JP2001045662A - ハイブリッド式電力系統解析シミュレータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アナログシミュレータＡＮＳとリアルタイム
ディジタルシミュレータＲＤＳとを組合せて同期させ、
大規模で複雑な電力系統を解析できるハイブリッド式電
力系統解析シミュレータを提供する。 【解決手段】 アナログシミュレータＡＮＳとリアルタ
イムディジタルシミュレータＲＤＳとこれらを接続する
インターフェイス装置ＩＮＦとからなるハイブリッド式
電力系統解析シミュレータにおいて、ＲＤＳで模擬した
電力系統の電源の三相瞬時値電圧を検出する手段４０
と、検出値を所定時間だけ遅延させる時間遅延手段４１
と、遅延された信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変
換手段４２１と、変換されたアナログ信号を電圧増幅す
る電圧源手段４２２とを備え、電圧源４２２をＡＮＳで
模擬する電力系統の背後の基準電圧源とする。ＲＤＳと
ＡＮＳとを組合せ、大規模で複雑な電力系統を解析でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、大規模電力系統の
リアルタイム解析シミュレータに係り、特に、アナログ
シミュレータとリアルタイムディジタルシミュレータと
を組合せて構成されるハイブリッド式電力系統解析シミ
ュレータに関する。

【０００２】

【従来の技術】電力系統のリアルタイム解析シミュレー
タとしては、従来、実系統の縮小モデルで構成されたア
ナログシミュレータが用いられてきた。

【０００３】従来のアナログシミュレータでは、実系統
と比べて損失が大きくなり、解析結果の電圧や電流の定
常値および過渡的な振動の減衰の様相が、実現象と合わ
ないという問題があった。また、送電機器や変電機器毎
に、変更が困難なアナログの縮小モデルで模擬するため
に、解析シミュレータが大きくなり、設置場所をとると
いう問題があった。

【０００４】一方、マイクロプロセッサの高速化や電力
系統の解析ソフトウエアの進展により、リアルタイムデ
ィジタル解析が可能となってきた。リアルタイムディジ
タルシミュレータは、データの入力・編集，解析の実行
・操作および結果の監視などを担当するワークステーシ
ョンや計算機と、実際の解析を担当するマイクロプロセ
ッサとからなる。

【０００５】この種のリアルタイムディジタルシミュレ
ータは、解析シミュレータとしてはコンパクトであり、
解析の準備を簡単に短時間で遂行でき、系統のパラメー
タや解析条件を容易に変更できる。このようなメリット
があることから、電力系統のリアルタイム解析や制御保
護装置の検証・試験などに広く使用されるようになって
きた。

【０００６】最近、電力系統は、環境の問題や安定性の
問題に対処できるように、広域連係が強化されている。
また、系統を更に安定化させるため、各種パワーエレク
ロトロニクス機器が導入される機運にあり、電力系統
は、益々大規模化して複雑化する傾向にある。このよう
な背景から、電力系統の状況把握，問題点の事前把握や
対策の必要性が認識され、大規模で複雑な系統の解析シ
ミュレータの開発が求められている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】この要求に応える解析
シミュレータとして、アナログシミュレータとリアルタ
イムディジタルシミュレータとを組合せたハイブリッド
式電力系統解析シミュレータの開発が進められている。

【０００８】リアルタイムディジタルシミュレータは、
モデル化の手法が既に分かっており現象も明らかである
電力系統の機器や装置を模擬する場合には、既に述べた
ように、解析の準備を簡単に短時間で遂行でき、系統の
パラメータや解析条件を容易に変更できるが、電力系統
のモデル化が困難であるとか、刻み時間の小さい解析が
必要であるなどの問題がある。アナログシミュレータ
は、ディジタルでは解析できない機器や装置を模擬する
場合に有利ではあるが、解析結果の電圧や電流の定常値
および過渡的な振動の減衰の様相が、実現象と合わない
という問題があった。

【０００９】ハイブリッド式電力系統解析シミュレータ
は、これらアナログシミュレータとリアルタイムディジ
タルシミュレータとを組合せ、コンパクトな装置で効率
良くかつ短い時間に、大規模で複雑な電力系統を解析で
きることが期待されている。

【００１０】しかし、アナログシミュレータとリアルタ
イムディジタルシミュレータとを組合せて１つの電力系
統を解析する場合、一般に、アナログ側で模擬した電力
系統とディジタル側で模擬した電力系統との周波数およ
び位相を合わせて、同期させる必要がある。周波数およ
び位相を合わせないと、アナログ側とディジタル側で模
擬した電力系統間の有効電力および無効電力のやり取り
を指定通りに実行できず、アナログ側とディジタル側と
を一体とした電力系統の解析ができないためである。

