JP2020156186A - System stabilizing device - Google Patents

System stabilizing device Download PDF

Info

Publication number
JP2020156186A
JP2020156186A JP2019051705A JP2019051705A JP2020156186A JP 2020156186 A JP2020156186 A JP 2020156186A JP 2019051705 A JP2019051705 A JP 2019051705A JP 2019051705 A JP2019051705 A JP 2019051705A JP 2020156186 A JP2020156186 A JP 2020156186A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
model
generator
unit
phase angle
information
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
JP2019051705A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7034978B2 (en
Inventor
操 木村
Misao Kimura
操 木村
高廣 下尾
Takahiro Shimoo
高廣 下尾
祐二 石原
Yuji Ishihara
祐二 石原
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.)
Toshiba Corp
Toshiba Energy Systems and Solutions Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Energy Systems and Solutions Corp
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 Toshiba Corp, Toshiba Energy Systems and Solutions Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2019051705A priority Critical patent/JP7034978B2/en
Publication of JP2020156186A publication Critical patent/JP2020156186A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7034978B2 publication Critical patent/JP7034978B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

To provide a system stabilizing device capable of selecting a suitable electric control machine according to the variation even when an electric power state varies with a cycle shorter than the cycle of transient stability degree calculation.SOLUTION: A system stabilizing device has a collection section, a system model creation section, a calculation section, a first selection section, a stability degree evaluation model creation section, and a second selection section. The stability degree evaluation model creation section creates a stability degree evaluation model for evaluating a stability degree in a generator installed in the electric power system on the basis of system information collected by the collection section, a calculation result by the calculation section, and variables used in the processing by the first selection section. The stability degree evaluation model creation section operates in a first cycle. The second selection section evaluates the stability degree of the generator when the electric control by a first electric control machine is performed using the stability degree evaluation model and the system information collected in a second cycle shorter than the first cycle.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明の実施形態は、系統安定化装置に関する。 Embodiments of the present invention relate to system stabilizers.

電力系統の安定化を目的とした系統安定化装置では、系統において事故が発生した場合に備えて、事故が発生する前の電力の状態に基づいて事故が発生した場合における過渡安定度計算を繰り返し実行し、事故に応じて解列(以下、遮断、或いは電制とも称する)の対象とする発電機(以下、電制機とも称する)を選択する方法が行われている(例えば、非特許文献1)。しかしながら、過渡安定度計算の周期よりも短い周期で電力の状態が変化し得る再生可能エネルギーなどに対応することが困難となる場合があった。 In the system stabilizer for the purpose of stabilizing the power system, in case of an accident in the system, the transient stability calculation in the case of an accident is repeated based on the state of the electric power before the accident. A method of executing and selecting a generator (hereinafter, also referred to as an electric control device) to be disconnected (hereinafter, also referred to as a cutoff or an electric control) according to an accident is performed (for example, a non-patent document). 1). However, it may be difficult to deal with renewable energy or the like in which the state of electric power can change in a cycle shorter than the cycle of transient stability calculation.

「付録2 脱調未然防止リレーシステム事例」、電気学会技術報告 第801号、p.153−154、社団法人 電気学会、平成12年10月"Appendix 2 Case Study of Relay System to Prevent Step-out", Institute of Electrical Engineers of Japan Technical Report No. 801. 153-154, Institute of Electrical Engineers of Japan, October 2000

本発明が解決しようとする課題は、過渡安定度計算の周期よりも短い周期で電力の状態が変化した場合であっても、その変化に応じて適切な電制機を選択することができる系統安定化装置を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is a system in which an appropriate electric controller can be selected according to the change even when the power state changes in a cycle shorter than the cycle of transient stability calculation. It is to provide a stabilizer.

実施形態の系統安定化装置は、取得部と、系統モデル作成部と、計算部と、第1選択部と、安定度評価モデル作成部と、第2選択部とを持つ。収集部は、電力系統に関する系統情報を収集する。系統モデル作成部は、前記収集部により収集された前記系統情報に基づいて系統モデルを作成する。計算部は、前記電力系統を流れる潮流値を反映した前記系統モデルを用いて、前記電力系統に想定事故が生じた場合における過渡安定度計算を行う。第1選択部は、前記計算部により求められた計算結果に基づいて、前記想定事故ごとに電制の対象とする第1電制機を選択する。安定度評価モデル作成部は、前記収集部により収集された前記系統情報、前記計算部による計算結果、及び前記第1選択部による処理の過程で用いられた変数に基づいて、前記電力系統に設けられた発電機における安定度合いを評価する安定度評価モデルを作成する。前記収集部、前記系統モデル作成部、前記計算部、前記第1選択部、及び前記安定度評価モデル作成部は、第1周期で動作する。第2選択部は、前記安定度評価モデル、及び前記第1周期よりも短い第2周期で収集された前記系統情報を用いて、前記第1電制機による電制が実行された場合における前記発電機の安定度合いを、前記第1電制機が選択されるに至った前記系統モデル作成部、前記計算部、前記第1選択部、及び前記安定度評価モデル作成部の動作時点から前記第1周期が経過する前に評価し、評価結果に基づいて、追加で電制の対象とする第2電制機を選定する。 The system stabilizer of the embodiment includes an acquisition unit, a system model creation unit, a calculation unit, a first selection unit, a stability evaluation model creation unit, and a second selection unit. The collection unit collects system information about the power system. The system model creation unit creates a system model based on the system information collected by the collection unit. The calculation unit uses the system model that reflects the power flow value flowing through the power system to calculate the transient stability when an assumed accident occurs in the power system. The first selection unit selects the first electronic control machine to be subject to electronic control for each assumed accident based on the calculation result obtained by the calculation unit. The stability evaluation model creation unit is provided in the power system based on the system information collected by the collection unit, the calculation result by the calculation unit, and the variables used in the process of processing by the first selection unit. Create a stability evaluation model that evaluates the degree of stability of the generated generator. The collection unit, the system model creation unit, the calculation unit, the first selection unit, and the stability evaluation model creation unit operate in the first cycle. The second selection unit uses the stability evaluation model and the system information collected in the second cycle shorter than the first cycle to perform the electronic control by the first electronic control machine. The degree of stability of the generator is determined from the operation time of the system model creation unit, the calculation unit, the first selection unit, and the stability evaluation model creation unit that led to the selection of the first electronic controller. Evaluation is performed before one cycle elapses, and a second electronic control machine to be additionally controlled is selected based on the evaluation result.

実施形態の系統安定化装置20が適用される電力供給システムの構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the power supply system to which the system stabilizer 20 of an embodiment is applied. 実施形態の追加電制実行部50が行う処理の作の流れを示すフローチャート。FIG. 5 is a flowchart showing a flow of processing performed by the additional electronic control execution unit 50 of the embodiment. 実施形態の追加電制実行部50が行う処理を説明する図。The figure explaining the process performed by the additional electronic control execution unit 50 of an embodiment.

以下、実施形態の系統安定化装置を、図面を参照して説明する。以下の説明において、複数の同じ構成要素について、符号の末尾に「1」、「2」等の数値を、「−」(ハイフン)を介して付すことにより区別する。複数の同じ構成を互いに区別しない場合には、符号の末尾に「1」、「2」等の数値を「−」(ハイフン)を介して付すことを省略する。 Hereinafter, the system stabilizer of the embodiment will be described with reference to the drawings. In the following description, a plurality of the same components are distinguished by adding numerical values such as "1" and "2" to the end of the reference numerals via "-" (hyphen). When a plurality of the same configurations are not distinguished from each other, it is omitted to add numerical values such as "1" and "2" to the end of the code via "-" (hyphen).

(第1の実施形態)
第1の実施形態について説明する。図1は、第1の実施形態の系統安定化装置20が適用される電力供給システムの構成を示すブロック図である。電力供給システムは、例えば、電力系統1と、伝送系10と、系統安定化装置20とを備える。
(First Embodiment)
The first embodiment will be described. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a power supply system to which the system stabilizer 20 of the first embodiment is applied. The power supply system includes, for example, a power system 1, a transmission system 10, and a system stabilizer 20.

電力系統1は、母線2(母線2−1〜2−5)と、送電線3(送電線3−1〜3−4)と、変圧器4(変圧器4−1〜4−4)と、発電機5(発電機5−1〜5−4)と、遮断器6(遮断器6−1〜6−4)と、情報端末11(情報端末11−1〜11−5)と、制御端末12(制御端末12−1、12−2)とを備える。 The power system 1 includes a bus 2 (bus 2-1 to 2-5), a transmission line 3 (transmission lines 3-1 to 3-4), and a transformer 4 (transformers 4-1 to 4-4). , Generator 5 (generators 5-1 to 5-4), circuit breaker 6 (circuit breaker 6-1 to 6-4), information terminal 11 (information terminal 11-1 to 11-5), and control A terminal 12 (control terminals 12-1, 12-2) is provided.

変圧器4は、発電機5により発電される電力の電圧を所定電圧に変圧する。例えば、変圧器4−1は、発電機5−1により発電される電力の電圧を所定電圧に変圧する。発電機5は、太陽光、風力等の再生可能エネルギーによる電源、または火力機、原子力機、水力機等の同期機等化石燃料等の枯渇性エネルギーによって電力を発電する機器を示す。遮断器6は、発電機5により発電される電力の需要家への供給を遮断する。例えば、遮断器6−1は、発電機5−1により発電される電力の供給を遮断する。伝送系10は、専用通信回線やインターネット等の通信ネットワークにより構成され、情報端末11と系統安定化装置20との間で、後述する系統情報等の各種情報を伝送する。 The transformer 4 transforms the voltage of the electric power generated by the generator 5 into a predetermined voltage. For example, the transformer 4-1 transforms the voltage of the electric power generated by the generator 5-1 into a predetermined voltage. The generator 5 indicates a device that generates electric power by a power source using renewable energy such as solar power and wind power, or by depleting energy such as fossil fuel such as a synchronous machine such as a thermal power machine, a nuclear power machine, and a hydraulic machine. The circuit breaker 6 cuts off the supply of the electric power generated by the generator 5 to the consumer. For example, the circuit breaker 6-1 cuts off the supply of electric power generated by the generator 5-1. The transmission system 10 is composed of a dedicated communication line or a communication network such as the Internet, and transmits various information such as system information described later between the information terminal 11 and the system stabilizer 20.

情報端末11は、発電機5から母線2を介して需要家に供給される電力に関する情報(以下、系統情報と称する)を計測する。 The information terminal 11 measures information (hereinafter, referred to as system information) regarding electric power supplied from the generator 5 to the consumer via the bus 2.

系統情報は、電力系統1の各構成要素(母線2、送電線3、変圧器4、発電機5、遮断器6、情報端末11、及び制御端末12)における電力の需給状態に関する電力情報、及びの接続状態に関する接続情報を含む。系統情報が含む電気情報は、送電線3や変圧器4の有効電力と無効電力、母線2に印加される母線電圧などである。また、系統情報が含む接続情報は、送電線3と変圧器4の接続状態などである。系統情報は、例えば、電力系統1における各母線2の電圧や位相角、送電線3の有効電力潮流や無効電力潮流、発電機5の起動・停止情報、などの情報を含む。例えば、情報端末11−1は、母線2−1に接続する送電線3−1、3−2、3−5により供給される電力等に関する電力情報、及び送電線3−1等の接続情報を含む系統情報を計測する。 The system information includes power information regarding the supply and demand state of power in each component of the power system 1 (bus 2, transmission line 3, transformer 4, generator 5, circuit breaker 6, information terminal 11, and control terminal 12). Contains connection information about the connection status of. The electrical information included in the system information includes the active power and the ineffective power of the transmission line 3 and the transformer 4, the bus voltage applied to the bus 2, and the like. Further, the connection information included in the system information includes the connection state of the transmission line 3 and the transformer 4. The system information includes, for example, information such as the voltage and phase angle of each bus 2 in the power system 1, the active power flow and reactive power flow of the transmission line 3, and the start / stop information of the generator 5. For example, the information terminal 11-1 provides power information regarding the power supplied by the transmission lines 3-1, 3-2, 3-5 connected to the bus 2-1 and connection information of the transmission line 3-1 and the like. Measure the system information including.

制御端末12は、系統安定化装置20からの制御信号に応じて、遮断器6を制御し、発電機5からの電力の供給の遮断を制御する。例えば、制御端末12−1は、系統安定化装置20からの制御信号に応じて、遮断器6−1、6−2を制御し、母線2−4を介した電力の供給の遮断を制御する。 The control terminal 12 controls the circuit breaker 6 in response to the control signal from the system stabilizer 20 to control the interruption of the power supply from the generator 5. For example, the control terminal 12-1 controls the circuit breakers 6-1 and 6-2 in response to the control signal from the system stabilizer 20 to control the interruption of the power supply via the bus 2-4. ..

系統安定化装置20は、伝送系10を介して系統情報を取得し、取得した系統情報に基づいて過渡安定度計算を行い、想定事故が発生した場合に電力系統1の安定を維持するために電制を行う電制機を選択する。ここで、電制機は、電力の供給を遮断する発電機5である。 The system stabilizer 20 acquires system information via the transmission system 10, calculates transient stability based on the acquired system information, and maintains the stability of the power system 1 in the event of an assumed accident. Select the electronic control machine to be electronically controlled. Here, the electric control machine is a generator 5 that cuts off the supply of electric power.

本実施形態において、系統安定化装置20は、上述した過渡安定度計算に加えて、過渡安定度計算を行う周期よりも早い周期で電力系統1の状態が変化した場合に、追加の電制が必要か否かを判定し、追加の電制が必要な場合には、追加で電制を行う電制機を選択する。 In the present embodiment, in addition to the transient stability calculation described above, the system stabilizer 20 provides additional electrical control when the state of the power system 1 changes in a cycle earlier than the cycle in which the transient stability calculation is performed. It is determined whether or not it is necessary, and if additional electronic control is required, an electronic control device that performs additional electronic control is selected.

