JP5986827B2 - Power system stabilization analysis device, power system stabilization analysis method, and power system stabilization analysis program - Google Patents

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Description

本発明は、電力系統安定化解析装置、電力系統安定化解析方法及び電力系統安定化解析プログラムに関する。   The present invention relates to a power system stabilization analysis device, a power system stabilization analysis method, and a power system stabilization analysis program.

発電装置から電力を供給する電力系統においては、雷撃などによる短絡や地絡などの障害の発生や、使用電力の増減などによる負荷変動の発生などが考えられる。このように、故障や負荷変動などの外的要因が発電装置の運転中に発生した場合、電力系統において電圧などが振動を起こす電力動揺という現象が発生する場合がある。さらに、電力動揺により、発電機間の回転数の同期がとれなくなり、系統全体の運転維持が困難な事態を生じるおそれがある。そこで、発電機の電力系統からの分離を行い、同期を回復することが行われる場合がある。故障や負荷変動などの外的要因が発生した場合に、発電機の脱落や系統分離を起こすことなく、再び発電機の回転が同期し安定な運用状態を回復する度合いを同期安定度という。その中でも、故障などの大きなじょう乱を原因とする場合の同期安定度を過渡安定度といい、負荷変動などの微小じょう乱を原因とする場合の同期安定度を定態安定度という。   In an electric power system that supplies electric power from a power generation device, a failure such as a short circuit or a ground fault due to a lightning strike, or a load fluctuation due to an increase or decrease in power consumption can be considered. As described above, when an external factor such as a failure or a load change occurs during operation of the power generation apparatus, a phenomenon of power fluctuation that causes a voltage or the like to oscillate in the power system may occur. Furthermore, due to power fluctuations, the rotation speed between generators cannot be synchronized, and there is a risk that it may be difficult to maintain the operation of the entire system. Therefore, there is a case where the generator is separated from the power system to recover the synchronization. When external factors such as failure and load fluctuation occur, the degree to which the rotation of the generator is synchronized again and a stable operating state is recovered without causing the generator to drop off or the system separation is called synchronization stability. Among them, the synchronization stability when caused by a large disturbance such as a failure is called transient stability, and the synchronization stability when caused by a minute disturbance such as a load fluctuation is called a steady state stability.

例えば、従来、事故発生直後に、電力系統から発電機や負荷を遮断すると同時に、電力系統における変電所等に設置された電力用コンデンサや分路リアクトル等の調相器の開閉などを行なうことによって、同電力系統の安定化を図る電力系統安定化装置が知られている。   For example, conventionally, immediately after the occurrence of an accident, the generator and load are disconnected from the power system, and at the same time, by opening and closing a power capacitor installed in a substation or the like in the power system or a phase adjuster such as a shunt reactor. A power system stabilizing device that stabilizes the power system is known.

また、電気の使用が変化し、電力系統における電力需要が急変した場合や発電機が脱落した場合などに、電力系統において電圧が維持できなくなるおそれがある。需要が急変した場合などにも電力系統における電圧を維持し安定に運転できる能力は電圧安定性と呼ばれる。   In addition, when the use of electricity changes and the power demand in the power system changes suddenly or when the generator is dropped, there is a possibility that the voltage cannot be maintained in the power system. The ability to maintain a stable voltage in the power system even when demand changes suddenly is called voltage stability.

例えば、電力系統において電圧が低下した場合に、負荷を遮断して電圧安定性を維持する従来技術が知られている。   For example, a conventional technique is known in which when a voltage drops in an electric power system, a load is cut off to maintain voltage stability.

この点、火力発電などの従来の発電機では、電力を維持する能力が高いため、電圧変化がそれほど大きくなければ安定に運転を継続することができていた。このような理由から、従来の発電機を用いた電力系統においては、発電機と負荷との距離が長い場合などで負荷が変動したときに電圧安定性が問題となっていた。そのため、従来の電力系統において地絡や短絡などの故障が発生した場合には、過渡安定度の維持を主として考慮すればよく、電圧安定性はそれほど問題にならなかった。   In this regard, conventional power generators such as thermal power generation have a high ability to maintain electric power, so that the operation can be continued stably unless the voltage change is so large. For these reasons, in a power system using a conventional generator, voltage stability is a problem when the load fluctuates when the distance between the generator and the load is long. Therefore, in the case where a fault such as a ground fault or a short circuit occurs in the conventional power system, the maintenance of the transient stability should be mainly considered, and the voltage stability has not become a problem so much.

また、近年、地球温暖化の原因と考えられている二酸化炭素排出量の削減などが現代社会における大きな課題になっている。そして、二酸化炭素排出量削減の手段として、風力発電や太陽光発電などの再生可能エネルギーを利用した発電システムの導入が盛んになってきている。   In recent years, the reduction of carbon dioxide emissions, which is thought to cause global warming, has become a major issue in modern society. As a means of reducing carbon dioxide emissions, the introduction of power generation systems using renewable energy such as wind power generation and solar power generation has become popular.

再生可能エネルギーを利用した発電システムを導入する場合、供給電力量を負荷と等量に保つため、火力発電などの従来の発電機を発電システムからはずすことが行われる。再生可能エネルギーを利用した発電システム、特に太陽光発電は電圧を支える能力が弱い。そのため、再生可能エネルギーを利用した発電システムと従来の発電機とを取り換えた場合、電力系統の電圧を支える能力が落ちてしまう。   When a power generation system using renewable energy is introduced, a conventional generator such as thermal power generation is removed from the power generation system in order to keep the amount of supplied power equal to the load. Power generation systems that use renewable energy, especially solar power generation, have a weak ability to support voltage. Therefore, when the power generation system using renewable energy and the conventional generator are replaced, the ability to support the voltage of the power system is reduced.

そこで、再生可能エネルギーを利用した発電システムを導入した電力系統では、故障などが発生した場合に、過渡安定度を維持するだけでなく、電圧安定性の維持も考慮することが好ましい。   Therefore, in a power system that introduces a power generation system that uses renewable energy, it is preferable to consider not only maintaining transient stability but also maintaining voltage stability when a failure occurs.

特開2011−097705号公報JP 2011-097705 A

しかしながら、従来の発電機を利用した電力系統では、上述したように、過渡安定度と電圧安定性は別の場面において考慮されてきていた。そのため、過度安定度を維持する従来技術又は電圧安定性を維持する従来技術のいずれにおいても、故障などによる電力動揺発生時に過渡安定度と電圧安定性を関連付けて考慮することが困難である。すなわち、再生可能エネルギーなどが導入された電力系統において、過度安定度及び電圧安定性の問題が関連しながら発生する局面においては、従来技術では、電力系統の安定運用を維持することは困難であった。   However, in the electric power system using the conventional generator, as described above, the transient stability and the voltage stability have been considered in different scenes. Therefore, it is difficult to associate and consider the transient stability and the voltage stability at the time of occurrence of power fluctuation due to a failure or the like in either the conventional technique for maintaining the excessive stability or the conventional technique for maintaining the voltage stability. In other words, in a power system where renewable energy is introduced, in a situation where the problems of transient stability and voltage stability occur in association with each other, it is difficult for the conventional technology to maintain stable operation of the power system. It was.

開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、過度安定度及び電圧安定性の双方を維持する制御を提示する電力系統安定化解析装置、電力系統安定化解析方法及び電力系統安定化解析プログラムを提供することを目的とする。   The disclosed technology has been made in view of the above, and includes a power system stabilization analysis apparatus, a power system stabilization analysis method, and a power system stabilization that presents control for maintaining both transient stability and voltage stability. The purpose is to provide an analysis program.

本願の開示する電力系統安定化解析装置、電力系統安定化解析方法及び電力系統安定化解析プログラムは、一つの態様において、過渡安定度解析部は、正常時の電力系統における電力状態及び想定故障のデータを基に、前記想定故障が発生した場合に過渡安定度を維持するための電源制限を決定する。電圧安定性解析部は、前記過渡安定度解析部により決定された電源制限を行った場合における電力状態及び前記想定故障のデータを基に、前記想定故障が発生した場合に電圧安定性を維持するための電源制限又は負荷制限のいずれか一方又は双方を決定する。 In one aspect, the power system stabilization analysis apparatus, the power system stabilization analysis method, and the power system stabilization analysis program disclosed in the present application are configured so that the transient stability analysis unit Based on the data, a power supply limit for maintaining the transient stability when the contingency failure occurs is determined. The voltage stability analysis unit maintains the voltage stability when the assumed failure occurs based on the power state and the assumed failure data when the power supply restriction determined by the transient stability analysis unit is performed. Determining one or both of the power limit and the load limit.

本願の開示する電力系統安定化解析装置、電力系統安定化解析方法及び電力系統安定化解析プログラムの一つの態様によれば、過度安定度及び電圧安定性の双方を維持する制御を提示することができるという効果を奏する。   According to one aspect of the power system stabilization analysis device, the power system stabilization analysis method, and the power system stabilization analysis program disclosed in the present application, it is possible to present a control that maintains both transient stability and voltage stability. There is an effect that can be done.

図1は、実施例に係る電力系統安定化解析装置のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of a power system stabilization analysis apparatus according to an embodiment. 図2は、本実施例に係る電力系統安定化解析装置が解析の対象とする電力系統モデルの概念図である。FIG. 2 is a conceptual diagram of a power system model to be analyzed by the power system stabilization analysis apparatus according to the present embodiment. 図3は、同期安定度及び電圧安定性による影響が発生する時間領域を表す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a time region in which an influence due to synchronization stability and voltage stability occurs. 図4は、実施例に係る電力系統安定化解析装置が解析の対象とする電力系統モデルの一例を表す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a power system model to be analyzed by the power system stabilization analysis apparatus according to the embodiment. 図5は、過度安定度検討の発電機の内部相差角の経時変化を表す図である。FIG. 5 is a diagram showing the change over time in the internal phase difference angle of the generator under investigation of excessive stability. 図6は、過度安定度維持制御対象の発電機101から出力される電圧及びその有効出力を表す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating the voltage output from the generator 101 that is the target for maintaining the excessive stability and the effective output thereof. 図7は、PVカーブの遷移を表す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating the transition of the PV curve. 図8Aは、電圧安定性維持制御対象の発電機102から出力される電圧及びその有効出力を表す図である。FIG. 8A is a diagram illustrating the voltage output from the generator 102 that is the target of voltage stability maintenance control and the effective output thereof. 図8Bは、電圧安定性維持制御対象の負荷ノード105における有効負荷及びその無効負荷を表す図である。FIG. 8B is a diagram illustrating the effective load and its invalid load at the load node 105 that is the target of voltage stability maintenance control. 図9は、電圧制御装置の運転状態及び電圧の変化を表す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an operation state of the voltage control device and a change in voltage. 図10は、電圧安定性制御後の発電機の内部相差角の経時変化を表す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a change with time of the internal phase difference angle of the generator after the voltage stability control. 図11は、電圧制御装置動作後の負荷ノード103におけるPVカーブを表す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating a PV curve at the load node 103 after the operation of the voltage control apparatus. 図12は、実施例に係る電力系統安定化解析装置による解析処理のフローチャートである。FIG. 12 is a flowchart of analysis processing performed by the power system stabilization analysis apparatus according to the embodiment.

