JP2005094831A - System and method for power grid stabilization control - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power grid stabilization control system capable of appropriately controlling a failure by reinforcing online information from offline information before an accident. <P>SOLUTION: Sensors 4A-4C detect currents of generators 8A-8C. A sensor 5 detects the voltage of a bus line 1A. A central power feeding station supplies a grid quotient index. A grid stabilizer 9A calculates a power flow value that flows in a power transmission line from the detected current and voltage, and then calculates a transient stability index from the power current value. A control amount calculation diagram where the intersection of both indices represents a control amount is generated and updated at a constant cycle, based on the grid quotient index supplied in advance from the central power supply station as well as the calculated transient stability index. If an accident is determined to have occurred based on at least one change of the detected current and voltage, a transient stability index at that time is calculated and a corresponding control amount is calculated from a control amount calculation diagram. If the control amount is in the category of a unstable case, control corresponding to the control amount is applied to the generator. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

この発明は、電力系統に事故(故障)が発生した場合に、事故後に計測されるオンライン情報を事故発生前に得られるオフライン情報で補強することにより、事故直後に計測されるオンライン情報では適切な安定化制御量の算出が困難な場合に対処する電力系統安定化制御システム及び電力系統安定化制御方法に関するものである。   This invention is suitable for online information measured immediately after the accident by reinforcing online information measured after the accident with offline information obtained after the accident when an accident (failure) occurs in the power system. The present invention relates to a power system stabilization control system and a power system stabilization control method that cope with a case where calculation of a stabilization control amount is difficult.

従来の系統安定化装置においては、オンライン計測の結果に基づいたエネルギー法を用いた安定化制御量の算出を行っているので、一機無限大母線系統への等価変換が可能な系統に限定される構成になっている(例えば、非特許文献1参照)。   In the conventional system stabilization device, since the stabilization control amount is calculated using the energy method based on the results of online measurement, it is limited to systems that can be equivalently converted to an infinite bus system. (For example, refer nonpatent literature 1).

鈴木、柳橋、富沢、合田、押田著「大容量電源系統のオンライン安定化制御方式の開発」電気学会論文誌B、110巻、8号、1990年8月20日発行、第652頁−第660頁Suzuki, Yanagibashi, Tomizawa, Goda, Oshida "Development of Online Stabilization Control Method for Large Capacity Power Supply System" IEEJ Transactions B, 110, 8, August 20, 1990, pp. 652-660 page

上述したような従来の系統安定化装置では、安定判別および安定化制御量の算出にはエネルギー法(P−Δδ曲線を推定して実施される)に基づいて行われるため、一機無限大母線系統への等価変換が可能な系統に限定され、対象系統が比較的大きく複雑で、システム上の問題や系統構成により計測不可能なオンライン情報がある場合に、オンライン情報だけでは事故による系統の安定度を適切に判断することが困難という問題点があった。   In the conventional system stabilizing device as described above, the stability determination and the calculation of the stabilization control amount are performed based on the energy method (performed by estimating the P-Δδ curve). If the system is limited to a system that can be equivalently converted to a system, the target system is relatively large and complex, and there is online information that cannot be measured due to system problems or system configuration, the online system alone can stabilize the system due to an accident. There was a problem that it was difficult to judge the degree appropriately.

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、システム上の問題や系統構成により計測不可能なオンライン情報がある場合に、事故後のオンライン情報だけでは系統の安定度を適切に判断することが困難である事故に対しては、事故前の系統情報(発電機の稼動状態、送電線の接続状態)(オフライン情報)により、オンライン情報を補強することによって当該故障に対する適切な制御を実施することができる電力系統安定化制御システム及び電力系統安定化制御方法を得るものである。   The present invention has been made to solve the above-described problems. The purpose of the present invention is to provide online information after an accident only when there is online information that cannot be measured due to system problems or system configuration. For accidents where it is difficult to properly determine the stability of the system, online information is reinforced by system information before the accident (generator operating status, transmission line connection status) (offline information) A power system stabilization control system and a power system stabilization control method capable of performing appropriate control for the failure are obtained.

なお、本発明の特徴は、単にオンライン型安定化方式(事後演算型)の不得意な事故ケースをオフライン型安定化方式(事前演算型)に移行するのではなく、オンライン計測で得られた安定化指標を事前の系統情報で補強して、オンライン型安定化方式のメリットを有効に活用することを目的としている。   It should be noted that the feature of the present invention is that the accident case that the poor online type stabilization method (post-calculation type) is not transferred to the offline type stabilization method (pre-calculation type), but the stability obtained by online measurement. The purpose is to reinforce the optimization index with prior system information and effectively utilize the merits of the online stabilization method.

この発明に係る電力系統安定化制御システムは、電力系統に事故が発生すると、前記電力系統の電力の供給量を制御して前記電力系統を安定化する電力系統安定化制御システムにおいて、発電機の出力電流を検出する第1のセンサと、前記発電機が接続された第1の母線の電圧を検出する第2のセンサと、オンライン計測不可能な系統状態によって保護範囲系統の安定度が変化する指標を表す系統裕度指標を供給する系統裕度指標供給装置と、前記第1及び第2のセンサにより検出された電流及び電圧から前記第1の母線及び本系統側に接続された第2の母線間に接続された送電線に流れる潮流値を算出してこの潮流値から過渡安定度指標を算出し、この算出した過渡安定度指標及び前記系統裕度指標供給装置から予め供給された系統裕度指標に基づき両指標の交点が制御量を表す制御量算出図を一定の周期で作成して更新するとともに、前記第1及び第2のセンサにより検出された電流及び電圧の少なくとも一方の変化に基づき事故が発生したと判断した場合にはそのときの過渡安定度指標を算出して前記制御量算出図から対応する制御量を算出し、前記制御量が不安定ケースのときだけ前記制御量に応じて前記発電機に接続された遮断器を制御する系統安定化装置とを設けたものである。   The power system stabilization control system according to the present invention is a power system stabilization control system that stabilizes the power system by controlling the amount of power supplied to the power system when an accident occurs in the power system. The stability of the protection range system varies depending on the first sensor that detects the output current, the second sensor that detects the voltage of the first bus to which the generator is connected, and the system state that cannot be measured online. A system tolerance index supply device for supplying a system tolerance index representing an index, and a second connected to the first bus and the main system side from the current and voltage detected by the first and second sensors The power flow value flowing in the transmission line connected between the buses is calculated, a transient stability index is calculated from the power flow value, and the calculated transient stability index and the system load previously supplied from the system tolerance index supply device are calculated. Degree finger The control amount calculation diagram in which the intersection of the two indices indicates the control amount is created and updated at a constant cycle, and the accident is based on the change in at least one of the current and voltage detected by the first and second sensors. When the control amount is determined to have occurred, the corresponding stability variable is calculated from the control amount calculation diagram by calculating the transient stability index at that time, and according to the control amount only when the control amount is unstable. And a system stabilizing device for controlling a circuit breaker connected to the generator.

この発明に係る電力系統安定化制御システムは、オンライン計測不可能な系統状態によって安定度が大きく変化する場合においても、計測可能なオンライン情報を事故直前のオフライン情報で補強するようにしたので、事故の状態に柔軟に対応した精度の高い制御が実施できるという効果を奏する。   Since the power system stabilization control system according to the present invention reinforces the measurable online information with the off-line information immediately before the accident even when the stability greatly changes depending on the grid state where online measurement is impossible, There is an effect that it is possible to carry out highly accurate control flexibly corresponding to the state.

実施の形態1.
この発明の実施の形態1に係る電力系統安定化制御システム及び電力系統安定化制御方法について図面を参照しながら説明する。図1は、この発明の実施の形態1に係る電力系統安定化制御システムの構成例を示す図である。なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
Embodiment 1 FIG.
A power system stabilization control system and a power system stabilization control method according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a diagram showing a configuration example of a power system stabilization control system according to Embodiment 1 of the present invention. In addition, in each figure, the same code | symbol shows the same or equivalent part.

