JP7293085B2 - SYSTEM SWITCHING DETECTION DEVICE FOR POWER SYSTEM, SOLAR POWER OUTPUT ESTIMATION DEVICE AND METHOD - Google Patents

SYSTEM SWITCHING DETECTION DEVICE FOR POWER SYSTEM, SOLAR POWER OUTPUT ESTIMATION DEVICE AND METHOD Download PDF

Info

Publication number
JP7293085B2
JP7293085B2 JP2019201337A JP2019201337A JP7293085B2 JP 7293085 B2 JP7293085 B2 JP 7293085B2 JP 2019201337 A JP2019201337 A JP 2019201337A JP 2019201337 A JP2019201337 A JP 2019201337A JP 7293085 B2 JP7293085 B2 JP 7293085B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power
downstream
system switching
measured
total
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019201337A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2021078193A (en
Inventor
秀樹 井上
修 友部
昌宏 足立
雅彰 永井
勝弘 松田
哲一 山口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tohoku Electric Power Co Inc
Hitachi Ltd
Original Assignee
Tohoku Electric Power Co Inc
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tohoku Electric Power Co Inc, Hitachi Ltd filed Critical Tohoku Electric Power Co Inc
Priority to JP2019201337A priority Critical patent/JP7293085B2/en
Publication of JP2021078193A publication Critical patent/JP2021078193A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7293085B2 publication Critical patent/JP7293085B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/56Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers

Landscapes

  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Description

本発明は、電力系統の系統切替を検出する装置及び方法に係り、特に電力系統に設置された開閉器の情報に頼らずに系統切替を検出することを可能とする電力系統の系統切替検出装置、太陽光発電出力推定装置及び方法に関する。 The present invention relates to an apparatus and method for detecting system switching of an electric power system, and in particular, a system switching detection apparatus for an electric power system that enables system switching to be detected without relying on information of switches installed in the electric power system. , relates to a photovoltaic power generation output estimation apparatus and method.

電力系統を管理運用する装置、システムとして太陽光発電量推定装置がある。太陽光発電量推定装置は、予め求めた電力系統の負荷特性と現時点で計測している電力量との関係から、電力系統に多数設置された太陽光発電装置による発電量を推定し、電力系統の管理運用に活用する。 There is a photovoltaic power generation amount estimation device as a device or system for managing and operating a power system. The photovoltaic power generation estimation device estimates the amount of power generated by the numerous photovoltaic power generation devices installed in the power system based on the relationship between the load characteristics of the power system obtained in advance and the amount of power currently being measured. management and operation of

太陽光発電量推定装置の主たる入力は、電力系統各所で検知した電力量の情報であり、また過去に計測した電力量の情報を用いて電力系統の負荷特性を推定している。然るに電力系統の切替があった場合に、負荷特性は新たな系統構成を反映した新たな負荷特性とする必要があるが、そのためには電力系統の切替が発生したこと自体を何らかの手法により知る必要がある。 The main input of the photovoltaic power generation amount estimating apparatus is information on the amount of power detected at various points in the power system, and the information on the amount of power measured in the past is used to estimate the load characteristics of the power system. However, when the power system is switched, it is necessary to set the load characteristics to new load characteristics that reflect the new system configuration. There is

電力系統の切替を検知するための一般的な手法は、電力系統の開閉器情報(なおここでは遮断器を含めて開閉器と称するものとする)を用いることである。電力系統の系統切替を考慮し、負荷等を推定する方法に関して、特許文献1では、「電力系統の各計測地点で計測された潮流値、および開閉器の状態等のオンライン情報を取り込んでその潮流値が関係する負荷設備を自動検出して負荷推定グループを求めるグループ検出部と、このグループ検出部によって求められた各負荷推定グループについて、当該負荷設備を構成する各負荷設備の負荷値をそれぞれ算出する負荷推定部と、を備えたことを特徴とする電力系統の負荷推定装置。」としている。 A general technique for detecting switching of the electric power system is to use switch information of the electric power system (here, the switch is referred to as the switch including the circuit breaker). Regarding the method of estimating the load, etc. in consideration of the system switching of the power system, Patent Document 1 describes, "On-line information such as the power flow value measured at each measurement point of the power system and the state of the switch is taken in and the power flow A group detection unit that automatically detects load facilities whose values are related to obtain a load estimation group, and for each load estimation group obtained by this group detection unit, calculates the load value of each load facility that constitutes the load facility. A load estimating device for a power system, characterized by comprising a load estimating unit that

特開2001-177991号公報JP-A-2001-177991

特許文献1の方式では、系統切替の発生を知る方法として、開閉器の制御に関する信号を用いている。同方式では、開閉器の制御信号の入力を必要とするため、制御システム側で同信号を出力する改造が必要となる。加えて、系統の接続関係を示す情報も必要であるため、常に実体に即した設備情報に更新し続ける必要がある。更に、ある開閉器の開閉動作に関連し、接続先が変更となる系統は、当該開閉器配下に階層的に設置されている全ての開閉器の状態に応じて変化する。 In the method of Patent Document 1, a signal related to control of the switch is used as a method of detecting the occurrence of system switching. This method requires the input of switch control signals, so the control system must be modified to output the same signals. In addition, since information indicating the connection relationship of the system is also required, it is necessary to continuously update the facility information to match the actual situation. Furthermore, the system whose connection destination is changed in relation to the opening/closing operation of a certain switch changes according to the states of all the switches hierarchically installed under the switch.

よって、着目した開閉器の開閉動作に対応し、関連して切り替わる系統を確定するには、設備情報から、開閉器配下の接続関係を再帰的に辿る動作が必要となり、システムが肥大化する点が課題であった。 Therefore, in order to determine the system to be switched in relation to the switching operation of the focused switch, it is necessary to recursively follow the connection relationship under the switch from the equipment information, which bloats the system. was the problem.

以上のことから本発明においては、電力系統に設置された開閉器の情報に頼らずに系統切替を検出することを可能とする電力系統の電力系統の系統切替検出装置、太陽光発電出力推定装置及び方法を提供することを目的とする。 From the above, in the present invention, a power system switching detection device and a photovoltaic power generation output estimation device for a power system that make it possible to detect system switching without relying on information on switches installed in the power system and to provide a method.

以上のことから本発明においては、太陽光発電装置を含む電力系統における系統切替検出装置であって、電力系統の計測点において計測した電力を入力する入力部と、計測した電力のうち電力系統の上流側計測点で計測した上流側電力と、電力系統の下流側の複数の下流側計測点において計測した下流側電力の合計を比較して電力系統の切り替えを検知する比較部と、下流側計測点ごとに当該計測点において計測した下流側有効電力の合計が所定値以下であることを判断する略零判断部とを備え、下流側有効電力の合計が所定値以下である計測点が存在するとき、比較部は上流側無効電力と複数の下流側無効電力の合計を比較し、下流側有効電力の合計が所定値以下である計測点が存在しないとき、比較部は上流側有効電力と複数の下流側有効電力の合計を比較して電力系統の切替を検知することを特徴とする。 From the above, in the present invention, a system switching detection device in a power system including a photovoltaic power generation device, an input unit for inputting power measured at a measurement point of the power system, A comparison unit that detects switching of the power system by comparing the upstream power measured at the upstream measuring point and the total downstream power measured at multiple downstream measuring points on the downstream side of the power system; A substantially zero judgment unit for judging whether the total downstream active power measured at each point is equal to or less than a predetermined value, and there is a measurement point where the total downstream active power is equal to or less than the predetermined value. When the comparison unit compares the upstream reactive power with the total of a plurality of downstream reactive powers, and when there is no measurement point where the total downstream active power is equal to or less than a predetermined value, the comparison unit compares the upstream active power with the plurality of downstream reactive powers. switching of the power system is detected by comparing the total downstream active power.