【００１１】本発明の目的は、アナログシミュレータと
リアルタイムディジタルシミュレータとを組合せたハイ
ブリッド式解析シミュレータにおいて、アナログシミュ
レータとリアルタイムディジタルシミュレータとを同期
させて大規模で複雑な電力系統を解析する手段を備えた
ハイブリッド式電力系統解析シミュレータを提供するこ
とである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】アナログシミュレータと
リアルタイムディジタルシミュレータと両シミュレータ
を接続するインターフェイス装置とからなるハイブリッ
ド式電力系統解析シミュレータにおいて、リアルタイム
ディジタルシミュレータで模擬した電力系統の１つの電
源の三相瞬時値電圧を検出する手段と、検出値を所定時
間だけ遅延させる時間遅延手段と、時間遅延された信号
をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換手段と、変換され
たアナログ信号を電圧増幅する手段とを備え、電圧増幅
手段の出力をアナログシミュレータで模擬する電力系統
の背後の基準電圧源にすると、リアルタイムディジタル
シミュレータとアナログシミュレータとを同期させるこ
とができる。

【００１３】また、アナログシミュレータで模擬した電
力系統の１つの電源の三相瞬時値電圧を検出する手段
と、検出された信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ
変換手段と、変換された信号を所定時間だけ遅延させる
時間遅延手段と、時間遅延された信号を電圧増幅して出
力する電圧源手段とを備え、電圧増幅手段の出力をリア
ルタイムディジタルシミュレータで模擬する電力系統の
背後の基準三相電圧源とすると、アナログシミュレータ
とリアルタイムディジタルシミュレータとを同期させる
ことが可能となる。

【００１４】前記インターフェイス装置は、リアルタイ
ムディジタルシミュレータで模擬している電力系統の共
通インピーダンスの一端の電圧を検出する電圧検出手段
と、検出された電圧値をアナログシミュレータで模擬し
ている電力系統の定格値に合わせてパーユニット変換す
る第１のｐｕ値変換手段と、アナログシミュレータで模
擬している電力系統の共通インピーダンスの一端の電圧
を検出する電圧検出手段と、検出された電圧値をリアル
タイムディジタルシミュレータで模擬している電力系統
の定格値に合わせてパーユニット変換する第２のｐｕ値
変換手段とを備える。

【００１５】前記インターフェイス装置は、リアルタイ
ムディジタルシミュレータで模擬している電力系統のア
ナログシミュレータＡＮＳとの結合部の共通インピーダ
ンスに流れる電流を検出する電流検出手段と、検出され
た電流値をアナログシミュレータで模擬している電力系
統の定格値に合わせてパーユニット変換する第３のｐｕ
値変換手段と、アナログシミュレータで模擬している電
力系統のリアルタイムディジタルシミュレータとの結合
部の共通インピーダンスに流れる電流を検出する電流検
出手段と、検出された電流値をリアルタイムディジタル
シミュレータで模擬している電力系統の定格値に合わせ
てパーユニット変換する第４のｐｕ値変換手段とを備え
るようにしてもよい。

【００１６】前記インターフェイス装置は、また、リア
ルタイムディジタルシミュレータで模擬している電力系
統の共通インピーダンスの一端の電圧を検出する電圧検
出手段と、検出された電圧値をアナログシミュレータで
模擬している電力系統の定格値に合わせてパーユニット
変換する第１のｐｕ値変換手段と、アナログシミュレー
タで模擬している電力系統のリアルタイムディジタルシ
ミュレータとの結合部の共通インピーダンスに流れる電
流を検出する電流検出手段と、検出された電流値をリア
ルタイムディジタルシミュレータで模擬している電力系
統の定格値に合わせてパーユニット変換する第４のｐｕ
値変換手段とを備えることもできる。

【００１７】前記インターフェイス装置は、さらに、リ
アルタイムディジタルシミュレータで模擬している電力
系統のアナログシミュレータＡＮＳとの結合部の共通イ
ンピーダンスに流れる電流を検出する電流検出手段と、
検出された電流値をアナログシミュレータで模擬してい
る電力系統の定格値に合わせてパーユニット変換する第
３のｐｕ値変換手段と、アナログシミュレータで模擬し
ている電力系統の共通インピーダンスの一端の電圧を検
出する電圧検出手段と、検出された電圧値をリアルタイ
ムディジタルシミュレータで模擬している電力系統の定
格値に合わせてパーユニット変換する第２のｐｕ値変換
手段とを備えることも可能である。