図1において、保護範囲系統内には、母線1A、1B、1C及び1Dと、送電線2A、2B及び2Cと、遮断器3A、3B、3C、3D、3E、3F、3G及び3Hと、電流を取り込む為のセンサ(変流器)(第1のセンサ)4A、4B及び4Cと、母線電圧を取り込む為のセンサ(変成器)(第2のセンサ)5と、遮断器情報や電流、電圧を取り込むための入力ケーブル6A、6B、6C及び6Dと、電源制限(遮断)の出力信号を出すための出力ケーブル7と、オンライン計測可能な発電機8A、8B及び8Cと、オンライン計測が不可能な発電機8Dと、送電線2A及び2Bまたは母線1A及び1Bで発生する故障に対して、発電機8A〜8Cを遮断することで、系統内の過渡安定度を維持するための系統安定化装置9Aとが設けられている。また、連系線2Dにより保護範囲系統内の母線1Cと本系統側の母線1Eが繋がれている。なお、系統安定化装置9Aには、CPUなどを含む。   In FIG. 1, in the protection range system, buses 1A, 1B, 1C and 1D, power transmission lines 2A, 2B and 2C, circuit breakers 3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F, 3G and 3H, current Sensor (current transformer) (first sensor) 4A, 4B, and 4C, sensor (transformer) (second sensor) 5 for taking in the bus voltage, circuit breaker information, current and voltage Input cables 6A, 6B, 6C and 6D for capturing the power, an output cable 7 for outputting a power restriction (shutoff) output signal, generators 8A, 8B and 8C capable of online measurement, and online measurement is impossible System stabilizer for maintaining transient stability in the system by shutting off the generators 8A to 8C against a failure occurring in the power generator 8D and the transmission lines 2A and 2B or the buses 1A and 1B 9A is provided There. Moreover, the bus 1C in the protection range system and the bus 1E on the main system side are connected by the interconnection line 2D. The system stabilizing device 9A includes a CPU and the like.

つぎに、この実施の形態1に係る電力系統安定化制御システムの動作について図面を参照しながら説明する。図2は、この発明の実施の形態1に係る電力系統安定化制御システムの系統安定化装置の動作を示すフローチャートである。   Next, the operation of the power system stabilization control system according to the first embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the system stabilization device of the power system stabilization control system according to Embodiment 1 of the present invention.

また、図3は、この発明の実施の形態1に係る電力系統安定化制御システムの系統安定化装置により作成される制御量算出図を示す図である。図3において、横軸は加速エネルギー(過渡安定度指標)、縦軸は系統裕度指標をそれぞれ表す。また、動態安定度監視領域は、過渡安定度については保たれるが、動態安定度が弱くなる領域であり、場合によっては発電機の遮断が必要である。   FIG. 3 is a diagram showing a control amount calculation diagram created by the system stabilization device of the power system stabilization control system according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 3, the horizontal axis represents acceleration energy (transient stability index), and the vertical axis represents system tolerance index. The dynamic stability monitoring area is an area where the transient stability is maintained but the dynamic stability is weakened. In some cases, the generator needs to be shut off.

なお、図3に示す系統裕度指標とは、例えば図1で示すオンライン計測不可能な発電機8Dの稼動状態、およびその稼動状態によって変化する事前の母線1Aの電圧位相角偏差、またはオンライン計測不可能な保護範囲系統内の送電線の接続状態など、オンライン計測不可能な系統状態によって保護範囲系統の安定度が変化する指標のことで、その系統状態などについては中央給電所(図示せず)(系統裕度指標供給装置)などから、事前に系統安定化装置9Aは取り込んでおくものとする。   Note that the system tolerance index shown in FIG. 3 is, for example, the operating state of the generator 8D that cannot be measured online as shown in FIG. 1, and the voltage phase angle deviation of the pre-bus 1A that changes depending on the operating state, or online measurement. This is an indicator that the stability of the protection range system changes depending on the system status that cannot be measured online, such as the connection status of transmission lines in the impossible protection range system. ) (System tolerance index supply device) and the like, the system stabilization device 9A is taken in beforehand.

事故後のオンライン情報である過渡安定度指標と、事故前のオフライン情報である系統裕度指標を基にした安定化方式の具体例について説明する。   A specific example of the stabilization method based on the transient stability index that is online information after the accident and the system tolerance index that is offline information before the accident will be described.

送電線2Aの有効電力潮流は、センサ4A〜4Cとセンサ5を通じて得られる電流、電圧データを入力ケーブル6A、6Bによって取り込むことで、系統安定化装置9Aで常時算出される。例えば、送電線2Aで地絡故障が発生した場合、母線1Aの電圧が一定値以下になったことをキックとして、系統安定化装置9Aは、図2に示したフローチャートに従って安定化制御を行う。   The active power flow of the transmission line 2A is constantly calculated by the system stabilizing device 9A by taking in the current and voltage data obtained through the sensors 4A to 4C and the sensor 5 through the input cables 6A and 6B. For example, when a ground fault occurs in the power transmission line 2A, the system stabilizing device 9A performs stabilization control according to the flowchart shown in FIG. 2 with a kick that the voltage of the bus 1A has become a certain value or less.

最初に、図2のステップ101において、系統安定化装置9Aは、常時、センサ4A〜4C、5を通じて、入力ケーブル6A、6Bにより入力される電流、電圧から送電線2A、2Bに流れる潮流値(電力量)を算出し、系統裕度指標と加速エネルギーに基づき制御量算出図を一定の周期(例えば、数分)で作成し、更新する。   First, in step 101 of FIG. 2, the system stabilizing device 9A always uses the sensors 4A to 4C and 5 to detect the power flow values flowing from the current and voltage input by the input cables 6A and 6B to the transmission lines 2A and 2B ( Power amount) is calculated, and a control amount calculation diagram is created and updated at a constant cycle (for example, several minutes) based on the system tolerance index and acceleration energy.

すなわち、図3に示す制御量算出図は、最初は当該電力系統のシミュレーションによって作成する。算出された送電線2A、2Bに流れる潮流値(電力量)は、後で説明する式(2)の発電機の電気的出力P(t)に相当する。一定の周期毎の算出された潮流値(電力量)により、式(2)と式(1)から加速エネルギー(過渡安定度指標)を算出して、制御量算出図を作成、更新する。 That is, the control amount calculation diagram shown in FIG. 3 is initially created by simulation of the power system. The calculated tidal current value (power amount) flowing through the transmission lines 2A and 2B corresponds to the electrical output P L (t) of the generator of the equation (2) described later. Acceleration energy (transient stability index) is calculated from Equation (2) and Equation (1) based on the calculated tidal current value (electric energy) at regular intervals, and a control amount calculation diagram is created and updated.

次に、ステップ102において、センサ4A〜4C、5を通じて得られる電流、電圧データより故障(事故)発生を判断する。例えば、上述したように、母線1Aの電圧が一定値以下になった場合には、送電線2Aなどで地絡故障が発生したと判断する。また、例えば電流、電圧データから電力量を求め、その電力量の変化により故障発生を判断する。   Next, in step 102, the occurrence of a failure (accident) is determined from the current and voltage data obtained through the sensors 4A to 4C and 5. For example, as described above, when the voltage of the bus 1A becomes a predetermined value or less, it is determined that a ground fault has occurred in the power transmission line 2A or the like. Further, for example, the amount of power is obtained from current and voltage data, and the occurrence of a failure is determined based on the change in the amount of power.

