JP2011166895A - 電力系統データ解析装置及び電力系統データ解析方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】複数の部分系統を連結して電力系統解析を行う際に、複数の管轄部門の詳細な設備データを反映した正確な電力系統解析が行えるようにする。
【解決手段】部分系統を管轄する管轄部門ごとに、当該管轄部門の系統データ及び連結設備データを関連付けて記憶する部分系統記憶部430と、自管轄部門の連結設備データと当該自管轄部門を含む指定された範囲にある他管轄部門との系統データ及び連結設備データを統合する系統データ統合部420と、系統データ統合部420で統合された系統データ及び連結設備データを用いて解析演算を行う解析演算部440とを備えたものである。
【選択図】図4
【解決手段】部分系統を管轄する管轄部門ごとに、当該管轄部門の系統データ及び連結設備データを関連付けて記憶する部分系統記憶部430と、自管轄部門の連結設備データと当該自管轄部門を含む指定された範囲にある他管轄部門との系統データ及び連結設備データを統合する系統データ統合部420と、系統データ統合部420で統合された系統データ及び連結設備データを用いて解析演算を行う解析演算部440とを備えたものである。
【選択図】図4
Description
本発明は、複数の部分系統を連結して電力系統解析を行う際に適用して好適な電力系統データ解析装置及び電力系統データ解析方法に係る。特に、電力系統の設備の作業計画などの際に行われる模擬実験での電力系統解析における技術に関する。
一般に、時々刻々と変化する需要に対して安定かつ経済的に電力を供給するためには、それに関わる電力流通設備が各々に与えられた役割を迅速かつ的確に果たす必要がある。このために、電力系統を電圧階級等に従って部分系統に分割し、部分系統ごとに所定の管轄部門にて管理している。なお、電力系統とは、発電所での電力発生から需要家に至るまでの、変電所、送電線など電力流通設備が一体的に結合されたシステムのことを示している。
そして、各部分系統の設備データのメンテナンス(整備・保守)は所定の管轄部門にて管理しているため、電力系統解析を行うための各種の解析装置は、各管轄部門単位で実施し、評価を行う。しかし、厳密な電力系統解析の評価は、一つの部分系統で行うことだけではなく、複数の部分系統を連結した状態にて解析を実施する必要がある。
そこで、従来の解析装置では、電力系統解析を行う複数の管轄部門を指定し、その指定した複数の管轄部門にある全ての部分系統を簡易連結した設備データを作成し、その設備データを用いて電力系統解析を実施している。なお、設備データは、系統データ及び連結データから構成されている。また、系統データは、電力系統及び部分系統発において、送変電設備の名称、特性、設備の重要度、設備間の接続情報、開閉器の入り切り情報、その他負荷などのデータから構成されており、連結データは自管轄部門と他管轄部門との間と連結状況の情報で構成されている。
特許文献1では、管轄部門ごとに、自己の部分系統の系統データ及び他の部分系統の簡易モデルを備え、管理者からの指令及び連結データに基づき、簡易モデル又は他の部分系統の系統データを自己の部分系統の系統データに連結することについての記載がある。
ところで、従来の解析装置における連結データは他管轄部門との間の連結状況を示す情報で構成されており、他管轄部門の電力系統の特有な情報、すなわち電気的特性(例えば、発電電力量、負荷の消費電力量、送電線の抵抗値やリアクタンス等)の詳細な情報を含んでいない。そのため、エンジニアは、電圧階級に準じて設備の接続の可否等の電力系統特有の設備ルールを考慮しながら、他の管轄部門と適切に接続できるように連結定義をする必要がある。しかし、特許文献1に記載の技術を含め従来は、各部分系統の系統データの管理は管轄部門ごとで行われており、各管轄部門が保有している連結データには他管轄部門の電力系統の特有の情報を含まれていなかったので、他管轄部門の設備ルールに違反した連結定義をする恐れがあった。
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、複数の部分系統を連結して電力系統解析を行う際に、複数の管轄部門の詳細な設備データを反映した正確な電力系統解析が行えるようにすることを目的とする。
上記課題を解決するための本発明は、複数の管轄部門ごとに、当該管轄部門の系統データ及び連結設備データを関連付けて記憶する部分系統記憶部と、指定された範囲にある自管轄部門の連結設備データに基づいて、指定された範囲にある他管轄部門の構成状況を判断し、自管轄部門と他管轄部門との系統データ及び連結設備データを統合する系統データ統合部と、系統データ統合部で統合された系統データ及び連結設備データを用いて解析演算を行う解析演算部とを備えたものである。
