JP2017221102A - 電力系統における動的状態推定の方法、および電力系統の制御システム - Google Patents
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Abstract
Description
図3は、本開示の実施形態による電力系統の測定構成の概略図である。図1と同様に、図3は、370(制御エリアI)、375(制御エリアII)、380(制御エリアIII)及び385(制御エリアIV)を含む4つの異なる制御エリアに分割されたシステムを示している。
本開示は、負荷ベースの動的状態推定問題の近似的な分離を達成するために、電力系統測定方程式の局所依存関係を用いる。
このセクションでは、動的状態推定の分散型方法が、論述される制限された通信要件とともに提示される。電力系統は、制御エリアに区画されているとみなされる。各制御エリアでは、相互接続された電力系統の残り部分からの影響を引き続き考慮に入れながら、ローカルな状態が推定される。制御エリアの通信要件は、近傍制御エリアとのそのトポロジー接続性に基づいて求められる。
Claims (20)
- 電力系統(EPS)における動的状態推定(DSE)の方法であって、
前記EPSを複数の近傍制御エリアに区画するステップであって、該複数の近傍制御エリアは、第1の制御エリアを含む、ステップと、
前記第1の制御エリア内のバスの現在の状態を、前記第1の制御エリアの該バスの状態遷移モデルを介した該バスの該状態を用いて推定するステップであって、該バスの該状態は、前記EPSの履歴データからのものである、ステップと、
前記近傍制御エリアに位置する1ホップ近傍バスのうちの少なくとも幾つか及びnホップ近傍バスのうちの少なくとも幾つかの現在の状態を、通信チャネルを通じて受信するステップであって、前記1ホップ近傍バスは、少なくとも1つの連結分岐を介して前記第1の制御エリアの少なくとも1つの境界バスに接続する近傍制御エリアのバスであり、前記nホップ近傍バスは、少なくとも1つの連結分岐を介して前記近傍制御エリア内の前記1ホップ近傍バスに接続され、nは1よりも大きい、ステップと、
前記第1の制御エリア内の少なくとも幾つかのバスからの状態の測定値を求めるステップと、
前記第1の制御エリア内の前記バスの前記推定された現在の状態と、前記近傍制御エリアからの前記受信された状態と、前記第1の制御エリア内の前記少なくとも幾つかのバスからの状態の測定値とに基づく測定モデルを用いて、前記第1の制御エリア内の前記バスの前記現在の状態を更新するステップと、
を含み、該方法の少なくとも幾つかの前記ステップは、1つ又は複数のプロセッサによって実行される、方法。 - 前記履歴データから前記EPSのネットワークトポロジーを収集するステップ
を更に含む、請求項1に記載の方法。 - 前記第1の制御エリアは、連結分岐を有する近傍制御エリアと接続され、前記第1の制御エリア及び前記近傍制御エリア内のバスが分岐と接続され、該各分岐が1対のバスと接続するようになっている、請求項1に記載の方法。
- 前記nホップ近傍バスは、前記近傍制御エリア内からの前記連結分岐を用いて前記1ホップ近傍バスに直接接続された2ホップ近傍バスである、請求項1に記載の方法。
- 前記状態遷移モデルは、履歴状態の線形結合としてモデル化されるようなシステム動的モデルである、請求項1に記載の方法。
- 前記第1の制御エリアの履歴状態推定値は、前記第1の制御エリア内の前記バスのバス電圧振幅及びバス電圧位相角の推定値を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記状態遷移モデルは、前記第1の制御エリア内の前記バスのバス電圧振幅及びバス電圧位相角の推定値の遷移を規定することによって履歴状態推定値を評価して、前記第1の制御エリアの前記現在の状態を求める、請求項5に記載の方法。
- 前記第1の制御エリアの前記現在の状態は、前記第1の制御エリア内の前記バスのバス電圧振幅及びバス電圧位相角の推定値を規定する、請求項1に記載の方法。
- 前記近傍制御エリアの前記現在の状態は、前記各近傍制御エリア内の前記各1ホップ近傍バス及び前記各nホップ近傍バスのバス電圧振幅及びバス電圧位相角の推定値と、前記各近傍制御エリア内の前記各1ホップ近傍バスの電力注入の推定値とを含む、請求項1に記載の方法。
