JP2001054237A - System stabilizing control parameter determining device and method thereof - Google Patents
System stabilizing control parameter determining device and method thereofInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電力系統に設置さ
れた安定化装置を制御する制御装置のパラメータや構成
を決定およびそれをユーザに示すことで、電力系統の安
定度を向上させることを可能とする系統安定化制御パラ
メータ決定装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention aims to improve the stability of a power system by determining parameters and configurations of a control device for controlling a stabilizing device installed in the power system and presenting them to a user. The present invention relates to an apparatus for determining system stabilization control parameters that can be used.
【０００２】[0002]
【従来の技術】交流電力系統の動揺を抑制するために、
系統のさまざまなパラメータを制御する安定化装置が検
討されている。例えば、電力貯蔵装置を系統に設置して
系統と有効電力や無効電力の授受をおこなったり、可変
インピーダンス型の直列コンデンサのインピーダンスを
変化させることで、系統の動揺の減衰を早めることが可
能となる。2. Description of the Related Art In order to suppress fluctuations in an AC power system,
Stabilizers for controlling various parameters of the system are being considered. For example, by installing a power storage device in a system to exchange active power and reactive power with the system, or by changing the impedance of a variable impedance type series capacitor, it is possible to hasten the damping of system fluctuations. .
【０００３】これらの系統安定化装置が有効に働くため
には、系統の動揺に応じて変化する信号、例えば線路潮
流や周波数偏差を検出し、その信号に応じて制御を行う
ことが必要となる。In order for these system stabilizing devices to work effectively, it is necessary to detect a signal that changes in accordance with system fluctuations, for example, a line power flow or a frequency deviation, and perform control in accordance with the signal. .
【０００４】このような制御においては、制御対象とな
る系統から検出する信号のどれを使い、またその信号に
応じていかに制御するか、すなわち制御パラメータをど
う設定するかによってその動揺抑制効果が異なってく
る。このため系統安定化装置の制御方法の検討や、制御
パラメータの決定手法についても検討されてきた。In such control, the effect of suppressing the fluctuation differs depending on which signal detected from the system to be controlled is used and which control is performed in accordance with the signal, that is, how the control parameter is set. Come. For this reason, the study of the control method of the system stabilization device and the method of determining the control parameters have been studied.
【０００５】例えば、電気学会論文誌電力・エネルギー
部門誌、Vol.113-B、No.3、P203の文献では、複数の遠
方地点の発電機角速度偏差△ωの動揺信号に感度で重み
付けして総和をとり、制御入力とする手法が示されてい
る。この手法を便宜上、手法１と呼ぶ。[0005] For example, in the literatures of the IEEJ Transactions on Electricity and Energy, Vol. 113-B, No. 3, and P203, a fluctuation signal of a generator angular velocity deviation 複数 ω at a plurality of distant points is weighted with sensitivity. A method is shown in which the sum is taken and used as a control input. This technique is referred to as technique 1 for convenience.
【０００６】また、固有値感度を指標とし、繰り返し計
算で制御パラメータを更新して最適な制御パラメータを
求める手法も知られている。この手法を便宜上、手法２
と呼ぶ。There is also known a method in which the control parameters are updated by iterative calculation using the eigenvalue sensitivity as an index to obtain the optimum control parameters. This method is referred to as Method 2 for convenience.
Call.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術の手法１
では、時々刻々と変化する系統の観測値、たとえば発電
機角速度偏差を常時制御入力とする必要がある。このよ
うな制御入力信号に検出や伝送等による遅れが生じる
と、安定化装置の制御効果が低減することになる。上記
手法１では、一般に制御入力として複数の遠方地点の入
力信号を常時使用して制御を行なう必要があるために高
速な信号伝送設備が必要であったり、また伝送遅れの影
響で制御性能が低下したり、多くの入力信号を使用する
ために信頼性が低下するという問題点があった。The above prior art method 1
In such a case, it is necessary to always use the observed value of the system that changes every moment, for example, the generator angular velocity deviation as a control input. When such a control input signal is delayed due to detection, transmission, or the like, the control effect of the stabilizing device is reduced. In the above method 1, generally, it is necessary to always use the input signals of a plurality of far points as the control input to perform the control, so that a high-speed signal transmission facility is required, and the control performance is deteriorated due to the influence of the transmission delay. And the reliability is reduced due to the use of many input signals.
【０００８】また上記従来技術の手法２では、固有値感
度を求めるために固有値計算が必要となり、系統及び安
定化装置の線形化モデルを用意する必要があった。ま
た、制御パラメータの選択や調整には試行錯誤が必要で
あり、専門家が繰り返し固有値計算を行わなければなら
ない問題点があった。このように、上記手法２では、安
定化装置の制御パラメータを決定するために、膨大な固
有値計算を専門家が行う必要があり、制御パラメータを
設定するために相当な時間が必要とされていた。In the above-mentioned method 2 of the prior art, eigenvalue calculation is required to obtain the eigenvalue sensitivity, and it is necessary to prepare a linearized model of the system and the stabilizing device. In addition, selection and adjustment of the control parameters require trial and error, and there is a problem that an expert must repeatedly perform eigenvalue calculation. As described above, in the above-described method 2, an expert needs to perform an enormous amount of eigenvalue calculation in order to determine a control parameter of the stabilization device, and a considerable amount of time is required to set the control parameter. .
【０００９】本発明の目的は、以上のような従来方式の
問題点を解決し、安定化装置の制御を行なう制御系の制
御パラメータを適切かつ高速に設定することを可能とす
る系統安定化制御パラメータ決定装置および方法を提供
することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the conventional system and to set a control parameter of a control system for controlling a stabilizing device appropriately and at high speed. An object of the present invention is to provide an apparatus and a method for determining a parameter.
【００１０】より具体的には、上記制御パラメータを例
えば最低一つの入力信号によって適切かつ高速に設定す
ることを可能とする系統安定化制御パラメータ決定装置
および方法を提供することを本発明の目的とする。More specifically, an object of the present invention is to provide an apparatus and method for determining a system stabilization control parameter capable of setting the above-mentioned control parameter appropriately and quickly by, for example, at least one input signal. I do.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の系統安定化制御パラメータ決定装置および方
法は、一実施態様において、電力系統の構成または状態
を変更することを可能とする安定化装置が接続された電
力系統において、該電力系統の動揺情報と、前記安定化
装置が電力系統に与える影響の情報を用いて、前記安定
化装置の制御パラメータまたは制御構成を決定すること
を特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, a system and method for determining a system stabilization control parameter according to the present invention has, in one embodiment, a stabilization system capable of changing a configuration or a state of a power system. In a power system to which a stabilizing device is connected, a control parameter or a control configuration of the stabilizing device is determined using fluctuation information of the power system and information on an influence of the stabilizing device on the power system. And
【００１２】また、上記目的を達成するために本発明の
系統安定化制御パラメータ決定装置は、他の実施態様に
おいて、安定化装置が接続された電力系統の動揺情報を
用いて動揺モード情報、例えば動揺モードの振幅、位
相、減衰率を求める可観測性評価装置と、前記安定化装
置の制御に対する電力系統の感度情報、例えば系統内の
発電機の出力変化感度を求める可制御性評価装置と、前
記可観測性評価装置によって提供される動揺モード情報
および前記可制御性評価装置によって提供される感度情
報を用いて安定化装置の制御パラメータまたは制御構成
を決定する制御チューニング装置とを備えることを特徴
とする。According to another aspect of the present invention, there is provided a system stabilization control parameter determining apparatus for achieving the above object, wherein the system stabilization control parameter determining apparatus uses the oscillation information of the electric power system to which the stabilization apparatus is connected, for example, Amplitude of oscillation mode, phase, observability evaluation device to determine the attenuation rate, sensitivity information of the power system to the control of the stabilization device, for example, a controllability evaluation device to determine the output change sensitivity of the generator in the system, A control tuning device that determines a control parameter or control configuration of the stabilizing device using the oscillation mode information provided by the observability evaluation device and the sensitivity information provided by the controllability evaluation device. And
【００１３】ここで、上記実施態様の系統安定化制御パ
ラメータ決定装置においては、前記安定化装置が接続さ
れた電力系統の状態、構成および構成要素の少なくとも
一つに関する情報を取得し、前記可観測性評価装置へ提
供すべき前記動揺情報および前記可制御性評価装置へ提
供すべき前記影響の情報のうちの少なくとも一方を生成
し、該生成した情報を該当する装置へ出力する系統情報
管理装置を備える構成としてもよい。Here, in the system stabilization control parameter determining device according to the above embodiment, information on at least one of a state, a configuration, and a component of a power system to which the stabilization device is connected is obtained, and the observable state is obtained. A system information management device that generates at least one of the sway information to be provided to the performance evaluation device and the influence information to be provided to the controllability evaluation device, and outputs the generated information to a corresponding device. A configuration may be provided.
【００１４】さらに、上記実施態様の系統安定化制御パ
ラメータ決定装置においては、前記系統情報に基づいて
シミュレーションを実施し、前記可観測性評価装置へ提
供すべき前記動揺情報および前記可制御性評価装置へ提
供すべき前記影響の情報のうちの少なくとも一方を生成
し、該生成した情報を該当する装置へ出力する系統シミ
ュレーション装置をさらに備える構成としてもよい。Further, in the system stabilization control parameter determination device of the above embodiment, a simulation is performed based on the system information, and the fluctuation information and the controllability evaluation device to be provided to the observability evaluation device. The system may further include a system simulation device that generates at least one of the information on the influence to be provided to the corresponding device and outputs the generated information to the corresponding device.
【００１５】また、上記実施態様の系統安定化制御パラ
メータ決定装置においては、前記制御チューニング装置
によって決定された安定化装置の制御パラメータまたは
制御構成を、オペレータにわかるように表示あるいは告
知する監視装置を備える構成としてもよい。Further, in the system stabilization control parameter determining device of the above embodiment, a monitoring device for displaying or notifying an operator of a control parameter or control configuration of the stabilizing device determined by the control tuning device so as to be understood by an operator. A configuration may be provided.
【００１６】また、上記実施態様の系統安定化制御パラ
メータ決定装置においては、前記電力系統の構成または
状態を変更する場合、前記制御チューニング装置によっ
て決定された前記安定化装置の制御パラメータまたは制
御構成の情報に応じて、当該安定化装置の制御装置の変
更、予め用意しておいた制御パラメータおよび制御構成
のいずれかに対応する安定化装置の制御装置への変更、
および、該当する制御装置への入力信号の変更のうちの
いずれかを選択する構成としてもよい。Further, in the system stabilization control parameter determining apparatus according to the above embodiment, when the configuration or state of the power system is changed, the control parameter or control configuration of the stabilization apparatus determined by the control tuning apparatus is changed. According to the information, change of the control device of the stabilization device, change to the control device of the stabilization device corresponding to any of the prepared control parameters and control configuration,
In addition, a configuration may be adopted in which one of the changes of the input signal to the corresponding control device is selected.