本発明によれば、複数の管轄部門の詳細な設備データを統合したデータを用いて、各種の解析演算を正確に行うことができる。これにより、複数の管轄部門の何?を連結した状態での電力系統の評価を容易に行うことを可能とし、エンジニア又はコンピュータの負担を軽減させることができる。
以下、本発明の一実施形態について、図1〜図6を参照して以下の順序で説明する。
1.複数の管轄部門による電力系統構成
2.解析演算時の電力系統構成
3.電力系統データ解析装置の構成
4.電力系統データ解析装置の動作
1.複数の管轄部門による電力系統構成
2.解析演算時の電力系統構成
3.電力系統データ解析装置の構成
4.電力系統データ解析装置の動作
[1.複数の管轄部門による電力系統構成]
図1は、複数の管轄部門による電力系統の構成例を示したものである。
一般に電力系統の構成図は、ノード、ブランチ、インジェクションの接続関係で表される。ノードはネットワークを構成する要素を示し、ブランチはノード間を接続している設備を示し、インジェクションはノードに接続している設備を示している。例えば、ノードの例として母線設備があり、ブランチ一例として電線、配電線、変圧器および開閉器(遮断機)等がある。インジェクションの例としては発電機モデル及び負荷モデルがある。
図1は、複数の管轄部門による電力系統の構成例を示したものである。
一般に電力系統の構成図は、ノード、ブランチ、インジェクションの接続関係で表される。ノードはネットワークを構成する要素を示し、ブランチはノード間を接続している設備を示し、インジェクションはノードに接続している設備を示している。例えば、ノードの例として母線設備があり、ブランチ一例として電線、配電線、変圧器および開閉器(遮断機)等がある。インジェクションの例としては発電機モデル及び負荷モデルがある。
通常、図1に示す電力系統での管理において、複数の電気所とそれら電気所を接続する複数のブランチモデルを纏めた範囲ごとに、管轄部門が管理している。管轄部門が管理している範囲の設定は様々であるが、一般的に、管轄部門の範囲は、ノードモデルの電気的特性である電圧階級や、ブランチモデル及びノードモデルの接続や、開閉器で遮断されている箇所を区切りとして用いて範囲設定を行うことが多い。例えば、図1においては、第1管轄部門100は、電気所11〜14とそれら電気所11〜14を接続しているブランチモデル101〜106とを備えて構成されている。また第2管轄部門200は、電気所21〜23と、それら電気所21〜23を接続しているブランチモデル201〜203と、開閉器241及び242とを備えて構成されている。また第3管轄部門300は、電気所31〜33と、それら電気所31〜33を接続しているブランチモデル301〜304と、開閉器341とを備えて構成されている。なお、電気所とは、電力設備の運転、保守分掌する事業場又は部署をいう。
ここで、図1における各設備の接続状態について、説明する。
まず、図1に示した第1管轄部門100における接続状態について、以下に説明する。ノードモデル111は、発電機モデル121と負荷モデル131と接続している(これらを纏めたものを電気所11と称す)。ノードモデル112は、発電機モデル122と負荷モデル132と接続している(これらを纏めたものを電気所12と称す)。ノードモデル113は、発電機モデル123と負荷モデル133と接続している(これらを纏めたものを電気所13と称す)。ノードモデル114は、発電機モデル124と負荷モデル134と接続している(これらを纏めたものを電気所14と称す)。
そして、ノードモデル111とノードモデル112の間は、ブランチモデル101で接続されている。ノードモデル111とノードモデル113の間は、ブランチモデル102で接続されている。ノードモデル112とノードモデル114の間は、ブランチモデル103で接続されている。ノードモデル113とノードモデル114の間は、ブランチモデル104で接続されている。ノードモデル112とノードモデル211の間は、ブランチモデル105で接続されている。ノードモデル113とノードモデル311の間は、ブランチモデル106で接続されている。
まず、図1に示した第1管轄部門100における接続状態について、以下に説明する。ノードモデル111は、発電機モデル121と負荷モデル131と接続している(これらを纏めたものを電気所11と称す)。ノードモデル112は、発電機モデル122と負荷モデル132と接続している(これらを纏めたものを電気所12と称す)。ノードモデル113は、発電機モデル123と負荷モデル133と接続している(これらを纏めたものを電気所13と称す)。ノードモデル114は、発電機モデル124と負荷モデル134と接続している(これらを纏めたものを電気所14と称す)。