系統安定化装置20は、電制実行部30と、安定度評価モデル生成部40と、追加電制実行部50とを備える。電制実行部30は、従来の過渡安定度計算による電制に関する処理を行う機能部である。安定度評価モデル生成部40、及び追加電制実行部50は、追加の電制に関する処理を行う機能部である。ここで、安定度評価モデル生成部40は、「安定度評価モデル作成部」の一例である。追加電制実行部50は、「第2選択部」の一例である。 The system stabilization device 20 includes an electronic control execution unit 30, a stability evaluation model generation unit 40, and an additional electronic control execution unit 50. The electronic control execution unit 30 is a functional unit that performs processing related to electronic control by conventional transient stability calculation. The stability evaluation model generation unit 40 and the additional electronic control execution unit 50 are functional units that perform processing related to the additional electronic control. Here, the stability evaluation model generation unit 40 is an example of the “stability evaluation model creation unit”. The additional electronic control execution unit 50 is an example of the “second selection unit”.

電制実行部30は、系統情報収集部31と、基本系統記憶部32と、系統モデル作成部33と、安定度計算部34と、電制機選定部35と、第1段電制部36と、計算結果記憶部37とを備える。ここで、系統情報収集部31は、「収集部」の一例である。安定度計算部34は、「計算部」の一例である。電制機選定部35は、「第1選択部」の一例である。 The electronic control execution unit 30 includes a system information collection unit 31, a basic system storage unit 32, a system model creation unit 33, a stability calculation unit 34, an electronic control machine selection unit 35, and a first-stage electronic control unit 36. And a calculation result storage unit 37. Here, the system information collecting unit 31 is an example of the “collecting unit”. The stability calculation unit 34 is an example of a “calculation unit”. The electronic control machine selection unit 35 is an example of the “first selection unit”.

系統情報収集部31は、伝送系10を介して情報端末11から予め設定された周期(例えば、1分)毎に、系統情報を取得する。系統情報収集部31は、取得した系統情報を、系統モデル作成部33に出力する。 The system information collecting unit 31 acquires system information from the information terminal 11 via the transmission system 10 at preset cycles (for example, 1 minute). The system information collecting unit 31 outputs the acquired system information to the system model creating unit 33.

系統モデル作成部33は、情報端末11により取得される系統情報、及び基本系統記憶部32に記憶される構成情報に基づいて、電力系統1の電力の潮流状態を表すシミュレーションモデル(以下、系統モデルと称する)を作成する。基本系統記憶部32は、構成情報を記憶する。 The system model creation unit 33 is a simulation model (hereinafter, system model) that represents the power flow state of the power system 1 based on the system information acquired by the information terminal 11 and the configuration information stored in the basic system storage unit 32. ) Is created. The basic system storage unit 32 stores the configuration information.

構成情報は、電力系統1の各構成要素の構成に関する情報である。構成情報は、例えば、電力系統1が有する送電線3のインピーダンスやインダクタンス、母線2と送電線3の相互接続情報、電力系統1の各構成要素の規模や台数、配置等を示す情報である。 The configuration information is information regarding the configuration of each component of the power system 1. The configuration information is, for example, information indicating the impedance and inductance of the transmission line 3 possessed by the power system 1, interconnection information between the bus 2 and the transmission line 3, the scale, number, and arrangement of each component of the power system 1.

安定度計算部34は、系統モデルを用いて過渡安定度計算による系統解析シミュレーションを行う。安定度計算部34は、予め設定されている種々の想定事故が発生した場合の過渡安定度計算を実行し、発電機が脱調しないか脱調するか、即ち、電力系統が安定か不安定かを判別する。安定度計算部34は、判定結果を電制機選定部35に出力する。電制機選定部35は、安定度計算部34による判定結果が不安定の場合、脱調する発電機の中から1台を電制機として選択し、追加する。安定度計算部34は、電制機選定部35により選択された電制機を遮断する条件で過渡安定度計算を実行し、再度、安定か不安定かを判別し、判定結果を電制機選定部35に出力する。この安定度計算部34と電制機選定部35とのやり取りを、判定結果が安定となるまで反復することで、想定事故において電力系統の安定性を維持できる電制機が決定(選択)される。 The stability calculation unit 34 performs a system analysis simulation by transient stability calculation using the system model. The stability calculation unit 34 executes the transient stability calculation when various preset accidents occur, and whether the generator does not step out or step out, that is, the power system is stable or unstable. To determine. The stability calculation unit 34 outputs the determination result to the electronic control machine selection unit 35. When the determination result by the stability calculation unit 34 is unstable, the electronic controller selection unit 35 selects one of the generators to be detuned as the electronic controller and adds it. The stability calculation unit 34 executes the transient stability calculation under the condition of shutting off the electric controller selected by the electronic controller selection unit 35, determines again whether it is stable or unstable, and determines whether the determination result is the electronic controller. Output to the selection unit 35. By repeating the exchange between the stability calculation unit 34 and the electric control machine selection unit 35 until the determination result becomes stable, the electric control machine capable of maintaining the stability of the power system in the assumed accident is determined (selected). To.

電制機選定部35は、想定事故が発生した場合に電力系統1を安定させるために選択した電制機の情報を第1段電制部36に出力する。また、安定度計算部34は、計算結果記憶部37に、過渡安定度計算に用いた系統モデルや、電制機の選定結果を含む各種条件と計算結果とを記憶させる。 The electronic control machine selection unit 35 outputs information on the electronic control machine selected for stabilizing the power system 1 to the first stage electronic control unit 36 in the event of an assumed accident. Further, the stability calculation unit 34 stores the calculation result storage unit 37 with various conditions including the system model used for the transient stability calculation and the selection result of the electronic controller and the calculation result.

第1段電制部36は、伝送系10を介して電力系統1における事故の発生及び事故条件を感知し、事故条件に対応した想定事故において予め選択された電制機の制御端末12に遮断指令を送る。これにより、該当する発電機5が電力系統1から切り離される。計算結果記憶部37は、過渡安定度計算に用いた系統モデルや、電制機の選定結果を含む各種条件と計算結果とを記憶する。 The first-stage electronic control unit 36 senses the occurrence of an accident in the power system 1 and the accident conditions via the transmission system 10, and shuts off to the control terminal 12 of the electronic control device selected in advance in the assumed accident corresponding to the accident conditions. Send a command. As a result, the corresponding generator 5 is disconnected from the power system 1. The calculation result storage unit 37 stores the system model used for the transient stability calculation, various conditions including the selection result of the electronic controller, and the calculation result.

安定度評価モデル生成部40は、次の過渡安定度計算のタイミングよりも前に電力の状態が変化した場合において電制実行部30により選択された電制機(第1電制機)を電制した後に電力系統1が安定するか否か、つまり、追加の電制を行うか否かを判定するための関数及びパラメータを策定する(作成する)。安定度評価モデル生成部40は、電制実行部30による過渡安定度計算の周期と同じ周期で、常時(つまり、事故の発生の有無に関わらず)処理を実行する。 The stability evaluation model generation unit 40 electrifies the electric control machine (first electric control machine) selected by the electronic control execution unit 30 when the power state changes before the timing of the next transient stability calculation. Formulate (create) a function and parameters for determining whether or not the power system 1 stabilizes after being controlled, that is, whether or not additional power control is performed. The stability evaluation model generation unit 40 always executes processing (that is, regardless of whether or not an accident has occurred) in the same cycle as the transient stability calculation cycle by the electronic control execution unit 30.

安定度評価モデル生成部40は、不安定側系統モデル策定部41と、安定側系統モデル策定部42と、判定基準策定部43と、出力変化モデル策定部44とを備える。 The stability evaluation model generation unit 40 includes an unstable side system model formulation unit 41, a stable side system model formulation unit 42, a determination standard formulation unit 43, and an output change model formulation unit 44.

不安定側系統モデル策定部41は、各想定事故の事故条件における不安定発電機群モデルの状態量を計算するための各種定数を算出する。不安定発電機群モデルは、不安定側系統に属する複数の発電機5(不安定発電機群)を、当該複数の発電機と等価な1台の発電機にまとめたモデルである。不安定側系統に属する発電機5とは、想定事故の発生に対して安定を維持しない、つまり不安定となり得る発電機5であり、当該想定事故における電制の対象とする発電機5である。 The unstable side system model formulation unit 41 calculates various constants for calculating the state quantity of the unstable generator group model under the accident conditions of each assumed accident. The unstable generator group model is a model in which a plurality of generators 5 (unstable generator group) belonging to the unstable side system are put together into one generator equivalent to the plurality of generators. The generator 5 belonging to the unstable side system is a generator 5 that does not maintain stability against the occurrence of a assumed accident, that is, can become unstable, and is a generator 5 that is subject to electronic control in the assumed accident. ..

不安定側系統モデル策定部41は、例えば、全ての発電機5の位相角重心を基準とした各発電機5の内部電圧位相角差を精査(算出)し、算出した位相角差が所定の指定値を超過している発電機を不安定側系統に属する発電機5とする。 The unstable side system model formulation unit 41 examines (calculates) the internal voltage phase angle difference of each generator 5 with reference to the phase angle center of gravity of all the generators 5, and the calculated phase angle difference is predetermined. The generator that exceeds the specified value is defined as the generator 5 that belongs to the unstable side system.

また、不安定側系統モデル策定部41は、不安定発電機群モデルの状態量を計算するための各種定数(パラメータ)として、不安定発電機群モデルの慣性定数Mを算出する。安定発電機群モデルの慣性定数Mは、(式1)に示すように、不安定側系統に属する発電機の慣性定数Mの合計として計算される。 Further, the unstable side system model formulation unit 41 calculates the inertial constant M 1 of the unstable generator group model as various constants (parameters) for calculating the state quantity of the unstable generator group model. Inertial constant M 1 stable generator group model, as shown in (Equation 1), is calculated as the sum of the inertia constants M i of a generator belonging to the unstable side system.

Figure 2020156186
Figure 2020156186

(式1)において、Mは不安定発電機群モデルの慣性定数、Mは不安定側系統に属する識別番号iの発電機5の慣性定数を示す。識別番号i(i=0〜n)は不安定発電機(不安定側系統に属する発電機5)を一意に識別する番号である。nは任意の自然数である。 In (Equation 1), M 1 is the inertia constant of the unstable generator group model, the M i indicates the inertia constant of the generator 5 of the identification number i belonging unstable side system. The identification number i (i = 0 to n) is a number that uniquely identifies an unstable generator (generator 5 belonging to the unstable side system). n is an arbitrary natural number.

安定側系統モデル策定部42は、計算結果記憶部37に保存された計算結果を用いて、各事故条件における安定発電機群モデルの有効電力を推定するための関数を策定する。また、安定側系統モデル策定部42は、各想定事故の事故条件における安定発電機群モデルの状態量を計算するための各種定数(パラメータ)を算出する。 The stable side system model formulation unit 42 formulates a function for estimating the active power of the stable generator group model under each accident condition by using the calculation result stored in the calculation result storage unit 37. In addition, the stable side system model formulation unit 42 calculates various constants (parameters) for calculating the state quantity of the stable generator group model under the accident conditions of each assumed accident.

安定発電機群モデルは、安定側系統に属する複数の発電機5(安定発電機群)を、当該複数の発電機5と等価な1台の発電機にまとめたモデルである。安定側系統とは、想定事故に対して安定を維持すると推定される系統であり、例えば、想定事故が発生した箇所から電気的な接続の観点から離れた箇所に位置する発電機等の集合である。想定事故の発生が想定される箇所から離れた箇所に設けられた発電機5は、想定事故の影響を受け難く、想定事故に対して安定を維持すると考えられるためである。 The stable generator group model is a model in which a plurality of generators 5 (stable generator group) belonging to the stable side system are put together into one generator equivalent to the plurality of generators 5. The stable side system is a system that is presumed to maintain stability against an assumed accident, and is, for example, a set of generators or the like located at a location away from the location where the assumed accident occurred from the viewpoint of electrical connection. is there. This is because the generator 5 provided at a location away from the location where the assumed accident is expected to occur is not easily affected by the assumed accident and is considered to maintain stability against the assumed accident.

安定側系統モデル策定部42は、例えば、全ての発電機5の位相角重心を基準とした各発電機の内部電圧位相角差を精査(算出)し、算出した位相角差が所定の指定値を超過していないものを安定側系統に属する発電機5とする。 For example, the stable side system model formulation unit 42 examines (calculates) the internal voltage phase angle difference of each generator based on the phase angle center of gravity of all the generators 5, and the calculated phase angle difference is a predetermined specified value. The generator 5 that does not exceed the above is the generator 5 that belongs to the stable side system.

ここで、安定側系統は、想定事故が発生した箇所から離れた箇所に設けられている場合が多いと考えられるため、情報端末11により安定側系統における系統情報を直接的に計測することができない場合がほとんどであるとみなしてよい。このため、実際に事故が発生した直後の安定側系統の系統情報をリアルタイムに測定することは困難である。 Here, since it is considered that the stable side system is often provided at a place away from the place where the assumed accident occurred, the information terminal 11 cannot directly measure the system information in the stable side system. It can be considered that most of the cases. Therefore, it is difficult to measure the system information of the stable side system immediately after the accident actually occurs in real time.

この対策として、本実施形態において安定側系統モデル策定部42は、安定発電機群モデルの有効電力を推定するための関数として、安定側系統の総負荷と母線電圧との関係を示す回帰モデル(関数)を作成する。これにより、事故が発生した直後の安定側系統の系統情報を、回帰モデルを用いて推測する。 As a countermeasure, in the present embodiment, the stable side system model formulation unit 42 performs a regression model showing the relationship between the total load of the stable side system and the bus voltage as a function for estimating the active power of the stable generator group model ( Function) is created. As a result, the system information of the stable side system immediately after the accident occurs is estimated using the regression model.

また、安定側系統モデル策定部42は、安定発電機群モデルの状態量を計算するための各種定数(パラメータ)として、安定発電機群モデルの慣性定数Mを算出する。安定発電機群モデルの慣性定数Mは、(式2)に示すように、安定側系統に属する発電機の慣性定数Mの合計として計算される。 Further, stability-side system model development unit 42, as various constants for calculating a state quantity of stable generator group model (parameters), calculates the inertia constant M 2 stable generator group model. As shown in (Equation 2), the inertial constant M 2 of the stable generator group model is calculated as the sum of the inertial constants M j of the generators belonging to the stable side system.

Figure 2020156186
Figure 2020156186

(式2)において、Mは安定発電機群モデルの慣性定数、Mは安定側系統に属する識別番号jの発電機5の慣性定数を示す。識別番号j(j=0〜m)は安定発電機(安定側系統に属する発電機5)を一意に識別する番号である。mは任意の自然数である。 In (Equation 2), M 2 indicates the inertial constant of the stable generator group model, and M j indicates the inertial constant of the generator 5 having the identification number j belonging to the stable side system. The identification number j (j = 0 to m) is a number that uniquely identifies a stable generator (generator 5 belonging to the stable side system). m is an arbitrary natural number.