【００１７】前記制御チューニング装置によって決定さ
れた安定化装置の制御パラメータまたは制御構成の情報
とは、例えば、フィルタや位相補償ブロックの構成、ま
たは、各構成の時定数やゲインである。The control parameter or control configuration information of the stabilizing device determined by the control tuning device is, for example, the configuration of a filter or a phase compensation block, or the time constant or gain of each configuration.
【００１８】より具体的に例えば、前記制御チューニン
グ装置は、安定化装置の制御入力信号に含まれる動揺モ
ードの大きさ、位相および減衰率のうち少なくとも一つ
に関する情報と、安定化装置の制御量に対する系統内の
発電機の出力変化感度情報と、系統内の発電機の動揺モ
ードの位相情報と、系統内の発電機の慣性定数または慣
性の大きさを表す情報とを用いて、安定化装置の制御装
置の位相補償量を決定する。More specifically, for example, the control tuning device may include information on at least one of a magnitude, a phase, and a damping rate of the oscillation mode included in the control input signal of the stabilizer, and a control amount of the stabilizer. Using the output change sensitivity information of the generator in the system, the phase information of the oscillation mode of the generator in the system, and the information indicating the inertia constant or the magnitude of the inertia of the generator in the system. The amount of phase compensation of the control device is determined.
【００１９】なお、前記制御チューニング装置で安定化
装置の制御装置の位相補償量を決定する場合、例えば、
電力系統内の発電機の周波数偏差情報、角速度変化情
報、位相角変化情報、有効出力変化情報のいずれか少な
くとも一つと、電力系統内の母線電圧周波数偏差情報ま
たは線路有効電力変化情報の少なくとも一方とを用いる
構成としてもよい。When the control tuning device determines the amount of phase compensation of the control device of the stabilizing device, for example,
Frequency deviation information of the generator in the power system, angular velocity change information, phase angle change information, at least one of effective output change information, and at least one of bus voltage frequency deviation information or line active power change information in the power system May be used.
【００２０】前記可観測性評価装置は、例えば、Prony
解析手法またはSteiglitz-McBride法によって、動揺モ
ードの位相、振幅および減衰率のいずれかを求める。The observability evaluation device is, for example, a Prony
Either the phase, the amplitude, or the damping rate of the oscillation mode is obtained by the analysis method or the Steiglitz-McBride method.
【００２１】また、上記実施態様の系統安定化制御パラ
メータ決定装置において、前記系統情報管理装置が電力
系統に外乱が発生した場合に外乱直前の系統情報を前記
系統シミュレーション装置に提供し、それをもとに前記
系統シミュレーション装置が実際の現象よりも早くシミ
ュレーションによって系統の応動を予測し、その結果を
もとに前記可観測性評価装置によって動揺モードの分析
を行ない、その結果をもとに前記制御チューニング装置
によって安定化装置の制御パラメータまたは制御構成を
決定する構成としてもよい。In the system stabilization control parameter determining device according to the above embodiment, the system information management device provides system information immediately before the disturbance to the system simulation device when a disturbance occurs in the power system. At the same time, the system simulation device predicts the response of the system by simulation earlier than the actual phenomenon, and based on the result, performs the analysis of the sway mode by the observability evaluation device. A configuration in which a control parameter or a control configuration of the stabilization device is determined by the tuning device may be adopted.
【００２２】ここで、本発明の系統安定化制御パラメー
タ決定装置および方法が対象とする安定化装置とは、例
えば、電力系統と有効電力または無効電力授受を行なう
装置、線路に直列に挿入されたインピーダンスや母線電
圧位相を調整する装置、および、発電機の励磁電圧を制
御する装置のいずれかである。Here, the stabilization device to which the system stabilization control parameter determining device and method of the present invention is applicable is, for example, a device for transmitting and receiving active power or reactive power to and from a power system, which is inserted in series in a line. It is either a device for adjusting the impedance or the bus voltage phase, or a device for controlling the excitation voltage of the generator.
【００２３】本発明によれば、電力系統の動揺情報と、
安定化装置が電力系統に与える影響の情報とを用いて、
安定化装置の制御パラメータまたは制御構成を決定する
ことで、最低限の制御入力信号によって、系統の動揺を
効果的に抑制する制御系を設計することが可能となる。According to the present invention, power system fluctuation information;
Using information on the effect of the stabilizer on the power system,
By determining the control parameters or the control configuration of the stabilizing device, it becomes possible to design a control system that effectively suppresses the fluctuation of the system with a minimum control input signal.
【００２４】また、本発明によれば、提供される動揺情
報を用いて動揺モード情報を求める可観測性評価装置
と、安定化装置の制御に対する感度情報を求める可制御
性評価装置と、前記動揺モード情報および感度情報を用
いて前記制御パラメータまたは制御構成を決定する制御
チューニング装置とを備えることで、最低限の制御入力
信号によって、系統の動揺を効果的に抑制する制御系を
設計することが可能となる。Further, according to the present invention, an observability evaluation device for obtaining sway mode information using provided sway information, a controllability evaluation device for obtaining sensitivity information for control of a stabilizer, By providing a control tuning device that determines the control parameter or control configuration using mode information and sensitivity information, it is possible to design a control system that effectively suppresses system oscillation with a minimum control input signal. It becomes possible.
【００２５】また、制御チューニング装置によって決定
された安定化装置の制御パラメータまたは制御構成を、
オペレータにわかるように表示または告知する監視装置
を備えることで、オペレータに制御構成や制御パラメー
タに関する知見を与えることが可能となる。Also, the control parameters or control configuration of the stabilizing device determined by the control tuning device are as follows:
By providing a monitoring device that displays or notifies the operator so that the operator can understand, it is possible to give the operator knowledge about the control configuration and the control parameters.
【００２６】また、前記電力系統の構成または状態を変
更する場合、前記制御チューニング装置によって決定さ
れた前記安定化装置の制御パラメータまたは制御構成の
情報に応じて、当該安定化装置の制御装置の変更、予め
用意しておいた制御パラメータおよび制御構成のいずれ
かに対応する安定化装置の制御装置への変更、および、
該当する制御装置への入力信号の変更のうちのいずれか
を選択することで、系統の状態に適応した制御構成およ
び制御パラメータの提供が可能となる。When the configuration or state of the power system is changed, the control device of the stabilizing device is changed according to the control parameter or control configuration information of the stabilizing device determined by the control tuning device. A change to a control device of the stabilization device corresponding to any of the control parameters and control configuration prepared in advance, and,
By selecting one of the changes of the input signal to the corresponding control device, it becomes possible to provide a control configuration and a control parameter suitable for the state of the system.
【００２７】また、制御チューニング装置によって決定
された安定化装置の制御パラメータまたは制御構成の情
報を、フィルタまたは位相補償ブロックの構成、また
は、各構成の時定数またはゲインとすることで、系統の
動揺を効果的に抑制する制御系を設計することが可能と
なる。[0027] Further, by using the control parameter or control configuration information of the stabilizing device determined by the control tuning device as the configuration of the filter or the phase compensation block, or the time constant or gain of each configuration, the system fluctuation is obtained. It is possible to design a control system that effectively suppresses the above.
【００２８】また、制御チューニング装置は、安定化装
置の制御入力信号に含まれる動揺モードの大きさ、位相
および減衰率の少なくとも一つに関する情報と、安定化
装置の制御量に対する系統内の発電機の出力変化感度情
報と、系統内の発電機の動揺モードの位相情報と、系統
内の発電機の慣性定数または慣性の大きさを表す情報を
用いて、安定化装置の制御装置の位相補償量を決定する
ことで、最低限の制御入力信号によって系統の動揺を効
果的に抑制する制御系を設計することが可能となる。The control tuning device may further include information on at least one of the magnitude, phase, and damping rate of the oscillation mode included in the control input signal of the stabilization device, and a generator in the system with respect to a control amount of the stabilization device. Using the output change sensitivity information, the phase information of the rocking mode of the generator in the system, and the information indicating the inertia constant or the magnitude of the inertia of the generator in the system, the phase compensation amount of the control device of the stabilization device. Is determined, it is possible to design a control system that effectively suppresses system fluctuations with a minimum control input signal.
【００２９】また、制御チューニング装置が前記位相補
償量を決定する場合に、電力系統内の発電機の周波数偏
差情報、角速度変化情報、位相角変化情報および有効出
力変化情報のいずれかと、電力系統内の母線電圧周波数
偏差情報または線路有効電力変化情報のいずれかとを用
ることで、最低限の制御入力信号によって、系統の動揺
を効果的に抑制する制御系を設計することが可能とな
る。Further, when the control tuning device determines the phase compensation amount, any one of the frequency deviation information, the angular velocity change information, the phase angle change information and the effective output change information of the generator in the power system, By using either the bus voltage frequency deviation information or the line active power change information, it is possible to design a control system that effectively suppresses system fluctuations with a minimum control input signal.
【００３０】また、可観測性評価装置は、Prony解析手
法またはSteiglitz-McBride法によって動揺モードの位
相、振幅、減衰率を求めることで、適切に動揺モード分
析を行なうことが可能となる。Further, the observability evaluation device can appropriately perform the oscillation mode analysis by obtaining the phase, amplitude, and attenuation rate of the oscillation mode by the Prony analysis method or the Steiglitz-McBride method.
【００３１】また、系統情報管理装置は系統に外乱が発
生した場合に外乱直前の系統情報を系統シミュレーショ
ン装置に提供し、それをもとに系統シミュレーション装
置は実際の現象よりも早くシミュレーションによって系
統の応動を予測し、その結果をもとに可観測性評価装置
によって動揺モードの分析を行ない、その結果をもとに
制御チューニング装置によって安定化装置の制御パラメ
ータまたは制御構成を決定することで、系統故障が発生
した後にその系統状態に最も適した制御構成で系統の動
揺を抑制することが可能となる。When a disturbance occurs in the system, the system information management device provides system information immediately before the disturbance to the system simulation device, and based on the system information, the system simulation device performs the system simulation faster than an actual phenomenon. By predicting the response, analyzing the sway mode by the observability evaluation device based on the result, and determining the control parameters or control configuration of the stabilization device by the control tuning device based on the result, the system After a failure occurs, it is possible to suppress the fluctuation of the system with a control configuration most suitable for the state of the system.
【００３２】また、本発明の対象となる安定化装置を、
系統と有効電力または無効電力授受を行なう装置、線路
に直列に挿入されたインピーダンスや母線電圧位相を調
整する装置、および、発電機の励磁電圧を制御する装置
のいずれかとすることで、最低限の制御入力信号によっ
て系統の動揺を効果的に抑制する系統安定化装置を提供
することが可能となる。Further, the stabilizing device to which the present invention is applied is:
A device that exchanges active power or reactive power with the system, a device that adjusts the impedance or bus voltage phase inserted in series with the line, or a device that controls the excitation voltage of the generator It is possible to provide a system stabilizing device that effectively suppresses system fluctuation by a control input signal.
