JP2008154378A - Method and apparatus for load flow calculation - Google Patents

Method and apparatus for load flow calculation Download PDF

Info

Publication number
JP2008154378A
JP2008154378A JP2006340648A JP2006340648A JP2008154378A JP 2008154378 A JP2008154378 A JP 2008154378A JP 2006340648 A JP2006340648 A JP 2006340648A JP 2006340648 A JP2006340648 A JP 2006340648A JP 2008154378 A JP2008154378 A JP 2008154378A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
matrix
admittance
calculation
power
branch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2006340648A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4556946B2 (en
Inventor
Yuji Nakada
祐司 中田
Toshiyuki Sawa
敏之 澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2006340648A priority Critical patent/JP4556946B2/en
Publication of JP2008154378A publication Critical patent/JP2008154378A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4556946B2 publication Critical patent/JP4556946B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and an apparatus for load flow calculation wherein high speed and accuracy are ensured in a simulation of a system after accident in credible accident calculation for electric power systems constructed of a large number of nodes and branches. <P>SOLUTION: The following data is read from a database 9 by a data read unit 22: facility characteristic data of an electric power system constructed of a transmission line, a transformer, a generator, and a switch; and system state data indicating the output value of a generator, an amount of electric load, the switching state of a switch. The inverse matrix of the admittance matrix of an initial system is calculated from data read from the database by a calculation processing unit 20. The load flow of a changed system in which the state of at least one switch in the initial system has been changed is calculated by an input unit. In this calculation, the inverse matrix of the admittance matrix of the initial system, a row-transposed matrix, and its inverse matrix are used. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、電力系統監視制御システムにおいて、電力流通設備の故障を想定し、故障発生後の電力潮流の流れる方向および流量を算出し、送電線および変圧器の電力潮流制約値に対する違反の有無を計算する潮流計算方法及び装置に関する。   In the power system monitoring and control system, the present invention assumes a failure of the power distribution facility, calculates the flow direction and flow rate of the power flow after the failure, and whether there is a violation of the power flow constraint value of the transmission line and the transformer. The present invention relates to a tidal current calculation method and apparatus.

想定事故計算は、例えば〔特許文献1〕に記載のように、故障発生後の電力系統の接続状態を元にアドミタンス行列を作成した後、アドミタンス行列の逆行列を求め、発電機出力値および電力負荷量をこの逆行列に乗ずることにより母線の位相角を求め、求めた位相角より送電線や変圧器に流れる電力潮流を求めて、送電線や変圧器の潮流限度値と比較し、限度値を超える場合には運用者に故障発生により電力系統の運用継続に支障がある、すなわち運用継続にリスクがある事を警告するものである。また、故障はすべての設備に偶発的に発生する可能性があるため、すべての設備に対して前述の処理を行う必要がある。   Assumed accident calculation, for example, as described in [Patent Document 1], after creating an admittance matrix based on the connection state of the power system after the failure occurs, an inverse matrix of the admittance matrix is obtained, and the generator output value and power By multiplying the load amount by this inverse matrix, the phase angle of the bus is obtained, the power flow flowing through the transmission line and transformer is obtained from the obtained phase angle, and the limit value is compared with the power flow limit value of the transmission line and transformer. If the value exceeds the value, the operator is warned that the operation of the power system is hindered due to the occurrence of a failure, that is, there is a risk of continuing the operation. Moreover, since a failure may occur accidentally in all facilities, it is necessary to perform the above-described processing for all facilities.

多数の設備から構成される電力系統の場合、アドミタンス行列の次数は非常に大きくなるため、その逆行列を計算するためには時間を要する。そのため想定事故計算は、30分から1時間の長時間周期で行っていた。一方、上記の設備故障時のリスク管理は、数秒〜数十秒周期で行う必要があるため、簡易的な想定事故計算である運用目標値監視機能を導入するか、或いは〔特許文献2〕に記載のように、想定事故ケースの過酷度を用いることにより、全ての故障に対して潮流計算するのではなく、故障したときに系統に与える影響が大きい設備が故障するケースの潮流を計算することにより計算時間を短縮する方法をとっていた。   In the case of a power system composed of a large number of facilities, the degree of the admittance matrix becomes very large, and it takes time to calculate the inverse matrix. Therefore, the assumed accident calculation was performed in a long cycle of 30 minutes to 1 hour. On the other hand, since it is necessary to perform the risk management at the time of the equipment failure in a cycle of several seconds to several tens of seconds, an operation target value monitoring function which is a simple assumed accident calculation is introduced, or [Patent Document 2] As described, by using the severity of the assumed accident case, calculate the power flow of the case where the equipment that has a large impact on the system at the time of failure does not calculate the power flow for every failure. The method of shortening the calculation time was taken.

ここで、運用目標値監視機能とは、電力系統の接続を固定化して故障が発生した時の影響を予め検討し、その検討結果を元に電力潮流を監視するものである。   Here, the operation target value monitoring function is a function that examines the influence when a failure occurs by fixing the connection of the power system in advance, and monitors the power flow based on the examination result.

例えば、ループ構成とならない放射状の電力系統においては、単純な平行2回線の1回線故障時には、当該回線の故障前の電力潮流が残りの回線に流れる事が分かっているため、運用目標値監視機能では、平行2回線の潮流の合計潮流を各々の熱容量限度値と比較するなどを行っていた。   For example, in a radial power system that does not have a loop configuration, it is known that when a simple parallel two-line failure occurs, the power flow before the failure of that line flows to the remaining lines. Then, the total tidal current of two parallel lines was compared with each heat capacity limit value.

特開2004−343901号公報JP 2004-343901 A 特開2000−270477号公報JP 2000-270477 A

電力系統においては、落雷などあらゆる電力設備に対して故障が偶発的に発生することが想定される。これらの偶発的な故障は複数の設備に同時に発生することは,電力系統では確率的にないと考えてよい,あるいは複数の故障が同時に発生したときに停電が生じたとしてもそれを回避するための投資と比較して許容できるものとしている。よって想定事故の潮流計算機能においては、故障発生前の電力系統に対して1つずつの設備故障がすべての電力設備に対して発生する事を想定することが一般的である。つまりN個の設備から構成されている電力系統の想定事故の潮流計算では、故障する設備が異なるとアドミタンス行列が変化するため、N回のアドミタンス行列の逆行列を計算することが必要となる。一般的に、この想定レベルをNの設備のうちの1つが故障することから,N−1事故と呼ぶ。また電力系統を構成する電力設備は、地域的に広がっているばかりではなく、膨大な数である。つまりアドミタンス行列の次数はノードの設備数に比例するため,実際の電力系統における行列の次数は非常に大きい値となる。更に、逆行列の計算処理数は行列の次数の二乗のオーダであり、次数が大きい電力系統のアドミタンス行列の逆行列を求めるには長時間の計算が必要である。   In an electric power system, it is assumed that a failure occurs accidentally for all electric power facilities such as lightning. These accidental failures may occur at multiple facilities at the same time, but may not be considered probabilistic in the power system, or to avoid a power outage when multiple failures occur simultaneously. Compared to investment, it is acceptable. Therefore, in the assumed accident power flow calculation function, it is common to assume that one facility failure occurs for all power facilities in the power system before the failure occurs. That is, in the power flow calculation of the assumed accident of the power system composed of N pieces of equipment, the admittance matrix changes if the equipment that fails, so it is necessary to calculate the inverse matrix of N times of the admittance matrix. Generally, this assumed level is referred to as an N-1 accident because one of the N facilities fails. In addition, the number of power facilities constituting the power system is not only spreading locally, but also a huge number. That is, since the order of the admittance matrix is proportional to the number of nodes installed, the order of the matrix in the actual power system is a very large value. Further, the number of inverse matrix computations is on the order of the square of the matrix order, and a long time computation is required to obtain the inverse matrix of the admittance matrix of the power system having a large degree.

このため、リアルタイムで想定事故の潮流計算結果を運用者に提供するためには、高速な計算機および多大な計算資源を必要としていた。   For this reason, a high-speed computer and a large amount of computing resources are required in order to provide the operator with the tidal current calculation results of the assumed accident in real time.

電力系統がループ構成で運用されている場合には故障発生時の影響範囲が複雑になるため、運用目標値監視は適用できない、また平行2回線であっても、線路途中から分岐し負荷に電力を供給しているなど、2回線が対称でない場合には正確に故障発生後の影響を把握できない等の問題があった。電力系統のループ運用は、故障発生時の供給支障の発生確率を低減する1つの方式であり、ループ運用ができないと言う事は、安定供給を行う上で大きな制約となり得る。また正確に影響を模擬できないために、しきい値を厳しくして監視し、より安全側で運用する事になり、実際の負荷に応じて設備の持っている能力を最大限に利用する設備効率を低下させる事になる。   If the power system is operated in a loop configuration, the range of influence at the time of failure will be complicated, so operation target value monitoring cannot be applied. When the two lines are not symmetric, there is a problem that the influence after the occurrence of the failure cannot be accurately grasped. The loop operation of the electric power system is one method for reducing the probability of supply failure when a failure occurs, and the fact that the loop operation cannot be performed can be a great restriction on stable supply. In addition, since the impact cannot be accurately simulated, the threshold is strictly monitored and the operation is performed on the safer side, and the facility efficiency that maximizes the capacity of the facility according to the actual load. Will be reduced.

本発明の第1の目的は、想定事故の潮流計算を数秒から数十秒周期で実行でき、故障発生時のリスク評価が適切に行える潮流計算方法及びその装置を提供することにある。   A first object of the present invention is to provide a power flow calculation method and apparatus capable of performing power flow calculation of an assumed accident in a cycle of several seconds to several tens of seconds and appropriately performing risk evaluation when a failure occurs.

本発明の第2の目的は、故障発生時のリスク評価のために、電力系統の構成が限定されなく、精度のよい模擬結果を得ることができる潮流計算方法及びその装置を提供することにある。   It is a second object of the present invention to provide a power flow calculation method and apparatus capable of obtaining an accurate simulation result without limiting the configuration of the power system for risk evaluation at the time of failure occurrence. .

本発明の第3の目的は、高速にN個のアドミタンス行列の逆行列を求め、高速な計算機および多大な計算機資源がなくても想定事故の潮流計算ができる潮流計算方法及びその装置を提供することにある。   A third object of the present invention is to provide a tidal current calculation method and apparatus capable of obtaining an inverse matrix of N admittance matrices at high speed and performing a tidal current calculation of an assumed accident without a high speed computer and a large amount of computer resources. There is.

