JP2007189840A - 電力系統安定化装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 系統情報入力手段1によりオンラインの系統状態を取り込み、状態推定計算手段2により、計算を実施し、想定事故設定手段3により、想定する系統事故を設定し、限界潮流計算手段11により、最適な限界有効電力潮流を計算し、これらの結果データから有効電力余裕量を計算し、予め設定したしきい値から、簡易安定度判定手段12により安定度判定を行い、不安定と判定された場合に、発電機制御対策計算手段4により詳細安定度計算を実施し、不安定発電機を制御する対策を計算し、実際の系統事故が発生した際に、安定化制御手段5により発電機の制御対策を実施する。
【選択図】 図1
Description
本発明の第1実施形態について、図1を参照して説明する。
(限界有効電力潮流―現在の有効電力潮流)> 安定判別しきい値
Pmax−P0>S
であれば安定と判定する。そうでなければ不安定と判定する。さらに、限界有効電力潮流13と現在の有効電力潮流との差分を以下のようにして、安定度余裕指標110として算出する。
PDIFF=Pmax−P0
ここで、安定判別しきい値14について説明する。
Subject to :{過渡安定度}
定式化は以下の通りである。
本発明の第2実施形態について、図6を参照して説明する。
このPLiを用いて、将来系統限界潮流計算手段21が、将来系統限界有効電力潮流22を求める。この将来系統限界有効電力潮流22と現在潮流を比較することで、安定度を容易に判定できる。
本発明の第3実施形態について、図8を参照して説明する。
この場合、簡易安定度判定手段12の結果と発電機制御対策計算手段4の詳細安定度計算の結果から、しきい値を見直すことになる(図20参照)。
(a)詳細安定度計算結果が安定な場合:
過去の安定ケースの内、最小の余裕値PDIFFSと今回の余裕値PDIFFの小さい方を採用する。すなわち、
PDIFFS=MIN(PDIFFS,PDIFF)
そして、この更新したPDIFFSを用いてしきい値Snewを更新する。
(b)詳細安定度計算結果が不安定な場合:
過去の不安定ケースの内、最大の余裕値PDIFFUと今回の余裕値PDIFFの大きい方を採用する。すなわち、
PDIFFU=MAX(PDIFFU,PDIFF)
そして、この更新したPDIFFUを用いてしきい値Snewを更新する。
(2)簡易安定度判定手段12で安定と判定した場合
(a)詳細安定度計算結果が安定な場合:
過去の安定ケースの内、最小の余裕値PDIFFSと今回の余裕値PDIFFの小さい方を採用する。すなわち、
PDIFFS=MIN(PDIFFS,PDIFF)
また、この更新したPDIFFSを用いてしきい値Snewを更新する。
(b)詳細安定度計算結果が不安定な場合:
過去の不安定ケースの内、最大の余裕値PDIFFUと今回の余裕値PDIFFの大きい方を採用する。すなわち、
PDIFFU=MAX(PDIFFU,PDIFF)
そして、この更新したPDIFFUを用いてしきい値Snewを更新する。
(2)で示した簡易安定度判定手段12で安定と判定した場合では、通常、簡易安定度判定手段12が安定と判断した場合、発電機制御対策計算手段4の詳細安定度計算は行われないが、本請求項ではしきい値の自動調整を行うために、例えばある時間経過すれば、発電機制御対策計算手段4の詳細安定度計算を行うという形で実施している。
想定事故点における最上位故障(ループ系統の3相6線地絡故障や、放射状系統の3相4線地絡故障)の詳細安定度計算を行う。そして、過去のしきい値をリセット(再設定)し直すことになる(図21参照)。
安定ケースの最小の余裕値PDIFFSとして、今回の余裕値PDIFFを採用する。すなわち、
PDIFFS=PDIFF
そして、この更新したPDIFFSを用いてしきい値Snewを更新する。また、PDIFFU更新せず前値保持とする。
PDIFFU=前値
(2)最上位故障での詳細安定度計算結果が不安定な場合
不安定ケースの最大の余裕値PDIFFUとして、今回の余裕値PDIFFを採用する。すなわち、