そして、ノードモデル111とノードモデル112の間は、ブランチモデル101で接続されている。ノードモデル111とノードモデル113の間は、ブランチモデル102で接続されている。ノードモデル112とノードモデル114の間は、ブランチモデル103で接続されている。ノードモデル113とノードモデル114の間は、ブランチモデル104で接続されている。ノードモデル112とノードモデル211の間は、ブランチモデル105で接続されている。ノードモデル113とノードモデル311の間は、ブランチモデル106で接続されている。
次に、図1に示した第2管轄部門200における接続状態について、以下に説明する。
ノードモデル211は、負荷モデル231と接続している(これらを纏めたものを電気所21と称す)。ノードモデル212は、発電機モデル221と接続している(これらを纏めたものを電気所22と称す)。ノードモデル213は、負荷モデル232と接続している(これらを纏めたものを電気所23と称す)。
そして、ノードモデル211とノードモデル212の間は、ブランチモデル201で接続されている。ノードモデル211とノードモデル213の間は、ブランチモデル202で接続されている。ノードモデル212とノードモデル213の間は、開閉器241を設置してあるブランチモデル203で接続されている。ノードモデル213とノードモデル313の間は、開閉器242を設置してあるブランチモデル303で接続されている。
ノードモデル211は、負荷モデル231と接続している(これらを纏めたものを電気所21と称す)。ノードモデル212は、発電機モデル221と接続している(これらを纏めたものを電気所22と称す)。ノードモデル213は、負荷モデル232と接続している(これらを纏めたものを電気所23と称す)。
そして、ノードモデル211とノードモデル212の間は、ブランチモデル201で接続されている。ノードモデル211とノードモデル213の間は、ブランチモデル202で接続されている。ノードモデル212とノードモデル213の間は、開閉器241を設置してあるブランチモデル203で接続されている。ノードモデル213とノードモデル313の間は、開閉器242を設置してあるブランチモデル303で接続されている。
さらに、図1に示した第3管轄部門300における接続状態について、以下に説明する。
ノードモデル311は、負荷モデル331と接続している(これらを纏めたものを電気所31と称す)。ノードモデル312は、発電機モデル321と接続している(これらを纏めたものを電気所32と称す)。ノードモデル313は、負荷モデル332と接続している(これらを纏めたものを電気所33と称す)。
そして、ノードモデル311とノードモデル312の間は、ブランチモデル301で接続されている。ノードモデル311とノードモデル313の間は、ブランチモデル302で接続されている。ノードモデル312とノードモデル313の間は、開閉器341を設置してあるブランチモデル303で接続されている。ノードモデル213とノードモデル313の間は、開閉器242を設置してあるブランチモデル303で接続されている。
ノードモデル311は、負荷モデル331と接続している(これらを纏めたものを電気所31と称す)。ノードモデル312は、発電機モデル321と接続している(これらを纏めたものを電気所32と称す)。ノードモデル313は、負荷モデル332と接続している(これらを纏めたものを電気所33と称す)。
そして、ノードモデル311とノードモデル312の間は、ブランチモデル301で接続されている。ノードモデル311とノードモデル313の間は、ブランチモデル302で接続されている。ノードモデル312とノードモデル313の間は、開閉器341を設置してあるブランチモデル303で接続されている。ノードモデル213とノードモデル313の間は、開閉器242を設置してあるブランチモデル303で接続されている。
ところで、電力系統の送電形態は、ループ系統と放射状系統の二つに分類される。
ループ系統とは、発変電所間や変電所相互間が異なったルートの送電線で環状に接続、運用されている系統である。ここでは、図1に示す第1管轄部門の電気所11〜14及びブランチモデル101〜106の構成が、ループ系統となる。
ループ系統とは、発変電所間や変電所相互間が異なったルートの送電線で環状に接続、運用されている系統である。ここでは、図1に示す第1管轄部門の電気所11〜14及びブランチモデル101〜106の構成が、ループ系統となる。
一方、放射状系統とは、発変電所間や変電所相互間が1ルートの送電線で放射状に接続、運用されている系統である。なお、図1に示す第2管轄部門の電気所21〜23と、ブランチモデル201〜203と、開閉器241及び242との構成と、図1に示す第3管轄部門の電気所31〜33と、ブランチモデル301〜304と、開閉器341との構成とが、放射状系統となる。ただし、開閉器241、242、341は、遮断されている状態とする。