上記目的を達成するため、本発明の潮流計算方法及びその装置は、電力設備の故障発生前の電力系統のアドミタンス行列の逆行列を記憶し、故障発生後の電力系統のアドミタンス行列の逆行列を、故障による部分的な電力系統の接続変化を元に故障発生前の電力系統のアドミタンス行列の逆行列を修正することにより演算し、演算された故障発生後の電力系統のアドミタンス行列の逆行列を用いて潮流計算を行うものである。   In order to achieve the above object, a power flow calculation method and apparatus according to the present invention store an inverse matrix of an admittance matrix of a power system before the occurrence of a failure in a power facility, and store an inverse matrix of the admittance matrix of the power system after the occurrence of a failure. , By correcting the inverse matrix of the power system admittance matrix before the failure occurs based on the partial change of the power system connection due to the failure, and calculating the inverse matrix of the calculated power system admittance matrix after the failure occurrence It is used to calculate power flow.

本発明によれば、想定事故の潮流計算を数秒から数十秒周期で実行でき、故障発生時のリスク評価が適切に行える。   According to the present invention, a power flow calculation of an assumed accident can be executed at intervals of several seconds to several tens of seconds, and risk evaluation at the time of occurrence of a failure can be performed appropriately.

以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は潮流計算装置1の概略全体構成図、図2は潮流計算装置の詳細な構成図、図3は本実施例の適用対象である潮流計算方法の計算処理フロー図である。   FIG. 1 is a schematic overall configuration diagram of a tidal current calculation device 1, FIG. 2 is a detailed configuration diagram of the tidal current calculation device, and FIG. 3 is a calculation processing flow diagram of a tidal current calculation method to which this embodiment is applied.

潮流計算装置1は、概略、中央演算処理装置2(CPU2ともいう),主記憶装置3,入出力装置4および外部記憶装置5で構成される。計算処理は中央演算処理装置2で処理され、必要な処理プログラムや計算に使うデータおよび計算結果は主記憶装置3に保持される。計算に必要なデータは外部記憶装置5から読込むか、あるいは入出力装置4から設定する。   The power flow calculation device 1 is roughly configured by a central processing unit 2 (also referred to as a CPU 2), a main storage device 3, an input / output device 4, and an external storage device 5. The calculation processing is processed by the central processing unit 2, and necessary processing programs, data used for calculation, and calculation results are held in the main storage device 3. Data necessary for the calculation is read from the external storage device 5 or set from the input / output device 4.

潮流計算装置1の詳細を図2により説明する。図2に示すように、潮流計算装置1は、入出力装置4である入力装置6,表示装置7および読取装置10と、主記憶装置3或いは外部記憶装置5に記憶されるデータベース9と、CPU2の計算処理部20とを備える。   Details of the tidal current calculation apparatus 1 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, the power flow calculation device 1 includes an input device 6, a display device 7, and a reading device 10 which are input / output devices 4, a database 9 stored in the main storage device 3 or the external storage device 5, and a CPU 2. The calculation processing unit 20 is provided.

計算処理部20は、予め外部記憶装置5の記憶媒体に保持され、読取装置10を介して主記憶装置3に読込まれたプログラムを、CPU2が実行することにより実現される。計算処理部20は、このようなプログラムされた汎用プロセッサの他、例えば、各処理を実行するワイヤードロジックを含む特定のハードウェア装置との組合せによって構成することもできる。   The calculation processing unit 20 is realized by the CPU 2 executing a program previously stored in the storage medium of the external storage device 5 and read into the main storage device 3 via the reading device 10. In addition to such a programmed general-purpose processor, the calculation processing unit 20 can be configured, for example, by a combination with a specific hardware device including a wired logic that executes each process.

入出力装置4は、図2に示すキーボードやマウスを備えた入力装置6と、出力装置である表示装置7である。なお、入出力装置4には、この他にポインティングデバイス,タッチセンサ等の入力装置や、液晶表示装置,プリンタ,スピーカ等の出力装置があり、代用や併用することができる。   The input / output device 4 includes the input device 6 having a keyboard and a mouse shown in FIG. 2 and the display device 7 as an output device. In addition, the input / output device 4 includes an input device such as a pointing device and a touch sensor, and an output device such as a liquid crystal display device, a printer, and a speaker, which can be substituted or used together.

入力装置6は、表示装置7に表示された選択肢の選択,データ入力などを受付け、計算処理部20に伝送する。表示装置7は、入力装置6から伝送され、計算処理部20で処理されたデータを表示する。   The input device 6 accepts selection of options displayed on the display device 7, data input, and the like, and transmits them to the calculation processing unit 20. The display device 7 displays the data transmitted from the input device 6 and processed by the calculation processing unit 20.

外部記憶装置5には、ハードディスク装置,フロッピィディスク(登録商標)装置,
CD−ROM(compact disc-read only memory)装置,DAT(digital videotape)装置,RAM(random access memory)装置,DVD(digital video disc)装置,不揮発性メモリ等を用いることができる。外部記憶装置5には、図6に示すデータベース9を保持するための大容量記憶装置と、処理プログラムなどを保持する記憶媒体と、記憶媒体に保持された情報を読取るための読取装置10とを用いる。この他に、一つの外部記憶装置にデータベースと処理プログラムとが両方保持されているようにすることもできる。また、記憶媒体としては、フロッピィディスク,CD−ROM,磁気テープ,光ディスク,光磁気ディスク,DAT,RAM,DVD,不揮発性メモリ等を用いることができる。
The external storage device 5 includes a hard disk device, a floppy disk (registered trademark) device,
A CD-ROM (compact disc-read only memory) device, a DAT (digital video tape) device, a RAM (random access memory) device, a DVD (digital video disc) device, a nonvolatile memory, or the like can be used. The external storage device 5 includes a large-capacity storage device for holding the database 9 shown in FIG. 6, a storage medium for holding processing programs and the like, and a reading device 10 for reading information held in the storage medium. Use. In addition, both the database and the processing program can be held in one external storage device. As the storage medium, a floppy disk, CD-ROM, magnetic tape, optical disk, magneto-optical disk, DAT, RAM, DVD, nonvolatile memory, or the like can be used.

計算処理部20は、コントロール部21と、コントロール部21を介して接続されるデータ読込部22,系統分断判定部23,仮想ブランチ設定部24,逆行列計算部25,位相角計算部26,潮流計算部27および計算結果出力部28を備える。計算処理部20は、通信線31を介して外部の電力システム11に接続されており、電力システム11は、通信線32を介して実際の送発変電設備である電力系統12に接続されている。ここで、コントロール部21と、コントロール部21を介して接続されるデータ読込部22,系統分断判定部23,仮想ブランチ設定部24,逆行列計算部25,位相角計算部26,潮流計算部27および計算結果出力部28の全体或いは一部を表すのに、例えば各処理部22〜28,各処理部24〜28という。   The calculation processing unit 20 includes a control unit 21, a data reading unit 22 connected via the control unit 21, a system division determination unit 23, a virtual branch setting unit 24, an inverse matrix calculation unit 25, a phase angle calculation unit 26, a power flow A calculation unit 27 and a calculation result output unit 28 are provided. The calculation processing unit 20 is connected to the external power system 11 via the communication line 31, and the power system 11 is connected to the power system 12 that is an actual transmission / reception substation facility via the communication line 32. . Here, the control unit 21, the data reading unit 22 connected via the control unit 21, the system division determination unit 23, the virtual branch setting unit 24, the inverse matrix calculation unit 25, the phase angle calculation unit 26, and the power flow calculation unit 27. In order to represent the whole or a part of the calculation result output unit 28, for example, the processing units 22 to 28 and the processing units 24 to 28 are referred to.

電力システム11は、実際の送発変電設備である電力系統12に接続されており、電力系統12の監視制御システムおよび計画・運用システムを備えている。又、電力系統12および電力系統12の状態などを示す情報を保持するための図示していない内部データベースを備えている。電力系統12の状態はリレーやセンサなどにより検出され、通信線
32を介して電力システム11に通知され、内部データベース(図示せず)に格納される。
The electric power system 11 is connected to an electric power system 12 which is an actual transmission / substation substation equipment, and includes a monitoring control system and a planning / operation system for the electric power system 12. Moreover, an internal database (not shown) for holding information indicating the power system 12 and the state of the power system 12 and the like is provided. The state of the power system 12 is detected by a relay, a sensor, or the like, notified to the power system 11 via the communication line 32, and stored in an internal database (not shown).

コントロール部21は、電力システム11,各処理部22〜28間のデータや処理プログラムなどの授受を円滑に行うためのデータの加工・処理を行い、その授受をコントロールして、全体の処理を正常に動作させる。又、電力系統12の発電機出力,負荷および開閉器の開閉状態を監視するとともに、電力システム11から電力系統12の発電機出力データ,系統設備の接続状態である開閉器の開閉状態を取り込み,その取り込んだデータを定期的にデータベース9に格納する。   The control unit 21 processes and processes data for smoothly transmitting and receiving data and processing programs between the power system 11 and each of the processing units 22 to 28, and controls the transmission and reception to normalize the entire processing. To work. In addition, the generator output of the power system 12, the load and the switching state of the switch are monitored, and the generator output data of the power system 12 and the switching state of the switch, which is the connection state of the system equipment, are captured from the power system 11. The fetched data is periodically stored in the database 9.

データ読込部22は、コントロール部21を介してデータベース9に保持されているデータを読込み、これらのデータはコントロール部21を介して各処理部24〜28に伝送される。   The data reading unit 22 reads data held in the database 9 through the control unit 21, and these data are transmitted to the processing units 24 to 28 through the control unit 21.

データベース9には、設備特性データである系統を構成する設備の特性,系統状態データである開閉器の開閉状態,発電機出力値,電力負荷量などが格納されており、最初の系統状態から変更する条件、例えば想定事故計算では想定故障させる設備、あるいは発電機出力の変更や負荷量の変更、更に系統に新たに追加する設備を設定するなどの前提条件が格納されている。   The database 9 stores the characteristics of the equipment constituting the system, which is equipment characteristic data, the switch opening / closing state, the generator output value, the power load amount, etc., which are system state data, and is changed from the initial system state. For example, preconditions such as equipment that causes an assumed failure in the assumed accident calculation, a change in generator output or load, and a new equipment to be added to the system are stored.

