DE102021117512A1 - Steuervorrichtung, steuerverfahren und programm - Google Patents

Abstract

Selbst wenn ein Fehler in einem Energiesystem auftritt, wird ein Befehlssignal auf Grundlage angemessener Berechnung an einen dezentralen Stromversorger ausgegeben. Bereitgestellt wird eine Steuervorrichtung, die konfiguriert ist, eine Vielzahl dezentraler Stromversorger zu steuern, die mit einem Energiesystem verbunden ist. Die Steuervorrichtung umfasst: eine erste Recheneinheit, die konfiguriert ist, eine Blindleistung im Voraus zu berechnen, die von jedem der dezentralen Stromversorger im Falle eines Fehlers im Energiesystem ausgegeben werden soll; und eine Befehlsausgabeeinheit, die konfiguriert ist, an jeden der dezentralen Stromversorger ein Befehlssignal auszugeben, um zu bewirken, dass jeder der dezentralen Stromversorger die von der ersten Recheneinheit im Voraus berechnete Blindleistung ausgibt, wenn erkannt wird, dass ein Fehler im Energiesystem aufgetreten ist.

Description

• TECHNISCHER HINTERGRUND
• 1. TECHNISCHES GEBIET
• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung, ein Steuerverfahren und ein Programm.
• 2. STAND DER TECHNIK
• Im Stand der Technik ist eine Technologie bekannt, bei der eine Berechnung des Leistungsflusses durchgeführt wird, wenn ein Fehler in einem elektrischen Stromnetz auftritt (zum Beispiel Patentdokument 1). Patentdokumente 2 bis 8 offenbaren verwandte Technologien.
• Patentdokument 1: Japanische Offenlegungsschrift Nr. 2011-61970
• Patentdokument 2: Japanische Offenlegungsschrift Nr. 2016-208654
• Patentdokument 3: Japanische Offenlegungsschrift Nr. 2017-60355
• Patentdokument 4: Japanische Offenlegungsschrift Nr. 2017-112709
• Patentdokument 5: Japanische Offenlegungsschrift Nr. 2018-57117
• Patentdokument 6: Japanische Offenlegungsschrift Nr. 2018-57119
• Patentdokument 7: Japanische Offenlegungsschrift Nr. 2013-074668
• Patentdokument 8: Japanische Offenlegungsschrift Nr. 2007-288877
• KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
• TECHNISCHE AUFGABE
• In einer Steuervorrichtung, die konfiguriert ist, eine Vielzahl verteilter Stromversorger zu steuern, die mit einem elektrischen Energiesystem verbunden ist, ist es bevorzugt, dass ein Befehlssignal, das auf einer geeigneten Berechnung basiert, an die verteilten Stromversorger ausgegeben wird, selbst wenn ein Fehler im Energiesystem auftritt.
• LÖSUNG DER AUFGABE
• Um die obige Aufgabe zu lösen, wird gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung eine Steuervorrichtung bereitgestellt, die konfiguriert ist, eine Vielzahl dezentraler Stromversorger zu steuern, die mit einem elektrischen Energiesystem verbunden ist. Die Steuervorrichtung kann eine erste Recheneinheit und eine Befehlsausgabeeinheit aufweisen. Die erste Recheneinheit kann konfiguriert sein, eine Blindleistung im Voraus zu berechnen, die von jedem der dezentralen Stromversorger im Falle eines Fehlers im Energiesystem ausgegeben werden soll. Die Befehlsausgabeeinheit kann konfiguriert sein, an jeden der dezentralen Stromversorger ein Befehlssignal auszugeben, um zu bewirken, dass jeder der dezentralen Stromversorger die von der ersten Recheneinheit im Voraus berechnete Blindleistung ausgibt, wenn erkannt wird, dass ein Fehler im Energiesystem aufgetreten ist.
• Die erste Recheneinheit kann auch konfiguriert sein, die Blindleistung für jede von zwei oder mehr Arten von Fehlern im Energiesystem im Voraus zu berechnen. Die Befehlsausgabeeinheit kann auch konfiguriert sein, das Befehlssignal auszugeben, das einer Art eines im Energiesystem aufgetretenen Fehlers entspricht.
• Die erste Recheneinheit kann auch konfiguriert sein, ferner einen Ausgabeunterdrückungsbetrag in jedem der dezentralen Stromversorger im Falle eines Fehlers im Energiesystem zu berechnen. Die Befehlsausgabeeinheit kann konfiguriert sein, das Befehlssignal auszugeben, das ferner Information enthält, die dem Ausgabeunterdrückungsbetrag entspricht.
• Die erste Recheneinheit kann auch konfiguriert sein, den Ausgabeunterdrückungsbetrag für jede von zwei oder mehr Arten von Fehlern im Energiesystem im Voraus zu berechnen. Die Befehlsausgabeeinheit kann auch konfiguriert sein, das Befehlssignal auszugeben, das einer Art eines im Energiesystem aufgetretenen Fehlers entspricht.
• Die Steuervorrichtung kann ferner eine zweite Recheneinheit aufweisen, die konfiguriert ist, Systemdaten einschließlich eines Leistungsparameters an einer Vielzahl von Knoten des Energiesystems an die erste Recheneinheit einzugeben. Die erste Recheneinheit kann auch konfiguriert sein, die Blindleistung, die durch die dezentralen Stromversorger ausgegeben werden soll, in einem Zyklus, der länger als ein Datenzyklus der Systemdaten ist, auf Grundlage der Systemdaten zu aktualisieren.
• Die erste Recheneinheit kann konfiguriert sein, wenn ein Leistungsparameter an irgendeinem Knoten unter einer Vielzahl von Knoten nicht erfasst werden kann, fehlende Daten an dem Knoten zu ergänzen, an dem der Leistungsparameter nicht erfasst werden kann.
• Ein Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Steuerverfahren zum Steuern einer Vielzahl dezentraler Stromversorger, die mit einem Energiesystem verbunden ist. Das Steuerverfahren kann einen Schritt umfassen zum Durchführen einer ersten Berechnung zum Berechnen einer Blindleistung im Voraus, die von jedem der dezentralen Stromversorger im Falle eines Fehlers im Energiesystem ausgegeben werden soll. Das Steuerverfahren kann einen Schritt umfassen zum Ausgeben eines Befehlssignals an jeden der dezentralen Stromversorger, um zu bewirken, dass jeder der dezentralen Stromversorger die bei der ersten Berechnung im Voraus berechnete Blindleistung ausgibt, wenn erkannt wird, dass ein Fehler im Energiesystem aufgetreten ist.
• Ein Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Programm, das bewirkt, dass ein Computer ein Steuerverfahren ausführt zum Steuern einer Vielzahl dezentraler Stromversorger, die mit einem Energiesystem verbunden ist. Das Programm kann den Computer veranlassen, Folgendes auszuführen einen ersten Berechnungsschritt des Berechnens einer Blindleistung im Voraus, die von jedem der dezentralen Stromversorger im Falle eines Fehlers im Energiesystem ausgegeben werden soll. Das Programm kann den Computer veranlassen, Folgendes auszuführen einen Befehlsausgabeschritt des Ausgebens eines Befehlssignals an jeden der dezentralen Stromversorger, um zu bewirken, dass jeder der dezentralen Stromversorger die beim ersten Berechnungsschritt im Voraus berechnete Blindleistung ausgibt, wenn erkannt wird, dass ein Fehler im Energiesystem aufgetreten ist.
• Die Zusammenfassung beschreibt nicht notwendigerweise alle notwendigen Merkmale der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Die vorliegende Erfindung kann auch eine Unterkombination der oben beschriebenen Merkmale sein.
• Figurenliste
• 1 zeigt ein Beispiel eines Aufbaus einer Steuervorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
• 2 zeigt ein Beispiel einer Reaktion, wenn ein Fehler in einem Energiesystem 2 auftritt.
• 3 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel eines Steuerverfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
• 4 ist ein Flussdiagramm, das ein weiteres Beispiel des Steuerverfahrens gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
• 5 ist ein Flussdiagramm, das ein weiteres Beispiel des Steuerverfahrens gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
• 6 ist ein Flussdiagramm, das ein weiteres Beispiel des Steuerverfahrens gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
• 7 zeigt ein Beispiel eines Computers 2200, in dem eine Vielzahl der Gesichtspunkte der vorliegenden Erfindung ganz oder teilweise ausgeführt sein kann.
• BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
• Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen der Erfindung beschrieben. Diese folgenden Ausführungsbeispiele sind allerdings nicht als einschränkend für die in den Ansprüchen formulierte Erfindung zu verstehen. Auch sind alle Kombinationen von Merkmalen, die in den Ausführungsbeispielen beschrieben werden, nicht notwendigerweise essenziell für die Lösungen der erfindungsgemäßen Aufgabe.
• 1 zeigt ein Beispiel eines Aufbaus einer Steuervorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Steuervorrichtung 100 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist konfiguriert, im Voraus die durch jeden der dezentralen Stromversorger 10-1 und 10-2 auszugebende Wirkleistung und Blindleistung in einem vorgegebenen Zyklus zu berechnen, unter der Annahme, dass ein Fehler in einem Energiesystem 2 auftritt. Wenn tatsächlich ein Fehler auftritt, gibt die Steuervorrichtung 100 an die dezentralen Stromversorger 10-1 und 10-2 ein Befehlssignal aus, um zu bewirken, dass die dezentralen Stromversorger 10-1 und 10-2 die im Voraus berechnete Wirkleistung und Blindleistung ausgeben.
• Wenn ein Fehler auftritt, unterdrücken die dezentralen Stromversorger 10-1 und 10-2 eine Ausgabe der Wirkleistung. Die Steuervorrichtung 100 kann auch konfiguriert sein, im Voraus einen Ausgabeunterdrückungsbetrag in jedem der dezentralen Stromversorger 10-1 und 10-2 zu berechnen als Information über die auszugebende Wirkleistung. Wenn tatsächlich ein Fehler auftritt, kann die Steuervorrichtung 100 ein Befehlssignal ausgeben, das Information enthält, die dem im Voraus berechneten Ausgabeunterdrückungsbetrag entspricht. Der Ausgabeunterdrückungsbetrag kann Information sein, die sich auf einen Unterdrückungsbetrag von Wirkleistung in jedem der dezentralen Stromversorger 10-1 und 10-2 bezieht. Der Ausgabeunterdrückungsbetrag kann ein Zielwert der Wirkleistung, ein Betrag der Verringerung oder eine Dämpfungsrate der aktuellen elektrischen Leistung sein.
• Die Steuervorrichtung 100 kann durch einen oder mehrere Computer verwirklicht sein. Der Computer kann eine Workstation oder ein Personal Computer sein.
• Das Energiesystem 2 ist elektrisch mit der Vielzahl dezentraler Stromversorger 10-1 und 10-2 verbunden. Das Energiesystem 2 kann auch mit mindestens einem herkömmlichen Stromversorger 20 verbunden sein. Die Anzahl der dezentralen Stromversorger 10-1 und 10-2 und die Anzahl der herkömmlichen Stromversorger 20 ist nicht auf den in 1 dargestellten Fall beschränkt.
• Die dezentralen Stromversorger 10-1 und 10-2 (die auch gemeinsam als der dezentrale Stromversorger 10 bezeichnet werden können) sind kleine Energieerzeuger, die dezentral angeordnet sind. Der dezentrale Stromversorger 10 kann auch als Verteiler-Stromversorgung bezeichnet werden. Der dezentrale Stromversorger 10 kann auch ein Stromversorger für einen Solarpanel-basierten Energieerzeuger, ein Windenergieerzeuger, ein Brennstoffzellen-Energieerzeuger und dergleichen sein.