【００３３】[0033]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００３４】本発明を系統安定化装置（ＰＳＳ）１１と
直流送電システム１２と電力貯蔵装置１３で構成した場
合の構成例を図１に示す。以下、本発明による系統安定
化制御パラメータ決定装置１の一実施形態を図１を参照
して説明する。FIG. 1 shows a configuration example when the present invention is configured by a system stabilization device (PSS) 11, a DC power transmission system 12, and a power storage device 13. Hereinafter, an embodiment of a system stabilization control parameter determination device 1 according to the present invention will be described with reference to FIG.
【００３５】本実施形態の系統安定化制御パラメータ決
定装置１は、制御チューニング装置２０、監視装置２
１、可観測性評価装置２２、可制御性評価装置２３、系
統情報管理装置２４、および系統シミュレーション装置
２５を備えている。The system stabilization control parameter determining device 1 of this embodiment comprises a control tuning device 20, a monitoring device 2
1, an observability evaluation device 22, a controllability evaluation device 23, a system information management device 24, and a system simulation device 25.
【００３６】ここで、制御チューニング装置２０、可観
測性評価装置２２および可制御性評価装置２３のそれぞ
れは、例えば、ＣＰＵとメモリを備える計算機およびそ
の上で動作するプログラムとして構成する。前記プログ
ラムは、例えば、記憶媒体に記憶しておき、記憶媒体読
込装置等で計算機に読み込む構成としてもよい。Here, each of the control tuning device 20, the observability evaluation device 22 and the controllability evaluation device 23 is constituted, for example, as a computer having a CPU and a memory and a program operating on the computer. For example, the program may be stored in a storage medium and read into a computer by a storage medium reading device or the like.
【００３７】なお、本実施形態では、可観測性評価装置
２２、可制御性評価装置２３へ供給すべき動揺情報、系
統情報を、系統情報管理装置２４および系統シミュレー
ション装置２５から供給する構成としている。しかし、
上記動揺情報および系統情報が外部からの入力を受ける
ことができる場合、あるいは、系統情報管理装置２４お
よび系統シミュレーション装置２５のうちのいずれか一
方から得られる場合には、それに応じて不必要となる系
統情報管理装置２４および系統シミュレーション装置２
５のいずれか一方あるいは両方を除く構成としてもよ
い。In this embodiment, the fluctuation information and the system information to be supplied to the observability evaluation device 22 and the controllability evaluation device 23 are supplied from the system information management device 24 and the system simulation device 25. . But,
When the above-mentioned fluctuation information and system information can be received from the outside, or when obtained from one of the system information management device 24 and the system simulation device 25, it becomes unnecessary accordingly. System information management device 24 and system simulation device 2
5 may be excluded.
【００３８】本実施形態において、直流送電システム１
２と電力貯蔵装置１３は発電機１４、負荷１５、送電線
１６等で構成される電力系統に接続されている。In this embodiment, the DC power transmission system 1
2 and the power storage device 13 are connected to a power system including a generator 14, a load 15, a transmission line 16, and the like.
【００３９】前記電力系統は、一般になんらかの外乱、
例えば送電線への落雷事故などによって、例えば発電機
１４の回転数が変動し、それに伴って発電機出力、母線
電圧、周波数、線路潮流等が振動する。ここではこのよ
うな電力系統に発生する振動現象を電力系統の動揺と表
記し、またそれらの動揺の様子を表す情報を電力系統の
動揺情報と表記する。The power system generally has some disturbance,
For example, due to a lightning strike on a transmission line, for example, the rotation speed of the generator 14 fluctuates, and the generator output, bus voltage, frequency, line power flow, and the like vibrate accordingly. Here, such a vibration phenomenon occurring in the power system is referred to as power system fluctuation, and information indicating the state of the fluctuation is referred to as power system fluctuation information.
【００４０】系統安定化装置（ＰＳＳ）１１は、発電機
１４に設置され、発電機１４の動揺を抑制するように発
電機の励磁電圧を調整する。直流システム１２と電力系
統の間にやり取りされる電力の一部は、直流モジュレー
ション装置（ＤＣ−ＰＳＳ）１７によって制御され、電
力系統の電力動揺を抑制するように働く。電力貯蔵装置
１３の出力は出力制御装置１８によって電力系統の電力
動揺を抑制するように制御される。出力制御装置１８の
出力信号は、検出装置１９によって検出された送電線１
６の電力偏差△Ｐや周波数偏差△ｆをもとにして作成さ
れる。The system stabilizer (PSS) 11 is installed in the generator 14 and adjusts the excitation voltage of the generator so as to suppress the fluctuation of the generator 14. A part of the power exchanged between the DC system 12 and the power system is controlled by a DC modulation device (DC-PSS) 17 and functions to suppress power fluctuation of the power system. The output of the power storage device 13 is controlled by the output control device 18 so as to suppress power fluctuation in the power system. The output signal of the output control device 18 is the power transmission line 1 detected by the detection device 19.
6 based on the power deviation ΔP and the frequency deviation Δf.
【００４１】本実施形態においては、これら系統安定化
装置１１、直流送電システム１２、電力貯蔵装置１３の
出力制御装置１８の制御パラメータまたは制御構成の少
なくとも一部を、本発明を適用した系統安定化制御パラ
メータ決定装置１の制御チューニング装置２０によって
セットする。In the present embodiment, at least a part of the control parameters or control configuration of the system stabilization device 11, the DC power transmission system 12, and the output control device 18 of the power storage device 13 is changed to the system stabilization to which the present invention is applied. It is set by the control tuning device 20 of the control parameter determination device 1.
【００４２】制御チューニング装置２０は、系統情報管
理装置２４によって与えられる線路インピーダンスや発
電機運転状態などの系統構成または現在の系統情報や、
可観測性評価装置２２によって与えられる系統の動揺モ
ード分析結果情報や、可制御性評価装置２３によって与
えられる電力貯蔵装置１３等の制御量に対する発電機出
力変化感度情報を基に、電力貯蔵装置１３の出力制御装
置１８の制御入力を選定したり、制御パラメータを設定
したりする。ここで、動揺モードとは、系統の動揺に含
まれるある周波数または周期の振動成分のことを表す。The control tuning device 20 includes a system configuration such as a line impedance and a generator operating state provided by the system information management device 24 or current system information,
Based on the system fluctuation mode analysis result information provided by the observability evaluation device 22 and the generator output change sensitivity information on the control amount of the power storage device 13 and the like provided by the controllability evaluation device 23, the power storage device 13 The control input of the output control device 18 is selected, and the control parameters are set. Here, the oscillation mode indicates an oscillation component of a certain frequency or cycle included in the oscillation of the system.
【００４３】可観測性評価装置２２および可制御性評価
装置２３の処理機能についての説明は後述する。The processing functions of the observability evaluation device 22 and the controllability evaluation device 23 will be described later.
【００４４】系統情報管理装置２４は、可観測性評価装
置２２に対して、発電機や線路電力や母線電圧周波数の
動揺等の検出値などの電力系統の動揺情報を与える。ま
た、系統情報管理装置２４は、可制御性評価装置２３に
対して、電力貯蔵装置１３の出力変化に対する発電機の
出力変化感度等の、安定化装置が電力系統に与える影響
の情報を与える。ここでは、安定化装置が電力系統に与
える影響の情報のことを感度情報とも表記する。The system information management device 24 provides the observability evaluation device 22 with power system fluctuation information such as a detected value such as a fluctuation of a generator, line power, or bus voltage frequency. Further, the system information management device 24 gives the controllability evaluation device 23 information on the influence of the stabilizing device on the power system, such as the output change sensitivity of the generator with respect to the output change of the power storage device 13. Here, information on the effect of the stabilizing device on the power system is also referred to as sensitivity information.
【００４５】系統シミュレーション装置２５は、系統情
報管理装置２４によって与えられる線路インピーダンス
や発電機定数、発電機出力などの系統情報を基にして、
線路地絡故障等の外乱を想定した時間軸シミュレーショ
ンを行ない、計算結果から発電機や線路電力や母線電圧
周波数の動揺等の検出値などの系統の動揺情報や、電力
貯蔵装置１３の出力変化に対する発電機の出力変化感度
などの情報を、可観測性評価装置２２および可制御性評
価装置２３に与える。The system simulation device 25 is based on system information such as line impedance, generator constant, and generator output provided by the system information management device 24.
A time axis simulation assuming a disturbance such as a line ground fault is performed, and from the calculation results, system fluctuation information such as a detected value such as a fluctuation of a generator, line power or a bus voltage frequency, or an output change of the power storage device 13. Information such as the output change sensitivity of the generator is provided to the observability evaluation device 22 and the controllability evaluation device 23.
【００４６】すなわち、系統情報管理装置２４は現実の
系統から得られた検出値を基にした動揺および感度情報
を可観測性評価装置２２および可制御性評価装置２３に
与え、一方、系統シミュレーション装置２５は計算機な
どによる時間軸シミュレーションを用いた想定故障計算
結果を基にした動揺情報および感度情報を可観測性評価
装置２２および可制御性評価装置２３に与える。That is, the system information management device 24 provides the fluctuation and sensitivity information based on the detection values obtained from the actual system to the observability evaluation device 22 and the controllability evaluation device 23, while the system simulation device Reference numeral 25 gives the fluctuation information and the sensitivity information based on the result of the supposed failure calculation using the time axis simulation by a computer or the like to the observability evaluation device 22 and the controllability evaluation device 23.
【００４７】監視装置２１は、これらの制御チューニン
グに必要となる情報や、選定された制御入力情報や制御
パラメータ情報を表示する。オペレータが監視装置２１
の情報を見ることで、系統の電力動揺の様子や、制御チ
ューニングの効果などを監視することが可能となる。The monitoring device 21 displays information necessary for the control tuning, selected control input information and control parameter information. The operator operates the monitoring device 21
By observing this information, it is possible to monitor the state of power fluctuation in the system and the effect of control tuning.
【００４８】ここで、系統安定化装置１１、直流送電シ
ステム１２、電力貯蔵装置１３の出力制御装置１８の制
御パラメータは、制御チューニング装置２０がセットす
るとしたが、代りに監視装置２１に表示される値を見
て、オペレータが入力する値に従って制御パラメータを
設定する構成としてもよい。Here, the control parameters of the system stabilizing device 11, the DC transmission system 12, and the output control device 18 of the power storage device 13 are set by the control tuning device 20, but are displayed on the monitoring device 21 instead. The configuration may be such that the control parameters are set in accordance with the values input by the operator while looking at the values.
【００４９】また、制御パラメータをチューニングする
対象として系統安定化装置１１と直流送電システム１２
と電力貯蔵装置１３を想定したが、この他に無効電力を
制御可能とする無効電力補償装置や、インピーダンスを
制御可能とするサイリスタ制御直列コンデンサや、位相
制御を可能とする位相調整器などの、系統のパラメータ
を制御して電力動揺を抑制することを可能とする装置で
あれば、本発明はいずれにも適用可能である。Further, the control system tuning device 11 and the DC power transmission system 12
And the power storage device 13, but in addition to this, a reactive power compensator capable of controlling reactive power, a thyristor control series capacitor capable of controlling impedance, and a phase adjuster capable of controlling phase, The present invention is applicable to any device that can control power system fluctuations by controlling system parameters.