なお、本実施例では、特に説明しない限り、データベース9からのデータの読込みはデータ読込部22を介して行われる。   In the present embodiment, data reading from the database 9 is performed via the data reading unit 22 unless otherwise specified.

計算処理部20は、入力装置6から伝送されるデータと、データベース9から読込んだデータと、読取装置10から読込んだ処理プログラムと、電力システム11から伝送されるデータとに基づいて発電所需給運転計画を作成する。   The calculation processing unit 20 generates a power plant based on the data transmitted from the input device 6, the data read from the database 9, the processing program read from the reading device 10, and the data transmitted from the power system 11. Create a supply and demand plan.

系統分断判定部23はデータ読込部22から読込まれた値と系統状態変更条件をもとに、系統が2つ以上に分断されるかどうかを判定する。   The system division determination unit 23 determines whether or not the system is divided into two or more based on the value read from the data reading unit 22 and the system state change condition.

仮想ブランチ設定部24は系統分断判定部23で系統分断が発生している場合は、アドミタンス行列は正則とならないため、系統変更によってブランチやそのブランチの両端ノードあるいは、系統分断によりスイングノードが無い系統側のノードと対地間に微小なアドミタンスを設定する。   The virtual branch setting unit 24 does not have a regular admittance matrix when the system division is determined by the system division determination unit 23. Therefore, the branch, the both-end nodes of the branch by the system change, or the system without the swing node by the system division A small admittance is set between the side node and the ground.

逆行列計算部25は最初の系統状態の行列を計算して、計算結果をデータベース9および主記憶装置3に保持する。あるいは、逆行列の値を計算するのではなく、潮流計算を計算するための逆行列の計算に必要な前進/後退行列を計算して、計算結果をデータベース9および主記憶装置3に保持する。   The inverse matrix calculation unit 25 calculates the matrix of the first system state and holds the calculation result in the database 9 and the main storage device 3. Alternatively, instead of calculating the value of the inverse matrix, the forward / backward matrix necessary for calculating the inverse matrix for calculating the power flow calculation is calculated, and the calculation result is held in the database 9 and the main storage device 3.

位相角計算部26は入替え逆行列を計算し、更にこの入替え行列と発電機出力および負荷をもとに各ノードの注入電力との掛け算により、各ノードの位相角を計算する。   The phase angle calculation unit 26 calculates a permutation inverse matrix, and further calculates the phase angle of each node by multiplying the permutation matrix with the power injected by each node based on the generator output and load.

潮流計算部27は、各部ランチの両端ノードの位相差とそのブランチのアドミタンスを掛けることにより、ブランチの潮流を計算する。更に、各ブランチの潮流値とそのブランチの潮流制約値を比較して、潮流値の方が大きければ、過負荷と判断する。   The tidal current calculation unit 27 calculates the tidal current of the branch by multiplying the phase difference between both end nodes of each unit lunch by the admittance of the branch. Furthermore, the tidal current value of each branch is compared with the tidal current constraint value of that branch. If the tidal current value is larger, it is determined that the load is overloaded.

ここで、各処理部23〜27での処理内容について詳細に説明する。   Here, the processing contents in the processing units 23 to 27 will be described in detail.

まず、電力系統における電力設備の故障と故障後について説明する。落雷や強風などの自然災害等により、送電線や変圧器などの電力設備に短絡故障や地絡故障が発生すると、これらの故障の波及防止や電力流通を維持するために、電力系統の保護装置により遮断器などを操作して故障設備と健全な設備を遮断して切離す。   First, the failure of the power equipment in the power system and after the failure will be described. When a short-circuit failure or ground fault occurs in power facilities such as power transmission lines or transformers due to natural disasters such as lightning or strong winds, a protection device for the power system is used to prevent the occurrence of these failures and maintain power distribution. Operate the circuit breaker and so on to shut off the faulty equipment and healthy equipment.

例えば送電線に短絡故障が発生すると、保護装置は当該送電線と母線を接続する遮断器を切り、故障が発生した送電線を健全な系統から切離す。この保護装置が動作した状態が故障発生後の状態である。故障発生後においては、電力設備の接続状態が故障発生前とは異なるために、電力潮流の流れる方向や流量は故障発生前後で異なることとなる。   For example, when a short circuit failure occurs in a power transmission line, the protection device cuts off the circuit breaker that connects the power transmission line and the bus line, and disconnects the power transmission line in which the failure has occurred from a healthy system. The state in which this protective device is operating is the state after the occurrence of the failure. After the failure occurs, the connection state of the power equipment is different from that before the failure occurs, and therefore the direction and flow rate of the power flow are different before and after the failure occurs.

次に電力潮流の計算方法のうち、直流法潮流計算について説明する。直流法潮流計算では、電力設備をノードとブランチに分け、ノードに対する注入電力(発電量または負荷量)とノードの位相角を数1のように模擬する。   Next, of the power flow calculation methods, DC method power flow calculation will be described. In the DC method power flow calculation, the power equipment is divided into nodes and branches, and the power injected into the node (power generation amount or load amount) and the phase angle of the node are simulated as shown in Equation 1.

Figure 2008154378
ここで、θはノードの位相角を要素としたベクトル、Pはノードの注入電力を要素としたベクトル、Yはアドミタンス行列である。
Figure 2008154378
Here, θ is a vector whose element is the phase angle of the node, P is a vector whose element is the injected power of the node, and Y is an admittance matrix.

アドミタンス行列は送電線や変圧器のアドミタンスの虚部で構成され、電力系統の接続状態を同時に表現するのものである。また直流法潮流計算においては、アドミタンス行列は正則でないため、スイングノードを決定し、スイングノードに対応する行および列を削除した余因子行列が上記のアドミタンス行列Yである。スイングノードでは各ノードに対する注入電力のバランス(需給バランスと呼ぶ)をとり、需給バランスを維持することを「しわとり」と呼んでいる。   The admittance matrix is composed of the imaginary part of the admittance of the transmission line and the transformer, and expresses the connection state of the power system at the same time. In the DC method power flow calculation, since the admittance matrix is not regular, the admittance matrix Y is a cofactor matrix in which a swing node is determined and rows and columns corresponding to the swing node are deleted. In the swing node, balancing the injected power to each node (referred to as supply / demand balance) and maintaining the supply / demand balance is called “wrinkle removal”.

送電線や変圧器に流れる潮流は送電線や変圧器の両端の位相角が分かれば求める事ができるので、数1より数2のようにθを求める。   Since the tidal current flowing in the power transmission line and the transformer can be obtained if the phase angles at both ends of the power transmission line and the transformer are known, θ is obtained from Equation 1 as shown in Equation 2.

Figure 2008154378
ここで、Y-1はアドミタンス行列の逆行列である。
Figure 2008154378
Here, Y −1 is an inverse matrix of the admittance matrix.

送電線や変圧器に流れる潮流は、当該送電線,変圧器ブランチの両端ノードの位相角をθiおよびθjとし、当該ブランチのアドミタンスをXijとすると、(θi−θj)・Xijで求める事ができる。 The tidal current flowing in a transmission line or transformer is (θ i −θ j ) · X, where θ i and θ j are the phase angles of both end nodes of the transmission line and transformer branch, and X ij is the admittance of the branch. You can find it with ij .

例えば想定事故の潮流計算においては、すべての故障に対して故障後のアドミタンス行列の逆行列を求める必要がある。   For example, in the flow calculation of an assumed accident, it is necessary to obtain an inverse matrix of an admittance matrix after a failure for all failures.

一方、故障が発生すると電力系統の接続状態が部分的に変わる。例えば、単純な送電線故障では当該送電線が切離されるために、故障前の接続状態から1つのブランチが削除される事となるが、他の接続状態は変わらない。母線故障においても、当該母線に接続するブランチが削除されるだけである。   On the other hand, when a failure occurs, the connection state of the power system changes partially. For example, since a transmission line is disconnected in a simple transmission line failure, one branch is deleted from the connection state before the failure, but the other connection state is not changed. Even in the case of a bus failure, the branch connected to the bus is simply deleted.

このような電力系統の特徴を考慮することにより、数2の逆行列を最初から求めずに、電力系統の接続状態変化から故障前の逆行列を修正して、想定故障後の逆行列を求める方法について説明する。   By considering the characteristics of the power system, the inverse matrix before failure is corrected from the change in the connection state of the power system without obtaining the inverse matrix of Formula 2 from the beginning, and the inverse matrix after the assumed failure is obtained. A method will be described.

故障前のアドミタンス行列と想定故障後のアドミタンス行列の違いを検討する。   We examine the difference between the admittance matrix before failure and the admittance matrix after assumed failure.

アドミタンス行列のi行目に着目すると、j列の要素Xijは次のようになっている。すなわち、j≠i(非対角要素)の時は、ノードiとノードj間の相互アドミタンス、j=i(対角要素)の時は、ノードiの自己アドミタンスである。 Focusing on the i-th row of the admittance matrix, the element X ij in the j-th column is as follows. That is, when j ≠ i (non-diagonal element), the mutual admittance between the node i and the node j, and when j = i (diagonal element), the self-admittance of the node i.

例えば、送電線に故障が発生すると送電線ブランチの両端の開閉器が開かれることになり、計算機上のモデルではこの送電線ブランチが削除されることになるから、当該送電線の両端のノードをi,jとすると、ノードiとノードj間の相互アドミタンスとノードiおよびノードjの自己アドミタンスが変更になる。つまり送電線故障の場合、故障後のアドミタンス行列とは故障前のアドミタンス行列の2つの行(i行目とj行目)が変化するが、他の要素は故障前と故障後では同じである。   For example, when a fault occurs in a transmission line, the switches at both ends of the transmission line branch are opened, and this transmission line branch is deleted in the computer model. If i, j, the mutual admittance between the node i and the node j and the self admittance of the node i and the node j are changed. That is, in the case of a transmission line failure, the two rows (i-th row and j-th row) of the admittance matrix before the failure change from the admittance matrix after the failure, but the other elements are the same before and after the failure. .

すべての故障は、一般に1つ以上のブランチの削除になるので、故障後のアドミタンス行列は故障前のそれに対して部分的な行の入替えが行われたものとなる。   Since all faults generally result in the deletion of one or more branches, the admittance matrix after the fault is one with partial row permutation relative to that before the fault.