また本発明は、系統切替検出装置からの系統切替検知信号を入手する太陽光発電量推定装置であって、太陽光発電量推定装置は、有効電力―無効電力平面における所定の負荷特性と、入力部を介して入力した有効電力と無効電力における有効電力―無効電力平面上の座標から太陽光発電量を推定するとともに、系統切替検出装置からの系統切替検知信号を得て、負荷特性を修正することを特徴とする。 Further, the present invention is a photovoltaic power generation amount estimating apparatus that obtains a system switching detection signal from a system switching detection apparatus, and the photovoltaic power generation amount estimating apparatus includes a predetermined load characteristic in the active power-reactive power plane and an input In addition to estimating the amount of photovoltaic power generation from the coordinates on the active power-reactive power plane in the active power and reactive power input via the unit, the system switching detection signal is obtained from the system switching detection device, and the load characteristics are corrected. It is characterized by

また本発明は、系統切替検出方法による系統切替検知信号を入手する太陽光発電量推定方法であって、有効電力―無効電力平面における所定の負荷特性と、入力した有効電力と無効電力における前記有効電力―無効電力平面上の座標から太陽光発電量を推定するとともに、系統切替の検知時に、負荷特性を修正することを特徴とする。 Further, the present invention is a photovoltaic power generation estimation method for obtaining a system switching detection signal by a system switching detection method, wherein a predetermined load characteristic in the active power-reactive power plane and the effective power in the input active power and reactive power It is characterized by estimating the amount of photovoltaic power generation from the coordinates on the power-reactive power plane and correcting the load characteristics when system switching is detected.

本発明によれば、開閉器の切替情報や、系統の接続関係に関連する情報を用いず、潮流計測値のみから、系統切替の発生を検出することができるため、系統切替に際しても太陽光発電量推定の精度を確保できる。 According to the present invention, the occurrence of system switching can be detected only from the power flow measurement value without using switching information of the switch or information related to the connection relationship of the system. Accuracy of quantity estimation can be ensured.

本実施例で前提とする系統構成例を示す図。The figure which shows the example of a system|strain structure assumed by a present Example. 太陽光発電装置PVの出力推定手法の原理を説明する図。The figure explaining the principle of the output estimation method of photovoltaic power generation device PV. 接続状態が変更されたときに負荷特性も変更され、太陽光発電装置の発電出力推定の誤差発生となることを示す図。The figure which shows that load characteristics are also changed when a connection state is changed, and an error of the electric power generation output estimation of a photovoltaic power generation device occurs. 接続状態xの接続を示す図。The figure which shows the connection of the connection state x. 接続状態yの接続を示す図。The figure which shows the connection of the connection state y. 図4、図5の電力系統各所で計測する電力の一例を示す図。The figure which shows an example of the electric power measured in each place of the electric power system of FIG. 4, FIG. 上流側計測値と、下流側計測値を用いた系統切替(接続状態xから接続状態yへ切替)の検出例を示す図。FIG. 5 is a diagram showing an example of detection of system switching (switching from connection state x to connection state y) using upstream side measurement values and downstream side measurement values; 接続状態yから接続状態xへの切替が発生したケースを示す図。FIG. 10 is a diagram showing a case in which switching from connection state y to connection state x occurs; 系統切替判定が要注意となる場合の例を示す図。The figure which shows the example when system switching determination requires caution. 系統切替判定が要注意となる原因について分析した結果を示す図。The figure which shows the result of having analyzed the cause of system switching determination requiring attention. 系統切替判定要注意となるケースに対する対策を示す図。The figure which shows the countermeasure for the case where system switching determination needs attention. 本実施例のブロック図。The block diagram of a present Example.

以下本発明の実施例について図面を用いて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、本実施例で前提とする系統構成例を示す図である。電力の主要な流れとしては、発電所101にて発電された電力は送電線104を経由し、いくつかの電圧階級の変電所102を経て、配電系統105に送電される。このうち、送電線や変電所送り出し点などの計測点103で、有効電力Pや無効電力Qなどを計測している。 FIG. 1 is a diagram showing an example of a system configuration assumed in this embodiment. As for the main flow of electric power, the electric power generated by the power plant 101 is transmitted to the distribution system 105 via the transmission line 104 and the substations 102 of several voltage classes. Among them, active power P, reactive power Q, and the like are measured at measurement points 103 such as transmission lines and substation delivery points.

配電系統105には、大口、小口需要家107、106などの負荷の他に、近年では多くの太陽光発電装置PVが設置されるようになってきている。然るに、系統事故が発生した場合、太陽光発電装置PVは自動で解列されるため、需要家106、107の負荷のみが連系された状態となる。よってこの場合に、太陽光発電装置PVの発電出力分により相殺されていない負荷の量(以降実負荷と記載)を正確に把握していないと、再閉路時に過負荷となる可能性がある。前述した太陽光発電量推定装置は、太陽光発電量を把握し、もって実負荷を正確に把握可能とするために用いられる。 In recent years, many photovoltaic power generation devices PV have been installed in the distribution system 105 in addition to loads such as large and small consumers 107 and 106 . However, when a system failure occurs, the photovoltaic power generation system PV is automatically disconnected, so only the loads of the consumers 106 and 107 are connected. Therefore, in this case, if the amount of load (hereinafter referred to as actual load) that is not offset by the power output of the photovoltaic power generation device PV is not accurately grasped, there is a possibility of overload at the time of reclosing. The photovoltaic power generation amount estimating apparatus described above is used to grasp the photovoltaic power generation amount, thereby enabling an accurate grasp of the actual load.

次に図2を用い、今回使用を前提としている太陽光発電装置PVの出力推定手法の原理を説明する。同図は、横軸に潮流の有効電力値P、縦軸に同じく無効電力値Qをとった平面(以降P-Q平面と表記)である。 Next, using FIG. 2, the principle of the output estimation method of the photovoltaic power generation device PV assumed to be used this time will be described. In the figure, the horizontal axis represents the active power value P of the power flow, and the vertical axis represents the reactive power value Q (hereafter referred to as the PQ plane).

同図で、Lは負荷特性で、太陽光発電装置PVの連系がなく負荷のみと仮定した場合の潮流の軌跡であり、その傾きをaとする。ここでは、傾きaの負荷特性LとQ軸との交点656を、以降負荷特性LのQ切片Q01と記すものとする。また、潮流計測点103等で計測した潮流計測値657を、P-Q平面上に表記すると、その座標が(P、Q)であるものとする。 In the figure, L is the load characteristic, which is the trajectory of the power flow when it is assumed that there is no interconnection of the photovoltaic power generation device PV and there is only the load, and the slope is al . Here, the intersection point 656 between the load characteristic L with the slope al and the Q axis is referred to as the Q intercept Q01 of the load characteristic L hereinafter. Also, if the tidal current measurement value 657 measured at the tidal current measuring point 103 or the like is expressed on the PQ plane, its coordinates are (P m , Q m ).

次に、P-Q平面上の座標(P、Q)を通り、太陽光発電装置PVの発電出力の力率に相当する傾きaの直線をもって、負荷特性Lに下ろした交点672の座標を(P、Q)とする。このときP-Pが、太陽光発電装置PVの発電出力の推定値Ppvとなる。上記太陽光発電装置PVの発電出力推定手法では、傾きa、傾きa、及びQ切片Q01を、推定用の諸定数として使用する。 Next, a straight line passing through the coordinates (P m , Q m ) on the PQ plane and having a slope a p corresponding to the power factor of the power output of the photovoltaic power generation device PV is drawn down to the load characteristic L at the point of intersection 672. Let the coordinates be (P X , Q X ). At this time, P X - P m becomes the estimated value Ppv of the power generation output of the photovoltaic power generation device PV. In the method of estimating the power output of the photovoltaic power generation device PV, the slope a l , the slope a p , and the Q-intercept Q 01 are used as various constants for estimation.

以上、図2では、系統の接続関係がある状態(接続状態xとする)の場合の負荷特性を示した。 As described above, FIG. 2 shows the load characteristics in the case where there is a system connection relationship (connection state x).

次に系統切替が発生し、潮流計測点103配下で、系統の接続関係が変わったとする。変わった後の系統の接続状態を接続状態yとする。 Next, it is assumed that system switching has occurred and the connection relationship of the system under the power flow measurement point 103 has changed. The connection state of the system after the change is assumed to be a connection state y.