【００５０】また、系統情報管理装置２４は系統に外乱
が発生した場合に外乱直前の系統情報をシミュレーショ
ン装置２５に提供し、それをもとに系統シミュレーショ
ン装置２５による実際の現象よりも早くシミュレーショ
ンを行ない系統の応動を予測し、その結果によって可観
測性評価装置２２によって動揺モードの分析を行ない、
その結果をもとに制御チューニング装置２０によって電
力貯蔵装置１３の出力制御装置１８の制御パラメータま
たは制御構成を決定してもよい。When a disturbance occurs in the system, the system information management device 24 provides the system information immediately before the disturbance to the simulation device 25, and based on the system information, performs the simulation earlier than the actual phenomenon by the system simulation device 25. The response of the system to be performed is predicted, and the observability evaluation device 22 analyzes the sway mode based on the result,
The control parameter or control configuration of the output control device 18 of the power storage device 13 may be determined by the control tuning device 20 based on the result.
【００５１】系統情報管理装置２４の詳細構成の一例を
図２に示す。FIG. 2 shows an example of the detailed configuration of the system information management device 24.
【００５２】本例の系統情報管理装置２４は、系統設備
データベース１１２、オンライン情報データベース１１
３、観測値記録データベース１１４等のデータベース
と、それらの情報入出力処理を行うコンピュータ等で構
成される処理装置１１１とで構成される。処理装置１１
１と各データベースは情報伝送路１１５で接続される。The system information management device 24 of this example includes a system equipment database 112, an online information database 11
3. It is composed of a database such as the observation value record database 114 and a processing device 111 composed of a computer or the like for performing input / output processing of the information. Processing device 11
1 and each database are connected by an information transmission line 115.
【００５３】各データベースは次のような情報を格納す
る。系統設備データベース１１２は、発電機定数、送電
線定数、線路接続状態などの系統構成情報等を格納す
る。オンライン情報データベース１１３は、発電機出
力、遮断器や開閉器のON-OFF状態、シャントキャパシタ
やシャントリアクトルの投入量、直流連系システムの直
流電力量、電力貯蔵装置の出力などの時々刻々変化する
状態量の情報を格納する。観測値記録データベース１１
４は、過去に発生した電力動揺の記録や、過去のステッ
プ応答試験等の実績値の情報を格納する。Each database stores the following information. The system facility database 112 stores system configuration information such as a generator constant, a transmission line constant, and a line connection state. Online information database 113 is a state that changes every moment such as generator output, ON / OFF state of circuit breaker and switch, input amount of shunt capacitor and shunt reactor, DC power amount of DC interconnection system, output of power storage device, and the like. Stores quantity information. Observation record database 11
Numeral 4 stores information on record values of power fluctuations occurring in the past and results values of past step response tests and the like.
【００５４】中央給電指令装置１１６や系統制御装置１
１７などの実際の電力系統を制御している装置から、情
報伝送路１１８および処理装置１１１を介して、前記デ
ータベースに各種情報が送られる。また、オペレータに
より処理装置１１１から直接入力することで各種情報を
前記データベースに送ってもよい。The central power supply command device 116 and the system control device 1
Various types of information are sent to the database from an apparatus that controls the actual power system such as 17 via the information transmission line 118 and the processing device 111. Further, various information may be sent to the database by directly inputting from the processing device 111 by the operator.
【００５５】処理装置１１１は、観測値記録データベー
ス１１４の情報を可観測性評価装置２２や可制御性評価
装置２３に送り、系統設備データベース１１２およびオ
ンライン情報データベース１１３のデータを系統シミュ
レーション装置２５に送る。The processing device 111 sends information of the observation value record database 114 to the observability evaluation device 22 and the controllability evaluation device 23, and sends data of the system facility database 112 and the online information database 113 to the system simulation device 25. .
【００５６】本発明による系統安定化制御パラメータの
制御方法の一例として、電力貯蔵装置１３の出力制御装
置１８の制御パラメータを決定する処理例を、図３のフ
ローチャートを参照して説明する。As an example of the control method of the system stabilization control parameter according to the present invention, a processing example for determining the control parameter of the output control device 18 of the power storage device 13 will be described with reference to the flowchart of FIG.
【００５７】本処理においては、最初、系統情報管理装
置２４によって制御入力信号となる母線電圧周波数偏差
や発電機の周波数偏差Δｆを検出、もしくは、系統シミ
ュレーション装置２５によるシミュレーションによって
これらの信号すなわち周波数偏差の時系列データを求め
る。さらに、可観測性評価装置２２により周波数偏差の
動揺モードを抽出し、各モードの位相と振幅を求める。
さらに、可制御性評価装置２３により電力貯蔵装置１３
の出力変化に対する発電機１４の出力変化感度を求める
（ステップ２０１）。In the present process, first, the system voltage management device 24 detects the bus voltage frequency deviation and the frequency deviation Δf of the generator, which are control input signals, or the system simulation device 25 simulates these signals, that is, the frequency deviation. Find time series data of Further, the fluctuation mode of the frequency deviation is extracted by the observability evaluation device 22, and the phase and amplitude of each mode are obtained.
Furthermore, the controllability evaluation device 23 allows the power storage device 13
The output change sensitivity of the generator 14 with respect to the output change is determined (step 201).
【００５８】次に、制御チューニング装置２０により、
制御入力信号、位相補償制御量、発電機１４の動揺位
相、電力貯蔵装置１３の制御感度情報から、安定化指標
を算出する（ステップ２０２）。Next, the control tuning device 20
A stabilization index is calculated from the control input signal, the phase compensation control amount, the fluctuation phase of the generator 14, and the control sensitivity information of the power storage device 13 (step 202).
【００５９】このとき、最も安定化指標が大きい値とな
ったときが、最も系統の電力動揺抑制効果が大きくな
る。このため、仮定した位相補償制御量をパラメータと
し、繰り返し計算で位相補償制御量を変更し、安定化指
標が最大値となった場合の位相補償制御量を最適値φと
する（ステップ２０３、２０４）。このようにして制御
パラメータを得ることができる。At this time, when the stabilization index becomes the largest value, the power fluctuation suppression effect of the system becomes the largest. For this reason, the assumed phase compensation control amount is used as a parameter, the phase compensation control amount is changed by iterative calculation, and the phase compensation control amount when the stabilization index reaches the maximum value is set to the optimum value φ (steps 203 and 204). ). Thus, control parameters can be obtained.
【００６０】系統シミュレーション装置２５の構成の一
例について詳細に示す。An example of the configuration of the system simulation device 25 will be described in detail.
【００６１】本例の系統シミュレーション装置２５は、
系統情報管理装置２４から渡される系統設備データベー
ス１１２およびオンライン情報データベース１１３のデ
ータをもとに時間軸シミュレーションを行う。The system simulation device 25 of the present example
A time axis simulation is performed based on the data of the system facility database 112 and the online information database 113 passed from the system information management device 24.
【００６２】時間軸シミュレーションの方法は、一般的
によく知られている実効値や瞬時値ベースの過渡安定度
解析手法を用いればよい。実効値ベースのシミュレーシ
ョン手法については例えば電気書院発行の「電力系統技
術計算の応用」（新田目倖造著）に詳細が示されてい
る。また、瞬時値ベースのシミュレーション手法につい
てはオーム社発行の「電力系統過渡解析論」（関根泰次
著）に詳細が示されている。As a method of the time axis simulation, a well-known effective value or instantaneous value based transient stability analysis method may be used. The details of the effective value-based simulation method are shown in, for example, “Application of Power System Technical Calculation” published by Denki Shoin (by Kozo Nittame). The details of the instantaneous value-based simulation method are described in "Power System Transient Analysis Theory" (published by Taiji Sekine) published by Ohmsha.
【００６３】これらの手法は、いずれも電力系統のイン
ピーダンス行列や発電機の運動方程式から系統故障等の
外乱時の様子を求める手法である。シミュレーションの
結果として、想定した外乱に対する系統の時間応答が得
られる。例えば、ある線路で地絡故障が発生した場合の
各発電機の角速度変化の様子や各母線の電圧周波数偏差
の様子が、時刻に対する値として得られる。Each of these methods is a method for obtaining a state at the time of disturbance such as a system failure from the impedance matrix of the power system or the equation of motion of the generator. As a result of the simulation, the time response of the system to the assumed disturbance is obtained. For example, the state of the angular velocity change of each generator and the state of the voltage frequency deviation of each bus when a ground fault occurs in a certain line are obtained as values with respect to time.
【００６４】本例の系統シミュレーション装置２５で
は、まず系統に発生する頻度が高いかまたは系統の安定
度を低下させるような外乱を設定し、その条件下で時間
軸シミュレーションを行い、その結果の時間波形情報を
可観測性評価装置２２に伝える。ここで、外乱の設定は
あらかじめオペレータがファイルに記述するなどして決
定しておけばよい。In the system simulation apparatus 25 of this example, first, a disturbance that frequently occurs in the system or reduces the stability of the system is set, a time axis simulation is performed under the conditions, and the resulting time is calculated. The waveform information is transmitted to the observability evaluation device 22. Here, the setting of the disturbance may be determined in advance by the operator describing the setting in a file.
【００６５】この他に、系統シミュレーション装置２５
は、出力制御装置１８によって制御される系統安定化装
置１１が系統に与える影響についても計算する。具体的
には系統安定化装置１１が瞬間的に出力をある一定量変
化させたときに、系統につながる各発電機の出力の変化
量を求める。例えば、図１において電力貯蔵装置１３の
出力する有効電力を微小量ステップ状に変化させ、その
時の発電機１４の有効電力の変化量を求める。このとき
の値を可制御性評価装置２３に伝える。In addition, the system simulation device 25
Also calculates the effect of the system stabilization device 11 controlled by the output control device 18 on the system. Specifically, when the system stabilizing device 11 instantaneously changes the output by a certain amount, the amount of change in the output of each generator connected to the system is determined. For example, in FIG. 1, the active power output from the power storage device 13 is changed in small steps, and the amount of change in the active power of the generator 14 at that time is obtained. The value at this time is transmitted to the controllability evaluation device 23.
【００６６】なおここでは、電力貯蔵装置１３の有効電
力を例としたが、それだけでなく、出力制御装置１８に
よって制御される系統安定化装置１１について、その装
置の制御するパラメータを微小変化させた場合の、いず
れのケースについてもシミュレーション可能な構成とし
てもよい。Here, the active power of the power storage device 13 is taken as an example, but in addition, the parameters controlled by the system stabilization device 11 controlled by the output control device 18 are slightly changed. In any case, the configuration may be such that simulation can be performed in any case.