【００１８】前記インターフェイス装置は、リアルタイ
ムディジタルシミュレータで模擬している電力系統のア
ナログシミュレータとの結合部の分布定数線路両端の電
圧を検出する電圧検出手段および電流を検出する電流検
出手段と、検出された電圧値および電流値をアナログシ
ミュレータで模擬している電力系統の定格値に合わせて
パーユニット変換する第５のｐｕ値変換手段と、アナロ
グシミュレータで模擬しているリアルタイムディジタル
シミュレータで模擬している電力系統のアナログシミュ
レータとの結合部の分布定数線路両端の電圧を検出する
電圧検出手段および電流を検出する電流検出手段と、検
出された電圧値および電流値を模擬している電力系統の
定格値に合わせてパーユニット変換する第６のｐｕ値変
換手段とを備えるようにも構成できる。

【００１９】

【発明の実施の形態】次に、図１ないし図６を参照し
て、本発明によるハイブリッド式電力系統解析シミュレ
ータの実施例を説明する。

【００２０】《実施例１》図１は、アナログシミュレー
タとリアルタイムディジタルシミュレータとからなるハ
イブリッド式電力系統解析シミュレータの本発明による
実施例１の構成を示す系統図である。

【００２１】図１において、リアルタイムディジタルシ
ミュレータＲＤＳは、解析を実行するマイクロプロセッ
サとソフトウエアとからなる。このソフトウエアでは、
現象が既知であるかまたはディジタルモデルで解析可能
である電力系統ＰＳ１を模擬して解析する。

【００２２】アナログシミュレータＡＮＳは、実系統の
縮小モデルとして構成される。ここでは、ディジタル側
で解析が困難な応答が早く時定数の小さい現象の機器モ
デルを含む電力系統ＰＳ２を模擬して解析する。

【００２３】インターフェイスＩＮＦは、リアルタイム
ディジタルシミュレータＲＤＳとアナログシミュレータ
ＡＮＳとを接続する。同期装置ＳＹＮは、リアルタイム
ディジタルシミュレータＲＤＳとアナログシミュレータ
ＡＮＳで模擬した電力系統ＰＳ１とＰＳ２間とを同期さ
せる手段である。

【００２４】リアルタイムディジタルシミュレータＲＤ
ＳおよびアナログシミュレータＡＮＳには、それぞれで
模擬した電力系統を組合せて解析するための共通のイン
ピーダンスとその両端の電圧を相互に交換する結合装置
とを含んでいる。すなわち、リアルタイムディジタルシ
ミュレータＲＤＳは、共通のインピーダンス２３と、イ
ンピーダンス２３の系統側の電圧を検出する電圧検出器
３３と、電圧増幅器３１とを備えている。一方、アナロ
グシミュレータＡＮＳは、共通のインピーダンス２４
と、インピーダンス２４の系統側の電圧を検出する電圧
検出器３４と、電圧増幅器３２とを備えている。アナロ
グシミュレータＡＮＳとリアルタイムディジタルシミュ
レータＲＤＳとの結合は、送電線や電力系統の機器など
のインピーダンスを使って、インピーダンス両端の電圧
を相互に交換して実行する。この理由は後述する。

【００２５】インターフェイス装置ＩＮＦは、リアルタ
イムディジタルシミュレータＲＤＳで模擬している電力
系統の共通インピーダンス２３の一端の電圧を電圧検出
器３３で検出し、その電圧値をアナログシミュレータＡ
ＮＳで模擬している電力系統ＰＳ２の定格値に合わせて
パーユニット(ｐｕ)変換する第１のｐｕ値変換器３５
と、アナログシミュレータＡＮＳで模擬している電力系
統の共通インピーダンス２４の一端の電圧を電圧検出器
３４で検出し、その電圧値をリアルタイムディジタルシ
ミュレータＲＤＳで模擬している電力系統ＰＳ１の定格
値に合わせてパーユニット(ｐｕ)変換する第２のｐｕ値
変換器３６とを備えている。

【００２６】これらｐｕ値変換器の出力は、それぞれ電
圧増幅器３１および３２の入力となる。このように共通
インピーダンス両端の電圧を交換すると、リアルタイム
ディジタルシミュレータＲＤＳとアナログシミュレータ
ＡＮＳとで模擬した２つの電力系統を接続し１つの電力
系統として解析できる。このことは、以下の関係式から
分かる。