PDIFFU=PDIFF
そして、この更新したPDIFFUを用いてしきい値Snewを更新する。また、PDIFFSは更新せず前値保持とする。
PDIFFS=前値
以上により、第1実施形態の効果に加え、安定判別しきい値を自動調整することで、時々刻々と変化する電力系統の状態を踏まえた最適なしきい値を用いて、簡易安定度判定を行うことができる。
本発明の第4実施形態について、図11を参照して説明する。
|PDIFF|/不安定発電機台数=各発電機の抑制量
(各不安定発電機の現在の出力)−(各発電機の抑制量)=各不安定発電機の抑制後出力
なお、各発電機の抑制量の求め方については、上記の他に、予め想定事故点毎に決めた発電機グループの中で配分する方法などが考えられる。ただし、
各不安定発電機の抑制後出力 < 0 または一定値以下(例えば定格出力の5%など)
の場合は、当該発電機は電制対象となる。
本発明の第5実施形態について、図12を参照して説明する。
さらに、送電端から着目すると、送電経路の中で最小の(Pimax−P0i)に注目すべきということが判断できる。すなわち、潮流状態が以下のような場合、安定度余裕指標56の中で、最も小さい安定度余裕指標である送電線2に注目しなければならない。
送電線2:(P2max−P02)> S2 → 安定度余裕指標=200MW
送電線3:(P3max−P03)> S3 → 安定度余裕指標=250MW
送電線4:(P4max−P04)> S4 → 安定度余裕指標=300MW
このように、送電線の限界有効電力潮流を個別に見るだけではなく、複数の送電線からなる送電経路に着目し、発電機出力の上昇分が送電経路内の最小の安定度余裕指標以下となるように、発電機出力の上限を設定し、安定度を維持するための系統運用を行う。
本発明の第6実施形態について、図14を参照して説明する。
本発明の第7実施形態について、図16を参照して説明する。
本発明の第8実施形態について、図18を参照して説明する。
Claims (8)
- 電力系統の系統事故発生時に、系統安定化を図る電力系統安定化装置であって、
オンラインの系統状態を取り込む系統情報入力手段と、
前記オンラインの系統状態を元に、状態推定計算を実施し、系統の最も確からしい系統状態を計算する状態推定計算手段と、
前記の状態推定結果に対して、想定する系統事故を設定する想定事故設定手段と、
前記の想定事故に対する過渡安定度を維持しつつ、任意の送電経路(送電線あるいは変圧器)に流し得る最適な限界有効電力潮流を計算する限界潮流計算手段と、
前記で計算した限界有効電力潮流と、電力系統の送電経路を流れる有効電力潮流から有効電力余裕量を計算し、有効電力余裕量と予め設定したしきい値から、安定度判定を行う、簡易安定度判定手段と、
前記の安定度判定の結果、不安定と判定された時に、当該の想定事故に対する詳細安定度計算を実施し、不安定発電機を制御する対策を計算する発電機制御対策計算手段と、
前記の発電機制御対策計算手段における計算結果を基に、実際の系統事故が発生した際に、発電機の制御対策を実施する安定化制御手段とを、
具備することを特徴とする電力系統安定化装置。 - 電力系統の系統事故発生時に、系統安定化を図る電力系統安定化装置であって、
オンラインの系統状態を取り込む系統情報入力手段と、
前記オンラインの系統状態を基に、状態推定計算を実施し、系統の最も確からしい系統状態を計算する状態推定計算手段と、
前記の状態推定結果に対して、想定する系統事故を設定する想定事故設定手段と、
将来の負荷変化シナリオにより負荷を変化させた系統状態における限界有効電力潮流を計算する将来系統限界潮流計算手段と、
前記で計算した限界有効電力潮流と、電力系統の送電経路を流れる有効電力潮流から有効電力余裕量を計算し、有効電力余裕量と予め設定したしきい値から、安定度判定を行う、簡易安定度判定手段と、
前記の安定度判定の結果、不安定と判定された時に、当該の想定事故に対する詳細安定度計算を実施し、不安定発電機を制御する対策を計算する発電機制御対策計算手段と、
前記の発電機制御対策計算手段における計算結果を基に、実際の系統事故が発生した際に、発電機の制御対策を実施する安定化制御手段とを、