図3は、接続状態xにおける負荷特性L1が、接続状態yでは負荷特性L2に変わった場合の、太陽光発電装置PVの発電出力推定の誤差の発生の様子を示している。この場合に太陽光発電装置PVの発電出力の力率に相当する傾きaの直線をもって、負荷特性L1、L2に下ろした交点672-1、672-2の座標をそれぞれ(PX1、QX1)、(PX2、QX2)とする。この場合に、系統切替が発生し、負荷特性がL1からL2に変化したことを感知できず、系統切替前の負荷特性L1を用い続けた場合、実際の太陽光発電装置PVの発電出力がPpv2であるにもかかわらず、Ppv1を太陽光発電装置PVの発電出力と誤認してしまうことになる。よって、(Ppv1-Ppv2)分の推定誤差を生じることになる。以上から、系統切替の発生を適切に検出し、負荷特性を切り替えることは、高精度な太陽光発電装置PVの発電出力推定のために重要な機能である。 FIG. 3 shows how an error occurs in the power output estimation of the photovoltaic power generation device PV when the load characteristic L1 in the connection state x changes to the load characteristic L2 in the connection state y. In this case, the coordinates of the intersection points 672-1 and 672-2 drawn down to the load characteristics L1 and L2 are (P X1 , Q X1 ), (P X2 , Q X2 ). In this case, if system switching occurs and it is not possible to sense that the load characteristic has changed from L1 to L2, and the load characteristic L1 before system switching continues to be used, the actual power generation output of the photovoltaic power generation device PV is P In spite of being pv2 , Ppv1 is misidentified as the power output of the photovoltaic power generation device PV. Therefore, an estimation error of (Ppv1-Ppv2) is generated. As described above, appropriately detecting the occurrence of system switching and switching the load characteristics are important functions for highly accurate power generation output estimation of the photovoltaic power generation device PV.

図4、図5は、それぞれ接続状態x及び接続状態yの時の電力系統の接続関係を示す図である。ここでは、系統PL1、系統PL2及び系統PL3の各系統が、開閉器Dを介して接続されているものとする。切り替え前の接続状態xを図示する図4では、系統PL1と系統PL3が開閉器Dにより直列接続され、系統PL2はこの直列系統には接続されていない。切り替え後の接続状態yを図示する図5では、系統PL2と系統PL3が開閉器Dにより直列接続され、系統PL1はこの直列系統には接続されていない。 4 and 5 are diagrams showing the connection relationship of the power system in connection state x and connection state y, respectively. Here, it is assumed that the systems PL1, PL2, and PL3 are connected via a switch D. In FIG. 4 illustrating the connection state x before switching, the system PL1 and the system PL3 are connected in series by the switch D, and the system PL2 is not connected to this series system. In FIG. 5 illustrating the connection state y after switching, the system PL2 and the system PL3 are connected in series by the switch D, and the system PL1 is not connected to this series system.

なお図示の開閉器Dでは、系統PL3の接続先を、系統PL1もしくは系統PL2に切り替える機能を担う開閉器群を、簡易的にまとめてc接点スイッチで示している。このことは、下流側の系統PL3が切替によって上流側(電源側)の別系統に接続されて運転継続する運用であることを表しており、切替によって上流側から遮断されてしまう運用とすることではないことを表している。また図4、図5において、SS1、SS2、SS3は系統PL1、系統PL2、系統PL3に設けられた変電所であり、変圧器Trから各フィーダーを介して需要家に電力供給されている。 In the switch D shown in the figure, the switch group responsible for the function of switching the connection destination of the system PL3 to the system PL1 or the system PL2 is simply collectively represented by a c-contact switch. This indicates that the system PL3 on the downstream side is connected to another system on the upstream side (power supply side) by switching and continues to operate. It means that it is not. 4 and 5, SS1, SS2, and SS3 are substations provided in the systems PL1, PL2, and PL3, and power is supplied from transformers Tr to consumers through respective feeders.

図4の接続状態xの場合、上流側計測点103-1で計測される潮流値には、系統PL1と系統PL3の潮流が含まれ、上流側計測点103-2で計測される潮流値には、系統PL2の潮流が含まれる。図5の接続状態yの場合、上流側計測点103-1で計測される潮流値には、系統PL1の潮流が含まれ、上流側計測点103-2で計測される潮流値には、系統PL2と系統PL3の潮流が含まれる。 In the case of connection state x in FIG. includes the power flow of system PL2. In case of connection state y in FIG. Power flows for PL2 and system PL3 are included.

ここで、上流側計測点103-1に着目すると、接続状態xのとき、上流側計測点103-1からみた負荷特性は、L1となる。一方、接続状態yのときは、系統PL3の分の潮流が減るため、負荷特性はL2のように変化することになる。 Focusing on the upstream measurement point 103-1, the load characteristic seen from the upstream measurement point 103-1 is L1 when the connection state is x. On the other hand, in connection state y, the power flow of system PL3 is reduced, so the load characteristic changes as shown by L2.

尚、上記では、発電機101を、系統毎に分けて101-1、101-2として示しているが、これらは、便宜上のものであり、より上位で、一般には同一の系統に接続されている。 In the above description, the generator 101 is shown as 101-1 and 101-2 for each system, but these are for the sake of convenience, and are generally connected to the same system at a higher level. there is

図6は、図4、図5の電力系統各所で計測する電力の一例を示す図である。図6を用い、系統上の電力の計測値について説明する。本発明で利用する系統上の電力の計測値の一つは、上流側計測値PU(系統PL1についてPU1、系統PL2についてPU2)である。例えば送電線送り出し点などの上流側計測点103-1で、有効電力P、無効電力Qを、例えば、秒単位など、比較的短い周期で計測している。 FIG. 6 is a diagram showing an example of power measured at various points in the power system of FIGS. 4 and 5. In FIG. Measured values of power on the grid will be described with reference to FIG. One of the grid power measurements utilized in the present invention is the upstream measured value PU (PU1 for grid PL1, PU2 for grid PL2). For example, at an upstream measuring point 103-1 such as a transmission line sending point, the active power P and the reactive power Q are measured in relatively short cycles such as seconds.

本発明で利用する系統上の電力の計測値の他の一つは、各系統PL1、PL2、PL3の変電所SS(SS1、SS2、SS3)で計測する下流側計測値(系統PL1についてPAk、系統PL2についてPBk、系統PL3についてPCk)である。下流側では、例えば有効電力Pの積算値を、30分など、比較的長い周期で計測している。下流側計測値は、変電所毎の全てのバンク単位などで、網羅的に計測している。 Another one of the measured values of power on the system used in the present invention is the downstream measured value (P Ak , P Bk for system PL2 and P Ck for system PL3). On the downstream side, for example, the integrated value of the active power P is measured in a relatively long cycle such as 30 minutes. The downstream measurement values are comprehensively measured for each substation and all bank units.

よって、下流側計測値には、配電用変電所の計測値のみならず、特別高圧の需要家、特別高圧の太陽光発電装置PVの発電出力計測値を含んでいるものとする。したがって、下流側計測値の合算は、対応する上流側計測値と、損失分や計測誤差分を除き、ほぼ一致する関係となっている。尚、特別高圧の需要家、特別高圧の太陽光発電装置PVの発電出力計測値は、簡略化のため以降では省略する。上流側計測値と対応する下流側計測値の合算との差の具体例として、1.5%などがある。これらは損失や計測誤差の絶対値の和ではなく、符号を含んだ和である。さらに、損失や計測誤差は、潮流値やセンサ類の非線形性、温度特性などにより変わるため、潮流値等からあらかじめ誤差分を算出し、補正してもよい。また、誤差分を固定値として補正してもよく、また、まったく補正しなくてもよい。これは、1.5%程度であれば、系統切替の検出に大きな影響を与えにくいためである。 Therefore, the measured value on the downstream side includes not only the measured value of the power distribution substation but also the measured value of the power generation output of the extra-high voltage consumer and the extra-high voltage photovoltaic power generation device PV. Therefore, the sum of the downstream measured values and the corresponding upstream measured values are almost the same except for losses and measurement errors. For the sake of simplification, the power generation output measurement values of the extra-high voltage consumer and the extra-high voltage photovoltaic power generation device PV will be omitted below. A specific example of the difference between the upstream measured value and the sum of the corresponding downstream measured values is 1.5%. These are signed sums, not sums of absolute values of losses and measurement errors. Furthermore, since the loss and measurement error vary depending on the power flow value, the nonlinearity of the sensors, temperature characteristics, etc., the error may be calculated in advance from the power flow value and corrected. Also, the error may be corrected as a fixed value, or it may not be corrected at all. This is because if it is about 1.5%, it is difficult to greatly affect the detection of system switching.