【００２７】共通のインピーダンスをＸｅ，その両端の
電圧をＶ１とＶ２とすると、Ｘｅを流れる有効電力Ｐ
は、数式(１) Ｐ＝Ｖ１・Ｖ２sinθ／Ｘｅ ……(１) で与えられる。また、Ｘｅを流れる無効電力Ｑは、数式
(２) Ｑ＝(Ｖ１・Ｖ２cosθ−Ｖ２・Ｖ２)／Ｘｅ…(２) で与えられる。ここで、θは、Ｖ１とＶ２との位相差で
ある。

【００２８】すなわち、位相情報を含めてアナログシミ
ュレータＡＮＳとリアルタイムディジタルシミュレータ
ＲＤＳとの間の信号やり取りの時点における瞬時瞬時の
共通インピーダンス両端の電圧Ｖ１とＶ２とが決まる
と、電力系統ＰＳ１とＰＳ２との間の有効電力および無
効電力のやり取りが一義的に決まることになり、アナロ
グシミュレータＡＮＳとリアルタイムディジタルシミュ
レータＲＤＳとを組合せた解析シミュレータによる電力
系統解析が可能となる。

【００２９】電力系統ＰＳ１と共通インピーダンスＸｅ
およびアナログシミュレータＡＮＳで模擬した電力系統
ＰＳ２で検出された系統電圧Ｖ２の電圧源をリアルタイ
ムディジタルシミュレータＲＤＳで構成し、電力系統Ｐ
Ｓ２と共通インピーダンスＸｅおよびリアルタイムディ
ジタルシミュレータＲＤＳで模擬した電力系統ＰＳ１で
検出された系統電圧Ｖ１の電圧源をアナログシミュレー
タＡＮＳで構成する。このようにすると、２つのシミュ
レータ間の有効電力および無効電力のやり取りを合わせ
ることができ、２つのシミュレータを結合して模擬した
電力系統を解析できる。

【００３０】リアルタイムディジタルシミュレータＲＤ
ＳとアナログシミュレータＡＮＳで模擬した２つの電力
系統の周波数を合わせ、適切な位相に設定しないと、電
力のやり取りを実行できない。そこで、本発明は、同期
装置ＳＹＮを備えている。

【００３１】図２は、図１のアナログシミュレータＡＮ
ＳとリアルタイムディジタルシミュレータＲＤＳとを同
期させる系統をより詳細に示す図である。同期装置ＳＹ
Ｎは、時間遅延回路４１と同期電源回路４２とで構成さ
れている。同期電源回路４２は、Ｄ／Ａ変換回路４２１
および電圧増幅器４２２を含んでいる。

【００３２】同期装置ＳＹＮは、リアルタイムディジタ
ルシミュレータＲＤＳで模擬した電力系統の電源の１つ
の電圧を電圧検出器４０で検出し、ディジタル信号とし
て取り出す。取り出した信号は、時間遅延回路４１で位
相角θｐに相当する時間だけ遅延させる。電力系統の周
波数をｆとしたとき、位相角θｐに相当する遅延時間ｔ
は、数式(３) ｔ＝θｐ／(２πｆ) ……(３) で求められる。

【００３３】遅延された信号は、Ｄ／Ａ変換回路４２１
により、アナログ信号に変換され、電圧増幅器４２２の
入力信号となり、増幅され、アナログシミュレータＡＮ
Ｓで模擬した電力系統ＰＳ２の背後の電圧源となる。ア
ナログシミュレータＡＮＳの基準電圧源は、リアルタイ
ムディジタルシミュレータＲＤＳで模擬した電力系統の
位相角からθｐだけ移相した値で動作することになり、
リアルタイムディジタルシミュレータＲＤＳとアナログ
シミュレータＡＮＳとを同期させることができる。ここ
で、θｐは、アナログシミュレータＡＮＳとリアルタイ
ムディジタルシミュレータＲＤＳとを組合せて模擬した
電力系統の電圧源の位相差に設定する。

【００３４】図２を参照して更に詳細に説明すると、同
期回路ＳＹＮは、リアルタイムディジタルシミュレータ
ＲＤＳで模擬した電力系統ＰＳ１の背後の電源２１１の
端子の瞬時瞬時の電圧を電圧検出器４０で検出し、ディ
ジタル信号として取り出す。時間遅延回路４１は、取り
出したディジタル信号を位相角θｐに相当する時間だけ
遅延(移相)させる。遅延された信号は、Ｄ／Ａ変換回路
４２１により、アナログ信号に変換され、電圧増幅器４
２２の入力信号となって増幅され、アナログシミュレー
タＡＮＳで模擬した電力系統ＰＳ２の背後の電圧源とな
る。この電圧源は、リアクトル２２２，２２３，２２４
を介して、他の電源２２１やアナログシミュレータＡＮ
Ｓで模擬された電力系統ＰＳ２の電源２２１を除く電力
系統ＰＳ２１に接続される。電圧増幅器４２２は、リア
ルタイムディジタルシミュレータＲＤＳの電源２１１と
位相差θｐをもって同期して動作する。アナログシミュ
レータＡＮＳの電源２２１や電力系統ＰＳ２１の電源
も、同期化力が働き、電源４２２に同期して動作するこ
とになるので、アナログシミュレータＡＮＳとリアルタ
イムディジタルシミュレータＲＤＳとの各々の電力系統
は、同期して動作することになる。