具備することを特徴とする電力系統安定化装置。 - 電力系統の系統事故発生時に、系統安定化を図る電力系統安定化装置であって、
オンラインの系統状態を取り込む系統情報入力手段と、
前記オンラインの系統状態を基に、状態推定計算を実施し、系統の最も確からしい系統状態を計算する状態推定計算手段と、
前記の状態推定結果に対して、想定する系統事故を設定する想定事故設定手段と、
前記の想定事故に対する過渡安定度を維持しつつ、任意の送電経路(送電線あるいは変圧器)に流し得る最適な限界有効電力潮流を計算する限界潮流計算手段と、
前記で計算した限界有効電力潮流と、電力系統の送電経路を流れる有効電力潮流から有効電力余裕量を計算し、有効電力余裕量と予め設定したしきい値から、安定度判定を行う、簡易安定度判定手段と、
前記の安定度判定の結果、不安定と判定された時に、当該の想定事故に対する詳細安定度計算を実施し、不安定発電機を制御する対策を計算する発電機制御対策計算手段と、
前記の簡易安定度判定手段における判定結果および発電機制御対策計算手段での計算結果を基に、簡易安定度判定手段で使用するしきい値を自動調整する、しきい値自動調整手段と、
前記の発電機制御対策計算手段における計算結果を基に、実際の系統事故が発生した際に、発電機の制御対策を実施する安定化制御手段とを、
具備することを特徴とする電力系統安定化装置。 - 電力系統の系統事故発生時に、系統安定化を図る電力系統安定化装置であって、
オンラインの系統状態を取り込む系統情報入力手段と、
前記オンラインの系統状態を基に、状態推定計算を実施し、系統の最も確からしい系統状態を計算する状態推定計算手段と、
前記の状態推定結果に対して、想定する系統事故を設定する想定事故設定手段と、
前記の想定事故状態に対する過渡安定度を維持しつつ、任意の送電経路(送電線あるいは変圧器)に流し得る最適な限界有効電力潮流を計算する限界潮流計算手段と、
前記で計算した限界有効電力潮流と、電力系統の送電経路を流れる有効電力潮流から有効電力余裕量を計算し、有効電力余裕量と予め設定したしきい値から、安定度判定を行う、簡易安定度判定手段と、
前記の安定度判定の結果、不安定と判定された時に、当該の想定事故に対する詳細安定度計算を実施し、不安定発電機を制御する対策を計算する発電機制御対策計算手段と、
前記発電機制御対策計算手段での計算結果において、電源制限(発電機遮断)が対策となる場合に、発電機の出力を変更して、電源制限が不要となるための発電機出力抑制量を計算する発電機出力抑制量計算手段と、前記発電機出力抑制量計算手段における計算結果を基に発電機出力抑制信号を出力する出力抑制装置と、
前記の発電機制御対策計算手段における計算結果を基に、実際の系統事故が発生した際に、発電機の制御対策を実施する安定化制御手段とを、
具備することを特徴とする電力系統安定化装置。 - 電力系統の系統事故発生時に、系統安定化を図る電力系統安定化装置であって、
オンラインの系統状態を取り込む系統情報入力手段と、
前記オンラインの系統状態を基に、状態推定計算を実施し、系統の最も確からしい系統状態を計算する状態推定計算手段と、
前記の状態推定結果に対して、想定する系統事故を設定する想定事故設定手段と、
前記想定事故に対する過渡安定度を維持しつつ、任意の複数の想定事故を対象として任意の複数の送電経路(送電線あるいは変圧器)に流し得る最適な限界有効電力潮流を計算する複数箇所限界潮流計算手段と、
前記で計算した複数箇所の限界有効電力潮流と、該当する電力系統の送電経路を流れる有効電力潮流から有効電力余裕量を計算し、有効電力余裕量と予め設定したそれぞれのしきい値から、安定度判定を行う、複数箇所簡易安定度判定手段と、
前記の安定度判定の結果、不安定と判定された時に、当該の想定事故に対する詳細安定度計算を実施し、不安定発電機を制御する対策を計算する発電機制御対策計算手段と、
前記の発電機制御対策計算手段における計算結果を基に、実際の系統事故が発生した際に、発電機の制御対策を実施する安定化制御手段とを、
具備することを特徴とする電力系統安定化装置。 - 電力系統の系統事故発生時に、系統安定化を図る電力系統安定化装置であって、