判定基準策定部43は、統合発電機モデルが安定か不安定かを判定するための基準を策定する。統合発電機モデルとは、安定発電機群モデルと不安定発電機群モデルとを1台の発電機にまとめたモデルのことである。 The judgment standard development unit 43 formulates the criteria for judging whether the integrated generator model is stable or unstable. The integrated generator model is a model in which a stable generator group model and an unstable generator group model are combined into one generator.

判定基準策定部43は、例えば、統合発電機モデルの位相角偏差の閾値(以下、位相角偏差閾値Δδth)を算出する。位相角偏差については、後で詳しく説明する。統合発電機モデルの位相角偏差閾値Δδthは、後述する追加電制実行部50の安定度判別部57により、事故発生後における統合発電機モデルの安定度合いを判定する閾値に用いられる。
また、判定基準策定部43は、位相角偏差閾値Δδthを求める過程で、統合発電機モデルの位相角と有効電力出力の関係性から、有効電力出力の最大値、および、有効電力出力が最大となる時の位相角を求める。具体的には、時系列の過渡安定度計算結果から統合発電機モデルの位相角と有効電力出力を求め、その中から有効電力出力の最大値を探索し、同じ時刻の位相角を保存する。
The determination standard development unit 43 calculates, for example, the threshold value of the phase angle deviation of the integrated generator model (hereinafter, the phase angle deviation threshold value Δδ th ). The phase angle deviation will be described in detail later. The phase angle deviation threshold value Δδ th of the integrated generator model is used as a threshold value for determining the stability degree of the integrated generator model after an accident occurs by the stability determination unit 57 of the additional electronic control execution unit 50 described later.
Further, in the process of obtaining the phase angle deviation threshold Δδ th , the judgment standard formulation unit 43 determines the maximum value of the active power output and the maximum active power output from the relationship between the phase angle of the integrated generator model and the active power output. Find the phase angle when Specifically, the phase angle and active power output of the integrated generator model are obtained from the time-series transient stability calculation results, the maximum value of the active power output is searched from among them, and the phase angle at the same time is saved.

出力変化モデル策定部44は、計算結果記憶部37に保存された計算結果を用いて、電制を実施した場合における、電制の対象外とする発電機5の有効電力の変化を推定するための係数を算出する。電制の対象外とする発電機5とは、安定側系統に属する発電機5のことである。 The output change model formulation unit 44 uses the calculation result stored in the calculation result storage unit 37 to estimate the change in the active power of the generator 5 that is not subject to the electronic control when the electronic control is performed. Calculate the coefficient of. The generator 5 that is not subject to the electronic control is a generator 5 that belongs to the stable side system.

出力変化モデル策定部44は、例えば、第1電制機、及び第1電制機に追加電制機候補を組み合わせた全電制パターンを導出する。出力変化モデル策定部44は、導出した全電制パターンにおける、追加した電制機の端子母線から見た、他の不安定側系統の発電機5までの短絡インピーダンスと、安定側系統の発電機5までの短絡インピーダンスとを求める。出力変化モデル策定部44は、求めた2つの短絡インピーダンスの合計値に対する各短絡インピーダンスの比率を算出する。出力変化モデル策定部44は、算出した比率を、電制の対象外とする発電機5の有効電力の変化を推定するための係数とする。 The output change model formulation unit 44 derives, for example, the first electric control machine and the total electric control pattern in which the first electric control machine is combined with the additional electric control machine candidate. The output change model formulation unit 44 has the short-circuit impedance to the generator 5 of the other unstable side system and the generator of the stable side system as seen from the terminal bus of the added electric control machine in the derived all-electric control pattern. Find the short-circuit impedance up to 5. The output change model formulation unit 44 calculates the ratio of each short-circuit impedance to the total value of the two obtained short-circuit impedances. The output change model formulation unit 44 uses the calculated ratio as a coefficient for estimating the change in the active power of the generator 5 which is not subject to the electronic control.

ここで、有効電力の変化は2種類あり、1つ目は電制を実施した直後のステップ的な変化であり、2つ目は電制を実施した後の緩やかな変化である。出力変化モデル策定部44は、電制を実施した時刻からの経過時間に応じて上述した比率を算出することにより、これら2つの有効電力の変化を推定するための係数を算出する。 Here, there are two types of changes in active power, the first is a stepwise change immediately after the electric control is implemented, and the second is a gradual change after the electric control is implemented. The output change model formulation unit 44 calculates the coefficient for estimating the change of these two active powers by calculating the above-mentioned ratio according to the elapsed time from the time when the electric control is executed.

追加電制実行部50は、電力系統で事故が発生した後に動作する機能部である。追加電制実行部50は、電力系統で事故が発生した場合において、第1電制機による電制を実行した後に追加の電制を行うか否かを、安定度評価モデル生成部40により生成された関数等を用いて判定し、追加の電制が必要な場合には、その対象とする電制機を選択する。 The additional electronic control execution unit 50 is a functional unit that operates after an accident occurs in the power system. When an accident occurs in the power system, the additional electronic control execution unit 50 generates, by the stability evaluation model generation unit 40, whether or not to perform additional electric control after executing the electric control by the first electric control machine. Judgment is made using the given function, etc., and if additional electronic control is required, the target electronic control machine is selected.

追加電制実行部50は、高速情報収集部51と、発電機状態計算部500と、出力変化推定部55と、安定度判別部57と、追加電制機選定部58とを備える。高速情報収集部51は、伝送系10を介して、電制実行部30による系統情報を取得する周期よりも高速なサンプリング周期で系統情報を取得する。ここでの系統情報には、発電機有効電力や送電線有効電力などの各種情報が含まれる。 The additional electronic control execution unit 50 includes a high-speed information collection unit 51, a generator state calculation unit 500, an output change estimation unit 55, a stability determination unit 57, and an additional electronic control unit selection unit 58. The high-speed information collecting unit 51 acquires system information via the transmission system 10 at a sampling cycle faster than the cycle for acquiring system information by the electronic control execution unit 30. The system information here includes various information such as generator active power and transmission line active power.

高速情報収集部51は、常時、高速なサンプリング周期で系統情報を収集し、一定の時間区間の系統情報を保持する。そして、高速情報収集部51は、事故が発生したと判定した場合、事故が発生する前の所定時刻(以下、情報収集開始時という)から所定の時間が経過するまで(以下、情報収集終了時という)の一定の時間区間に収集した系統情報を抽出する。高速情報収集部51は、抽出した一定の時間区間の系統情報を、発電機状態計算部500に出力する。 The high-speed information collecting unit 51 constantly collects system information at a high-speed sampling cycle and holds the system information in a fixed time interval. Then, when the high-speed information collecting unit 51 determines that an accident has occurred, the high-speed information collecting unit 51 waits until a predetermined time elapses from a predetermined time before the accident occurs (hereinafter, referred to as an information collection start time) (hereinafter, when the information collection ends). ) Extract the system information collected in a certain time interval. The high-speed information collecting unit 51 outputs the extracted system information for a certain time section to the generator state calculation unit 500.

なお、事故が発生したか否かは、保護リレーの動作信号を取得することで判定することができる。例えば、保護リレーの1つでは、送電線の両端の電流を計測し、その差分が所定の閾値以上であるか否かにより判定される。この場合、電流の差分が所定の閾値以上である場合、事故が発生したと判定される。 Whether or not an accident has occurred can be determined by acquiring the operation signal of the protection relay. For example, one of the protection relays measures the currents at both ends of the transmission line and determines whether the difference is equal to or greater than a predetermined threshold value. In this case, if the difference in current is equal to or greater than a predetermined threshold value, it is determined that an accident has occurred.

発電機状態計算部500は、高速情報収集部51から取得した系統情報を用いて、事故発生後の発電機5の状態を計算する。発電機5の状態とは、例えば、発電機5の有効電力偏差、及び位相角偏差である。有効電力偏差は、事故発生前の有効電力を基準とした、情報収集開始時から情報収集終了時までの有効電力の時系列変化である。位相角偏差は、事故発生前の位相角を基準とした、情報収集開始時から情報収集終了時までの位相角の時系列変化である。 The generator state calculation unit 500 calculates the state of the generator 5 after the accident using the system information acquired from the high-speed information collection unit 51. The state of the generator 5 is, for example, the active power deviation and the phase angle deviation of the generator 5. The active power deviation is a time-series change in active power from the start of information collection to the end of information collection, based on the active power before the accident. The phase angle deviation is a time-series change in the phase angle from the start of information collection to the end of information collection, based on the phase angle before the occurrence of the accident.

出力変化推定部55は、発電機状態計算部500による計算結果を用いて、電制を実施した場合における統合発電機モデルの有効電力偏差の時系列変化を推定する。安定度判別部57は、発電機状態計算部500による計算結果を用いて、電制を実施した場合において電力系統1が安定するか否かを推定する。追加電制機選定部58は、安定度判別部57により電制を実施しても電力系統1が安定しないと判定された場合に、追加の電制を行う対象とする電制機を選択する。なお、出力変化推定部55、安定度判別部57、及び追加電制機選定部58が行う処理については、後で詳しく説明する。 The output change estimation unit 55 estimates the time-series change of the active power deviation of the integrated generator model when the electric control is implemented by using the calculation result by the generator state calculation unit 500. The stability determination unit 57 estimates whether or not the power system 1 is stable when the electric control is implemented by using the calculation result by the generator state calculation unit 500. When the stability determination unit 57 determines that the power system 1 is not stable even if the stability determination unit 57 performs the electric control, the additional electric control machine selection unit 58 selects the electric control machine to be subjected to the additional electric control. .. The processes performed by the output change estimation unit 55, the stability determination unit 57, and the additional electronic control machine selection unit 58 will be described in detail later.

発電機状態計算部500は、不安定側系統計算部52と、安定側系統計算部53と、位相角偏差予測部54と、位相角偏差再計算部56とを備える。 The generator state calculation unit 500 includes an unstable side system calculation unit 52, a stable side system calculation unit 53, a phase angle deviation prediction unit 54, and a phase angle deviation recalculation unit 56.

不安定側系統計算部52は、不安定発電機群モデルの状態として、不安定発電機群モデルの有効電力偏差ΔPG1、及び不安定発電機群モデルの位相角偏差Δδを計算する。 Unstable side line calculation unit 52, a state of unstable generator group model, the active power deviation [Delta] P G1 unstable generator group model, and calculates a phase angle deviation .DELTA..delta 1 unstable generator group model.

具体的に、不安定側系統計算部52は、(式3)に示すように、高速情報収集部51により収集された不安定側系統に属する発電機5の時刻tにおける有効電力PGiを加算することにより不安定発電機群モデルの時刻tにおける有効電力PG1(t)を算出する。 Specifically, as shown in (Equation 3), the unstable side system calculation unit 52 adds the active power P Gi at time t of the generator 5 belonging to the unstable side system collected by the high-speed information collection unit 51. By doing so, the active power PG1 (t) at time t of the unstable generator group model is calculated.

Figure 2020156186
Figure 2020156186

(式3)において、PG1(t)は情報収集開始時から所定の時刻tが経過した時点における不安定発電機群モデルの有効電力、PGi(t)は情報収集開始時から所定の時刻tが経過した時点における不安定側系統に属する識別番号iの発電機5の有効電力を示す。識別番号i(i=0〜n)は不安定発電機を一意に識別する番号である。また、nは任意の自然数である。 In (Equation 3), P G1 (t) is the effective power of the unstable generator cloud model at the time when the predetermined time t from the time information collection start has elapsed, P Gi (t) is a predetermined time from the time information collection start The active power of the generator 5 of the identification number i belonging to the unstable side system at the time when t has elapsed is shown. The identification number i (i = 0 to n) is a number that uniquely identifies the unstable generator. Further, n is an arbitrary natural number.

不安定側系統計算部52は、(式4)に示すように、各時刻tにおける不安定発電機群モデルの有効電力から事故発生前における不安定発電機群モデルの有効電力を減ずることにより不安定発電機群モデルの有効電力偏差を計算する。 As shown in (Equation 4), the unstable side system calculation unit 52 is unable to reduce the active power of the unstable generator group model before the accident from the active power of the unstable generator group model at each time t. Calculate the active power deviation of the stable generator group model.

Figure 2020156186
Figure 2020156186

(式4)において、ΔPG1は不安定発電機群モデルの有効電力偏差、PG1(t)は情報収集開始時から所定の時刻tが経過した時点における不安定発電機群モデルの有効電力、PG1(0)は情報収集開始時(つまり、事故発生前)における不安定発電機群モデルの有効電力、を示す。 In (Equation 4), ΔP G1 is the active power deviation of the unstable generator group model, and P G1 (t) is the active power of the unstable generator group model at a predetermined time t from the start of information collection. PG1 (0) indicates the active power of the unstable generator group model at the start of information collection (that is, before the accident occurs).

また、不安定側系統計算部52は、(式5)を用いて、不安定発電機群モデルの位相角偏差を計算する。 Further, the unstable side system calculation unit 52 calculates the phase angle deviation of the unstable generator group model by using (Equation 5).

Figure 2020156186
Figure 2020156186

(式5)において、Δδは不安定発電機群モデルの位相角偏差、ΔPG1は不安定発電機群モデルの有効電力偏差、Mは不安定発電機群モデルの慣性定数を示す。不安定発電機群モデルの慣性定数Mは不安定側系統モデル策定部41により算出されるものである。なお、(式5)は、(式6)に示す発電機の運動方程式に基づいて算出される。 In (Equation 5), Δδ 1 indicates the phase angle deviation of the unstable generator group model, ΔP G1 indicates the active power deviation of the unstable generator group model, and M 1 indicates the inertial constant of the unstable generator group model. The inertial constant M 1 of the unstable generator group model is calculated by the unstable side system model formulation unit 41. Note that (Equation 5) is calculated based on the equation of motion of the generator shown in (Equation 6).

Figure 2020156186
Figure 2020156186

(式6)において、Mは発電機の慣性定数、Dはダンピング係数、δは位相角、Pは機械入力、Pは発電機の有効電力を示している。(式5)は、(式6)におけるダンピング係数Dを0(ゼロ)、機械入力Pを、事故発生前における安定発電機群モデルの有効電力P(0)とすることにより算出することができる。 In (Equation 6), M is the inertia constant of the generator, D is the damping coefficient, [delta] is the phase angle, P m is the machine input, P G indicates the active power of the generator. (Equation 5), be calculated by a zero damping coefficient D in Equation (6) (zero), the mechanical input P m, the effective power P G (0) of stable generator cloud model before the accident Can be done.