ここで、上記網羅性を利用すると、接続状態xのとき、上流側計測値PU1を用いた計測値と、下流側計測値PAkと下流側計測値PCkを用いた計測値を(1)式により関連付けることが出来る。なお、以降の式において、各計測値を30分平均値で取り扱うことがあり、この場合に各記号の上部に横棒を付して表記している。 Here, using the above comprehensiveness, when the connection state is x, the measured value using the upstream measured value PU1 and the measured value using the downstream measured value P Ak and the downstream measured value P Ck are (1) They can be related by an expression. In the formulas below, each measured value may be treated as a 30-minute average value, and in this case, each symbol is indicated with a horizontal bar above it.

Figure 0007293085000001
Figure 0007293085000001

ここで、(1)式は、上流側計測値の有効電力PAkの30分平均値が、下流側計測値(系統PL1についてPAk、系統PL2についてPBk、系統PL3についてPCk)の30分積算値から換算した有効電力の30分平均値の和と、あるマージンLx1、Lx2の範囲内で、一致することを表している。マージンLx1、Lx2とは、上流側計測点と、下流側計測点間の経路上に存在する損失の差や、各々の計測システムの計測誤差などである。また、上流側計測値PU2に関しても同様である。 Here, in the equation (1), the 30-minute average value of active power P Ak of the upstream side measured value is 30% of the downstream side measured value (P Ak for system PL1, P Bk for system PL2, P Ck for system PL3). It indicates that the sum of the 30-minute average values of the active power converted from the minute integrated value matches within certain margins Lx1 and Lx2. The margins Lx1 and Lx2 are the difference in loss existing on the route between the upstream measurement point and the downstream measurement point, the measurement error of each measurement system, and the like. The same applies to the upstream measured value PU2.

更に、接続状態yの場合、上流側計測値と下流側計測値との関連は(2)式のようになる。尚、30分の電力積算値(Wh表記)と、平均電力との変換は、(3)式のようになる。 Furthermore, in the case of the connection state y, the relationship between the upstream side measured value and the downstream side measured value is given by Equation (2). Note that the conversion between the power integrated value (in Wh notation) for 30 minutes and the average power is as shown in Equation (3).

Figure 0007293085000002
Figure 0007293085000002

Figure 0007293085000003
Figure 0007293085000003

なお(1)(2)式において、PU1は、上流側系統1の、ある期間の有効電力の平均値、PAk、Bk、Ckは、変電所SS1、SS2、SS3のバンクの有効電力30分積算値(Wh表記)、Lx1、x2は、接続状態xのとき、上流側計測点と、下流側計測点間の経路上に存在する損失の差や、各々の計測システムの計測誤差、Ly1、y2は、接続状態yのとき、上流側計測点と、下流側計測点間の経路上に存在する損失の差や、各々の計測システムの計測誤差である。前記損失は、条件により変化するものの、他の項と比較し格段に小さいため、後述する判定の際には、変動範囲の最大値を用いれば足りる。また、前記損失は、条件の異なる別の系統に適用する場合でも、系統の抵抗やインダクタンス、変圧器の諸元などから、計算することもできる。 In equations (1) and (2), PU1 is the average value of the active power of the upstream system 1 for a certain period, and P Ak, P Bk, and P Ck are the active power of the banks of the substations SS1, SS2, and SS3. The 30-minute integrated value (Wh notation), L x1, and L x2 are the difference in loss existing on the route between the upstream measurement point and the downstream measurement point, and the measurement of each measurement system when the connection state is x. The errors Ly1 and Ly2 are the difference in loss existing on the path between the upstream side measurement point and the downstream side measurement point in the connection state y, and the measurement error of each measurement system. Although the loss varies depending on the conditions, it is much smaller than the other terms, so it is sufficient to use the maximum value of the variation range for the determination described later. Moreover, the loss can also be calculated from the resistance and inductance of the system, the specifications of the transformer, etc., even if it is applied to another system with different conditions.

次に、図7を用いて、上流側計測値PU1を用いた計測値と、下流側計測値PAkと下流側計測値PCkを用いた計測値との関連を利用した、系統切替の検出例を示す。同図に示した系統切替発生タイミングの左側は、接続状態x、右側が接続状態yとなっている。同図のプロットのうち、点線で示した上流側計測値PU1は、(1)式の左辺であり、上流側計測点103-1で計測した有効電力について、下位側の計測周期にあわせ、例えば30分間平均したものである。同じく図7の実線で示した下流側計測値合算_接続状態x仮定とは、(1)式の右辺である。 Next, with reference to FIG. 7, system switching is detected using the relationship between the measurement value using the upstream measurement value PU1 and the measurement value using the downstream measurement value P Ak and the downstream measurement value P Ck . Give an example. The connection state x is on the left side of the system switching occurrence timing shown in the figure, and the connection state y is on the right side. Among the plots in the figure, the upstream measurement value PU1 indicated by the dotted line is the left side of the equation (1), and the active power measured at the upstream measurement point 103-1 is adjusted to the measurement cycle on the lower side, for example Averaged over 30 minutes. Similarly, the downstream measured value summation_connection state x assumption indicated by the solid line in FIG. 7 is the right side of the equation (1).

ここで(1)式は、接続状態xに対応するため、系統切替発生タイミングの左側では、前記2つのプロットが、前述したマージンの範囲内で一致している。一方で、接続状態yとなる系統切替発生タイミングの右側では、上流側計測値PU1((1)式の左辺)と、下流側計測値合算_接続状態x仮定とのプロットに乖離を生じる。これは、(1)式の右辺による下流側計測値は、実際の接続状態yではなく、接続状態xを仮定しているためである。 Since the equation (1) corresponds to the connection state x, the two plots match within the aforementioned margin on the left side of the system switching occurrence timing. On the other hand, on the right side of the system switching occurrence timing where the connection state y occurs, a divergence occurs in the plot between the upstream measurement value PU1 (the left side of the equation (1)) and the downstream measurement value sum_connection state x assumption. This is because the downstream measurement value on the right side of equation (1) assumes the connection state x, not the actual connection state y.

以上から、仮定した接続関係(接続状態xか接続状態yか)による下流側計測値の合算値と、上流側計測値の乖離が、閾値を超過するか否かを判定することで、潮流計測値のみから、系統切替の発生を検出することが出来る。前記閾値の一例として、前述したマージンの1.5倍や2倍などがある。これら、マージンに対する倍数は、系統の条件により、誤判定の度合いをみつつ調整する。 From the above, by determining whether the divergence between the total value of the downstream side measurement value and the upstream side measurement value due to the assumed connection relationship (connection state x or connection state y) exceeds the threshold, power flow measurement Occurrence of system switching can be detected from the value alone. Examples of the threshold include 1.5 times and 2 times the aforementioned margin. These multiples with respect to the margin are adjusted according to system conditions while observing the degree of erroneous determination.