以下に、本願の開示する電力系統安定化解析装置、電力系統安定化解析方法及び電力系統安定化解析プログラムの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例により本願の開示する電力系統安定化解析装置、電力系統安定化解析方法及び電力系統安定化解析プログラムが限定されるものではない。   Embodiments of a power system stabilization analysis device, a power system stabilization analysis method, and a power system stabilization analysis program disclosed in the present application will be described below in detail with reference to the drawings. The power system stabilization analysis apparatus, power system stabilization analysis method, and power system stabilization analysis program disclosed in the present application are not limited to the following embodiments.

図1は、実施例に係る電力系統安定化解析装置のブロック図である。また、図2は、本実施例に係る電力系統安定化解析装置が解析の対象とする電力系統モデルの概念図である。   FIG. 1 is a block diagram of a power system stabilization analysis apparatus according to an embodiment. FIG. 2 is a conceptual diagram of a power system model to be analyzed by the power system stabilization analysis apparatus according to the present embodiment.

図2に示すように、例えば、解析対象とする電力系統は、複数の発電機11〜13及び21〜23、負荷ノード41及び42、電圧制御装置51及び52を有する。発電機11〜13と発電機21〜23とは、複数の系統の送電線31及び32で結ばれている。また、負荷ノード41及び42、電圧制御装置51及び52と送電線31及び32とはノード34で結ばれている。送電線31及び32には、発電機11〜13及び21〜23で発電された電気が流れている。そして、発電機11〜13及び21〜23から出力された電力は、変電所において変圧などが行われ、負荷ノード41及び42に供給される。負荷ノード41及び42は、家庭や工場などの電力を使用する物の集合体である。以下では、負荷ノード41及び42などにおける電気の使用量を「負荷」と言う。電圧制御装置51及び52は、変電所などに配置される。   As shown in FIG. 2, for example, the power system to be analyzed includes a plurality of generators 11 to 13 and 21 to 23, load nodes 41 and 42, and voltage control devices 51 and 52. The generators 11 to 13 and the generators 21 to 23 are connected by a plurality of power transmission lines 31 and 32. The load nodes 41 and 42, the voltage control devices 51 and 52, and the power transmission lines 31 and 32 are connected by a node 34. Electricity generated by the generators 11 to 13 and 21 to 23 flows through the power transmission lines 31 and 32. Then, the electric power output from the generators 11 to 13 and 21 to 23 is transformed at the substation and supplied to the load nodes 41 and 42. The load nodes 41 and 42 are aggregates of things that use power such as homes and factories. Hereinafter, the amount of electricity used in the load nodes 41 and 42 is referred to as “load”. The voltage control devices 51 and 52 are arranged at a substation or the like.

また、図3は、同期安定度及び電圧安定性による影響が発生する時間領域を表す図である。図3の横軸は時間の経過を表している。図3では、時点200で故障が発生した場合を表している。実際の電力系統において、時点200で故障が発生すると、その直後から同期安定度領域201で表される期間にかけて同期安定度に対する影響が生じる。ここで、同期安定度には、故障などの大じょう乱による電力動揺の安定度をあらわす過度安定度と、負荷ノードにおける負荷の変化などの微小じょう乱による電力動揺の安定度を表す定態安定度が含まれる。そして、同期安定度領域201の最後付近から電圧安定性領域202で表される期間にかけて電圧安定性に対する影響が生じる。さらに、電圧安定性に対する影響が生じている間の電圧制御装置動作領域203において、各負荷ノードの電圧の調整を行う電圧制御装置動作が動作する。このように、電力系統で故障が発生すると、同期安定度への影響が発生した後に、電圧安定性への影響が発生する。   FIG. 3 is a diagram illustrating a time region in which the influence of the synchronization stability and the voltage stability occurs. The horizontal axis in FIG. 3 represents the passage of time. FIG. 3 shows a case where a failure occurs at time 200. In the actual power system, when a failure occurs at the time point 200, an influence on the synchronization stability occurs immediately after that in the period represented by the synchronization stability region 201. Here, the synchronization stability includes transient stability that represents the stability of power fluctuation due to a large disturbance such as a failure, and steady-state stability that represents the stability of power fluctuation due to a small disturbance such as a load change at the load node. Degrees included. The voltage stability is affected from the vicinity of the end of the synchronization stability region 201 to the period represented by the voltage stability region 202. Further, in the voltage control device operation region 203 during the influence on the voltage stability, the voltage control device operation for adjusting the voltage of each load node operates. As described above, when a failure occurs in the power system, after the influence on the synchronization stability occurs, the influence on the voltage stability occurs.

そこで、本実施例に係る電力系統安定化解析装置は、影響発生の順番にしたがって、同期安定度における過度安定度を維持するための検討を行い、その後、電圧安定性を維持するための検討を行う。さらに、本実施例に係る電力系統安定化解析装置は、電圧安定性の維持を確保した後の状態で、電圧制御装置が動作した場合の定態安定度を検討する。   Therefore, the power system stabilization analysis apparatus according to the present embodiment performs a study for maintaining the excessive stability in the synchronization stability according to the order of the occurrence of the influence, and then a study for maintaining the voltage stability. Do. Furthermore, the power system stabilization analysis apparatus according to the present embodiment examines the steady state stability when the voltage control apparatus operates in a state after ensuring the maintenance of the voltage stability.

図1に示すように、本実施例に係る電力系統安定化解析装置は、入力部1、過度安定度解析部2、電圧安定性解析部3、電圧制御装置動作確認部4、定態安定度確認部5及び制御情報通知部6を有する。   As shown in FIG. 1, the power system stabilization analysis apparatus according to this embodiment includes an input unit 1, a transient stability analysis unit 2, a voltage stability analysis unit 3, a voltage control device operation confirmation unit 4, and a steady state stability. A confirmation unit 5 and a control information notification unit 6 are included.

操作者は、入力部1を用いて、解析対象の電力系統において発生を想定する故障(以下では、「想定故障」という。)の条件の入力を行う。入力部1は、操作者により入力された想定故障の条件などを過度安定度解析部2へ送信する。ここでは、想定故障を、送電線32に落雷が発生し地絡や短絡などが起こったために事故箇所33に故障が発生したという故障とする。そして、操作者は、想定故障が発生したために事故箇所33を含む送電線32の両端の接続を開放し、送電線32に電気が流れなくなるようにした状態を想定故障の条件として入力する。   The operator uses the input unit 1 to input conditions for a failure that is assumed to occur in the power system to be analyzed (hereinafter referred to as “supposed failure”). The input unit 1 transmits the condition of the assumed failure input by the operator to the transient stability analysis unit 2. Here, the assumed failure is a failure in which a failure has occurred in the accident location 33 because a lightning strike has occurred in the transmission line 32 and a ground fault or a short circuit has occurred. Then, the operator inputs a state in which the connection between both ends of the power transmission line 32 including the accident location 33 is disconnected because no contingency has occurred and no electricity flows through the power transmission line 32 as a condition for the contingency failure.

過度安定度解析部2は、解析対象の電力系統における、発電機11〜13及び21〜23の通常時の電圧、有効出力、無効出力、有効負荷、無効負荷及び電圧制御装置の運転状態を予め記憶している。   The transient stability analysis unit 2 preliminarily determines the normal voltage, valid output, invalid output, valid load, invalid load, and operating state of the voltage control device of the generators 11 to 13 and 21 to 23 in the power system to be analyzed. I remember it.

過度安定度解析部2は、想定故障の条件の入力を入力部1から受ける。そして、過度安定度解析部2は、想定故障が発生した場合の各発電機の内部相差角の経時変化を求める。例えば、図2のような電力系統において、正常な状態であれば、発電機11〜13の回転数と発電機21〜23の回転数は一致している。これに対して、想定故障が発生し送電線32の両端の接続を開放した場合、発電機11〜13と発電機21〜23との回転数が異なっていく場合がある。過度安定度解析部2は、発電機11〜13と発電機21〜23との回転数のずれが大きくなり発散してしまう場合に、過度安定度が維持できなくなっていると判定する。ここでは、過度安定度が維持できなくなるような想定故障を想定しているので、過度安定度解析部2は、想定故障が発生した場合の各発電機の内部相差角が経時変化により発散することを確認する。   The transient stability analysis unit 2 receives an input of a contingency failure condition from the input unit 1. And the excessive stability analysis part 2 calculates | requires the time-dependent change of the internal phase difference angle of each generator when an assumption failure generate | occur | produces. For example, in the power system as shown in FIG. 2, the rotation speeds of the generators 11 to 13 and the rotation speeds of the generators 21 to 23 coincide with each other in a normal state. On the other hand, when an assumed failure occurs and the connection at both ends of the transmission line 32 is released, the rotational speeds of the generators 11 to 13 and the generators 21 to 23 may be different. The excessive stability analysis unit 2 determines that the excessive stability cannot be maintained when the difference in rotational speed between the generators 11 to 13 and the generators 21 to 23 becomes large and diverges. Here, since an assumed failure is assumed in which the excessive stability cannot be maintained, the excessive stability analysis unit 2 diverges the internal phase difference angle of each generator due to a change over time when the assumed failure occurs. Confirm.

次に、過度安定度解析部2は、発電機11〜13と発電機21〜23との回転数のずれを小さくすることで電力動揺を収束させるように、電力系統から切り離す発電機を発電機11〜13と発電機21〜23の中から選択する。以下では、電力系統から発電機を切り離すことを「電源制限」という。また、電力系統からどの程度の発電機を切り離したかを表す量を「電源制限量」という。   Next, the transient stability analysis unit 2 sets the generator to be disconnected from the power system so that the power fluctuation is converged by reducing the difference in rotational speed between the generators 11 to 13 and the generators 21 to 23. Select from 11-13 and generators 21-23. Hereinafter, disconnecting the generator from the power system is referred to as “power limit”. In addition, an amount indicating how many generators are disconnected from the power system is referred to as a “power limit”.

過度安定度解析部2は、電源制限を行ったことで発電機の内部相差角が経時変化により収束し、電力系統における電力動揺が収束するか否かを判定する。過度安定度解析部2は、電力動揺が収束しない場合には電源制限量を増加させていく。このようにして、過度安定度解析部2は、電源制限量を徐々に増やしながら、電力動揺が収束する電源制限量を求める。これにより、過度安定度解析部2は、電力動揺を収束させるための電源制限の対象とする発電機を決定する。以下では、電力動揺を収束させ過度安定度を維持するための制御を「過度安定度維持制御」という。   The excessive stability analysis unit 2 determines whether or not the internal phase difference angle of the generator converges due to the change with time due to the power supply restriction, and the power fluctuation in the power system converges. The excessive stability analysis unit 2 increases the power limit amount when the power fluctuation does not converge. In this way, the transient stability analysis unit 2 obtains the power limit amount at which the power fluctuation converges while gradually increasing the power limit amount. Thereby, the excessive stability analysis part 2 determines the generator used as the object of the power supply restriction | limiting for converging a power fluctuation. Hereinafter, the control for converging the power fluctuation and maintaining the excessive stability is referred to as “excessive stability maintaining control”.