• Der dezentrale Stromversorger 10-1 umfasst einen dezentralen Stromversorger-Hauptkörper 11-1 und einen Stromrichter 12-1. Der dezentrale Stromversorger-Hauptkörper 11-1 ist konfiguriert, elektrische Leistung zu erzeugen. Der Leistungswandler 12-1 ist konfiguriert, die durch den dezentralen Stromversorger-Hauptkörper 11-1 erzeugte elektrische Leistung in elektrische Leistung umzuwandeln, die dem Energiesystem 2 entspricht. Der Leistungswandler 12-1 kann eine als PCS („Power Conditioning System“) bezeichnete Vorrichtung oder ein Wechselrichter sein. In ähnlicher Weise kann umfasst der dezentrale Stromversorger 10-2 ebenfalls einen dezentralen Stromversorger-Hauptkörper 11-2 und einen Stromrichter 12-2.
• Der herkömmliche Stromversorger 20 wird auch als eine System-Energieversorgung oder ein nicht-dezentraler Stromversorger bezeichnet. Der herkömmliche Stromversorger 20 kann auch eine Einrichtung sein, die konfiguriert ist, Leistung zu liefern, die durch einen Energieversorger bereitgestellt wird, der das Energiesystem 2 verwaltet. Der herkömmliche Stromversorger 20 kann beispielsweise ein Kraftwerk, ein Umspannwerk oder ein Transformator sein. Das Energiesystem 2 kann ein vom herkömmlichen Stromversorger 20 gesteuertes Energieversorgungssystem sein. Die dezentralen Stromversorger 10-1 und 10-2 und der herkömmliche Stromversorger 20 bilden einen Knoten, der jeweils an einem Knotenpunkt 13-1 einem Knotenpunkt 13-2 und einem Knotenpunkt 23 mit dem Energiesystem 2 verbunden ist.
• Das Energiesystem 2 kann Fehlerdetektionseinheiten 14-1 und 14-2 aufweisen. Die Fehlerdetektionseinheiten 14-1 und 14-2 (die kollektiv als Fehlerdetektionseinheit 14 bezeichnet werden können) können an einer Vielzahl vorgegebener Stellen im Energiesystem 2 angeordnet sein. Die Fehlerdetektionseinheit 14-1 kann eine Sensoreinheit 15-1 und einen Schalter 16-1 aufweisen. In ähnlicher Weise kann die Fehlerdetektionseinheit 14-2 eine Sensoreinheit 15-2 und einen Schalter 16-2 aufweisen. Die Fehlerdetektionseinheit 14 wird auch als Überlastrelais bezeichnet. Die Sensoreinheit 15 ist konfiguriert, elektrische Leitung oder Strom zu messen, die oder der durch eine Stromleitung im Energiesystem 2 fließt. Die Fehlerdetektionseinheit 14 kann auch konfiguriert sein, einen integrierten Wert zu berechnen, der erhalten wird durch Integrieren einer Zeit, während der ein von der Sensoreinheit 15 gemessener Wert einen oberen Grenzwert (Verdrahtungskapazität) überschreitet, und eines Abweichungsbetrags, der den oberen Grenzwert überschreitet. Die Fehlerdetektionseinheit 14 kann bestimmen, dass ein Fehler aufgetreten ist, wenn der integrierte Wert einen vorgegebenen Wert überschreitet. Die Schalter 16-1 und 16-2 unterbrechen die Stromzufuhr, wenn bestimmt wird, dass ein Fehler aufgetreten ist.
• 2 zeigt ein Beispiel einer Antwort zum Zeitpunkt eines Fehlers im Energiesystem 2. Die senkrechte Achse gibt einen Leistungsfluss in der Stromleitung an, d.h. elektrische Leistung. Die horizontale Achse zeigt die Zeit. In dem in 2 dargestellten Beispiel schwingt eine Wellenform der ausgegebenen Leistung, nachdem ein Fehler aufgetreten ist, aufgrund des Steuerns eines Stromerzeugers und dergleichen. In 2 schaltet der Schalter 16 das Energiesystem 2 innerhalb von 1 bis 2 Sekunden nach Auftreten eines Fehlers ab.
• Wenn im Energiesystem 2 ein Fehler auftritt, ist es notwendig, dass das Steuervorrichtung 100 den dezentralen Stromversorger 10 parallel zum Energiesystem 2 abschaltet oder eine Ausgabe des dezentralen Stromversorgers 10 unterdrückt, um die Stromleitung in angemessener Weise zu verwalten. Im Allgemeinen ist das Energiesystem 2 konfiguriert, eine Spannung auf einem geeigneten Wert zu halten, durch Beziehen der Blindleistung vom dezentralen Stromversorger 10. Wenn also alle dezentralen Stromversorger 10 parallel ausgeschaltet werden, wird die Blindleistung nicht bereitgestellt, so dass es schwierig ist, eine Spannung auf einem geeigneten Wert zu halten.
• Wenn die Anzahl der dezentralen Stromversorger 10, die an das Energiesystem 2 angeschlossen sind, groß ist, nimmt die elektrische Leistung der dezentralen Stromversorger 10 den größten Teil des Leistungsflusses ein, der in der Stromleitung fließt. Daher ist es wichtig, beim Auftreten eines Fehlers im Energiesystem 2 den Leistungsfluss in der Stromleitung zu steuern und eine Ausgabe des dezentralen Stromversorgers 10 zu unterdrücken. Wenn eine Ausgabe des dezentralen Stromversorgers 10 mehr als notwendig unterdrückt wird, kann es eine folgende Wirkung auf das Energieerzeugungssystem haben.
• Wenn ein Fehler in einer Stromleitung einen Spannungsabfall aufgrund einer Abnahme der Blindleistung und einer übermäßigen Leistungsunterdrückung verursacht, kann dies in einigen Fällen zu einer darauffolgenden Auslösung des Energieerzeugungssystem führen. Daher ist die Steuervorrichtung 100 vorzugsweise konfiguriert, einen geeigneten Ausgabeunterdrückungsbetrag in jeder der dezentralen Stromversorger 10 und eine geeignete Blindleistung zu berechnen, die zum Aufrechterhalten einer Spannung im Energiesystem 2 erforderlich ist.
• Damit die Steuervorrichtung 100 einen geeigneten Ausgabeunterdrückungsbetrag in jeder der dezentralen Stromversorger 10 und eine geeignete Blindleistung berechnen kann, ist die Steuervorrichtung 100 vorzugsweise konfiguriert, eine optimale Leistungsflussberechnung durchzuführen. Andererseits werden unter Berücksichtigung einer Überstromtoleranzzeit der Stromleitung der entsprechende Ausgabeunterdrückungsbetrag und die Blindleistung im Falle eines Fehlers vorzugsweise innerhalb einer Zeitspanne von 2 Sekunden oder kürzer, weiter bevorzugt 1 Sekunde oder kürzer nach Auftreten eines Fehlers erfasst. Es kann jedoch vom Beginn bis zum Fertigstellen einer Berechnung einschließlich der optimalen Leistungsflussberechnung 2 Sekunden oder länger dauern.
• Die Steuervorrichtung 100 ist konfiguriert, im Voraus eine Berechnung einschließlich der Berechnung des optimalen Leistungsflusses entsprechend einer Art eines virtuellen Fehlers in einem festen Zyklus auszuführen. Wenn tatsächlich ein Fehler auftritt, wählt die Steuervorrichtung 100 eine für eine Art des Fehlers geeignete Lösung aus vorab berechneten Lösungen von Optimierungsproblemen aus. Dann gibt die Steuervorrichtung 100 die gewählte Lösung als einen Befehlswert aus. Die Lösung des Optimierungsproblems kann einen Ausgabeunterdrückungsbetrag ΔP und eine Blindleistung Q umfassen. Durch das obige Verfahren ist es möglich, die Lösung des Optimierungsproblems als einen Befehlswert zu befehlen, was ansonsten eine lange Zeit benötigen würde.
• Wie in 1 gezeigt weist die Steuervorrichtung 100 eine erste Recheneinheit 110 und eine Befehlsausgabeeinheit 120 auf. Die Steuervorrichtung 100 kann ferner eine zweite Recheneinheit 130 aufweisen. Die erste Recheneinheit 110 ist konfiguriert, eine Blindleistung im Voraus zu berechnen, die von jedem der dezentralen Stromversorger 10 im Falle eines Fehlers im Energiesystem 2 ausgegeben werden soll. Die erste Recheneinheit 110 ist konfiguriert, im Voraus einen Ausgabeunterdrückungsbetrag der Wirkleistung, der von jedem der dezentralen Stromversorger 10 im Falle eines Fehlers im Energiesystem 2 unterdrückt werden soll, zu berechnen.
• Die Befehlsausgabeeinheit 120 ist konfiguriert, an jeden der dezentralen Stromversorger 10 ein Befehlssignal auszugeben, um zu bewirken, dass jeder der dezentralen Stromversorger 10 die von der ersten Recheneinheit 110 im Voraus berechnete Blindleistung ausgibt, wenn detektiert wird, dass ein Fehler im Energiesystem 2 aufgetreten ist. Im vorliegenden Beispiel kann das Befehlssignal ferner Informationen gemäß dem Ausgabeunterdrückungsbetrag der Wirkleistung enthalten.
• Die zweite Recheneinheit 130 ist konfiguriert, Systemdaten einschließlich eines Leistungsparameters an einer Vielzahl von Knoten des Energiesystems 2 an die erste Recheneinheit 110 einzugeben. Beispielsweise umfasst die zweite Recheneinheit 130 eine Datenerfassungseinheit 132 und eine Datenverarbeitungseinheit 134. Die Datenerfassungseinheit 132 ist konfiguriert, regelmäßig auszuwertende Systemdaten bezüglich des Energiesystems 2 zu erfassen. Die Systemdaten enthalten einen Leistungsparameter, der sich auf eine Vielzahl von Knoten bezieht, insbesondere auf den dezentralen Stromversorger 10 und den herkömmlichen Stromversorger 20 des Energiesystems 2. Der Leistungsparameter umfasst mindestens eine der Größen Spannung, Strom, Wirkleistung und Blindleistung. Beispielsweise umfasst der Leistungsparameter eine Spannung, Wirkleistung und Blindleistung.
• Die Datenerfassungseinheit 132 kann auch konfiguriert sein, den Leistungsparameter vom Stromrichter 12 von jedem der dezentralen Stromversorger 10 zu beziehen oder den Leistungsparameter von anderen Sensoren zu beziehen. Die Systemdaten können Fehlerinformationen enthalten. Die Fehlerinformation kann Information über charakteristische Werte eines Stroms und dergleichen sein, der von der Sensoreinheit 15-1 und der Sensoreinheit 15-2 gemessen wird. Die Datenerfassungseinheit 132 kann einen Fehlerdetektionstrigger erzeugen, wenn die Fehlerinformation detektiert wird. Der Fehlerdetektionstrigger kann Information enthalten, die angibt, dass ein Fehler aufgetreten ist, und Information über eine Art des Fehlers.
• Die zweite Recheneinheit 130 ist konfiguriert, die Systemdaten für jeden vorgegebenen Zyklus zu erfassen, der als Abtastzyklus bezeichnet wird. Der Abtastzyklus ist beispielsweise 2 Sekunden oder kürzer, besonders vorzugsweise 1 Sekunde oder kürzer. Der Abtastzyklus des Leistungsparameters der Systemdaten und der Abtastzyklus der Fehlerinformation können unterschiedlich sein.
• Die Datenverarbeitungseinheit 134 ist konfiguriert, von der Datenerfassungseinheit 132 erfasste Daten zu verarbeiten. Beispielsweise führt die Datenverarbeitungseinheit 134 Vorgänge durch, wie z.B. Ändern des Datenformats, Entrauschen, Ergänzen und Ähnliches. Die von der Datenverarbeitungseinheit 134 verarbeiteten Daten werden an die erste Recheneinheit 110 als die Systemdaten übertragen. Die Systemdaten können charakteristische Werte wie z.B. eine Wirkleistung P, eine Blindleistung Q, eine Spannung V, einen Strom I und dergleichen enthalten.
• Die erste Recheneinheit 110 umfasst beispielsweise eine Datenergänzungseinheit 111, eine Recheneinheit für optimalen Leistungsfluss 112, eine Speichereinheit 113 und eine Befehlswert-Speichereinheit 114. Wenn der Leistungsparameter an einem beliebigen Knoten der Vielzahl von Knoten nicht erfasst werden kann, ergänzt die Datenergänzungseinheit 111 fehlende Daten in den Systemdaten auf Grundlage der Systemdaten eines anderen Knotens oder eines anderen Zeitpunkts. Insbesondere wenn der Leistungsparameter an einem beliebigen der Vielzahl von Knoten nicht erfasst werden kann, wird verursacht, dass Daten in den Systemdaten des entsprechenden Knotens fehlen. In diesem Fall kann eine bereichsübergreifende Datenverarbeitung durchgeführt werden. Die bereichsübergreifende Datenverarbeitung kann eine Verarbeitung des Berechnens fehlender Daten zu einer bestimmten Zeit an den Knoten sein, auf Grundlage anderer Systemdaten, die räumlich oder zeitlich benachbart sind. Beispielsweise kann ein Zustand fehlender Daten am Knoten aus den Systemdaten an einem oder einer Vielzahl räumlich benachbarter Knoten abgeschätzt werden.
