JP2022021391A - 電力系統安定化装置、電力系統安定化方法、及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、第1の実施形態の電力系統安定化システム1の構成を示す図である。電力系統安定化システム1は、第1制御装置10、第2制御装置20、第3制御装置30、起動装置80、及び電力系統安定化装置100を備える。電力系統安定化装置100は、複数の発電機が接続された電力系統Eに事故が発生した際に電力系統Eの安定化を図る。電力系統Eは、電力を発電し、発電した電力を需要家の負荷設備まで送電するための一連の設備の集合である。電力系統Eは、例えば、発電機、母線、変圧器あるいは送電線、負荷、調相設備、遮断器、断路器等の電力設備を含む。電力系統Eは、電力設備に供給される電力を計測するための電圧計測用変成器、及び電流計測用変成器を備える。
数値演算処理は、例えば、測定値の平均値などの統計値、トレンドに基づく予測値などを算出する処理である。演算部120は、算出した発電機の制御可能量を選択部130に出力する。
演算部120は、下記(1)式に示すように、記憶部に格納された一定期間の測定値の平均値について、その火力発電機210の制御可能量Pgnを算出する。
Pgn=ave(Pg) ・・・(1)
ここで、 Pg:発電機出力の時系列値
ave(x):xの平均値
演算部120は、例えば、下記(2)式に示すように、各発電機の一定期間の測定値の平均値に、1未満の係数kを乗算することで発電機の制御可能量Pgnを算出してもよい。
Pgn=ave(Pg)×k ・・・(2)
ここで、k:整定値(0<k<1)
演算部120は、数値演算処理として、発電機が一定以上の確率で発電機の最低出力を保証する統計的処理を行ってもよい。例えば、演算部120は、下記(3)式に示すように、統計的処理から求めた値に基づき、一定の確率で制御量が確保できる値、例えば、発電機の一定期間の測定値の平均値とともに偏差を算出する。演算部120は、算出した測定値の平均値から標準偏差の一定値倍を差し引いた値を発電機の制御可能量Pgnとして算出してもよい。
Pgn=ave(Pg)-nσ ・・・(3)
ここで、n:任意の正の値(例えば、0<n≦5)
σ:標準偏差
演算部120は、例えば、下記(4)式に示すように、数値演算処理として、第1から第3の算出手順((4)式では第3の算出手順)により求められる値に時刻の関数を乗じて、下記(4)式により、発電機の制御可能量Pgnを算出してもよい。
Pgn={ave(Pg)-nσ}×f(t) ・・・(4)
ここで、f(t):時刻関数
次に、第2の実施形態について説明する。図3は、第2の実施形態の電力系統安定化システム1の構成を示す図である。第2実施形態の電力系統安定化装置102は、第1の実施形態の電力系統安定化装置100の構成に加えて、生成部150及び制御テーブル170を備える点で主に異なっている。第2の実施形態において、第1の実施形態と同様の構成及び処理について、重複する説明は省略することがある。
続いて、選択部130は、起動装置80により起動情報が出力されたか否かを判定する(ステップS209)。
次に、第3の実施形態について説明する。第3の実施形態の電力系統安定化装置100は、第1の実施形態の電力系統安定化装置100と同様の構成を有するが、演算部120の処理が異なる。第3の実施形態の電力系統安定化装置100において、演算部120は、制御可能量の算出の対象となる発電機(以下、「算出対象発電機」)が再エネ発電機などの非同期発電機であるか否かに基づいて、制御可能量の算出形態を異ならせる。演算部120は、算出対象発電機が変動の大きい非同期発電機(以下、「非同期発電機」)である場合には、同期発電機である場合よりも数値演算処理の結果を相対的に小さくする。「数値演算処理の結果を相対的に小さくする」とは、共通する数値に数値演算処理を実施した場合に、算出される数値が小さくなるようにすることをいう。
Claims (9)
- 複数の発電機におけるそれぞれの出力の測定値及び前記複数の発電機が接続される電力系統における系統情報を取得する取得部と、
前記測定値に基づいて前記複数の発電機におけるそれぞれの制御可能量を算出する演算部と、
前記電力系統で発生すると想定される事故種別、前記系統情報、及び前記複数の発電機のそれぞれの前記制御可能量に基づいて、前記複数の発電機のうち、前記電力系統の安定度維持のために出力を制限される電制機を選択する選択部と、を備え、
前記演算部は、前記測定値に基づく代表値に数値演算処理を実施して前記制御可能量を算出する
電力系統安定化装置。 - 前記測定値に基づく代表値は、前記複数の発電機のそれぞれの出力の時系列に沿った前記測定値の平均値である
請求項1に記載の電力系統安定化装置。 - 前記演算部は、前記数値演算処理として、前記代表値に1未満の係数を乗じて、前記制御可能量を算出する
請求項1または2に記載の電力系統安定化装置。 - 前記演算部は、前記数値演算処理として、前記発電機が一定以上の確率で前記発電機の最低出力を保証する統計的処理を前記代表値に実施して、前記制御可能量を算出する
請求項1または2に記載の電力系統安定化装置。 - 前記演算部は、前記数値演算処理として、前記代表値に、時刻を変数とする関数を乗じて、前記制御可能量を算出する
請求項1から4のうちいずれか1項に記載の電力系統安定化装置。 - 前記測定値及び前記系統情報に基づいて、前記電力系統で発生すると想定される事故種別に応じて、前記電力系統の安定度維持のために出力を制限される電制機を決定する制御テーブルを生成する生成部、を更に備え、
前記選択部は、前記制御可能量に代えて、前記制御テーブルに基づいて、前記電制機を選択する
請求項1から5のうちいずれか1項に記載の電力系統安定化装置。 - 前記演算部は、前記発電機が同期発電機及び再生可能エネルギー発電機を含む場合に、前記再生可能エネルギー発電機の前記制御可能量を算出する場合、前記同期発電機の前記制御可能量を算出する場合よりも、前記数値演算処理の結果を相対的に小さくする
請求項1から5のうちいずれか1項に記載の電力系統安定化装置。 - 電力系統安定化装置が、
複数の発電機におけるそれぞれの出力の測定値及び前記複数の発電機が接続される電力系統における系統情報を取得し、
前記測定値に基づいて前記複数の発電機におけるそれぞれの制御可能量を算出し、
前記電力系統で発生すると想定される事故種別、前記系統情報、及び前記複数の発電機のそれぞれの前記制御可能量に基づいて、前記複数の発電機のうち、前記電力系統の安定度維持のために出力を制限される電制機を選択し、
前記制御可能量を算出する際に、前記測定値に基づく代表値に数値演算処理を実施して前記制御可能量を算出する
電力系統安定化方法。 - 電力系統安定化装置に、
複数の発電機におけるそれぞれの出力の測定値及び前記複数の発電機が接続される電力系統における系統情報を取得させ、
前記測定値に基づいて前記複数の発電機におけるそれぞれの制御可能量を算出させ、
前記電力系統で発生すると想定される事故種別、前記系統情報、及び前記複数の発電機のそれぞれの前記制御可能量に基づいて、前記複数の発電機のうち、前記電力系統の安定度維持のために出力を制限される電制機を選択させ、
前記制御可能量を算出させる際に、前記測定値に基づく代表値に数値演算処理を実施して前記制御可能量を算出させる
プログラム。
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