ここでは、過度安定度解析部2が電力系統から切り離す発電機として発電機11を選択した場合で説明する。過度安定度解析部2は、発電機11〜13及び21〜23、並びに、負荷ノード41及び42における電圧、有効出力、無効出力、有効負荷、無効負荷及び電圧制御装置の運転状態を求める。この場合、発電機11は電力系統から切り離されているので、発電機11の電圧及び有効出力は0になり、その結果、電力系統の有効出力、無効出力は減少する。また、発電機12、13及び21〜23、並びに、負荷ノード41及び42における電圧及び有効出力などは、発電機11が切り離されたことにより、上昇などの変化が起きる。   Here, the case where the generator 11 is selected as the generator to be disconnected from the power system by the transient stability analysis unit 2 will be described. The transient stability analysis unit 2 obtains the voltages at the generators 11 to 13 and 21 to 23 and the load nodes 41 and 42, the effective output, the invalid output, the effective load, the invalid load, and the operation state of the voltage control device. In this case, since the generator 11 is disconnected from the power system, the voltage and effective output of the generator 11 become 0, and as a result, the effective output and invalid output of the power system decrease. Further, the generators 12, 13 and 21 to 23, and the voltages and effective outputs at the load nodes 41 and 42 are changed due to the generator 11 being disconnected.

過度安定度解析部2は、発電機11〜13及び21〜23、並びに、負荷ノード41及び42における電圧、有効出力、無効出力、有効負荷、無効負荷及び電圧制御装置の運転状態の値を用いて、過度安定度維持のための制限を行った状態での発電機の内部相差角の経時変化を取得する。例えば、発電機11を電力系統から切り離すことで、発電機の内部相差角ずれが小さくなっていき、電力動揺は収束する。そこで、過度安定度解析部2は、想定故障に対して過度安定度を維持するための電源制限として、電力系統から発電機11を切り離すことを過度安定度維持制御として決定する。   The transient stability analysis unit 2 uses the voltages at the generators 11 to 13 and 21 to 23 and the load nodes 41 and 42, the valid output, the invalid output, the valid load, the invalid load, and the operation state values of the voltage control device. Then, the change with time of the internal phase difference angle of the generator in a state where the restriction for maintaining the excessive stability is performed is obtained. For example, by disconnecting the generator 11 from the power system, the internal phase difference angle deviation of the generator becomes smaller, and the power fluctuation converges. Therefore, the transient stability analysis unit 2 determines to disconnect the generator 11 from the power system as the transient stability maintenance control as a power source limitation for maintaining the transient stability against the assumed failure.

過度安定度解析部2は、過度安定度維持制御を行った場合の発電機11〜13及び21〜23、並びに、負荷ノード41及び42における電圧、有効出力、無効出力、有効負荷、無効負荷及び電圧制御装置の運転状態の値を求める。そして、過度安定度解析部2は、求めた発電機11〜13及び21〜23、並びに、負荷ノード41及び42における電圧、有効出力、無効出力、有効負荷、無効負荷及び電圧制御装置の運転状態を含む電圧解析データを生成する。そして、過度安定度解析部2は、電圧解析データを電圧安定性解析部3へ出力する。   The transient stability analysis unit 2 includes the generators 11 to 13 and 21 to 23, and the voltage, valid output, invalid output, valid load, invalid load and the load nodes 41 and 42 when the transient stability maintenance control is performed. Obtain the value of the operating state of the voltage controller. Then, the transient stability analysis unit 2 determines the operating states of the obtained generators 11 to 13 and 21 to 23, and the voltages, effective outputs, invalid outputs, valid loads, invalid loads, and voltage control devices at the load nodes 41 and 42. The voltage analysis data including is generated. Then, the transient stability analysis unit 2 outputs the voltage analysis data to the voltage stability analysis unit 3.

内部相差角が発散している場合、過度安定度解析部2は、過度安定度が維持可能となるまで、すなわち、各発電機11〜13及び21〜23の内部相差角が収束するまで電源制限量を増加させる。そして、過度安定度解析部2は、過度安定度が維持可能となった状態(電力動揺が収束した状態)の制御情報から電圧解析データを生成する。そして、過度安定度解析部2は、電圧解析データを電圧安定性解析部3へ出力する。   When the internal phase difference angle diverges, the transient stability analysis unit 2 limits the power until the transient stability can be maintained, that is, until the internal phase difference angles of the generators 11 to 13 and 21 to 23 converge. Increase the amount. And the excessive stability analysis part 2 produces | generates voltage analysis data from the control information of the state (state where electric power fluctuation converged) in which the excessive stability became maintainable. Then, the transient stability analysis unit 2 outputs the voltage analysis data to the voltage stability analysis unit 3.

また、過度安定度解析部2は、後述する電圧安定性解析部3による電圧安定性維持のための制御(以下では、「電圧安定性維持制御」という。)を加えた電圧安定性維持制御後の制御情報を電圧安定性解析部3から取得する。電圧安定性維持制御を加えた後の制御情報には、過度安定度解析部2が電圧安定性解析部3へ出力した制御情報に加えて、電圧安定性解析部3が追加した電源制限の情報などが含まれる。負荷制限とは、電力系統から負荷を切り離すことを示す。そして、過度安定度解析部2は、受信した電圧安定性維持制御後の制御情報にしたがい電源制限及び負荷制限などを行った状態での各発電機の内部相差角の経時変化を取得する。内部相差角が発散している場合、過度安定度解析部2は、電圧安定性維持制御の変更を電圧安定性解析部3に通知する。   In addition, the transient stability analysis unit 2 is after voltage stability maintenance control to which voltage stability maintenance control (hereinafter referred to as “voltage stability maintenance control”) by the voltage stability analysis unit 3 to be described later is added. Is obtained from the voltage stability analysis unit 3. The control information after the voltage stability maintenance control is added includes the power restriction information added by the voltage stability analysis unit 3 in addition to the control information output from the transient stability analysis unit 2 to the voltage stability analysis unit 3. Etc. are included. The load limitation indicates that the load is disconnected from the power system. And the excessive stability analysis part 2 acquires the time-dependent change of the internal phase difference angle of each generator in the state which performed power supply restriction | limiting, load restriction | limiting, etc. according to the received control information after voltage stability maintenance control. When the internal phase difference angle diverges, the transient stability analysis unit 2 notifies the voltage stability analysis unit 3 of the change of the voltage stability maintenance control.

これに対して、内部相差角が収束する場合、過度安定度解析部2は、過度安定度維持可能の通知を電圧安定性解析部3へ出力する。   On the other hand, when the internal phase difference angle converges, the transient stability analysis unit 2 outputs a notification that the transient stability can be maintained to the voltage stability analysis unit 3.

電圧安定性解析部3は、電圧解析データの入力を過度安定度解析部2から受ける。そして、電圧安定性解析部3は、受信した電圧解析データを用いて、過度安定度解析部2によって決定された電源制限による制御が行われた場合に、各負荷ノードにおいて電圧安定性が維持できるか否かを判定する。この時、電圧安定性解析部3は、電圧制御装置が動作しないという条件を付加するため、電圧制御装置の動作をロックした上で各負荷ノードにおける電圧安定性の維持の判定を行う。   The voltage stability analysis unit 3 receives input of voltage analysis data from the transient stability analysis unit 2. And the voltage stability analysis part 3 can maintain voltage stability in each load node, when the control by the power supply limitation determined by the excessive stability analysis part 2 is performed using the received voltage analysis data. It is determined whether or not. At this time, in order to add a condition that the voltage control device does not operate, the voltage stability analysis unit 3 determines whether or not to maintain the voltage stability at each load node after locking the operation of the voltage control device.

電圧安定性解析部3は、全ての負荷ノードにおけるPVカーブの運転点が電圧高め解の領域にあり、且つPVカーブの安定限界の負荷と運転点における負荷との差が判定閾値以上となる場合に、電圧安定性の維持ができていると判定する。PVカーブとは、横軸である負荷ノードにおける負荷量を表し、縦軸でその負荷ノードにおける電圧を表したグラフである。また、PVカーブの運転点とは、負荷特性とPVカーブとの交点であり、電力系統における電圧及び負荷が平衡状態となっていることを表す点である。また、PVカーブの安定限界とは、PVカーブの頂点として表され、負荷ノードにおける負荷の上限を表している。ここで、判定閾値は、求められる安定性によって決められることが好ましい。判定閾値は、求められる安定性が低い場合には判定閾値は小さくなり、求められる安定性が高い場合には判定閾値は大きくなる。   The voltage stability analysis unit 3 has a case where the operating points of the PV curves at all load nodes are in the region of increasing the voltage and the difference between the load at the stability limit of the PV curve and the load at the operating point is equal to or greater than the determination threshold. In addition, it is determined that the voltage stability is maintained. The PV curve is a graph showing the load amount at the load node on the horizontal axis and the voltage at the load node on the vertical axis. The PV curve operating point is an intersection of the load characteristic and the PV curve, and represents that the voltage and load in the power system are in an equilibrium state. The stability limit of the PV curve is expressed as the apex of the PV curve and represents the upper limit of the load at the load node. Here, it is preferable that the determination threshold is determined by the required stability. The determination threshold is small when the required stability is low, and is large when the required stability is high.

電圧安定性解析部3は、過度安定度解析部2によって決定された過度安定度維持制御が行われた状態で、電圧安定性が維持できていない負荷ノードが1つでもある場合、電圧安定性が維持できる状態となるように電源制限及び負荷制限を加える。そして、電圧安定性解析部3は、電圧安定性維持制御を行った場合の制御情報を過度安定度解析部2へ出力する。   The voltage stability analysis unit 3 is in a state where the voltage stability cannot be maintained even if there is one load node in which the voltage stability cannot be maintained in the state in which the voltage stability stability control is determined by the voltage stability analysis unit 2. Power supply restrictions and load restrictions are added so that can be maintained. Then, the voltage stability analysis unit 3 outputs control information when the voltage stability maintenance control is performed to the transient stability analysis unit 2.