次に、ステップ103において、故障(事故)が発生したと判断すると、保護範囲系統内の計測可能な発電機8A〜8Cのオンライン情報を基に過渡安定度指標を算出する。過渡安定度指標として、例えば、発電機8A〜8Cの加速エネルギーVkdetを式(1)に従って算出する。 Next, when it is determined in step 103 that a failure (accident) has occurred, a transient stability index is calculated based on the online information of the generators 8A to 8C that can be measured in the protection range system. As the transient stability index, for example, the acceleration energy V kdet of the generators 8A to 8C is calculated according to the equation (1).

kdet=(1/2)ωM[ωdet/ω (1) V kdet = (1/2) ω 0 M [ω det / ω 0 ] 2 (1)

ここで、Mは発電機の慣性定数[sec]、ωは定格角周波数2πf=120π[rad/sec]、ωdetはtdet(最終サンプリング時刻)における発電機角周波数、Vkdetはtdetにおける等価発電機の加速エネルギーをそれぞれ表す。なお、ここで言う最終サンプリング時刻とは、事故除去後のある一定時間後の時間を示す。また、ここで算出する加速エネルギーVkdetなどの過渡安定度指標は、当該発電機全体の合計値を示す。 Here, M is the inertia constant [sec] of the generator, ω 0 is the rated angular frequency 2πf 0 = 120π [rad / sec], ω det is the generator angular frequency at t det (final sampling time), and V kdet is t It represents the acceleration energy of the equivalent generator at det . Note that the final sampling time mentioned here indicates a time after a certain time after the accident is removed. The transient stability index such as the acceleration energy V kdet calculated here indicates the total value of the entire generator.

さらに、過渡安定度指標として、加速エネルギーの代わりに、式(2)より得られる角周波数、または式(2)をさらに積分して得られる位相角を用いてもよい。なお、積分範囲は、0からtdetまでである。 Further, as a transient stability index, an angular frequency obtained from the equation (2) or a phase angle obtained by further integrating the equation (2) may be used instead of the acceleration energy. The integration range is from 0 to t det .

ωdet=(ω/M)∫{P−P(t)}dt (2) ω det = (ω 0 / M) ∫ {P m −P L (t)} dt (2)

ここで、tdetは事故除去時刻[sec]、Pは発電機の機械的入力[p.u.]、P(t)は発電機の電気的出力[p.u.]、Mは発電機の慣性定数[sec]、ωは定格周波数2πf=120π[rad/sec]をそれぞれ表す。なお、Pは事故直前の発電機出力と等価である。 Here, t det is the accident removal time [sec], and P m is the mechanical input of the generator [p. u. ], P L (t) is the electrical output of the generator [p. u. ], M represents the inertia constant [sec] of the generator, and ω 0 represents the rated frequency 2πf 0 = 120π [rad / sec]. Note that P m is equivalent to the generator output just before the accident.

次に、ステップ104において、事前にシミュレーションなどによって作成した図3の制御量算出図を基に、ステップ103で算出した過渡安定度指標から、系統裕度指標との交点である制御量(発電量)を算出する。   Next, in step 104, based on the control amount calculation diagram of FIG. 3 created in advance by simulation or the like, from the transient stability index calculated in step 103, the control amount (power generation amount) that is the intersection with the system tolerance index is calculated. ) Is calculated.

次に、ステップ105において、ステップ104で算出した過渡安定度指標と系統裕度指標の交点である制御量が、制御が必要な不安定ケースか否かを判断する。不安定ケースの場合は次のステップ106に進み、安定なケースの場合には、ステップ106をスキップしてステップ107に進む。図3では、左上の安定領域以外の動態安定度監視領域、1台遮断領域、2台遮断領域、及び3台遮断領域が不安定ケースとなる。   Next, in step 105, it is determined whether or not the controlled variable that is the intersection of the transient stability index calculated in step 104 and the system tolerance index is an unstable case that requires control. If the case is unstable, the process proceeds to the next step 106, and if the case is stable, the process skips step 106 and proceeds to step 107. In FIG. 3, the dynamic stability monitoring region other than the upper left stable region, the one-unit cutoff region, the two-unit cutoff region, and the three-unit cutoff region are unstable cases.

次に、ステップ106において、ステップ104の算出結果に従って過渡安定度維持のための制御量(発電機8A〜8Cの何れか、またはその組み合わせの遮断量)に対応する制御を発電機8A〜8Cに対して実施する。つまり、出力ケーブル7を通じて遮断器3A〜3Cを制御する。   Next, in step 106, the generators 8A to 8C are controlled in accordance with the control amount for maintaining the transient stability (any one of the generators 8A to 8C, or a combination thereof) according to the calculation result of step 104. It carries out against. That is, the circuit breakers 3 </ b> A to 3 </ b> C are controlled through the output cable 7.

そして、ステップ107において、系統安定化装置9Aは停止して、定常状態に戻る。   In step 107, the system stabilizing device 9A stops and returns to the steady state.

以上のように、この実施の形態1によれば、オンライン計測可能な保護範囲系統内の発電機の加速エネルギーなどの運動エネルギー(角周波数、位相角でも良い)だけでは適切な安定化制御量算出が困難な場合(オンライン計測可能な発電機以外の系統状態によって安定度が変化する)においても、事故直前の系統裕度指標を組み合わせることで適切な制御量算出が可能となる。   As described above, according to the first embodiment, an appropriate stabilization control amount can be calculated only by kinetic energy (such as angular frequency or phase angle) such as acceleration energy of a generator in a protection range system capable of online measurement. Even when it is difficult (the stability changes depending on the system state other than the generator capable of online measurement), it is possible to calculate an appropriate control amount by combining the system tolerance index immediately before the accident.

実施の形態2.
この発明の実施の形態2に係る電力系統安定化制御システム及び電力系統安定化制御方法について図面を参照しながら説明する。図4は、この発明の実施の形態2に係る電力系統安定化制御システムの構成例を示す図である。
Embodiment 2. FIG.
A power system stabilization control system and a power system stabilization control method according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of a power system stabilization control system according to Embodiment 2 of the present invention.

図4において、系統安定化装置9Bの機能を除いて、この実施の形態2の構成は、図1に示す実施の形態1の構成と同様である。   In FIG. 4, the configuration of the second embodiment is the same as the configuration of the first embodiment shown in FIG. 1 except for the function of the system stabilizing device 9B.

つぎに、この実施の形態2に係る電力系統安定化制御システムの動作について図面を参照しながら説明する。図5は、この発明の実施の形態2に係る電力系統安定化制御システムの系統安定化装置の動作を示すフローチャートである。   Next, the operation of the power system stabilization control system according to the second embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the system stabilization device of the power system stabilization control system according to Embodiment 2 of the present invention.

また、図6は、この発明の実施の形態2に係る電力系統安定化制御システムの系統安定化装置により作成される制御量算出図を示す図である。図3において、横軸は正規化加速エネルギー(過渡安定度指標)、縦軸は系統裕度指標をそれぞれ表す。また、動態安定度監視領域は、過渡安定度については保たれるが、動態安定度が弱くなる領域であり、場合によっては発電機の遮断が必要である。   Moreover, FIG. 6 is a figure which shows the control amount calculation figure produced by the system | strain stabilization apparatus of the electric power system stabilization control system which concerns on Embodiment 2 of this invention. In FIG. 3, the horizontal axis represents normalized acceleration energy (transient stability index), and the vertical axis represents system tolerance index. The dynamic stability monitoring area is an area where the transient stability is maintained but the dynamic stability is weakened. In some cases, the generator needs to be shut off.

なお、図6に示す系統裕度指標とは、例えば図1で示すオンライン計測不可能な発電機8Dの稼動状態、およびその稼動状態によって変化する事前の母線1Aの電圧位相角偏差、またはオンライン計測不可能な保護範囲系統内の送電線の接続状態など、オンライン計測不可能な系統状態によって保護範囲系統の安定度が変化する指標のことで、その系統状態などについては中央給電所(図示せず)(系統裕度指標供給装置)などから、事前に系統安定化装置9Bは取り込んでおくものとする。   The system tolerance index shown in FIG. 6 is, for example, the operating state of the generator 8D that cannot be measured online as shown in FIG. 1, and the voltage phase angle deviation of the pre-bus 1A that changes depending on the operating state, or online measurement. This is an indicator that the stability of the protection range system changes depending on the system status that cannot be measured online, such as the connection status of transmission lines in the impossible protection range system. ) (System tolerance index supply device) and the like, the system stabilization device 9B is taken in beforehand.