図8は、接続状態yから接続状態xへの切替が発生したケースを示している。図中のプロットも、図7の場合と同様で、(1)式の左辺と右辺に対応している。よって、接続状態xを仮定しているため、系統切替(接続状態yから接続状態x)の発生前には、2種類のプロットに乖離がみられる。一方、系統切替の発生後には、仮定した接続状態xと一致するようになるため、前記2種類のプロットは、マージンの範囲内で一致する。ここで、マージンは、最大値のほぼ2%内であった。なお、前記マージンには、損失と逆方向の計測誤差が含まれている可能性もあるため、実際の損失が2%内ということを必ずしも意味しない。 FIG. 8 shows a case where switching from connection state y to connection state x occurs. The plots in the figure are similar to those in FIG. 7 and correspond to the left and right sides of equation (1). Therefore, since the connection state x is assumed, there is a divergence between the two types of plots before the system switching (from the connection state y to the connection state x) occurs. On the other hand, after system switching occurs, the two types of plots match within a margin because they match the assumed connection state x. Here the margin was within approximately 2% of the maximum. Note that the margin may include a measurement error in the direction opposite to the loss, so it does not necessarily mean that the actual loss is within 2%.

次に、図9を用い、系統切替判定が要注意となる場合の例を示す。同図での2種類のプロットは前出の図7、図8と同一である。つまり(1)式の右辺と左辺に対応する。ここで、図9の全範囲は接続状態yに対応している。よって、同図の2種類のプロットに乖離が生じるはずである。しかし、図9に示すように、必ずしも全域にわたって、両プロットが乖離しているわけではない。例えば図示の系統切替判別要注意箇所と示したプロットでは、両プロットは、かなり近い範囲にある。よって、前述の系統切替判定のためのマージンの設定によっては、系統切替を誤判定してしまう可能性がある。 Next, with reference to FIG. 9, an example of a case where system switching determination requires caution is shown. The two types of plots in the figure are the same as those in FIGS. 7 and 8 described above. That is, it corresponds to the right side and left side of equation (1). Here, the entire range in FIG. 9 corresponds to connection state y. Therefore, there should be a divergence between the two types of plots in the figure. However, as shown in FIG. 9, the two plots do not necessarily diverge over the entire area. For example, in the plots indicated as "places requiring special attention for system switching determination" shown in the figure, both plots are in a fairly close range. Therefore, depending on the setting of the margin for system switching determination, system switching may be erroneously determined.

そこで、前述した系統切替判定が要注意となる原因について、分析した結果を図10に示す。接続状態yのとき、接続状態xを仮定して、(1)式の右辺を計算したところ、左辺とほぼ等しくなるということは、(1)式右辺と、(2)式右辺がほぼ等しいということに相当する。これから導き出されるのは、系統切替に際して接続先が変わる系統PL3の有効電力がほぼ0に等しいという結論である。太陽光発電装置PVが連系された系統では、太陽光発電装置PVの発電出力による逆潮流成分により、有効電力が0か、または負になることがある。図7、図8、図9の系統も、太陽光発電装置連系系統である。 Therefore, FIG. 10 shows the result of analyzing the cause of the system switching determination requiring caution. When the right side of equation (1) is calculated assuming the connection state x in connection state y, the right side of equation (1) is almost equal to the left side, which means that the right side of equation (1) is almost equal to the right side of equation (2). corresponds to What can be derived from this is the conclusion that the active power of system PL3, to which the connection destination changes upon system switching, is approximately equal to zero. In a grid interconnected with the photovoltaic power generation device PV, the active power may become 0 or negative due to a reverse power flow component due to the power output of the photovoltaic power generation device PV. The systems in FIGS. 7, 8, and 9 are also photovoltaic power generation device interconnection systems.

このことから、系統切替判別要注意箇所では、系統PL3の潮流値が図10(ロ)の状態となっているものと考えられる。つまり、系統PL3の潮流を、P-Q平面上に表記すると、その座標(Pm3、Qm3)が無効電力Q軸上に存在し、有効電力が0になっている状態である。この場合、後述する無効電力を用いた系統切替の検出を適用する。更に、(ハ)の状態となっている場合に備え、太陽光発電装置PVの発電出力推定値が妥当であるかの判定を併用する。(ハ)の状態とは、系統PL3の潮流を、P-Q平面上に表記すると、その座標(Pm3、Qm3)が原点近傍に存在し、有効電力ばかりでなく、無効電力もが0になっている状態である。尚、系統切替判別要注意箇所とならない通常の状態では、系統3の潮流は、(イ)のようになっている。(イ)に示す通常の状態では、系統PL3の潮流はP-Q平面の第4象限にあることが多い。 From this, it can be considered that the power flow value of system PL3 is in the state shown in FIG. In other words, when the power flow of system PL3 is expressed on the PQ plane, its coordinates (P m3 , Q m3 ) exist on the reactive power Q axis, and the active power is zero. In this case, system switching detection using reactive power, which will be described later, is applied. Furthermore, in preparation for the case of the state (c), it is also determined whether the estimated power output of the photovoltaic power generation device PV is appropriate. State (C) means that when the power flow of system PL3 is expressed on the PQ plane, its coordinates (P m3 , Q m3 ) exist near the origin, and not only the active power but also the reactive power is 0. It is in a state of Incidentally, in a normal state where there is no point requiring attention for system switching determination, the power flow of system 3 is as shown in (a). In the normal state shown in (a), the power flow of system PL3 is often in the fourth quadrant of the PQ plane.

次に、図11を用い系統切替判定要注意となるケースに対する対策を示す。この手順では、系統切替判別要注意とならない通常の状態では、系統切替を感度よく検出できる有効電力Pを用いた判定((1)式の関係等を用いた判定)を行う。しかし、前述のように、逆潮流により、負荷と太陽光発電装置PVの有効電力Pが相殺し、ほぼ0となっている系統の接続先が切り替わった場合、上位系統では、配下に前記系統が接続されたことを、有効電力Pの変化からは検出できない。また、配下から前記系統が離脱した場合も同様に検出できない。そこで、無効電力Qを用いた系統切替の検出を用いる。 Next, FIG. 11 will be used to show countermeasures against the case where system switching judgment requires caution. In this procedure, in a normal state in which caution is not required for system switching determination, determination using the active power P that enables system switching to be detected with high sensitivity (determination using the relationship of formula (1), etc.) is performed. However, as described above, when the load and the active power P of the photovoltaic power generation device PV are offset by the reverse power flow, and the connection destination of the system that is almost 0 is switched, the upper system may The connection cannot be detected from the change in active power P. Also, it cannot be detected in the same way when the system is separated from its subordinates. Therefore, system switching detection using reactive power Q is used.

尚、無効電力Qを用いた系統切替の検出は、前出の有効電力Pの場合のように、上位系統と、下位系統合算値との比較が出来ないことも考えられる。これは、下位系統では無効電力Qを計測していない場合があるためである。そこで、無効電力Qを用いた系統切替の検出には、上流側計測値PUの無効電力Q値の時間差分を用いる。上流側計測値PUの無効電力Q値が不連続に変化した場合、系統切替と判定する。これは、図10の(ロ)のように、系統PL3の無効電力Q値が0でない場合に適用できる。また、前記無効電力Q値の時間差分を用いた判定には、系統切替特有の性質も併用する。例えば、系統切替に際し、上流側計測値PU1の無効電力Q値の変化分と、絶対値が同じで反対方向に上流側計測値PU2の無効電力Q値が変化する点などである。また、系統切替では、切替前の接続先からの切断と、切替後の接続先への接続を時間的に同時に行うことは出来ないので、一旦両系統へ接続された状態を経た後、切替前の接続先から切断される。よって、無効電力Q値の時間変動も、ある短い期間で2回発生する。よって前記2段階の無効電力Q値の変化も、系統切替の特徴として利用できる。なお、系統切替に際し、接続または離脱する下位系統の有効電力Pが0でない場合では、前述した無効電力Qの時間差分を用いる方式を、有効電力Pに関しても全く同様に適用できる。 In addition, it is conceivable that the system switching detection using the reactive power Q cannot compare the upper system and the lower system integrated calculation value as in the case of the active power P described above. This is because the lower system may not measure the reactive power Q in some cases. Therefore, the time difference of the reactive power Q value of the upstream measurement value PU is used for system switching detection using the reactive power Q. FIG. If the reactive power Q value of the upstream measurement value PU changes discontinuously, it is determined that the system is switched. This is applicable when the reactive power Q value of system PL3 is not zero, as in (b) of FIG. In addition, the determination using the time difference of the reactive power Q value also uses characteristics peculiar to system switching. For example, when the system is switched, the reactive power Q value of the upstream measured value PU1 changes in the opposite direction to the reactive power Q value of the upstream measured value PU1 with the same absolute value. In system switching, disconnection from the connection destination before switching and connection to the connection destination after switching cannot be performed at the same time. is disconnected from its destination. Therefore, the time fluctuation of the reactive power Q value also occurs twice in a certain short period. Therefore, the change in the reactive power Q value in two stages can also be used as a feature of system switching. When the active power P of the lower system to be connected or disconnected is not 0 at system switching, the method using the time difference of the reactive power Q can be applied to the active power P in exactly the same way.