電圧安定性維持制御を行った場合の制御情報に対して、過度安定度解析部2から過度安定度維持可能の通知を受けた場合、電圧安定性解析部3は、電圧安定性維持制御を行った場合の発電機11〜13及び21〜23、並びに、負荷ノード41及び42における電圧、有効出力、無効出力、有効負荷、無効負荷及び電圧制御装置の運転状態の値を求める。そして、電圧安定性解析部3は、求めた発電機11〜13及び21〜23、並びに、負荷ノード41及び42における電圧、有効出力、無効出力、有効負荷、無効負荷及び電圧制御装置の運転状態を含む動作確認データを作成する。そして、電圧安定性解析部3は、作成した動作確認データを電圧制御装置動作確認部4へ出力する。   When the control information when the voltage stability maintenance control is performed is notified from the transient stability analysis unit 2 that the transient stability can be maintained, the voltage stability analysis unit 3 performs the voltage stability maintenance control. In this case, the voltages at the generators 11 to 13 and 21 to 23 and the load nodes 41 and 42, the valid output, the invalid output, the valid load, the invalid load, and the values of the operation states of the voltage control device are obtained. Then, the voltage stability analysis unit 3 determines the generators 11 to 13 and 21 to 23 and the voltage, effective output, invalid output, valid load, invalid load, and operating state of the voltage control device at the load nodes 41 and 42. Create operation check data including. Then, the voltage stability analysis unit 3 outputs the created operation confirmation data to the voltage control device operation confirmation unit 4.

これに対して、電圧安定性解析部3は、電圧安定性維持制御を行った場合の制御情報に対して、電圧安定性維持制御の変更通知を過度安定度解析部2から受けた場合、再度電圧安定性の検討を行う。   On the other hand, when the voltage stability analysis unit 3 receives a change notification of the voltage stability maintenance control from the transient stability analysis unit 2 with respect to the control information when the voltage stability maintenance control is performed, the voltage stability analysis unit 3 again Review voltage stability.

電圧安定性解析部3は、過度安定度解析部2によって決定された過度安定度維持制御に電源制限や負荷制限を追加せずに全ての負荷ノードにおいて電圧安定性が維持できている場合、過度安定度解析部2から受信した電圧解析データから動作確認データを作成する。そして、電圧安定性解析部3は、作成した動作確認データを電圧制御装置動作確認部4へ出力する。この場合、動作確認データに含まれる発電機11〜13及び21〜23、並びに、負荷ノード41及び42における電圧、有効出力、無効出力、有効負荷、無効負荷及び電圧制御装置の運転状態の値は電圧解析データのものと同じである。そこで、この場合は、電圧安定性解析部3は、電圧解析データを動作確認データとして使用しても良い。   If the voltage stability analysis unit 3 is able to maintain the voltage stability at all load nodes without adding power source limitation or load limitation to the excessive stability maintenance control determined by the transient stability analysis unit 2, Operation confirmation data is created from the voltage analysis data received from the stability analysis unit 2. Then, the voltage stability analysis unit 3 outputs the created operation confirmation data to the voltage control device operation confirmation unit 4. In this case, the generator 11 to 13 and 21 to 23 included in the operation confirmation data, and the voltage at the load nodes 41 and 42, the valid output, the invalid output, the valid load, the invalid load, and the value of the operation state of the voltage control device are It is the same as that of voltage analysis data. Therefore, in this case, the voltage stability analysis unit 3 may use the voltage analysis data as operation confirmation data.

電圧制御装置動作確認部4は、動作確認データの入力を電圧安定性解析部3から受ける。そして、電圧制御装置動作確認部4は、動作データを用いて過度安定度及び電圧安定性の双方を維持した状態の電力系統における電圧変化を確認する。電圧制約違反ノードがあれば、電圧制御装置動作確認部4は、電力系統における電圧制御装置による制御を加え、電圧制約違反を解消する。ここで、電圧制約違反とは、ノードの電圧が、基準電圧から予め決められた閾値以上になっている場合を指す。例えば、図2のノード34における基準電圧が50万Vであり、閾値が±5%の場合に、ノード34の電圧が50万V±5%の間に収まらなければ、電圧制御装置動作確認部4は、電圧制約違反ノードありと判定する。その場合、電圧制御装置動作確認部4は、電圧制約違反ノードであるノード34に対応する電圧制御装置を動作させ、その母線の電圧が50万V±5%の間に収まるように制御する。   The voltage control device operation confirmation unit 4 receives operation confirmation data from the voltage stability analysis unit 3. And the voltage control apparatus operation | movement confirmation part 4 confirms the voltage change in the electric power system of the state which maintained both the excessive stability and voltage stability using operation | movement data. If there is a voltage constraint violation node, the voltage control device operation confirmation unit 4 adds control by the voltage control device in the power system to eliminate the voltage constraint violation. Here, the voltage constraint violation indicates a case where the voltage of the node is equal to or higher than a threshold value determined in advance from the reference voltage. For example, when the reference voltage at the node 34 in FIG. 2 is 500,000 V and the threshold is ± 5%, the voltage control device operation confirmation unit is not selected if the voltage at the node 34 does not fall within 500,000 V ± 5% 4 determines that there is a voltage constraint violation node. In that case, the voltage control device operation confirmation unit 4 operates the voltage control device corresponding to the node 34 which is a voltage constraint violation node, and controls the bus voltage to be within 500,000 V ± 5%.

動作確認データを用いて確認した電圧変化において電圧制約違反ノードがなければ、電圧制御装置動作確認部4は、電圧制約違反ノードがない状態の発電機11〜13及び21〜23、並びに、負荷ノード41及び42における電圧、有効出力、無効出力、有効負荷、無効負荷及び電圧制御装置の運転状態の値を求める。そして、電圧制御装置動作確認部4は、求めた発電機11〜13及び21〜23、並びに、負荷ノード41及び42における電圧、有効出力、無効出力、有効負荷、無効負荷及び電圧制御装置の運転状態を含む定態安定度確認データを作成する。そして、電圧制御装置動作確認部4は、作成した定態安定度確認データを定態安定度確認部5へ出力する。また、電圧制御装置の動作がない場合は、定態安定度確認データに含まれる発電機11〜13及び21〜23、並びに、負荷ノード41及び42における電圧、有効出力、無効出力、有効負荷、無効負荷及び電圧制御装置の運転状態の値は動作確認データのものと同じである。そこで、この場合は、電圧制御装置動作確認部4は、動作確認データを定態安定度確認データとして使用しても良い。   If there is no voltage constraint violation node in the voltage change confirmed using the operation check data, the voltage control device operation confirmation unit 4 includes the generators 11 to 13 and 21 to 23 in the state where there is no voltage constraint violation node, and the load node. The voltages at 41 and 42, valid output, invalid output, valid load, invalid load, and values of the operation state of the voltage control device are obtained. Then, the voltage control device operation confirmation unit 4 operates the generators 11 to 13 and 21 to 23 and the voltage, effective output, invalid output, valid load, invalid load, and voltage control device at the load nodes 41 and 42. Create steady state stability confirmation data including state. Then, the voltage controller operation confirmation unit 4 outputs the created steady state stability confirmation data to the steady state stability confirmation unit 5. Further, when there is no operation of the voltage control device, the generators 11 to 13 and 21 to 23 included in the steady state stability confirmation data, and the voltages at the load nodes 41 and 42, the effective output, the invalid output, the effective load, The values of the operation state of the invalid load and the voltage control device are the same as those of the operation confirmation data. Therefore, in this case, the voltage control device operation confirmation unit 4 may use the operation confirmation data as the steady state stability confirmation data.

定態安定度確認部5は、定態安定度確認データの入力を電圧制御装置動作確認部4から受ける。そして、定態安定度確認部5は、受信した定態安定度確認データを用いて、過度安定度解析部2、電圧安定性解析部3及び電圧制御装置動作確認部4により加えられた制御が行われた場合に、各負荷ノードにおいて定態安定度が維持できるか否かを判定する。具体的には、定態安定度確認部5は、故障が発生し過度安定度及び電圧安定性の維持、並びに電圧制御装置による制御が行われてしばらく時間が経過した後の負荷の変化などの微小じょう乱による定態安定度の検討を行う。   The steady state stability confirmation unit 5 receives the steady state stability confirmation data from the voltage controller operation confirmation unit 4. The steady-state stability confirmation unit 5 uses the received steady-state stability confirmation data to perform control applied by the transient stability analysis unit 2, the voltage stability analysis unit 3, and the voltage controller operation confirmation unit 4. If so, it is determined whether the steady state stability can be maintained at each load node. Specifically, the steady-state stability confirmation unit 5 performs maintenance of the transient stability and voltage stability, and changes in load after a while has passed since the control by the voltage control device is performed. The steady state stability due to micro disturbance is examined.

定態安定度確認部5は、定態安定度が維持できると判定すると、定態安定度が維持できると判定した状態での電源制限、負荷制限及び電圧制御装置の動作の情報を制御情報通知部6へ出力する。   When it is determined that the steady state stability can be maintained, the steady state stability confirmation unit 5 notifies the control information of the power limit, the load limit, and the operation of the voltage control device in the state where it is determined that the steady state stability can be maintained. Output to unit 6.

これに対し、定態安定度が維持できないと判定した場合、定態安定度確認部5は、電圧安定度制御の情報及び電圧安定性維持制御の情報に加え、電圧制御装置動作確認部4で動作した電圧制御装置のロック制御及び電圧制約違反ノードの発生情報を制御情報通知部6へ出力する。   On the other hand, when it is determined that the steady state stability cannot be maintained, the steady state stability confirmation unit 5 performs the voltage control device operation confirmation unit 4 in addition to the voltage stability control information and the voltage stability maintenance control information. The lock control of the operated voltage control device and the generation information of the voltage constraint violation node are output to the control information notification unit 6.

制御情報通知部6は、電源制限、負荷制限及び電圧制御装置の動作の情報の入力を定態安定度確認部5から受ける。そして、制御情報通知部6は、受信した電源制限、負荷制限及び電圧制御装置の動作の情報をモニタなどの出力装置に出力するなどして、操作者に安定化制御の情報を通知する。   The control information notification unit 6 receives from the steady state stability confirmation unit 5 input of information on power supply limitation, load limitation, and operation of the voltage control device. Then, the control information notifying unit 6 notifies the operator of the stabilization control information by outputting the received power limit, load limit and voltage control device operation information to an output device such as a monitor.

次に、図4の電力系統モデルを例に、本実施例に係る電力系統安定化解析装置による安定化解析をさらに具体的に説明する。図4は、実施例に係る電力系統安定化解析装置が解析の対象とする電力系統モデルの一例を表す図である。具体的には、図4の電力系統モデルは、電気学会WEST30機系統モデルの昼間断面を一部修正したモデルである。   Next, taking the power system model of FIG. 4 as an example, the stabilization analysis by the power system stabilization analysis apparatus according to the present embodiment will be described more specifically. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a power system model to be analyzed by the power system stabilization analysis apparatus according to the embodiment. Specifically, the power system model of FIG. 4 is a model obtained by partially correcting the daytime cross section of the Institute of Electrical Engineers West 30 machine system model.

図4において、Gに数字が付加された記号が割り当てられている対象が発電機を表している。また、図4において、数字のみが割り当てられている対象が負荷及び送電線、変圧器を表している。   In FIG. 4, a target to which a symbol with a number added to G is assigned represents a generator. Further, in FIG. 4, objects to which only numbers are assigned represent loads, transmission lines, and transformers.