【００３５】実施例１によれば、リアルタイムディジタ
ルシミュレータで模擬した電力系統の１つの電源の三相
瞬時値電圧を検出する手段と、検出値を所定時間だけ遅
延させる時間遅延手段と、時間遅延された信号をアナロ
グ信号に変換するＤ／Ａ変換手段と、変換されたアナロ
グ信号を電圧増幅する手段とを備え、電圧増幅手段の出
力をアナログシミュレータで模擬する電力系統の背後の
基準電圧源にすることによって、アナログシミュレータ
ＡＮＳで模擬した電力系統とリアルタイムディジタルシ
ミュレータＲＤＳで模擬した電力系統とを同期させるこ
とができ、大規模で複雑な電力系統を効率良く解析でき
る。

【００３６】《実施例２》図３は、アナログシミュレー
タＡＮＳとリアルタイムディジタルシミュレータＲＤＳ
とからなるハイブリッド式電力系統解析シミュレータの
本発明による実施例２の系統構成を示す図である。実施
例２においては、アナログシミュレータＡＮＳの背後電
源からリアルタイムディジタルシミュレータＲＤＳの基
準電源を作り、アナログシミュレータＡＮＳとリアルタ
イムディジタルシミュレータＲＤＳとの２つで模擬した
電力系統を同期させている。

【００３７】すなわち、図３の実施例２が図１の実施例
１と異なる点は、リアルタイムディジタルシミュレータ
ＲＤＳ側に設置されていた電圧検出器４０に代えて、ア
ナログシミュレータＡＮＳ側に電圧検出器５０を設置
し、同期回路ＳＹＮにより、リアルタイムディジタルシ
ミュレータＲＤＳを同期させるようにしたことである。

【００３８】この場合の同期回路ＳＹＮは、検出された
電圧をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路５１
と、変換された信号を所定位相θｐに相当する時間だけ
遅延させた(移相させた)ディジタル信号を作る時間遅延
回路５２とからなっている。

【００３９】図４は、図３のアナログシミュレータＡＮ
ＳとリアルタイムディジタルシミュレータＲＤＳとを同
期させる系統をより詳細に示す図である。電圧検出器５
０は、アナログシミュレータＡＮＳで模擬した電力系統
の電源の１つから三相瞬時値電圧を検出する。Ａ／Ｄ変
換回路５１は、検出されたアナログ信号をディジタル信
号に変換する。時間遅延回路５２は、変換された信号を
所定位相θｐに相当する時間ｔだけ遅延させる。この時
間遅延された信号は、増幅され、リアルタイムディジタ
ルシミュレータＲＤＳで模擬した電力系統背後の基準三
相電圧源２１６となり、リアクトル２１３，２１４，２
１５を介して、他の電源２１２や電力系統ＰＳ１の電源
２１２を除く電力系統ＰＳ１２に接続される。電圧源２
１６は、アナログシミュレータＡＮＳの電源２２１に同
期して動作する。リアルタイムディジタルシミュレータ
ＲＤＳの電源２１２や電力系統ＰＳ１２の電源にも、同
期化力が働き、電源２１６に同期して動作することにな
るので、アナログシミュレータＡＮＳとリアルタイムデ
ィジタルシミュレータＲＤＳで各々模擬した電力系統を
１つの電力系統として解析できる。

【００４０】実施例２によれば、アナログシミュレータ
で模擬した電力系統の１つの電源の三相瞬時値電圧を検
出する手段と、検出された信号をディジタル信号に変換
するＡ／Ｄ変換手段と、変換された信号を所定時間だけ
遅延させる時間遅延手段と、時間遅延された信号を電圧
増幅して出力する電圧源手段とを備え、電圧増幅手段の
出力をリアルタイムディジタルシミュレータで模擬する
電力系統の背後の基準三相電圧源とすることによって、
アナログシミュレータＡＮＳで模擬した電力系統とリア
ルタイムディジタルシミュレータＲＤＳで模擬した電力
系統とを同期させることができ、大規模で複雑な電力系
統を効率良く解析できる。