以上の処理を、図11のフローで説明する。まず処理ステップS431で、潮流計測値を取得する。これらは、上流側の潮流計測値PU、下流側の網羅的に計測した潮流計測値PAk、PBk、PCk(しばしばWhなどの、電力量)などである。 The above processing will be described with reference to the flow of FIG. 11 . First, in processing step S431, a power flow measurement value is obtained. These are the upstream flow measurements PU, the downstream comprehensively measured flow measurements P Ak , P Bk , P Ck (often electrical energy, such as Wh), and so on.

次に、処理ステップS432で、系統切替の単位となりうるブロック毎に、下流側の潮流計測値を合算する。系統切替の単位となりうるブロックとは、例えば図10などであれば、切替器配下の、系統PL3の30分間隔電力量PCkなどである。これらは、必ずしも変電所単位だけではなく、特高需要家や分散電源などが含まれる場合もある。 Next, in processing step S432, the power flow measurement values on the downstream side are added up for each block that can be used as a unit for system switching. For example, in FIG. 10, the block that can be used as a system switching unit is the 30-minute interval electric energy P Ck of the system PL3 under the control of the switch. These are not necessarily limited to substation units, but may include extra-high-voltage consumers, distributed power sources, and the like.

次に、処理ステップS433で前記合算値が、ほぼ0となるブロックの有無を判定する。ほぼ0とは、前述したマージン内で0とみなせる値という意味である。マージンは、前述のように、系統の諸元から計算しても、実測して決めてもよい。例えば、計測誤差を含め、潮流値変動幅の最大値の2%などである。 Next, in processing step S433, it is determined whether or not there is a block in which the total value is approximately 0. Nearly 0 means a value that can be regarded as 0 within the aforementioned margin. The margin may be calculated from system specifications or determined by actual measurement, as described above. For example, it is 2% of the maximum value of the tidal current value fluctuation width including the measurement error.

ほぼ0となるブロックが存在しない場合、処理ステップS434において(1)等を用い、比較的感度よく系統切替を検出できる有効電力を用いた検出法を適用するのがよい。ほぼ0となるブロックが存在する場合、処理ステップS435において無効電力を用いた系統切替の検出法を用いる。また、無効電力を用いた検出法でも検出できないケースに備え、処理ステップS436において太陽光発電装置PVの発電出力推定結果の妥当性を用いた系統切替の判定も併用する。 If there is no block that is almost 0, it is preferable to use (1) or the like in processing step S434 and apply a detection method using active power that can detect system switching with relatively high sensitivity. If there is a block that is almost 0, a system switching detection method using reactive power is used in processing step S435. In addition, in preparation for a case where detection cannot be performed even by the detection method using reactive power, determination of system switching using the validity of the power output estimation result of the photovoltaic power generation device PV is also used in processing step S436.

なお、太陽光発電装置PVの発電出力推定結果の妥当性の判定手順は以下である。系統切替に際し負荷特性を変更しなかった場合、下位系統が新たに接続された系統と、当該下位系統が離脱した系統双方の上流側計測値からの、太陽光発電装置PVの発電出力の推定値誤差を生じる。前記誤差は、一般的に、逆方向(過大または過小)の継続的に発生し、しばしば漸増する。よって、前記太陽光発電装置PVの発電出力の推定値が、合理的でない誤差を生じた場合、系統切替が発生したと判定する。合理的でない誤差の判定は、日射量の時間変化や太陽光発電装置PVの定格値から合理的にとりうる範囲の外となったことをもって判定する。前記判定は、特に具体的日射量の値を入力せずとも、過去何日間かの太陽光発電装置PVの発電出力の時系列値の変化範囲の履歴から判定可能である。明らかに合理性判定の対象となるケースとしては、日没や日の出前の時間帯であるにも関わらず、PVの発電出力があるように推定された場合や、太陽光発電装置PVの発電出力が有意に負の値となった場合などである。 The procedure for judging the validity of the power output estimation result of the photovoltaic power generation device PV is as follows. If the load characteristics are not changed at the time of system switching, the estimated value of the power output of the photovoltaic power generation device PV from the upstream measurement values of both the system to which the lower system is newly connected and the system from which the lower system has been removed. cause an error. Said error generally occurs continuously in the opposite direction (over or under) and often gradually increases. Therefore, when the estimated value of the power output of the photovoltaic power generation device PV produces an unreasonable error, it is determined that system switching has occurred. Determination of an unreasonable error is based on the fact that it is outside the range that can reasonably be taken from the change in the amount of solar radiation over time or the rated value of the photovoltaic power generation device PV. The determination can be made from the history of the change range of the time-series value of the power output of the photovoltaic power generation device PV over the past several days without inputting a specific value of the amount of solar radiation. Cases that are clearly subject to rationality determination include cases where it is estimated that there is PV power output even though it is a time zone before sunset or sunrise, or when the power output of the solar power generation device PV becomes a significantly negative value.

なお前述した実施例では、変電所毎のバンク数が3の場合を示したが、3以外の場合でも同様に適用できる。また、太陽光発電装置PVとは限らず風力その他の分散電源を含む系統に適用できる。系統毎の変電所の数は1つでなくてもよい。特別高圧需要家や太陽光発電装置PVなどだけが連系される系統でもよい。 In the above-described embodiment, the case where the number of banks per substation is three has been shown, but the same can be applied to cases other than three. Moreover, it is applicable not only to the photovoltaic power generation device PV but also to a system including wind power and other distributed power sources. The number of substations for each system may not be one. A system in which only a special high-voltage consumer, a photovoltaic power generation device PV, or the like is interconnected may be used.

図12は、本実施例のブロック図である。潮流データ入力・保持手段251は、系統設備からの計測値を取得、保存する。具体的には上流側計測値(有効電力P、無効電力Q)や下流側計測値(30分単位などの積算電力量)などを取得、保持する。 FIG. 12 is a block diagram of this embodiment. The power flow data input/holding means 251 acquires and stores measured values from system equipment. Specifically, upstream side measured values (active power P, reactive power Q), downstream side measured values (accumulated power consumption in units of 30 minutes or the like), and the like are acquired and held.

太陽光発電装置PVの発電出力または実負荷推定部252では、前述の上流側計測値である有効電力P値、無効電力Q値を用い、系統切替の状態(接続状態xか接続状態yかなど)に応じて適切に設定した負荷特性を用い、図2記述の手法等を用い、太陽光発電装置PVの発電出力または実負荷を推定する。 The power output or actual load estimation unit 252 of the photovoltaic power generation device PV uses the active power P value and the reactive power Q value, which are the upstream measurement values, to determine the system switching state (connection state x or connection state y, etc.) ), the power generation output or actual load of the photovoltaic power generation device PV is estimated using the method described in FIG.