【００６７】系統シミュレーション装置２５は計算機お
よびその上で動作するプログラムとして構成してもよい
し、電力系統を等価的に表すアナログシミュレータモデ
ルで構成してもよい。すなわち電力系統の状態と想定さ
れる外乱条件から時間波形情報が得られるものであれば
よい。The system simulation device 25 may be configured as a computer and a program operating on the computer, or may be configured as an analog simulator model equivalently representing a power system. That is, it is sufficient that the time waveform information can be obtained from the state of the power system and the assumed disturbance condition.
【００６８】可観測性評価装置２２で実施される、系統
の動揺情報から動揺モードを抽出し、位相補償を行なう
処理例を、図４を参照して説明する。An example of processing performed by the observability evaluation device 22 for extracting a sway mode from system sway information and performing phase compensation will be described with reference to FIG.
【００６９】系統情報管理装置２４で検出した系統の母
線周波数偏差△ｆｎから、可観測性評価装置２２でモー
ド分析を行ない動揺モードを抽出し、該抽出した動揺モ
ードについて振幅Ａ、位相Ψ、減衰係数Ｄを算出する。
モード分析を行なった結果、元の△ｆｎから単一のモー
ドのみからなる時系列情報△ｆｎ’が得られる。この信
号を最適な位相補償量φだけずらし、電力貯蔵装置１３
の出力指令値とすればよい。実際の位相補償は、例え
ば、後述する出力制御装置１８に含まれる位相補償装置
７２（図１１）によって行うことができる。From the bus frequency deviation △ fn of the system detected by the system information management device 24, a mode analysis is performed by the observability evaluation device 22 to extract a sway mode, and the amplitude A, phase Ψ, attenuation The coefficient D is calculated.
As a result of the mode analysis, time-series information △ fn ′ including only a single mode is obtained from the original △ fn. This signal is shifted by the optimal phase compensation amount φ,
Output command value. The actual phase compensation can be performed by, for example, a phase compensation device 72 (FIG. 11) included in the output control device 18 described later.
【００７０】上記モードの抽出は、後述のProny解析手
法をオンラインで実施してもよいし、フィルタによって
制御対象とするモードを抽出してもよい。For the extraction of the modes, a Prony analysis method described later may be performed online, or a mode to be controlled may be extracted by a filter.
【００７１】可観測性評価装置２２による系統の動揺モ
ードの分析は、例えばProny解析手法を用いて行なえば
よい。Prony解析手法の詳細は、例えば平成８年度電気
学会電力技術・電力系統技術合同研究会資料PE-96-79の
文献に記載されている。本解析手法を本発明に適用する
場合の処理例について、図５を用いて概要を説明する。The analysis of the fluctuation mode of the system by the observability evaluation device 22 may be performed using, for example, the Prony analysis method. The details of the Prony analysis method are described, for example, in the literature of the IEEJ Power Technology / Power System Technology Joint Study Group Material PE-96-79. An outline of a processing example when the present analysis technique is applied to the present invention will be described with reference to FIG.
【００７２】系統から検出されるか、またはシミュレー
ション結果から得られた系統の母線電圧周波数変動△ｆ
には、一般的にいくつかの動揺モードが含まれている。
Prony解析手法によって、図４に示すような△ｆの時系
列データから、データに含まれる各動揺モードの初期位
相、振幅、減衰率、周波数、周期等を近似的に求めるこ
とができる。The system bus voltage frequency variation Δf detected from the system or obtained from simulation results
Generally includes several shaking modes.
By the Prony analysis method, the initial phase, amplitude, attenuation rate, frequency, period, and the like of each oscillation mode included in the data can be approximately obtained from the time series data of Δf as shown in FIG.
【００７３】すなわち、図５に示すように、△ｆの時系
列データ８１を解析処理への入力データとし、解析結果
として各動揺モードの初期位相、振幅、減衰率、周波
数、周期等の動揺モード情報データ８２を得ることがで
きる。このようにして、可観測性評価装置２２では、各
動揺モード情報を出力する。That is, as shown in FIG. 5, the time series data 81 of と し f is used as input data to the analysis processing, and the analysis results show the oscillation modes such as the initial phase, amplitude, damping rate, frequency, and period of each oscillation mode. Information data 82 can be obtained. In this way, the observability evaluation device 22 outputs each sway mode information.
【００７４】ここでは、Prony解析で系統の動揺モード
分析を行なうことを例に上げたが、各動揺モードの情報
を抽出可能な手法であれば、他の方法を用いても構わな
い。例えば、Steiglitz-McBride法などを用いてもよ
い。Steiglitz-McBride法の詳細は電気学会論文誌電力
・エネルギー部門誌、Vol.118-B、No.1、P52の文献に記
載されている。Here, an example has been described in which the fluctuation mode of the system is analyzed by the Prony analysis, but any other method may be used as long as the method can extract information on each vibration mode. For example, the Steiglitz-McBride method may be used. Details of the Steiglitz-McBride method are described in the IEEJ Transactions on Power and Energy, Vol. 118-B, No. 1, P52.
【００７５】Prony解析手法の詳細を示す。Prony解析法
は、時系列データに含まれる振動モードを抽出し、振動
周波数、減衰、振幅、位相を推定するものである。ノイ
ズがない場合には、複数モードの振動を高精度で推定し
再現する機能を持つ。Prony解析によるモード分析方法
の概要を以下に示す。The details of the Prony analysis method will be described. The Prony analysis method extracts a vibration mode included in time-series data and estimates a vibration frequency, attenuation, amplitude, and phase. When there is no noise, it has a function of estimating and reproducing vibrations of multiple modes with high accuracy. The outline of the mode analysis method by Prony analysis is shown below.
【００７６】まず、観測された信号y(k), (k=1, 2, …,
N-1)をFirst, the observed signals y (k), (k = 1, 2,...,
N-1)
【００７７】[0077]
【数１】 (Equation 1)
【００７８】[0078]
【数２】 (Equation 2)
【００７９】の形で推定することを考える。ただし、n
はモードの数、Δtはサンプリング間隔、λiは固有値、
Biは初期値である。Ziは次に示すn次の多項式（特性方
程式）の解として与えられる。Consider the estimation in the form of Where n
Is the number of modes, Δt is the sampling interval, λi is the eigenvalue,
Bi is the initial value. Zi is given as a solution of the following n-th order polynomial (characteristic equation).
【００８０】[0080]
【数３】 (Equation 3)
【００８１】一方、数１と数３とから多項式の係数a1〜
anは次式で表される。On the other hand, from Equations 1 and 3, the coefficients a1 to
an is represented by the following equation.
【００８２】[0082]
【数４】 (Equation 4)
【００８３】したがって、観測値から数４を作り、最小
二乗法を用いて係数a1〜anを求め、数３を解けば解Ziが
得られ、固有値λiが算出できる。Therefore, the equation 4 is formed from the observed values, the coefficients a1 to an are obtained by using the least squares method, and the equation 3 is solved to obtain the solution Zi, and the eigenvalue λi can be calculated.
【００８４】次に数３から初期値Biについて次の関係が
導出される。Next, the following relationship is derived from the equation 3 for the initial value Bi.
【００８５】[0085]
【数５】 (Equation 5)
【００８６】これから最小二乗法を用いて初期値Biが計
算できる。固有値λiが複素数（振動モード）の場合、
初期値Biも複素数となり、その大きさが振幅、角度が初
期位相となる。From this, the initial value Bi can be calculated using the least squares method. When the eigenvalue λi is a complex number (oscillation mode),
The initial value Bi is also a complex number, the magnitude of which is the amplitude, and the angle is the initial phase.
【００８７】可制御性評価装置２３は、シミュレーショ
ンによる感度解析を用いて、電力貯蔵装置１３などの制
御対象とする装置の出力変化に対する発電機の出力変化
感度情報を出力するものである。安定化装置１１が系統
へ与える影響は、例えばこの感度情報を指標として測る
ことが可能となる。The controllability evaluation device 23 outputs the output change sensitivity information of the generator with respect to the output change of the device to be controlled such as the power storage device 13 using the sensitivity analysis by simulation. The effect of the stabilizing device 11 on the system can be measured, for example, using this sensitivity information as an index.
【００８８】感度の求め方の一例について図６を用いて
説明する。制御対象を電力貯蔵装置１３の有効電力出力
とした場合、電力貯蔵装置１３の設置候補母線３１に有
効電力の微小変化を与え、その時の系統内の各発電機出
力変化の大きさを求め、これを安定化効果の指標すなわ
ち感度とする。An example of how to determine the sensitivity will be described with reference to FIG. When the control target is the active power output of the power storage device 13, a small change in the active power is given to the installation candidate bus 31 of the power storage device 13, and the magnitude of each generator output change in the system at that time is determined. Is an index of the stabilizing effect, that is, sensitivity.
【００８９】ここで、有効電力の微小変化を抵抗３２の
挿入によって行うものとしても良く、もちろん実際に電
力貯蔵装置１３について時間軸シミュレーションを行
い、該シミュレーション結果から感度を求めてもよい。
この感度が大きいほど動揺抑制対象とする発電機に対す
る安定化制御効果が大きい。Here, the minute change of the active power may be performed by inserting the resistor 32. Of course, the time axis simulation may be actually performed on the power storage device 13 and the sensitivity may be obtained from the simulation result.
The greater the sensitivity, the greater the stabilization control effect on the generator to be subjected to the fluctuation suppression.
【００９０】なお、本例では有効電力を制御する機器の
場合の感度解析について示したが、その他の無効電力や
インピーダンスなどのパラメータを制御する装置につい
ても、同様に制御量の微小変化に対する発電機の出力変
化を求めることで、感度を計算すればよい。さらにこの
他にも、電気学会論文誌電力・エネルギー部門誌、Vol.
115-B、No.9、P1054の文献に記載されている指標LIEDを
感度指標として用いても良い。In this example, the sensitivity analysis in the case of the device for controlling the active power has been described. However, other devices for controlling the parameters such as the reactive power and the impedance can be similarly generated by the generator with respect to the minute change of the control amount. The sensitivity may be calculated by calculating the change in the output. In addition, the IEEJ Transactions on Power and Energy, Vol.
The index LIED described in the references 115-B, No. 9, and P1054 may be used as the sensitivity index.
【００９１】また、シミュレーションを実施する代り
に、実際の系統おいて、例えば電力貯蔵装置などの有効
電力を微小変化させた場合の発電機の出力変化を観測す
ることで、感度情報を検出する構成としてもよい。Instead of performing the simulation, the sensitivity information is detected by observing a change in the output of the generator when the active power of the power storage device or the like is slightly changed in the actual system. It may be.
【００９２】次に、本発明による制御パラメータをチュ
ーニングする具体的な方法の一例として、制御チューニ
ング装置２０で実施される処理の流れの一例を図７を用
いて説明する。Next, as an example of a specific method of tuning control parameters according to the present invention, an example of a flow of processing performed by the control tuning apparatus 20 will be described with reference to FIG.
【００９３】以下、系統安定化装置１１、電力貯蔵装置
１２、直流送電システム１３などの制御対象となる装置
をまとめて安定化装置と記述する。Hereinafter, devices to be controlled, such as the system stabilizing device 11, the power storage device 12, and the DC power transmission system 13, will be collectively described as a stabilizing device.
