the present invention (a method of distributing the number of assumed accident cases) This method measures the arithmetic unit load of each arithmetic unit at the time of execution. Then, the measurement result is used as an arithmetic unit load index l i (i = 1,
2,..., N c ). Then, the number of cases to be distributed to each arithmetic device is determined according to the arithmetic device load index l i . This procedure is described below. The following procedure shows a case where the arithmetic device load index l i becomes larger as the arithmetic device load increases.

【0052】手順1)各演算装置における演算装置負荷
を測定し、これをli(i=1,2,……,nc)とす
る。ここで、全ケース数をNとする。 手順2)全演算装置の演算装置負荷指標を合計し、これ
をLとする。 手順3)NをLで割ったものをxとし、余りをmとす
る。 手順4)ci=x×liとし、手順3における余りmが0
になるまで、演算装置負荷指標liの高い演算装置から
順に、対応するciの数を1増やす。 手順5)各演算装置の分配ケース数をN/ciとする。
なお、上記手順における変数は、演算装置負荷指標を除
き、すべて整数として演算する。
Procedure 1) The processing unit load in each processing unit is measured, and this is set to l i (i = 1, 2,..., N c ). Here, the total number of cases is N. Procedure 2) The arithmetic unit load indices of all the arithmetic units are summed, and this is set to L. Procedure 3) Let x be a value obtained by dividing N by L, and let m be the remainder. Procedure 4) Set c i = x × l i and the remainder m in procedure 3 is 0
In until, in order from the high computing device having computing device loads the index l i, the corresponding number of c i is incremented by one. Step 5) the number of the transfer case of the computing device to N / c i.
Note that all variables in the above procedure are calculated as integers except for the calculation device load index.

【0053】(6)請求項6の発明の実施形態として
の、演算装置処理能力及び演算装置負荷に応じた負荷調
整方法(想定事故ケース数の分配方法) この方法では、各演算装置に分配する事故ケース数を、
分配する前に決定せず、処理の終了した演算装置から順
に、すべての事故ケースに対する計算を終了するまで、
一つずつ事故ケースを分配し、これを繰り返す。これに
より、演算装置処理能力と演算装置負荷との両方を考慮
した事故ケース数の分配が可能となり、さまざまな環境
においても常に計算時間が短くなるような演算装置負荷
調整が可能となる。この手順を以下に示す。
(6) A load adjusting method according to the processing capacity of the arithmetic unit and the load of the arithmetic unit (distribution method of the number of assumed accident cases) according to the sixth embodiment of the present invention. The number of accident cases
Undecided before distribution, until the calculation for all accident cases is completed, in order from the processing unit that has finished processing,
Distribute the accident cases one by one and repeat. This makes it possible to distribute the number of accident cases in consideration of both the processing capacity of the arithmetic unit and the load of the arithmetic unit, and to adjust the arithmetic unit load such that the calculation time is always shortened even in various environments. This procedure is described below.

【0054】手順1)各演算装置に一つずつ事故ケース
を分配する。 手順2)各演算装置は分配された事故ケースの計算を実
行し、終了したら終了通知を行う。 手順3)終了通知を行った演算装置に対して、事故ケー
スを一つ分配する。 手順4)すべての事故ケースの計算が終了するまで、手
順2及び手順3を繰り返し実行する。
Procedure 1) Distribute one accident case to each arithmetic unit. Procedure 2) Each arithmetic unit executes the calculation of the distributed accident case, and notifies the end when the calculation is completed. Step 3) One accident case is distributed to the arithmetic unit that has sent the end notification. Step 4) Steps 2 and 3 are repeatedly executed until the calculation of all the accident cases is completed.