【００４１】《実施例３》図５は、アナログシミュレー
タＡＮＳとリアルタイムディジタルシミュレータＲＤＳ
との結合に電流の相互交換を用いたハイブリッド式電力
系統解析シミュレータの本発明による実施例３の系統構
成を示す図である。実施例３においては、共通インピー
ダンス２３，２４に流れる電流を相互に交換してアナロ
グシミュレータＡＮＳとリアルタイムディジタルシミュ
レータＲＤＳとを組合せて解析する結合方式を採用す
る。

【００４２】すなわち、図５の実施例３が図１の実施例
１と異なる点は、図１の共通インピーダンス両端の電圧
を交換する結合方式に代えて、共通インピーダンスに流
れる電流を交換する結合方式を採用したことである。電
流検出器３７は、リアルタイムディジタルシミュレータ
ＲＤＳにより模擬された電力系統のアナログシミュレー
タＡＮＳとの結合部の共通インピーダンスに流れる電流
を検出する。電流検出器３８は、アナログシミュレータ
ＡＮＳにより模擬された電力系統のリアルタイムディジ
タルシミュレータＲＤＳとの結合部の共通インピーダン
スに流れる電流を検出する。検出された電流は、ｐｕ値
変換回路３５，３６で、それぞれの電力系統の定格値に
応じた電圧指令値に変換され、増幅され、それぞれのシ
ミュレータで模擬した電力系統の電圧源３１，３２に接
続される。

【００４３】実施例３の同期回路ＳＹＮは、図１の実施
例１の同期回路と同様である。このような結合方式を採
用した場合にも、アナログシミュレータＡＮＳとリアル
タイムディジタルシミュレータＲＤＳとを組合せて模擬
した電力系統を安定に解析できる。

【００４４】《実施例４》図６は、アナログシミュレー
タＡＮＳとリアルタイムディジタルシミュレータＲＤＳ
との結合に分布定数線路の伝搬時間を用いたハイブリッ
ド式電力系統解析シミュレータの本発明による実施例４
の系統構成を示す図である。実施例４においては、上記
各実施例とは異なり、ｐｕ値変換回路３５，３６が、分
布定数線路両端の電圧および電流の検出値を用いて、そ
れぞれの電圧増幅器３１，３２の指令値を生成する。

【００４５】実施例４の同期回路ＳＹＮは、図１の実施
例１の同期回路と同様である。このような結合方式を採
用した場合にも、アナログシミュレータＡＮＳとリアル
タイムディジタルシミュレータＲＤＳとを組合せて模擬
した電力系統を安定に解析できる。

【００４６】また、ここでは図示していないが、共通イ
ンピーダンス２３，２４の両端のうちで一端の電流と他
端の電圧とを相互に交換して、または、一端の電圧と他
端の電流とを相互に交換して、アナログシミュレータＡ
ＮＳとリアルタイムディジタルシミュレータＲＤＳとを
組合せて解析する結合方式をとった場合にも、図１の実
施例１や図５の実施例３と同様にして、アナログシミュ
レータＡＮＳとリアルタイムディジタルシミュレータＲ
ＤＳとを組合せて模擬した電力系統を安定に解析でき
る。

【００４７】さらに、図５の実施例３または図６の実施
例４において、図３の実施例２と同様に、アナログシミ
ュレータＡＮＳの電源の電圧を検出し、リアルタイムデ
ィジタルシミュレータＲＤＳの電源の基準値を作る構成
としても、アナログシミュレータＡＮＳとリアルタイム
ディジタルシミュレータＲＤＳとを組合せて模擬した電
力系統を確実に解析できる。

【００４８】

【発明の効果】本発明によれば、アナログシミュレータ
ＡＮＳで模擬した電力系統とリアルタイムディジタルシ
ミュレータＲＤＳで模擬した電力系統とを組合せて電力
系統を解析でき、大規模で複雑な電力系統も効率良く解
析することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】アナログシミュレータＡＮＳとリアルタイムデ
ィジタルシミュレータＲＤＳとからなるハイブリッド式
電力系統解析シミュレータの本発明による実施例１の系
統構成を示す図である。

【図２】図１のアナログシミュレータＡＮＳとリアルタ
イムディジタルシミュレータＲＤＳとを同期させる系統
をより詳細に示す図である。

【図３】アナログシミュレータＡＮＳとリアルタイムデ
ィジタルシミュレータＲＤＳとからなるハイブリッド式
電力系統解析シミュレータの本発明による実施例２の系
統構成を示す図である。