そして、それぞれの特徴は、ループ系統では電気を迂回して送れるため、放射状に比べて供給信頼度が高いということ、放射状系統では系統事故時には事故点に向かって大量の電気が流れ込むことなく、事故電流を遮断できるということである。これにより、国内の基幹系統は、ループ状と放射状を併用する例が多い。しかし、一般的に、管轄部門同士の境界箇所の送電形態は、放射状系統となることが多い。つまり、図1においては、第1管轄部門100にて発電された電力は、第2管轄部門200及び第3管轄部門300へと放射状に送受電されている状態となる。
[2.解析演算時の電力系統構成]
従来、図1に示す第1管轄部門100のみの系統解析演算を実施する場合は、第2管轄部門200及び第3管轄部門300のそれぞれの系統データを簡略模擬化して行う。図2は、第1管轄部門100にて系統解析演算を実施する場合において、簡略化電力系統構成の一例を示している。
従来、図1に示す第1管轄部門100のみの系統解析演算を実施する場合は、第2管轄部門200及び第3管轄部門300のそれぞれの系統データを簡略模擬化して行う。図2は、第1管轄部門100にて系統解析演算を実施する場合において、簡略化電力系統構成の一例を示している。
まず、第2管轄部門200の系統データを第2簡略負荷モデル200Aとして簡略模擬化をする。次に、第3管轄部門300の系統データを第3簡略負荷モデル300Aとして簡略模擬化をする。これにより、図2に示すように、ブランチモデル105は第2簡略負荷モデル200Aと接続しており、ブランチモデル106は第3簡略負荷モデル300Aと接続している状態となる。
そして、第1管轄部門100の系統データと、第2簡略負荷モデル200Aと、第3簡略負荷モデル300Aとの情報を統合し、その統合した情報を用いて系統解析演算を行う。
そして、第1管轄部門100の系統データと、第2簡略負荷モデル200Aと、第3簡略負荷モデル300Aとの情報を統合し、その統合した情報を用いて系統解析演算を行う。
つまり、従来は、他の管轄部門の変動するデータを用いずに、第1管轄部門100のみの電力系統の演算で電力系統の信頼度評価を実施している。
しかし、電力系統の設備の保守点検等に伴い、一部設備の停止の必要があり、系統構成の変更される場合がある。そのような場合に、複数の管轄部門を詳細に模擬し、系統解析演算を実施する必要がある。図3は、第1管轄部門100と第2管轄部門200を詳細に模擬した電力系統構成の一例を示している。
しかし、電力系統の設備の保守点検等に伴い、一部設備の停止の必要があり、系統構成の変更される場合がある。そのような場合に、複数の管轄部門を詳細に模擬し、系統解析演算を実施する必要がある。図3は、第1管轄部門100と第2管轄部門200を詳細に模擬した電力系統構成の一例を示している。
まず、第1管轄部門と第3管轄部門の境界線では、第3管轄部門の範囲に管理している電気所31〜33とそれに接続するブランチモデル301〜304とを、第3簡略負荷モデル300Aとして簡略模擬化する。次に、第2管轄部門と第3管轄部門の境界線では、第3管轄部門の範囲に管理している電気所31〜33とそれに接続するブランチモデル301〜304とを、第4簡略負荷モデル300Bとして、簡略模擬化する。
第3管轄部門の設備が第3簡略負荷モデル300A及び第4簡略負荷モデル300Bで二重に模擬されているため、本来の電力系統と同等の系統を模擬することは出来ない。しかし、第2及び第3管轄部門間の接続は、通常は、開閉器242にて接続が遮断されているため、系統解析演算の結果は、従来の電力系統の解析演算結果と同等の結果が得られる。
しかし、開閉器242を開放され、第2管轄部門200及び第3管轄部門300の管理エリアを結ぶブランチモデル304の潮流を変化させる電力系統操作を行われている場合には、第3管轄部門300を精密に模擬する必要がある。つまり、第1管轄部門100と、第2管轄部門200と、第3管轄部門300の全ての範囲での系統解析演算を実施する必要がでてくる。
しかし、開閉器242を開放され、第2管轄部門200及び第3管轄部門300の管理エリアを結ぶブランチモデル304の潮流を変化させる電力系統操作を行われている場合には、第3管轄部門300を精密に模擬する必要がある。つまり、第1管轄部門100と、第2管轄部門200と、第3管轄部門300の全ての範囲での系統解析演算を実施する必要がでてくる。
そこで、必要に応じて、複数の管轄部門の系統データや連結データを統合させて、その統合した情報を用いて各種の電力系統解析を行えるようにした電力系統データ解析装置について、図4−6を用いて説明する。
[3.電力系統データ解析装置の構成]
以下、本発明の一実施形態の例での電力系統データ解析装置について、図4、5を用いて説明する。
以下、本発明の一実施形態の例での電力系統データ解析装置について、図4、5を用いて説明する。
図4は、本発明の一実施形熊の例に係る電力系統データ解析装置400の構成を示すブロック図である。
