JP2007259518A - 電力系統潮流制御システムおよび電力系統潮流制御プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 複数の変電所を管理する変電システムと、複数の変電所の変電所データ及び変電所の運用中設備の状況を受信可能な工務設備管理システムとを備えた電力系統潮流制御システムである。機器情報、設備保守情報、設備運転情報からなる変電所データが入力され、そのデータを工務設備管理システムのデータベースに記録する。変電システムの電圧、電流、系統状態からなるリアルタイム設備情報を抽出するためのリクエストを送信し、変電システムからリアルタイム設備情報を受信してデータベースに記録する。変電所データ及びリアルタイム設備情報をもとに系統解析を実行する。実行した系統解析結果から、系統操作による潮流制御を行うか否かを判断し、潮流制御を行う場合には、変電システムに対して潮流制御を実行するための潮流制御実行データを送信する。
【選択図】 図5
Description
また、特許文献1の技術においては、ディジタルシミュレータの解析刻み時間よりも短い状態変化を伴う電力系統の解析は実現できたものの、リアルタイムの設備情報を含めての系統解析を行うことは開示されていない。したがって、変電所における運用中設備のリアルタイム状況を反映して正確に系統解析が行える技術が望まれていた。
また、請求項6から請求項10記載の目的は、変電所における運用中設備のリアルタイム状況を反映して正確に系統解析が行える電力系統潮流制御プログラムを提供することにある。
請求項1記載の発明は、複数の変電所を管理する変電システムと、複数の変電所の変電所データおよび変電所の運用中設備の状況を受信可能な工務設備管理システムとを備えて系統解析を実行可能な電力系統潮流制御システムに係る。
すなわち、前記変電システムの機器情報、設備保守情報、設備運転情報を含む変電所データが入力され、その入力された変電所データを工務設備管理システムのデータベースに記録する変電所データ記録手段と、前記変電システムの電圧、電流、系統状態を含むリアルタイム設備情報を抽出するためのリクエストを送信するリアルタイム設備情報抽出手段と、前記変電システムからリアルタイム設備情報が送信され、その送信されたリアルタイム設備情報を受信するリアルタイム設備情報受信手段と、そのリアルタイム設備情報を前記データベースに記録するリアルタイム設備情報記録手段と、前記変電所データおよびリアルタイム設備情報を用いた系統解析を実行する系統解析実行手段と、その系統解析実行手段が実行した系統解析結果から、系統操作による潮流制御を行うか否かを判断する潮流制御実行可否手段と、その潮流制御実行可否手段が潮流制御を行うと判断した場合には、前記変電システムに対して潮流制御を実行するための潮流制御実行データを送信する潮流制御用データ送信手段と、を備えた潮流系統制御システムである。
「変電所データ」とは、変電所の機器情報、設備保守情報、設備運転情報のことである。これらは、日々変動することのない、あるいは変動の少ない固定データである。
「リアルタイム設備情報」とは、電圧、電流、系統状態などのことである。これらは、リアルタイムで変動する変動データである。
「潮流制御用データ」とは、変電システムに対して潮流制御を実行するための命令データである。変電システムは、この潮流制御用データを受信すると、各変電所に対して潮流制御を実行することとなる。
系統解析に必要なデータ取得処理は以下の通りとなる。
まず、工務設備管理システムにおいて変電所データが入力されると、変電所データ記録手段がその変電所データを工務設備管理システムのデータベースに記録する。リアルタイム設備情報抽出手段が変電システムのリアルタイム設備情報を抽出するためのリクエストを送信する。変電システムでは、そのリクエストに返信してリアルタイム設備情報を送信し、リアルタイム設備情報受信手段が送信されたリアルタイム設備情報を受信する。このリアルタイム設備情報は、リアルタイム設備情報記録手段がデータベースに記録する。
まず、系統解析実行手段がデータベースに記録された変電所データおよびリアルタイム設備情報をもとに系統解析を実行する。潮流制御実行可否手段が系統解析結果から、系統操作による潮流制御を行うか否かを判断する。そして、潮流制御を行うと判断した場合には、潮流制御用データ送信手段が変電システムに対して潮流制御を実行するための潮流制御実行データを送信する。変電システムは、この潮流制御用データを受信すると、各変電所に対して潮流制御を実行することとなる。