過度安定度解析部2は、図4の電力系統モデルを記憶している。そして、過度安定度解析部2は、入力された想定故障が図4の電力系統モデルで発生した場合の各発電機の内部相差角の経時変化を求める。ここでは、想定故障として、ポイント100において落雷などによる短絡や地絡が発生した場合で説明する。   The transient stability analysis unit 2 stores the power system model of FIG. And the excessive stability analysis part 2 calculates | requires the time-dependent change of the internal phase difference angle of each generator when the input assumption fault generate | occur | produces in the power system model of FIG. Here, a case where a short circuit or a ground fault due to a lightning strike or the like occurs at point 100 as an assumed failure will be described.

過度安定度解析部2は、想定故障が発生した場合の各発電機の内部相差角の経時変化として、図5のグラフ301を取得する。図5は、過度安定度検討の発電機の内部相差角の経時変化を表す図である。図5は、縦軸で内部相差角を表し、横軸で時間の経過を表している。グラフ301に示すように、過度安定度維持制御を行う前には、内部相差角が発散していることが分かる。すなわち、過度安定度解析部2は、想定故障が発生した場合、過度安定度が維持できなくなっていると判定する。そこで、過度安定度解析部2は、電源制限を加え過度安定度の維持を行う。例えば、過度安定度解析部2は、発電機101を電力系統から切り離す電源制限(以下では、発電機101の電源制限という。)を行う。   The transient stability analysis unit 2 acquires the graph 301 in FIG. 5 as a change over time of the internal phase difference angle of each generator when an assumed failure occurs. FIG. 5 is a diagram showing the change over time in the internal phase difference angle of the generator under investigation of excessive stability. In FIG. 5, the vertical axis represents the internal phase difference angle, and the horizontal axis represents the passage of time. As shown in the graph 301, it can be seen that the internal phase difference angle diverges before the excessive stability maintenance control is performed. That is, when the assumed failure occurs, the excessive stability analysis unit 2 determines that the excessive stability cannot be maintained. Therefore, the excessive stability analysis unit 2 performs power source limitation and maintains the excessive stability. For example, the transient stability analysis unit 2 performs power source limitation (hereinafter referred to as power source limitation of the generator 101) that disconnects the generator 101 from the power system.

さらに、過度安定度解析部2は、電源制限を行った場合の、電力系統モデルの発電機及び負荷ノードにおける電圧、有効出力、無効出力、有効負荷、無効負荷及び電圧制御装置の運転状態を求める。そして、過度安定度解析部2は、求めた他の発電機及び負荷ノードにおける電圧、有効出力、無効出力、有効負荷、無効負荷及び電圧制御装置の運転状態の値を用いて、過度安定度維持制御を行った後の発電機の内部相差角の経時変化を取得する。本実施例では、過度安定度解析部2は、発電機101を止めた後の発電機の内部相差角の経時変化として、図5のグラフ302を取得する。グラフ302は、内部相差角が収束していっており、電力動揺が収束していき過度安定度が維持できることが分かる。すなわち、過度安定度解析部2は、発電機101を電力系統から切り離すことで、過度安定度の維持ができると判定する。   Furthermore, the transient stability analysis unit 2 obtains the voltage, the effective output, the invalid output, the effective load, the invalid load, and the operation state of the voltage control device in the power system generator and the load node when the power supply is limited. . Then, the transient stability analysis unit 2 maintains the transient stability by using the obtained voltages, valid output, invalid output, valid load, invalid load, and operating state values of the voltage control device at the other generators and load nodes. The change with time of the internal phase difference angle of the generator after control is acquired. In the present embodiment, the transient stability analysis unit 2 acquires the graph 302 of FIG. 5 as the change over time of the internal phase difference angle of the generator after the generator 101 is stopped. It can be seen from the graph 302 that the internal phase difference angle has converged and the power fluctuations have converged to maintain the excessive stability. That is, the excessive stability analysis unit 2 determines that the excessive stability can be maintained by disconnecting the generator 101 from the power system.

過度安定度解析部2は、発電機101の電力系統からの切り離しという電源制限を行った場合の、各発電機及び負荷ノードの電圧、有効出力、無効出力、有効負荷、無効負荷及び電圧制御装置の運転状態の値を求め、それらを含む電圧解析データを作成する。   The transient stability analysis unit 2 is configured to limit the power supply of each generator and load node when the power source is disconnected from the power system of the generator 101, valid output, invalid output, valid load, invalid load, and voltage control device. Is obtained, and voltage analysis data including them is created.

図6は、過度安定度解析部2によって作成される電圧解析データの一例について説明する。図6は、発電機101から出力される電圧及びその有効出力を表す図である。想定故障前は、発電機101からの電圧401は1.010(pu)であり、有効出力402は0.500(pu)であった。これに対して、過度安定度を維持するために、過度安定度解析部2は、発電機101を電力系統から切り離す。そして、過度安定度解析部2は、過度安定度維持制御後の発電機101からの電圧411を0.000(pu)と求め、有効出力412を0.000(pu)と求める。さらに、過度安定度解析部2は、発電機101の切り離しにより変化する発電機101以外の発電機及び負荷ノードにおける電圧、有効出力、無効出力、有効負荷、無効負荷及び電圧制御装置の運転状態も求める。過度安定度解析部2は、このように求めた情報から電圧解析データを作成する。   FIG. 6 illustrates an example of voltage analysis data created by the transient stability analysis unit 2. FIG. 6 is a diagram illustrating the voltage output from the generator 101 and its effective output. Before the assumed failure, the voltage 401 from the generator 101 was 1.010 (pu), and the effective output 402 was 0.500 (pu). On the other hand, in order to maintain the excessive stability, the excessive stability analysis unit 2 disconnects the generator 101 from the power system. And the excessive stability analysis part 2 calculates | requires the voltage 411 from the generator 101 after a transient stability maintenance control as 0.000 (pu), and calculates | requires the effective output 412 as 0.000 (pu). Further, the transient stability analysis unit 2 also includes the voltage, effective output, invalid output, valid load, invalid load, and operating state of the voltage control device at the generator and load nodes other than the generator 101 that change due to the disconnection of the generator 101. Ask. The excessive stability analysis unit 2 creates voltage analysis data from the information thus obtained.

電圧安定性解析部3は、発電機101の電力系統からの切り離しが行われた場合の電圧解析データの入力を過度安定度解析部2から受ける。そして、電圧安定性解析部3は、受信した電圧解析データから発電機101が電力系統から切り離された場合における各負荷ノードでのPVカーブを求める。この場合、電圧安定性解析部3は、電圧制御装置をロックし電圧制御装置が動作しない条件でPVカーブを求める。   The voltage stability analysis unit 3 receives input of voltage analysis data from the transient stability analysis unit 2 when the generator 101 is disconnected from the power system. Then, the voltage stability analysis unit 3 obtains a PV curve at each load node when the generator 101 is disconnected from the power system from the received voltage analysis data. In this case, the voltage stability analysis unit 3 obtains the PV curve under the condition that the voltage control device is locked and the voltage control device does not operate.

図7は、PVカーブの遷移を表す図である。図7の縦軸は、負荷ノード103における電圧を表している。また、図7の横軸は、負荷ノード103における負荷を表している。負荷特性500は、PVカーブを求めた負荷ノードにおける負荷特性(定電流特性)を表している。   FIG. 7 is a diagram illustrating the transition of the PV curve. The vertical axis in FIG. 7 represents the voltage at the load node 103. Also, the horizontal axis of FIG. 7 represents the load at the load node 103. The load characteristic 500 represents the load characteristic (constant current characteristic) at the load node for which the PV curve is obtained.

負荷ノード103において、想定故障の発生前は、PVカーブ501で示されるPVカーブであった。これに対して、電圧安定性解析部3は、故障が発生し発電機101が電力系統から切り離された場合のPVカーブとしてPVカーブ502を取得する。負荷特性500とPVカーブ502との交点である運転点509は、PVカーブの頂点である安定限界より下側に位置している。このようにして、電圧安定性解析部3は、例えば負荷ノード103において電圧低め解の発生を確認する。同様にして、本実施例では、電圧安定性解析部3は、例えば負荷ノード104においても電圧低め解の発生を確認する。   In the load node 103, the PV curve indicated by the PV curve 501 was before the occurrence of the assumed failure. On the other hand, the voltage stability analysis unit 3 acquires a PV curve 502 as a PV curve when a failure occurs and the generator 101 is disconnected from the power system. An operating point 509 that is the intersection of the load characteristic 500 and the PV curve 502 is located below the stability limit that is the apex of the PV curve. In this way, the voltage stability analysis unit 3 confirms the occurrence of a voltage lowering solution at the load node 103, for example. Similarly, in this embodiment, the voltage stability analysis unit 3 confirms the occurrence of a voltage lowering solution at the load node 104, for example.

さらに、電圧安定性解析部3は、各負荷ノードにおける運転点と安定限界との差を求め、求めた差が閾値以下の負荷ノードを求める。例えば、電圧安定性解析部3は、0.0005(pu)を閾値として使用する。運転点と安定限界との差は広いほど電圧安定性は増加する。ただし、あまり閾値を広くすると、電力系統における全ての負荷ノードで閾値を満たすことが難しくなってしまう。そこで、閾値は、電圧安定性の許容範囲などの電力系統の運用状態によって設定することが好ましい。   Further, the voltage stability analysis unit 3 obtains a difference between the operating point and the stability limit at each load node, and obtains a load node having the obtained difference equal to or less than the threshold value. For example, the voltage stability analysis unit 3 uses 0.0005 (pu) as a threshold value. The wider the difference between the operating point and the stability limit, the greater the voltage stability. However, if the threshold is too wide, it becomes difficult to satisfy the threshold at all load nodes in the power system. Therefore, the threshold value is preferably set according to the operating state of the power system such as an allowable range of voltage stability.

電圧低め解を有する負荷ノードや運転点と安定限界との差が閾値以下の負荷ノードがある場合、電圧安定性解析部3は、電源制限及び負荷制限を追加して、各負荷ノードが電圧高め解を有し、且つ運転点と安定限界との差が閾値以上となるようにする。ここでは、電圧安定性解析部3は、電圧安定性維持のため、図4に示す発電機102の電源制限及び負荷ノード105の負荷制限を行う。   When there is a load node having a lower voltage solution or a load node whose difference between the operating point and the stability limit is less than or equal to the threshold value, the voltage stability analysis unit 3 adds a power limit and a load limit, and each load node increases the voltage. Have a solution and make the difference between the operating point and the stability limit equal to or greater than the threshold. Here, the voltage stability analysis unit 3 performs power source limitation on the generator 102 and load limitation on the load node 105 illustrated in FIG. 4 in order to maintain voltage stability.