【0055】次いで、請求項7〜9に記載した発明の実
施形態として、本発明の並列処理における演算装置の負
荷調整方法について説明する。請求項7〜9に記載した
発明では、前述した請求項4,5または6に記載した負
荷調整方法のように、各演算装置に分配する事故ケース
数の決定をルートプロセスのみで行うだけでなく、すべ
ての演算装置において同時に決定し、各演算装置が分担
する事故ケース数を求めるものである。この方法は、分
配ケース数の決定処理についても並列化することによ
り、各演算装置間の通信量を少なくして処理の一層の高
速化を図っている。
Next, as an embodiment of the invention described in claims 7 to 9, a method of adjusting the load on the arithmetic unit in parallel processing according to the present invention will be described. According to the inventions described in claims 7 to 9, as in the load adjustment method described in claim 4, 5, or 6, the number of accident cases to be distributed to each arithmetic unit is determined not only by the route process but also by the root process. , Are determined at the same time in all arithmetic devices, and the number of accident cases shared by each arithmetic device is obtained. In this method, the processing for determining the number of distribution cases is also performed in parallel, thereby reducing the amount of communication between the arithmetic units and further increasing the processing speed.

【0056】すなわち、請求項7の発明の実施形態で
は、ルートプロセスを含めたすべての演算装置0〜2が
個々に、自己が分担する事故ケース数を自己の演算負荷
を表す指標に応じて調整することにより、各演算装置が
自律的に負荷調整を行う。また、請求項8の発明の実施
形態では、ルートプロセスを含めたすべての演算装置0
〜2が個々に、自己が分担する事故ケース数を自己の演
算負荷を表す指標に応じて調整することにより、各演算
装置が自律的に負荷調整を行う。更に、請求項9の発明
の実施形態では、ルートプロセスを含めたすべての演算
装置0〜2が自律的に事故ケースを一つずつ分担し、処
理が終了した演算装置が更に事故ケースを逐次一つずつ
分担していくことにより、各演算装置の負荷調整を行
う。
That is, in the embodiment of the present invention, all the arithmetic units 0 to 2 including the root process individually adjust the number of accident cases which they share, according to the index representing their arithmetic load. By doing so, each arithmetic unit autonomously adjusts the load. Further, in the embodiment of the invention of claim 8, all the arithmetic units 0 including the root process are included.
2 individually adjusts the number of accident cases shared by itself in accordance with an index representing its own operation load, so that each operation device autonomously adjusts the load. Furthermore, in the embodiment of the ninth aspect of the present invention, all the arithmetic units 0 to 2 including the root process autonomously share the accident cases one by one, and the arithmetic unit which has completed the processing further sequentially sorts the accident cases. The load of each arithmetic device is adjusted by sharing the load one by one.

【0057】[0057]

【発明の実施例】本発明の実施例として、IEEE1
4,30,57,118及び300母線の各系統に対し
て上記並列処理方法を適用した場合のシミュレーション
結果を説明する。想定事故ケースの中から選択した過酷
事故ケースの数は、いずれの系統についても15ケース
である。これらの過酷事故ケースに対して詳細評価計算
(連続型潮流計算)を行い、結果を出力する。この計算
には、2台の計算機(CPUはPentiumII−400MHz)を1
00Mbps−Ethernetのネットワークにより接続したワーク
ステーションクラスタを用いた。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As an embodiment of the present invention, IEEE1
Simulation results when the above-described parallel processing method is applied to each system of 4, 30, 57, 118, and 300 buses will be described. The number of severe accident cases selected from the assumed accident cases is 15 for each system. Detailed evaluation calculation (continuous power flow calculation) is performed for these severe accident cases, and the result is output. For this calculation, two computers (CPU: Pentium II-400MHz)
A workstation cluster connected by a 00Mbps-Ethernet network was used.

【0058】本発明による実行時間と従来の逐次処理方
法による実行時間との比較結果を、図9に示す。ここで
は、本発明により達成された高速化の倍率(従来の実行
時間/本発明による実行時間)を、5回の実行結果の平
均倍率として縦軸に示してある。図に示すように、本発
明では従来の逐次処理方法に比べてほぼ2倍の高速処理
が可能であり、特に実系統規模である300母線系統に
おいては約1.96倍高速であることが確認された。
FIG. 9 shows a comparison result between the execution time according to the present invention and the execution time according to the conventional sequential processing method. Here, the scale of speedup achieved by the present invention (conventional execution time / execution time according to the present invention) is shown on the vertical axis as the average magnification of the results of five executions. As shown in the figure, it is confirmed that the present invention can perform almost twice as fast processing as the conventional sequential processing method, and in particular, about 1.96 times as fast in a 300-bus system as an actual system. Was done.