すなわち、系統解析にリアルタイム設備情報を用いることで、変電所のリアルタイムな運転状態を正確な系統解析に反映することができる。これにより、系統解析の効率および作業効率の向上に寄与する。
なお、リアルタイム設備情報はデータベースに記録されるほか、RAMに一時記録しておくこともできる。このようにすれば、解析処理のスピードを向上させることができる。
請求項2記載の発明は、請求項1記載の潮流系統制御システムを限定したものである。
すなわち、前記変電所データには、変電システムの過負荷運転時における設備運用指針データを含み、その設備運用指針データを前記変電システムから受信して前記系統解析実行手段が系統解析を実行することを特徴とする。
データベースに記録される変電所データには、変電システムの過負荷運転時における設備運用指針データが含まれる。系統解析実行手段は、設備運用指針データを含めて系統解析を実行する。設備運用指針データを含めることで、より詳細な系統解析が実現されるので、変電所の状態に応じた的確な潮流制御が可能となる。
請求項3記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の潮流系統制御システムを限定したものである。
すなわち、前記変電所データには、系統解析用の予想負荷曲線データを含み、その予想負荷曲線データを前記変電システムから受信して前記系統解析実行手段が系統解析を実行することを特徴とする。
データベースに記録される変電所データには、系統解析用の予想負荷曲線データが含まれる。系統解析実行手段は、予想負荷曲線データを含めて系統解析を実行する。すなわち、予想負荷曲線データを含めることで、より詳細な系統解析が実現されるので、変電所の状態に応じた的確な潮流制御が可能となる。
請求項4記載の発明は、請求項1から請求項3のいずれかに記載の潮流系統制御システムを限定したものである。
すなわち、前記抽出されたリアルタイム設備情報のパラメータを、変電所の状態に応じて変更可能なパラメータ修正手段を備えたことを特徴とする。
パラメータ修正手段が、抽出したリアルタイム設備情報のパラメータを、変電所の状態に応じて変更する。
通常はリアルタイム設備情報のパラメータをそのまま使用するが、例えば、変電所の開閉器の入り切り等の安全点検や事故や災害による設備機器の緊急停止など、変電所の状態変異に応じて、標準のリアルタイム設備情報のパラメータでは問題があることが考えられる。このため、最適になるよう手動修正する機能である。したがって、系統解析をより正確に実施することができる。なお、パラメータの修正は、手動修正のほか、予め安全点検や事故・災害などのデータを設定しておき、最適値となるようシミュレーションして自動修正するようにしても良い。
請求項5記載の発明は、請求項1から請求項4のいずれかに記載の潮流系統制御システムを限定したものである。
すなわち、前記系統解析実行手段が系統解析した潮流制御用パラメータを表示手段に表示したことを特徴とする。
系統解析された潮流制御用パラメータは、工務設備管理システムのモニタ等の表示手段に表示される。このため、工務設備管理システムのシステム管理者は、モニタ上に表示された潮流制御用パラメータを見ることができる。
請求項6記載の発明は、複数の変電所を管理する変電システムと、複数の変電所の変電所データおよび変電所の運用中設備の状況を受信して系統解析を実行する電力系統潮流制御プログラムに係る。
そのプログラムは、前記変電システムの機器情報、設備保守情報、設備運転情報を含む変電所データが入力され、その入力された変電所データを工務設備管理システムのデータベースに記録する変電所データ記録手順と、前記変電システムの電圧、電流、系統状態を含むリアルタイム設備情報を抽出するためのリクエストを送信するリアルタイム設備情報抽出手順と、前記変電システムからリアルタイム設備情報が送信され、その送信されたリアルタイム設備情報を受信するリアルタイム設備情報受信手順と、そのリアルタイム設備情報を前記データベースに記録するリアルタイム設備情報記録手順段と、前記変電所データおよびリアルタイム設備情報を用いた系統解析を実行する系統解析実行手順と、その系統解析実行手順が実行した系統解析結果から、系統操作による潮流制御を行うか否かを判断する潮流制御実行可否手順と、その潮流制御実行可否手順が潮流制御を行うと判断した場合には、前記変電システムに対して潮流制御を実行するための潮流制御実行データを送信する潮流制御用データ送信手順と、をコンピュータに実行させることとした潮流系統制御プログラムである。
請求項7記載の発明は、請求項6記載の潮流系統制御プログラムを限定したものである。