電圧安定性維持制御により、負荷ノード103におけるPVカーブは、図7に示すPVカーブ503となる。PVカーブ503は、負荷特性500と安定限界505より上側の点である運転点504で交わっており、負荷ノード103では電圧高め解となっている。さらに、運転点504と安定限界505との差Pは閾値である0.0005(pu)以上となっている。同様にして、電圧安定性解析部3は、負荷ノード104及びその他の負荷ノードにおいて、電圧高め解になっており、且つ運転点と安定限界との差が閾値以上となっていることを確認する。   By the voltage stability maintenance control, the PV curve at the load node 103 becomes the PV curve 503 shown in FIG. The PV curve 503 intersects with the load characteristic 500 at an operating point 504 that is a point above the stability limit 505, and the voltage is increased at the load node 103. Furthermore, the difference P between the operating point 504 and the stability limit 505 is equal to or greater than the threshold value of 0.0005 (pu). Similarly, the voltage stability analysis unit 3 confirms that the voltage increases at the load node 104 and other load nodes and that the difference between the operating point and the stability limit is equal to or greater than the threshold. .

このようにして、電圧安定性解析部3は、過度安定度維持制御で加えられた発電機101の電源制限に電圧安定性維持制御として発電機102の電源制限及び負荷ノード105の負荷制限を加えることを決定する。   In this way, the voltage stability analysis unit 3 adds the power source limitation of the generator 102 and the load limitation of the load node 105 as the voltage stability maintenance control to the power source limitation of the generator 101 applied by the excessive stability maintenance control. Decide that.

過渡安定度解析部2は、電圧安定性解析部3による電源制限、負荷制限が追加された状態で各発電機の内部相差角の経時変化を求める。例えば、発電機101、102の電源制限及び負荷ノード105の負荷制限を実施した状態での各発電機の内部相差角の経時変化は図10のグラフ303のようになる。図10は、電圧安定性維持制御後の発電機の内部相差角の経時変化を表す図である。グラフ303は、時間が経過するにしたがい、発電機の内部相差角は収束している。そこで、過渡安定度解析部2は、電圧安定性維持制御後でも過渡安定度が維持されていることを確認する。そして、過渡安定度解析部2は、電圧安定性維持制御後でも過渡安定度が維持されていることを電圧安定度解析部3へ通知する。   The transient stability analysis unit 2 obtains a change with time of the internal phase difference angle of each generator in a state where the power source limit and the load limit by the voltage stability analysis unit 3 are added. For example, the change over time in the internal phase difference angle of each generator in a state where the power source limitation of the generators 101 and 102 and the load limitation of the load node 105 are performed is as shown by a graph 303 in FIG. FIG. 10 is a diagram illustrating the change over time in the internal phase difference angle of the generator after the voltage stability maintenance control. In graph 303, the internal phase difference angle of the generator converges with time. Therefore, the transient stability analysis unit 2 confirms that the transient stability is maintained even after the voltage stability maintenance control. Then, the transient stability analysis unit 2 notifies the voltage stability analysis unit 3 that the transient stability is maintained even after the voltage stability maintenance control.

そして、過渡安定度解析部2より電圧安定性維持制御後も過渡安定度が維持される情報を受けた電圧安定性解析部3は、電圧安定性維持制御後の発電機及び負荷ノードの電圧、有効出力、無効出力、有効負荷、無効負荷及び電圧制御装置の動作状態を求め、それらを含む動作確認データを作成する。   Then, the voltage stability analysis unit 3 receiving the information that the transient stability is maintained even after the voltage stability maintenance control from the transient stability analysis unit 2, the voltage of the generator and the load node after the voltage stability maintenance control, The operation status of the valid output, invalid output, valid load, invalid load and voltage control device is obtained, and operation confirmation data including them is created.

図8Aは、発電機102から出力される電圧及びその有効出力を表す図である。過度安定度制御後は、発電機102から出力される電圧413は0.982(pu)であり、有効出力414は0.501(pu)であった。これに対して、電圧安定性を維持するために、電圧安定性解析部3は、発電機102を電力系統から切り離す。そこで、電圧安定性維持制御を行った後は、図8Aに示すように発電機102からの電圧421は0.000(pu)となり、有効出力422は0.000(pu)となる。また、図8Bは、負荷ノード105における有効負荷及びその無効負荷を表す図である。過度安定度維持制御後は、負荷ノード105における有効負荷415は6.549(pu)であり、無効負荷416は1.308(pu)であった。これに対して、電圧安定性を維持するために、電圧安定性解析部3は、負荷ノード105の負荷制限を行う。そこで、電圧安定性維持制御を行った後は、図8Bに示すように負荷ノード105における有効負荷423は6.091(pu)となり、無効負荷424は1.223(pu)となる。   FIG. 8A is a diagram illustrating the voltage output from the generator 102 and its effective output. After the excessive stability control, the voltage 413 output from the generator 102 was 0.982 (pu), and the effective output 414 was 0.501 (pu). On the other hand, in order to maintain voltage stability, the voltage stability analysis unit 3 disconnects the generator 102 from the power system. Therefore, after performing the voltage stability maintenance control, the voltage 421 from the generator 102 is 0.000 (pu) and the effective output 422 is 0.000 (pu) as shown in FIG. 8A. FIG. 8B is a diagram illustrating an effective load and its invalid load in the load node 105. After the excessive stability maintenance control, the effective load 415 in the load node 105 was 6.549 (pu), and the invalid load 416 was 1.308 (pu). On the other hand, in order to maintain voltage stability, the voltage stability analysis unit 3 performs load limitation on the load node 105. Therefore, after the voltage stability maintenance control is performed, the effective load 423 at the load node 105 is 6.091 (pu) and the invalid load 424 is 1.223 (pu) as shown in FIG. 8B.

電圧制御装置動作確認部4は、発電機101及び発電機102の電源制限、並びに、負荷ノード105の負荷制限をした場合の動作確認データの入力を電圧安定性解析部3から受ける。そして、電圧制御装置動作確認部4は、電圧制御装置のロックを解除し、発電機101及び発電機102の電源制限、並びに、負荷ノード105の負荷制限をした場合の電圧制御装置の動作を求める。ここでは、電圧制御装置動作確認部4は、負荷ノード103に繋がるノード、負荷ノード106に繋がるノード及び発電機101、102及び107に繋がるノードが電圧制約違反ノードとなっていることを確認する。そこで、電圧制御装置動作確認部4は、負荷ノード103に繋がる電圧制御装置、負荷ノード106に繋がる電圧制御装置及び発電機101、102及び107に繋がる電圧制御装置が動作することを確認する。この場合、各電圧制御装置は、電圧を上昇させる制御を行う。   The voltage control device operation confirmation unit 4 receives from the voltage stability analysis unit 3 input of operation confirmation data when the power source of the generator 101 and the generator 102 is restricted and the load of the load node 105 is restricted. Then, the voltage control device operation confirmation unit 4 unlocks the voltage control device, and obtains the operation of the voltage control device when the power source of the generator 101 and the generator 102 is restricted and the load of the load node 105 is restricted. . Here, the voltage control device operation confirmation unit 4 confirms that the node connected to the load node 103, the node connected to the load node 106, and the node connected to the generators 101, 102, and 107 are voltage constraint violation nodes. Therefore, the voltage control device operation confirmation unit 4 confirms that the voltage control device connected to the load node 103, the voltage control device connected to the load node 106, and the voltage control device connected to the generators 101, 102, and 107 operate. In this case, each voltage control device performs control to increase the voltage.

図9は、電圧制御装置の運転状態及び電圧の変化を表す図である。図9では、電圧制御装置が繋がるノードの図4に示す番号(1050、1170、2040)で各電圧制御装置を表している。具体的には、番号1050で表される電圧制御装置は、負荷ノード106に繋がっている。また、番号1170で表される電圧制御装置は、負荷ノード103に繋がっている。また、番号2040で表される電圧制御装置は、発電機101、102及び107に繋がっている。ここでは、分かり易いように各電圧制御装置の後の括弧の中にその電圧制御装置を表す図9の番号を記載する。   FIG. 9 is a diagram illustrating an operation state of the voltage control device and a change in voltage. In FIG. 9, each voltage control device is represented by the numbers (1050, 1170, 2040) shown in FIG. 4 of the nodes to which the voltage control device is connected. Specifically, the voltage control device represented by the number 1050 is connected to the load node 106. The voltage control device denoted by reference numeral 1170 is connected to the load node 103. Further, the voltage control device denoted by reference numeral 2040 is connected to the generators 101, 102 and 107. Here, for easy understanding, numbers in FIG. 9 representing the voltage control device are described in parentheses after each voltage control device.

電圧安定性維持制御後は、負荷ノード106に繋がる電圧制御装置(1050)、負荷ノード103に繋がる電圧制御装置(1170)及び発電機101、102及び107に繋がる電圧制御装置(2040)はロックされており動作していない。そこで、それぞれの運転状態601、602及び603は0.000(pu)である。また、負荷ノード106に繋がる電圧制御装置(1050)における電圧701は0.994(pu)である。また、負荷ノード103に繋がる電圧制御装置(1170)における電圧702は0.994(pu)である。さらに、発電機101、102及び107に繋がる電圧制御装置(2040)における電圧703は0.993(pu)である。これに対して、電圧制御装置動作後は、負荷ノード106に繋がる電圧制御装置(1050)及び負荷ノード103に繋がる電圧制御装置(1170)のぞれぞれの運転状態604及び605は0.100(pu)となる。また、発電機101、102及び107に繋がる電圧制御装置(2040)の運転状態606は0.300となる。また、負荷ノード106に繋がる電圧制御装置(1050)における電圧704は1.001(pu)となり、負荷ノード103に繋がる電圧制御装置(1170)における電圧705は1.003(pu)となり、発電機101、102及び107に繋がる電圧制御装置(2040)における電圧706は1.002(pu)となる。これらの変化に応じて、電力系統における他の発電機及び負荷ノードの電圧、有効電力、有効負荷及び無効負荷も変化する。   After the voltage stability maintenance control, the voltage control device (1050) connected to the load node 106, the voltage control device (1170) connected to the load node 103, and the voltage control device (2040) connected to the generators 101, 102 and 107 are locked. Is not working. Therefore, each operation state 601, 602 and 603 is 0.000 (pu). The voltage 701 in the voltage control device (1050) connected to the load node 106 is 0.994 (pu). The voltage 702 in the voltage control device (1170) connected to the load node 103 is 0.994 (pu). Furthermore, the voltage 703 in the voltage control apparatus (2040) connected to the generators 101, 102 and 107 is 0.993 (pu). On the other hand, after the operation of the voltage control device, the operation states 604 and 605 of the voltage control device (1050) connected to the load node 106 and the voltage control device (1170) connected to the load node 103 are 0.100. (Pu). The operating state 606 of the voltage control device (2040) connected to the generators 101, 102, and 107 is 0.300. The voltage 704 in the voltage control device (1050) connected to the load node 106 is 1.001 (pu), and the voltage 705 in the voltage control device (1170) connected to the load node 103 is 1.003 (pu). The voltage 706 in the voltage control apparatus (2040) connected to 101, 102, and 107 is 1.002 (pu). In response to these changes, the voltage, active power, effective load, and reactive load of other generators and load nodes in the power system also change.