【0059】[0059]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、送電線ま
たは発電機が切り離された複数の想定事故ケースに対し
て、電圧安定度計算、想定事故ケースのソート、詳細な
評価計算等の各演算処理をそれぞれ並列化することによ
り、一連の想定事故解析、電圧信頼度評価を高速化する
ことができる。
As described above, according to the present invention, voltage stability calculation, sorting of assumed accident cases, detailed evaluation calculation, etc. are performed for a plurality of assumed accident cases in which a transmission line or a generator is disconnected. By parallelizing each operation processing, a series of assumed accident analysis and voltage reliability evaluation can be speeded up.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の基本的な処理手順を示すフローチャー
トである。
FIG. 1 is a flowchart showing a basic processing procedure of the present invention.

【図2】Predictorの概念図である。FIG. 2 is a conceptual diagram of Predictor.

【図3】PC法によるカーブトレースの概念図である。FIG. 3 is a conceptual diagram of a curve trace by the PC method.

【図4】本発明の並列処理の概念図である。FIG. 4 is a conceptual diagram of parallel processing according to the present invention.

【図5】Look−Ahead法の概念を示す図であ
る。
FIG. 5 is a diagram illustrating the concept of the Look-Ahead method.

【図6】請求項1の発明の実施形態における各演算処理
装置の処理手順を示すフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart showing a processing procedure of each arithmetic processing device in the embodiment of the first invention.

【図7】請求項2の発明の実施形態における各演算処理
装置の処理手順を示すフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart showing a processing procedure of each arithmetic processing unit according to the embodiment of the second invention.

【図8】請求項3の発明の実施形態における各演算処理
装置の処理手順を示すフローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart showing a processing procedure of each arithmetic processing unit according to the embodiment of the third invention.