上記実施の形態1では、事故後のオンライン情報として、当該発電機の加速エネルギーなどの運動エネルギーを用いる安定化方式について説明したが、当該発電機の稼動状態によって安定度は影響を受ける場合があるため、その稼動状態を考慮した方式について説明する。   In the first embodiment, the stabilization method using kinetic energy such as acceleration energy of the generator as online information after the accident has been described. However, the stability may be affected by the operating state of the generator. Therefore, a method that considers the operating state will be described.

送電線2Aの有効電力潮流は、センサ4A〜4Cとセンサ5を通じて得られる電流、電圧データを入力ケーブル6A、6Bによって取り込むことで、系統安定化装置9Bで常時算出される。例えば、送電線2Aで地絡故障が発生した場合、母線1Aの電圧が一定値以下になったことをキックとして、系統安定化装置9Bは、図5に示したフローチャートに従って安定化制御を行う。   The active power flow of the power transmission line 2A is constantly calculated by the system stabilizing device 9B by capturing current and voltage data obtained through the sensors 4A to 4C and the sensor 5 through the input cables 6A and 6B. For example, when a ground fault occurs in the power transmission line 2A, the system stabilizing device 9B performs stabilization control according to the flowchart shown in FIG. 5 with a kick that the voltage of the bus 1A has become a certain value or less.

最初に、図5のステップ201において、系統安定化装置9Bは、常時、センサ4A〜4C、5を通じて、入力ケーブル6A、6Bにより入力される電流、電圧から送電線2A、2Bに流れる潮流値(電力量)を算出し、系統裕度指標と正規化加速エネルギーに基づき制御量算出図を一定の周期(例えば、数分)で作成し、更新する。   First, in step 201 in FIG. 5, the system stabilizing device 9B always uses the sensors 4A to 4C and 5 to detect the current value (flow current) flowing from the current and voltage input by the input cables 6A and 6B to the transmission lines 2A and 2B. Power amount) is calculated, and a control amount calculation diagram is created and updated at a constant period (for example, several minutes) based on the system tolerance index and the normalized acceleration energy.

すなわち、図6に示す制御量算出図は、最初は当該電力系統のシミュレーションによって作成する。算出された送電線2A、2Bに流れる潮流値(電力量)は、上述した式(2)の発電機の電気的出力P(t)に相当する。一定の周期毎の算出された潮流値(電力量)により、式(2)と、後で説明する式(3)から正規化加速エネルギー(過渡安定度指標)を算出して、制御量算出図を作成、更新する。 That is, the control amount calculation diagram shown in FIG. 6 is initially created by simulation of the power system. The calculated power flow value (power amount) flowing through the transmission lines 2A and 2B corresponds to the electric output P L (t) of the generator of the above-described equation (2). Control amount calculation diagram by calculating normalized acceleration energy (transient stability index) from equation (2) and equation (3) described later based on the calculated tidal current value (electric energy) for each fixed period Create and update

次に、ステップ202において、センサ4A〜4C、5を通じて得られる電流、電圧データより故障(事故)発生を判断する。例えば、上述したように、母線1Aの電圧が一定値以下になった場合には、送電線2Aなどで地絡故障が発生したと判断する。また、例えば電流、電圧データから電力量を求め、その電力量の変化により故障発生を判断する。   Next, in step 202, the occurrence of a failure (accident) is determined from the current and voltage data obtained through the sensors 4A to 4C and 5. For example, as described above, when the voltage of the bus 1A becomes a predetermined value or less, it is determined that a ground fault has occurred in the power transmission line 2A or the like. Further, for example, the amount of power is obtained from current and voltage data, and the occurrence of a failure is determined based on the change in the amount of power.

次に、ステップ203において、故障(事故)が発生したと判断すると、保護範囲系統内の計測可能な発電機8A〜8Cのオンライン情報を基に過渡安定度指標を算出する。過渡安定度指標として、例えば、発電機8A〜8Cの加速エネルギーVkdetを当該発電機初期出力Pで除算した正規化加速エネルギーを式(3)に従って算出する。 Next, when it is determined in step 203 that a failure (accident) has occurred, a transient stability index is calculated based on the online information of the generators 8A to 8C that can be measured in the protection range system. As the transient stability index, for example, normalized acceleration energy obtained by dividing the acceleration energy V kdet of the generators 8A to 8C by the generator initial output P is calculated according to the equation (3).

kdet/ΣP=(1/2)ωM[ωdet/ω/ΣP (3) V kdet / ΣP = (1/2) ω 0 M [ω det / ω 0 ] 2 / ΣP (3)

ここで、Mは発電機の慣性定数[sec]、ωは定格角周波数2πf=120π[rad/sec]、ωdetはtdet(最終サンプリング時刻)における発電機角周波数、Vkdetはtdetにおける等価発電機の加速エネルギー、ΣPは当該発電機の初期出力の合計値をそれぞれ表す。 Here, M is the inertia constant [sec] of the generator, ω 0 is the rated angular frequency 2πf 0 = 120π [rad / sec], ω det is the generator angular frequency at t det (final sampling time), and V kdet is t Acceleration energy of the equivalent generator at det , ΣP represents the total value of the initial outputs of the generator.

次に、ステップ204において、事前にシミュレーションなどによって作成した図6の制御量算出図を基に、ステップ203で算出した過渡安定度指標から、系統裕度指標との交点である制御量(発電量)を算出する。   Next, in step 204, based on the control amount calculation diagram of FIG. 6 created in advance by simulation or the like, the control amount (power generation amount) that is the intersection with the system tolerance index is calculated from the transient stability index calculated in step 203. ) Is calculated.

次に、ステップ205において、ステップ204で算出した過渡安定度指標と系統裕度指標の交点である制御量が、制御が必要な不安定ケースか否かを判断する。不安定ケースの場合は次のステップ206に進み、安定なケースの場合には、ステップ206をスキップしてステップ207に進む。図6では、左上の安定領域以外の動態安定度監視領域、1台遮断領域、2台遮断領域、及び3台遮断領域が不安定ケースとなる。   Next, in step 205, it is determined whether or not the controlled variable that is the intersection of the transient stability index calculated in step 204 and the system tolerance index is an unstable case that requires control. If the case is unstable, the process proceeds to the next step 206. If the case is stable, the process skips step 206 and proceeds to step 207. In FIG. 6, the dynamic stability monitoring region other than the upper left stable region, the one-unit cutoff region, the two-unit cutoff region, and the three-unit cutoff region are unstable cases.

次に、ステップ206において、ステップ204の算出結果に従って過渡安定度維持のための制御量(発電機8A〜8Cの何れか、またはその組み合わせの遮断量)に対応する制御を発電機8A〜8Cに対して実施する。つまり、出力ケーブル7を通じて遮断器3A〜3Cを制御する。   Next, in step 206, control corresponding to the control amount for maintaining the transient stability (the amount of shutoff of any of the generators 8A to 8C or a combination thereof) according to the calculation result of step 204 is given to the generators 8A to 8C. It carries out against. That is, the circuit breakers 3 </ b> A to 3 </ b> C are controlled through the output cable 7.

そして、ステップ207において、系統安定化装置9Bは停止して、定常状態に戻る。   In step 207, the system stabilizing device 9B stops and returns to the steady state.

以上のように、実施の形態2によれば、式(1)で得られる加速エネルギーを発電機初期出力で除算した正規化加速エネルギーによって、必要安定化制御量図を設定して制御を実施するようにしたので、発電機初期出力によって安定化制御量が変化する場合にも精度よく制御が実施できる。   As described above, according to the second embodiment, the required stabilization control amount diagram is set and controlled by the normalized acceleration energy obtained by dividing the acceleration energy obtained by the equation (1) by the generator initial output. Since it did in this way, control can be implemented with high precision even when the stabilization control amount changes depending on the initial output of the generator.