【００９４】本処理では最初、ＮＤ個ある安定化装置の
１台を評価対象に選ぶ。これを図中では添え字iで表す
（ステップ５０１、５０２）。また、ＮＵ個ある制御入
力信号候補のいずれかを選択する。これを図中では添え
字ｋで表す。制御入力信号kの動揺モードの大きさＡkお
よび動揺の位相ψkは可観測性評価装置２２によって与
えられる（ステップ５０３、５０４）。In this process, first, one of the ND stabilizing devices is selected for evaluation. This is represented by a subscript i in the figure (steps 501 and 502). Further, one of the NU control input signal candidates is selected. This is indicated by a subscript k in the figure. The magnitude Ak of the fluctuation mode and the phase Δk of the fluctuation of the control input signal k are given by the observability evaluation device 22 (steps 503, 504).
【００９５】次に安定化装置の位相補償制御量φを選択
する（ステップ５０５、５０６）。φの値をパラメータ
として評価を行なうのであるが、φは連続量なので、い
くつかのφの候補を選び、それについて評価を行なえば
よい。例えばφの候補を-180°から180゜の間を1゜刻み
の離散値の値をとるようにし、各々のφの値に対して指
標を計算し評価を行なう。ここでは、このようにして選
んだ位相補償制御量をφとして表す。Next, the phase compensation control amount φ of the stabilizing device is selected (steps 505 and 506). The evaluation is performed using the value of φ as a parameter. Since φ is a continuous amount, some candidates for φ may be selected and evaluated. For example, φ candidates are set to discrete values at intervals of 1 ° between -180 ° and 180 °, and an index is calculated and evaluated for each φ value. Here, the phase compensation control amount thus selected is represented as φ.
【００９６】つぎに、発電機jについて安定化装置の制
御の影響を評価する。まず、発電機jのエネルギー感度
△Ｅijを、例えば数１に示すように安定化装置iの制御
量に対する発電機jの感度△Ｐgijと発電機jの慣性定数
Ｍjから求める（ステップ５０７〜５０９）。Next, the influence of the control of the stabilizing device on the generator j will be evaluated. First, the energy sensitivity △ Eij of the generator j is determined from the sensitivity △ Pgij of the generator j with respect to the control amount of the stabilization device i and the inertia constant Mj of the generator j as shown in Equation 1 (steps 507 to 509). .
【００９７】[0097]
【数６】 (Equation 6)
【００９８】次に、発電機jの制御指標αikjを、例えば
数２に示すように発電機jのエネルギー感度△Ｅij、動
揺モードの大きさＡk、位相ψk、安定化装置の位相補償
制御量φ、発電機jの動揺の位相θjから計算する（ステ
ップ５１０）。Next, the control index αikj of the generator j is determined by, for example, the energy sensitivity △ Eij of the generator j, the magnitude Ak of the oscillation mode, the phase ψk, and the phase compensation control amount φ of the stabilizing device as shown in Expression 2. Is calculated from the phase θj of the oscillation of the generator j (step 510).
【００９９】[0099]
【数７】 (Equation 7)
【０１００】この制御指標αikjを全ての発電機につい
て求めた後に、全ての発電機のαikjの総和を求め、こ
れを系統の安定化を示す指標となる制御効果指標αikと
する（ステップ５１１、５１２）。After this control index αikj is obtained for all generators, the sum of αikj of all generators is obtained, and this is set as a control effect index αik which is an index indicating system stability (steps 511 and 512). ).
【０１０１】位相補償制御量φを、例えば-180゜から18
0゜の範囲で1゜ずつ変えながら、制御効果指標αikが最
大となる点を求め、その時のパラメータを求める（ステ
ップ５１３、５１４）。The phase compensation control amount φ is, for example, from -180 ° to 18
The point at which the control effect index αik is maximized is determined while changing by 1 ° in the range of 0 °, and parameters at that time are determined (steps 513 and 514).
【０１０２】このようにして、入力信号kを用いて安定
化装置iを制御する場合の最適な位相補償制御量φと、
その場合の制御効果指標αikが得られる。Thus, the optimum phase compensation control amount φ when controlling the stabilization device i using the input signal k is:
The control effect index αik in that case is obtained.
【０１０３】制御入力信号候補が複数ある場合は、各制
御入力信号候補について、制御効果指標αikを求め、最
も制御効果の大きい制御入力信号を使用することとすれ
ばよい。When there are a plurality of control input signal candidates, a control effect index αik is obtained for each control input signal candidate, and the control input signal having the largest control effect may be used.
【０１０４】このように、本発明を用いることでより効
果的な制御入力信号の選択を行なうことが可能となる。As described above, by using the present invention, a more effective control input signal can be selected.
【０１０５】また、安定化装置が複数設置されていた
り、系統への接続点の候補がいくつかあった場合には、
各安定化装置または接続点について、最適な位相補償制
御量φと制御効果指標αikを求めればよい。そして、複
数箇所の安定化装置を同時に運転してもよいし、最も制
御効果の大きい制御装置のみ運転することとしてもよ
い。If a plurality of stabilizing devices are installed, or if there are some candidates for connection points to the system,
The optimum phase compensation control amount φ and control effect index αik may be obtained for each stabilizing device or connection point. Then, a plurality of stabilizing devices may be operated at the same time, or only the control device having the greatest control effect may be operated.
【０１０６】入力信号の選定では、制御対象モード以外
の信号が多く含まれているとフィルタ等で取り除けなか
った制御対象ではないモードがノイズとなる可能性があ
るため、制御効果指標αikを元に選択する方法の他に、
制御対象と考えていないモードが最も現れていない信号
を選択する方法でも良い。また、制御を行わない場合に
動揺が最も長く続くような信号を、制御時には入力信号
として用いることが望ましいため、制御対象のモードの
減衰率が小さく動揺のダンピングが悪い信号を選択する
方法でも良い。In the selection of an input signal, if a large number of signals other than the control target mode are included, a mode that cannot be removed by a filter or the like that is not a control target may become noise. In addition to the method of choice,
A method of selecting a signal in which a mode not considered as a control target does not appear most may be used. In addition, since it is desirable to use a signal whose fluctuation lasts longest when control is not performed as an input signal at the time of control, a method of selecting a signal having a small damping rate of a mode to be controlled and having poor damping of fluctuation may be used. .
【０１０７】図８は、上記図７において位相補償制御量
φを変えながら制御効果指標αikが最大となる点を求め
る一例を説明する図である。FIG. 8 is a diagram for explaining an example in which the point at which the control effect index αik becomes maximum is obtained while changing the phase compensation control amount φ in FIG.
【０１０８】ここでは、入力信号kを用いて安定化装置i
を制御する場合の、最適な位相補償制御量φと、その場
合の制御効果指標αikを求める場合を示す。位相補償制
御量φを、例えば-180゜から180゜の範囲で変えながら
制御効果指標αikをプロットしたものがグラフ６１とな
る。このグラフ６１から、制御効果指標αikが最大とな
る点は、本図にも示すように、位相補償制御量φが最適
値と示す値であることが容易にわかる。Here, the stabilizing device i is determined by using the input signal k.
In this case, an optimum phase compensation control amount φ and a control effect index αik in that case are obtained. A graph 61 is obtained by plotting the control effect index αik while changing the phase compensation control amount φ in a range of, for example, -180 ° to 180 °. From this graph 61, it is easily understood that the point at which the control effect index αik becomes the maximum is a value indicating that the phase compensation control amount φ is an optimum value, as shown in FIG.
【０１０９】このようにして、最適な位相補償制御量φ
と、その場合の制御効果指標αikが得られる。Thus, the optimum phase compensation control amount φ
Then, the control effect index αik in that case is obtained.
【０１１０】制御チューニング装置２０の入出力データ
の例について、図９および図１０を用いて説明する。An example of input / output data of the control tuning device 20 will be described with reference to FIGS. 9 and 10.
【０１１１】制御チューニング装置２０の入力データの
例を図９に示す。本例において、制御入力信号データ９
１として各安定化装置について入力信号候補毎にその動
揺モードの大きさと位相を必要とする。動揺モードの大
きさと位相は、制御入力信号データと同様に、可観測性
評価装置２２によって与えられる。FIG. 9 shows an example of input data of the control tuning apparatus 20. In this example, the control input signal data 9
As one, the size and phase of the oscillation mode are required for each input signal candidate for each stabilizing device. The magnitude and phase of the sway mode are provided by the observability evaluation device 22 similarly to the control input signal data.
【０１１２】また、発電機情報データ９２として、各発
電機毎に発電機慣性定数Ｍと発電機の動揺モードの大き
さと位相を必要とする。発電機慣性定数Ｍは系統情報管
理装置２４によって与えられる。Further, as the generator information data 92, the generator inertia constant M and the magnitude and phase of the oscillation mode of the generator are required for each generator. The generator inertia constant M is given by the system information management device 24.
【０１１３】さらに、発電機感度情報データ９３とし
て、各安定化装置について発電機毎の発電機感度Pgが必
要とされる。発電機感度Pgは可制御性評価装置２３によ
って与えられる。Further, as the generator sensitivity information data 93, a generator sensitivity Pg for each generator is required for each stabilizing device. The generator sensitivity Pg is provided by the controllability evaluation device 23.
【０１１４】制御チューニング装置２０の出力データの
例を図１０に示す。FIG. 10 shows an example of output data of the control tuning device 20.
【０１１５】チューニング結果出力データ１０１として
は、位相補償量φに対する制御効果指標αの値が制御チ
ューニング装置２０に備えられた記憶装置に蓄えるか、
または監視装置２１の画面に表示する。同様に最適チュ
ーニング結果出力データ１０２としては、各安定化装置
について、最適制御指標αを最大とする制御入力信号と
最適位相補償量φを、制御チューニング装置２０に備え
られた記憶装置に蓄えるか、または監視装置２１の画面
に表示する。As the tuning result output data 101, the value of the control effect index α with respect to the phase compensation amount φ is stored in a storage device provided in the control tuning device 20;
Alternatively, it is displayed on the screen of the monitoring device 21. Similarly, as the optimal tuning result output data 102, for each stabilizing device, the control input signal that maximizes the optimal control index α and the optimal phase compensation amount φ are stored in a storage device provided in the control tuning device 20; Alternatively, it is displayed on the screen of the monitoring device 21.
【０１１６】さらにまた、表示された最適位相補償量φ
に応じてオペレータが決定したパラメータの値を受け付
け、入力すべき安定化装置の出力制御装置１８のパラメ
ータの変更を行う構成としてもよい。Further, the displayed optimum phase compensation amount φ
May be configured to receive the value of the parameter determined by the operator in response to the change of the parameter of the output control device 18 of the stabilizing device to be input.
【０１１７】さらに、監視装置２１には、決定された最
適値だけではなく、上記図６のグラフや、最適値の次に
効果のあるパラメータの組み合わせ候補等を併せて示す
構成としてもよい。Further, the monitoring device 21 may have a configuration in which not only the determined optimum value but also the graph of FIG. 6 described above, a parameter combination candidate that is effective next to the optimum value, and the like are also displayed.