安定側系統計算部53は、安定発電機群モデルの状態として、安定発電機群モデルの有効電力偏差ΔPG2、及び安定発電機群モデルの位相角偏差Δδを計算する。 Stable side line calculation unit 53, stable as a state of the generator group model, the active power deviation ΔP of stable generator group model G2, and calculates the phase angle deviation .DELTA..delta 2 stable generator group model.

具体的に、安定側系統計算部53は、安定側系統モデル策定部42により作成された回帰モデルに、高速情報収集部51により収集された母線電圧を入力させることにより、安定側系統における総負荷を推定する。安定側系統計算部53は、高速情報収集部51により収集された、時刻tにおいて安定側系統へ流れる有効電力PG2を、推定した安定側系統における総負荷から減じた差分を、安定発電機群モデルの有効電力PG2(t)とする。 Specifically, the stable side system calculation unit 53 causes the regression model created by the stable side system model formulation unit 42 to input the bus voltage collected by the high-speed information collection unit 51, thereby causing the total load in the stable side system. To estimate. The stable side system calculation unit 53 divides the difference obtained by subtracting the active power PG2 flowing to the stable side system at time t from the estimated total load in the stable side system, which is collected by the high-speed information collection unit 51, into the stable generator group. Let the active power of the model be PG2 (t).

安定側系統計算部53は、(式7)に示すように、計算した時刻tにおける安定発電機群モデルの有効電力PG2(t)から事故発生前における安定発電機群モデルの有効電力PG2(0)を減ずることにより安定発電機群モデルの有効電力偏差ΔPG2を計算する。 Stable side line calculation unit 53, as shown in (Equation 7), the stabilized generator group model in the calculated time t active power P G2 (t) is available from the stable generator cloud model before the accident power P G2 By reducing (0), the active power deviation ΔP G2 of the stable generator group model is calculated.

Figure 2020156186
Figure 2020156186

(式7)において、ΔPG2は安定発電機群モデルの有効電力偏差、PG2(t)は情報収集開始時から所定の時刻tが経過した時点における安定発電機群モデルの有効電力、PG2(0)は情報収集開始時(つまり、事故発生前)における安定発電機群モデルの有効電力、を示す。 In (Equation 7), ΔP G2 is the active power deviation of the stable generator group model, and P G2 (t) is the active power of the stable generator group model at a predetermined time t from the start of information collection, PG2. (0) indicates the active power of the stable generator group model at the start of information collection (that is, before the accident occurs).

また、安定側系統計算部53は、(式8)を用いて、安定発電機群モデルの位相角偏差Δδを計算する。 Further, the stable side system calculation unit 53 calculates the phase angle deviation Δδ 2 of the stable generator group model by using (Equation 8).

Figure 2020156186
Figure 2020156186

(式8)において、Δδは安定発電機群モデルの位相角偏差、ΔPG2は安定発電機群モデルの有効電力偏差、Mは安定発電機群モデルの慣性定数を示す。安定発電機群モデルの慣性定数Mは安定側系統モデル策定部42により算出されるものである。 In (Equation 8), Δδ 2 indicates the phase angle deviation of the stable generator group model, ΔP G2 indicates the active power deviation of the stable generator group model, and M 2 indicates the inertial constant of the stable generator group model. The inertial constant M 2 of the stable generator group model is calculated by the stable side system model formulation unit 42.

位相角偏差予測部54は、統合発電機モデルの状態として、統合発電機モデルの有効電力偏差ΔP、及び統合発電機モデルの位相角偏差Δδを計算する。 Phase angle difference predicting unit 54, as the state of the integrated generator model, the active power deviation [Delta] P G integrated generator model, and calculates a phase angle deviation Δδ integrated generator model.

位相角偏差予測部54は、(式9)に示すように、不安定側系統計算部52により計算された、時刻tにおける不安定発電機群モデルの位相角偏差Δδ(t)から、安定側系統計算部53により計算された、時刻tにおける安定発電機群モデルの位相角偏差Δδ(t)を減ずることにより、時刻tにおける統合発電機モデルの位相角偏差Δδ(t)を計算する。 As shown in (Equation 9), the phase angle deviation prediction unit 54 is stable from the phase angle deviation Δδ 1 (t) of the unstable generator group model at time t calculated by the unstable side system calculation unit 52. The phase angle deviation Δδ (t) of the integrated generator model at time t is calculated by reducing the phase angle deviation Δδ 2 (t) of the stable generator group model at time t calculated by the side system calculation unit 53. ..

Figure 2020156186
Figure 2020156186

(式9)において、Δδ(t)は時刻tにおける統合発電機モデルの位相角偏差、Δδ(t)は時刻tにおける不安定発電機群モデルの位相角偏差、Δδ(t)は時刻tにおける安定発電機群モデルの位相角偏差を示す。 In (Equation 9), Δδ (t) is the phase angle deviation of the integrated generator model at time t, Δδ 1 (t) is the phase angle deviation of the unstable generator group model at time t, and Δδ 2 (t) is the time. The phase angle deviation of the stable generator group model at t is shown.

また、位相角偏差予測部54は、計算した統合発電機モデルの位相角偏差Δδ(t)の時間推移を二次関数などで近似することにより、情報収集終了時点から先の任意の時刻おける、統合発電機モデルの予測位相角偏差Δδ’(t){t=t3〜}を予測する。ここで、時刻t3は、情報収集終了時の時刻である。 Further, the phase angle deviation prediction unit 54 approximates the time transition of the calculated phase angle deviation Δδ (t) of the integrated generator model with a quadratic function or the like to allow an arbitrary time from the end of information collection to an arbitrary time. Predict the predicted phase angle deviation Δδ'(t) {t = t3 ~} of the integrated generator model. Here, the time t3 is the time at the end of information collection.

位相角偏差予測部54は、高速情報収集部51の情報収集終了時(時刻t3)までの安定発電機群モデルの有効電力偏差ΔPG2(t)と、不安定発電機群モデルの有効電力偏差ΔPG1(t)を(式10)に代入することにより、統合発電機モデルの有効電力偏差ΔPに換算する。 The phase angle difference predicting unit 54, a high-speed information collection unit 51 information collection at the end of the (time t3) until the active power deviation ΔP of stable generator cloud model G2 (t), the active power deviation of unstable generator group model by substituting [Delta] P G1 (t) to (equation 10), is converted to the active power deviation [Delta] P G integrated generator model.

Figure 2020156186
Figure 2020156186

(式10)において、ΔP(t)は時刻t(t=0〜t3)における統合発電機モデルの有効電力偏差、Mは不安定発電機群モデルの慣性定数を示す。Mは安定発電機群モデルの慣性定数を示す。また、ΔPG1(t)は時刻t(t=0〜t3)における不安定発電機群モデルの有効電力偏差、ΔPG2(t)は時刻t(t=0〜t3)における安定発電機群モデルの有効電力偏差を示す。 Shown in (Equation 10), the active power deviation integrated generator model in [Delta] P G (t) is time t (t = 0~t3), M 1 is an inertia constant of the unstable generator group model. M 2 indicates the inertial constant of the stable generator group model. Further, ΔP G1 (t) is the active power deviation of the unstable generator group model at time t (t = 0 to t3), and ΔP G2 (t) is the stable generator group model at time t (t = 0 to t3). Shows the active power deviation of.

また、位相角偏差予測部54は、統合発電機モデルの予測位相角偏差Δδ’と(式11)から、時刻t3以降の任意の時刻tおける、統合発電機モデルの予測有効電力偏差ΔP’(t)を計算する。 Moreover, the phase angle deviation estimation unit 54, integrated generator model predictive phase angle deviation Δδ 'and from equation (11), definitive arbitrary time t after time t3, the predicted integrated generator model active power deviation [Delta] P G' (T) is calculated.

Figure 2020156186
Figure 2020156186

(式11)において、ΔP’(t)は時刻t(t=t3〜)における統合発電機モデルの予測有効電力偏差、Mは統合発電機モデルの慣性定数、Δδ’は時刻t(t=t3〜)における統合発電機モデルの予測位相角偏差を示す。統合発電機モデルの慣性定数Mは(式12)により求める。 In (Equation 11), ΔP G '(t ) time t predict the active power deviation integrated generator model in (t = t3 to), M is the inertia constant of integration generator model, .DELTA..delta' time t (t = The predicted phase angle deviation of the integrated generator model in t3 to) is shown. The inertial constant M of the integrated generator model is obtained by (Equation 12).

Figure 2020156186
Figure 2020156186

出力変化推定部55は、電制を反映した統合発電機モデルの反映有効電力偏差ΔP”を推定する。ここでの電制は、第1電制機による電制、及び追加電制実行部50により選択された追加の電制機による電制を含む。つまり、出力変化推定部55は、第1電制機による電制を行った後のみならず、追加の電制を行った後の統合発電機モデルの有効電力偏差ΔP”を推定するようにしてよい。以下では、第1電制機による電制を反映した統合発電機モデルの有効電力偏差ΔP”を推定する方法について説明するが、追加の電制を反映する場合も同様な方法で推定することができる。 Output change estimation unit 55 estimates the reflecting active power deviation [Delta] P G "integrated generator model reflecting the electronically controlled. Where the electronically controlled, the electric by the first electronically controlled machine system, and additional electronically controlled execution unit The electric control by the additional electric control machine selected by 50 is included. That is, the output change estimation unit 55 is not only after the electric control by the first electric control machine but also after the additional electric control is performed. it may be estimated active power deviation [Delta] P G "integrated generator model. In will be described how to estimate the active power deviation [Delta] P G "integrated generator model reflecting the electronically controlled by the first electronically controlled machine, be estimated in a similar manner may reflect the addition of the electronically controlled below Can be done.

具体的に、出力変化推定部55は、出力変化モデル策定部44により算出された安定側系統発電機の短絡インピーダンスの比率に、安定側系統に属する第1電制機における事故発生前の有効電力を乗じた値を、電制による不安定発電機群モデルの有効電力増加分とする。ここでの安定側系統発電機は、安定側系統に属する発電機であって第1電制機に該当する発電機を示す。 Specifically, the output change estimation unit 55 sets the ratio of the short-circuit impedance of the stable side system generator calculated by the output change model formulation unit 44 to the active power before the accident occurs in the first electric control machine belonging to the stable side system. The value multiplied by is taken as the increase in active power of the unstable generator group model due to electronic control. The stable side system generator here refers to a generator belonging to the stable side system and corresponding to the first electric control machine.

出力変化推定部55は、電制を反映する前における不安定発電機群モデルの有効電力偏差ΔPG1に、電制による不安定発電機群モデルの有効電力増加分を加算することにより、電制を反映した不安定発電機群モデルの反映有効電力偏差ΔPG1”(t)(t=t4〜t5)を推定する。ここで、時刻t4は、第1電制機による電制が実行された時刻である。時刻t5は、追加の電制が実行された時刻である。 The output change estimation unit 55 adds the amount of increase in the active power of the unstable generator group model due to the electronic control to the active power deviation ΔP G1 of the unstable generator group model before reflecting the electronic control, thereby performing the electronic control. The reflected active power deviation ΔP G1 ”(t) (t = t4 to t5) of the unstable generator group model reflecting the above is estimated. Here, at time t4, the electric control by the first electric controller was executed. Time. Time t5 is the time when the additional electronic control was executed.

なお、出力変化推定部55は、まず、(式3)において、不安定側系統に属する発電機5のうち、第1電制機に該当する発電機5を除いた発電機5の有効電力偏差ΔPGiを加算することにより、電制を反映した安定発電機群モデルの有効電力偏差ΔPG1#を算出する。そして、出力変化推定部55は、電制を反映した安定発電機群モデルの有効電力偏差ΔPG1#に、電制による不安定発電機群モデルの有効電力増加分を加算することにより、電制を反映した不安定発電機群モデルの反映有効電力偏差ΔPG1”(t)(t=t4〜t5)を推定する。 In addition, in (Equation 3), the output change estimation unit 55 first, among the generators 5 belonging to the unstable side system, the active power deviation of the generator 5 excluding the generator 5 corresponding to the first electric control machine. By adding ΔP Gi , the active power deviation ΔP G1 # of the stable generator group model reflecting the electric control is calculated. Then, the output change estimation unit 55 adds the amount of increase in the active power of the unstable generator group model due to the electric control to the active power deviation ΔP G1 # of the stable generator group model reflecting the electric control, thereby causing the electric control. The reflected active power deviation ΔP G1 ”(t) (t = t4 to t5) of the unstable generator group model reflecting the above is estimated.

また、出力変化推定部55は、出力変化モデル策定部44により算出された不安定側系統発電機の短絡インピーダンスの比率に、不安定側系統に属する第1電制機における事故発生前の有効電力を乗じた値を、電制による安定発電機群モデルの有効電力増加分とする。ここでの不安定側系統発電機は、不安定側系統に属する発電機であって第1電制機に該当する発電機を示す。 Further, the output change estimation unit 55 sets the ratio of the short-circuit impedance of the unstable side system generator calculated by the output change model formulation unit 44 to the active power before the accident occurs in the first electric control machine belonging to the unstable side system. The value multiplied by is taken as the increase in active power of the stable generator group model due to the electric control. The unstable side system generator here indicates a generator belonging to the unstable side system and corresponding to the first electric control machine.

出力変化推定部55は、電制を反映する前における安定発電機群モデルの有効電力偏差ΔPG2に、電制による安定発電機群モデルの有効電力増加分を加算することにより、電制を反映した安定発電機群モデルの反映有効電力偏差ΔPG2”(t)(t=t4〜t5)を推定する。 The output change estimation unit 55 reflects the electric control by adding the increase in the active power of the stable generator group model due to the electric control to the active power deviation ΔP G2 of the stable generator group model before reflecting the electric control. Estimate the reflected active power deviation ΔP G2 ”(t) (t = t4 to t5) of the stable generator group model.