系統切替検出部253では、前段の計測値選択部254により選択された計測値の種類や方法を用い、系統切替を検出する。例えば、計測値選択部254の判定結果により、有効電力を用いた系統切替の検出を選択した場合、(1)式等を用い、上流側計測値と、下流側計測値の合算値の一致等にもとづき、系統切替を判断する。また、計測値選択部254の判定結果により、無効電力を用いた系統切替の検出を選択した場合、上流側計測値の無効電力Q値の時間変化を観察し、無効電力Q値が不連続的に変化した場合等を根拠とし、系統切替を判定する。 The system switching detection unit 253 detects system switching using the type and method of the measurement value selected by the measurement value selection unit 254 in the preceding stage. For example, when detection of system switching using active power is selected according to the determination result of the measurement value selection unit 254, using equation (1), etc., the total value of the upstream measurement value and the downstream measurement value matches, etc. System switching is determined based on the above. In addition, when detection of system switching using reactive power is selected according to the determination result of the measurement value selection unit 254, the time change of the reactive power Q value of the upstream measurement value is observed, and the reactive power Q value is discontinuous. System switching is determined on the basis of the case of change to

検出に使用する計測値の選択部254は、系統切替の単位となりうるブロック毎に合算値(系統PL3の合算値など)を常に算出し、当該合算値が、マージンの範囲内でほぼ0とみなせるものが存在するか否かを監視する。ほぼ0とみなせるものが存在しない場合、系統切替の検出に、有効電力を用いるよう、後段の系統切替検出部253に指示する。ほぼ0とみなせるものが存在する場合、系統切替の検出に、無効電力を用いるよう、後段の系統切替検出部253に指示する。 The measurement value selection unit 254 used for detection always calculates a total value (such as the total value of system PL3) for each block that can be a unit of system switching, and the total value can be regarded as almost 0 within the margin range. Observe whether something exists or not. If there is no value that can be considered to be approximately 0, the subsequent system switching detection unit 253 is instructed to use the active power for system switching detection. If there is a value that can be considered to be approximately 0, the subsequent system switching detection unit 253 is instructed to use reactive power to detect system switching.

以上に説明した本発明に係る電力系統の系統切替検出装置は、「太陽光発電装置を含む電力系統における系統切替検出装置であって、電力系統の計測点において計測した電力を入力する入力部と、計測した電力のうち電力系統の上流側計測点で計測した上流側電力と、電力系統の下流側の複数の下流側計測点において計測した下流側電力の合計を比較して電力系統の切り替えを検知する比較部と、下流側計測点ごとに当該計測点において計測した下流側有効電力の合計が所定値以下であることを判断する略零判断部とを備え、下流側有効電力の合計が所定値以下である計測点が存在するとき、比較部は上流側無効電力と複数の下流側無効電力の合計を比較し、下流側有効電力の合計が所定値以下である計測点が存在しないとき、比較部は上流側有効電力と複数の下流側有効電力の合計を比較して電力系統の切替を検知することを特徴とする系統切替検出装置」である。 The system switching detection device for a power system according to the present invention described above is a "system switching detection device for a power system including a photovoltaic power generation device, which includes an input unit for inputting power measured at a measurement point of the power system. , among the measured power, the upstream power measured at the upstream measurement point of the power system and the total downstream power measured at multiple downstream measurement points on the downstream side of the power system are compared to determine whether the power system can be switched. and a substantially zero determination unit for determining whether the total downstream active power measured at each downstream measuring point is equal to or less than a predetermined value, and the total downstream active power is equal to or less than a predetermined value. When there is a measurement point below the value, the comparison unit compares the upstream reactive power with the total of a plurality of downstream reactive powers, and when there is no measurement point where the total downstream active power is below a predetermined value, The comparison unit compares the upstream active power with the total of a plurality of downstream active powers to detect switching of the power system.

また本発明に係る太陽光発電量推定装置は、「系統切替検出装置からの系統切替検知信号を入手する太陽光発電量推定装置であって、有効電力―無効電力平面における所定の負荷特性と、入力部を介して入力した有効電力と無効電力における有効電力―無効電力平面上の座標から太陽光発電量を推定するとともに、系統切替検出装置からの系統切替検知信号を得て、負荷特性を修正することを特徴とする太陽光発電量推定装置。」である。 Further, the photovoltaic power generation amount estimating apparatus according to the present invention is "a photovoltaic power generation amount estimating apparatus that obtains a system switching detection signal from a system switching detection device, and has a predetermined load characteristic in the active power-reactive power plane, In addition to estimating the amount of photovoltaic power generation from the coordinates on the active power-reactive power plane in the active power and reactive power input through the input unit, the system switching detection signal is obtained from the system switching detector and the load characteristics are corrected. A photovoltaic power generation amount estimating device characterized by

101:発電所
102:変電所
103:計測点
104:送電線
105:配電線
106:大口需要家
107:小口需要家
PV:太陽光発電装置
SS:変電所
D:開閉器
251:潮流データ入力・保持手段
252:太陽光発電装置の発電出力もしくは実負荷推定部
253:系統切替検出部
254:検出に使用する計測値の選択部
L:負荷特性
656:負荷特性のQ切片
657:潮流計測値
a1:負荷の力率(負荷特性の傾き)
PPv:出力推定値
101: Power plant 102: Substation 103: Measurement point 104: Transmission line 105: Distribution line 106: Large consumer 107: Small consumer PV: Solar power generation device SS: Substation D: Switch 251: Power flow data input/ Holding means 252: Power output of photovoltaic power generation device or actual load estimation unit 253: System switching detection unit 254: Selection unit for measurement value used for detection L: Load characteristics 656: Q-intercept of load characteristics 657: Power flow measurement value a1 : Load power factor (slope of load characteristics)
PPv: output estimate

Claims (8)