すなわち、前記変電所データには、変電システムの過負荷運転時における設備運用指針データを含み、その設備運用指針データを前記変電システムから受信して前記系統解析実行手順が系統解析を実行することを特徴とする。
請求項8記載の発明は、請求項6または請求項7に記載の潮流系統制御プログラムを限定したものである。
すなわち、前記変電所データには、系統解析用の予想負荷曲線データを含み、その予想負荷曲線データを前記変電システムから受信して前記系統解析実行手順が系統解析を実行することを特徴とする。
請求項9記載の発明は、請求項6から請求項8のいずれかに記載の潮流系統制御プログラムを限定したものである。
すなわち、前記抽出されたリアルタイム設備情報のパラメータを、変電所の状態に応じて変更可能なパラメータ修正手段を備えたことを特徴とする。
請求項10記載の発明は、請求項6から請求項9のいずれかに記載の潮流系統制御プログラムを限定したものである。
すなわち、前記系統解析実行手段が系統解析した潮流制御用パラメータを表示手順に表示したことを特徴とする。
また、これらの発明に係るプログラムを格納したコンピュータから、通信回線を通じて他のコンピュータへ伝送することも可能である。
請求項6から請求項10記載の発明によれば、変電所における運用中設備のリアルタイム状況を反映して正確に系統解析が行える電力系統潮流制御プログラムを提供することができた。
変電システム10は、例えば、複数箇所に設置された全国の変電所の設備情報を管理しているシステムである。この設備情報には、各変電所の「電圧」、「電流」、「系統状態」などのリアルタイム設備情報が管理されており、これらリアルタイム設備情報はリアルタイムに随時更新される。そして、MJシステム50から送信されるリアルタイム設備情報の抽出リクエストに対し、必要なリアルタイム設備情報をMJシステム50に送信する。
変電システム10は、変電システム10全体の制御を行うとともに、各種演算処理を行うCPU11、各種データを書き込む際に、それらのデータを一時的に展開するRAM12、オペレーティングシステム、アプリケーションソフトおよび各種データが記憶される記憶部13、マウスやキーボード等の入力部14、モニタ等の表示部15、インターネットやイントラネットなどの電気通信回線に接続可能な通信部16、各種データをプリンタ等に出力可能な出力部17および各種データの入出力部である入出力ポート18を備えて構成されている。
通信部16は、MJシステム50との間でリアルタイム設備情報を送受信するための機能を備えている。
MJシステム50は、データベース60に『機器情報』、『設備保守情報』、『設備運転情報』の変電所データが記録されているとともに、これら変電所データおよび変電システム10から送信されたリアルタイム設備情報をもとに、各変電所の系統解析を実行し、その制御を行うことが可能な潮流系統制御プログラムを備えている。
MJシステム50は、MJシステム50全体の制御を行うとともに、各種演算処理を行うCPU51、各種データを書き込む際に、それらのデータを一時的に展開するRAM52、オペレーティングシステム、電力系統潮流制御プログラムおよび各種データが記憶される記憶部53、マウスやキーボード等の入力部54、モニタ等の表示部55、インターネットやイントラネットなどの電気通信回線に接続可能な通信部56、電力系統潮流制御プログラムによって解析された各種データなどをプリンタ等に出力可能な出力部57、各種データの入出力部である入出力ポート58、複数の変電所における変電所データなどが記録されたデータベース60を備えて構成されている。
「変圧器」は機器諸元、油面、過負荷制限などのデータであり、「GIS」は、事故発生時に電力を遮断する遮断器や工事等によって電力を断路する断路機のことであり、機器諸元、ガス圧、遮断器動作回数などのデータがある。また、「補器情報」は、冷却能力や運転状態などのデータのことである。
「製造年月」は、対象となる設備が製造された年月日であり、「製造者」は、対象となる設備の製造者名称であり、「型式」は、対象となる設備の型式ナンバーであり、「経歴保守履歴」は、対象となる設備の保守履歴のログである。
「巡視データ」は、対象となる設備を巡視した記録のことであり、「異常処理データ」は、対象となる設備が異常処理した場合の記録であり、「点検結果」は、対象となる設備を点検した結果のことである。
まず、MJシステム50において、入力部54(入力手段)が変電所データ(『機器情報』、『設備保守情報』、『設備運転情報』)を入力する(S101)。