電力系統データ解析装置400は、入力部410と、系統データ統合部420と、データベース430と、解析演算部440と、演算結果表示処理部450と、画面表示部460とで構成されている。
電力系統データ解析装置400は、入力部410と、系統データ統合部420と、データベース430と、解析演算部440と、演算結果表示処理部450と、画面表示部460とで構成されている。
入力部410は、表示画面を操作するタッチパネル、キーボード、マウス等の入力機器から構成される。この入力部410にて、運転員又はエンジニアが、連結部分系統情報及び解析演算種別の入力を行う。なお、連結部分系統情報は、複数の管轄部門がある場合、その中から連結したい管轄部門を選出した情報である。例えば、図1に示す管轄部門の範囲より、第1管轄部門及び第2管轄部門を合わせた範囲での解析計算を行いたい場合、連結部分系統情報は第1管轄部門及び第2管轄部門を連結する旨の情報になる。次に、解析演算種別は、解析演算部440で行う電力系統解析の演算の種類を決定した情報である。その演算の種類は、例えば、信頼度評価、系統安定度、ロードフロー解析(潮流計算及びループ潮流計算)、短絡電流解析、電動機起動の解析、過度安定度の解析等がある。
データベース430は、第1部分系統データベース431と、第2部分系統データベース432と、第3部分系統データベース433と、解析演算結果データベース434とで構成されている。これらのデータベースは、不揮発性の記憶装置に格納される。また、各データベースは、1つの記憶装置に構築してもよい。
なお、このデータベースは、部分系統記憶部の一例である。
また、データベース430は、図1の構成より管轄部門の数が3つであるので、3つの部分系統データベースを持つようにしています。しかし、データベースは、管轄部門の数にあわせて、部分系統データベースを持つようにしてもよい。
なお、このデータベースは、部分系統記憶部の一例である。
また、データベース430は、図1の構成より管轄部門の数が3つであるので、3つの部分系統データベースを持つようにしています。しかし、データベースは、管轄部門の数にあわせて、部分系統データベースを持つようにしてもよい。
第1部分系統データベース431には、第1管轄部門100を構成する設備からのデータを記憶する。なお、第1管轄部門100を構成する設備とは、電気所11〜14及びブランチモデル101〜106を指している。
そして、内部構成は、第1管轄部門100の電気所のデータを格納する電気所データベース431aと、第1管轄部門100のブランチモデルのデータを格納するブランチデータベース431bとなる。電気所データベース431aは、電圧階級データ512と、接続設備データ513と、設備表示位置座標514と、電気的特性データ515(抵抗515aと、リアクタンス515bと、静電容量515cと、有効電力515dと、無効電力515e等)と、連結設備データ516とで構成されている。
ブランチデータベース431bは、設備各種データ511(接続設備データ522、設備表示位置座標523、電気的特性データ524(抵抗524a、リアクタンス524b、静電容量524c等))及び連結設備データ525とで構成されている。
なお、電圧階級データは、当該設備の電圧階級のデータを示す。接続設備データは、当該設備が接続している設備の詳細なデータを示す。設備表示位置座標は、当該設備を電力系統図として表示する際に表示する位置座標を示す。電気的特性データは、当該設備の電気的特性データ(抵抗、リアクタンス、静電容量、有効電力、無効電力等)を示す。
そして、連結設備データは、自管轄部門の設備と接続している他管轄部門の設備との連結状況を示す情報と、自管轄部門に接続している他管轄部門の設備の系統データとで構成されている。例えば、図3に示すように、自管轄部門を第1管轄部門100とし、他管轄部門を第2管轄部門200とした場合について説明する。この場合における第1部分系統データベース431の連結設備データ516には、ブランチモデル105がノードモデル211と接続している情報と、ノードモデル211の系統データとを含んでいる。そして、第1部分系統データベース431での連結設備データ525には、情報が何も含まれていない。
一方、第2部分系統データベース432での連結設備データ525には、ノードモデル211がブランチモデル105と接続している情報と、ブランチモデル105の系統データとを含んでいる。そして、第2部分系統データベース432での連結設備データ516には、情報が何も含んでいない。
一方、第2部分系統データベース432での連結設備データ525には、ノードモデル211がブランチモデル105と接続している情報と、ブランチモデル105の系統データとを含んでいる。そして、第2部分系統データベース432での連結設備データ516には、情報が何も含んでいない。
また、第1部分系統データベース431が記憶しているデータは電圧階級データと、接続設備データと、設備表示位置座標と、電気的特性データとしているが、これのみとは限らず、そのほかのデータを含めてもよい。