実施の形態3.
この発明の実施の形態3に係る電力系統安定化制御システム及び電力系統安定化制御方法について図面を参照しながら説明する。図7は、この発明の実施の形態3に係る電力系統安定化制御システムの構成例を示す図である。
Embodiment 3 FIG.
A power system stabilization control system and a power system stabilization control method according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 7 is a diagram showing a configuration example of a power system stabilization control system according to Embodiment 3 of the present invention.

図7において、系統安定化装置9Cの機能を除いて、この実施の形態3の構成は、図1に示す実施の形態1の構成と同様である。   In FIG. 7, the configuration of the third embodiment is the same as the configuration of the first embodiment shown in FIG. 1 except for the function of the system stabilizing device 9C.

つぎに、この実施の形態3に係る電力系統安定化制御システムの動作について図面を参照しながら説明する。図8は、この発明の実施の形態3に係る電力系統安定化制御システムの系統安定化装置の動作を示すフローチャートである。   Next, the operation of the power system stabilization control system according to the third embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the system stabilization device of the power system stabilization control system according to Embodiment 3 of the present invention.

また、図9は、この発明の実施の形態3に係る電力系統安定化制御システムの3相・2回線の構成を示す図である。図10は、この発明の実施の形態3に係る電力系統安定化制御システムの保護範囲系統内で1回線・2相地絡が発生した場合の様子を示す図である。図11は、この発明の実施の形態3に係る電力系統安定化制御システムの3相・2回線の事故のパターン例を示す図である。   FIG. 9 is a diagram showing a three-phase / two-line configuration of the power system stabilization control system according to Embodiment 3 of the present invention. FIG. 10 is a diagram showing a situation when a one-line / two-phase ground fault occurs in the protection range system of the power system stabilization control system according to Embodiment 3 of the present invention. FIG. 11 is a diagram showing a pattern example of a three-phase / two-line accident in the power system stabilization control system according to Embodiment 3 of the present invention.

さらに、図12は、この発明の実施の形態3に係る電力系統安定化制御システムの系統安定化装置により作成される制御量算出図を示す図である。図12(a)及び(b)において、横軸は過渡安定度指標、縦軸は系統裕度指標をそれぞれ表す。また、(a)は再閉路成功の場合、(b)は再閉路失敗の場合をそれぞれ表す。   Furthermore, FIG. 12 is a diagram showing a control amount calculation diagram created by the system stabilization device of the power system stabilization control system according to Embodiment 3 of the present invention. 12A and 12B, the horizontal axis represents the transient stability index, and the vertical axis represents the system tolerance index. Further, (a) shows the case of reclosing success, and (b) shows the case of reclosing failure.

上記実施の形態1及び2では、事前に設定した制御量に従って制御する方式によって事後のオンライン情報を補強する方法についての系統安定化方式について説明したが、この実施の形態3では、再閉路(成功または失敗)によって安定化制御量が大きく異なる事故ケースに対応する方式について説明する。   In Embodiments 1 and 2 described above, the system stabilization method for the method of reinforcing the subsequent online information by the method of controlling according to the control amount set in advance has been described, but in this Embodiment 3, the reclosing (success) A method for dealing with an accident case in which the stabilization control amount varies greatly depending on the failure).

送電線2Aの有効電力潮流は、センサ4A〜4Cとセンサ5を通じて得られる電流、電圧データを入力ケーブル6A、6Bによって取り込むことで、系統安定化装置9Cで常時算出される。例えば、送電線2Aで地絡故障が発生した場合、母線1Aの電圧が一定値以下になったことをキックとして、系統安定化装置9Cは、図8に示したフローチャートに従って安定化制御を行う。   The active power flow of the transmission line 2A is constantly calculated by the system stabilizing device 9C by taking in the current and voltage data obtained through the sensors 4A to 4C and the sensor 5 through the input cables 6A and 6B. For example, when a ground fault occurs in the power transmission line 2A, the system stabilizing device 9C performs stabilization control according to the flowchart shown in FIG. 8 with a kick that the voltage of the bus 1A has become a certain value or less.

最初に、図8のステップ301において、系統安定化装置9Cは、常時、センサ4A〜4C、5を通じて、入力ケーブル6A、6Bにより入力される電流、電圧から送電線2A、2Bに流れる潮流値を算出し、系統裕度指標と加速エネルギーや正規化加速エネルギーに基づき制御量算出図を一定の周期(例えば、数分)で作成し、更新する。なお、制御量算出図は、事前のシミュレーションなどにより再閉路によって必要制御量が大きく変化する事故ケース(再閉路成功及び失敗の両方)についても予め設定しておくものとする。つまり、再閉路を考慮しない制御量算出図と、再閉路(成功及び失敗の両方)を考慮した制御量算出図を一定の周期(例えば、数分)で作成し、更新する。この部分の基本的な動作は、上記実施の形態1や実施の形態2と同様である。   First, in step 301 of FIG. 8, the system stabilizing device 9C always obtains the value of the current flowing from the current and voltage input through the input cables 6A and 6B through the sensors 4A to 4C and 5 to the transmission lines 2A and 2B. The control amount calculation chart is calculated and updated at a constant cycle (for example, several minutes) based on the system tolerance index, acceleration energy, and normalized acceleration energy. Note that the control amount calculation diagram is also set in advance for accident cases (both successful and unsuccessful reclosing) in which the required control amount greatly changes due to reclosing by a prior simulation or the like. That is, a control amount calculation diagram that does not consider reclosing and a control amount calculation diagram that considers reclosing (both success and failure) are created and updated at a constant period (for example, several minutes). The basic operation of this part is the same as in the first embodiment and the second embodiment.

次に、ステップ302において、センサ4A〜4C、5を通じて得られる電流、電圧データより故障(事故)発生を判断する。例えば、上述したように、母線1Aの電圧が一定値以下になった場合には、送電線2Aなどで地絡故障が発生したと判断する。また、例えば電流、電圧データから電力量を求め、その電力量の変化により故障発生を判断する。   Next, in step 302, the occurrence of a failure (accident) is determined from the current and voltage data obtained through the sensors 4A to 4C and 5. For example, as described above, when the voltage of the bus 1A becomes a predetermined value or less, it is determined that a ground fault has occurred in the power transmission line 2A or the like. Further, for example, the amount of power is obtained from current and voltage data, and the occurrence of a failure is determined based on the change in the amount of power.

ここで、事故種別と再閉路について図面を参照しながら説明する。電力の送電は、図7のシステム構成例には詳細を図示していないが、一般に、図9に示すように、3相・2回線で行っている。図9において、四角形(□)印は、遮断器3D、3E、3F、3Gを表す。   Here, the accident type and reclosing will be described with reference to the drawings. Although the details of the power transmission are not shown in the system configuration example of FIG. 7, in general, as shown in FIG. In FIG. 9, square (□) marks represent circuit breakers 3D, 3E, 3F, and 3G.

各相(つまり、6相)は、絶縁処理が行われているが、送電線、鉄塔などに落雷事故があった場合には、その絶縁が破壊されて、地絡、短絡事故が発生する。そのような事故が発生した場合には、それぞれの相の保護リレーが働いて、当該事故相の遮断器を開放し、事故相を電力系統から切り離す処理を行う。   Each phase (that is, six phases) is insulated. However, if a lightning strike occurs on a power transmission line, a steel tower, etc., the insulation is destroyed and a ground fault or a short-circuit accident occurs. When such an accident occurs, the protection relay for each phase operates to open the circuit breaker for that accident phase, and to perform a process of disconnecting the accident phase from the power system.