【図9】本発明の実施例としてのシミュレーション結果
を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a simulation result as an example of the present invention.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電力系統における系統構成、各機器イン
ピーダンス、各負荷容量、各電源とその容量、電圧指定
値、及び負荷変化量等の系統条件が与えられた時に、系
統内のある一つの送電線または発電機が切り離された場
合を一つの想定事故ケースとし、系統内のすべての送電
線または発電機を対象とした想定事故ケースに対して、
想定事故後の電圧安定限界点における負荷余裕値を連続
型潮流計算に基づく近似計算手法により求め、この負荷
余裕値をもって各想定事故ケースの電圧安定度の指標と
し、この電圧安定度に従ってソートした想定事故ケース
を対象として連続型潮流計算により系統の電圧信頼度を
評価するようにした電力系統の電圧信頼度解析におい
て、 各想定事故ケースを複数の演算装置に分配して各演算装
置により電圧安定度を並列的に計算し、求められたすべ
ての想定事故ケースの電圧安定度を一つの演算装置に集
約した上で電圧安定度に従って想定事故ケースをソート
することを特徴とする電力系統の電圧信頼度解析におけ
る並列処理方法。
When a system condition such as a system configuration, each device impedance, each load capacity, each power supply and its capacity, a specified voltage value, and a load change amount in an electric power system is given, a certain transmission in the system is provided. One assumed accident case is when the power line or generator is disconnected, and for the assumed accident case targeting all transmission lines or generators in the system,
The load margin value at the voltage stability limit point after the assumed accident is determined by an approximate calculation method based on continuous power flow calculation, and this load margin value is used as an index of the voltage stability of each assumed accident case, and the load margin is sorted according to this voltage stability. In a voltage reliability analysis of a power system that evaluates the voltage reliability of the system by continuous power flow calculation for accident cases, each assumed accident case is distributed to multiple arithmetic units and the voltage stability is calculated by each arithmetic unit. Voltage reliability of the power system characterized by calculating the voltage stability of all the assumed accident cases in a single arithmetic unit and sorting the assumed accident cases according to the voltage stability. Parallel processing method in analysis.
【請求項2】 電力系統における系統構成、各機器イン
ピーダンス、各負荷容量、各電源とその容量、電圧指定
値、及び負荷変化量等の系統条件が与えられた時に、系
統内のある一つの送電線または発電機が切り離された場
合を一つの想定事故ケースとし、系統内のすべての送電
線または発電機を対象とした想定事故ケースに対して、
想定事故後の電圧安定限界点における負荷余裕値を連続
型潮流計算に基づく近似計算手法により求め、この負荷
余裕値をもって各想定事故ケースの電圧安定度の指標と
し、この電圧安定度に従ってソートした想定事故ケース
を対象として連続型潮流計算により系統の電圧信頼度を
評価するようにした電力系統の電圧信頼度解析におい
て、 各想定事故ケースを複数の演算装置に分配して各演算装
置により電圧安定度を並列的に計算すると共に、求めら
れた電圧安定度に従って想定事故ケースを並列的にソー
トし、 各演算装置によるすべてのソート結果を一つの演算装置
に集約した上で当該演算装置により電圧安定度に従って
想定事故ケースをマージソートすることを特徴とする電
力系統の電圧信頼度解析における並列処理方法。
2. When a system condition such as a system configuration, each equipment impedance, each load capacity, each power supply and its capacity, a specified voltage value, and a load change amount in an electric power system is given, a certain transmission in the system is provided. One assumed accident case is when the power line or generator is disconnected, and for the assumed accident case targeting all transmission lines or generators in the system,
The load margin value at the voltage stability limit point after the assumed accident is determined by an approximate calculation method based on continuous power flow calculation, and this load margin value is used as an index of the voltage stability of each assumed accident case, and the load margin is sorted according to this voltage stability. In a voltage reliability analysis of a power system that evaluates the voltage reliability of the system by continuous power flow calculation for accident cases, each assumed accident case is distributed to multiple arithmetic units and the voltage stability is calculated by each arithmetic unit. Is calculated in parallel, the assumed accident cases are sorted in parallel according to the obtained voltage stability, all the sorting results by each processing unit are aggregated in one processing unit, and the voltage stability is calculated by the processing unit. A parallel processing method in voltage reliability analysis of a power system, characterized by merging and sorting assumed accident cases according to the following.
【請求項3】 請求項1または2記載の電力系統の電圧
信頼度解析における並列処理方法において、 想定事故ケースのソート結果に従って過酷事故ケースを
選択し、これらの過酷事故ケースを複数の演算装置に分
配して各演算装置が連続型潮流計算による詳細な電圧信
頼度評価を並列的に実行することを特徴とする電力系統
の電圧信頼度解析における並列処理方法。