• Die Recheneinheit für optimalen Leistungsfluss 112 ist konfiguriert, eine Berechnung des optimalen Leistungsflusses („Optimal Power Flow“, OPF) durchzuführen. Der Betrieb des Energiesystems 2 hat eine Vielzahl solcher Betriebsbeschränkungen, dass ein Spannungswert an jedem Knoten, ein Leistungsflusswert in jeder elektrischen Stromleitung und eine Ausgabe jedes Stromversorgers innerhalb geeigneter Bereiche gehalten werden soll. Es ist ideal, das Energiesystem 2 so zu betreiben, dass die Zwecke optimiert werden und gleichzeitig alle der Vielzahl von Beschränkungen erfüllt werden. Das Berechnen des optimalen Leistungsflusses (OPF) bestimmt einen Betriebszustand (Leistungsflussabschnitt), der einen vorgegebenen Zweck optimiert und gleichzeitig verschiedene Beschränkungsbedingungen erfüllt.
• Im vorliegenden Beispiel ist die Recheneinheit für optimalen Leistungsfluss 112 konfiguriert, im Voraus die Wirkleistung, die Blindleistung und eine von jeder der dezentralen Stromversorger 10 auszugebende Spannung für jeden von zwei oder mehr Arten eines Fehlers A und eines Fehlers B im Energiesystem 2 zu berechnen. Beispielsweise kann die Recheneinheit für optimalen Leistungsfluss 112 in jedem Betriebszustand (Leistungsflussabschnitt) unter Berücksichtigung der zwei oder mehr Arten des Fehlers A und des Fehlers B im Energiesystem 2 einen Ausgabeunterdrückungsbetrag berechnen, der ein Betrag der Wirkleistung ist, der von jeder der verteilten Stromversorgungen 10 unterdrückt werden soll, und eine Ausgabe der Blindleistung.
• Die Recheneinheit für optimalen Leistungsfluss 112 kann auch konfiguriert sein, eine Befehlswertvorgabe zu berechnen, die Information über die Blindleistung enthält, die durch jeden der dezentralen Stromversorger 10 ausgegeben werden soll, und Information, die dem zu unterdrückenden Ausgabeunterdrückungsbetrag entspricht, für jeden angenommenen Fehler. Die Arten eines Fehlers können einen Unterschied im Ort der unterbrochenen Stromleitung, einen Unterschied in der Anzahl der unterbrochenen Stromleitungen und ähnliches beinhalten. Die erste Recheneinheit 110 kann auch konfiguriert sein, den Ausgabeunterdrückungsbetrag der Wirkleistung und die Wirkleistung jedes dezentralen Stromversorgers 10 zu normalen Zeiten, wenn kein Fehler auftritt, zu berechnen.
• Die Speichereinheit 113 ist konfiguriert, im Voraus Information zu speichern, die benötigt wird, damit die Recheneinheit für optimalen Leistungsfluss 112 den optimalen Leistungsfluss berechnen kann. Die Speichereinheit 113 kann konfiguriert sein, im Voraus nach Bedarf Information über die Verbindungssorte der Vielzahl von Knoten des Energiesystems 2 im Energiesystem, d.h. der dezentrale Stromversorger10 und der konventionelle Stromversorger 20, zu speichern.
• Die Befehlswert-Speichereinheit 114 kann eine Datenbank sein, in der Befehlswertvorgaben 115-1 und 115-2 des Ausgabeunterdrückungsbetrag der Wirkleistung, der Blindleistung und dergleichen in jeder der dezentralen Stromversorger 10 für jeden der verschiedenen Arten des Fehlers A und des Fehlers B gespeichert sind. Die Befehlswert-Speichereinheit 114 kann auch konfiguriert sein, eine Befehlswertvorgabe 116 zu speichern, wie z.B. den Ausgabeunterdrückungsbetrag der Wirkleistung, die Ausgabe der Wirkleistung und dergleichen in jedem der dezentralen Stromversorger 10 zu normalen Zeiten, wenn kein Fehler auftritt.
• Die erste Recheneinheit 110 ist konfiguriert, die Befehlswerte wie z.B. die Blindleistung, die durch den dezentralen Stromversorger ausgegeben werden soll, den Ausgabeunterdrückungsbetrag und dergleichen, in einem Zyklus, der länger als ein Datenzyklus der Systemdaten ist, auf Grundlage der Systemdaten zu aktualisieren. Der Datenzyklus der Systemdaten kann ein Abtastzyklus von Daten sein, und zwar ein Abtastzyklus, für den die zweite Recheneinheit 130 die Systemdaten erfasst. Daher ist der Aktualisierungszyklus des Befehlswerts für die erste Recheneinheit 110 länger als der Abtastzyklus der Daten für die zweite Recheneinheit 130. Daher fungiert die erste Recheneinheit 110 als eine Langtakt-Recheneinheit und die zweite Recheneinheit 130 als eine Kurztakt-Recheneinheit.
• Der Abtastzyklus bei der Kurztaktberechnung durch die zweite Recheneinheit 130 kann 1 Sekunde bis 2 Sekunden betragen. Der Aktualisierungszyklus als langer Berechnungszyklus durch die erste Recheneinheit 110 ist 2 Sekunden oder länger. Der lange Berechnungszyklus kann beispielsweise 10 Sekunden, 1 Minute, 10 Minuten oder 30 Minuten betragen. Der lange Berechnungszyklus kann gemäß einem Grad der Lastschwankung oder Ausgabeschwankung des Energiesystems 2, das ein Ziel ist, berechnet werden.
• Die Befehlsausgabeeinheit 120 umfasst eine Auswahleinheit 122 und eine Übertragungseinheit 124. Die Befehlsausgabeeinheit 120 kann auch eine Unterbrechung-Recheneinheit sein, die konfiguriert eine Unterbrechungsverarbeitung durchzuführen. Die Befehlsausgabeeinheit 120 ist konfiguriert, einen Fehlerdetektionstrigger als Unterbrechungsinformation zu empfangen. Die Auswahleinheit 122 ist konfiguriert, eine in der Befehlswert-Speichereinheit 114 gespeicherte Befehlswertvorgabe gemäß der Art des aufgetretenen Fehlers auszuwählen. Wenn Fehler A aufgetreten ist, wählt die Auswahleinheit 122 die Befehlswertvorgabe 115-1 für jeden der dezentralen Stromversorger 10 gemäß dem Fehler A aus. Entsprechend wenn Fehler B aufgetreten ist, wählt die Auswahleinheit 122 die Befehlswertvorgabe 115-2 für jeden der dezentralen Stromversorger 10 gemäß dem Fehler B aus.
• Die Übertragungseinheit 124 ist konfiguriert, ein Befehlssignal auf Grundlage eines Befehlswerts auszugeben, der in der durch die Auswahleinheit 122 gemäß der Art des Fehlers ausgewählten Befehlswertvorgabe 115 enthalten ist. Die Übertragungseinheit 124 kann auch konfiguriert sein, ein Befehlssignal auszugeben, das einen Wert der Blindleistung, der durch jeden der dezentralen Stromversorger 10 ausgegeben werden soll, und einen zu unterdrückenden Ausgabeunterdrückungsbetrag enthält. Ferner kann die Übertragungseinheit 124 auch konfiguriert sein, ein Befehlssignal auszugeben, das die Wirkleistung und den Ausgabeunterdrückungsbetrag in jedem der dezentralen Stromversorger 10 zu normalen Zeiten enthält, wenn kein Fehler auftritt.
• 3 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel eines Steuerverfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Zuerst wird ein zweiter Rechenschritt durch die zweite Recheneinheit 130 beschrieben. Der zweite Rechenschritt wird als Vorgang der Kurztaktberechnung bezeichnet. Die zweite Recheneinheit 130 erfasst regelmäßig auszuwertende Systemdaten bezüglich des Energiesystems 2 (Schritt S101). Die zweite Recheneinheit 130 detektiert einen Fehler im Energiesystem 2 auf Grundlage des Vorliegens von Fehlerinformation in den Systemdaten (Schritt S102). Wenn ein Fehler im Energiesystem 2 aufgetreten ist (JA in Schritt S102), erzeugt die zweite Recheneinheit 130 einen Fehlerdetektionstrigger (Schritt S103). Der Fehlerdetektionstrigger kann Information enthalten, die angibt, dass ein Fehler aufgetreten ist, und Information über eine Art des Fehlers.
• Wenn kein Fehler im Energiesystem 2 aufgetreten ist (NEIN in Schritt S102), verarbeitet die zweite Recheneinheit 130 von der Datenerfassungseinheit 132 erfasste Daten (Schritt S104). Die zweite Recheneinheit 130 gibt Systemdaten einschließlich eines Leistungsparameters an einer Vielzahl von Knoten des Energiesystems 2 an die erste Recheneinheit 110 ein (Schritt S104). Die Knoten können die Vielzahl dezentraler Stromversorger 10 und mindestens einen herkömmlichen Stromversorger 20 umfassen. Die zweite Recheneinheit 130 wiederholt regelmäßig die Vorgänge von Schritt S101 bis Schritt S104. Der Zyklus ist 2 Sekunden oder kürzer und besonders vorzugsweise 1 Sekunde oder kürzer.
• Nachfolgend wird die Verarbeitung der Langzyklusberechnung beschrieben, die ein erster Rechenschritt der ersten Recheneinheit 110 ist. Die erste Recheneinheit 110 erfasst die Systemdaten von der zweiten Recheneinheit 130. Wenn ein Mangel in den Systemdaten besteht aufgrund von Unfähigkeit, den Leistungsparameter an einem beliebigen Knoten unter der Vielzahl von Knoten zu erfassen (JA in Schritt S201), kann die erste Recheneinheit 110 die fehlenden Daten in den Systemdaten ergänzen, indem sie Systemdaten verwendet, die zeitlich oder räumlich benachbart sind (Schritt S202).
• Wenn das Ergänzen nicht normal vollendet werden kann (NEIN in Schritt S203), kehrt die Verarbeitung zurück zu Schritt S201. Die erste Recheneinheit 110 erfasst erneut die Systemdaten von der zweiten Recheneinheit 130. Man beachte, dass die Vorgänge von Schritt S201 bis Schritt S203 weggelassen werden können. Wenn ein vorübergehender Mangel in den Systemdaten besteht, kann die Verarbeitung zu Schritt S201 zurückkehren, ohne dass der Ergänzungsvorgang (Schritt S202) durchgeführt wird. In diesem Fall kann die erste Recheneinheit 110 konfiguriert sein, auf das Erfassen neuer Systemdaten ohne Mangel in der Zeitreihe zu warten, bevor mit der Verarbeitung begonnen wird.
• Die Recheneinheit für optimalen Leistungsfluss 112 der ersten Recheneinheit 110 führt die Berechnung des optimalen Leistungsflusses durch (Schritt S204). Im vorliegenden Beispiel stellt die Recheneinheit für optimalen Leistungsfluss 112 als Bewertungsfunktion eine Summe der Übertragungsverluste elektrischer Leistung zu normalen Zeiten, einen Ausgabeunterdrückungsbetrag zu normalen Zeiten, einen Ausgabeunterdrückungsbetrag zum Zeitpunkt eines Fehlers, einen Abweichungsbetrag elektrischer Leistung zu normalen Zeiten und einen Abweichungsbetrag elektrischer Leistung zum Zeitpunkt eines Fehlers ein. Die Recheneinheit für optimalen Leistungsfluss 112 berechnet eine Lösung, welche die Bewertungsfunktion unter Erfüllen der Beschränkungsbedingungen minimieren kann.
• Im vorliegenden Beispiel wird die Bewertungsfunktion wie in der folgenden Gleichung (1) gezeigt formuliert. Im vorliegenden Beispiel wird als Bewertungsfunktion bei normalen Zeiten und zum Zeitpunkt eines Fehlers dieselbe Funktion verwendet. Als Beschränkungsbedingungen werden für normale Zeiten und den Zeitpunkt eines Fehlers unterschiedliche Bedingungen verwendet. Eine gestrichelte Variable bezeichnet eine Variable zum Zeitpunkt eines Fehlers.
• Formel 1
• $$\underset{P,Q,F^P,F^Q,F^{Q\text{'}},\theta ,V,\theta \text{'},V\text{'},\Delta P,\Delta P\text{'},\delta }{\text{min}}{\displaystyle \sum _{i\in N}\left({\displaystyle \sum _{k\in {\mathcal{G}}_i}{P}_k}+{\displaystyle \sum _{k\in D_i}{\overline{P}}_k}-d_i^P+{\displaystyle \sum _{k\in D_i}\Delta P_k}+{\displaystyle \sum _{k\in D_i}\Delta P_k\text{'}}+\rho e^2+\rho e{\text{'}}^2\right)}$$