第2部分系統データベース432には、第2管轄部門200を構成する設備からのデータを記憶する。内部構成は、第1部分系統データベース431と同等なので、省略する。なお、第2管轄部門200を構成する設備とは、電気所21〜23と、ブランチモデル201〜203と、開閉器241及び242を指している。
第3部分系統データベース433には、第3管轄部門300を構成する設備からのデータを記憶する。内部構成は、第1部分系統データベース431と同等なので、省略する。なお、第3管轄部門300を構成する設備とは、電気所31〜33と、ブランチモデル301〜304と、開閉器341を指している。
解析演算結果データベース434には、解析演算部440で行った解析演算処理の結果の全てのデータを格納する。なお、解析演算部440については、後述する。
次に、系統データ統合部420では、自管轄部部門の連結設備データに基づいて、連結する他管轄部門があるかを判断する。例えば、連結する他管轄部門があるかの判断は、電気的に矛盾した連結はないか、設備間の電圧階級の許容範囲が同等であるかどうか等である。なお、電気的に矛盾した連結とは、変圧器モデルを挟むことなく、電圧階級が異なる2つのノードモデル同士を連結することを示す。
そして、連結する他管轄部門がある場合は、連結する他管轄部門の系統データ及び設備連結データを、データベースの該当部分系統データベースから読み出す。そして、自管轄部門と他管轄部門のそれぞれの系統データ及び設備連結データを統合したデータ(以後、設備各種統合データ及び連結設備統合データと称す)として生成する。
そして、連結する他管轄部門がある場合は、連結する他管轄部門の系統データ及び設備連結データを、データベースの該当部分系統データベースから読み出す。そして、自管轄部門と他管轄部門のそれぞれの系統データ及び設備連結データを統合したデータ(以後、設備各種統合データ及び連結設備統合データと称す)として生成する。
解析演算部440は、系統データ統合部420で生成した設備各種統合データ及び連結設備統合データを用いて、各種の解析演算処理を行う。このときに行う解析演算処理は、入力部410で設定した解析演算種別の内容に従って行われる。なお、各種の解析演算は、信頼度評価、系統安定度、ロードフロー解析、短絡電流解析、電動機起動の解析、過度安定度の解析等としているが、これに限らず、他の解析演算処理が行えるようにしてもよい。
演算結果表示処理部450は、解析演算部440での計算結果又は解析演算結果データベース434に格納されている計算結果データと、設備電圧階級や設備表示位置のデータベース(図示しない)に基づいて、連結した管轄部門の電力系統設備の表示位置を算出して、電力系統図の表示情報の生成を行う。
また、ここで生成される情報は、電力系統図の表示情報でなくてもよい。例えば、電力系統の評価結果の情報等である。また、設備電圧階級や設備表示位置のデータベースには、系統データ統合部420で読み出したデータの中に電圧階級データ及び設備表示位置座標があるので、この電圧階級データ512及び設備表示位置座標514、523を格納されているとしてもよい。
また、ここで生成される情報は、電力系統図の表示情報でなくてもよい。例えば、電力系統の評価結果の情報等である。また、設備電圧階級や設備表示位置のデータベースには、系統データ統合部420で読み出したデータの中に電圧階級データ及び設備表示位置座標があるので、この電圧階級データ512及び設備表示位置座標514、523を格納されているとしてもよい。
そして、画面表示部460では、演算結果表示処理部450で生成された表示情報を表示している。例えば、画面表示部460には、CRTディスプレイ、フラットディスプレイ、投射型表示デバイス(液晶パネル等)等を適用できる。
[4.電力系統データ解析装置の動作]
電力系統データ解析装置400の動作について、図6を参照して説明する。
図6は、電力系統データ解析装置400において、各管轄部門の設備データを統合した情報を用いることで解析演算処理を行うまでの流れを示すフローチャートである。
電力系統データ解析装置400の動作について、図6を参照して説明する。
図6は、電力系統データ解析装置400において、各管轄部門の設備データを統合した情報を用いることで解析演算処理を行うまでの流れを示すフローチャートである。
まず、入力部410で、運転員又はエンジニアが、連結部分系統情報及び解析演算種別の入力を行う(ステップS1)。例えば、連結部分系統情報は第1管轄部門(自管轄部門)及び第2管轄部門(他管轄部門)を連結する旨の情報を入力され、解析演算種別は潮流計算指定の情報を入力される。例えば、図1に示す管轄部門の範囲において、第1管轄部門及び第2管轄部門を合わせた範囲での解析計算を行う場合、連結部分系統情報は第1管轄部門及び第2管轄部門を連結する旨の情報になる。