そして、出力変化推定部55は、第1電制機による電制を反映した不安定発電機群モデルの慣性定数M”、及び安定発電機群モデルの慣性定数M、不安定発電機群モデルの反映有効電力偏差ΔPG1”(t)、安定発電機群モデルの反映有効電力偏差ΔPG2”(t)と(式13)により、第1電制機による電制を反映した、統合発電機モデルの反映有効電力偏差ΔP”(t)(t=t4〜t5)を計算する。 Then, the output change estimation unit 55 uses the inertial constant M 1 ”of the unstable generator group model reflecting the electric control by the first electric controller, the inertial constant M 2 of the stable generator group model, and the unstable generator group. Reflected active power deviation ΔP G1 "(t) of the model, reflected active power deviation ΔP G2 " (t) of the stable generator group model and (Equation 13), integrated power generation reflecting the electric control by the first electric controller calculating a reflection of the machine model active power deviation ΔP G "(t) (t = t4~t5).

Figure 2020156186
Figure 2020156186

(式13)において、ΔPG1”(t)は時刻tにおける統合発電機モデルの反映有効電力偏差、M”は第1電制機による電制を反映した不安定発電機群モデルの慣性定数、Mは安定発電機群モデルの慣性定数、ΔPG1”(t)は不安定発電機群モデルの反映有効電力偏差、ΔPG2”(t)は安定発電機群モデルの反映有効電力偏差を示す。第1電制機による電制を反映した不安定発電機群モデルの慣性定数M”は、例えば、(式1)において、不安定側系統に属する発電機5のうち、第1電制機に該当する発電機5を除いた発電機5の慣性定数を加算することにより算出される。 In (Equation 13), ΔP G1 "(t) is the reflected active power deviation of the integrated generator model at time t, and M 1 " is the inertial constant of the unstable generator group model reflecting the electric control by the first electric controller. , M 2 is the inertial constant of the stable generator group model, ΔP G1 "(t) is the reflected active power deviation of the unstable generator group model, and ΔP G2 " (t) is the reflected active power deviation of the stable generator group model. Shown. The inertial constant M 1 "of the unstable generator group model reflecting the electric control by the first electric control machine is, for example, in (Equation 1), among the generators 5 belonging to the unstable side system, the first electric control machine. It is calculated by adding the inertial constants of the generator 5 excluding the generator 5 corresponding to.

位相角偏差再計算部56は、電制を反映した統合発電機モデルの反映位相角偏差Δδ”を推定する。位相角偏差再計算部56は、出力変化推定部55により計算された統合発電機モデルの反映有効電力偏差ΔP”(t)(t=t4〜t5)と、(式14)とから、統合発電機モデルの反映位相角偏差Δδ”(t)(t=t4〜t5)を計算する。 The phase angle deviation recalculation unit 56 estimates the reflected phase angle deviation Δδ ”of the integrated generator model that reflects the electronic control. The phase angle deviation recalculation unit 56 estimates the integrated generator calculated by the output change estimation unit 55. model reflection of the active power deviation [Delta] P G to "a (t) (t = t4 to t5), because the equation (14), reflecting the phase angle deviation Δδ integrated generator model" (t) (t = t4 to t5) calculate.

Figure 2020156186
Figure 2020156186

(式14)において、Δδ”(t)は時刻tにおける統合発電機モデルの反映位相角偏差、M”は第1電制機による電制を反映した統合発電機モデルの慣性定数、ΔP”(t)は時刻tにおける統合発電機モデルの推定有効電力偏差を示す。ここで、統合発電機モデルの慣性定数M”は、第1電制に選択された発電機の分だけ減少した不安定発電機群モデルの慣性定数M”と(式12)により求めることができる。 In (Equation 14), Δδ "(t) is the phase angle deviation reflecting the integrated generator model at time t, M" is inertia constant of integration generator model reflecting the electronically controlled by the first electrical control unit, [Delta] P G " (T) indicates the estimated active power deviation of the integrated generator model at time t. Here, the inertial constant M "of the integrated generator model is unstable, which is reduced by the amount of the generator selected for the first electric control. It can be obtained from the inertial constants M 1 "of the generator group model and (Equation 12).

上記より、時間で区切ると、位相角偏差予測部54により計算された情報収集開始時(時刻t0)から情報収集終了時(時刻t3)までの位相角偏差Δδ、位相角偏差予測部54により予測された情報収集終了時(時刻t3)から第1電制機による電制実行時(時刻t4)までの予測位相角偏差Δδ’、位相角偏差再計算部56により計算された第1電制機による電制実行後(時刻t4〜)の反映位相角偏差Δδ”となり、これらを時間経過順に並べたものが統合発電機モデルの位相角偏差の時間推移となる(図3の下段参照)。 From the above, when separated by time, the phase angle deviation Δδ and the phase angle deviation prediction unit 54 calculated by the phase angle deviation prediction unit 54 from the start of information collection (time t0) to the end of information collection (time t3) are predicted. Predicted phase angle deviation Δδ'from the end of information collection (time t3) to the execution of electronic control by the first electronic control machine (time t4), the first electric control machine calculated by the phase angle deviation recalculation unit 56 The reflected phase angle deviation Δδ ”after the execution of the electronic control according to (time t4 to) is obtained, and the time transition of the phase angle deviation of the integrated generator model is obtained by arranging these in the order of passage of time (see the lower part of FIG. 3).

安定度判別部57は、位相角偏差再計算部56により計算された統合発電機モデルの反映位相角偏差Δδ”と、判定基準策定部43により算出された統合発電機モデルの位相角偏差閾値Δδthを比較する。安定度判別部57は、反映位相角偏差Δδ”の最大値が、位相角偏差閾値Δδthを下回れば安定、上回れば不安定と判別する。 The stability determination unit 57 includes the reflected phase angle deviation Δδ of the integrated generator model calculated by the phase angle deviation recalculation unit 56 and the phase angle deviation threshold Δδ of the integrated generator model calculated by the determination standard formulation unit 43. The stability determination unit 57 determines that the maximum value of the reflected phase angle deviation Δδ ”is stable if it is below the phase angle deviation threshold Δδ th, and unstable if it is above it.

追加電制機選定部58は、出力変化モデル策定部44により計算されたで得た係数(インピーダンスの比率)を基に、追加の電制の候補とする発電機5の中から電制時の有効電力変化が最も大きいものを、追加の電制を行う対象とする電制機として選択する。 The additional electric control machine selection unit 58 is based on the coefficient (impedance ratio) calculated by the output change model formulation unit 44, and is selected from the generators 5 that are candidates for additional electric control at the time of electric control. The one with the largest change in active power is selected as the target electric controller for additional electronic control.

図2は、実施形態の追加電制実行部50が行う処理の流れを説明するフローチャートである。
ステップS1において、高速情報収集部51は、指定時間における系統情報を取得する。指定時間は、事故発生時を含む所定の時間区間であって情報収集開始時(時刻t0)から情報収集終了時(時刻t3)までの時間区間である。高速情報収集部51は、取得した指定時間の系統情報を発電機状態計算部500に出力する。
FIG. 2 is a flowchart illustrating a flow of processing performed by the additional electronic control execution unit 50 of the embodiment.
In step S1, the high-speed information collecting unit 51 acquires system information at a designated time. The designated time is a predetermined time interval including the time when an accident occurs, and is a time interval from the start of information collection (time t0) to the end of information collection (time t3). The high-speed information collecting unit 51 outputs the acquired system information at the designated time to the generator state calculation unit 500.

ステップS2において、不安定側系統計算部52は、不安定発電機群モデルの位相角偏差Δδ(t)(t=t0〜t3)を計算する。不安定側系統計算部52は、系統情報から計算した不安定発電機群モデルの有効電力偏差ΔPG1(t)(t=t0〜t3)と、不安定発電機群モデルの慣性定数Mに基づいて、不安定発電機群モデルの位相角偏差Δδ(t)(t=t0〜t3)を計算し、計算結果を位相角偏差予測部54に出力する。 In step S2, the unstable side system calculation unit 52 calculates the phase angle deviation Δδ 1 (t) (t = t0 to t3) of the unstable generator group model. The unstable side system calculation unit 52 sets the active power deviation ΔP G1 (t) (t = t0 to t3) of the unstable generator group model calculated from the system information and the inertial constant M 1 of the unstable generator group model. Based on this, the phase angle deviation Δδ 1 (t) (t = t0 to t3) of the unstable generator group model is calculated, and the calculation result is output to the phase angle deviation prediction unit 54.

まず、安定側系統計算部53は、安定発電機群モデルの位相角偏差Δδ(t)(t=t0〜t3)を計算する。そして、安定側系統計算部53は、回帰モデルから推定した安定発電機群モデルの有効電力偏差ΔPG2(t)(t=t0〜t3)と、安定発電機群モデルの慣性定数Mに基づいて、安定発電機群モデルの位相角偏差Δδ(t)(t=t0〜t3)を計算し、計算結果を位相角偏差予測部54に出力する。 First, the stable side system calculation unit 53 calculates the phase angle deviation Δδ 2 (t) (t = t0 to t3) of the stable generator group model. Then, the stable side system calculation unit 53 is based on the active power deviation ΔP G2 (t) (t = t0 to t3) of the stable generator group model estimated from the regression model and the inertial constant M 2 of the stable generator group model. Then, the phase angle deviation Δδ 2 (t) (t = t0 to t3) of the stable generator group model is calculated, and the calculation result is output to the phase angle deviation prediction unit 54.

ステップS3において、位相角偏差予測部54は、不安定発電機群モデルの位相角偏差Δδ(t)(t=t0〜t3)、及び安定発電機群モデルの位相角偏差Δδ(t)(t=t0〜t3)を用いて、統合発電機モデルの位相角偏差Δδ(t)(t=t0〜t3)を計算する。 In step S3, the phase angle deviation prediction unit 54 determines the phase angle deviation Δδ 1 (t) (t = t0 to t3) of the unstable generator group model and the phase angle deviation Δδ 2 (t) of the stable generator group model. Using (t = t0 to t3), the phase angle deviation Δδ (t) (t = t0 to t3) of the integrated generator model is calculated.

ステップS4において、位相角偏差予測部54は、統合発電機モデルの有効電力偏差ΔP(t)(t=t0〜t3)を計算するとともに、統合発電機モデルの予測有効電力偏差ΔP’(t)(t=t3〜)を予測する。 In step S4, the phase angle deviation estimation unit 54, thereby calculating the effective power difference [Delta] P G integrated generator model (t) (t = t0~t3) , the predicted active power deviation [Delta] P G integrated generator model '( t) (t = t3 ~) is predicted.

まず、位相角偏差予測部54は、不安定発電機群モデルの有効電力偏差ΔPG1(t)(t=t0〜t3)、及び安定発電機群モデルの有効電力偏差ΔPG2(t)(t=t0〜t3)を用いて、統合発電機モデルの有効電力偏差ΔP(t)(t=t0〜t3)を計算する。次に、位相角偏差予測部54は、ステップS3で計算した統合発電機モデルの位相角偏差Δδ(t)(t=t0〜t3)を用いて、二次関数などの関数による近似曲線を用いること等により、統合発電機モデルの予測位相角偏差Δδ’(t)(t=t3〜)を予測する。そして、位相角偏差予測部54は、統合発電機モデルの予測位相角偏差Δδ’(t)(t=t3〜)を用いて、統合発電機モデルの予測有効電力偏差ΔP’(t)(t=t3〜)を計算する。 First, the phase angle deviation prediction unit 54 determines the active power deviation ΔP G1 (t) (t = t0 to t3) of the unstable generator group model and the active power deviation ΔP G2 (t) (t) of the stable generator group model. = T0 to t3) is used to calculate the active power deviation ΔP (t) (t = t0 to t3) of the integrated generator model. Next, the phase angle deviation prediction unit 54 uses the phase angle deviation Δδ (t) (t = t0 to t3) of the integrated generator model calculated in step S3, and uses an approximate curve by a function such as a quadratic function. By doing so, the predicted phase angle deviation Δδ'(t) (t = t3 ~) of the integrated generator model is predicted. Then, the phase angle deviation estimation unit 54, 'with (t) (t = t3 to), the predicted active power deviation [Delta] P G integrated generator models' prediction phase angle deviation Δδ integrated generator model (t) ( t = t3 ~) is calculated.

ステップS5において、出力変化推定部55は、第1電制機による電制を反映させた統合発電機モデルの反映有効電力偏差ΔP”(t)(t=t4〜)を計算する。時刻t4は第1電制機による電制が実行される時刻である。 In step S5, the output change estimation unit 55 calculates reflect active power deviation [Delta] P G integrated generator model that reflects the electrically controlled by the first electrically-controlled machine "to (t) (t = t4~) . Time t4 Is the time when the electric control by the first electric control machine is executed.

まず、出力変化推定部55は、電制による不安定発電機群モデルの有効電力増加分を加算することにより、不安定発電機群モデルの反映有効電力偏差ΔPG1”(t)(t=t4〜t5)を計算する。次に、出力変化推定部55は、電制による安定発電機群モデルの有効電力増加分を加算することにより、安定発電機群モデルの反映有効電力偏差ΔPG2”(t)(t=t4〜t5)を計算する。そして、出力変化推定部55は、不安定発電機群モデルの反映有効電力偏差ΔPG1”(t)(t=t4〜t5)、安定発電機群モデルの反映有効電力偏差ΔPG2”(t)(t=t4〜t5)を用いて、統合発電機モデルの反映有効電力偏差ΔP”(t)(t=t4〜t5)を計算する。 First, the output change estimation unit 55 adds the amount of increase in the active power of the unstable generator group model due to the electric control, so that the reflected active power deviation of the unstable generator group model ΔP G1 ”(t) (t = t4). ~ T5) is calculated. Next, the output change estimation unit 55 adds the amount of increase in the active power of the stable generator group model due to the electric control to reflect the effective power deviation ΔP G2 of the stable generator group model ”(. t) (t = t4 to t5) is calculated. Then, the output change estimation unit 55 uses the reflected active power deviation ΔP G1 ”(t) (t = t4 to t5) of the unstable generator group model and the reflected active power deviation ΔP G2 ” (t) of the stable generator group model. (t = t4 to t5) is used to calculate the reflection of integrated generator model active power deviation ΔP G "(t) (t = t4~t5).

ステップS6において、位相角偏差再計算部56は、ステップS5で計算された統合発電機モデルの反映有効電力偏差ΔP”(t)(t=t4〜t5)を用いて、第1電制機による電制を反映させた統合発電機モデルの反映位相角偏差Δδ”(t)(t=t4〜t5)を再計算する。 In step S6, the phase angle deviation recalculating unit 56 uses the reflected active power deviation [Delta] P G of the calculated integrated generator model in step S5 "(t) (t = t4~t5), the first electrically controlled machine The reflected phase angle deviation Δδ ”(t) (t = t4 to t5) of the integrated generator model reflecting the electric power control according to the above is recalculated.