  

  hier,
  N: Satz von Knotenpunkten
  g : Satz von Knotenpunkten für herkömmlichen Stromversorger
  g_i ⊆ g : Satz von Knotenpunkten für herkömmlichen Stromversorger an Knotenpunkt i ∈ N
  D: Satz von Knotenpunkten für dezentralen Stromversorger
  D_i ⊆ D Satz von Knotenpunkten für dezentralen Stromversorger an Knotenpunkten i ∈ N
  P_i: aktive elektrische Leistung an Knotenpunkten i ∈ N zu normalen Zeiten
  P̅_l : aktive elektrische Leistung an dezentralem Stromversorger-Knotenpunkt i ∈ D_i zu normalen Zeiten
  ${\displaystyle \sum _{k\in G_i}{P}_k}$

  

  : Summe aktiver elektrischer Leistung an dezentralem Stromversorger-Knotenpunkt zu normalen Zeiten
  ${\displaystyle \sum _{k\in D_i}{\overline{P}}_k}$

  

  : Summe vorhergesagter elektrischer Leistungswerte an dezentralem Stromversorger-Knotenpunkt zu normalen Zeiten
  $d_i^P$

  

  : aktive elektrische Leistungslast an Knotenpunkten i ∈ N zu normalen Zeiten
  ${\displaystyle \sum _{k\in g_i}{P}_k}+{\displaystyle \sum _{k\in D_i}{\overline{P}}_k}-d_i^P;$

  

  : elektrischer Leistungsübertragungsverlust zu normalen Zeiten
  ΔP_i : Ausgabeunterdrückungsbetrag an dezentralem Stromversorger-Knotenpunkt i ∈ D_i zu normalen Zeiten
  $\Delta P_i^{\text{'}}$

  

  : Ausgabeunterdrückungsbetrag an dezentralem Stromversorger-Knotenpunkt i ∈ D_i zum Zeitpunkt des Fehlers
  ${\displaystyle \sum _{k\in D_i}\Delta P_k}$

  

  : Summe der Ausgabeunterdrückungsbeträge an dezentralem StromversorgerKnotenpunkt zu normalen Zeiten
  ${\displaystyle \sum _{k\in D_i}\Delta P_k\text{'}}$

  

  : Summe der Ausgabeunterdrückungsbeträge an dezentralem Stromversorger-Knotenpunkt zum Zeitpunkt des Fehlers
  e : Abweichungsbetrag der Spannung zu normalen Zeiten
  e' : Abweichungsbetrag der Spannung zum Zeitpunkt des Fehlers
  ρ : Strafe des Abweichungsbetrags der Spannung
  ρe²: Abweichungsbetrag der elektrischen Leistung zu normalen Zeiten
  ρe^'2 : Abweichungsbetrag der elektrischen Leistung zum Zeitpunkt des Fehlers
• Im vorliegenden Beispiel werden als Gleichungsbeschränkung zu normalen Zeiten ein Verhältnisausdruck zur Berücksichtigung einer Bedarfs- und Versorgungsbilanz und eine Leistungsflussgleichung betrachtet. Der Verhältnisausdruck zur Berücksichtigung einer Bedarfs- und Versorgungsbilanz wird durch eine Gleichung (2-1) und eine Gleichung (2-2) wie folgt ausgedrückt.
• Formel 2
• Rahmenbedingungen zu normalen Zeiten
• Nachfrage-und-Angebots-Gleichgewichts-Randbedingung $${\displaystyle \sum _{k\in {\mathcal{G}}_i}{P}_k}+{\displaystyle \sum _{k\in D_i}{\overline{P}}_k}-{\displaystyle \sum _{k\in D_i}\Delta P_k}-{\displaystyle \sum _{\left(jc\right):ijc\in \epsilon }{F}_{ijc}^P}-{\displaystyle \sum _{\left(jc\right):ijc\in \epsilon }{F}_{ijc}^P}-d_i^P-{\left(V_i\right)}^2{g}_i^s=\mathrm{0,}\forall i\in N$$

  

  $${\displaystyle \sum _{k\in {\mathcal{G}}_i}{Q}_k}+{\displaystyle \sum _{k\in D_i}{Q}_k}-{\displaystyle \sum _{\left(jc\right):ijc\in N}{F}_{ijc}^Q}-{\displaystyle \sum _{\left(jc\right):ijc\in \epsilon }{F}_{ijc}^Q}-d_i^Q-{\left(V_i\right)}^2{b}_i^s=\mathrm{0,}\forall i\in N$$

  

  hier,
  c ∈ C: Satz von Knotenpunkten
  ε ⊆ N × N × C : Satz von Zweigen
  $F_{ijc}^P$

  

  : Wirkleistung an Zweig ijc ∈ ε zu normalen Zeiten
  ${\displaystyle \sum _{\left(jc\right):ijc\in \mathrm{\epsilon }}{F}_{ijc}^P}$

  

  : Wirkleistung, die von i nach j an Knotenpunkten jc übertragen wird
  ${\displaystyle \sum _{\left(jc\right):jic\in \mathrm{\epsilon }}{F}_{ijc}^P}$

  

  
  : Wirkleistung, die von j nach i an Knotenpunkten jc übertragen wird
  V_i : Spannungsamplitude an Knoten i ∈ N zu normalen Zeiten
  $g_i^s$

  

  : Nebenschussleitwert an Knoten i ∈ N
  Q_i : Blindleistung an Knoten i ∈ N zu normalen Zeiten
  ${\displaystyle \sum _{k\in g_i}{Q}_k}$

  

  : Summe der Blindleistung am herkömmlichen Stromversorger-Knoten i ∈ g_i zu normalen Zeiten
  ${\displaystyle \sum _{k\in D_i}{Q}_k}$

  

  : Summe der Blindleistung am dezentralen Stromversorger-Knoten i ∈ g_i zu normalen Zeiten
  $F_{ijc}^Q$

  

  : Blinkleistung an Zweig ijc ∈ ε
  ${\displaystyle \sum _{\left(jc\right):ijc\in \epsilon }{F}_{ijc}^Q}$

  

  : Blindleistung, die von i nach j an Knotenpunkten jc übertragen wird
  ${\displaystyle \sum _{\left(jc\right):jic\in \epsilon }{F}_{ijc}^Q}$

  

  : Blindleistung, die von j nach i an Knotenpunkten jc übertragen wird
  $d_i^Q$

  

  : Blindleistungslast an Knoten i ∈ N zu normalen Zeiten
  $b_i^S$

  

  : Blindleitwert an Knoten i ∈ N
• Man beachte, dass in Gleichung (2-1) und Gleichung (2-2) eine Zweigmenge ε eine Menge (c, i, j) von zwei Zweigen (i, j) bedeutet, die direkt mit einem Knotenpunkt c verbunden sind. Vi und Vj geben die Spannungen von Knoten i und Knoten j der Zweige an, die direkt mit dem Knotenpunkt c verbunden sind. Unter Nebenschlussleitwert und Blindleitwert versteht man einstellbare RL-Elemente (Widerstand, Induktivitätskomponente), die mit einem Knotenpunkt verbunden sind. Beispielsweise kann das RL-Element eine Phasenverstelleinrichtung bedeuten, die für ein elektrisches Umspannwerk und dergleichen vorgesehen ist.
• Die Leistungsflussgleichung wird durch eine Gleichung (3-1), eine Gleichung (3-2), eine Gleichung (3-3) und eine Gleichung (3-4) wie folgt ausgedrückt.
• Formel 3
• Leistungsflussgleichung $$F_{ijc}^P=\frac{1}{{\tau }_{ijc}^2}{g}_{ijc}^{\mathrm{\epsilon }}{V}_i^2-\frac{1}{{\tau }_{ijc}}{V}_i{V}_j{(g}_{ijc}^2\text{cos}\left({\theta }_i-{\theta }_j\right)+b_{ijc}^{\epsilon }\text{sin}\left({\theta }_i-{\theta }_j\right)),\forall ijc\in \epsilon$$