アドミタンス行列は正方行列であるので、アドミタンス行列の行の入替え操作は、アドミタンス行列に対して左から行の入替え行列をかけることに相当する。つまり、アドミタンス行列をY0、行の入替え行列をE1とすると、Y0の行を入替えた後の行列Y1とすると数3となる。 Since the admittance matrix is a square matrix, the row replacement operation of the admittance matrix is equivalent to multiplying the admittance matrix by the row replacement matrix from the left. That is, if the admittance matrix is Y 0 and the row permutation matrix is E 1 , then the matrix Y 1 after the replacement of the row of Y 0 is expressed by Equation 3.

Figure 2008154378
Figure 2008154378

これより、Y1の逆行列Y1 -1 は数4のように表せる。 From this, the inverse matrix Y 1 -1 of Y 1 can be expressed as Equation 4.

Figure 2008154378
Figure 2008154378

上述したように送電線ブランチの削除は、2つの行の入替えに相当するので、数4の操作を2回繰り返せば、数5に示すように、2つの行を入替えたアドミタンス行列の逆行列Y2 -1を求める事ができる。 As described above, the deletion of the transmission line branch corresponds to the replacement of two rows. Therefore, if the operation of Equation 4 is repeated twice, the inverse matrix Y of the admittance matrix with the two rows replaced as shown in Equation 5. 2 -1 can be obtained.

Figure 2008154378
Figure 2008154378

以上のように、行の入替え行列を用いることにより、故障前の系統のアドミタンス行列の逆行列を部分的に修正する事で故障後のアドミタンス行列の逆行列を求める事が可能である。   As described above, the inverse matrix of the admittance matrix after the failure can be obtained by partially correcting the inverse matrix of the admittance matrix of the system before the failure by using the row permutation matrix.

ここで、A=E×Bのときの入替え行列Eの逆行列E-1を計算する方法を説明する。図4の左上に示す行列を行列B、右上に示す行列をAとするとき、図4の下にある行列Eを掛けることにより、この行列の式が成り立つとする。 Here, a method of calculating the inverse matrix E −1 of the permutation matrix E when A = E × B will be described. If the matrix shown in the upper left of FIG. 4 is the matrix B and the matrix shown in the upper right is A, it is assumed that the matrix equation is established by multiplying the matrix E shown in the lower part of FIG.

但し、行列Eの要素rjは、Σri×bji=ajの関係を満たすものとする。このとき、行列Eの逆行列E−1は図4の右下のようになる。ここで、逆行列E−1のj列目の要素は次の条件を満たすものとする。すなわち、i≠jの時は、rj+ri×dj=0からdj=−rj/ri、i=jの時は、rj×dj=1からdj=1/rjである。   However, it is assumed that the element rj of the matrix E satisfies the relationship Σri × bji = aj. At this time, the inverse matrix E-1 of the matrix E is as shown in the lower right of FIG. Here, it is assumed that the element in the j-th column of the inverse matrix E-1 satisfies the following condition. That is, when i ≠ j, rj + ri × dj = 0 to dj = −rj / ri, and when i = j, rj × dj = 1 to dj = 1 / rj.

上記したように行の入替え行列は、単位行列を入替え対象となっている行のみを修正したものとなっているため、この入替え行列の逆行列を計算する演算数も非常に少なく、計算時間が短いという利点がある。   As described above, the row permutation matrix is a modification of only the row for which the unit matrix is to be replaced, so the number of operations for calculating the inverse matrix of this permutation matrix is very small, and the computation time is There is an advantage of being short.

これまでの説明では、行の入替え行列E1,E2が正則、すなわち逆行列が存在することを前提として説明した。入替え行列の正則性を維持するために、送電線ブランチを削除する代わりにアドミタンス値を非常に小さくする事が考えられるが、それだけでは故障を模擬できない。 In the description so far, description has been made on the assumption that the row permutation matrices E 1 and E 2 are regular, that is, an inverse matrix exists. In order to maintain the regularity of the permutation matrix, it is conceivable to make the admittance value very small instead of deleting the transmission line branch.

図5は故障設備のアドミタンスを微小にしただけでは故障後系統の模擬ができないことを示している。図5では、故障前の状態201に対して、ブランチ2−3が故障した状態202を模擬するために、ブランチ2−3のアドミタンスを小さくしても、当該ブランチに潮流が流れる状態203となるため、故障後の潮流状態202を模擬する事はできない。   FIG. 5 shows that the system after the failure cannot be simulated only by reducing the admittance of the failure facility. In FIG. 5, in order to simulate the state 202 in which the branch 2-3 has failed with respect to the state 201 before the failure, even if the admittance of the branch 2-3 is reduced, a state 203 flows in the branch. Therefore, the tidal current state 202 after the failure cannot be simulated.

次に、行の入替え行列が非正則の場合について説明する。   Next, the case where the row permutation matrix is irregular will be described.

図6にアドミタンス行列の正則性を保つための、系統の変換方法の概念を示している。符号301で示す故障前の系統を、符号302で示す故障により系統が分断される事を、符号303で示す系統が分断される場合の系統の変換を示している。   FIG. 6 shows a concept of a system conversion method for maintaining regularity of the admittance matrix. The system before the failure indicated by reference numeral 301 is divided due to the failure indicated by reference numeral 302, and the conversion of the system when the system indicated by reference numeral 303 is divided is shown.

今、ノードiおよびノードj間のブランチを削除する行の入替えを行った時に、行の入替え行列が非正則になるものとする。この場合、ノードiおよびノードj間のブランチ
(以下Bijと記す)のアドミタンスを微小な値とするとともに、自己アドミタンスに微小な値をさらに加算することが必要となる。これは、図6の符号303で示すように、ノードiと対地間およびノードjと対地間にブランチ(以下BiG,BjGと記す)を追加した電力系統と等価である。ここで等価とは潮流の数値としての有意な差がないと言う意味である。この時、BijのアドミタンスをXij,BiG,BjGのアドミタンスをそれぞれXiG
jG、一般のブランチのアドミタンスをXとすると、X,XiG,XjG,Xijの値の関係を数6のように設定する。
Assume that the row permutation matrix becomes irregular when a row permutation that deletes a branch between the node i and the node j is performed. In this case, it is necessary to set the admittance of a branch (hereinafter referred to as B ij ) between the node i and the node j to a minute value, and to further add a minute value to the self-admittance. This is equivalent to a power system in which branches (hereinafter referred to as B iG and B jG ) are added between the node i and the ground and between the node j and the ground, as indicated by reference numeral 303 in FIG. Here, “equivalent” means that there is no significant difference in tidal current. At this time, the admittance of B ij is set to X ij , B iG , and the admittance of B jG is set to X iG , respectively.
Assuming X jG and the admittance of a general branch as X, the relationship among the values of X, X iG , X jG , and X ij is set as shown in Equation 6.

Figure 2008154378
Figure 2008154378

このように設定すれば、分割された電力系統A,Bからの潮流は、BiG、またはBjGに流れ込むために、Bijには流れ込まない。つまり分割された電力系統間での有意な電力の流通はなくなる。またスイングノードを含む電力系統では、スイングノードで「しわとり」が行われ、需給のバランスも保たれる。 With this setting, the power flow from the divided power systems A and B flows into B iG or B jG, and therefore does not flow into B ij . That is, there is no significant power distribution between the divided power systems. In the power system including a swing node, “wrinkle removal” is performed at the swing node, and a balance between supply and demand is maintained.

又、分割された電力系統において、スイングノードを含む系統だけではなく、他方の系統も単独系統として運転が継続する場合を模擬するのであれば、故障前の系統において、すべてのスイングノード候補に対して対地間のブランチを追加しておけば良い。ただし、このブランチのアドミタンスをXSとすると、潮流の数値を正確に計算するためには、X,XiG,XjG,Xij,XSの値の関係を数7のように設定しなければならない。 In addition, in the divided power system, not only the system including the swing node but also the other system is operated as a single system. And add a branch between the ground. However, when the admittance of the branch and X S, in order to accurately calculate the value of tide, X, X iG, X jG , X ij, be set to the relationship between the values of X S as in equation 7 I must.

Figure 2008154378
Figure 2008154378

計算処理部20の処理結果は、表示装置7に送られて表示され、データベース9に格納される。計算結果出力部28は各処理部22〜27で設定,計算した計算条件、あるいは計算結果や入力装置6からのデータ入力の支援のための情報等を表示装置7に表示する。更に、コントロール部21を介して、電力システム11に計算結果を送る。   The processing result of the calculation processing unit 20 is sent to the display device 7 for display and stored in the database 9. The calculation result output unit 28 displays the calculation conditions set and calculated by the processing units 22 to 27, the calculation result, information for supporting data input from the input device 6, and the like on the display device 7. Further, the calculation result is sent to the power system 11 via the control unit 21.

これらの情報として、各設備の潮流計算値と該設備の制約値の比較結果,系統を変更したことがわかる情報,変更されたアドミタンス,変更される前のアドミタンス,仮想ブランチを設定したことがわかる情報,仮想ブランチのアドミタンス,スイングノードに指定されたノードがわかる情報,潮流制約違反発生の有無の情報,潮流制約違反が生じたときのその変更設備がわかる情報,潮流制約違反が生じた設備の潮流値と制約値のうち少なくとも1つが出力される。   As this information, it is understood that the result of comparing the calculated tidal current value of each facility and the constraint value of the facility, the information indicating that the system has been changed, the changed admittance, the admittance before the change, and the virtual branch are set. Information, virtual branch admittance, information that identifies the node specified as a swing node, information about the presence or absence of a tidal constraint violation, information that identifies the equipment that has changed when a tidal constraint violation occurs, At least one of the tidal current value and the constraint value is output.

また、電力システム11の監視制御システムや運用・計画システムが設定した条件で、潮流計算を要求された場合には、計算処理部20の作成した計算結果および評価結果は電力システム11へも通知される。電力システム11は、通知された計算結果あるいは評価結果をもとに電力系統12の構成要素である開閉器の入り切りを変更する指令を出して系統構成を変更する、発電機に出力制御信号を出して発電機を制御する。この制御により、例えば事故が発生しても過負荷が発生しないようにする。   When a power flow calculation is requested under the conditions set by the monitoring control system and operation / planning system of the power system 11, the calculation result and evaluation result created by the calculation processing unit 20 are also notified to the power system 11. The The power system 11 issues a command to change the on / off state of the switch that is a component of the power system 12 based on the notified calculation result or evaluation result, and changes the system configuration, and issues an output control signal to the generator. To control the generator. With this control, for example, an overload is prevented from occurring even if an accident occurs.