3. A parallel processing method in voltage reliability analysis of a power system according to claim 1, wherein severe accident cases are selected according to a result of sorting of assumed accident cases, and the severe accident cases are sent to a plurality of arithmetic units. A parallel processing method in voltage reliability analysis of a power system, characterized in that each processing unit distributes and performs detailed voltage reliability evaluation by continuous power flow calculation in parallel.
【請求項4】 請求項1,2または3記載の電力系統の
電圧信頼度解析における並列処理方法において、 複数の演算装置のうちの一つの上位演算装置が、この上
位演算装置を含むすべての演算装置に分配する事故ケー
ス数を、予め設定した各演算装置の処理能力を表す指標
に応じ調整して各演算装置の負荷調整を行うことを特徴
とする電力系統の電圧信頼度解析における並列処理方
法。
4. The parallel processing method in the voltage reliability analysis of a power system according to claim 1, wherein one of the plurality of arithmetic units includes all of the arithmetic units including the high-order arithmetic unit. A parallel processing method in voltage reliability analysis of a power system, wherein the number of accident cases distributed to the devices is adjusted according to a preset index indicating the processing capability of each of the processing devices, and the load of each of the processing devices is adjusted. .
【請求項5】 請求項1,2または3記載の電力系統の
電圧信頼度解析における並列処理方法において、 複数の演算装置のうちの一つの上位演算装置が、この上
位演算装置を含むすべての演算装置に分配する事故ケー
ス数を、各演算装置の演算負荷を表す指標に応じ調整し
て各演算装置の負荷調整を行うことを特徴とする電力系
統の電圧信頼度解析における並列処理方法。
5. The parallel processing method in the voltage reliability analysis of a power system according to claim 1, wherein one of the plurality of arithmetic units includes all of the arithmetic units including the high-order arithmetic unit. A parallel processing method in voltage reliability analysis of a power system, wherein the number of accident cases to be distributed to devices is adjusted according to an index representing the operation load of each operation device to adjust the load of each operation device.
【請求項6】 請求項1,2または3記載の電力系統の
電圧信頼度解析における並列処理方法において、 複数の演算装置のうちの一つの上位演算装置が、この上
位演算装置を含むすべての演算装置に事故ケースを一つ
ずつ分配し、処理が終了した演算装置に対して更に事故
ケースを逐次一つずつ分配していくことにより、各演算
装置の負荷調整を行うことを特徴とする電力系統の電圧
信頼度解析における並列処理方法。
6. The parallel processing method in the voltage reliability analysis of a power system according to claim 1, wherein one of the plurality of arithmetic units includes all arithmetic units including the high-order arithmetic unit. A power system for distributing accident cases one by one to devices, and further distributing the accident cases one by one to processing devices that have completed processing, thereby adjusting the load of each processing device. Parallel processing method for voltage reliability analysis of the system.
【請求項7】 請求項1,2または3記載の電力系統の
電圧信頼度解析における並列処理方法において、 複数の演算装置が個々に、自己が分担する事故ケース数
を自己の演算負荷を表す指標に応じて調整することによ
り、各演算装置の負荷調整を行うことを特徴とする電力
系統の電圧信頼度解析における並列処理方法。
7. The parallel processing method in voltage reliability analysis of a power system according to claim 1, 2, or 3, wherein the plurality of arithmetic units individually indicate the number of accident cases shared by the plurality of arithmetic units and their own calculation loads. A parallel processing method in voltage reliability analysis of a power system, wherein a load of each arithmetic unit is adjusted by adjusting according to the following.
【請求項8】 請求項1,2または3記載の電力系統の
電圧信頼度解析における並列処理方法において、 複数の演算装置が個々に、自己が分担する事故ケース数
を自己の演算負荷を表す指標に応じて調整することによ
り、各演算装置の負荷調整を行うことを特徴とする電力
系統の電圧信頼度解析における並列処理方法。
8. The parallel processing method for voltage reliability analysis of an electric power system according to claim 1, wherein the plurality of arithmetic units individually indicate the number of accident cases shared by the plurality of arithmetic units and the index indicating their own arithmetic load. A parallel processing method in voltage reliability analysis of a power system, wherein a load of each arithmetic unit is adjusted by adjusting according to the following.
【請求項9】 請求項1,2または3記載の電力系統の
電圧信頼度解析における並列処理方法において、 複数の演算装置が個々に、まず事故ケースを一つずつ分
担し、処理が終了した演算装置が更に事故ケースを逐次
一つずつ分担していくことにより、各演算装置の負荷調
整を行うことを特徴とする電力系統の電圧信頼度解析に
おける並列処理方法。
9. The parallel processing method for voltage reliability analysis of a power system according to claim 1, wherein a plurality of arithmetic units individually share an accident case one by one, and the processing is completed. A parallel processing method in voltage reliability analysis of a power system, wherein the apparatus further adjusts the load of each arithmetic unit by sequentially sharing the accident cases one by one.
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