  

  $$F_{ijc}^P=g_{ijc}^{\mathrm{\epsilon }}{V}_i^2-\frac{1}{{\tau }_{ijc}}{V}_i{V}_j{(g}_{ijc}^2\text{cos}\left({\theta }_i-{\theta }_j\right)+b_{ijc}^{\epsilon }\text{sin}\left({\theta }_i-{\theta }_j\right)),\forall ijc\in \epsilon$$

  

  $$F_{ijc}^Q=\frac{1}{{\tau }_{ijc}^2}\left(b_{ijc}^{\epsilon }+\frac{b_{ijc}^c}{2}\right)V_i^2-\frac{1}{{\tau }_{ijc}}{V}_i{V}_j{(g}_{ijc}^{\epsilon }\text{cos}\left({\theta }_i-{\theta }_j\right)+b_{ijc}^{\epsilon }\text{sin}\left({\theta }_i-{\theta }_j\right)),\forall ijc\in \epsilon$$

  

  $$F_{jic}^Q=-\left(b_{ijc}^{\epsilon }+\frac{b_{ijc}^c}{2}\right)V_i^2-\frac{1}{{\tau }_{ijc}}{V}_i{V}_j{(g}_{ijc}^{\epsilon }\text{cos}\left({\theta }_i-{\theta }_j\right)+b_{ijc}^{\epsilon }\text{sin}\left({\theta }_i-{\theta }_j\right)),\forall ijc\in \epsilon$$

  

  hier,
  τ_ijc : Trafostufenwert an Zweig ijc ∈ ε
  $g_{ijc}^{\epsilon }$

  

  : Leitfähigkeit an Zweig ijc ∈ ε
  θ_i, θ_j : Spannungsphase an Zweig i, j ∈ N zu normalen Zeiten
  $b_{ijc}^{\epsilon }$

  

  : Blindleitwert an Zweig ijc ∈ ε
  $b_{ijc}^c$

  

  : Blindleitwert der Zweigladung an Zweig ijc ∈ ε
• Man beachte, dass an jedem Knoten i ein Fall, in dem elektrische Leistung von einem eigenen Knoten i zu einem anderen Knoten j herauskommt, durch die Gleichung (3-1) und die Gleichung (3-3) dargestellt wird, und ein Fall, in dem elektrische Leistung von einem anderen Knoten j zu einem eigenen Knoten i hereinkommt, durch die Gleichung (3-2) und die Gleichung (3-4) dargestellt wird. Man beachte, dass Leitwert und Blindleitwert am Zweig ijc in der Stromleitung vorhandene RL-Elemente sind und numerisch z.B. einen Widerstands- und einen Induktivitätsanteil der Stromleitung angeben. Der Blindleitwert der Zweigladung am Zweig ijc zeigt ein in der Stromleitung vorhandenes Kondensatorelement (C) an.
• Als Ungleichungsbeschränkungen zu normalen Zeiten können Ober- und Untergrenzen jeder Variablen, Ober- und Untergrenzen einer Ausgabe eines Leistungserzeugers und Beschränkungsbedingungen des Betriebs eingestellt werden. Im vorliegenden Beispiel werden eine Kapazitätsbeschränkung der Stromleitung, eine Spannungsbeschränkung, eine Wirkleistungsbeschränkung der dezentralen Stromversorgung 10, eine Wirkleistungsbeschränkung des Ausgabeunterdrückungsbetrags, eine Blindleistungsbeschränkung des dezentralen Stromversorgers 10 und eine Scheinleistungsbeschränkung des dezentralen Stromversorgers 10 berücksichtigt. Die Kapazitätsbeschränkung der Stromleitung wird durch die folgende Gleichung (4) ausgedrückt. Die Spannungsbeschränkung wird durch die folgende Gleichung (5) ausgedrückt. Die Wirkleistungsbeschränkung des dezentralen Stromversorgers 10 wird durch die folgende Gleichung (6) ausgedrückt. Die Wirkleistungsbeschränkung des Ausgabeunterdrückungsbetrags wird durch die folgende Gleichung (7) ausgedrückt. Die Blindleistungsbeschränkung des dezentralen Stromversorgers 10 wird durch die folgende Gleichung (8) ausgedrückt. Die Scheinleistungsbeschränkung des dezentralen Stromversorgers 10 wird durch die folgende Gleichung (9) ausgedrückt.
• Formel 4
• Randbedingungen zu normalen Zeiten
• Ungleichungsbedingung
• Elektrische Leistungsübertragungs-Kapazitätsbeschränkung der Stromleitung $$-{\overline{F}}_{ijc}^P\le F_{ijc}^P\le {\overline{F}}_{ijc}^P,\forall ijc\in \epsilon$$

  

  hier, ${\overline{F}}_{ijc}^P$

  

  : oberer Grenzwert der Wirkleistung im Zweig ijc ∈ ε
• Spannungsbeschränkung: $$V_{Li}-e\le V_i\le V_{Ui}+e,\forall i\in N$$

  

  hier, V_Li, V_Ui : Untergrenze und Obergrenze der Spannungsamplitude an Knoten i ∈ N
• Wirkleistungsbeschränkung des dezentralen Stromversorgers $$P_{Li}\le {\overline{P}}_i-\Delta P_i\le P_{Ui},\forall i\in D$$

  

  hier,
  P_Li, P_Ui : Untergrenze und Obergrenze der Wirkleistung am Stromversorger i ∈ D ∪ g Wirkleistungsbeschränkung des Ausgabeunterdrückungsbetrags (der die ursprüngliche Ausgabe nicht überschreitet) $$0\le \Delta P_i\le {\overline{P}}_i,\forall i\in D$$

  

  
  Blindleistungsbeschränkung des dezentralen Stromversorgers $$Q_{Li}\le Q_i\le Q_{Ui},\forall i\in D$$

  

  hier,
  Q_Li , Q_Ui : Untergrenze und Obergrenze der Blindleistung am Stromversorger i ∈ D ∪ g Scheinleistungsbeschränkung des dezentralen Stromversorgers $${\left({\overline{P}}_i-\Delta P_i\right)}^2+Q_i^2\le S_i^2,\forall i\in D$$

  

  hier, S_i : Obergrenze der Scheinleistung
• Anderseits werden als die Gleichungsbeschränkung zum Zeitpunkt jedes Fehlers der Verhältnisausdruck zur Berücksichtigung einer Bedarfs- und Versorgungsbilanz und die Leistungsflussgleichung wie folgt betrachtet. Der Verhältnisausdruck zur Berücksichtigung einer Bedarfs- und Versorgungsbilanz zum Berücksichtigen der Bedarfs- und Versorgungsbilanz wird durch eine Gleichung (10-1) und eine Gleichung (10-2) wie folgt ausgedrückt.
• Formel 5
• Randbedingungen zum Zeitpunkt jedes Fehlers
• Nachfrage-und-Angebots-Gleichgewichts-Randbedingung $${\displaystyle \sum _{k\in {\varsigma }_i}{P}_k}+{\displaystyle \sum _{k\in D_i}{\overline{P}}_k}-{\displaystyle \sum _{k\in D_i}\Delta P_k}-{\displaystyle \sum _{k\in D_i}\Delta P_k}\text{'}-{\displaystyle \sum _{\left(jc\right):ijc\in \epsilon }{F}_{ijc}^P\text{'}-}{\displaystyle \sum _{\left(jc\right):jic\in \epsilon }{F}_{ijc}^P\text{'}-}{d}_i^P\text{'}-{\left(V_i^{\text{'}}\right)}^2{g}_i^S=\mathrm{0,}\forall i\in N$$

  

  $${\displaystyle \sum _{k\in {\varsigma }_i}{Q}_k}\text{'}+{\displaystyle \sum _{k\in D_i}{Q}_k}\text{'}-{\displaystyle \sum _{\left(jc\right):ijc\in N}{F}_{ijc}^Q\text{'}-}{\displaystyle \sum _{\left(jc\right):jic\in \epsilon }{F}_{ijc}^Q\text{'}-}{d}_i^Q\text{'}+{\left(V_i^{\text{'}}\right)}^2{b}_i^S=\mathrm{0,}\forall i\in N$$

  

  hier,
  ${\displaystyle \sum _{k\in D_i}\Delta P_k}$

  

  : Ausgabebeschränkung zu normalen Zeiten
  ${\displaystyle \sum _{k\in D_i}\Delta P_k}\text{'}$

  

  : Ausgabebeschränkung zum Zeitpunkt eines Fehlers
  $F_{ijc}^P\text{'}$

  

  : Wirkleistung in Zweig ijc ∈ ε zum Zeitpunkt eines Fehlers
  ${\displaystyle \sum _{\left(jc\right):ijc\in \epsilon }{F}_{ijc}^P\text{'}}$

  

  : Wirkleistung, die von i nach j im Knotenpunkt jc zum Zeitpunkt eines Fehlers übertragen wird
  ${\displaystyle \sum _{\left(jc\right):jic\in \epsilon }{F}_{ijc}^P\text{'}}$

  

  : Wirkleistung, die von j nach i im Knotenpunkt jc zum Zeitpunkt eines Fehlers übertragen wird
  $d_i^P\text{'}$

  

  : Wirkleistungslast im Knoten i ∈ N zum Zeitpunkt eines Fehlers
  $V_i^{\text{'}}$

  

  : Spannungsamplitude im Knoten i ∈ N zu normalen Zeiten
  $Q_k^{\text{'}}$

  

  : Blindleistungslast im Knoten i ∈ N zum Zeitpunkt eines Fehlers
  ${\displaystyle \sum _{k\in g_i}{Q}_k}\text{'}$

  

  : Summe der Blindleistung am herkömmlichen Stromversorger-Knoten i ∈ g_i zum Zeitpunkt eines Fehlers
  ${\displaystyle \sum _{k\in D_i}{Q}_k}\text{'}$

  

  : Summe der Blindleistung am dezentralen Stromversorger-Knoten i ∈ g_i zum Zeitpunkt eines Fehlers
  $F_{ijc}^Q\text{'}$

  

  : Blindleistung im Zweig ijc ∈ ε zu normalen Zeiten
  ${\displaystyle \sum _{\left(jc\right):ijc\in \epsilon }{F}_{ijc}^Q\text{'}}$

  

  : Blindleistung, die von i nach j im Knotenpunkt jc zum Zeitpunkt eines Fehlers übertragen wird
  ${\displaystyle \sum _{\left(jc\right):jic\in \epsilon }{F}_{ijc}^Q\text{'}}$

  

  : Blindleistung, die von j nach i im Knotenpunkt jc zum Zeitpunkt eines Fehlers übertragen wird
  $d_i^Q\text{'}$

  