また、電圧安定性解析部3は、電圧制御装置動作確認部4による電圧制御装置の制御が追加された状態で各負荷ノードにおけるPVカーブを求め、各負荷ノードが電圧高め解を有し、運転点と安定限界との差が閾値以上となっているかを判定する。例えば、負荷ノード103及び106に繋がる電圧制御装置、並びに、発電機101、102及び107に繋がる電圧制御装置が動作した状態での負荷ノード103のPVカーブは、図11のPVカーブ506のようになる。図11は、電圧制御装置動作後の負荷ノード103におけるPVカーブを表す図である。図11に示すように、PVカーブ506における運転点507は、電圧高め解となっている。また、PVカーブ506における運転点507と安定限界508との差は閾値以上となっている。ここでは、電力系統における全ての負荷ノードが電圧高め解を有し、且つ運転点と安定限界との差が閾値以上であるので、電圧安定性解析部3は、電圧制御装置動作後でも電圧安定性が維持されていることを確認する。   Further, the voltage stability analysis unit 3 obtains a PV curve at each load node in a state where the control of the voltage control device by the voltage control device operation confirmation unit 4 is added, each load node has a voltage increasing solution, It is determined whether the difference between the point and the stability limit is equal to or greater than a threshold value. For example, the PV curve of the load node 103 in a state where the voltage control device connected to the load nodes 103 and 106 and the voltage control device connected to the generators 101, 102, and 107 are operated is as shown by the PV curve 506 in FIG. Become. FIG. 11 is a diagram illustrating a PV curve at the load node 103 after the operation of the voltage control apparatus. As shown in FIG. 11, the operating point 507 in the PV curve 506 is a voltage increasing solution. Further, the difference between the operating point 507 and the stability limit 508 in the PV curve 506 is equal to or greater than the threshold value. Here, since all the load nodes in the power system have a voltage increasing solution and the difference between the operating point and the stability limit is greater than or equal to the threshold value, the voltage stability analysis unit 3 is able to stabilize the voltage even after the voltage control device operates. Confirm that the sex is maintained.

そして、過度安定度及び電圧安定性の維持が確認されると、電圧制御装置動作確認部4は、電圧装置動作制御後の制御情報から各発電機及び負荷ノードの電圧、有効電力、無効出力、有効負荷、無効負荷及び電圧制御装置の運転状態を求め、定態安定度確認データを作成する。   Then, when it is confirmed that the transient stability and the voltage stability are maintained, the voltage control device operation confirmation unit 4 determines the voltage, active power, invalid output, and voltage of each generator and load node from the control information after the voltage device operation control. The operational load of the effective load, the invalid load and the voltage control device is obtained, and the steady state stability confirmation data is created.

定態安定度確認部5は、発電機101及び102の電源制限や負荷ノード105の負荷制限を行い、負荷ノード103に繋がる電圧制御装置、負荷ノード106に繋がる電圧制御装置及び発電機101、102及び107に繋がる電圧制御装置を動作させた状態で負荷が変化しても電力系統が安定していることを確認する。   The steady-state stability confirmation unit 5 performs power source limitation on the generators 101 and 102 and load limitation on the load node 105, a voltage control device connected to the load node 103, a voltage control device connected to the load node 106, and the generators 101 and 102. And even if a load changes in the state which operated the voltage control apparatus connected to 107, it is confirmed that the electric power system is stable.

そして、制御情報通知部6は、想定故障が発生した場合の安定化制御として、発電機101及び102の電源制限、負荷ノード105の負荷制限、負荷ノード103に繋がる電圧制御装置、負荷ノード106に繋がる電圧制御装置及び発電機101、102及び107に繋がる電圧制御装置の動作を操作者に通知する。   Then, the control information notifying unit 6 includes a power control for the generators 101 and 102, a load limit for the load node 105, a voltage control device connected to the load node 103, and a load node 106 as stabilization control when an assumed failure occurs. The operation of the connected voltage control device and the voltage control device connected to the generators 101, 102 and 107 is notified to the operator.

次に、図12を参照して、本実施例に係る電力系統安定化解析装置による解析処理の流れについて説明する。図12は、実施例に係る電力系統安定化解析装置による解析処理のフローチャートである。   Next, with reference to FIG. 12, the flow of analysis processing by the power system stabilization analyzer according to the present embodiment will be described. FIG. 12 is a flowchart of analysis processing performed by the power system stabilization analysis apparatus according to the embodiment.

操作者は、入力部1を用いて想定故障の条件を入力する(ステップS101)。   The operator uses the input unit 1 to input conditions for the assumed failure (step S101).

過度安定度解析部2は、想定故障が発生した場合の過度安定度を検討し、過度安定度が維持できるように電源制限を加える過度安定度維持制御を決定する(ステップS102)。   The transient stability analysis unit 2 examines the transient stability when a contingency failure occurs, and determines the transient stability maintenance control to limit the power supply so that the transient stability can be maintained (step S102).

過度安定度解析部2は、過度安定度維持制御を行った場合の電圧解析データを作成する(ステップS103)。過度安定度解析部2は、電圧解析データを電圧安定性解析部3へ出力する。   The transient stability analysis unit 2 creates voltage analysis data when the transient stability maintenance control is performed (step S103). The transient stability analysis unit 2 outputs the voltage analysis data to the voltage stability analysis unit 3.

電圧安定性解析部3は、電圧解析データの入力を過度安定度解析部2から受ける。そして、電圧安定性解析部3は、電圧安定性の検討を行う(ステップS104)。そして、電圧安定性解析部3は、電圧安定性が維持できるように電源制限及び負荷制限を加える電圧安定性維持制御を決定する。   The voltage stability analysis unit 3 receives input of voltage analysis data from the transient stability analysis unit 2. Then, the voltage stability analysis unit 3 examines the voltage stability (step S104). And the voltage stability analysis part 3 determines the voltage stability maintenance control which adds power supply restriction | limiting and load restriction | limiting so that voltage stability can be maintained.

過度安定度解析部2は、電圧安定性維持制御後の制御情報を受信する。そして、過度安定度解析部2は、電圧安定性維持制御を行った場合に過度安定度が維持可能か否かを判定する(ステップS105)。   The excessive stability analysis unit 2 receives the control information after the voltage stability maintenance control. Then, the excessive stability analysis unit 2 determines whether or not the excessive stability can be maintained when the voltage stability maintenance control is performed (step S105).

過度安定度が維持できない場合(ステップS105:否定)、過度安定度解析部2は、過度安定度が維持できていないことを電圧安定性解析部3へ通知する。過度安定度が維持できていないことを受信した電圧安定性解析部3は、電圧安定性維持制御を変更し、ステップS104に戻る。   When the overstability cannot be maintained (No at Step S105), the overstability analysis unit 2 notifies the voltage stability analysis unit 3 that the overstability cannot be maintained. The voltage stability analysis unit 3 that has received the fact that the excessive stability cannot be maintained changes the voltage stability maintenance control, and returns to step S104.

過度安定度が維持可能な場合(ステップS105:肯定)、過度安定度解析部2は、過度安定度維持可能であることを電圧安定性解析部3へ通知する。電圧安定性解析部3は、電圧安定性維持制御後の制御情報から動作確認データを作成する(ステップS106)。電圧安定性解析部3は、作成した動作確認データを電圧制御装置動作確認部4へ出力する。   If the excessive stability can be maintained (step S105: affirmative), the excessive stability analysis unit 2 notifies the voltage stability analysis unit 3 that the excessive stability can be maintained. The voltage stability analysis unit 3 creates operation confirmation data from the control information after the voltage stability maintenance control (step S106). The voltage stability analysis unit 3 outputs the created operation confirmation data to the voltage control device operation confirmation unit 4.

電圧制御装置動作確認部4は、動作確認データの入力を電圧安定性解析部3から受ける。そして、電圧制御装置動作確認部4は、電圧安定性維持制御を行った状態での電圧制御装置の動作を確認し、電圧制約違反を解消するように電圧制御装置の動作を追加する(ステップS107)。   The voltage control device operation confirmation unit 4 receives operation confirmation data from the voltage stability analysis unit 3. Then, the voltage control device operation confirmation unit 4 confirms the operation of the voltage control device in the state where the voltage stability maintenance control is performed, and adds the operation of the voltage control device so as to eliminate the voltage constraint violation (step S107). ).

電圧安定性解析部3は、電圧安定装置動作後に電圧安定性が維持可能か否かを判定する(ステップS108)。   The voltage stability analysis unit 3 determines whether or not the voltage stability can be maintained after the voltage stabilizer operates (step S108).

電圧安定性が維持できない場合(ステップS108:否定)、電圧制御装置動作確認部4は、電圧安定性制御で加えられた電源制限及び負荷制限を変更し、ステップS104に戻る。   When the voltage stability cannot be maintained (No at Step S108), the voltage control device operation confirmation unit 4 changes the power supply limit and the load limit applied in the voltage stability control, and returns to Step S104.

これに対して、電圧安定性が維持可能な場合(ステップS108:肯定)、電圧制御装置動作確認部4は、電圧制御装置動作後の制御情報から定態安定度確認データを作成する(ステップS109)。電圧制御装置動作確認部4は、作成した動作確認データを定態安定度確認部5へ出力する。   On the other hand, when the voltage stability can be maintained (step S108: affirmative), the voltage controller operation confirmation unit 4 creates steady state stability confirmation data from the control information after the voltage controller operation (step S109). ). The voltage control device operation confirmation unit 4 outputs the created operation confirmation data to the steady state stability confirmation unit 5.

定態安定度確認部5は、定態安定度確認データの入力を電圧制御装置動作確認部4から受ける。そして、定態安定度確認部5は、電圧制御装置動作後の状態で負荷の変化などの微小じょう乱があった場合の定態安定度の検討を行う(ステップS110)。そして、定態安定度確認部5は、定態安定度の維持が可能か否かを判定する(ステップS111)。定態安定度が維持できない場合(ステップS111:否定)、定態安定度確認部5は、過渡安定度維持制御の情報及び電圧安定性維持制御の情報に電圧制御装置のロック制御及び電圧制約違反ノード発生情報を加え(ステップS112)、制御情報通知部6へ送信する。制御情報通信部6は、定態安定度確認部5から受けた制御情報などをモニタなどに出力して、想定故障が発生した場合の安定化制御を操作者に通知する(ステップS113)。   The steady state stability confirmation unit 5 receives the steady state stability confirmation data from the voltage controller operation confirmation unit 4. Then, the steady state stability confirmation unit 5 examines the steady state stability when there is a minute disturbance such as a change in load after the operation of the voltage control device (step S110). Then, the steady state stability checking unit 5 determines whether or not the steady state stability can be maintained (step S111). When the steady state stability cannot be maintained (No at Step S111), the steady state stability confirming unit 5 uses the voltage control device lock control and the voltage constraint violation in the transient stability maintaining control information and the voltage stability maintaining control information. The node generation information is added (step S112) and transmitted to the control information notification unit 6. The control information communication unit 6 outputs the control information received from the steady state stability confirmation unit 5 to a monitor or the like, and notifies the operator of the stabilization control when an assumed failure occurs (step S113).