ステップS7において、安定度判別部57は、ステップS6で再計算された統合発電機モデルの反映位相角偏差Δδ”(t)(t=t4〜t5)を、位相角偏差閾値Δδthと比較することにより、電制により電力系統1が安定するか否かを判定する。安定度判別部57は、統合発電機モデルの反映位相角偏差Δδ”(t)(t=t4〜t5)が位相角偏差閾値Δδthを下回った場合に電力系統1が安定すると判定し、上回った場合に電力系統1が安定しないと判定する。ステップS7において電制により安定すると判定された場合にステップS10に進み、電制により安定しないと判定された場合にステップS8に進む。 In step S7, the stability determination unit 57 compares the reflected phase angle deviation Δδ ”(t) (t = t4 to t5) of the integrated generator model recalculated in step S6 with the phase angle deviation threshold Δδ th . Thereby, it is determined whether or not the power system 1 is stabilized by the electric control. In the stability determination unit 57, the reflected phase angle deviation Δδ ”(t) (t = t4 to t5) of the integrated generator model is the phase angle. It is determined that the power system 1 is stable when the deviation threshold is below Δδ th, and it is determined that the power system 1 is not stable when the deviation threshold is exceeded. If it is determined in step S7 that the electronic control is stable, the process proceeds to step S10, and if it is determined that the electronic control is not stable, the process proceeds to step S8.

ステップS8において、追加電制機選定部58は、追加の電制機を選択する。追加電制機選定部58は、追加の電制機の候補となる発電機5の中から電制時の有効電力変化が最も大きいものを追加の電制機に選択する。追加の電制機の候補は、例えば、不安定側系統に属する発電機5であって、第1電制機に該当していない発電機5である。 In step S8, the additional electronic control machine selection unit 58 selects the additional electronic control machine. The additional electric control machine selection unit 58 selects the generator 5 having the largest change in active power during electric control as the additional electric control machine from the generators 5 that are candidates for the additional electric control machine. Candidates for the additional electric control machine are, for example, a generator 5 belonging to the unstable side system and not corresponding to the first electric control machine.

ステップS9において、出力変化推定部55は、ステップS8で選択された追加の電制機による電制を反映させた統合発電機モデルの反映有効電力偏差ΔP”(t)(t=t5〜)を計算する。時刻t5は追加の電制が実行される時刻である。出力変化推定部55は、ステップS5に示す処理と同様な方法により、統合発電機モデルの反映有効電力偏差ΔP”(t)(t=t5〜)を計算する。 In step S9, the output change estimation unit 55, reflecting the active power deviation [Delta] P G integrated generator models that reflect by electronically controlled selected additional electronically controlled press in Step S8 "(t) (t = t5~) calculating the. time t5 is the time when the additional electrically controlled is executed. output change estimation unit 55 uses the processing by the same method as shown in step S5, reflecting the integrated generator model active power deviation [Delta] P G "( t) (t = t5) is calculated.

ステップS10において、安定度判別部57は、電制により安定すると判定された電制機に該当する発電機5の制御端末12に遮断指令を送る。ここで、電制の対象となる発電機5は、第1電制機、又は、追加の電制機が選択された場合における第1電制機及び追加の電制機である。これにより、該当する発電機5が電力系統1から切り離される。なお、安定度判別部57は、第1電制機を電力系統1から切り離す場合、第1段電制部36を介して、第1電制機の制御端末12に遮断指令を送る。 In step S10, the stability determination unit 57 sends a cutoff command to the control terminal 12 of the generator 5 corresponding to the electric control machine determined to be stable by the electric control. Here, the generator 5 subject to electronic control is the first electric control machine or the first electric control machine and the additional electric control machine when an additional electric control machine is selected. As a result, the corresponding generator 5 is disconnected from the power system 1. When the first electronic control unit is disconnected from the power system 1, the stability determination unit 57 sends a cutoff command to the control terminal 12 of the first electronic control unit via the first stage electronic control unit 36.

なお、上記図2に示すフローチャートでは、ステップS1とステップS2との処理の順序を入れ替えてもよい。 In the flowchart shown in FIG. 2, the order of processing in step S1 and step S2 may be changed.

また、位相角偏差予測部54は、計算した統合発電機モデルの有効電力偏差ΔP(t)(t=t0〜t3)、及び統合発電機モデルの予測有効電力偏差ΔP’(t)(t=t3〜)に対して、スケール調整を行うようにしてもよい。 Moreover, the phase angle deviation estimation unit 54, the effective power difference [Delta] P G of the calculated integrated electric generator model (t) (t = t0~t3) , and the predicted active power deviation [Delta] P G integrated generator model '(t) ( Scale adjustment may be performed for t = t3 to).

例えば、統合発電機モデルの有効電力偏差ΔP(t)(t=t0〜t3)に対応する統合発電機モデルの位相角偏差Δδ(t)(t=t0〜t3)との組み合わせを、位相角偏差Δδが昇順となるように並び替えると、有効電力偏差ΔPは放物線状の軌跡となる。位相角偏差予測部54は、この放物線状の軌跡における有効電力偏差ΔPの最大値が、判定基準策定部43により作成された有効電力偏差の最大値より大きい場合のみ、同じ値となるようにスケール調整する。 For example, a combination of the active power deviation [Delta] P G integrated generator model (t) (t = t0~t3) to the phase angle deviation Δδ integrated generator model corresponding (t) (t = t0~t3), the phase When the angular deviation Δδ rearranges such that ascending, active power deviation [Delta] P G is the parabolic trajectory. The phase angle difference predicting unit 54, so that the maximum value of active power deviation [Delta] P G in the parabolic trajectory is larger than the maximum value of active power deviations created by criterion established unit 43 only, the same value Adjust the scale.

図3は実施形態の追加電制実行部50が行う処理を説明する図である。図3は発電機5の有効電力偏差及び位相角偏差の時系列変化を示しており、時刻t0が情報収集開始時、時刻t1が事故発生時(事故発生)、時刻t2が事故除去時(事故除去)、時刻t3が情報収集終了時(計測終了)、時刻t4が第1電制機による電制実行時(第1の電制)、時刻t5が追加の電制実行時(追加電制)を示している。 FIG. 3 is a diagram illustrating a process performed by the additional electronic control execution unit 50 of the embodiment. FIG. 3 shows the time-series changes in the active power deviation and the phase angle deviation of the generator 5. Time t0 is the time when information collection is started, time t1 is the time when an accident occurs (accident occurs), and time t2 is when the accident is eliminated (accident). (Removal), time t3 is when information collection is completed (measurement is completed), time t4 is when electronic control is executed by the first electric control machine (first electric control), and time t5 is when additional electric control is executed (additional electric control). Is shown.

図3の上段には、安定発電機群モデルの有効電力偏差ΔPG2(t)(t=t0〜t3)が実線、安定発電機群モデルの予測有効電力偏差ΔPG2’(t)(t=t3〜)が破線、安定発電機群モデルの反映有効電力偏差ΔPG2”(t)(t=t4〜t5)が一点破線で示されている。この例では、事故が発生した場合、安定発電機群モデルにおいて有効電力がやや低下し、事故除去により事故発生前の状態に回復し、事故除去後に有効電力がやや増加する。また、事故除去後に増加した有効電力は徐々に低下していくと予測されるが、電制を行う度に有効電力がやや増加すると予測される。 In the upper part of FIG. 3, the active power deviation ΔP G2 (t) (t = t0 to t3) of the stable generator group model is a solid line, and the predicted active power deviation ΔP G2 '(t) (t =) of the stable generator group model. t3 ~) is shown by a broken line, and the reflected active power deviation ΔP G2 ”(t) (t = t4 to t5) of the stable generator group model is shown by a single point broken line. In this example, stable power generation occurs when an accident occurs. In the machine group model, the active power decreases slightly, recovers to the state before the accident occurred by eliminating the accident, and the active power increases slightly after the accident is eliminated. Also, the active power increased after the accident is eliminated gradually decreases. As expected, the active power is expected to increase slightly each time the electric control is performed.

図3の上から二段目には、不安定発電機群モデルの有効電力偏差ΔPG1(t)(t=t0〜t3)が実線、不安定発電機群モデルの予測有効電力偏差ΔPG1’(t)(t=t3〜)が破線、不安定発電機群モデルの反映有効電力偏差ΔPG1”(t)(t=t4〜t5)が一点破線で示されている。この例では、事故が発生した場合、不安定発電機群モデルにおいて有効電力が大幅に低下し、事故除去により事故発生前の状態からやや低下する程度にまで回復し、事故除去後に有効電力が増加に転じた後、徐々に低下する。また、事故除去後、電制を行う度に有効電力が増加し、その後に徐々に低下すると予測される。 The second stage from the top in FIG. 3, the effective power difference [Delta] P of unstable generator group model G1 (t) (t = t0~t3 ) is solid, the prediction of the unstable generator group model active power deviation [Delta] P G1 ' (T) (t = t3 ~) is shown by a broken line, and the reflected active power deviation ΔP G1 ”(t) (t = t4 to t5) of the unstable generator group model is shown by a single point broken line. In this example, an accident. In the event of an unstable generator group model, the active power drops significantly, recovers to a level that is slightly lower than the state before the accident due to accident elimination, and after the accident is eliminated, the active power starts to increase. It is expected that the active power will gradually decrease every time the electric control is performed after the accident is eliminated, and then gradually decrease.

図3の上から三段目には、統合発電機モデルの有効電力偏差ΔP(t)(t=t0〜t3)が実線、統合発電機モデルの予測有効電力偏差ΔP’(t)(t=t3〜)が破線、統合発電機モデルの反映有効電力偏差ΔP”(t)(t=t4〜t5)が一点破線で示されている。この例では、事故が発生した場合、統合発電機モデルにおいて有効電力が大幅に低下し、事故除去により事故発生前の状態からやや低下する程度にまで回復し、事故除去後に有効電力が増加した後、一定時間維持されてから徐々に低下する。また、事故除去後、電制を行う度に有効電力が増加し、その後に徐々に低下すると予測される。 The third stage from the top in FIG. 3, the effective power difference [Delta] P G integrated generator model (t) (t = t0~t3) is solid, the predicted active power deviation [Delta] P G integrated generator model '(t) ( t = t3 to) by the broken line, reflect the active power deviation [Delta] P G integrated generator model "(t) (t = t4~t5 ) is shown by dashed line. in this example, if an accident occurs, integration In the generator model, the active power drops significantly, recovers to the extent that it drops slightly from the state before the accident by removing the accident, increases the active power after removing the accident, and then gradually drops after being maintained for a certain period of time. In addition, it is predicted that the active power will increase every time the electric control is performed after the accident is eliminated, and then gradually decrease.

図3の下段には、安定発電機群モデルの位相角偏差Δδ(t)(t=t0〜t3)が実線で示されている。また、不安定発電機群モデルの位相角偏差Δδが実線で示されている。また、統合発電機モデルの位相角偏差Δδ(t)(t=t0〜t3)が実線、統合発電機モデルの予測位相角偏差Δδ’(t)(t=t3〜)が破線、統合発電機モデルの反映位相角偏差Δδ”(t)(t=t4〜t5)が一点破線で示されている。この例では、事故が発生した場合、安定発電機群モデルにおいて位相角偏差が多少増加したり、事故除去により減少したりするものの、変化の度合いは小さく、位相角偏差が拡大されることなく安定している。一方、不安定発電機群モデルにおいては、事故が発生した直後から位相角偏差が急激に増加し、事故除去により増加の度合いが多少減少するものの、位相角偏差は大きいままである。統合発電機モデルにおいては、情報収集終了後において位相角偏差が増加し続けると予測されるが、電制を行う度に位相角偏差が増加する度合いが減少し、追加の電制を実行した後に位相角偏差が減少していくと予測される。 In the lower part of FIG. 3, the phase angle deviation Δδ 2 (t) (t = t0 to t3) of the stable generator group model is shown by a solid line. In addition, the phase angle deviation Δδ 1 of the unstable generator group model is shown by a solid line. The phase angle deviation Δδ (t) (t = t0 to t3) of the integrated generator model is a solid line, the predicted phase angle deviation Δδ'(t) (t = t3 ~) of the integrated generator model is a broken line, and the integrated generator. The reflected phase angle deviation Δδ ”(t) (t = t4 to t5) of the model is indicated by a single point dashed line. In this example, when an accident occurs, the phase angle deviation increases slightly in the stable generator group model. Although it decreases due to accident elimination, the degree of change is small and the phase angle deviation is stable without expansion. On the other hand, in the unstable generator group model, the phase angle immediately after the accident occurs. Although the deviation increases sharply and the degree of increase decreases slightly due to accident elimination, the phase angle deviation remains large. In the integrated generator model, it is predicted that the phase angle deviation will continue to increase after the information collection is completed. However, it is predicted that the degree of increase in the phase angle deviation will decrease each time the electric control is applied, and the phase angle deviation will decrease after the additional electric control is executed.

以上説明したように、実施形態の系統安定化装置20は、従来の電制実行部30に加えて、安定度評価モデル生成部40、及び追加電制実行部50(第2選択部)を備える。安定度評価モデル生成部40は、電制実行部30における処理(第1処理)の過程で用いられた変数を用いて、電力系統1に設けられた発電機5における安定度合いを評価する安定度評価モデルを生成する。追加電制実行部50は、電制実行部30における処理が行われる周期(第1周期)よりも早い周期(第2周期)により取得された系統情報、及び安定度評価モデルを用いて、次の電制実行部30による処理タイミング(次の第1周期)が到来する前に第1電制機による電制が実行された場合における前記発電機の安定度合いを評価し、評価結果に基づいて追加で行う電制の対象とする電制機(第2電制機)を選定する。これにより、実施形態の系統安定化装置20は、電制実行部30における処理が行われる周期よりも早い周期で、電力系統1の電力の状態が急変した場合であっても、その変化に応じて適切な電制機を選択することができ、追加の電制を行うことにより電力系統1を安定させることが可能である。 As described above, the system stabilizer 20 of the embodiment includes a stability evaluation model generation unit 40 and an additional electronic control execution unit 50 (second selection unit) in addition to the conventional electronic control execution unit 30. .. The stability evaluation model generation unit 40 evaluates the degree of stability in the generator 5 provided in the power system 1 by using the variables used in the process (first process) in the electronic control execution unit 30. Generate an evaluation model. The additional electronic control execution unit 50 uses the system information acquired in a cycle (second cycle) earlier than the cycle (first cycle) in which the processing in the electronic control execution unit 30 is performed, and the stability evaluation model to be next. Evaluate the degree of stability of the generator when the electric control by the first electric control machine is executed before the processing timing (next first cycle) by the electric control execution unit 30 of the above is reached, and based on the evaluation result. Select the electronic control machine (second electronic control machine) that is the target of the additional electronic control. As a result, the system stabilizer 20 of the embodiment responds to the sudden change in the power state of the power system 1 in a cycle earlier than the cycle in which the processing in the electronic control execution unit 30 is performed. It is possible to select an appropriate electric control machine, and to stabilize the power system 1 by performing additional electric control.