- 時間ステップkにおける前記第1の制御エリアIの前記各バス
時間ステップkにおける前記状態推定値
以下のように定義された前記状態遷移モデルを通じて前記各サンプリング点を伝播するステップであって、
次の時間ステップ(k+1)における前記第1の制御エリアIの前記予測される状態平均
次の時間ステップ(k+1)における前記第1の制御エリアIの前記状態の予測されるサンプリング点
- 前記第1の制御エリア内の少なくとも幾つかのバスからの状態の測定値を求めるステップは、前記第1の制御エリア内の少なくとも1つの分岐の有効電力潮流測定値及び無効電力潮流測定値と、前記第1の制御エリア内の少なくとも1つのバスのバス電圧振幅測定値及びバス電圧位相角測定値と、前記第1の制御エリア内の少なくとも1つのバスの有効電力注入測定値及び無効電力注入測定値とを含む、請求項1に記載の方法。
- 次の時間ステップ(k+1)における前記第1の制御エリアIの前記状態推定値
予測される各サンプリング点
次の時間ステップkにおける前記第1の制御エリアIの測定値平均
以下の式に従って、次の時間ステップ(k+1)における前記第1の制御エリアIの状態推定値
を更に含む、請求項17に記載の方法。 - 前記測定モデル
前記有効電力潮流測定値が測定されるときは、有効電力潮流方程式、又は、
前記無効電力潮流測定値が測定されるときは、無効電力潮流方程式、又は、
前記バス電圧振幅測定値が測定されるときは、バス電圧振幅方程式、又は、
前記バス電圧位相角測定値が測定されるときは、バス電圧位相角方程式、又は、
前記有効電力注入測定値が測定されるときは、有効電力注入方程式、又は、
前記無効電力注入測定値が測定されるときは、無効電力注入方程式、
を含み、
前記第1の制御エリア、前記近傍制御エリア、又は双方のうちの1つの前記各バスの前記測定された電圧位相角及び電圧振幅は、EPS制御システムの少なくとも1つのディスプレイ上に表示され、
前記プロセッサは、前記第1の制御エリア、前記近傍制御エリア、又は双方のうちの1つの電圧調整デバイスを制御して、前記第1の制御エリア、前記近傍制御エリア、又は双方のうちの1つのバス上の電圧を所定のレベルに向けて駆動する、
請求項18に記載の方法。 - 電力系統(EPS)の制御システムであって、該EPSは、複数の近傍制御エリア(MNCA)を備え、該制御システムは、
前記MNCAの履歴状態と、前記MNCAの現在の状態と、前記MNCAの前記履歴状態を用いて前記MNCAの前記現在の状態を推定する状態遷移モデルとを記憶するメモリと、
前記MNCA内の測定バスに配置され、前記MNCA内の前記測定バス上の電力潮流、電力注入、電圧振幅及び電圧位相角のうちの1つ又は組み合わせを測定する1組のセンサーと、
測定モデルを介して前記MNCAの第1の制御エリアの前記現在の状態を、前記第1の制御エリア内の少なくとも幾つかのバスの推定された現在の状態と、前記近傍制御エリアに位置する1ホップ近傍バスのうちの少なくとも幾つか及びnホップ近傍バスのうちの少なくとも幾つかの現在の状態を含む前記第1の制御エリアに隣接する近傍制御エリアからの状態と、前記第1の制御エリア内の少なくとも幾つかのバスからの状態の測定値とを用いて更新するように構成されたプロセッサであって、前記1ホップ近傍バスは、少なくとも1つの連結分岐を介して前記第1の制御エリアの少なくとも1つの境界バスに接続する近傍制御エリアのバスであり、前記nホップ近傍バスは、少なくとも1つの連結分岐を介して前記近傍制御エリア内の前記1ホップ近傍バスに接続され、nは1よりも大きい、プロセッサと、
を備え、
前記MNCAの前記第1の制御エリアの前記更新された現在の状態は、前記第1の制御エリア及び前記第1の制御エリアに隣接する近傍制御エリア内の少なくとも幾つかのバスの電力潮流、電力注入、電圧振幅及び電圧位相角の測定値を用いて前記現在の状態に対応する更新された電力潮流、更新された電力注入、更新された電圧振幅及び更新された位相角の間の対応する差の1つ又は組み合わせの間の対応する差に基づいている、電力系統の制御システム。
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