例えば、図10(a)に示すように、落雷によって、1回線のA相とB相の絶縁が破壊されて、1回線・2相地絡が発生した場合には、そのA相とB相の遮断器が開放されて、事故相が電力系統から切り離される。これを簡単に表現すると、図10(b)の左図から右図のように表現できる。図10(b)において、白丸(○)は健全相(事故が発生していない相)、黒丸(●)は事故相(事故が発生して、遮断器が開放した状態)を表している(縦の列が、各回線を表す)。   For example, as shown in FIG. 10 (a), when a lightning strike destroys the insulation between the A phase and B phase of one circuit and a one-circuit / two-phase ground fault occurs, the A phase and B phase The breaker is opened and the accident phase is disconnected from the power system. If this is simply expressed, it can be expressed as shown in the right figure from the left figure in FIG. In FIG. 10B, a white circle (◯) represents a healthy phase (a phase in which no accident has occurred), and a black circle (●) represents an accident phase (a state in which an accident has occurred and the circuit breaker has been opened) ( The vertical column represents each line).

従って、図11に示すように、事故の状態により、3相・2回線の6相の組み合わせの遮断器の開放投入状態が考えられ、それぞれの状態により、事故の大きさ(重大さ)が異なってくる。図11の上段の(a)〜(c)は1回線事故、下段の(d)〜(m)は2回線事故を表す。   Therefore, as shown in FIG. 11, depending on the state of the accident, the circuit breaker in a combination of three phases and two lines of 6 phases can be considered open, and the magnitude (severity) of the accident differs depending on the state. Come. In FIG. 11, (a) to (c) in the upper part represent a one-line accident, and (d) to (m) in the lower part represent a two-line accident.

再閉路の条件は、電力会社によって、また電力系統の運用状況によって異なるが、概ね以下の条件で再閉路(事故による遮断器開放後、一定時間後に当該遮断器の再投入を保護リレーにより行うこと)を実施する。(1)1回線が全て健全相の場合、つまり1回線(片回線)事故の場合、または、(2)2回線にまたがる事故であっても、片回線で健全な相が2相残っている場合である。図11の例では、(d)、(e)、(f)、(i)、(j)が該当する。   The conditions for reclosing vary depending on the electric power company and the operation status of the power system. However, the reclosing is generally performed under the following conditions. ). (1) When one line is all in a healthy phase, that is, in the case of one line (one line) accident, or (2) Even if the accident spans two lines, two phases remain healthy on one line Is the case. In the example of FIG. 11, (d), (e), (f), (i), and (j) correspond.

次に、ステップ303において、故障(事故)が発生したと判断すると、遮断器3E、3Gの開放情報により、事故の種別を判定し、3相2回線(つまり、6相)の健全相と事故相(遮断器が開放されている相)の組み合わせを判定する。   Next, when it is determined in step 303 that a failure (accident) has occurred, the type of accident is determined based on the release information of the circuit breakers 3E and 3G, and the three-phase and two-line (ie, six-phase) sound phases and accidents are determined. Determine the combination of phases (phase where the breaker is open).

次に、ステップ304において、ステップ303の判定結果から、再閉路を考慮すべき事故ケ一ス(事故の種別)か否かを判断する。再閉路を考慮すべき事故ケースならばステップ308へ進み、その他の場合にはステップ305に進む。つまり、判定された事故種別が、あらかじめ設定された再閉路条件を満たしているか否かを判定し、なおかつ事前のシミュレーションなどによって再閉路成功、失敗を判断して制御量を決定した方が大幅に制御量を減少させることが可能なケースを抽出する。なお、再閉路成功によって、系統安定度は著しく上昇するが、制御タイミングが遅れる(事故相の遮断器が開放された後、一定時間後に当該遮断器が再投入されるため、その時間の間、制御タイミングが遅れる)ため、制御量がほとんど変わらないケースもあり、事前のシミュレーションによって再閉路条件が満たされるケースにおいても、再閉路を考慮して(再閉路の成功と失敗を見極めて)制御を行うか否かを判断する必要がある。   Next, in step 304, it is determined from the determination result in step 303 whether or not the accident case (type of accident) should be considered for reclosing. If the accident case should consider reclosing, the process proceeds to step 308, and otherwise the process proceeds to step 305. In other words, it is much more important to determine whether the determined accident type satisfies the reclosing condition set in advance, and determine the control amount by determining the reclosing success or failure by a prior simulation etc. Cases that can reduce the control amount are extracted. Although the system stability is significantly increased due to the successful reclosing, the control timing is delayed (the circuit breaker is re-introduced after a certain time after the accident phase circuit breaker is opened. In some cases, the amount of control remains almost the same, and even when the reclosing condition is satisfied by a prior simulation, the reclosing is taken into account (seeing the success and failure of the reclosing). It is necessary to determine whether to do it.

次に、ステップ305において、再閉路を考慮しないで制御可能な事故ケースについて実施の形態1、実施の形態2で示した何れかの方式により制御量(安定判別を含む)を算出する。   Next, in step 305, a control amount (including stability determination) is calculated by any of the methods shown in the first and second embodiments for an accident case that can be controlled without considering reclosing.

次に、ステップ306において、ステップ305で算出した過渡安定度指標と系統裕度指標の交点である制御量が、制御が必要な不安定ケースか否かを判断する。不安定ケースの場合は次のステップ307に進み、安定なケースの場合には、ステップ307をスキップしてステップ310に進む。図3又は図6では、左上の安定領域以外の動態安定度監視領域、1台遮断領域、2台遮断領域、及び3台遮断領域が不安定ケースとなる。   Next, in step 306, it is determined whether or not the controlled variable that is the intersection of the transient stability index calculated in step 305 and the system tolerance index is an unstable case that requires control. If the case is unstable, the process proceeds to the next step 307. If the case is stable, the process skips step 307 and proceeds to step 310. In FIG. 3 or FIG. 6, the dynamic stability monitoring region other than the upper left stable region, the one-unit cutoff region, the two-unit cutoff region, and the three-unit cutoff region are unstable cases.

次に、ステップ307において、ステップ305の算出結果に従って過渡安定度維持のための制御量(発電機8A〜8Cの何れか、またはその組み合わせの遮断量)に対応する制御を発電機8A〜8Cに対して実施する。つまり、出力ケーブル7を通じて遮断器3A〜3Cを制御する。この後、ステップ310に進む。   Next, in step 307, the control corresponding to the control amount for maintaining the transient stability (any one of the generators 8A to 8C or a combination thereof) according to the calculation result in step 305 is applied to the generators 8A to 8C. It carries out against. That is, the circuit breakers 3 </ b> A to 3 </ b> C are controlled through the output cable 7. Thereafter, the process proceeds to step 310.

次に、ステップ308において、ステップ304で判断した再閉路を考慮する事故ケース(事故の種別)に対して、その再閉路成功、失敗を遮断器3E、3Gの情報から判断し、それぞれの事故に対応した制御量を図12(a)、(b)から算出する。つまり、事故発生時の保護範囲系統内の計測可能な発電機8A〜8Cのオンライン情報を基に過渡安定度指標を算出する。この算出した過渡安定度指標から、図12(a)、(b)のいずれかの系統裕度指標との交点である制御量(発電量)を算出する。   Next, in step 308, for the accident case (accident type) considering the reclosing determined in step 304, the reclosing success or failure is determined from the information of the circuit breakers 3E and 3G. The corresponding control amount is calculated from FIGS. 12 (a) and 12 (b). That is, the transient stability index is calculated based on the online information of the generators 8A to 8C that can be measured in the protection range system when the accident occurs. From the calculated transient stability index, a control amount (power generation amount) that is an intersection with any one of the system tolerance indices in FIGS. 12A and 12B is calculated.

次に、ステップ309において、ステップ308の算出結果に従って過渡安定度維持のための制御量(発電機8A〜8Cの何れか、またはその組み合わせの遮断量)に対応する制御を発電機8A〜8Cに対して実施する。つまり、出力ケーブル7を通じて遮断器3A〜3Cを制御する。   Next, in step 309, control corresponding to the control amount for maintaining the transient stability (any one of the generators 8 </ b> A to 8 </ b> C or a combination thereof) according to the calculation result of step 308 is applied to the generators 8 </ b> A to 8 </ b> C. It carries out against. That is, the circuit breakers 3 </ b> A to 3 </ b> C are controlled through the output cable 7.