また、実施形態の系統安定化装置20では、追加電制実行部50は、高速情報収集部51と、発電機状態計算部500と、出力変化推定部55と、安定度判別部57と、追加電制機選定部58を有する。高速情報収集部51は、電制実行部30における処理が行われる周期よりも早い周期により所定の時間区間(時刻t0〜時刻t3)の系統情報を収集する。発電機状態計算部500は、統合発電機モデルの位相角偏差Δδ(t)(t=t0〜t3)を計算すると共に、統合発電機モデルの予測位相角偏差Δδ’(t)(t=t3〜)を予測する。出力変化推定部55は、発電機状態計算部500による計算結果を用いて、電制が実行されることによる、統合発電機モデルの反映有効電力偏差ΔP(t)(t=t4〜)を推定する。安定度判別部57は、出力変化推定部55による推定結果に基づいて計算された統合発電機モデルの反映位相角偏差Δδ”(t)(t=t4〜)を用いて、電制が実行されることにより電力系統1が安定するか否かを判定する。追加電制機選定部58は、安定度判別部57により電力系統1が安定しないと判定された場合に、追加する電制機を選択する。これにより、実施形態の系統安定化装置20では、発電機5の時系列変化を計算した計算結果を用いて、電制が実行されることにより電力系統1が安定するか否かを判定することが可能である。 Further, in the system stabilization device 20 of the embodiment, the additional electronic control execution unit 50 includes a high-speed information collection unit 51, a generator state calculation unit 500, an output change estimation unit 55, and a stability determination unit 57. It has an electronic control machine selection unit 58. The high-speed information collecting unit 51 collects system information in a predetermined time interval (time t0 to time t3) in a cycle earlier than the cycle in which processing is performed by the electronic control execution unit 30. The generator state calculation unit 500 calculates the phase angle deviation Δδ (t) (t = t0 to t3) of the integrated generator model, and the predicted phase angle deviation Δδ'(t) (t = t3) of the integrated generator model. ~) Is predicted. Output change estimation unit 55 uses the calculation result of the power generator state calculating section 500, due to the electrical control is performed, reflecting the integrated generator model active power deviation [Delta] P G a (t) (t = t4~) presume. The stability determination unit 57 executes the electric control using the reflected phase angle deviation Δδ ”(t) (t = t4 to) of the integrated generator model calculated based on the estimation result by the output change estimation unit 55. By doing so, it is determined whether or not the power system 1 is stable. When the stability determination unit 57 determines that the power system 1 is not stable, the additional electric control device selection unit 58 determines whether or not the power system 1 is stable. As a result, in the system stabilizer 20 of the embodiment, whether or not the power system 1 is stabilized by executing the electric control is determined by using the calculation result of calculating the time-series change of the generator 5. It is possible to judge.

また、実施形態の系統安定化装置20では、発電機状態計算部500は、不安定側系統計算部52と、安定側系統計算部53と、位相角偏差予測部54と、位相角偏差再計算部56とを有する。不安定側系統計算部52は、高速情報収集部51により収集された系統情報に基づき、不安定発電機群モデルの位相角偏差Δδ(t)(t=t0〜t3)を計算する。安定側系統計算部53は、高速情報収集部51により収集された系統情報に基づき、安定発電機群モデルの位相角偏差Δδ(t)(t=t0〜t3)を計算する。位相角偏差予測部54は、不安定発電機群モデルの位相角偏差Δδ(t)(t=t0〜t3)、安定発電機群モデルの位相角偏差Δδ(t)(t=t0〜t3)を用いて、統合発電機モデルの予測位相角偏差Δδ’(t)(t=t3〜)を予測する。位相角偏差再計算部56は、統合発電機モデルの予測位相角偏差Δδ’(t)(t=t3〜)を用いて、電制が実行された場合における統合発電機モデルの反映位相角偏差Δδ”(t)(t=t4〜)を計算する。これにより、実施形態の系統安定化装置20では、電制が実行された場合における統合発電機モデルの反映位相角偏差Δδ”(t)(t=t4〜)を用いて電力系統1が安定するか否かを定量的に判定することが可能である。 Further, in the system stabilization device 20 of the embodiment, the generator state calculation unit 500 includes the unstable side system calculation unit 52, the stable side system calculation unit 53, the phase angle deviation prediction unit 54, and the phase angle deviation recalculation. It has a part 56. The unstable side system calculation unit 52 calculates the phase angle deviation Δδ 1 (t) (t = t0 to t3) of the unstable generator group model based on the system information collected by the high-speed information collection unit 51. The stable side system calculation unit 53 calculates the phase angle deviation Δδ 2 (t) (t = t0 to t3) of the stable generator group model based on the system information collected by the high-speed information collection unit 51. The phase angle deviation prediction unit 54 uses the phase angle deviation Δδ 1 (t) (t = t0 to t3) of the unstable generator group model and the phase angle deviation Δδ 2 (t) (t = t0 to 0) of the stable generator group model. Using t3), the predicted phase angle deviation Δδ'(t) (t = t3 to) of the integrated generator model is predicted. The phase angle deviation recalculation unit 56 uses the predicted phase angle deviation Δδ'(t) (t = t3 to) of the integrated generator model to reflect the reflected phase angle deviation of the integrated generator model when the electronic control is executed. Δδ ”(t) (t = t4 ~) is calculated. As a result, in the system stabilizer 20 of the embodiment, the reflected phase angle deviation Δδ” (t) of the integrated generator model when the electronic control is executed. It is possible to quantitatively determine whether or not the power system 1 is stable by using (t = t4 to).

また、実施形態の系統安定化装置20では、安定度評価モデル生成部40は、不安定側系統モデル策定部41と、安定側系統モデル策定部42と、判定基準策定部43と、出力変化モデル策定部44とを有する。不安定側系統モデル策定部41は、電制実行部30における処理による計算結果を用いて、不安定発電機群モデルを作成する。安定側系統モデル策定部42は、電制実行部30における処理による計算結果を用いて、安定発電機群モデルを作成する。判定基準策定部43は、電制が実行されることにより前記電力系統が安定するか否かを判定するための位相角偏差閾値Δδthを作成する。出力変化モデル策定部44は、発電機5の有効電力に関する情報の時系列変化を表す係数を作成する。これにより、実施形態の系統安定化装置20では不安定側系統モデル、安定側系統モデル、係数を用いて各モデルの電力の状態における時系列変化を計算することができる。また、位相角偏差閾値Δδthを用いて、電制が実行されることにより前記電力系統が安定するか否かを判定することが可能となる。 Further, in the system stabilizer 20 of the embodiment, the stability evaluation model generation unit 40 includes the unstable side system model formulation unit 41, the stable side system model formulation unit 42, the determination standard formulation unit 43, and the output change model. It has a formulation department 44. The unstable side system model formulation unit 41 creates an unstable generator group model by using the calculation result obtained by the processing in the electronic control execution unit 30. The stable side system model formulation unit 42 creates a stable generator group model by using the calculation result obtained by the processing in the electronic control execution unit 30. The determination standard development unit 43 creates a phase angle deviation threshold value Δδ th for determining whether or not the power system is stabilized by executing the electric control. The output change model formulation unit 44 creates a coefficient representing the time-series change of the information regarding the active power of the generator 5. As a result, the system stabilizer 20 of the embodiment can calculate the time-series change in the power state of each model using the unstable side system model, the stable side system model, and the coefficient. Further, using the phase angle deviation threshold value Δδ th , it is possible to determine whether or not the power system is stabilized by executing the electric control.

また、実施形態の系統安定化装置20では、安定側系統モデル策定部42は、電制実行部30における処理による計算結果を用いて、回帰モデル(安定発電機群モデルにおける有効電力に関する情報の時系列変化を表す関数)を作成する。これにより、実施形態の系統安定化装置20では、安定側系統の系統情報が直接取得できない場合であっても、安定発電機群モデルの有効電力の時系列変化を計算することが可能である。 Further, in the system stabilizer 20 of the embodiment, the stable side system model formulation unit 42 uses the calculation result obtained by the processing in the electronic control execution unit 30 to obtain information on the active power in the regression model (stable generator group model). Create a function that represents a series change). As a result, the system stabilizer 20 of the embodiment can calculate the time-series change of the active power of the stable generator group model even when the system information of the stable side system cannot be directly acquired.

また、実施形態の系統安定化装置20では、安定側系統モデル策定部42は、電制が実行されることによる発電機5の有効電力の時系列変化について、電制が実行された際の変化であるステップ的な変化(第1変化)、及び電制が実行された後の緩やかな変化(第2変化)の各々を表す係数を作成する。これにより、実施形態の系統安定化装置20では、電制が実行された場合の発電機5の有効電力の時系列変化を精度よく計算することが可能である。 Further, in the system stabilizer 20 of the embodiment, the stable side system model formulation unit 42 changes the time-series change of the active power of the generator 5 due to the execution of the electric control when the electric control is executed. A coefficient is created to represent each of the stepwise change (first change) and the gradual change (second change) after the electric control is executed. As a result, in the system stabilizer 20 of the embodiment, it is possible to accurately calculate the time-series change of the active power of the generator 5 when the electric control is executed.

以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、安定度評価モデル生成部40が作成した安定度評価モデルを用いて、追加電制実行部50が、電制が実行された場合における発電機5の安定度合いを評価し、評価結果に基づいて追加で行う電制の対象とする電制機を選定する。これにより、実施形態の系統安定化装置20は、電制実行部30における処理が行われる周期よりも早い周期で、電力系統1の電力の状態が急変した場合であっても、その変化に応じて適切な電制機を選択することができる。 According to at least one embodiment described above, the additional electronic control execution unit 50 uses the stability evaluation model created by the stability evaluation model generation unit 40 to generate the generator 5 when the electric control is executed. Evaluate the degree of stability, and select the target electric control machine for additional electric control based on the evaluation result. As a result, the system stabilizer 20 of the embodiment responds to the sudden change in the power state of the power system 1 in a cycle earlier than the cycle in which the processing in the electronic control execution unit 30 is performed. You can select the appropriate electric control machine.

なお、上述した実施形態において統合発電機モデルの位相角偏差Δδを用いて、電制により電力系統1が安定するか否かを判定する例を示したが、これに限定されない。位相角偏差Δδに、事故発生前の位相角初期値δ0を加算した位相角(δ0+Δδ)を用いて、安定するか否かが判定されてもよい。その場合、判定基準策定部43で得られる統合発電機モデルの位相角偏差閾値Δδthは、位相角初期値δ0が加算されたものとなる。 In the above-described embodiment, an example of determining whether or not the power system 1 is stabilized by electric control using the phase angle deviation Δδ of the integrated generator model has been shown, but the present invention is not limited to this. Whether or not it is stable may be determined by using the phase angle (δ0 + Δδ) obtained by adding the initial phase angle δ0 before the accident to the phase angle deviation Δδ. In that case, the phase angle deviation threshold value Δδ th of the integrated generator model obtained by the determination standard formulation unit 43 is obtained by adding the initial phase angle value δ0.

また、上記では、高速情報収集部51が、第1電制機による電制の実行より前に情報の収集を終了させる場合の例を示したが、これに限定されない。第1電制機による電制の実行の後まで高速情報収集部51による情報収集が行われてもよい。その場合、第1電制機による電制の実行による、不安定発電機群モデルの有効電力偏差ΔPG1(t)(t=t14〜)は高速情報収集部51の情報に基づいて計算される。ここで、時刻t14は第1電制機による電制が実行された時刻であり、情報収集時刻は時刻t14より後の時刻である。 Further, in the above, an example is shown in which the high-speed information collecting unit 51 ends the collection of information before the execution of the electronic control by the first electronic control machine, but the present invention is not limited to this. Information may be collected by the high-speed information collecting unit 51 until after the execution of the electronic control by the first electronic control machine. In that case, the active power deviation ΔP G1 (t) (t = t14 to) of the unstable generator group model due to the execution of the electric control by the first electric control machine is calculated based on the information of the high-speed information collecting unit 51. .. Here, the time t14 is the time when the electronic control by the first electronic control machine is executed, and the information collection time is the time after the time t14.

また、上記では、ある値(閾値)について、「閾値を超過しない場合」、「閾値を下回った場合」との文言には、閾値未満である場合と、閾値以下である場合とが含まれていてよい。閾値を超過しない場合や閾値を下回った場合が、閾値未満である場合とするか、閾値以下である場合とするかは、電力伝送システムにおいて任意に定められてよい。「閾値を超過した場合」、「閾値を上回った場合」との文言についても同様である。 Further, in the above, with respect to a certain value (threshold value), the terms "when the threshold value is not exceeded" and "when the threshold value is not exceeded" include a case where the value is less than the threshold value and a case where the value is below the threshold value. You can. It may be arbitrarily determined in the power transmission system whether the case where the threshold value is not exceeded or the case where the threshold value is below the threshold value is below the threshold value or below the threshold value. The same applies to the words "when the threshold is exceeded" and "when the threshold is exceeded".

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although some embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention as well as the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.