次に、動作について図3に示す処理フロー図を参照して説明する。   Next, the operation will be described with reference to the processing flowchart shown in FIG.

処理101の設備データ読込みでは、データベース9に格納されている電力系統の送電線,変圧器等のブランチの特性、これらのブランチの制約値を読込む。これらの設備の特性は、基本的には固定値であり、必要に応じて、入力装置6により設定することができる。仮想ブランチのアドミタンスの値も読込む。図7の符号401で示す系統例のノード間にカッコ付で示している数値が各ブランチのアドミタンスである。また、符号401で示す系統例の右端のノードをスイングノードとすることを読込む。   In the facility data reading of the process 101, the characteristics of branches of power transmission lines, transformers and the like stored in the database 9 and the constraint values of these branches are read. The characteristics of these facilities are basically fixed values, and can be set by the input device 6 as necessary. Also read the admittance value of the virtual branch. The numerical value shown in parentheses between the nodes in the system example indicated by reference numeral 401 in FIG. 7 is the admittance of each branch. Further, it is read that the rightmost node in the system example indicated by reference numeral 401 is a swing node.

処理102の系統状態読込みでは、その時々に変化するものをデータベース9から読込む。データベース9から系統の状態である開閉器の開閉状態,ノード注入電力として利用する発電機の出力,負荷の値を読込む。ここで、現在の電力系統の状態を利用するために、系統の状態を電力系統から直接取り込んでもよい。あるいは、人がこれらの状態を入力装置6から入力してもよい。   In the system state reading of the process 102, what changes from time to time is read from the database 9. From the database 9, the switching state of the switch, which is the state of the system, the output of the generator used as node injection power, and the load value are read. Here, in order to use the current state of the power system, the state of the system may be taken directly from the power system. Alternatively, a person may input these states from the input device 6.

処理103の計算変更条件設定では、故障設備グループの設定、あるいは変化させる発電機や負荷の値を設定する。例えば、図7の符号401は、故障前の電力系統,注入電力および潮流を示している。簡単のためにすべてのブランチのアドミタンスは1.0 としている。   In the calculation change condition setting of the process 103, a faulty equipment group is set, or a generator or load value to be changed is set. For example, reference numeral 401 in FIG. 7 indicates the power system, the injected power, and the power flow before the failure. For simplicity, all branches have an admittance of 1.0.

図7の符号401で示す電力系統例で、ノード1とノード2のように実線で結ばれているノード間のブランチは接続されていることを読込む。又、ノード1には発電機が接続されており、この発電機から10の出力が注入され、ノード3には負荷の値が20の負荷が接続されており、各ノードに接続する発電機、或いは負荷とその値を読込む。ここで、発電機の出力は正の注入電力となり、負荷は負の注入電力となる。   In the power system example indicated by reference numeral 401 in FIG. 7, it is read that the branches between nodes connected by solid lines such as node 1 and node 2 are connected. Further, a generator is connected to the node 1, 10 outputs are injected from the generator, a load having a load value of 20 is connected to the node 3, and a generator connected to each node, Or load and its value are read. Here, the output of the generator is positive injection power and the load is negative injection power.

処理104のアドミタンス逆行列計算では、処理101と処理102で設定した初期状態に対する初期アドミタンス行列を設定し、この初期アドミタンス行列の逆行列を計算する。   In the admittance inverse matrix calculation of the process 104, an initial admittance matrix for the initial state set in the processes 101 and 102 is set, and an inverse matrix of the initial admittance matrix is calculated.

図7の符号401で示す電力系統例では、符号402で示す初期アドミタンス行列Y0であり、符号403で示す行列はこの初期アドミタンス行列Y0の逆行列Y0 -1である。 In the power system example indicated by reference numeral 401 in FIG. 7, the initial admittance matrix Y 0 is indicated by reference numeral 402, and the matrix indicated by reference numeral 403 is an inverse matrix Y 0 −1 of the initial admittance matrix Y 0 .

最終的に各ブランチの潮流を計算するためには、数2のY-1にノード注入電力をかけることにより各ノードの位相角を計算する。数5の入替え行列の逆行列とノード注入電力Pを最初にかけた後にY-1を掛けることにより、位相角を計算する。このため、Y-1そのものを計算するのではなく、行列YをLD分解あるいは、LUD分解したLあるいは、LとUを計算することでもよい。 In order to finally calculate the power flow of each branch, the phase angle of each node is calculated by applying the node injection power to Y −1 in Equation 2. The phase angle is calculated by multiplying the inverse matrix of the permutation matrix of Equation 5 and the node injection power P first and then multiplying by Y −1 . Therefore, instead of calculating Y −1 itself, it is also possible to calculate L or L and U obtained by LD decomposition or LUD decomposition of the matrix Y.

処理105は、初期系統における各ブランチの潮流を計算する。これは数2のように、処理104で計算したY-1とノード注入電力Pを用いて、各ノードの位相角θを計算し、次に各ブランチの両端ノードの位相角θの差とそのブランチのアドミタンスとをかけることにより、そのブランチの潮流が計算できる。潮流計算結果を図7の符号401で示す電力系統例の各ブランチの近くの矢印で潮流の大きさと方向を示している。このように、潮流計算結果を図7の符号401で示すように表示装置7に表示する、あるいは印字装置8に出力する。 The process 105 calculates the power flow of each branch in the initial system. As shown in Equation 2, the phase angle θ of each node is calculated using Y −1 calculated in the process 104 and the node injection power P, and then the difference between the phase angles θ of the nodes at both ends of each branch and By multiplying the admittance of a branch, the current of the branch can be calculated. The magnitude and direction of the tidal current are indicated by arrows near each branch of the power system example indicated by reference numeral 401 in FIG. In this way, the tidal current calculation result is displayed on the display device 7 as indicated by reference numeral 401 in FIG.

又、各ブランチの潮流と処理101で読込んだ対応するブランチの潮流制約値を比較して、潮流のほうが大きければ、潮流制約違反が発生したブランチ名称とその潮流値および制約値を図7の符号401で示す電力系統の左下に表示する。符号401で示す電力系統例では、潮流制約違反が生じていないので、メッセージとして、「潮流制約違反なし」が表示される。   Further, when comparing the tidal current of each branch with the tidal current constraint value of the corresponding branch read in the processing 101, if the tidal current is larger, the branch name where the tidal current constraint violation occurred, the tidal current value and the constraint value are shown in FIG. It is displayed at the lower left of the power system indicated by reference numeral 401. In the power system example indicated by reference numeral 401, since no tidal current constraint violation has occurred, “no tidal current constraint violation” is displayed as a message.

処理106は、処理103で設定した計算変更条件のそれぞれについて開閉器の状態の変更を含んでいるかどうかをチェックしている。ここで、開閉器の変更を伴うときには、処理107に移り、開閉器の変更を伴わないときには処理113に移る。   The process 106 checks whether each of the calculation change conditions set in the process 103 includes a change in the state of the switch. Here, when the change of the switch is accompanied, the process proceeds to processing 107, and when the change of the switch is not accompanied, the process proceeds to process 113.

処理107では、開閉器の開閉状態の変更に伴い系統分断が生じるかどうかをチェックしている。開閉器の開閉に伴い系統分断が生じないケースは、図8の符号501で示す電力系統例のように、ループを構成するブランチが開放された場合と、通常送電線は2回線で運用されているが、その片回線の開閉器が開放されることにより、そのアドミタンスが変化する場合がある。系統が分断しないときは、通常変化後のアドミタンス行列は正則性が保たれる。一方、系統が分断される場合は、アドミタンス行列の正則性は保たれない。   In the process 107, it is checked whether or not the system division occurs with the change of the switching state of the switch. Cases in which system division does not occur with the opening and closing of the switch are the case where the branch constituting the loop is opened as in the example of the power system indicated by reference numeral 501 in FIG. However, the admittance may change when the one-line switch is opened. When the system does not divide, the regularity of the admittance matrix after the normal change is maintained. On the other hand, when the system is divided, the regularity of the admittance matrix is not maintained.

処理112は、系統が分断されないときのアドミタンス行列を修正する処理である。図8の符号501で示す電力系統例は、図7の符号401で示す電力系統例のブランチ3−5に故障があり、ブランチ3−5を削除した電力系統である。ブランチ3−5が開放されることにより、図7の符号402で示すアドミタンス行列Y0 は図8の符号502で示すアドミタンス行列YAに変化する。 The process 112 is a process for correcting the admittance matrix when the system is not divided. The power system example indicated by reference numeral 501 in FIG. 8 is a power system in which the branch 3-5 in the power system example indicated by reference numeral 401 in FIG. When the branch 3-5 is released, the admittance matrix Y 0 indicated by reference numeral 402 in FIG. 7 changes to an admittance matrix Y A indicated by reference numeral 502 in FIG.

処理109では、初期のアドミタンス行列の逆行列Y0 -1 と入替え行列Eを使って系統変更後のアドミタンス行列の逆行列YA -1 を計算する。図8の符号502で示す電力系統例より、ノード3−5間のブランチを削除した後のアドミタンス行列は、図7の符号402で示す故障前のアドミタンス行列の3行目および5行目が入替わっている事が分かる。 In the process 109, the inverse matrix Y A −1 of the admittance matrix after the system change is calculated using the inverse matrix Y 0 −1 of the initial admittance matrix and the permutation matrix E. From the power system example indicated by reference numeral 502 in FIG. 8, the admittance matrix after the branch between the nodes 3-5 is deleted includes the third and fifth lines of the admittance matrix before failure indicated by reference numeral 402 in FIG. You can see that it has changed.

図9の符号601,602で示す行列は、Y0 の3行目を入替えるための行入替え行列E1およびその逆行列E1 -1を示している。符号603,604で示す行列は、E1・Y0の5行目を入替えるための行入替え行列E2およびその逆行列E2 -1を示している。 The matrixes denoted by reference numerals 601 and 602 in FIG. 9 indicate a row permutation matrix E 1 for transposing the third row of Y 0 and its inverse matrix E 1 −1 . Matrixes denoted by reference numerals 603 and 604 indicate a row permutation matrix E 2 for transposing the fifth row of E 1 · Y 0 and its inverse matrix E 2 −1 .