オンラインの系統状態を取り込む系統情報入力手段と、
前記オンラインの系統状態を基に、状態推定計算を実施し、系統の最も確からしい系統状態を計算する状態推定計算手段と、
前記の状態推定結果に対して、想定する系統事故を設定する想定事故設定手段と、
前記の想定事故に対する過渡安定度を維持しつつ、任意の送電経路(送電線あるいは変圧器)に流し得る最適な限界有効電力潮流を計算する限界潮流計算手段と、
前記で計算した限界有効電力潮流と、電力系統の送電経路を流れる有効電力潮流から有効電力余裕量を計算し、有効電力余裕量と予め設定したしきい値から、安定度判定を行う、簡易安定度判定手段と、
前記簡易安定度判定手段にて、2つのしきい値を用いて安定度判定を行い、著しく不安定と判定された時には、発電機制御対策計算手段による処理を実施する前に、詳細安定度計算を実施せずに、発電機制御対策情報を作成して安定化制御手段に渡す、緊急発電機制御対策計算手段と、
前記の安定度判定の結果、不安定と判定された時に、当該の想定事故に対する詳細安定度計算を実施し、不安定発電機を制御する対策を計算する発電機制御対策計算手段と、
前記の緊急発電機制御対策計算手段における計算結果および発電機制御対策計算手段における計算結果を基に、実際の系統事故が発生した際に、発電機の制御対策を実施する安定化制御手段とを、
具備することを特徴とする電力系統安定化装置。 - 電力系統の系統事故発生時に、系統安定化を図る電力系統安定化装置であって、
オンラインの系統状態を取り込む系統情報入力手段と、
前記オンラインの系統状態を基に、状態推定計算を実施し、系統の最も確からしい系統状態を計算する状態推定計算手段と、
前記の状態推定結果に対して、想定する系統事故を設定する想定事故設定手段と、
発電機の上限まで出力を増加させても安定な時に、停止中の発電機を並列して出力を増加させて、不安定状態を想定する停止中発電機並列処理手段と、
前記の想定事故に対する過渡安定度を維持しつつ、任意の送電経路(送電線あるいは変圧器)に流し得る最適な限界有効電力潮流を計算する限界潮流計算手段と、
前記で計算した限界有効電力潮流と、電力系統の送電経路を流れる有効電力潮流から有効電力余裕量を計算し、有効電力余裕量と予め設定したしきい値から、安定度判定を行う、簡易安定度判定手段と、
前記の安定度判定の結果、不安定と判定された時に、当該の想定事故に対する詳細安定度計算を実施し、不安定発電機を制御する対策を計算する発電機制御対策計算手段と、
前記の発電機制御対策計算手段における計算結果を基に、実際の系統事故が発生した際に、発電機の制御対策を実施する安定化制御手段とを、
具備することを特徴とする電力系統安定化装置。 - 電力系統の系統事故発生時に、系統安定化を図る電力系統安定化装置であって、
オンラインの系統状態を取り込む系統情報入力手段と、
前記オンラインの系統状態を基に、状態推定計算を実施し、系統の最も確からしい系統状態を計算する状態推定計算手段と、
同一の振る舞いを有する発電機を縮約し1台の等価発電機として、計算対象の発電機台数を削減する系統縮約処理手段と、
前記の状態推定結果に対して、想定する系統事故を設定する想定事故設定手段と、
前記の想定事故に対する過渡安定度を維持しつつ、任意の送電経路(送電線あるいは変圧器)に流し得る最適な限界有効電力潮流を計算する限界潮流計算手段と、
前記で計算した限界有効電力潮流と、電力系統の送電経路を流れる有効電力潮流から有効電力余裕量を計算し、有効電力余裕量と予め設定したしきい値から、安定度判定を行う、簡易安定度判定手段と、
前記の安定度判定の結果、不安定と判定された時に、当該の想定事故に対する詳細安定度計算を実施し、不安定発電機を制御する対策を計算する発電機制御対策計算手段と、
前記の発電機制御対策計算手段における計算結果を基に、実際の系統事故が発生した際に、発電機の制御対策を実施する安定化制御手段とを、
具備することを特徴とする電力系統安定化装置。
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