これに対して、定態安定度が維持可能な場合(ステップS111:肯定)、定態安定度確認部5は、定態安定度の維持が可能と判定した状態の制御情報を制御情報通知部6へ送信する。制御情報通知部6は、定態安定度確認部5から受けた制御情報をモニタなどに出力して、想定故障が発生した場合の安定化制御を操作者に通知する(ステップS113)。   On the other hand, when the steady state stability can be maintained (step S111: affirmative), the steady state stability confirmation unit 5 transmits the control information of the state determined to be capable of maintaining the steady state stability to the control information notification unit. 6 to send. The control information notification unit 6 outputs the control information received from the steady state stability confirmation unit 5 to a monitor or the like, and notifies the operator of stabilization control when an assumed failure occurs (step S113).

以上に説明したように、本実施例に係る電力系統安定化解析装置は、過度安定度の検討を行い過度安定度を維持する制御を決定し、その後、過度安定度を維持する制御を行った状態での電圧安定性を検討し、電圧安定性を維持する制御を決定する。これにより、本実施例に係る電力系統安定化解析装置は、過度安定度及び電圧安定性の双方を維持する制御を提示することができるという効果を奏する。また、本実施例に係る電力系統安定化解析装置は、過度安定度及び電圧安定性に対する影響発生の時系列に沿ってそれぞれの検討を行うので、実際の故障発生時の状況に応じた安定化制御を求めることができる。   As described above, the power system stabilization analysis apparatus according to this embodiment determines the control for maintaining the excessive stability by examining the excessive stability, and then performs the control for maintaining the excessive stability. The voltage stability in the state is examined, and the control that maintains the voltage stability is determined. Thereby, the electric power system stabilization analyzer which concerns on a present Example has an effect that the control which maintains both a transient stability and voltage stability can be shown. In addition, since the power system stabilization analysis apparatus according to the present embodiment performs the respective studies along the time series of the occurrence of the influence on the transient stability and the voltage stability, the stabilization according to the situation at the time of the actual failure occurrence. Control can be sought.

また、以上の説明では、より正確な安定化制御を求めるため、電圧制御装置の動作や電圧制御装置動作後の定態安定度の確認を行ったが、安定化制御として求められるレベルがそれほど高くなければ、これらを行わなくてもよい。その場合、電圧制御装置動作確認部4及び定態安定度確認部5を除いても良い。また、電圧制御装置の動作の確認は行うが、電圧制御装置動作後の定態安定度の確認は行わないとすることも可能である。これらの場合でも、過度安定度及び電圧安定性の双方を維持する制御を提示することができるという効果を奏する。   In the above description, in order to obtain more accurate stabilization control, the operation of the voltage control device and the steady state stability after the voltage control device operation have been confirmed, but the level required for the stabilization control is so high. If not, these need not be performed. In this case, the voltage control device operation confirmation unit 4 and the steady state stability confirmation unit 5 may be omitted. It is also possible to check the operation of the voltage control device but not to check the steady state stability after the operation of the voltage control device. Even in these cases, there is an effect that it is possible to present control that maintains both the excessive stability and the voltage stability.

1 入力部
2 過度安定度解析部
3 電圧安定性解析部
4 電圧制御装置動作確認部
5 定態安定度確認部
6 制御情報通知部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Input part 2 Transient stability analysis part 3 Voltage stability analysis part 4 Voltage control apparatus operation | movement confirmation part 5 Steady state stability confirmation part 6 Control information notification part

Claims (9)

正常時の電力系統における電力状態を表すデータ及び想定故障の情報を基に、前記想定故障が発生した場合に過渡安定度を維持するための過渡安定度維持制御を決定する過渡安定度解析部と、
前記過渡安定度解析部により決定された電源制限を行った場合における前記電力系統における電力状態及び前記想定故障の情報を基に、前記想定故障が発生した場合に電圧安定性を維持するための電圧安定性維持制御を決定する電圧安定性解析部と
を備えたことを特徴とする電力系統安定化解析装置。
Based on the information data and contingencies representing the power condition in the power system during normal and transient stability analysis unit for determining the transient stability maintenance control for maintaining the transient stability when the contingency has occurred ,
A voltage for maintaining voltage stability when the assumed failure occurs based on the information on the power state and the assumed failure in the power system when the power supply restriction determined by the transient stability analysis unit is performed A power system stabilization analysis apparatus comprising: a voltage stability analysis unit that determines stability maintenance control.
前記過渡安定度解析部は、過渡安定度維持制御として、前記電力系統に配置された複数の発電機のうちのいくつかを前記電力系統から切り離す電源制限の実行を決定することを特徴とする請求項1に記載の電力系統安定化解析装置。 The transient stability analysis unit determines, as transient stability maintenance control, execution of power restriction that disconnects some of a plurality of generators arranged in the power system from the power system. Item 2. The power system stabilization analysis apparatus according to Item 1. 前記電圧安定性解析部は、電圧安定性維持制御として、前記電力系統に配置された複数の発電機のうちのいくつかを前記電力系統から切り離す電源制限及び前記電力系統における電気の需要を減らす負荷制限のいずれか一方もしくは双方の実行を決定することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電力系統安定化解析装置。   The voltage stability analysis unit, as voltage stability maintenance control, a power source restriction that disconnects some of the plurality of generators arranged in the power system from the power system and a load that reduces the demand for electricity in the power system The power system stabilization analysis apparatus according to claim 1 or 2, wherein execution of either one or both of the restrictions is determined. 前記過渡安定度解析部は、前記電圧安定性解析部により決定された電圧安定性維持制御を行った場合に前記電力系統における過渡安定度が維持できるか否かを判定することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の電力系統安定化解析装置。 The transient stability analysis unit determines whether or not the transient stability in the power system can be maintained when the voltage stability maintenance control determined by the voltage stability analysis unit is performed. Item 4. The power system stabilization analysis apparatus according to any one of Items 1 to 3. 前記過渡安定度解析部は、正常時の電力系統における電力状態を表すデータ及び前記電圧安定性解析部により決定された電圧安定性維持制御の情報を基に、前記過渡安定度解析部が決定した制限を行った場合に前記電力系統における過渡安定度が維持できるか否かを判定することを特徴とする請求項4に記載の電力系統安定化解析装置。 The transient stability analysis unit, based on the information of the voltage stability maintenance control as determined by the data and the voltage stability analysis unit representing the power condition in the power system during normal, the transient stability analysis unit has determined The power system stabilization analysis apparatus according to claim 4, wherein it is determined whether or not the transient stability in the power system can be maintained when the restriction is performed. 前記電力系統は負荷における電圧を制御する電圧制御装置を含み、
前記過渡安定度維持制御及び電圧安定性維持制御を行った場合における電力状態を基に、前記電圧安定性維持制御を行った状態において、各負荷の電圧を維持するための電圧制御装置の動作を決定する電圧制御装置動作確認部をさらに備え、
前記電圧安定性解析部は、前記電圧安定性維持制御を行った状態で前記電圧制御装置動作確認部により決定された電圧制御装置の動作が行われた場合に電圧安定性が維持できるか否かを判定する
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一つに記載の電力系統安定化解析装置。
The power system includes a voltage control device that controls a voltage at a load,
Based on the power state when the transient stability maintaining control and the voltage stability maintaining control are performed, the operation of the voltage control device for maintaining the voltage of each load in the state where the voltage stability maintaining control is performed. A voltage control device operation confirmation unit for determining,
Whether the voltage stability analysis unit can maintain the voltage stability when the operation of the voltage control device determined by the voltage control device operation confirmation unit is performed in the state where the voltage stability maintenance control is performed. The power system stabilization analysis apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein:
前記電圧安定性維持制御を行った状態で前記電圧制御装置動作確認部により決定された電圧制御装置の動作が行われた状態で、前記電圧安定性が維持できる場合、定態安定度が維持できるか否かを判定する定態安定度確認部をさらに備えたことを特徴とする請求項6に記載の電力系統安定化解析装置。 When the voltage stability can be maintained in a state where the operation of the voltage control device determined by the voltage control device operation confirmation unit is performed in the state where the voltage stability maintenance control is performed, the steady state stability can be maintained. The power system stabilization analysis apparatus according to claim 6 , further comprising a steady-state stability confirmation unit that determines whether or not. 正常時の電力系統における電力状態を表す第1データ及び想定故障のデータを基に、前記想定故障が発生した場合に過渡安定度を維持するための電源制限をコンピュータに決定させ、
決定した過渡安定度を維持するための電源制限を行った場合における電力状態を表す第2データをコンピュータに作成させ、
前記第2データ、前記想定故障のデータ及び決定した過渡安定度を維持するための電源制限のデータを基に、前記想定故障が発生した場合に電圧安定性を維持するための電源制限又は負荷制限のいずれか一方又は双方をコンピュータに決定させる
ことを特徴とする電力系統安定化解析方法。
Based on the first data representing the power state in the normal power system and the data of the assumed failure, the computer determines the power limit for maintaining the transient stability when the assumed failure occurs,
Causing the computer to generate second data representing a power state when the power supply is limited to maintain the determined transient stability;
On the basis of the second data, the data on the contingency and the data on the power limiting for maintaining the determined transient stability, the power limiting or load limiting for maintaining the voltage stability when the contingent fault occurs. A power system stabilization analysis method characterized by causing a computer to determine one or both of the above.
正常時の電力系統における電力状態を表す第1データ及び想定故障のデータを基に、前記想定故障が発生した場合に過渡安定度を維持するための電源制限を決定し、
決定した過渡安定度を維持するための電源制限を行った場合における電力状態を表す第2データを作成し、
前記第2データ、前記想定故障のデータ及び決定した過渡安定度を維持するための電源制限のデータを基に、前記想定故障が発生した場合に電圧安定性を維持するための電源制限又は負荷制限のいずれか一方又は双方を決定する
処理をコンピュータに実行させることを特徴とする電力系統安定化解析プログラム。
Based on the first data representing the power state in the normal power system and the data of the assumed failure, the power supply limitation for maintaining the transient stability when the assumed failure occurs is determined,
Create second data representing the power state when the power supply restriction is performed to maintain the determined transient stability,
On the basis of the second data, the data on the contingency and the data on the power limiting for maintaining the determined transient stability, the power limiting or load limiting for maintaining the voltage stability when the contingent fault occurs. A power system stabilization analysis program that causes a computer to execute a process for determining one or both of the above.
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