系統データ統合部420で、連結部分系統情報に基づいて、自管轄部門の部分系統データベースの設備各種データと連結設備データを読み込む(ステップS2)。例えば、図4の例では、系統データ統合部420が第1管轄部門100の設備各種データ511、521及び連結設備データ516、525の読み出しを行う(他の箇所も同様に変更方)。同時に、第1管轄部門100は第3管轄部門300と隣接しているが連結すべき管轄部門でないため、第3簡略負荷モデル300Aを読み出す。なお、連結設備データ516にはノードモデル211の系統データ及びノードモデル311の系統データを含んでおり、連結設備データ525には何も含まれていない。
次に、何が?自管轄部門の連結設備データと連結部分系統情報に基づいて、連結すべき他管轄部門があるかを判断する(ステップS3)。例えば、図3を参照して、連結部分系統情報が第1管轄部門及び第2管轄部門を連結する旨の情報である場合について説明する。
まず、連結部分系統情報と連結設備データ516、525により、連結設備データ516にはノードモデル211の系統データを含んでいることがわかる。そして、連結設備データ516に含まれるノードモデル211の系統データと、第1管轄部門100の設備各種データ511、521に基づいて、電気的に矛盾した連結はないか、設備間の電圧階級の許容範囲が同等であるかどうかを判断する。
まず、連結部分系統情報と連結設備データ516、525により、連結設備データ516にはノードモデル211の系統データを含んでいることがわかる。そして、連結設備データ516に含まれるノードモデル211の系統データと、第1管轄部門100の設備各種データ511、521に基づいて、電気的に矛盾した連結はないか、設備間の電圧階級の許容範囲が同等であるかどうかを判断する。
そして、連結すべき他管轄部門がある場合、系統データ統合部420は他管轄部門の部分系統データベースから設備各種データと連結設備データを読み込む(ステップS4)。
例えば、図4の例では、電気的に矛盾した連結がなく、設備間の電圧階級の許容範囲にある場合、系統データ統合部420は、連結設備データ516に含まれているノードモデル211の系統データに基づいて第2部分系統データベース432を参照して、第2管轄部門200の設備各種データ及び連結設備データを読み出す。同時に、第2管轄部門200は、第4簡略負荷モデル300Bを読み出す。なお、第4簡略負荷モデル300Bが使用されるのは、連結部分系統情報により、第3管轄部門が連結すべき管轄部門として指定されていないためである。
また、連結する他管轄部門がない場合は、自管轄部門の設備各種データのみとなり、ステップS6に進める。
例えば、図4の例では、電気的に矛盾した連結がなく、設備間の電圧階級の許容範囲にある場合、系統データ統合部420は、連結設備データ516に含まれているノードモデル211の系統データに基づいて第2部分系統データベース432を参照して、第2管轄部門200の設備各種データ及び連結設備データを読み出す。同時に、第2管轄部門200は、第4簡略負荷モデル300Bを読み出す。なお、第4簡略負荷モデル300Bが使用されるのは、連結部分系統情報により、第3管轄部門が連結すべき管轄部門として指定されていないためである。
また、連結する他管轄部門がない場合は、自管轄部門の設備各種データのみとなり、ステップS6に進める。
次に、自管轄部門の設備各種データ及び連結設備データと、他管轄部門の設備各種データ及び連結設備データとを用いて、両方の管轄部門の設備各種データと連結設備データを統合した設備各種統合データ及び連結設備統合データの生成を行う(ステップS5)。
例えば、図4の例では、第1管轄部門100の設備各種データ511、521及び連結設備データ516、525と、第2管轄部門200の設備各種データ及び連結設備データと、第3簡略負荷モデル300Aと、第4簡略負荷モデル300Bを統合して、設備各種統合データ及び連結設備統合データを生成する。
なお、ここで示した簡略負荷モデルは、各管轄部門が管理する部分系統データベースに格納されている。例えば、第3簡略負荷モデル300Aは第1部分系統データベース431に格納されており、第4簡略負荷モデル300Bは第2部分系統データベース432に格納されている。また、系統データ統合部420で生成した設備各種統合データ及び連結設備統合データの内容は、図5に示す第1部分系統データベース431と同等の構成としたデータベースとしてもよい。
次に、系統データ統合部420で生成された設備各種統合データ及び連結設備統合データを用いて、解析演算部440は各種の演算解析を行う(ステップS6)。ここで行う各種の演算解析の計算は、入力部410で入力した解析演算種別に従って行われる。
解析演算結果データベース434に、解析演算部440で行った解析演算処理の結果データを記憶する(ステップS7)。