入力部54が入力した変電所データを変電所データ記録手段がデータベース60に記録する(S102)。
変電システム10は、リアルタイム設備情報抽出リクエスト受信手段が、リアルタイム設備情報抽出リクエストを受信し、所定のリアルタイム設備情報の抽出許可を与え、リアルタイム設備情報が抽出される(S104)。
また、リアルタイム設備情報記録手段が抽出したリアルタイム設備情報をデータベース60に記録する(S106)。
入力手段が過負荷運転指針等の設備運転指針データを入力する(S107)。
また、抽出したリアルタイム設備情報を変更する場合、入力手段が系統解析に必要な予想負荷曲線データを入力する(S108)。
系統解析実行手段が、変電所データ、リアルタイム設備情報、設備運転指針データおよび予想負荷曲線データをもとに系統解析を実行する(S110)。
この系統解析結果から、必要な潮流制御を読み取るとともに、潮流制御実行可否手段が系統操作による潮流制御を行うか否かを判断する(S111)。
ここで、潮流制御を行うと判断した場合には、潮流制御用データ送信手段が、変電システム10に対して潮流制御を実行するための潮流制御用データを送信する(S112)。
そして、潮流制御実行データ反映手段が、その潮流制御実行データを該当する変電所に反映し、最適な解析条件および運転状態になるよう調整をする(S114)。
一方、潮流制御実行可否手段で潮流制御を行わないと判断した場合には、解析結果出力手段が、モニタ等の表示手段に解析結果を出力する(S115)。
なお、前述のパラメータ修正手段は、抽出したリアルタイム設備情報のパラメータを、変電所の状態に応じて変更する。これは、通常はリアルタイム設備情報のパラメータをそのまま使用するが、例えば、変電所における開閉器の入り切り等の安全点検や事故や災害による設備機器の緊急停止など、変電所の状態変異に応じて、標準のリアルタイム設備情報のパラメータでは問題があることが考えられる。
このため、最適になるよう手動修正する機能である。したがって、系統解析をより正確に実施することができる。
なお、パラメータの修正は、手動修正のほか、予め安全点検や事故・災害などのデータを設定しておき、最適値となるようシミュレーションして自動修正するようにしても良い。
以下は、電力系統潮流制御システム1の一例として、変圧器の過負荷運転時の制御について説明したものである。
事故時の負荷切り替えなどにおける変圧器の過負荷運転の場合、
[1].機器諸元(経年,製造者,負荷損,無負荷損,など)
[2].油中ガス分析結果(正常,要注意1,要注意2,異常)
[3].油中水分量(油中水分量から紙中水分量に換算して気泡発生温度を算出)
[4].負荷率(運開からのデータを用いて等価経年を算出)
などの情報に基づき、それぞれ、[1]の基本データを用いて通常時の過負荷耐量を算出し、[2],[3]および[4]の情報からそれぞれの条件を鑑みた過負荷耐量を算出してその耐量以下となるように負荷の配分を制御する。
[4]の負荷率に関しては、過負荷耐量と寿命を判定し、過負荷実績からの寿命管理を行い、寿命を確保する必要がある場合には過負荷耐量を制限する。
その他の項目についても同様に、それぞれの状態に応じた過負荷耐量を算出し、それ以下の潮流となるように系統を制御する。
また、事故時の短絡容量についても同様に、通常の短絡容量に対して変圧器状態に応じた短絡容量を算出し、変電所の負荷としては、並列バンク数、回線数、直列機器(開閉器,ケーブルなど)の過負荷耐量などから総合的に算出する。
また、夏期多雷撃時に備えた遮断器動作制御と系統制御では、次のようになる。
油圧駆動のSF6ガス遮断器については、下記状態情報などを読み込み、状態に応じた遮断器性能を随時算出し、系統を制御する。
[1].機器諸元(経年,製造者,定格電圧,定格電流,定格遮断電流,など)
[2].累積遮断電流
[3].操作機構部状態(動作回数,油圧,ポンプ動作回数,など)
[4].ガス圧
例えば、累積遮断電流から、40kAの雷撃電流を2回まで遮断可能と判定した場合、夏期多重雷時の遮断動作回数を制限し、系統切替などを行うといった制御が可能となる。
11、51 CPU
12、52 RAM
13、53 記憶部
14、54 入力部
15、55 表示部
16、56 通信部
17、57 出力部
18、58 入出力ポート
50 工務設備管理システム
60 データベース
Claims (10)
- 複数の変電所を管理する変電システムと、複数の変電所の変電所データおよび変電所の運用中設備の状況を受信可能な工務設備管理システムとを備えて系統解析を実行可能な電力系統潮流制御システムであって、