そして、ステップ310において、系統安定化装置9Cは停止して、定常状態に戻る。   In step 310, the system stabilizing device 9C stops and returns to the steady state.

この実施の形態3によれば、事故情報を遮断器情報や継電器情報によって事故種別を特定し、再閉路成功、失敗により必要制御量(安定度)が大きく変化する事故ケースについては、事前に設定した制御量算出図(この制御量算出図においても、事故直前の系統裕度指標を反映する)に従って制御を行い、その他のケースについては、事故後のオンライン情報によって制御量を算出する方式にしたので、事故の特徴に沿った制御方式を実施できるため、精度の高い系統安定化制御が実施できる。   According to the third embodiment, the accident type is specified in advance by specifying the type of the accident based on the circuit breaker information and the relay information, and the accident case in which the required control amount (stability) changes greatly due to the success or failure of the reclosing. The control amount calculation diagram (in this control amount calculation diagram also reflects the system tolerance index immediately before the accident) is controlled, and in other cases, the control amount is calculated by online information after the accident. Therefore, since the control method according to the characteristics of the accident can be implemented, highly accurate system stabilization control can be implemented.

以上のように、上記の各実施の形態によれば、電源系統に限定しない複雑な系統に対して、システム構成上や系統構成の問題により、オンライン計測不可能な系統状態によって安定度が大きく変化する場合においても、計測可能なオンライン情報を事故直前のオフライン情報で補強するようにしたので、事故の状態に柔軟に対応した精度の高い制御が実施できる。   As described above, according to each of the above-described embodiments, the stability greatly varies depending on the system state in which online measurement is not possible due to a problem in the system configuration or the system configuration for a complicated system that is not limited to the power supply system. Even in such a case, since the measurable online information is reinforced by the offline information immediately before the accident, it is possible to carry out highly accurate control flexibly corresponding to the state of the accident.

この発明の実施の形態1に係る電力系統安定化制御システムの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the electric power grid stabilization control system which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る電力系統安定化制御システムの系統安定化装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the system stabilization apparatus of the electric power system stabilization control system which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る電力系統安定化制御システムの系統安定化装置により作成される制御量算出図を示す図である。It is a figure which shows the control amount calculation figure produced by the system | strain stabilization apparatus of the electric power system stabilization control system which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態2に係る電力系統安定化制御システムの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the electric power grid stabilization control system which concerns on Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2に係る電力系統安定化制御システムの系統安定化装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the system | strain stabilization apparatus of the electric power system stabilization control system which concerns on Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2に係る電力系統安定化制御システムの系統安定化装置により作成される制御量算出図を示す図である。It is a figure which shows the control amount calculation figure created by the system | strain stabilization apparatus of the electric power system stabilization control system which concerns on Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態3に係る電力系統安定化制御システムの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the electric power system stabilization control system which concerns on Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態3に係る電力系統安定化制御システムの系統安定化装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the system | strain stabilization apparatus of the electric power system stabilization control system which concerns on Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態3に係る電力系統安定化制御システムの3相・2回線の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the 3 phase 2 line | wire of the electric power system stabilization control system which concerns on Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態3に係る電力系統安定化制御システムの保護範囲系統内で1回線・2相地絡が発生した場合の様子を示す図である。It is a figure which shows a mode when the 1 circuit and 2 phase ground fault generate | occur | produces within the protection range system | strain of the electric power system stabilization control system which concerns on Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態3に係る電力系統安定化制御システムの3相・2回線の事故のパターン例を示す図である。It is a figure which shows the example of a pattern of the accident of the three-phase / two lines of the electric power grid stabilization control system which concerns on Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態3に係る電力系統安定化制御システムの系統安定化装置により作成される制御量算出図を示す図である。It is a figure which shows the control amount calculation figure created by the system | strain stabilization apparatus of the electric power system stabilization control system which concerns on Embodiment 3 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1A、1B、1C、1D、1E 母線、2A、2B、2C 送電線、2D 連系線、3A、3B、3C、3D、3E、3F、3G、3H 遮断器、4A、4B、4C センサ(変流器)、5 センサ(変成器)、6A、6B、6C、6D 入力ケーブル、7 出力ケーブル、8A、8B、8C、8D 発電機、9A、9B、9C 系統安定化装置。   1A, 1B, 1C, 1D, 1E Bus, 2A, 2B, 2C Transmission line, 2D Interconnection line, 3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F, 3G, 3H Circuit breaker, 4A, 4B, 4C sensor (variable Flow sensor), 5 sensors (transformer), 6A, 6B, 6C, 6D input cable, 7 output cable, 8A, 8B, 8C, 8D generator, 9A, 9B, 9C System stabilization device.

Claims (8)