【図４】図３のアナログシミュレータＡＮＳとリアルタ
イムディジタルシミュレータＲＤＳとを同期させる系統
をより詳細に示す図である。

【図５】アナログシミュレータＡＮＳとリアルタイムデ
ィジタルシミュレータＲＤＳとの結合に電流の相互交換
を用いたハイブリッド式電力系統解析シミュレータの本
発明による実施例３の系統構成を示す図である。

【図６】アナログシミュレータＡＮＳとリアルタイムデ
ィジタルシミュレータＲＤＳとの結合に分布定数線路の
伝搬時間を用いたハイブリッド式電力系統解析シミュレ
ータの本発明による実施例４の系統構成を示す図であ
る。

【符号の説明】

ＡＮＳ アナログシミュレータ ＩＮＦ インターフェイス装置 ＰＳ１ ディジタルモデルで模擬解析可能な電力系統 ＰＳ１１ 電力系統ＰＳ１の電源２１２を除く電力系統 ＰＳ２１ 電源２２１を除くＰＳ２の電力系統 ＰＳ２ アナログシミュレータＡＮＳで模擬した電力系
統 ＲＤＳ リアルタイムディジタルシミュレータ ＳＹＮ 同期装置 Ｐ Ｘｅを流れる有効電力 Ｑ Ｘｅを流れる無効電力Ｑ Ｖ１ 共通インピーダンス両端の電圧 Ｖ２ 共通インピーダンス両端の電圧 Ｘｅ 共通インピーダンス θ Ｖ１とＶ２の位相差 θｐ 位相角 ２１ 電力系統ＰＳ１ ２２ 電力系統ＰＳ２ ２３ 共通インピーダンス ２４ 共通インピーダンス ３１ 電圧増幅器 ３２ 電圧源モデル ３３ 電圧検出器 ３４ 電圧検出器 ３５ 第１のｐｕ値変換器 ３６ 第２のｐｕ値変換器 ３７ 電流検出器 ３８ 電流検出器 ４０ 電圧検出器 ４１ 時間遅延回路 ４２ 同期電源回路 ５０ 電圧検出器 ５１ Ａ／Ｄ変換回路 ５２ 時間遅延回路 ２１１ ＰＳ１の背後の電源 ２１２ ＰＳ２の背後の電源 ２１３ リアクトル ２１４ リアクトル ２１５ リアクトル ２１６ 電力系統ＰＳ１の背後の基準三相電圧源 ２２１ ＰＳ２内の電源 ２２２ リアクトル ２２３ リアクトル ２２４ リアクトル ４２１ Ｄ／Ａ変換回路 ４２２ 電圧増幅器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐野 孝義 東京都中央区築地６丁目19番20号 株式会 社技術綜研内 Ｆターム(参考） 5G066 AA03 AE09 AE10