  : Blindleistungslast im Knoten i ∈ N zum Zeitpunkt eines Fehlers
• Die Leistungsflussgleichung zum Zeitpunkt eines Fehlers wird durch eine Gleichung (11-1), eine Gleichung (11-2), eine Gleichung (11-3) und eine Gleichung (11-4) wie folgt ausgedrückt.
• Formel 6
• Randbedingungen zum Zeitpunkt jedes Fehlers
• Leistungsflussgleichung $$F_{ijc}^P\text{'}=\frac{1}{{\tau }_{ijc}^2}{g}_{ijc}^{\epsilon }\text{'}V{\text{'}}_i^2-\frac{1}{{\tau }_{ijc}}V{\text{'}}_{i}V{\text{'}}_j\left(g_{ijc}^{\epsilon }\text{'}\text{cos}\left({\theta }_i\text{'}-{\theta }_j\text{'}\right)+b_{ijc}^{\epsilon }\text{'}\text{sin}\left({\theta }_i\text{'}-{\theta }_j\text{'}\right)\right),\forall ijc\in \epsilon$$

  

  $$F_{ijc}^P\text{'}=g_{ijc}^{\epsilon }\text{'}V{\text{'}}_j^2-\frac{1}{{\tau }_{ijc}}V{\text{'}}_{i}V{\text{'}}_j\left(g_{ijc}^{\epsilon }\text{'}\text{cos}\left({\theta }_j\text{'}-{\theta }_i\text{'}\right)+b_{ijc}^{\epsilon }\text{'}\text{sin}\left({\theta }_j\text{'}-{\theta }_i\text{'}\right)\right),\forall ijc\in \epsilon$$

  

  $$F_{ijc}^Q\text{'}=\frac{1}{{\tau }_{ijc}^2}\left(b_{ijc}^{\epsilon }\text{'}+\frac{b_{ijc}^c\text{'}}{2}\right)V{\text{'}}_i^2-\frac{1}{{\tau }_{ijc}}V{\text{'}}_{i}V{\text{'}}_j\left(g_{ijc}^{\epsilon }\text{'}\text{cos}\left({\theta }_i\text{'}-\theta j\text{'}\right)-b_{ijc}^{\epsilon }\text{'}\text{sin}\left({\theta }_i\text{'}-\theta j\text{'}\right)\right),\forall ijc\in \epsilon$$

  

  $$F_{jic}^Q\text{'}=-\left(b_{ijc}\text{'}+\frac{b_{ijc}^c\text{'}}{2}\right)V{\text{'}}_i^2-\frac{1}{{\tau }_{ijc}}V{\text{'}}_{i}V{\text{'}}_j\left(g_{ijc}^{\epsilon }\text{'}\text{cos}\left({\theta }_j\text{'}-{\theta }_i\text{'}\right)-b_{ijc}^{\epsilon }\text{'}\text{sin}\left({\theta }_j\text{'}-{\theta }_i\text{'}\right)\right),\forall ijc\in \epsilon$$

  

  hier,
  τ_ijc: Trafostufenwert an Zweig ijc ∈ ε
  $g_{ijc}^{\epsilon }\text{'}$

  

  : Leitfähigkeit an Zweig ijc ∈ ε zum Zeitpunkt eines Fehlers
  θ_i', θ_j' : Spannungsphase an Knoten i,j ∈ N zum Zeitpunkt eines Fehlers
  $b_{ijc}^{\epsilon }\text{'}$

  

  : Blindleitwert an Zweig ijc ∈ ε zum Zeitpunkt eines Fehlers
  $b_{ijc}^c\text{'}$

  

  : Blindleitwert der Zweigladung an Zweig ijc ∈ ε zum Zeitpunkt eines Fehlers
• Als die Ungleichungsbeschränkungen zum Zeitpunkt eines Fehlers können Ober- und Untergrenzen jeder Variablen, Ober- und Untergrenzen einer Ausgabe eines Leistungserzeugers und Beschränkungsbedingungen des Betriebs eingestellt werden. Im vorliegenden Beispiel kann eine Gleichung (12), die die Kapazitätsbeschränkung der Stromübertragungsleitung angibt, eine Gleichung (13), die die Spannungsbeschränkung angibt, eine Gleichung (14), die eine Beschränkung des Ausgabeunterdrückungsbetrags des dezentralen Stromversorgers 10 angibt, eine Gleichung (15), die die Blindleistungsbeschränkung des dezentralen Stromversorgers 10 angibt, und eine Gleichung (16), die die Scheinleistungsbeschränkung des dezentralen Stromversorgers 10 angibt, berücksichtigt werden. Man beachte, dass die Obergrenze und die Untergrenze jeder Ungleichung Null werden, wenn ein Knoten i parallel abgeschaltet wird. Daher werden die Wirkleistung und die Blindleistung, die vom parallel geschalteten dezentralen Stromversorger 10 ausgegeben werden, ebenfalls Null.
• Formel 7
• Randbedingungen zum Zeitpunkt jedes Fehlers
• Leistungsflussgleichung
• Kapazitätsbegrenzung der Stromleitung $$-{\overline{F}}_{ijc}^P\le {\text{F}}_{ijc}^P\text{'}\le {\overline{F}}_{ijc}^P,\forall ijc\in \epsilon$$

  

  hier, $-{\overline{F}}_{ijc}^P$

  

  : Obergrenze der Wirkleistung im Zweig ijc ∈ ε
• Spannungsbegrenzung zum Zeitpunkt eines Fehlers $$V_{Li}-e\text{'}\le V_i\text{'}\le V_{Ui}+e\text{'},\forall i\in N$$

  

  hier, V_Li, V_Ui : Untergrenze und Obergrenze der Spannungsamplitude am Knoten i ∈ N
• Randbedingung des Ausgabeunterdrückungsbetrages des dezentralen Stromversorgers (0: parallel aus, 1: nicht parallel aus) $$\begin{array}{l}{P}_{Li}{\delta }_i\le {\overline{P}}_i-\Delta P_i^{\text{'}}\le P_{Ui}{\delta }_i,\forall i\in D\\ {\delta }_i\in \left\{\mathrm{0,1}\right\},\forall i\in D\end{array}$$

  

  Randbedingung der Blindleistung des dezentralen Stromversorgers (0: parallel aus, 1: nicht parallel aus) $$\begin{array}{l}{Q}_{Li}{\delta }_i\le Q_i\le {\text{Q}}_{Ui}{\delta }_i,\forall i\in D\\ {\delta }_i\in \left\{\mathrm{0,1}\right\},\forall i\in D\end{array}$$

  

  hier, Q_Li, Q_Ui Untergrenze und Obergrenze der Blindleistung am Stromversorger i ∈ D ∪ g Randbedingung der Scheinleistung des dezentralen Stromversorgers $${\left({\overline{P}}_i-\Delta P_i-\Delta P_i^{\text{'}}\right)}^2+Q{\text{'}}_i^2\le S_i^2,\forall i\in D$$

  