【０１１８】本発明の制御対象となる安定化装置におけ
る制御の具体的な構成例を図１１に示す。FIG. 11 shows a specific configuration example of control in the stabilizing device to be controlled according to the present invention.
【０１１９】本例では安定化装置として電力貯蔵装置１
３を用いている。電力貯蔵装置１３の出力制御装置１８
は、系統の複数箇所の母線電圧周波数偏差を入力として
選択することを可能とし、電力貯蔵装置１３の有効電力
出力量を制御する。In this example, the power storage device 1 is used as a stabilizing device.
3 is used. Output control device 18 of power storage device 13
Enables the selection of the bus voltage frequency deviation at a plurality of points in the system as an input, and controls the active power output amount of the power storage device 13.
【０１２０】本例において、入力信号は、周波数偏差検
出装置７５によって検出された信号をゲインブロック７
８に通した信号を入力としてもよく、または、周波数偏
差検出装置７４によって検出された信号をゲインブロッ
ク７７に通した信号と周波数偏差検出装置７６によって
検出された信号をゲインブロック７９に通した信号の和
を用いてもよい。これら、どちらの信号を用いるかは制
御チューニング装置２０の指令によって決定されるもの
とする。In this example, the input signal is obtained by converting the signal detected by the frequency deviation detecting device 75 into a gain block 7.
8, or a signal obtained by passing a signal detected by the frequency deviation detecting device 74 through a gain block 77 and a signal obtained by passing a signal detected by the frequency deviation detecting device 76 through a gain block 79. May be used. Which of these signals is used is determined by a command from the control tuning device 20.
【０１２１】出力制御装置１８は、例えば本図に示され
るように、フィルタブロック７１、位相補償ブロック７
２、ゲインブロック７３によって構成される。フィルタ
ブロック７１は、制御対象とする動揺モード以外のモー
ドのゲインを下げる。具体的にはフィルタブロックの時
定数T3を調整すればよい。また、位相補償ブロック７２
によって制御対象とする動揺モードの周波数で所望の位
相補償を行なう。具体的には位相補償ブロック７２の時
定数T1、T2を調整すればよい。位相補償ブロック７３の
出力は、ゲインを掛けた後、電力貯蔵装置１３の出力基
準値Ｐ0に加えられる。The output control device 18 includes, for example, a filter block 71 and a phase compensation block 7 as shown in FIG.
2. It is constituted by a gain block 73. The filter block 71 lowers the gain of a mode other than the rocking mode to be controlled. Specifically, the time constant T3 of the filter block may be adjusted. Also, the phase compensation block 72
Thus, desired phase compensation is performed at the frequency of the oscillation mode to be controlled. Specifically, the time constants T1 and T2 of the phase compensation block 72 may be adjusted. The output of the phase compensation block 73 is added to the output reference value P0 of the power storage device 13 after multiplying the gain.
【０１２２】例えば、周波数ｆｘで振動する動揺モード
を抑制するために、制御チューニング装置２０から入力
信号選択指令と位相補償量φが指示された場合を考え
る。この場合、入力信号は指令にしたがってスイッチで
切り替える。また、位相補償量φの指令に対しては、フ
ィルタ７１および位相補償ブロック７２の時定数T1、T
2、T3を調整し、周波数ｆｘで位相補償量がφとなるよ
うな時定数に設定する。各時定数の決定は、あらかじめ
周波数と位相補償量を実現する時定数の組をテーブルと
して持っておけばよい。For example, let us consider a case where an input signal selection command and a phase compensation amount φ are instructed from the control tuning device 20 in order to suppress the oscillation mode that vibrates at the frequency fx. In this case, the input signal is switched by a switch according to the command. In response to the command of the phase compensation amount φ, the time constants T1 and T1 of the filter 71 and the phase compensation block 72
2. Adjust T3 to set a time constant such that the phase compensation amount becomes φ at the frequency fx. To determine each time constant, a set of time constants for realizing the frequency and the amount of phase compensation may be stored in advance as a table.
【０１２３】または、各時定数の組み合わせを作成し、
各組み合わせに対してボード線図を計算し、所望の位相
補償量となるような時定数の組み合わせを探す方法で決
定してもよい。その結果決定された時定数を位相補償ブ
ロック等の時定数として設定すればよい。さらにまた、
フィルタ７１、位相補償ブロック７２、ゲイン７３は時
定数を調整可能な電子回路として構成してもよいし、マ
イコン上で動作するソフトウェアとして構成してもよ
い。Alternatively, a combination of each time constant is created,
A Bode diagram may be calculated for each combination, and a method of searching for a combination of time constants that provides a desired amount of phase compensation may be determined. The time constant determined as a result may be set as the time constant of the phase compensation block or the like. Furthermore,
The filter 71, the phase compensation block 72, and the gain 73 may be configured as an electronic circuit whose time constant can be adjusted, or may be configured as software operating on a microcomputer.
【０１２４】このような構成とすることで、制御チュー
ニング装置２０の指令によって制御入力の選定指令や制
御パラメータの変更によって、動揺抑制に効果的な制御
系を構成することが可能となる。With such a configuration, it is possible to configure a control system that is effective in suppressing vibration by selecting a control input or changing a control parameter according to a command from the control tuning device 20.
【０１２５】[0125]
【発明の効果】本発明によれば、動揺モード分析による
可観測性の評価と、感度解析による可制御性評価をもと
にして、安定化装置の制御構成およびパラメータ決定を
行なうことで、最低限の制御入力信号によって、系統の
動揺を効果的に抑制する制御系の実現が可能となる。According to the present invention, the control configuration and the parameters of the stabilizing device are determined based on the evaluation of the observability by the fluctuation mode analysis and the controllability by the sensitivity analysis. With a limited control input signal, it is possible to realize a control system that effectively suppresses system fluctuation.
【図１】本発明を適用した系統安定化制御パラメータ決
定装置の構成を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a system stabilization control parameter determination device to which the present invention has been applied.
【図２】系統情報管理装置の構成例を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of a system information management device.
【図３】本発明を適用した系統安定化制御パラメータ決
定方法の一例を示す流れ図。FIG. 3 is a flowchart showing an example of a method for determining a system stabilization control parameter to which the present invention is applied.
【図４】動揺モード抽出と位相補償の概念を示す説明
図。FIG. 4 is an explanatory diagram showing the concept of the oscillation mode extraction and the phase compensation.
【図５】Prony解析入力データおよび結果データの例を
示す説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of Prony analysis input data and result data.
【図６】感度解析方法の一例を示す説明図。FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of a sensitivity analysis method.
【図７】本発明を適用した系統安定化制御パラメータ決
定方法の一例を示す流れ図。FIG. 7 is a flowchart showing an example of a method for determining a system stabilization control parameter to which the present invention is applied.
【図８】制御効果指標αikが最大となる点を求める方法
の説明するためのグラフ。FIG. 8 is a graph for explaining a method of obtaining a point at which a control effect index αik is maximum.
【図９】制御チューニング装置の入力データの例を示す
説明図。FIG. 9 is an explanatory diagram showing an example of input data of the control tuning device.
【図１０】制御チューニング装置の出力データの例を示
す説明図。FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example of output data of the control tuning device.
【図１１】本発明を適用した電力系統安定化装置の構成
の例を示すブロック図。FIG. 11 is a block diagram showing an example of a configuration of a power system stabilizing device to which the present invention is applied.
１１ 系統安定化装置 １２ 直流送電システム １３ 電力貯蔵装置 １４ 発電機 １５ 負荷 １６ 線路 １７ 直流モジュレーション装置 １８ 出力制御装置 １９ 検出装置 ２０ 制御チューニング装置 ２１ 監視装置 ２２ 可観測性評価装置 ２３ 可制御性評価装置 ２４ 系統情報管理装置 ２５ 系統シミュレーション装置 ３１ 設置候補母線 ３２ 抵抗 ６１ 制御効果指標グラフ ７１ フィルタブロック ７２ 位相補償ブロック ７３ ゲインブロック ７４ 周波数偏差検出装置 ７５ 周波数偏差検出装置 ７６ 周波数偏差検出装置 ７７ ゲインブロック ７８ ゲインブロック ７９ ゲインブロック ８１ 時系列データ ８２ 動揺モード情報データ ９１ 制御入力信号データ ９２ 発電機情報データ ９３ 発電機感度情報データ １０１ チューニング結果出力データ １０２ 最適チューニング結果出力データ １１１ 処理装置 １１２ 系統設備データベース １１３ オンライン情報データベース １１４ 観測値記録データベース １１５ 情報伝送路 １１６ 中央給電指令装置 １１７ 系統制御装置 １１８ 情報伝送路。 REFERENCE SIGNS LIST 11 system stabilization device 12 DC transmission system 13 power storage device 14 generator 15 load 16 line 17 DC modulation device 18 output control device 19 detection device 20 control tuning device 21 monitoring device 22 observability evaluation device 23 controllability evaluation device 24 system information management device 25 system simulation device 31 installation candidate bus 32 resistance 61 control effect index graph 71 filter block 72 phase compensation block 73 gain block 74 frequency deviation detection device 75 frequency deviation detection device 76 frequency deviation detection device 77 gain block 78 gain Block 79 Gain block 81 Time series data 82 Motion mode information data 91 Control input signal data 92 Generator information data 93 Generator sensitivity information data 101 Tuning result output data 02 optimum tuning result output data 111 processor 112 system equipment database 113 online information database 114 observations record database 115 information transmission line 116 the central load dispatching apparatus 117 system control unit 118 information transmission path.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小西 博雄 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 福井 千尋 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 ▲吉▼栖 立格 茨城県日立市国分町一丁目１番１号 株式 会社日立製作所国分工場内 Ｆターム(参考） 5G066 AA03 AD01 AD08 AE03 AE07 AE09 JA01 JB10 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Hiroo Konishi 7-1-1, Omikacho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Within Hitachi Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Chihiro Fukui 7-1 Omikamachi, Hitachi City, Ibaraki Prefecture No. 1 Hitachi, Ltd. Hitachi Research Laboratories (72) Inventor ▲ Yoshi ▼ Susumu 1-1-1 Kokubuncho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture F-term in Hitachi Ltd. Kokubu Factory 5G066 AA03 AD01 AD08 AE03 AE07 AE09 JA01 JB10
Claims (18)
する安定化装置の制御パラメータを決定する装置であっ
て、 前記安定化装置が接続された電力系統での動揺情報と、 前記安定化装置が前記電力系統に与える影響の情報とを
用いて、 前記制御パラメータまたは制御構成を決定することを特
徴とする系統安定化制御パラメータ決定装置。1. A device for determining a control parameter of a stabilizing device capable of changing a configuration or a state of a power system, comprising: information on fluctuations in a power system to which the stabilizing device is connected; A system stabilization control parameter determination device, wherein the control parameter or the control configuration is determined using information on an effect of the device on the power system.