1…電力系統、2…母線、3…送電線、4…変圧器、5…発電機、6…遮断器、10…伝送系、20…系統安定化装置、11…情報端末、12…制御端末、30…電制実行部、40…安定度評価モデル生成部、50…追加電制実行部 1 ... Power system, 2 ... Bus line, 3 ... Transmission line, 4 ... Transformer, 5 ... Generator, 6 ... Circuit breaker, 10 ... Transmission system, 20 ... System stabilizer, 11 ... Information terminal, 12 ... Control terminal , 30 ... Electronic control execution unit, 40 ... Stability evaluation model generation unit, 50 ... Additional electronic control execution unit

Claims (6)

電力系統に関する系統情報を収集する収集部と、
前記収集部により収集された前記系統情報に基づいて系統モデルを作成する系統モデル作成部と、
前記電力系統を流れる潮流値を反映した前記系統モデルを用いて、前記電力系統に想定事故が生じた場合における過渡安定度計算を行う計算部と、
前記計算部により求められた計算結果に基づいて、前記想定事故ごとに電制の対象とする第1電制機を選択する第1選択部と、
前記収集部により収集された前記系統情報、前記計算部による計算結果、及び前記第1選択部による処理の過程で用いられた変数に基づいて、前記電力系統に設けられた発電機における安定度合いを評価する安定度評価モデルを作成する安定度評価モデル作成部と、
を備え、
前記収集部、前記系統モデル作成部、前記計算部、前記第1選択部、及び前記安定度評価モデル作成部は、第1周期で動作し、
前記安定度評価モデル、及び前記第1周期よりも短い第2周期で収集された前記系統情報を用いて、前記第1電制機による電制が実行された場合における前記発電機の安定度合いを、前記第1電制機が選択されるに至った前記系統モデル作成部、前記計算部、前記第1選択部、及び前記安定度評価モデル作成部の動作時点から前記第1周期が経過する前に評価し、評価結果に基づいて、追加で電制の対象とする第2電制機を選定する第2選択部、
を更に備える、
系統安定化装置。
A collection unit that collects system information about the power system,
A system model creation unit that creates a system model based on the system information collected by the collection unit,
A calculation unit that calculates transient stability in the event of an assumed accident in the power system using the system model that reflects the power flow value flowing through the power system.
Based on the calculation result obtained by the calculation unit, the first selection unit that selects the first electronic control machine to be electronically controlled for each assumed accident, and
Based on the system information collected by the collecting unit, the calculation result by the calculation unit, and the variables used in the process of processing by the first selection unit, the degree of stability in the generator provided in the power system is determined. Stability evaluation model creation unit that creates a stability evaluation model to be evaluated,
With
The collection unit, the system model creation unit, the calculation unit, the first selection unit, and the stability evaluation model creation unit operate in the first cycle.
Using the stability evaluation model and the system information collected in the second cycle shorter than the first cycle, the stability degree of the generator when the electric control by the first electric control machine is executed is determined. Before the first cycle elapses from the operation time of the system model creation unit, the calculation unit, the first selection unit, and the stability evaluation model creation unit that led to the selection of the first electronic controller. The second selection unit, which evaluates to and selects the second electronic control machine to be additionally controlled based on the evaluation result.
Further prepare
System stabilizer.
前記第2選択部は、
前記第2周期で所定の時間区間の前記系統情報を収集する高速情報収集部と、
前記高速情報収集部により収集された前記系統情報に基づき、前記安定度評価モデルとして作成された、前記発電機を統合させた統合発電機モデルを用いて、前記統合発電機モデルの位相角に関する情報における前記時間区間の時系列変化を計算すると共に、計算結果に基づいて、前記統合発電機モデルの位相角に関する情報における前記時間区間以降の時系列変化を予測する発電機状態計算部と、
前記発電機状態計算部による計算結果を用いて、電制が実行されることによる前記統合発電機モデルの有効電力に関する情報の時系列変化を推定する出力変化推定部と、
前記出力変化推定部による推定結果に基づいて計算された前記統合発電機モデルの位相角に関する情報の時系列変化を用いて、電制が実行されることにより前記電力系統が安定するか否かを判定する安定度判別部と、
前記安定度判別部により前記電力系統が安定しないと判定された場合に、前記第2電制機を選択する追加電制機選定部と
を有する請求項1に記載の系統安定化装置。
The second selection unit is
A high-speed information collecting unit that collects the system information in a predetermined time section in the second cycle, and
Information on the phase angle of the integrated generator model using the integrated generator model that integrates the generators, which was created as the stability evaluation model based on the system information collected by the high-speed information collecting unit. The generator state calculation unit that calculates the time-series change of the time interval in the above and predicts the time-series change after the time interval in the information on the phase angle of the integrated generator model based on the calculation result.
An output change estimation unit that estimates the time-series change of information on the active power of the integrated generator model due to the execution of electric control using the calculation result by the generator state calculation unit.
Whether or not the power system is stabilized by executing electronic control using the time-series change of the information on the phase angle of the integrated generator model calculated based on the estimation result by the output change estimation unit. Stability determination unit for determination and
The system stabilizing device according to claim 1, further comprising an additional electric control device selection unit that selects the second electric control device when the stability determination unit determines that the power system is not stable.
前記発電機状態計算部は、
前記高速情報収集部により収集された前記系統情報に基づき、前記安定度評価モデルとして作成された、前記発電機のうち前記想定事故に対して不安定となり得る前記発電機の集合である不安定発電機群を1台の発電機に換算した不安定発電機群モデルを用いて、前記不安定発電機群モデルの位相角に関する情報の時系列変化を計算する不安定側系統計算部と、
前記高速情報収集部により収集された前記系統情報に基づき、前記安定度評価モデルとして作成された、前記発電機のうち前記想定事故に対して安定を維持し得る前記発電機の集合である安定発電機群を1台の発電機に換算した安定発電機群モデルを用いて、前記安定発電機群モデルの位相角に関する情報の時系列変化を計算する安定側系統計算部と、
前記安定発電機群モデルの位相角に関する情報の時系列変化、前記不安定発電機群モデルの位相角に関する情報の時系列変化を用いて、前記統合発電機モデルの位相角に関する情報の時系列変化を予測する位相角偏差予測部と、
前記出力変化推定部による推定結果を用いて計算された前記統合発電機モデルの有効電力に関する情報の時系列変化、及び前記統合発電機モデルの位相角に関する情報の時系列変化を用いて、電制が実行された場合における統合発電機モデルの位相角に関する情報の時系列変化を計算する位相角偏差再計算部と、
を有する請求項2に記載の系統安定化装置。
The generator state calculation unit
Unstable power generation, which is a set of the generators that can be unstable with respect to the assumed accident, created as the stability evaluation model based on the system information collected by the high-speed information collecting unit. An unstable side system calculation unit that calculates the time-series change of information on the phase angle of the unstable generator group model using the unstable generator group model in which the machine group is converted into one generator.
Stable power generation, which is a set of the generators that can maintain stability against the assumed accident, created as the stability evaluation model based on the system information collected by the high-speed information collecting unit. Using the stable generator group model in which the machine group is converted into one generator, the stable side system calculation unit that calculates the time-series change of the information on the phase angle of the stable generator group model, and
Using the time-series change of the information about the phase angle of the stable generator group model and the time-series change of the information about the phase angle of the unstable generator group model, the time-series change of the information about the phase angle of the integrated generator model. Phase angle deviation prediction unit that predicts
Electric control using the time-series change of the information about the active power of the integrated generator model calculated by using the estimation result by the output change estimation unit and the time-series change of the information about the phase angle of the integrated generator model. The phase angle deviation recalculation unit that calculates the time series change of the information about the phase angle of the integrated generator model when
The system stabilizer according to claim 2.
前記安定度評価モデル作成部は、
前記安定度評価モデルとして、前記発電機のうち前記想定事故に対して不安定となり得る前記発電機の集合である不安定発電機群を1台の発電機に換算した不安定発電機群モデルを作成する不安定側系統モデル策定部と、
前記安定度評価モデルとして、前記発電機のうち前記想定事故に対して安定を維持し得る前記発電機の集合である安定発電機群を1台の発電機に換算した安定発電機群モデルを作成する安定側系統モデル策定部と、
電制が実行されることにより前記電力系統が安定するか否かを判定するための閾値を作成する判定基準策定部と、
前記発電機の有効電力に関する情報の時系列変化を表す係数を作成する出力変化モデル策定部と、
を有する請求項1に記載の系統安定化装置。
The stability evaluation model creation unit
As the stability evaluation model, an unstable generator group model in which an unstable generator group, which is a set of the generators that can be unstable with respect to the assumed accident among the generators, is converted into one generator is used. The unstable side system model development department to be created and
As the stability evaluation model, a stable generator group model is created by converting a stable generator group, which is a set of the generators capable of maintaining stability against the assumed accident among the generators, into one generator. Stable side system model development department and
A judgment standard formulation department that creates a threshold value for judging whether or not the power system is stabilized by executing electronic control, and
The output change model development department that creates a coefficient representing the time-series change of the information on the active power of the generator, and
The system stabilizer according to claim 1.
前記安定側系統モデル策定部は、前記安定度評価モデルとして、前記系統情報と前記安定発電機群モデルにおける有効電力に関する情報の時系列変化を表す関数を作成する、
請求項4に記載の系統安定化装置。
The stable side system model development unit creates a function representing the time-series change of the system information and the information on the active power in the stable generator group model as the stability evaluation model.
The system stabilizer according to claim 4.
前記出力変化モデル策定部は、電制が実行されることによる前記発電機の有効電力の変化について、電制が実行された際の変化である第1変化、及び電制が実行された後の前記第1変化より単位時間あたりの変化量が少ない変化である第2変化の各々を示す関数を作成する、
請求項4又は請求項5に記載の系統安定化装置。
The output change model formulation department describes the change in the active power of the generator due to the execution of the electric control, the first change which is the change when the electric control is executed, and the change after the electric control is executed. Create a function indicating each of the second changes, which are changes in which the amount of change per unit time is smaller than that of the first change.
The system stabilizer according to claim 4 or 5.
JP2019051705A 2019-03-19 2019-03-19 System stabilizer Active JP7034978B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019051705A JP7034978B2 (en) 2019-03-19 2019-03-19 System stabilizer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019051705A JP7034978B2 (en) 2019-03-19 2019-03-19 System stabilizer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020156186A true JP2020156186A (en) 2020-09-24
JP7034978B2 JP7034978B2 (en) 2022-03-14

Family

ID=72560067

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019051705A Active JP7034978B2 (en) 2019-03-19 2019-03-19 System stabilizer

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7034978B2 (en)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07135738A (en) * 1993-11-05 1995-05-23 Chubu Electric Power Co Inc Stability deciding system of power system
JPH09114532A (en) * 1995-10-19 1997-05-02 Hitachi Ltd Voltage predicting method for reactive power controller
JP2001103669A (en) * 1999-07-28 2001-04-13 Kansai Electric Power Co Inc:The Frequency-stabilizing device of power system
US20050187726A1 (en) * 2003-06-21 2005-08-25 Abb Research Ltd. Detecting electromechanical oscillations in power systems
JP2007181387A (en) * 2005-12-01 2007-07-12 Chubu Electric Power Co Inc Method for determining power system transient stability and its equipment
JP2010193535A (en) * 2009-02-16 2010-09-02 Hitachi Ltd Apparatus for stabilizing non-linear system
JP2011115003A (en) * 2009-11-30 2011-06-09 Toshiba Corp System stabilization apparatus
JP2014075939A (en) * 2012-10-05 2014-04-24 Toshiba Corp System stabilizing device and system stabilizing method
JP2018085834A (en) * 2016-11-22 2018-05-31 株式会社東芝 System stabilizer

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07135738A (en) * 1993-11-05 1995-05-23 Chubu Electric Power Co Inc Stability deciding system of power system
JPH09114532A (en) * 1995-10-19 1997-05-02 Hitachi Ltd Voltage predicting method for reactive power controller
JP2001103669A (en) * 1999-07-28 2001-04-13 Kansai Electric Power Co Inc:The Frequency-stabilizing device of power system
US20050187726A1 (en) * 2003-06-21 2005-08-25 Abb Research Ltd. Detecting electromechanical oscillations in power systems
JP2007181387A (en) * 2005-12-01 2007-07-12 Chubu Electric Power Co Inc Method for determining power system transient stability and its equipment
JP2010193535A (en) * 2009-02-16 2010-09-02 Hitachi Ltd Apparatus for stabilizing non-linear system
JP2011115003A (en) * 2009-11-30 2011-06-09 Toshiba Corp System stabilization apparatus
JP2014075939A (en) * 2012-10-05 2014-04-24 Toshiba Corp System stabilizing device and system stabilizing method
JP2018085834A (en) * 2016-11-22 2018-05-31 株式会社東芝 System stabilizer

Also Published As

Publication number Publication date
JP7034978B2 (en) 2022-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Aik A general-order system frequency response model incorporating load shedding: analytic modeling and applications
JP5664889B1 (en) Inertia control method of wind power generator based on time-varying droop
JP6266377B2 (en) Accident prevention system
JP6645954B2 (en) Power system stabilizer
Datta et al. Operational risk metric for dynamic security assessment of renewable generation
JP6410696B2 (en) System control device and system stabilization system
JP6203449B2 (en) System stability estimation apparatus and system stability estimation method
Yousefian et al. Hybrid energy function based real-time optimal wide-area transient stability controller for power system stability
JP6406391B2 (en) Power generation control device and control method
JP2019216510A (en) Power system stabilizing system and power system stabilizing method
US11178610B2 (en) Adaptive method for aggregation of distributed loads to provide emergency frequency support
CN112801533B (en) Power system operation reliability assessment method considering uncertainty of decision dependence
Peng et al. Online inertia allocation for grid-connected renewable energy systems based on generic ASF model under frequency nadir constraint
JP2008109810A (en) Evaluation index analysis method for control of load frequency
JP6305256B2 (en) Power system stabilization system and power system stabilization method
JP7034978B2 (en) System stabilizer
Majumder et al. Allowable delay heuristic in provision of primary frequency reserve in future power systems
JP2015053847A (en) Contraction model determination device, contraction model determination method, and contraction model determination program
JP6847808B2 (en) Supply and demand adjustment system, supply and demand adjustment method and supply and demand adjustment program
Lan et al. A critical switching flow index for transient stability assessment in smart grid topology control
JP2008022612A (en) Emergent frequency controller and control method
CN115207941A (en) Method for evaluating inertia level of power system
KR102348138B1 (en) Apparatus for determining stability margin of online generator special protection system and method thereof
JP7002989B2 (en) System stabilizer
JP7434113B2 (en) Grid stabilization device, grid stabilization method, and program

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210315

TRDD Decision of grant or rejection written
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220126

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

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220201

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220302

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7034978

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150