図10は、行入替え行列の逆行列を、故障前のアドミタンス行列の逆行列に右からかけていることを示し、Y0 -1・E1 -1・E2 -1 の演算結果が、図8の符号503で示す故障後のアドミタンス行列の逆行列YA -1と一致していることを示す。 FIG. 10 shows that the inverse matrix of the row permutation matrix is multiplied from the right side by the inverse matrix of the admittance matrix before the failure, and the calculation result of Y 0 −1 · E 1 −1 · E 2 −1 is shown in FIG. 8 indicates that it matches the inverse matrix Y A −1 of the admittance matrix after failure indicated by reference numeral 503 of FIG.

このように図8の符号501で示す故障後の電力系統のアドミタンス行列YA を求め、直接行列YA の逆行列YA -1を計算する事なく、故障前のアドミタンス行列の逆行列Y0 -1を操作することにより、数8で示すように、故障後のアドミタンス行列YA -1 の逆行列を求める事ができる。 Thus seeking admittance matrix Y A of the power system after a failure indicated by the reference numeral 501 in FIG. 8, without calculating the inverse matrix Y A -1 of the direct matrix Y A, inverse pre-fault admittance matrix Y 0 by operating the -1, as shown by the number 8, it can be calculated inverse matrix of admittance matrix Y a -1 after failure.

Figure 2008154378
Figure 2008154378

処理110は、処理105と同じ潮流計算の処理である。処理105のときとは、系統状態が変わっているため、計算に使用するデータは異なるが基本的には計算の処理は同じである。   The process 110 is the same tidal current calculation process as the process 105. Since the system state has changed from the process 105, the data used for the calculation is different, but the calculation process is basically the same.

各ノードの位相角の計算は数9のように、数8の逆行列を用いて計算する。   The phase angle of each node is calculated using the inverse matrix of Equation 8 as shown in Equation 9.

Figure 2008154378
Figure 2008154378

あるいは、数10のように、入替え行列の逆行列とノード注入電力をかけて最後に初期のアドミタンス行列の逆行列Y0 -1 を掛けて計算する方法もある。この場合は、処理104でY0 をLD分解あるいはLUD分解しておいた行列L,U,Dを用いて前進,後退処理により数10に示す位相角θを計算することができる。 Alternatively, as shown in Equation 10, there is also a method of calculating by multiplying the inverse matrix of the permutation matrix and the node injection power and finally multiplying by the inverse matrix Y 0 −1 of the initial admittance matrix. In this case, the phase angle θ shown in Formula 10 can be calculated by forward and backward processing using the matrices L, U, and D in which Y 0 has been subjected to LD decomposition or LUD decomposition in processing 104.

Figure 2008154378
Figure 2008154378

潮流計算結果を図8の符号501で示す電力系統例の各ブランチの近くの矢印で潮流の大きさと方向を示している。削除されたノード3−5間のブランチの潮流はゼロになっている。この潮流計算結果を図8の符号501で示す電力系統例のように表示装置7に表示する、あるいは印字装置8に出力する。   The magnitude and direction of the tidal current are indicated by arrows near each branch of the power system example indicated by reference numeral 501 in FIG. The branch flow between the deleted nodes 3-5 is zero. This tidal current calculation result is displayed on the display device 7 as in the example of the power system indicated by reference numeral 501 in FIG.

又、各ブランチの潮流と処理101で読込んだ対応するブランチの潮流制約値を比較して、潮流のほうが大きければ、潮流制約違反が発生したブランチ名称とその潮流値および制約値を図7の符号401で示す電力系統の左下に表示する。あるいは、処理103で想定故障計算のために各設備を故障させたときの潮流を計算するときには、この潮流計算がどの設備が故障したときで、仮想ブランチの設定の有無,系統分断発生の有無および潮流制約違反した設備が存在するかどうか、制約違反が生じたときにはその設備とその設備の潮流値および制約値を表示する。符号501で示す電力系統例では、ブランチ3−5の故障であり、仮想ブランチがなく、系統分断がなく、潮流制約違反が生じた設備がないことをメッセージにより示している。   Further, when comparing the tidal current of each branch with the tidal current constraint value of the corresponding branch read in the processing 101, if the tidal current is larger, the branch name where the tidal current constraint violation occurred, the tidal current value and the constraint value are shown in FIG. It is displayed at the lower left of the power system indicated by reference numeral 401. Alternatively, when calculating the tidal current when each facility has failed for the assumed failure calculation in the process 103, which facility has failed in the tidal current calculation, whether or not the virtual branch is set, whether or not the system is divided, and Whether there is a facility that violates the tidal constraint, and when the constraint is violated, the facility, the tidal current value of the facility, and the constraint value are displayed. In the power system example indicated by reference numeral 501, the message indicates that there is a failure in the branch 3-5, there is no virtual branch, there is no system division, and there is no facility in which a tidal current constraint violation has occurred.

処理111では、処理103で設定した計算条件変更対象の設備あるいはノード注入電力の変更対象がまだ残っているかどうかを判断し、すべての変更に対して潮流計算を行っているならば終了となる。この計算条件変更がまだ残っているかどうかは、たとえば想定故障計算では、必要な故障対象設備が削除されたときの潮流計算をすべて行っているかどうかを判断することにより行う。   In the process 111, it is determined whether or not the calculation condition change target equipment or the node injection power change target set in the process 103 still remains, and if the power flow calculation is performed for all changes, the process ends. Whether or not the calculation condition change still remains is determined, for example, by determining whether or not the power flow calculation is performed when the necessary failure target facility is deleted in the assumed failure calculation.

処理108は、処理107で系統分断が生じたときの仮想ブランチのアドミタンスを設定する処理である。このときは、行の入替え行列が正則でないことになり、以下の処理を実施する。図11の符号801で示す電力系統例では、ブランチ2−3間に故障があり、ブランチ2−3を削除した系統および潮流を示している。この系統はブランチ2−3を削除した事により2つの電力系統に分割された例となっている。この時のアドミタンス行列は符号802で示す行列となり、2行目は1行目の−1倍になっていることがわかるので、明らかに正則でない事が分かる。   The process 108 is a process for setting the admittance of the virtual branch when the system division occurs in the process 107. At this time, the row permutation matrix is not regular, and the following processing is performed. In the example of the power system indicated by reference numeral 801 in FIG. 11, there is a system and a power flow in which there is a failure between the branches 2-3 and the branch 2-3 is deleted. This system is an example of being divided into two power systems by deleting the branch 2-3. Since the admittance matrix at this time is a matrix indicated by reference numeral 802, it can be seen that the second row is -1 times the first row, so that it is clearly not regular.

図12はブランチ2−3に微小インピーダンスを与え、ノード2およびノード3に対地との間に微小アドミタンスのブランチを追加した電力系統および潮流である。ここで括弧内は与えたアドミタンスを示している。これらの微小アドミタンスは処理101で読込んだ値であり、削除したブランチ2−3は0.000001、その両端ノードは0.001となっている。他のブランチのアドミタンスは1であり、数6の関係を満たしている。これらの微小アドミタンスを考慮して、アドミタンス行列を修正する。   FIG. 12 shows a power system and a power flow in which a minute impedance is given to the branch 2-3 and a minute admittance branch is added between the node 2 and the node 3 to the ground. Here, the parentheses indicate the given admittance. These minute admittances are values read in the processing 101, the deleted branch 2-3 is 0.000001, and both end nodes are 0.001. The admittance of other branches is 1, which satisfies the relationship of Equation 6. The admittance matrix is corrected in consideration of these minute admittances.

系統分断が生じる図11の例で、微小アドミタンスを追加したときの処理110の潮流計算結果を図12に示す。図11と図12の各ブランチの潮流値を比較することにより、仮想ブランチを追加した図12の電力系統の潮流と図11の潮流に有意な差がないことが分かる。   FIG. 12 shows the power flow calculation result of the processing 110 when the minute admittance is added in the example of FIG. 11 in which system division occurs. By comparing the tidal values of each branch of FIGS. 11 and 12, it can be seen that there is no significant difference between the tidal current of the power system of FIG. 12 to which the virtual branch is added and the tidal current of FIG.

又、図13は、処理108で図12に示す電力系統に、スイングノード候補ノードに微小アドミタンスの対地ブランチを追加した電力系統とその条件下で、処理110により計算した潮流を示している。図12の括弧内の数値はアドミタンスを示している。仮想ブランチの微小アドミタンスは、ブランチ2−3は0.000000001 、削除したブランチの両端ノードの対地仮想ブランチの微小アドミタンスは0.000001 、スイングノードに設定したノード1の仮想ブランチの微小アドミタンスは0.001 としており、数7の関係を満たしている。これによりノード1をスイングノードとした時の潮流と有意な差がない事がわかる。   FIG. 13 shows a power system obtained by adding a ground branch of a minute admittance to a swing node candidate node in the power system shown in FIG. The numerical values in parentheses in FIG. 12 indicate admittance. The minute admittance of the virtual branch is 0.000000001 for the branch 2-3, the minute admittance of the ground virtual branch at both end nodes of the deleted branch is 0.000001, and the minute admittance of the virtual branch of the node 1 set as the swing node is 0.00. 001, which satisfies the relationship of Equation 7. This shows that there is no significant difference from the current when node 1 is a swing node.

処理113は、処理103の計算変更条件で開閉器の開閉状態の変更ではなく、ノードへの注入電力の変更を行った場合の処理である。この場合は、アドミタンス行列は初期のものと同一なので、ノード注入出力を変えて処理110で潮流計算をすることができる。これにより、初期系統の潮流状態に対して、どこかの注入電力が変化したときに潮流制約違反が発生するかどうかをチェックすることができる。   The process 113 is a process in the case where the injection power to the node is changed instead of the switching state of the switch according to the calculation change condition of the process 103. In this case, since the admittance matrix is the same as the initial matrix, the power flow can be calculated in the process 110 by changing the node injection output. Thereby, it is possible to check whether or not a power flow constraint violation occurs when some of the injected power changes with respect to the power flow state of the initial system.