情報の提供を受け、該動揺情報から動揺モード情報を求
める可観測性評価装置と、 前記安定化装置が前記電力系統に与える影響の情報の提
供を受け、該影響の情報を用いて当該電力系統の制御に
対する感度情報を求める可制御性評価装置と、 前記動揺モード情報および前記感度情報を用いて前記安
定化装置の制御パラメータまたは制御構成を決定する制
御チューニング装置とを備えることを特徴とする系統安
定化制御パラメータ決定装置。2. An observability evaluation device for receiving fluctuation information in a power system to which a stabilization device is connected and obtaining fluctuation mode information from the fluctuation information, and an influence of the stabilization device on the power system. The controllability evaluation device which receives the information of the information and obtains the sensitivity information for the control of the power system using the information of the influence, and the control parameter of the stabilizing device using the oscillation mode information and the sensitivity information or A system stabilization control parameter determination device, comprising: a control tuning device that determines a control configuration.
態、構成および構成要素の少なくとも一つに関する情報
を取得し、前記可観測性評価装置へ提供すべき前記動揺
情報および前記可制御性評価装置へ提供すべき前記影響
の情報のうちの少なくとも一方を生成し、該生成した情
報を該当する装置へ出力する系統情報管理装置をさらに
備えることを特徴とする請求項２に記載の系統安定化制
御パラメータ決定装置。3. The fluctuation information and the controllability to obtain information on at least one of a state, a configuration, and a component of a power system to which the stabilization device is connected, and to provide the information to the observability evaluation device. The system stability according to claim 2, further comprising: a system information management device that generates at least one of the information of the influence to be provided to the evaluation device and outputs the generated information to a corresponding device. Control parameter determination device.
態、構成および構成要素の少なくとも一つに関する情報
の提供を受け、該提供された系統に関する情報に基づい
てシミュレーションを実施し、前記可観測性評価装置へ
提供すべき前記動揺情報および前記可制御性評価装置へ
提供すべき前記影響の情報のうちの少なくとも一方を生
成し、該生成した情報を該当する装置へ出力する系統シ
ミュレーション装置をさらに備えることを特徴とする請
求項２または３に記載の系統安定化制御パラメータ決定
装置。4. The system according to claim 1, further comprising: receiving information on at least one of a state, a configuration, and a component of a power system to which the stabilizing device is connected, performing a simulation based on the provided information on the system, A system simulation device that generates at least one of the fluctuation information to be provided to the observability evaluation device and the influence information to be provided to the controllability evaluation device, and outputs the generated information to a corresponding device. The system stabilization control parameter determination device according to claim 2, further comprising:
動揺情報を用いて動揺モードの振幅、位相および減衰率
のうち、少なくとも振幅と位相を求めることを特徴とす
る請求項２に記載の系統安定化制御パラメータ決定装
置。5. The observability evaluation device according to claim 2, wherein at least the amplitude, the phase, and the attenuation rate of the oscillation mode are obtained using the provided oscillation information. System stabilization control parameter determination device.
影響の情報を用いて前記安定化装置の制御量に対する前
記電力系統内の発電機の出力変化感度を求めることを特
徴とする請求項２に記載の系統安定化制御パラメータ決
定装置。6. The controllability evaluation device determines the output change sensitivity of the generator in the power system with respect to the control amount of the stabilization device using the provided influence information. Item 3. The system stabilization control parameter determination device according to item 2.
れた安定化装置の制御パラメータまたは制御構成を、認
識可能な形態でオペレータへ告知する監視装置をさらに
備えることを特徴とする請求項２に記載の系統安定化制
御パラメータ決定装置。7. The system according to claim 2, further comprising a monitoring device that notifies an operator of a control parameter or control configuration of the stabilizing device determined by the control tuning device in a recognizable form. Stabilization control parameter determination device.
場合、前記制御チューニング装置によって決定された前
記安定化装置の制御パラメータまたは制御構成の情報に
応じて、当該安定化装置の制御装置の変更、 予め用意しておいた制御パラメータおよび制御構成のい
ずれかに対応する安定化装置の制御装置への変更、およ
び、 該当する制御装置への入力信号の変更のうちのいずれか
を選択することを特徴とする請求項２に記載の系統安定
化制御パラメータ決定装置。8. When the configuration or state of the power system is changed, the control device of the stabilizing device is changed in accordance with information on the control parameter or control configuration of the stabilizing device determined by the control tuning device. The change of the stabilizing device corresponding to one of the control parameters and the control configuration prepared in advance to the control device, and the selection of one of the change of the input signal to the corresponding control device. The system stabilization control parameter determination device according to claim 2, wherein:
れた安定化装置の制御パラメータまたは制御構成の情報
には、フィルタの構成、位相補償ブロックの構成、各構
成の時定数、および、各構成のゲインの少なくとも一つ
が含まれていることを特徴とする請求項２に記載の系統
安定化制御パラメータ決定装置。9. The control parameter or control configuration information of the stabilizing device determined by the control tuning device includes a filter configuration, a phase compensation block configuration, a time constant of each configuration, and a gain of each configuration. The system stabilization control parameter determination device according to claim 2, wherein at least one is included.
大きさ、位相および減衰率のうちの少なくとも一つに関
する情報と、 前記安定化装置の制御量に対する前記電力系統内の発電
機の出力変化感度に関する感度情報と、 前記電力系統内の発電機の動揺モードの位相情報と、 前記電力系統内の発電機の慣性定数または慣性の大きさ
を表す情報とを用いて、 前記安定化装置の制御装置の位相補償量を決定すること
を特徴とする請求項２に記載の系統安定化制御パラメー
タ決定装置。10. The control tuning device according to claim 1, further comprising: information on at least one of a magnitude, a phase, and a damping rate of a rocking mode included in a control input signal of the stabilizing device; Sensitivity information about the output change sensitivity of the generator in the power system, phase information of the oscillation mode of the generator in the power system, and information indicating the magnitude of inertia constant or inertia of the generator in the power system. The system stabilization control parameter determination device according to claim 2, wherein a phase compensation amount of the control device of the stabilization device is determined using
化装置の制御装置の位相補償量を決定する場合、 前記電力系統内の発電機の周波数偏差情報、角速度変化
情報、位相角変化情報および有効出力変化情報のうち少
なくとも一つと、 前記電力系統内の母線電圧周波数偏差情報および線路有
効電力変化情報のうちの少なくとも一方とを用いること
を特徴とする請求項２に記載の系統安定化制御パラメー
タ決定装置。11. The control tuning device, when determining a phase compensation amount of the control device of the stabilization device, includes: frequency deviation information, angular velocity change information, phase angle change information, and effective output of a generator in the power system. The system stabilization control parameter determination device according to claim 2, wherein at least one of the change information and at least one of the bus voltage frequency deviation information and the line active power change information in the power system are used. .
動揺モードの位相、振幅および減衰率のうちの少なくと
も一つを求めることを特徴とする請求項２に記載の系統
安定化制御パラメータ決定装置。12. The observability evaluation device according to claim 2, wherein at least one of a phase, an amplitude and a damping rate of the oscillation mode is obtained by a Prony analysis method or a Steiglitz-McBride method. System stabilization control parameter determination device.
ンを行う系統シミュレーション装置をさらに備え、 前記系統情報管理装置は、前記電力系統に外乱が発生し
た場合に外乱直前の系統情報を前記系統シミュレーショ
ン装置に提供し、 前記系統シミュレーション装置は、前記提供された系統
情報を用いてシミュレーションを実施し、実際の現象よ
りも早く当該電力系統の応動を予測し、 前記可観測性評価装置は、前記予測結果を用いて前記動
揺モードの分析を行ない、 前記制御チューニング装置は、前記動揺モードの分析結
果を用いて、前記安定化装置の制御パラメータまたは制
御構成を決定することを特徴とする請求項３に記載の系
統安定化制御パラメータ決定装置。13. A system simulation device for simulating the power system, wherein the system information management device provides system information immediately before the disturbance to the system simulation device when a disturbance occurs in the power system. The system simulation device performs a simulation using the provided system information, predicts a response of the power system earlier than an actual phenomenon, and the observability evaluation device uses the prediction result. 4. The system stability according to claim 3, wherein the analysis of the shaking mode is performed, and the control tuning device determines a control parameter or a control configuration of the stabilizing device using the analysis result of the shaking mode. 5. Control parameter determination device.
置、 前記電力系統内の線路に直列挿入されたインピーダンス
または母線電圧位相を調整する装置、および前記電力系
統内の発電機の励磁電圧を制御する装置のうちのいずれ
かであることを特徴とする請求項１乃至２のいずれかに
記載の系統安定化制御パラメータ決定装置。14. The stabilizing device, a device for transmitting and receiving active power or reactive power to and from the power system, a device for adjusting an impedance or a bus voltage phase inserted in series in a line in the power system, and the power system The system stabilization control parameter determining device according to any one of claims 1 to 2, wherein the system stabilizing control parameter determining device is any one of devices for controlling an excitation voltage of a generator in the system.
とを可能とする安定化装置と、該安定化装置を制御する
制御装置とを備える系統安定化システムであって、 前記制御装置の制御パラメータまたは制御構成を決定す
る請求項１または２に記載の系統安定化制御パラメータ
決定装置を備えることを特徴とする系統安定化システ
ム。15. A system stabilization system comprising: a stabilization device capable of changing a configuration or a state of an electric power system; and a control device for controlling the stabilization device, wherein a control parameter of the control device is provided. A system stabilization system comprising the system stabilization control parameter determination device according to claim 1 or 2, which determines a control configuration.
とする安定化装置の制御パラメータを決定する方法であ
って、 前記安定化装置が接続された電力系統での動揺情報と、 前記安定化装置が前記電力系統に与える影響の情報とを
用いて、 前記制御パラメータまたは制御構成を決定することを特
徴とする系統安定化制御パラメータ決定方法。16. A method for determining a control parameter of a stabilization device that enables a change in a configuration or a state of a power system, comprising: information on fluctuations in a power system to which the stabilization device is connected; A method for determining a system stabilization control parameter, wherein the control parameter or the control configuration is determined using information on an influence of the device on the power system.
揺情報の提供を受け、該動揺情報から動揺モード情報を
求め、 前記安定化装置が前記電力系統に与える影響の情報の提
供を受け、該影響の情報を用いて当該電力系統の制御に
対する感度情報を求め、 前記動揺モード情報および前記感度情報を用いて前記安
定化装置の制御パラメータまたは制御構成を決定するこ
とを特徴とする系統安定化制御パラメータ決定方法。17. A method for receiving fluctuation information in a power system to which a stabilization device is connected, obtaining fluctuation mode information from the fluctuation information, and receiving information on an influence of the stabilization device on the power system. Determining stability information for control of the power system using the information of the influence, and determining a control parameter or control configuration of the stabilizing device using the oscillation mode information and the sensitivity information. Control parameter determination method.
化制御パラメータ決定方法を計算機上で実行させるため
のプログラムを記録した記憶媒体。18. A storage medium storing a program for causing a computer to execute the method for determining a system stabilization control parameter according to claim 16 or 17.
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