そして、演算結果表示処理部450で、解析演算部440での計算結果又は解析演算結果データベース434に格納されている計算結果データと、設備電圧階級や設備表示位置のデータベース(図示しない)とに基づいて、連結した管轄部門の電力系統設備の表示位置を算出して、電力系統図の表示情報の生成を行う。そして、画面表示部460が、その電力系統図の表示情報を表示する(ステップS8)。この表示情報により、評価が容易に行うことができる。
以上説明したように、本発明の一実施形態では、設備ルールが異なる複数の管轄部門の設備データを統合したデータを用いて、各種の解析演算を行うことができる。これにより、複数の管轄部門を連結した状態での電力系統の評価を容易に行うことを可能とし、エンジニア又はコンピュータの負担を軽減させることができる。さらに、連結データが電気系統の特有の情報、つまり電気的特性を含むことにより、複数の部分系統を連結する際に、電気的に矛盾した連結を防止することができる。
ところで、本発明である電力系統データ解析装置は、管轄部門ごとに設置をしているが、上位部所に設置してもよい。なお、この上位部所とは、例えば、第1管轄部門と、第2管轄部門と、第3管轄部門との全ての電力系統を統括する管理所等や指令所を示す。
以上、本発明の一実施形熊の例について説明したが、本発明は上記実施形態例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、他の変形例、応用例を含む。
100…第1管轄部門、200…第2管轄部門、241,242,341…開閉器、200A…第2簡略負荷モデル、300…第3管轄部門、300A…第3簡略負荷モデル、300B…第4簡略負荷モデル、400…電力系統データ解析装置、410…入力部、420…系統データ統合部、430…データベース、431…第1部分系統データベース、431a…電気所データベース、431b…ブランチデータベース、432…第2部分系統データベース、433…第3部分系統データベース、434…解析演算結果データベース、440…解析演算部、450…演算結果表示処理部、460…画面表示部、511,521…設備各種データ、512…電圧階級データ、513,522…接続設備データ、514,523…設備表示位置座標、515,524…電気的特性データ、516,525…連結設備データ
Claims (5)
- 部分系統を管轄する管轄部門ごとに、当該管轄部門の系統データ及び連結設備データを関連付けて記憶する部分系統記憶部と、
自管轄部門の前記連結設備データと当該自管轄部門を含む指定された範囲にある他管轄部門との前記系統データ及び前記連結設備データを統合する系統データ統合部と、
前記系統データ統合部で統合された前記系統データ及び前記連結設備データを用いて、解析演算を行う解析演算部と、
を備えた電力系統データ解析装置。 - 前記連結設備データは、自管轄部門と接続している他管轄部門の設備との連結状況を示す情報と、前記自管轄部門に接続している前記他管轄部門の設備に関する電気的特性を示す情報とを含む、
請求項1記載の電力系統データ解析装置。 - 前記系統データ統合部は、当該自管轄部部門の連結設備データに基づいて、当該自管轄部部門の系統データと、連結設備データ内に含まれている他管轄部門の系統データとの間に、電気的に矛盾した連結はないか、設備間の電圧階級の許容範囲が同等であるかどうかを判断し、
矛盾した連結がなく、電圧階級が許容範囲である場合、他管轄部門の系統データ及び連結設備データを読み出して、当該自管轄部門の系統データ及び連結設備データと統合する、
請求項2記載の電力系統データ解析装置。 - 前記解析演算部の計算結果を記憶する解析演算結果データベースと、
前記解析演算部の計算結果もしくは前記解析演算結果データベースに記憶された計算結果を表示する演算結果表示処理部と、
を備えた請求項3記載の電力系統データ解析装置。 - 部分系統を管轄する管轄部門ごとに、当該管轄部門の系統データ及び連結設備データを関連付けて記憶する部分系統記憶ステップと、
自管轄部門の前記連結設備データと当該自管轄部門を含む指定された範囲にある他管轄部門との前記系統データ及び前記連結設備データを統合する系統データ統合ステップと、
前記系統データ統合ステップで統合された前記系統データ及び前記連結設備データを用いて、解析演算を行う解析演算ステップと、
を備えた電力系統データ解析方法。
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CN103730894A (zh) * | 2013-12-26 | 2014-04-16 | 广东电网公司中山供电局 | 能量管理系统图形检查方法及装置 |
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2010
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