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アナログシミュレータとリアルタイムデ
   ィジタルシミュレータと前記両シミュレータを接続する
   インターフェイス装置とからなるハイブリッド式電力系
   統解析シミュレータにおいて、 前記リアルタイムディジタルシミュレータで模擬した電
   力系統の１つの電源の三相瞬時値電圧を検出する手段
   と、 前記検出値を所定時間だけ遅延させる時間遅延手段と、 時間遅延された信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変
   換手段と、 変換されたアナログ信号を電圧増幅する電圧源手段とを
   備え、 前記電圧源手段の出力を前記アナログシミュレータで模
   擬する電力系統の背後の基準三相電圧源として前記アナ
   ログシミュレータと前記リアルタイムディジタルシミュ
   レータとを同期させることを特徴とするハイブリッド式
   電力系統解析シミュレータ。
2. 【請求項２】 アナログシミュレータとリアルタイムデ
   ィジタルシミュレータと前記両シミュレータを接続する
   インターフェイス装置とからなるハイブリッド式電力系
   統解析シミュレータにおいて、 前記アナログシミュレータで模擬した電力系統の１つの
   電源の三相瞬時値電圧を検出する手段と、 検出された信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換
   手段と、 変換された信号を所定時間だけ遅延させる時間遅延手段
   と、 時間遅延された信号を入力とする電圧源手段とを備え、 前記電圧源手段の出力を前記リアルタイムディジタルシ
   ミュレータで模擬する電力系統の背後の基準三相電圧源
   として前記アナログシミュレータと前記リアルタイムデ
   ィジタルシミュレータとを同期させることを特徴とする
   ハイブリッド式電力系統解析シミュレータ。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載のハイブリッド
   式電力系統解析シミュレータにおいて、 前記インターフェイス装置が、前記リアルタイムディジ
   タルシミュレータで模擬している電力系統の共通インピ
   ーダンスの一端の電圧を検出する電圧検出手段と、検出
   された電圧値を前記アナログシミュレータで模擬してい
   る電力系統の定格値に合わせてパーユニット変換する第
   １のｐｕ値変換手段と、前記アナログシミュレータで模
   擬している電力系統の共通インピーダンスの一端の電圧
   を検出する電圧検出手段と、検出された電圧値を前記リ
   アルタイムディジタルシミュレータで模擬している電力
   系統の定格値に合わせてパーユニット変換する第２のｐ
   ｕ値変換手段とを備えたことを特徴とするハイブリッド
   式電力系統解析シミュレータ。
4. 【請求項４】 請求項１または２に記載のハイブリッ
   ド式電力系統解析シミュレータにおいて、 前記インターフェイス装置が、前記リアルタイムディジ
   タルシミュレータで模擬している電力系統のアナログシ
   ミュレータＡＮＳとの結合部の共通インピーダンスに流
   れる電流を検出する電流検出手段と、検出された電流値
   を前記アナログシミュレータで模擬している電力系統の
   定格値に合わせてパーユニット変換する第３のｐｕ値変
   換手段と、前記アナログシミュレータで模擬している電
   力系統のリアルタイムディジタルシミュレータとの結合
   部の共通インピーダンスに流れる電流を検出する電流検
   出手段と、検出された電流値を前記リアルタイムディジ
   タルシミュレータで模擬している電力系統の定格値に合
   わせてパーユニット変換する第４のｐｕ値変換手段とを
   備えたことを特徴とするハイブリッド式電力系統解析シ
   ミュレータ。
5. 【請求項５】 請求項１または２に記載のハイブリッド
   式電力系統解析シミュレータにおいて、 前記インターフェイス装置が、前記リアルタイムディジ
   タルシミュレータで模擬している電力系統の共通インピ
   ーダンスの一端の電圧を検出する電圧検出手段と、検出
   された電圧値を前記アナログシミュレータで模擬してい
   る電力系統の定格値に合わせてパーユニット変換する第
   １のｐｕ値変換手段と、前記アナログシミュレータで模
   擬している電力系統のリアルタイムディジタルシミュレ
   ータとの結合部の共通インピーダンスに流れる電流を検
   出する電流検出手段と、検出された電流値を前記リアル
   タイムディジタルシミュレータで模擬している電力系統
   の定格値に合わせてパーユニット変換する第４のｐｕ値
   変換手段とを備えたことを特徴とするハイブリッド式電
   力系統解析シミュレータ。
6. 【請求項６】 請求項１または２に記載のハイブリッド
   式電力系統解析シミュレータにおいて、 前記インターフェイス装置が、前記リアルタイムディジ
   タルシミュレータで模擬している電力系統のアナログシ
   ミュレータＡＮＳとの結合部の共通インピーダンスに流
   れる電流を検出する電流検出手段と、検出された電流値
   を前記アナログシミュレータで模擬している電力系統の
   定格値に合わせてパーユニット変換する第３のｐｕ値変
   換手段と、前記アナログシミュレータで模擬している電
   力系統の共通インピーダンスの一端の電圧を検出する電
   圧検出手段と、検出された電圧値を前記リアルタイムデ
   ィジタルシミュレータで模擬している電力系統の定格値
   に合わせてパーユニット変換する第２のｐｕ値変換手段
   とを備えたことを特徴とするハイブリッド式電力系統解
   析シミュレータ。
7. 【請求項７】 請求項１または２に記載のハイブリッド
   式電力系統解析シミュレータにおいて、 前記インターフェイス装置が、前記リアルタイムディジ
   タルシミュレータで模擬している電力系統のアナログシ
   ミュレータとの結合部の分布定数線路両端の電圧を検出
   する電圧検出手段および電流を検出する電流検出手段
   と、検出された電圧値および電流値を前記アナログシミ
   ュレータで模擬している電力系統の定格値に合わせてパ
   ーユニット変換する第５のｐｕ値変換手段と、前記アナ
   ログシミュレータで模擬している前記リアルタイムディ
   ジタルシミュレータで模擬している電力系統のアナログ
   シミュレータとの結合部の分布定数線路両端の電圧を検
   出する電圧検出手段および電流を検出する電流検出手段
   と、検出された電圧値および電流値を前記模擬している
   電力系統の定格値に合わせてパーユニット変換する第６
   のｐｕ値変換手段とを備えていることを特徴とするハイ
   ブリッド式電力系統解析シミュレータ。