太陽光発電装置を含む電力系統の系統切替検出装置であって、
電力系統の計測点において計測した電力を入力する入力部と、計測した電力のうち電力系統の上流側計測点で計測した上流側電力と、前記電力系統の下流側の複数の下流側計測点において計測した下流側電力の合計を比較して電力系統の切り替えを検知する比較部と、下流側計測点ごとに当該計測点において計測した下流側有効電力の合計が所定値以下であることを判断する略零判断部とを備え、
前記下流側有効電力の合計が所定値以下である計測点が存在するとき、前記比較部は上流側無効電力と複数の下流側無効電力の合計を比較し、
前記下流側有効電力の合計が所定値以下である計測点が存在しないとき、前記比較部は上流側有効電力と複数の下流側有効電力の合計を比較して電力系統の切替を検知することを特徴とする電力系統の系統切替検出装置。
A system switching detection device for a power system including a photovoltaic power generation device,
An input unit for inputting the power measured at the measurement point of the power system, the upstream power measured at the upstream measurement point of the power system among the measured power, and the plurality of downstream measurement points downstream of the power system A comparison unit that compares the total measured downstream power to detect switching of the power system, and for each downstream measurement point, determines whether the total downstream active power measured at the measurement point is equal to or less than a predetermined value. and a substantially zero determination unit,
When there is a measurement point where the total downstream active power is equal to or less than a predetermined value, the comparison unit compares the upstream reactive power with the total of a plurality of downstream reactive powers,
When there is no measurement point where the total downstream active power is equal to or less than a predetermined value, the comparing unit compares the upstream active power with the total of a plurality of downstream active powers to detect switching of the power system. A power system switching detection device characterized by:
請求項1に記載の電力系統の系統切替検出装置であって、
前記下流側計測点は、電力系統切り替え設備を有する変電所内に設定されていることを特徴とする電力系統の系統切替検出装置。
A system switching detection device for a power system according to claim 1,
A power system switching detector, wherein the downstream side measuring point is set in a substation having power system switching equipment.
請求項1または請求項2に記載の電力系統の系統切替検出装置であって、
前記入力部に得られる電力のうち、少なくとも前記電力系統の下流側の複数の下流側計測点において計測した下流側電力は、所定時間内の合計電力量であることを特徴とする電力系統の系統切替検出装置。
A system switching detection device for a power system according to claim 1 or claim 2,
Of the power obtained at the input unit, at least the downstream power measured at a plurality of downstream measurement points on the downstream side of the power system is the total power amount within a predetermined time. Switching detection device.
請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の電力系統の系統切替検出装置であって、
前記略零判断部における所定値は、当該電力系統の有効電力の最大変化幅の2%以下であることを特徴とする電力系統の系統切替検出装置。
A system switching detection device for a power system according to any one of claims 1 to 3,
A system switching detection device for a power system, wherein the predetermined value in the substantially zero determination unit is 2% or less of a maximum change width of active power of the power system.
請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の電力系統の系統切替検出装置であって、
無効電力を用いた系統切替の検出をする際、無効電力の不連続的な変化が、所定時間内に2回発生したことを判定基準とすることを特徴とする電力系統の系統切替検出装置。
A system switching detection device for a power system according to any one of claims 1 to 4,
What is claimed is: 1. A system switching detection device for a power system, characterized in that, when detecting system switching using reactive power, the fact that a discontinuous change in reactive power has occurred twice within a predetermined period of time is used as a criterion for determination.
請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の系統切替検出装置からの系統切替検知信号を入手する太陽光発電出力推定装置であって、
太陽光発電出力推定装置は、有効電力―無効電力平面における所定の負荷特性と、前記入力部を介して入力した有効電力と無効電力における前記有効電力―無効電力平面上の座標から太陽光発電量を推定するとともに、系統切替検出装置からの系統切替検知信号を得て、前記負荷特性を修正することを特徴とする太陽光発電出力推定装置。
A photovoltaic power generation output estimation device for obtaining a system switching detection signal from the system switching detection device according to any one of claims 1 to 5,
The photovoltaic power generation output estimating device calculates the amount of photovoltaic power generation from a predetermined load characteristic on the active power-reactive power plane and the coordinates on the active power-reactive power plane of the active power and the reactive power input through the input unit. is estimated, and a system switching detection signal is obtained from a system switching detection device to correct the load characteristics.
太陽光発電装置を含む電力系統の系統切替検出方法であって、
電力系統の計測点において計測した電力を入力し、計測した電力のうち電力系統の上流側計測点で計測した上流側電力と、前記電力系統の下流側の複数の下流側計測点において計測した下流側電力の合計を比較して電力系統の切り替えを検知し、下流側計測点ごとに当該計測点において計測した下流側有効電力の合計が所定値以下であることを判断するとともに、
前記下流側有効電力の合計が所定値以下である計測点が存在するとき、上流側無効電力と複数の下流側無効電力の合計を比較し、
前記下流側有効電力の合計が所定値以下である計測点が存在しないとき、上流側有効電力と複数の下流側有効電力の合計を比較して電力系統の切替を検知することを特徴とする電力系統の系統切替検出方法。
A system switching detection method for a power system including a photovoltaic power generation device,
The power measured at the measurement points of the power system is input, and among the measured power, the upstream power measured at the upstream measurement points of the power system and the downstream power measured at a plurality of downstream measurement points on the downstream side of the power system. The total side power is compared to detect the switching of the power system, and it is determined that the total downstream active power measured at each downstream measurement point is less than or equal to a predetermined value,
When there is a measurement point where the total downstream active power is equal to or less than a predetermined value, comparing the upstream reactive power with the total of a plurality of downstream reactive powers,
When there is no measurement point where the total downstream active power is equal to or less than a predetermined value, switching of the power system is detected by comparing the upstream active power with the total of a plurality of downstream active powers. System switching detection method of system.
請求項7に記載の系統切替検出方法による系統切替の検知に応じた太陽光発電出力推定方法であって、
有効電力―無効電力平面における所定の負荷特性と、入力した有効電力と無効電力における前記有効電力―無効電力平面上の座標から太陽光発電量を推定するとともに、前記系統切替の検知時に、前記負荷特性を修正することを特徴とする太陽光発電出力推定方法。
A photovoltaic power generation output estimation method according to detection of system switching by the system switching detection method according to claim 7,
Predetermined load characteristics on the active power-reactive power plane and coordinates on the active power-reactive power plane of the input active power and reactive power are used to estimate the photovoltaic power generation amount, and when the system switching is detected, the load A photovoltaic output estimation method characterized by correcting characteristics.
JP2019201337A 2019-11-06 2019-11-06 SYSTEM SWITCHING DETECTION DEVICE FOR POWER SYSTEM, SOLAR POWER OUTPUT ESTIMATION DEVICE AND METHOD Active JP7293085B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019201337A JP7293085B2 (en) 2019-11-06 2019-11-06 SYSTEM SWITCHING DETECTION DEVICE FOR POWER SYSTEM, SOLAR POWER OUTPUT ESTIMATION DEVICE AND METHOD

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019201337A JP7293085B2 (en) 2019-11-06 2019-11-06 SYSTEM SWITCHING DETECTION DEVICE FOR POWER SYSTEM, SOLAR POWER OUTPUT ESTIMATION DEVICE AND METHOD

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021078193A JP2021078193A (en) 2021-05-20
JP7293085B2 true JP7293085B2 (en) 2023-06-19

Family

ID=75898657

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019201337A Active JP7293085B2 (en) 2019-11-06 2019-11-06 SYSTEM SWITCHING DETECTION DEVICE FOR POWER SYSTEM, SOLAR POWER OUTPUT ESTIMATION DEVICE AND METHOD

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7293085B2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001177991A (en) 1999-12-13 2001-06-29 Toshiba Eng Co Ltd Load-estimating device of power system
WO2014024731A1 (en) 2012-08-06 2014-02-13 株式会社 東芝 Linkage system switching device and power control system
JP2016158371A (en) 2015-02-24 2016-09-01 一般財団法人電力中央研究所 Estimation method for power generation output, estimation device and estimation program
JP2020127292A (en) 2019-02-05 2020-08-20 株式会社日立製作所 Load characteristic estimation device and method of power system, and photovoltaic power generation amount estimation device and method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001177991A (en) 1999-12-13 2001-06-29 Toshiba Eng Co Ltd Load-estimating device of power system
WO2014024731A1 (en) 2012-08-06 2014-02-13 株式会社 東芝 Linkage system switching device and power control system
JP2016158371A (en) 2015-02-24 2016-09-01 一般財団法人電力中央研究所 Estimation method for power generation output, estimation device and estimation program
JP2020127292A (en) 2019-02-05 2020-08-20 株式会社日立製作所 Load characteristic estimation device and method of power system, and photovoltaic power generation amount estimation device and method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021078193A (en) 2021-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103378603B (en) Open-circuit fault detection device, inverter controller, energy conversion system and method
CN110783946B (en) Method for locating phase faults in a microgrid
US9748762B2 (en) Method and apparatus for the protection of DC distribution systems
RU2410812C2 (en) Device of fast-acting selective protection against single-phase ground faults in distribution networks with possibility of emergency-free load transfer
KR102325452B1 (en) Methods and apparatus for detecting and correcting instabilites within a power distribution system
AU2019352596B2 (en) Decentralized false data mitigation for nested microgrids
Nsaif et al. Fault detection and protection schemes for distributed generation integrated to distribution network: Challenges and suggestions
Kezunovic et al. Reliable implementation of robust adaptive topology control
Gupta et al. Islanding detection scheme for converter‐based DGs with nearly zero non‐detectable zone
Wang et al. Stealthy false data injection attacks against state estimation in power systems: Switching network topologies
Janssen et al. Meter placement impact on distribution system state estimation
Mirsaeidi et al. Review and analysis of existing protection strategies for micro-grids
US10103545B2 (en) Method and system for detecting islanding effect in power electrical network topology
JP6717705B2 (en) Power system
US11128128B2 (en) Directional over-current ground relay (DOCGR) using sampled value and method for operating the DOCGR
Qin et al. A multiple model filtering approach to transmission line fault diagnosis
Kumar et al. An adaptive fuzzy based relay for protection of distribution networks
JP7293085B2 (en) SYSTEM SWITCHING DETECTION DEVICE FOR POWER SYSTEM, SOLAR POWER OUTPUT ESTIMATION DEVICE AND METHOD
Pan et al. Protection issues and solutions for protecting feeder with distributed generation
EP3460935B1 (en) Method and system for feeder protection in electrical power network
Matic-Cuka et al. Improving smart grid operation with new hierarchically coordinated protection approach
KR20200003631A (en) Protection device and method for distributed energy resources in electric distribution system
Alhadrawi et al. Review of microgrid protection strategies: current status and future prospects
Nale et al. Protection schemes for sustainable microgrids
Mahmoud et al. Out‐of‐step detection of synchronous generators using dual computational techniques based on correlation and instantaneous powers

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220824

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230410

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230530

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230607

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7293085

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150