このように、電力設備の系統状態変更前の電力系統のアドミタンス行列の逆行列を記憶し、系統状態変更後の電力系統のアドミタンス行列の逆行列を、系統を変更した部分的な電力系統の接続変化を表す入替え行列の逆行列と系統状態変更前の電力系統のアドミタンス行列の逆行列の掛け算により計算することにより、系統状態の変更後のアドミタンス行列を逆行列を計算することなく、各ノードの位相角を計算することができ、この位相角とアドミタンス行列を用いて各ブランチの潮流を計算することができるので、潮流計算の計算時間を高速にすることができる。   In this way, it stores the inverse matrix of the admittance matrix of the power system before the system state change of the power equipment, and connects the partial matrix of the power system after changing the system to the inverse matrix of the admittance matrix of the power system after the system state change. By calculating the inverse matrix of the permutation matrix representing the change and the inverse matrix of the admittance matrix of the power system before the system state change, the admittance matrix after the system state change is calculated for each node without calculating the inverse matrix. Since the phase angle can be calculated and the tidal current of each branch can be calculated using the phase angle and the admittance matrix, the calculation time of the tidal current can be increased.

その結果、想定事故の潮流計算を数秒から数十秒周期で実行でき、故障発生時のリスク評価が適切に行える。又、故障発生時のリスク評価のために、電力系統の構成が限定されなく、精度のよい模擬結果を得ることができる。又、高速にN個のアドミタンス行列の逆行列を求め、高速な計算機および多大な計算機資源がなくても想定事故の潮流計算ができる。   As a result, it is possible to calculate the power flow of an assumed accident at intervals of several seconds to several tens of seconds, and to appropriately perform risk assessment when a failure occurs. Moreover, the configuration of the power system is not limited for risk evaluation when a failure occurs, and a highly accurate simulation result can be obtained. In addition, the inverse matrix of N admittance matrices can be obtained at high speed, and the power flow of an assumed accident can be calculated without a high speed computer and a large amount of computer resources.

本発明の一実施例である潮流計算装置の全体構成図。1 is an overall configuration diagram of a tidal current calculation apparatus according to an embodiment of the present invention. 本実施例の潮流計算装置の詳細構成を示す構成図。The block diagram which shows the detailed structure of the tidal current calculation apparatus of a present Example. 本実施例の潮流計算の処理フローを示す図。The figure which shows the processing flow of the tidal current calculation of a present Example. 入替え行列の計算を説明する図。The figure explaining calculation of a permutation matrix. 系統分断時の潮流計算が失敗する例を示した図。The figure which showed the example in which the tidal current calculation at the time of system division fails. 系統分断時に微小アドミタンスを使った系統の変換方法を説明する図。The figure explaining the conversion method of the system | strain which used micro admittance at the time of system | strain division. 系統変更前の潮流計算結果の画面およびアドミタンス行列を示す図。The figure which shows the screen and admittance matrix of the tidal current calculation result before a system change. 系統変更後の系統分断が発生しないときの潮流計算結果の画面およびアドミタンス行列を示す図。The figure which shows the screen and admittance matrix of a tidal current calculation result when the system division after a system change does not generate | occur | produce. 入替え行列とその逆行列を示す図。The figure which shows a permutation matrix and its inverse matrix. アドミタンス行列の逆行列の計算例を示す図。The figure which shows the calculation example of the inverse matrix of an admittance matrix. 系統変更後に系統分断するときの潮流計算結果の画面およびアドミタンス行列を示す図。The figure which shows the screen and admittance matrix of a tidal current calculation result when dividing a system after a system change. 系統分断時に仮想ブランチに微小インピーダンスを設定したときの潮流計算結果の画面を示す図。The figure which shows the screen of the tidal current calculation result when very small impedance is set to the virtual branch at the time of system division. 系統分断時に分断された系統のスイングノードに仮想ブランチを設定したときの潮流計算結果の画面を示す図。The figure which shows the screen of the tidal current calculation result when setting a virtual branch to the swing node of the system | strain divided | segmented at the time of system | strain division.

符号の説明Explanation of symbols

1 潮流計算装置
2 中央演算処理装置CPU
3 主記憶装置
4 入出力装置
5 外部記憶装置
6 入力装置
7 表示装置
8 印字装置
9 データベース
10 読取装置
11 電力システム
12 電力系統
20 計算処理部
21 コントロール部
22 データ読込部
23 系統分断判定部
24 仮想ブランチ設定部
25 逆行列計算部
26 位相角計算部
27 潮流計算部
28 計算結果出力部
1 Current flow calculation device 2 Central processing unit CPU
3 Main storage device 4 Input / output device 5 External storage device 6 Input device 7 Display device 8 Printing device 9 Database 10 Reading device 11 Power system 12 Power system 20 Calculation processing unit 21 Control unit 22 Data reading unit 23 System division determination unit 24 Virtual Branch setting unit 25 Inverse matrix calculation unit 26 Phase angle calculation unit 27 Power flow calculation unit 28 Calculation result output unit

Claims (10)

データベースに記録されている電力系統の設備特性データ,系統状態データを読込むデータ読込み部と、計算変更条件設定を行う入力部と、前記データ読込み部及び入力部により読込まれた電力系統の設備特性データ,系統状態データから初期系統のアドミタンス行列の逆行列を求めて記憶し、該初期系統のアドミタンス行列の逆行列に、計算変更条件設定から求めた行入替え行列及び行入替え行列の逆行列を掛けて計算変更条件設定後のアドミタンス行列を演算する逆行列演算部と、該逆行列演算部で演算された計算変更条件設定後のアドミタンス行列とノード注入電力から各ノードの位相角を演算する位相角計算部と、該位相角計算部で演算された位相角とブランチのアドミタンスからブランチの潮流を演算する潮流計算部を備えた潮流計算装置。   A data reading unit for reading power system equipment characteristic data and system state data recorded in the database, an input unit for setting calculation change conditions, and a power system equipment characteristic read by the data reading unit and the input unit Obtain and store the inverse matrix of the initial system admittance matrix from the data and system state data, and multiply the inverse matrix of the initial system admittance matrix by the row permutation matrix and the inverse matrix of the row permutation matrix obtained from the calculation change condition setting. The inverse matrix calculation unit for calculating the admittance matrix after setting the calculation change condition and the phase angle for calculating the phase angle of each node from the admittance matrix after setting the calculation change condition and the node injection power calculated by the inverse matrix calculation unit A tidal current provided with a calculation unit and a tidal current calculation unit that calculates the tidal current of the branch from the phase angle calculated by the phase angle calculation unit and the admittance of the branch Calculation apparatus. 送電線,変圧器,発電機および開閉器で構成される電力系統の設備特性データを格納するデータベースと発電機の出力値,電力負荷量および開閉器の開閉状態の系統状態データを格納するデータベースと、これらのデータベースからデータを読込むデータ読込み部と、データベースから読込まれたデータから初期系統のアドミタンス行列の逆行列を計算し、入力部により前記初期系統の少なくとも1つの開閉器状態が変更された系統変更後の潮流を、前記初期系統のアドミタンス行列の逆行列と行入替え行列及びその逆行列を用いて計算する計算処理部を備えた潮流計算装置。   A database for storing facility characteristic data of a power system composed of transmission lines, transformers, generators and switches, and a database for storing system output data of generator output values, power load amounts, and switching states of switches The data reading unit for reading data from these databases, and the inverse matrix of the admittance matrix of the initial system are calculated from the data read from the database, and at least one switch state of the initial system is changed by the input unit A tidal current calculation apparatus comprising a calculation processing unit that calculates a tidal current after a system change using an inverse matrix and a row permutation matrix of the admittance matrix of the initial system and the inverse matrix thereof. 開閉器状態の変更により電力系統が分断するかどうかを判定する系統分断判定部と、系統が分断しない場合には系統状態に応じてアドミタンス行列を変更し、系統が分断する場合には分断された電力系統間のブランチおよび当該ブランチの両端ノードと対地間の仮想ブランチのアドミタンスを設定し系統が分断する場合には新たにスイングノード候補を設定し,該スイングノードと対地間の仮想ブランチにアドミッタンスを設定する仮想ブランチ設定部を備える請求項1又は2に記載の潮流計算装置。   The system division determination unit that determines whether or not the power system is divided by changing the switch state, and the admittance matrix is changed according to the system state when the system is not divided, and the system is divided when the system is divided When setting the admittance of the branch between the power grids and the virtual branch between the nodes at both ends of the branch and the ground and dividing the grid, a new swing node candidate is set, and the admittance is set on the virtual branch between the swing node and the ground. The tidal current calculation device according to claim 1, further comprising a virtual branch setting unit to be set. 各設備の潮流計算値と該設備の制約値の比較結果,系統を変更したことがわかる情報,変更されたアドミタンス,変更される前のアドミタンス,仮想ブランチを設定したことがわかる情報,仮想ブランチのアドミタンス,スイングノードに指定されたノードがわかる情報,潮流制約違反発生の有無の情報,潮流制約違反が生じたときのその変更設備がわかる情報,潮流制約違反が生じた設備の潮流値と制約値のうち少なくとも1つを出力する計算結果出力部を備える請求項3に記載の潮流計算装置。   Comparison result of tidal current calculation value of each equipment and constraint value of the equipment, information showing that the system has been changed, changed admittance, admittance before the change, information showing that the virtual branch has been set, information on the virtual branch Admittance, information that identifies the node specified as a swing node, information on whether or not a tidal constraint violation has occurred, information that identifies the equipment that has changed when a tidal constraint violation occurs, tidal current value and constraint value of a facility that has a tampering constraint violation The tidal current calculation apparatus according to claim 3, further comprising a calculation result output unit that outputs at least one of the two. データ読込み部により電力系統の設備特性データと系統状態データを読込んで、逆行列演算部により初期系統のアドミタンス行列の逆行列を求めて記憶し、入力部により入力された計算変更条件設定から求めた行入替え行列及び行入替え行列の逆行列を前記初期系統のアドミタンス行列の逆行列に掛けて計算変更条件設定後のアドミタンス行列を演算し、位相角計算部により計算変更条件設定後のアドミタンス行列とノード注入電力から各ノードの位相角を演算し、潮流計算部により前記位相角計算部で演算された位相角とブランチのアドミタンスからブランチの潮流を演算する潮流計算方法。   The data reading unit reads the facility characteristic data and system state data of the power system, the inverse matrix calculation unit obtains and stores the inverse matrix of the admittance matrix of the initial system, and is obtained from the calculation change condition setting input by the input unit. The admittance matrix and the node after the calculation change condition is set by the phase angle calculation unit by calculating the admittance matrix after setting the calculation change condition by multiplying the row permutation matrix and the inverse matrix of the row permutation matrix by the inverse matrix of the admittance matrix of the initial system A power flow calculation method of calculating a phase angle of each node from injected power, and calculating a power flow of a branch from a phase angle calculated by the phase angle calculation unit and a branch admittance by a power flow calculation unit. データ読込み部により、データベースから送電線,変圧器,発電機および開閉器で構成される電力系統の設備特性データ,発電機の出力値,電力負荷量および開閉器の開閉状態の系統状態データを読込んで、計算処理部により、データベースから読込まれたデータから初期系統のアドミタンス行列の逆行列を計算し、入力部により前記初期系統の少なくとも1つの開閉器状態が変更された系統変更後の潮流を、前記初期系統のアドミタンス行列の逆行列と行入替え行列及びその逆行列を用いて計算する潮流計算方法。   Data reading unit reads facility characteristic data of the power system consisting of transmission lines, transformers, generators, and switches, system output data of generators, power load, and switch status of the switch from the database. Then, the calculation processing unit calculates the inverse matrix of the admittance matrix of the initial system from the data read from the database, and the flow after the system change in which at least one switch state of the initial system is changed by the input unit, A tidal current calculation method of calculating using an inverse matrix and a row permutation matrix of the initial system admittance matrix and an inverse matrix thereof. 開閉器状態の変更により電力系統が分断しない場合は、初期系統のアドミタンス行列の逆行列を記憶し、開閉器状態の変更による電力系統の接続の変化に対応してアドミタンス行列を部分的に修正することにより、系統変更後のアドミタンス行列の逆行列を計算する請求項5又は6に記載の潮流計算方法。   If the power system does not break due to a change in the switch state, store the inverse matrix of the admittance matrix of the initial system, and partially correct the admittance matrix in response to the change in the connection of the power system due to the change in the switch state The tidal current calculation method according to claim 5 or 6, wherein an inverse matrix of the admittance matrix after system change is calculated. 開閉器状態の変更により電力系統が2つ以上に分断される場合に、系統変更後の潮流計算に使用するアドミタンス行列の行と列の数が初期系統のアドミタンス行列の行と列の数が同じに設定する請求項5又は6に記載の潮流計算方法。   When the power system is divided into two or more by changing the switch state, the number of rows and columns of the admittance matrix used for power flow calculation after the system change is the same as the number of rows and columns of the admittance matrix of the initial system The tidal current calculation method according to claim 5 or 6 set to. 分断されている電力系統間を微小なアドミタンスを持つ仮想ブランチで接続するとともに、当該ブランチの両端ノードと対地間に微小なアドミタンスを持つ仮想ブランチを接続することにより、直流法潮流計算におけるアドミタンス行列の正則性を保たせ、分断された系統におけるスイングノードを含ませる請求項8に記載の潮流計算方法。   By connecting the divided power systems with a virtual branch with minute admittance, and connecting a virtual branch with minute admittance between the nodes at both ends of the branch and the ground, the admittance matrix in the DC method power flow calculation The tidal current calculation method according to claim 8, wherein regularity is maintained and a swing node in a divided system is included. スイング候補ノードに予め対地間に微小アドミタンスを持つ仮想ブランチを加える請求項9に記載の潮流計算方法。   The power flow calculation method according to claim 9, wherein a virtual branch having a minute admittance between the ground is added in advance to the swing candidate node.
JP2006340648A 2006-12-19 2006-12-19 Tidal current calculation method and apparatus Expired - Fee Related JP4556946B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006340648A JP4556946B2 (en) 2006-12-19 2006-12-19 Tidal current calculation method and apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006340648A JP4556946B2 (en) 2006-12-19 2006-12-19 Tidal current calculation method and apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008154378A true JP2008154378A (en) 2008-07-03
JP4556946B2 JP4556946B2 (en) 2010-10-06