  hier, S_i: Obergrenze der Scheinleistung
• Die optimale Leistungsflussberechnung durch Gleichung (1) und Gleichungen (10-1) bis (16) wird im Voraus für jeden angenommenen Fehler ausgeführt. Wenn eine Unterbrechung der Stromleitung (L-Muster) und ein Ausfall der Stromversorgung (M-Muster) als angenommener Fehler angenommen werden, kann die optimale Leistungsflussberechnung im Voraus für jeden Fehler von N (= L+M) Mustern ausgeführt werden.
• In 3 führt die erste Recheneinheit 110 die optimale Leistungsflussberechnung durch. Die erste Recheneinheit 110 erzeugt im Voraus die Blindleistung und den Ausgabeunterdrückungsbetrag als die Befehlswerte für jeden angenommenen Fehler durch die optimale Leistungsflussberechnung und aktualisiert diese regelmäßig (Schritt S205). Außerdem führt die erste Recheneinheit 110 im vorliegenden Beispiel die optimale Leistungsflussberechnung zu normalen Zeiten unter Verwendung der Gleichung (1) bis Gleichung (9) durch. Die erste Recheneinheit 110 erzeugt die Blindleistung und den Ausgabeunterdrückungsbetrag als die Befehlswerte zu normalen Zeiten. Die erste Recheneinheit 110 erzeugt einen Normalzeittrigger, um anzugeben, dass die Befehlswerte zu normalen Zeiten erzeugt worden sind (Schritt S206).
• Es ist zu beachten, dass die erste Recheneinheit 110 vorzugsweise regelmäßig im Voraus den Ausgabeunterdrückungsbetrag und die Blindleistung für jeden angenommenen Fehler unter Verwendung der optimalen Leistungsflussberechnung (OPF) berechnet, und dass die Bewertungsfunktionen, die Gleichheitsbedingungen und die Ungleichheitsbedingungen nicht auf die Gleichungen beschränkt sind, die durch Gleichung (1) bis Gleichung (16) ausgedrückt werden.
• Als nächstes wird ein Befehlsausgabeschritt durch die Befehlsausgabeeinheit 120 beschrieben. Die Befehlsausgabeeinheit 120 empfängt einen Fehlerdetektionstrigger, wodurch detektiert wird, dass im Energiesystem 2 ein Fehler aufgetreten ist. Wenn die Befehlsausgabeeinheit 120 den Fehlerdetektionstrigger empfängt (JA in Schritt S301), wählt die Auswahleinheit 122 die Blindleistung, den Ausgabeunterdrückungsbetrag und dergleichen aus, die dem detektierten Fehlerinhalt entsprechen, aus den Blindleistungen und den Ausgabeunterdrückungsbeträgen, die für jeden Fehler durch die erste Recheneinheit 110 im Voraus berechnet wurden (Schritt S302).
• Die Übertragungseinheit 124 überträgt ein Befehlssignal an jeden der dezentralen Stromversorger 10. Das Befehlssignal, das von der Befehlsausgabeeinheit 120 übertragen wird, kann Informationen enthalten, um jeden der dezentralen Stromversorger 10 zur Ausgabe der im Voraus berechneten Blindleistung zu veranlassen, zusammen mit Informationen, die dem im Voraus berechneten Ausgabeunterdrückungsbetrag entsprechen.
• Im vorliegenden Beispiel bestimmt die Befehlsausgabeeinheit 120, ob der normale Normalzeittrigger empfangen wird (JA in Schritt S304). Wenn die Befehlsausgabeeinheit 120 den Normalzeittrigger empfängt (Ja in Schritt S304), erzeugt die Befehlsausgabeeinheit 120 ein Befehlssignal einschließlich der die Information über die Blindleistung und den Ausgabeunterdrückungsbetrag, welche die Befehlswerte zu normalen Zeiten sind (Schritt S305). Dann überträgt die Übertragungseinheit 124 das Befehlssignal einschließlich der Befehlswerte zu normalen Zeiten an jeden dezentralen Stromversorger 10 (Schritt S306).
• 4 ist ein Flussdiagramm, das ein weiteres Beispiel des Steuerverfahrens gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Schritte S401 bis S404 ähneln den in 3 gezeigten Schritten S101 bis S104. Im vorliegenden Beispiel erzeugt die zweite Recheneinheit 130 im zweiten Rechenschritt, wenn der Leistungsparameter an einem beliebigen Knoten von der Vielzahl von Knoten nicht erfasst werden kann, fehlende Information, die anzeigt, dass Daten fehlen (Schritt S406). Beispielsweise erzeugt die Datenverarbeitungseinheit 134 die fehlende Information, die angibt, dass Daten fehlen. Die zweite Recheneinheit 130 benachrichtigt die fehlende Information an die erste Recheneinheit (Schritt S406).
• Die erste Recheneinheit 110 bestimmt im ersten Rechenschritt, ob die fehlende Information empfangen wurde (Schritt S501). Wenn die fehlende Information empfangen wird (JA in Schritt S501), ergänzt die erste Recheneinheit 110 die fehlenden Daten in den Systemdaten (Schritt S502). Danach sind die Vorgänge von Schritt S503 bis Schritt S506 und Schritt S601 bis Schritt S606 ähnlich den Vorgänge von Schritt S203 bis S206 und Schritt S301 bis Schritt S306 in 3. Daher wird auf eine sich überlappende Beschreibung verzichtet.
• In 3 und 4 wurden die Fälle beschrieben, wo die Steuervorrichtung 100 das Befehlssignal ausgibt, einschließlich der Information zum Bewirken, dass die dezentralen Stromversorger 10-1 und 10-2 die im Voraus berechnete Blindleistung und die dem im Voraus berechneten Ausgabeunterdrückungsbetrag entsprechende Information ausgeben. Die vorliegende Erfindung ist nicht hierauf beschränkt.
• 5 ist ein Flussdiagramm, das ein weiteres Beispiel des Steuerverfahrens gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Vorgänge von Schritt S701 bis Schritt S704 und Schritt S801 bis Schritt S803 sind ähnlich den Vorgänge von Schritt S101 bis S104 und Schritt S201 bis Schritt S203 in 3. Daher wird auf eine sich überlappende Beschreibung verzichtet.
• Die erste Recheneinheit 110 führt die optimale Leistungsflussberechnung in Schritt S804 durch. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel berechnet die erste Recheneinheit 110 jedoch im Voraus den Ausgabeunterdrückungsbetrag in jedem der dezentralen Stromversorger 10 im Falle eines Fehlers im Energiesystem 2 (Schritt S805). Der Ausgabeunterdrückungsbetrag wird für jeden angenommenen Fehler berechnet. Der Ausgabeunterdrückungsbetrag wird regelmäßig berechnet und aktualisiert.
• Wenn die Befehlsausgabeeinheit 120 den Fehlerdetektionstrigger empfängt (JA in Schritt S901), wählt die Auswahleinheit 122 einen Wert des Ausgabeunterdrückungsbetrags aus, der dem detektierten Fehlerinhalt entspricht, aus den Werten des Ausgabeunterdrückungsbetrags, die für jeden Fehler durch die erste Recheneinheit 110 im Voraus berechnet wurden (Schritt S902). Die Übertragungseinheit 124 der Befehlsausgabeeinheit 120 gibt ein Befehlssignal, das die Information enthält, die dem Ausgabeunterdrückungsbetrag in jedem der dezentralen Stromversorger 10 entspricht, an jedes der dezentralen Stromversorger 10 aus (Schritt S903).
• 6 ist ein Flussdiagramm, das ein weiteres Beispiel des Steuerverfahrens gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Die in 6 gezeigten Vorgänge sind ähnlich wie in 5, abgesehen davon, dass die Vorgänge von Schritt S804 und S805 in 5 durch die Vorgänge von Schritt S1104 und S1105 ersetzt sind und der Vorgang von Schritt S902 durch den Vorgang von Schritt S1202 ersetzt ist. Insbesondere sind die Vorgänge von Schritt S1001 bis Schritt S1004 in 6, die Vorgänge von Schritt S1101 bis Schritt S1103 und die Vorgänge von Schritt S1201 und Schritt S1203 ähnlich den Vorgänge von Schritt S701 bis Schritt S704 in 5, der Vorgänge von Schritt S801 bis Schritt S803 und der Vorgänge von Schritt S901 und Schritt S903. Daher wird auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet.
• Die erste Recheneinheit 110 führt die optimale Leistungsflussberechnung in Schritt S1104 durch. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel berechnet die erste Recheneinheit 110 jedoch im Voraus die Blindleistung, die von jedem der dezentralen Stromversorger 10 im Falle eines Fehlers im Energiesystem 2 ausgegeben werden soll (Schritt S1105). Der Wert der Blindleistung wird für jeden angenommenen Fehler berechnet. Der Wert der Blindleistung wird regelmäßig berechnet und aktualisiert.
• Wenn die Befehlsausgabeeinheit 120 den Fehlerdetektionstrigger empfängt (JA in Schritt S1201), wählt die Auswahleinheit 122 einen Wert der Blindleistung aus, der dem detektierten Fehlerinhalt entspricht, aus den Werten der Blindleistung, die für jeden Fehler durch die erste Recheneinheit 110 im Voraus berechnet wurden (Schritt S1202). Die Übertragungseinheit 124 der Befehlsausgabeeinheit 120 gibt an jede der verteilten Stromversorgungen 10 ein Befehlssignal aus, um jede der verteilten Stromversorgungen 10 zu veranlassen, die im Voraus berechnete Blindleistung abzugeben (Schritt S1203).
• Wie in 5 oder 6 gezeigt, können die Blindleistung und der Ausgabeunterdrückungsbetrag in jeder der dezentralen Stromversorger 10 im Voraus unter Verwendung der optimalen Leistungsflussberechnung periodisch aktualisiert werden, und wenn ein Fehler auftritt, kann das Befehlssignal, das Informationen über die Blindleistung und den Ausgabeunterdrückungsbetrag enthält, die periodisch aktualisiert werden, an jeden der dezentralen Stromversorger 10 ausgegeben werden.
• Wie oben beschrieben, ist es gemäß der Steuervorrichtung 100 der vorliegenden Ausführungsform möglich, den Wert der geeigneten Blindleistung in jeder der dezentralen Stromversorger 10 im Voraus zu berechnen, indem die optimale Leistungsflussberechnung gemäß dem angenommenen Fehler ausgeführt wird. Daher ist es möglich, im Voraus einen Spannungsabfall aufgrund eines Anstiegs der Blindleistung zu verhindern.
• Ferner ist es gemäß der Steuervorrichtung 100 der vorliegenden Ausführungsform möglich, die geeigneten Wirkleistung oder den Ausgabeunterdrückungsbetrag der Wirkleistung in jeder der dezentralen Stromversorger 10 im Voraus zu berechnen, indem die optimale Leistungsflussberechnung gemäß dem angenommenen Fehler ausgeführt wird. Dadurch kann eine Folgewirkung auf das Energieerzeugungssystem durch eine überflüssige Unterdrückung der Leistung des dezentralen Stromversorgers 10 verhindert werden.
• Gemäß der Steuervorrichtung 100 des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird die zeitaufwändige Berechnung des optimalen Leistungsflusses nicht erst nach dem Auftreten eines Fehlers gestartet, sondern die Berechnung des optimalen Leistungsflusses wird regelmäßig im Voraus ausgeführt. Daher ist es möglich, den entsprechenden Ausgabeunterdrückungsbetrag und die Blindleistung zum Zeitpunkt eines Fehlers innerhalb von 2 Sekunden oder kürzer nach Auftreten des Fehlers zu erfassen. Aus diesem Grund ist es gemäß der Steuervorrichtung 100 des Ausführungsbeispiels möglich, beim Auftreten eines Fehlers frühzeitig das entsprechende Befehlssignal an jeden der dezentralen Stromversorger 10 zu übertragen. Somit ist es möglich, die entsprechende Reglung zu starten, ohne die Überstromtoleranzzeit der Stromleitung zu überschreiten.
• Gemäß der Steuervorrichtung 100 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist es möglich, einen Fehler frühzeitig zu erkennen, ohne den Abtastzyklus zu verlängern, während es möglich ist, den Aktualisierungszyklus zu verlängern, indem die Blindleistung und der Ausgabeunterdrückungsbetrag durch die optimale Leistungsflussberechnung vorab berechnet werden.
• 7 zeigt ein Beispiel eines Computers 2200, in dem eine Vielzahl der Gesichtspunkte der vorliegenden Erfindung ganz oder teilweise ausgeführt sein kann. Ein auf dem Computer 2200 installiertes Programm kann bewirken, dass der Computer 2200 Vorgänge ausführt, die mit der Vorrichtung der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung oder einer oder mehreren Abschnitten davon verbunden ist und/oder bewirken, dass der Computer 2200 das Verfahren der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung oder Schritte davon ausführt. Solch ein Programm kann durch eine CPU 2212 ausgeführt werden, um den Computer 220 zu veranlassen, bestimmte Vorgänge durchzuführen, die mit einigen oder allen der hier beschriebenen Blöcke von Flussdiagrammen und Blockschaltbildern zu tun haben.
• Der Computer 2200 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst eine CPU 2212, ein RAM 2214, eine Grafikkarte 2216 und eine Anzeigeeinrichtung 2218, die durch eine Host-Steuerung 2210 miteinander verbunden sind. Der Computer 2200 umfasst auch Ein-/Ausgabe-Einheiten, wie zum Beispiel eine Kommunikationsschnittstelle 2222, eine Festplatte 2224, ein DVD-ROM-Laufwerk 2226 und ein IC-Karten-Laufwerk, die über eine Ein-/Ausgabe-Steuerung 2220 mit der Host-Steuerung 2210 verbunden sind. Der Computer umfasst auch Legacy-Ein-/Ausgabe-Einheiten, wie z.B. ROM 2230 und eine Tastatur 2242, die über einen Ein-/Ausgabe-Chip 2240 mit der Ein-/Ausgabe-Steuerung 2220 verbunden sind.
• Die CPU 2212 ist konfiguriert, gemäß Programmen, die im ROM 2230 und im RAM 2214 gespeichert sind zu operieren, und steuert so jede Einheit. Die Grafikkarte 2216 ist konfiguriert, die von der CPU 2212 erzeugten Bilddaten auf einem im RAM 2214 oder in ihr selbst angeordneten Bildspeicher oder dergleichen zu erfassen und die Anzeige der Bilddaten auf der Anzeigeeinrichtung 2218 zu veranlassen.
• Die Kommunikationsschnittstelle 2222 ist konfiguriert, mit anderen elektronischen Vorrichtungen über ein Netzwerk zu kommunizieren. Die Festplatte 2224 ist konfiguriert, Programme und Daten, die von der CPU 2212 im Computer 2200 verwendet werden, abzuspeichern. Das DVD-Laufwerk 2226 ist konfiguriert, die Programme oder Daten von der DVD-ROM 2201 auszulesen und die Programme oder die Daten über das RAM 2214 an die Festplatte 2224 bereitzustellen. Das IC-Kartenlaufwerk ist konfiguriert, Programme und Daten von einer IC-Karte auszulesen und/oder Programme und Daten auf die IC-Karte zu schreiben.
• Das ROM 2230 ist konfiguriert, ein Boot-Programm oder dergleichen, das vom Computer 2200 beim Hochfahren ausgeführt wird, und/oder ein Programm, das von der Hardware des Computers 220 abhängt, darin abzuspeichern. Der Ein-/Ausgabe-Chip 2240 kann auch konfiguriert sein, verschiedene Arten von Ein-/Ausgabe-Geräten über eine parallele Schnittstelle, eine serielle Schnittstelle, einen Tastaturanschluss, einen Mausanschluss oder ähnliches mit der Ein-/Ausgabe-Steuerung 2220 zu verbinden.
• Ein Programm wird durch ein computerlesbares Medium, wie zum Beispiel die DVD-ROM 2201 oder die IC-Karte bereitgestellt. Das Programm wird vom computerlesbaren Medium gelesen, auf der Festplatte 2224, dem RAM 2214 oder dem ROM 2230 installiert, die ebenfalls Beispiele des computerlesbaren Mediums sind, und durch die CPU 2212 ausgeführt. Die in diesen Programmen beschriebene Informationsverarbeitung wird in den Computer 2200 eingelesen, wodurch eine Zusammenarbeit zwischen einem Programm und den verschiedenen oben beschriebenen Hardwarekomponenten erzeugt wird. Eine Vorrichtung oder Verfahren können durch Realisieren des Vorgangs oder Informationsverarbeitung gemäß der Verwendung des Computers 2200 gebildet werden.
• Wenn beispielsweise eine Kommunikation zwischen dem Computer 2200 und einer externen Vorrichtung stattfindet, kann die CPU 2212 ein Kommunikationsprogramm ausführen, das ins RAM 2214 geladen wurde, um die Kommunikationsverarbeitung an die Kommunikationsschnittstelle 2222 anzuweisen, auf Grundlage der im Kommunikationsprogramm beschriebenen Verarbeitung. Die Kommunikationsschnittstelle 2222, liest unter Steuerung durch die CPU 2212 Übertragungsdaten aus, die in einem Übertragungspufferverarbeitungsbereich gespeichert sind, der auf einer Speichermedium wie dem RAM 2214, der Festplatte 2224, der DVD-ROM 2201 oder der IC-Karte angeordnet ist, und überträgt die gelesenen Übertragungsdaten an ein Netzwerk oder schreibt von einem Netzwerk empfangene Empfangsdaten in einen Empfangspufferverabeitungsbereich oder dergleichen, der auf dem Speichermedium angeordnet ist.
• Darüber hinaus kann die CPU 2212 konfiguriert sein, zu veranlassen, dass die gesamte oder einen notwendigen Teil einer Datei oder einer Datenbank, die auf einem externen Speichermedium wie der Festplatte 2224, dem DVD-ROM-Laufwerk 2226 (DVD-ROM 2201), der IC-Karte oder dergleichen gespeichert wurde, ins RAM 2214 eingelesen werden und dadurch verschiedene Arten der Verarbeitung der Daten im RAM 2214 auszuführen. Die CPU 2212 ist konfiguriert, die verarbeiteten Daten zurück ins externe Speichermedium zu schreiben.
• Verschiedene Arten von Informationen, wie z.B. verschiedene Arten von Programmen, Daten, Tabellen und Datenbanken können im Speichermedium gespeichert sein, um einer Informationsverarbeitung unterzogen zu werden. Die CPU 2212 kann auch konfiguriert sein, verschiedene Arten der Verarbeitung der aus dem RAM 2214 gelesenen Daten durchführen, was verschiedene Arten von Operationen, Verarbeitung von Informationen, Bedingungsbeurteilung, bedingte Verzweigung, unbedingte Verzweigung, Suchen/Ersetzen von Informationen usw. umfasst, wie in dieser Offenbarung beschrieben und durch eine Befehlsfolge von Programmen bezeichnet, und das Ergebnis zurück in das RAM 2214 zu schreiben. Die CPU 2212 kann auch konfiguriert sein, Informationen in einer Datei, einer Datenbank usw. im Speichermedium zu suchen. Wenn beispielsweise eine Vielzahl von Einträgen, von denen jeder einen Attributwert eines ersten Attributs hat, der mit einem Attributwert eines zweiten Attributs verknüpft ist, in dem Speichermedium gespeichert ist, kann die CPU 2212 aus der Vielzahl von Einträgen nach einem Eintrag suchen, der die Bedingung erfüllt, dessen Attributwert des ersten Attributs bezeichnet ist, und den in dem Eintrag gespeicherten Attributwert des zweiten Attributs lesen, wodurch der Attributwert des zweiten Attributs erhalten wird, der mit dem ersten Attribut verknüpft ist, das die vorbestimmte Bedingung erfüllt.
• Das oben beschriebene Programm oder die Software-Module können im computerlesbaren Medium oder in der Nähe des Computers 2200 gespeichert werden. Darüber hinaus kann ein Speichermedium wie eine Festplatte oder ein RAM, die einem mit einem dedizierten Kommunikationsnetzwerk oder dem Internet verbundenen Serversystem zur Verfügung gestellt werden, als das computerlesbare Medium verwendet werden, wodurch dem Computer 2200 über das Netzwerk die Programme zur Verfügung gestellt wird.
• Während die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben wurden, ist der technische Umfang der Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Für den Fachmann ist es offensichtlich, dass zu den oben beschriebenen Ausführungsformen verschiedene Änderungen und Verbesserungen hinzugefügt werden können. Aus dem Schutzbereich der Ansprüche ergibt sich auch, dass die mit solchen Änderungen oder Verbesserungen hinzugefügten Ausführungsformen in den technischen Umfang der Erfindung einbezogen werden können.
• Während die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben wurden, ist der technische Umfang der Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Für den Fachmann ist es offensichtlich, dass zu den oben beschriebenen Ausführungsformen verschiedene Änderungen und Verbesserungen hinzugefügt werden können. Aus dem Schutzbereich der Ansprüche ergibt sich auch, dass die mit solchen Änderungen oder Verbesserungen hinzugefügten Ausführungsformen in den technischen Umfang der Erfindung einbezogen werden können.
• Bezugszeichenliste

2

Energiesystem

10

dezentraler Stromversorger

12

Stromrichter

13

Knotenpunkt

14

Fehlerdetektionseinheit

15

Sensoreinheit

16

Schalter

20

herkömmlicher Stromversorger

23

Knotenpunkt

100

Steuervorrichtung

110

erste Recheneinheit

111

Datenergänzungseinheit

112

Recheneinheit für optimalen Leistungsfluss

113

Speichereinheit

114

Befehlswert-Speichereinheit

115

Befehlswertvorgabe

116

Befehlswertvorgabe

120

Befehlsausgabeeinheit

122

Auswahleinheit

124

Übertragungseinheit

130

zweite Recheneinheit

132

Datenerfassungseinheit

134

Datenverarbeitungseinheit

2200

Computer

2201

DVD-ROM

2210

Host-Steuerung

2212

CPU

2214

RAM

2216

Grafikkarte

2218

Anzeigeeinrichtung

2220

Ein-/Ausgabe-Steuerung

2222

Kommunikationsschnittstelle

2224

Festplatte

2226

DVD-Laufwerk

2230

ROM

2240

Ein-/Ausgabe-Chip

2242

Tastatur

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• JP 2011061970 [0002]
• JP 2016208654 [0002]
• JP 2017060355 [0002]
• JP 2017112709 [0002]
• JP 2018057117 [0002]
• JP 2018057119 [0002]
• JP 2013074668 [0002]
• JP 2007288877 [0002]

Claims (8)

1. Steuervorrichtung, die konfiguriert ist, eine Vielzahl dezentraler Stromversorger zu steuern, die mit einem Energiesystem verbunden ist, wobei die Steuervorrichtung umfasst: eine erste Recheneinheit, die konfiguriert ist, eine Blindleistung im Voraus zu berechnen, die von jedem der dezentralen Stromversorger im Falle eines Fehlers im Energiesystem ausgegeben werden soll; und eine Befehlsausgabeeinheit, die konfiguriert ist, an jeden der dezentralen Stromversorger ein Befehlssignal auszugeben, um zu bewirken, dass jeder der dezentralen Stromversorger die von der ersten Recheneinheit im Voraus berechnete Blindleistung ausgibt, wenn erkannt wird, dass ein Fehler im Energiesystem aufgetreten ist.
2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Recheneinheit konfiguriert ist, die Blindleistung für jede von zwei oder mehr Arten von Fehlern im Energiesystem im Voraus zu berechnen, und die Befehlsausgabeeinheit konfiguriert ist, das Befehlssignal auszugeben, das einer Art eines im Energiesystem aufgetretenen Fehlers entspricht.
3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste Recheneinheit konfiguriert ist, ferner einen Ausgabeunterdrückungsbetrag in jedem der dezentralen Stromversorger im Falle eines Fehlers im Energiesystem zu berechnen, und die Befehlsausgabeeinheit konfiguriert ist, das Befehlssignal auszugeben, das ferner Information enthält, die dem Ausgabeunterdrückungsbetrag entspricht.
4. Steuervorrichtung nach Anspruch 3, wobei die erste Recheneinheit konfiguriert ist, den Ausgabeunterdrückungsbetrag für jede von zwei oder mehr Arten von Fehlern im Energiesystem im Voraus zu berechnen, und die Befehlsausgabeeinheit konfiguriert ist, das Befehlssignal auszugeben, das einer Art eines im Energiesystem aufgetretenen Fehlers entspricht.
5. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner umfassend: eine zweite Recheneinheit, die konfiguriert ist, Systemdaten einschließlich eines Leistungsparameters an einer Vielzahl von Knoten des Energiesystems an die erste Recheneinheit einzugeben, wobei die erste Recheneinheit konfiguriert ist, die Blindleistung, die durch die dezentralen Stromversorger ausgegeben werden soll, in einem Zyklus, der länger als ein Datenzyklus der Systemdaten ist, auf Grundlage der Systemdaten zu aktualisieren.
6. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die erste Recheneinheit konfiguriert ist, wenn ein Leistungsparameter an irgendeinem Knoten unter einer Vielzahl von Knoten des Energiesystems nicht erfasst werden kann, fehlende Daten an dem Knoten zu ergänzen, an dem der Leistungsparameter nicht erfasst werden kann.
7. Steuerverfahren zum Steuern einer Vielzahl dezentraler Stromversorger, die mit einem Energiesystem verbunden ist, wobei das Steuerverfahren umfasst: Durchführen einer ersten Berechnung zum Berechnen einer Blindleistung im Voraus, die von jedem der dezentralen Stromversorger im Falle eines Fehlers im Energiesystem ausgegeben werden soll; und Ausgeben eines Befehlssignals an jeden der dezentralen Stromversorger, um zu bewirken, dass jeder der dezentralen Stromversorger die bei der ersten Berechnung im Voraus berechnete Blindleistung ausgibt, wenn erkannt wird, dass ein Fehler im Energiesystem aufgetreten ist.
8. Programm, das bewirkt, dass ein Computer ein Steuerverfahren ausführt zum Steuern einer Vielzahl dezentraler Stromversorger, die mit einem Energiesystem verbunden ist, wobei das Programm bewirkt, dass der Computer ausführt: einen ersten Berechnungsschritt des Berechnens einer Blindleistung im Voraus, die von jedem der dezentralen Stromversorger im Falle eines Fehlers im Energiesystem ausgegeben werden soll; und einen Befehlsausgabeschritt des Ausgebens eines Befehlssignals an jeden der dezentralen Stromversorger, um zu bewirken, dass jeder der dezentralen Stromversorger die beim ersten Berechnungsschritt im Voraus berechnete Blindleistung ausgibt, wenn erkannt wird, dass ein Fehler im Energiesystem aufgetreten ist.

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