電力系統に事故が発生すると、前記電力系統の電力の供給量を制御して前記電力系統を安定化する電力系統安定化制御システムにおいて、
発電機の出力電流を検出する第1のセンサと、
前記発電機が接続された第1の母線の電圧を検出する第2のセンサと、
オンライン計測不可能な系統状態によって保護範囲系統の安定度が変化する指標を表す系統裕度指標を供給する系統裕度指標供給装置と、
前記第1及び第2のセンサにより検出された電流及び電圧から前記第1の母線及び本系統側に接続された第2の母線間に接続された送電線に流れる潮流値を算出してこの潮流値から過渡安定度指標を算出し、この算出した過渡安定度指標及び前記系統裕度指標供給装置から予め供給された系統裕度指標に基づき両指標の交点が制御量を表す制御量算出図を一定の周期で作成して更新するとともに、前記第1及び第2のセンサにより検出された電流及び電圧の少なくとも一方の変化に基づき事故が発生したと判断した場合にはそのときの過渡安定度指標を算出して前記制御量算出図から対応する制御量を算出し、前記制御量が不安定ケースのときだけ前記制御量に応じて前記発電機に接続された遮断器を制御する系統安定化装置と
を備えたことを特徴とする電力系統安定化制御システム。
When an accident occurs in the power system, in the power system stabilization control system that stabilizes the power system by controlling the power supply amount of the power system,
A first sensor for detecting the output current of the generator;
A second sensor for detecting the voltage of the first bus to which the generator is connected;
A system tolerance index supply device that supplies a system tolerance index representing an index in which the stability of the protected range system changes depending on a system state that cannot be measured online;
By calculating the value of the current flowing in the power transmission line connected between the first bus and the second bus connected to the main system side from the current and voltage detected by the first and second sensors, Based on the calculated transient stability index from the value, and based on the calculated transient stability index and the system tolerance index supplied in advance from the system tolerance index supply device, a control amount calculation diagram in which the intersection of both indices represents the control amount If it is determined that an accident has occurred based on a change in at least one of the current and voltage detected by the first and second sensors, and is created and updated at regular intervals, the transient stability index at that time A system stabilizing device that calculates the corresponding control amount from the control amount calculation diagram and controls the circuit breaker connected to the generator according to the control amount only when the control amount is unstable And with Power system stabilization control system characterized by
前記過渡安定度指標は、前記発電機の運動エネルギー、角周波数、位相角のいずれかである
ことを特徴とする請求項1記載の電力系統安定化制御システム。
The power system stabilization control system according to claim 1, wherein the transient stability index is one of kinetic energy, angular frequency, and phase angle of the generator.
前記過渡安定度指標は、前記発電機の正規化運動エネルギーである
ことを特徴とする請求項1記載の電力系統安定化制御システム。
The power system stabilization control system according to claim 1, wherein the transient stability index is normalized kinetic energy of the generator.
前記系統安定化装置は、遮断器の再閉路を考慮した制御量算出図も一定の周期で作成して更新するとともに、前記第1及び第2のセンサにより検出された電流及び電圧の少なくとも一方の変化に基づき事故が発生したと判断した場合には前記送電線に挿入された遮断器の情報から事故種別を判定し、遮断器の再閉路を考慮すべき事故種別のときには事故発生時の過渡安定度指標を算出して再閉路成功、失敗に応じた前記制御量算出図から対応する制御量を算出し、前記制御量に応じて前記発電機に接続された遮断器を制御し、遮断器の再閉路を考慮すべき事故種別ではないときには事故発生時の過渡安定度指標を算出して前記制御量算出図から対応する制御量を算出し、前記制御量が不安定ケースのときだけ前記制御量に応じて前記発電機に接続された遮断器を制御する
ことを特徴とする請求項1記載の電力系統安定化制御システム。
The system stabilizing device creates and updates a control amount calculation diagram that takes into account the reclosing of the circuit breaker at a constant period, and at least one of the current and voltage detected by the first and second sensors. If it is determined that an accident has occurred based on the change, the accident type is determined from the information on the circuit breaker inserted in the transmission line. Calculating the degree index and calculating the corresponding control amount from the control amount calculation diagram according to the success or failure of reclosing, controlling the circuit breaker connected to the generator according to the control amount, When it is not an accident type that should consider reclosing, the transient stability index at the time of the accident is calculated, the corresponding control amount is calculated from the control amount calculation diagram, and only when the control amount is unstable, the control amount Depending on the generator Power system stabilizing control system of claim 1, wherein the controlling the connection has been breaker.
電力系統に事故が発生すると、前記電力系統の電力の供給量を制御して前記電力系統を安定化する電力系統安定化制御方法において、
発電機の出力電流及び前記発電機が接続された第1の母線の電圧から前記第1の母線及び本系統側に接続された第2の母線間に接続された送電線に流れる潮流値を算出してこの潮流値から過渡安定度指標を算出し、この算出した過渡安定度指標及びオンライン計測不可能な系統状態によって保護範囲系統の安定度が変化する指標を表す系統裕度指標に基づき両指標の交点が制御量を表す制御量算出図を一定の周期で作成して更新するステップと、
前記発電機の出力電流及び前記発電機が接続された第1の母線の電圧の少なくとも一方の変化に基づき事故が発生したと判断した場合にはそのときの過渡安定度指標を算出して前記制御量算出図から対応する制御量を算出するステップと、
前記制御量が不安定ケースのときだけ前記制御量に応じて前記発電機に接続された遮断器を制御するステップと
を含むことを特徴とする電力系統安定化制御方法。
When an accident occurs in the power system, in the power system stabilization control method of stabilizing the power system by controlling the supply amount of power of the power system,
The value of the power flow flowing in the transmission line connected between the first bus and the second bus connected to the main system side is calculated from the output current of the generator and the voltage of the first bus connected to the generator. Both of these indicators are calculated based on the system stability index and the system stability index indicating the stability stability of the protected system depending on the system stability that cannot be measured online. Creating and updating a control amount calculation diagram in which a crossing point represents a control amount at a constant period;
When it is determined that an accident has occurred based on a change in at least one of the output current of the generator and the voltage of the first bus connected to the generator, a transient stability index at that time is calculated and the control is performed. Calculating a corresponding control amount from the amount calculation diagram;
And a step of controlling a circuit breaker connected to the generator according to the control amount only when the control amount is unstable.
前記過渡安定度指標は、前記発電機の運動エネルギー、角周波数、位相角のいずれかである
ことを特徴とする請求項5記載の電力系統安定化制御方法。
The power system stabilization control method according to claim 5, wherein the transient stability index is any one of kinetic energy, angular frequency, and phase angle of the generator.
前記過渡安定度指標は、前記発電機の正規化運動エネルギーである
ことを特徴とする請求項5記載の電力系統安定化制御方法。
The power system stabilization control method according to claim 5, wherein the transient stability index is normalized kinetic energy of the generator.
遮断器の再閉路を考慮した制御量算出図も一定の周期で作成して更新するステップと、
前記発電機の出力電流及び前記発電機が接続された第1の母線の電圧の少なくとも一方の変化に基づき事故が発生したと判断した場合には前記送電線に挿入された遮断器の情報から事故種別を判定し、遮断器の再閉路を考慮すべき事故種別のときには事故発生時の過渡安定度指標を算出して再閉路成功、失敗に応じた前記制御量算出図から対応する制御量を算出し、前記制御量に応じて前記発電機に接続された遮断器を制御するステップと、
遮断器の再閉路を考慮すべき事故種別ではないときには事故発生時の過渡安定度指標を算出して前記制御量算出図から対応する制御量を算出し、前記制御量が不安定ケースのときだけ前記制御量に応じて前記発電機に接続された遮断器を制御するステップと
を含むことを特徴とする請求項5記載の電力系統安定化制御方法。
Creating and updating a control amount calculation diagram taking into account the reclosing of the circuit breaker at a constant cycle; and
When it is determined that an accident has occurred based on a change in at least one of the output current of the generator and the voltage of the first bus to which the generator is connected, the accident is determined from information on the circuit breaker inserted in the transmission line. Determine the type, and if the accident type should consider the reclosing of the circuit breaker, calculate the transient stability index at the time of the accident and calculate the corresponding control amount from the control amount calculation chart according to the reclosing success or failure And controlling a circuit breaker connected to the generator according to the control amount;
When it is not an accident type that should consider the reclosing of the circuit breaker, calculate the transient stability index at the time of the accident and calculate the corresponding control amount from the control amount calculation diagram, and only when the control amount is unstable The power system stabilization control method according to claim 5, further comprising: controlling a circuit breaker connected to the generator according to the control amount.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007288878A (en) * 2006-04-14 2007-11-01 Hitachi Ltd Method and device for determining stability of power system
KR100840101B1 (en) 2006-09-25 2008-06-19 박은희 Protection method of fault propagation using real time transient stability criterion in power systems
KR100872273B1 (en) 2007-03-23 2008-12-05 박은희 Real time transient stability criterion and protection method of fault propagation using time synchronized measurement signal in power systems
JP2014212674A (en) * 2013-04-22 2014-11-13 三菱電機株式会社 System stabilization device
CN104833887A (en) * 2015-05-21 2015-08-12 中国大唐集团科学技术研究院有限公司华东分公司 Method for assessing bus voltage stability of power plant based on short-circuit test
KR102113543B1 (en) * 2019-04-19 2020-05-21 고려대학교 산학협력단 Method of oscillation detction based on measurement data, readable medium and apparatus for performing the method
US10756571B2 (en) 2016-07-11 2020-08-25 Hitachi, Ltd. System and method for stabilizing power system

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007288878A (en) * 2006-04-14 2007-11-01 Hitachi Ltd Method and device for determining stability of power system
JP4616206B2 (en) * 2006-04-14 2011-01-19 株式会社日立製作所 Power system stability determination method and apparatus
KR100840101B1 (en) 2006-09-25 2008-06-19 박은희 Protection method of fault propagation using real time transient stability criterion in power systems
KR100872273B1 (en) 2007-03-23 2008-12-05 박은희 Real time transient stability criterion and protection method of fault propagation using time synchronized measurement signal in power systems
JP2014212674A (en) * 2013-04-22 2014-11-13 三菱電機株式会社 System stabilization device
CN104833887A (en) * 2015-05-21 2015-08-12 中国大唐集团科学技术研究院有限公司华东分公司 Method for assessing bus voltage stability of power plant based on short-circuit test
US10756571B2 (en) 2016-07-11 2020-08-25 Hitachi, Ltd. System and method for stabilizing power system
KR102113543B1 (en) * 2019-04-19 2020-05-21 고려대학교 산학협력단 Method of oscillation detction based on measurement data, readable medium and apparatus for performing the method
US11112438B2 (en) 2019-04-19 2021-09-07 Korea University Research And Business Foundation Nonlinear oscillation detection method based on measurement data, and recording medium and apparatus for performing the same

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