前記変電システムの機器情報、設備保守情報、設備運転情報を含む変電所データが入力され、その入力された変電所データを工務設備管理システムのデータベースに記録する変電所データ記録手段と、
前記変電システムの電圧、電流、系統状態を含むリアルタイム設備情報を抽出するためのリクエストを送信するリアルタイム設備情報抽出手段と、
前記変電システムからリアルタイム設備情報が送信され、その送信されたリアルタイム設備情報を受信するリアルタイム設備情報受信手段と、
そのリアルタイム設備情報を前記データベースに記録するリアルタイム設備情報記録手段と、
前記変電所データおよびリアルタイム設備情報を用いて系統解析を実行する系統解析実行手段と、
その系統解析実行手段が実行した系統解析結果から、系統操作による潮流制御を行うか否かを判断する潮流制御実行可否手段と、
その潮流制御実行可否手段が潮流制御を行うと判断した場合には、前記変電システムに対して潮流制御を実行するための潮流制御実行データを送信する潮流制御用データ送信手段と、
を備えたことを特徴とする潮流系統制御システム。 - 前記変電所データには、変電システムの過負荷運転時における設備運用指針データを含み、
その設備運用指針データを前記変電システムから受信して前記系統解析実行手段が系統解析を実行することを特徴とする請求項1記載の潮流系統制御システム。 - 前記変電所データには、系統解析用の予想負荷曲線データを含み、
その予想負荷曲線データを前記変電システムから受信して前記系統解析実行手段が系統解析を実行することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の潮流系統制御システム。 - 前記変電システムにおけるリアルタイム設備情報において、系統解析のパラメータを修正可能なパラメータ修正手段を備えたことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の潮流系統制御システム。
- 前記系統解析実行手段が系統解析したパラメータを表示手段に表示したことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の潮流系統制御システム。
- 複数の変電所を管理する変電システムと、複数の変電所の変電所データおよび変電所の運用中設備の状況を受信して系統解析を実行する電力系統潮流制御プログラムであって、
そのプログラムは、前記変電システムの機器情報、設備保守情報、設備運転情報を含む変電所データが入力され、その入力された変電所データを工務設備管理システムのデータベースに記録する変電所データ記録手順と、
前記変電システムの電圧、電流、系統状態を含むリアルタイム設備情報を抽出するためのリクエストを送信するリアルタイム設備情報抽出手順と、
前記変電システムからリアルタイム設備情報が送信され、その送信されたリアルタイム設備情報を受信するリアルタイム設備情報受信手順と、
そのリアルタイム設備情報を前記データベースに記録するリアルタイム設備情報記録手順段と、
前記変電所データおよびリアルタイム設備情報を用いた系統解析を実行する系統解析実行手順と、
その系統解析実行手順が実行した系統解析結果から、系統操作による潮流制御を行うか否かを判断する潮流制御実行可否手順と、
その潮流制御実行可否手順が潮流制御を行うと判断した場合には、前記変電システムに対して潮流制御を実行するための潮流制御実行データを送信する潮流制御用データ送信手順と、
をコンピュータに実行させることとした潮流系統制御プログラム。 - 前記変電所データには、変電システムの過負荷運転時における設備運用指針データを含み、
その設備運用指針データを前記変電システムから受信して前記系統解析実行手順が系統解析を実行することを特徴とする請求項6記載の潮流系統制御プログラム。 - 前記変電所データには、系統解析用の予想負荷曲線データを含み、
その予想負荷曲線データを前記変電システムから受信して前記系統解析実行手順が系統解析を実行することを特徴とする請求項6または請求項7に記載の潮流系統制御プログラム。 - 前記変電システムにおけるリアルタイム設備情報において、系統解析のパラメータを修正可能なパラメータ修正手順を備えたことを特徴とする請求項6から請求項8のいずれかに記載の潮流系統制御プログラム。
- 前記系統解析実行手順が系統解析したパラメータを表示手順に表示したことを特徴とする請求項6から請求項9のいずれかに記載の潮流系統制御プログラム。
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