Family

ID=39655989

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006340648A Expired - Fee Related JP4556946B2 (en) 2006-12-19 2006-12-19 Tidal current calculation method and apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4556946B2 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103928923A (en) * 2014-03-24 2014-07-16 东南大学 Network steady-state electric energy quality early warning method based on sensitivity analysis
CN104065066A (en) * 2014-07-16 2014-09-24 国家电网公司 Power grid load flow calculation method based on admittance matrix quick fix
CN104252567A (en) * 2014-10-13 2014-12-31 国家电网公司 Modeling method for general model of three-phase magnetic leakage admittance matrix of power transformer
CN105301984A (en) * 2015-11-20 2016-02-03 上海科梁信息工程有限公司 FPGA-based power electronic simulation system and method
CN110110471A (en) * 2019-05-17 2019-08-09 西安理工大学 A kind of recognition methods of electric system key node
CN112202177A (en) * 2020-09-29 2021-01-08 国网河南省电力公司洛阳供电公司 Method for calculating power flow of branch system of power distribution network
KR20220113897A (en) * 2015-09-25 2022-08-17 한국전력공사 Apparatus and method for detecting valid contingency
CN117609680A (en) * 2024-01-24 2024-02-27 天津华凯电气有限公司 Calculation method for dynamic node admittance matrix of urban rail direct current power supply system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55144732A (en) * 1979-04-27 1980-11-11 Hitachi Ltd Power system monotoring system
JPS61247234A (en) * 1985-04-24 1986-11-04 三菱電機株式会社 Tidal current calculation system for power system
JPH037023A (en) * 1989-06-01 1991-01-14 Mitsubishi Electric Corp Calculation of power flow in electric power system
JPH1056737A (en) * 1996-08-07 1998-02-24 Toshiba Corp Distribution system operating equipment

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55144732A (en) * 1979-04-27 1980-11-11 Hitachi Ltd Power system monotoring system
JPS61247234A (en) * 1985-04-24 1986-11-04 三菱電機株式会社 Tidal current calculation system for power system
JPH037023A (en) * 1989-06-01 1991-01-14 Mitsubishi Electric Corp Calculation of power flow in electric power system
JPH1056737A (en) * 1996-08-07 1998-02-24 Toshiba Corp Distribution system operating equipment

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103928923A (en) * 2014-03-24 2014-07-16 东南大学 Network steady-state electric energy quality early warning method based on sensitivity analysis
CN104065066A (en) * 2014-07-16 2014-09-24 国家电网公司 Power grid load flow calculation method based on admittance matrix quick fix
CN104252567A (en) * 2014-10-13 2014-12-31 国家电网公司 Modeling method for general model of three-phase magnetic leakage admittance matrix of power transformer
KR20220113897A (en) * 2015-09-25 2022-08-17 한국전력공사 Apparatus and method for detecting valid contingency
KR102438977B1 (en) 2015-09-25 2022-09-02 한국전력공사 Apparatus and method for detecting valid contingency
CN105301984A (en) * 2015-11-20 2016-02-03 上海科梁信息工程有限公司 FPGA-based power electronic simulation system and method
CN105301984B (en) * 2015-11-20 2018-05-08 上海科梁信息工程股份有限公司 A kind of simulation of power electronic system and method based on FPGA
CN110110471A (en) * 2019-05-17 2019-08-09 西安理工大学 A kind of recognition methods of electric system key node
CN110110471B (en) * 2019-05-17 2022-11-08 西安理工大学 Identification method for key nodes of power system
CN112202177A (en) * 2020-09-29 2021-01-08 国网河南省电力公司洛阳供电公司 Method for calculating power flow of branch system of power distribution network
CN117609680A (en) * 2024-01-24 2024-02-27 天津华凯电气有限公司 Calculation method for dynamic node admittance matrix of urban rail direct current power supply system
CN117609680B (en) * 2024-01-24 2024-05-14 天津华凯电气有限公司 Calculation method for dynamic node admittance matrix of urban rail direct current power supply system

Also Published As

Publication number Publication date
JP4556946B2 (en) 2010-10-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20210241126A1 (en) Systems and Methods for Real-Time Forecasting and Predicting of Electrical Peaks and Managing the Energy, Health, Reliability, and Performance of Electrical Power Systems Based on an Artificial Adaptive Neural Network
JP4556946B2 (en) Tidal current calculation method and apparatus
US20180189662A1 (en) Systems and Methods for Automatic Real-Time Capacity Assessment for Use in Real-Time Power Analytics of an Electrical Power Distribution System
US8036872B2 (en) Systems and methods for performing automatic real-time harmonics analyses for use in real-time power analytics of an electrical power distribution system
CA2655630C (en) Systems and methods for real-time dynamic simulation of uninterruptible power supply solutions and their control logic systems
Sansavini et al. A stochastic framework for uncertainty analysis in electric power transmission systems with wind generation
US20150112907A1 (en) Systems and Methods for Real-Time Forecasting and Predicting of Electrical Peaks and Managing the Energy, Health, Reliability, and Performance of Electrical Power Systems Based on an Artificial Adaptive Neural Network
US20070286089A1 (en) Systems and methods for predictive monitoring including real-time strength and security analysis in an electrical power distribution system
AU2007238094B2 (en) Systems and methods for performing automatic real-time harmonics analyses for use in real-time power analytics of an electrical power distribution system
JP4592659B2 (en) Power system interconnection system
Wang et al. Robustness assessment of power network with renewable energy
US20210326731A1 (en) Systems and Methods for Automatic Real-Time Capacity Assessment for Use in Real-Time Power Analytics of an Electrical Power Distribution System
Pal et al. Probabilistic study of undervoltage load shedding scheme to mitigate the impact of protection system hidden failures
Billinton Basic models and methodologies for common mode and dependent transmission outage events
Shahzad The concept of vulnerability and resilience in electric power systems
Pannala et al. DINGO: Digital assistant to grid operators for resilience management of power distribution system
CN115169138A (en) Analytical method-based power system multi-level resilience assessment method and system
Nighot Incorporating substation and switching station related outages in composite system reliability evaluation
Yu et al. Integrated power system vulnerability analysis considering protection failures
JP2019017194A (en) System operation support device and method in electric power system, and wide area monitoring protection control system
Wang et al. Power grid vulnerability measures to cascading overload failures
Guo et al. A review on simulation models of cascading failures in power systems
Alam Evaluation of N-1 contingency ranking for security analysis in modern power system
Yang Cyber-Based Contingency Analysis and Insurance Implications of Power Grid
Akdag Strengthening distribution systems after earthquakes with a new analytical model

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20081106

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100208

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100413

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100608

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100629

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100712

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4556946

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130730

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees