JP2022109882A - Electric power system management device and electric power system management method - Google Patents

Electric power system management device and electric power system management method Download PDF

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JP2022109882A JP2022000435A JP2022000435A JP2022109882A JP 2022109882 A JP2022109882 A JP 2022109882A JP 2022000435 A JP2022000435 A JP 2022000435A JP 2022000435 A JP2022000435 A JP 2022000435A JP 2022109882 A JP2022109882 A JP 2022109882A
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健輔 池田
Kensuke Ikeda
厚 宍戸
Atsushi Shishido
昭弘 松野
Akihiro Matsuno
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Abstract

To provide an electric power system management device and an electric power system management method that can appropriately monitor and operate an electric power system.SOLUTION: An electric power system management device has: acquisition means 12 that acquires output values from components connected to an electric power system; stability calculation means 12 that, based on the output values from the components acquired by the acquisition means 12, calculates a static stability index indicating the static stability of the electric power system; and display means 12 that displays the static stability index calculated by the stability calculation means 12. The stability calculation means 12 calculates a static stability index in the present configuration of the electric power system and a static stability index when the configuration of the electric power system is changed. The display means 12 draws displays indicating the static stability index in the present configuration of the electric power system and display indicating the static stability index when the configuration of the electric power system is changed, and displays them in a superimposed state.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、電力系統を監視・運用するための電力系統管理装置および電力系統管理方法に関する。 The present invention relates to a power system management device and a power system management method for monitoring and operating a power system.

従来、発電の主流であった火力発電および原子力発電ならびに水力発電などの同期発電機は、電力系統の周波数に同期して回転しており、ある発電機が何らかの原因により加速(あるいは減速)し、相差角が進んだ(あるいは遅れた)としても、元の運転状態に戻るように、同期化力が働くことが知られている。あるいは、電力系統における負荷(需要)の増減などによる電力需給変動や、送電線の停止などによる連系リアクタンスの変化に対しても、同期化力によって、別の安定した運転状態に移行することが知られている。また、前記同期発電機は慣性力を持っており、送電線故障などの過渡現象における急激な変化を緩和し、保護リレーなどによる適切な制御を経ることで、電力系統を安定に保っている。 Conventionally, synchronous generators such as thermal power generation, nuclear power generation, and hydroelectric power generation, which have been the mainstream of power generation, rotate in synchronization with the frequency of the power system. It is known that even if the phase difference angle advances (or delays), a synchronizing force acts so as to return to the original operating state. Alternately, it is possible to shift to a different stable operating state by using synchronization power even in response to power supply and demand fluctuations due to changes in the load (demand) in the power system, or changes in interconnection reactance due to transmission line outages, etc. Are known. In addition, the synchronous generator has an inertial force, which mitigates abrupt changes in transient phenomena such as transmission line failures, and maintains the stability of the power system through appropriate control by protective relays and the like.

地球温暖化対策、脱炭素社会を実現する技術として、再生可能エネルギー電源があり、小型水力発電、太陽光発電、風力発電、地熱発電、さらには潮力・波力発電など、様々な再生可能エネルギーに関する発電技術が開発されている。また、電力需給調整に寄与する技術として、蓄電池の活用も進んでいる。これらの再生可能エネルギー電源や蓄電池のうち、その多くは、インバータ(変換器)を介して、電力系統に連系される。
再生可能エネルギー電源や蓄電池の多くはインバータを介して電力系統に連系されており、特別な制御がなされない限り上記同期化力や慣性力を持たないため、全供給電力に対する再生可能エネルギー電源比率の増加によって、系統全体の同期化力や慣性力が低下し、電力系統の安定性が保てなくなることが懸念されている。
特に、農山漁村地域などの比較的過疎な地域では、太陽光発電や風力発電などの再生可能エネルギー発電が増加する一方、電力需要が減少しており、さらに都市部と比較して電力ネットワークが脆弱なことから、再生可能エネルギー電源から送電線を遡って電力が別の地域に送られる逆潮流が発生する頻度が増加しており、また逆潮流における電力量も増加している。
As a technology to combat global warming and realize a decarbonized society, there is a renewable energy power source, and various renewable energies such as small hydroelectric power generation, solar power generation, wind power generation, geothermal power generation, and tidal and wave power generation. related power generation technology is being developed. In addition, the use of storage batteries is also progressing as a technology that contributes to the adjustment of power supply and demand. Many of these renewable energy power sources and storage batteries are connected to the power grid via inverters (converters).
Many renewable energy power sources and storage batteries are connected to the power grid via inverters, and unless special control is performed, they do not have the above synchronization force and inertia force, so the ratio of renewable energy power sources to the total power supply There is concern that an increase in the power system will reduce the synchronizing force and inertial force of the entire system, making it impossible to maintain the stability of the power system.
In particular, in relatively depopulated areas such as rural areas, renewable energy power generation such as solar power and wind power generation is increasing, but power demand is decreasing, and power networks are weaker than urban areas. As a result, the frequency of reverse power flow, in which power is sent from a renewable energy source back up the transmission line to another area, is increasing, and the amount of power in the reverse power flow is also increasing.

そのため、電力需要や再生可能エネルギー電源の接続量、さらに送電線事故や点検のための設備停止、電力系統の構成の変更なども包含して、電力系統の安定性や送電限界をリアルタイムで可視化し、診断・監視することにより、運用計画の変更、電源の再給電(持ち替え)などによる安定性確保策を実行し、安全、安心な電力ネットワーク運用を実施することが希求されている。
たとえば、特許文献1では、同期機の端子電圧、有効電力、無効電力、系統電圧を用いて、最新の安定度余裕を視覚的に判断が容易なイラスト画像で表示し、安定度余裕が低くなった場合に警報を発することや、同期機の運転状態や電力系統の回線構成を変更する前に、電力系統の構成を変更した場合の模擬データを入力することで、変更後の電力系統の安定度を提示することが開示されている。
Therefore, it is possible to visualize the stability and transmission limit of the power system in real time, including power demand, the amount of connected renewable energy sources, power line accidents, equipment stoppages for inspection, and changes in the power system configuration. , by diagnosing and monitoring, changing the operation plan, implementing measures to ensure stability by resupplying (switching) the power supply, etc., and implementing safe and secure power network operation.
For example, in Patent Document 1, the terminal voltage, active power, reactive power, and system voltage of a synchronous machine are used to display the latest stability margin with an illustration image that makes it easy to visually judge, and the stability margin becomes low. In addition, by inputting simulated data for changing the configuration of the power system before changing the operating state of the synchronous machine or changing the circuit configuration of the power system, the power system can be stabilized after the change. It is disclosed to present a degree.

特開平5-316656号公報JP-A-5-316656

しかしながら、特許文献1では、電力系統の構成を変更した場合の安定度を提示するために、電力系統の構成を変更した後の模擬データを入力する必要があり、電力系統の構成を変更した場合の定態安定度限界と電力系統の現在の構成における定態安定度限界とをリアルタイムで比較することができず、どのような電力系統の構成に変更すればよいのか、どのように運用計画を変更し、電源の再給電などによる安定性確保策を実行すればよいかを判断するための指標を、管理者が迅速に把握できないという問題があった。 However, in Patent Document 1, in order to present the stability when the configuration of the power system is changed, it is necessary to input simulated data after changing the configuration of the power system. It is not possible to compare the steady-state stability limit of the power system with the steady-state stability limit of the current configuration of the power system in real time. There was a problem that the administrator could not quickly grasp the index for determining whether the change should be made and measures to ensure stability such as re-supply of the power supply should be executed.

本発明は、電力系統を適切に監視・運用することができる電力系統管理装置および電力系統管理方法を提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide a power system management device and a power system management method capable of appropriately monitoring and operating a power system.

本発明に係る電力系統管理装置は、電力系統に接続する各構成要素の出力値を取得する取得手段と、前記取得手段により取得された前記構成要素の出力値に基づいて、電力系統の定態安定度を示す定態安定度指標を算出する安定度算出手段と、前記安定度算出手段により算出された前記定態安定度指標を表示する表示手段と、を有し、前記安定度算出手段は、電力系統の現在の構成における前記定態安定度指標と、電力系統の構成を変化させた場合の前記定態安定度指標とを算出し、前記表示手段は、前記電力系統の現在の構成における定態安定度指標を示す表示と、前記電力系統の構成を変化させた場合の定態安定度指標を示す表示とを描画し、重畳して表示する。
さらに報知手段を有し、電力系統に接続する各構成要素の出力値を取得する取得手段は、電力系統の所定の発電機の発電電力値と指定する遠方電気所(無限大母線に相当)を基準とする相差角との関係を計測して伝送する手段と、再エネ電源の発電量や需要負荷の状況を計測して伝送手段で構成し、安定度算出手段は、一つの画面表示あるいは統合された可視化情報により、管理者が安定性確保策を講じるための指標において、現在値から予測値を重畳して表示することを特徴とし、報知手段が、定態安定度が所定値以下である場合に報知を行うことができる。
前記安定度算出手段は、電力系統の現在の構成における前記定態安定度指標と、電力系統の構成を変化させた場合の前記定態安定度指標とを算出し、前記表示手段は、前記電力系統の現在の構成における定態安定度指標を示す表示と、前記電力系統の構成を変化させた場合の定態安定度指標を示す表示とを描画し、重畳して表示する。
上記電力系統管理装置において、前記安定度算出手段は、前記定態安定度指標として、電力系統の所定の発電機の発電電力値(以下、電力値)と指定する遠方電気所(無限大母線に相当)を基準とする相差角との関係を示す電力相差角曲線を算出し、前記表示手段は、前記定態安定度指標として、前記電力系統の現在の構成における電力相差角曲線と、前記電力系統の構成を変化させた場合の電力相差角曲線とを描画し、重畳して表示するように構成することができる。
また、前記定態安定度指標として、前記所定の発電機の現在の電力値および相差角と、前記電力相差角曲線のピーク値である定態安定度限界と、を算出し、前記表示手段は、さらに、前記定態安定度指標として、前記所定の発電機の現在の電力値および相差角を示す表示と、前記電力系統の現在の構成における定態安定度限界を示す表示と、前記電力系統の構成を変化させた場合の定態安定度限界を示す表示とを描画し、重畳して表示するように構成することができる。
電力系統の構成の変化については、電力系統に接続する一部の構成要素の出力値を変化させた場合の定態安定度指標を算出し、前記表示手段は、前記電力系統の構成を変化させた場合の定態安定度指標に代えて、あるいは、前記電力系統の構成を変化させた場合の定態安定度指標に加えて、前記電力系統に接続する一部の構成要素の出力値を変化させた場合の定態安定度指標を、前記電力系統の現在の構成における定態安定度指標に重畳して表示するように構成することができる。
このため、系統定数を予め記憶したデータベースを有し、前記安定度算出手段は、前記電力系統の一部の構成要素から出力値を取得できない場合には、出力値を取得できる構成要素の出力値、および、前記データベースに記憶された前記系統定数に基づいて、前記出力値を取得できない構成要素の出力値を推測し、推測した出力値を用いて前記定態安定度指標を算出するように構成することができる。
上記電力系統管理装置において、前記取得手段は、前記電力系統の各構成要素から前記出力値および出力時刻情報を取得し、前記安定度算出手段は、同じ時刻に出力された前記出力値に基づいて、前記定態安定度指標を算出するように構成することができる。
上記電力系統管理装置において、前記電力系統の現在の構成における定態安定度および前記電力系統の構成を変化させた場合の定態安定度を判定し、前記電力系統の現在の構成における定態安定度、または、前記電力系統の構成を変化させた場合の定態安定度が所定値以下である場合に、報知を行う報知手段をさらに有するように構成することができる。
上記電力系統管理装置において、前記報知手段は、定態安定余裕度、同期化力余裕度、または動揺周波数に基づく電力系統の慣性定数に基づいて、前記電力系統の定態安定度を判定するように構成することができる。
本発明に係る電力系統管理方法は、電力系統に接続する各構成要素の出力値を取得し、取得された前記構成要素の出力値に基づいて、電力系統の定態安定度を示す定態安定度指標を算出し、算出した前記定態安定度指標を表示する、電力系統管理方法であって、電力系統の現在の構成における前記定態安定度指標と、電力系統の構成を変化させた場合の前記定態安定度指標とを算出し、前記電力系統の現在の構成における定態安定度指標と、前記電力系統の構成を変化させた場合の定態安定度指標とを重畳して表示する。
このように、本発明は、再エネ電源の発電増加や需要減少、送電線停止などの電気的な変化による影響と安定性への影響による定態安定度の予測を、リアルタイム計測などの計測値に基づき、現在の定態安定度と幾何学的に重畳させて視覚表現することを特徴とする。
A power system management apparatus according to the present invention includes acquisition means for acquiring an output value of each component connected to a power system; a stability calculation means for calculating a steady-state stability index indicating stability; and a display means for displaying the steady-state stability index calculated by the stability calculation means, wherein the stability calculation means is , calculating the steady-state stability index in the current configuration of the power system and the steady-state stability index when the configuration of the power system is changed, and the display means displays the current configuration of the power system A display showing the steady-state stability index and a display showing the steady-state stability index when the configuration of the electric power system is changed are drawn and superimposed for display.
Further, the acquisition means, which has a notification means and acquires the output value of each component connected to the power system, obtains the power generation value of a predetermined generator of the power system and the specified remote power station (equivalent to an infinite bus). It consists of a means to measure and transmit the relationship with the reference phase difference angle and a transmission means to measure the power generation amount of the renewable energy power source and the demand load status, and the stability calculation means is displayed on one screen or integrated. Based on the visualized information, the index for the administrator to take measures to ensure stability is displayed by superimposing the predicted value from the current value, and the notification means indicates that the steady-state stability is less than or equal to a predetermined value. Notification can be made when
The stability calculation means calculates the steady-state stability index in the current configuration of the power system and the steady-state stability index when the configuration of the power system is changed, and the display means calculates the power A display showing the steady-state stability index in the current configuration of the power system and a display showing the steady-state stability index when the configuration of the power system is changed are drawn and superimposed for display.
In the above electric power system management device, the stability calculation means uses, as the steady-state stability index, a power generation value (hereinafter referred to as power value) of a predetermined generator in the electric power system, which is specified as a remote electric station (to an infinite bus). equivalent), and the display means calculates the power phase difference angle curve in the current configuration of the power system and the power phase difference angle curve as the steady state stability index. It is possible to draw and superimpose a power phase difference angle curve when the system configuration is changed.
Further, as the steady-state stability index, the current power value and phase difference angle of the predetermined generator and the steady-state stability limit, which is the peak value of the power phase difference angle curve, are calculated, and the display means Further, as the steady-state stability index, a display showing the current power value and the phase difference angle of the predetermined generator, a display showing the steady-state stability limit in the current configuration of the power system, and the power system A display showing the steady state stability limit when the configuration of is changed can be drawn and superimposed for display.
With respect to changes in the configuration of the power system, a steady-state stability index is calculated when the output values of some components connected to the power system are changed, and the display means changes the configuration of the power system. Instead of the steady state stability index when the power system is changed, or in addition to the steady state stability index when the configuration of the power system is changed, the output value of some components connected to the power system is changed. The steady state stability index when the power system is set to be superimposed on the steady state stability index in the current configuration of the power system can be displayed.
For this reason, a database in which system constants are stored in advance is provided. and, based on the system constant stored in the database, the output value of the component for which the output value cannot be obtained is estimated, and the steady state stability index is calculated using the estimated output value can do.
In the above power system management device, the acquisition means acquires the output value and output time information from each component of the power system, and the stability calculation means calculates based on the output value output at the same time , to calculate the steady-state stability index.
In the power system management device, the steady state stability in the current configuration of the power system and the steady state stability when the configuration of the power system is changed are determined, and the steady state stability in the current configuration of the power system is determined. The power system may further include an informing means for informing when the degree of stability or the steady-state stability when the configuration of the electric power system is changed is equal to or less than a predetermined value.
In the above power system management device, the reporting means determines the steady state stability of the power system based on the steady state stability margin, the synchronization force margin, or the inertia constant of the power system based on the oscillation frequency. can be configured to
A power system management method according to the present invention acquires an output value of each component connected to a power system, and based on the acquired output value of the component, a steady state stability indicating a steady state stability of the power system. A power system management method for calculating a stability index and displaying the calculated steady state stability index, wherein the steady state stability index in a current configuration of the power system and when the configuration of the power system is changed and the steady state stability index in the current configuration of the power system and the steady state stability index in the case where the configuration of the power system is changed are superimposed and displayed. .
In this way, the present invention predicts the steady-state stability due to the effects of electrical changes such as increased power generation and decreased demand for renewable energy sources, and suspension of power transmission lines, and the effects on stability. Based on this, it is characterized by geometrically superimposing the current steady-state stability and visually expressing it.

本発明によれば、電力系統の現在の定態安定度、および、電力系統の構成を変更させた場合の定態安定度を重畳して視覚的に表示することで、管理者に、電力系統を適切に監視・運用させることができる。 According to the present invention, the current steady-state stability of the power system and the steady-state stability when the configuration of the power system is changed are superimposed and visually displayed so that the administrator can understand the power system can be properly monitored and operated.

本実施形態に係る電力系統管理装置の構成図である。1 is a configuration diagram of a power system management device according to this embodiment; FIG. 本実施形態に係る電力系統の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of the electric power system which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る電力系統の構成の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of a structure of the electric power system which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る電力系統の現在の構成における電力相差角曲線と、電力系統の構成を変化させた場合の電力相差角曲線とを重畳したグラフの一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of a graph in which a power phase difference angle curve in the current configuration of the power system according to the present embodiment and a power phase difference angle curve when the configuration of the power system is changed are superimposed. 本実施形態に係る電力管理処理を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing power management processing according to the embodiment; 実施例1の電力系統の構成を示す図である。1 is a diagram showing a configuration of a power system according to Example 1; FIG. 実施例1の電力系統の構成において、実測値を用いて算出した、電力相差角曲線C1の一部と、電力系統の構成を一部変更した場合の電力相差角曲線C2の一部とを示すグラフである。1 shows a part of a power phase difference angle curve C1 calculated using actual measurements and a part of a power phase difference angle curve C2 when the power system configuration is partially changed in the power system configuration of the first embodiment. graph. 実施例2における電力系統の構成を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the configuration of a power system in Example 2; 実施例2において、送電線を停止させた場合の有効電力値および相差角の変化を、実測値を用いて求めたグラフである。8 is a graph obtained by using actual measurements of changes in the active power value and the phase difference angle when the power transmission line is stopped in Example 2. FIG. 実施例2において、発電機の発電量を増加させた場合の有効電力値および相差角の変化を、実測値を用いて求めたグラフである。7 is a graph obtained by using actual measurement values of changes in the active power value and the phase difference angle when the power generation amount of the generator is increased in Example 2. FIG. 実施例2において、停止していた送電線を再稼働させた場合の有効電力値および相差角の変化を、実測値を用いて求めたグラフである。10 is a graph obtained by using actual measurement values of changes in the active power value and the phase difference angle when the stopped power transmission line is restarted in Example 2. FIG. 実施例3において、実在する発電機の発電量を増加させた場合の有効電力値および相差角を、実施例1を踏まえて構成要素を変更し、求めたグラフである。10 is a graph obtained by changing the constituent elements based on Example 1 and obtaining the active power value and the phase difference angle when increasing the power generation amount of an existing generator in Example 3. FIG.

以下に、図を参照して、本発明の実施形態を説明する。なお、以下においては、管理対象とする電力系統を「対象電力系統」と称し、管理者に、対象電力系統における定態安定度を把握させるための電力系統管理装置を例示して説明する。また、以下においては、原子力発電、火力発電または水力発電などの同期発電機を単に「発電機」と称し、太陽光発電および風力発電などの再生可能エネルギー電源ならびに蓄電池などインバータを介して電力系統と接続する機器を包括して「再生可能エネルギー電源」または「再エネ電源」と称す。さらに、電力系統に接続する発電機、再生可能エネルギー電源、電気所および負荷をまとめて、単に「構成要素」とも称す。加えて、発電機内部の相差角を取り扱う場合に、内部相差角と称して使い分ける場合もあるが、本実施形態では、「相差角」と称することとする。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description, a power system to be managed will be referred to as a "target power system", and a power system management apparatus for allowing the administrator to grasp the steady-state stability of the target power system will be described as an example. In addition, hereinafter, synchronous generators such as nuclear power, thermal power, and hydroelectric power are simply referred to as "generators", and renewable energy sources such as solar power and wind power and power systems via inverters such as storage batteries. Connected devices are collectively referred to as "renewable energy power sources" or "renewable energy power sources." Further, generators, renewable energy sources, stations and loads that connect to the power system are also collectively referred to simply as "components." In addition, when dealing with the phase difference angle inside the generator, it may be called an internal phase difference angle and used properly, but in this embodiment, it will be referred to as a "phase difference angle".

図1は、本実施形態に係る電力系統管理装置10の構成図である。図1に示すように、本実施形態に係る電力系統管理装置10は、通信装置11と、演算装置12と、記憶装置13と、データベース14と、表示装置15、報知装置16と、入力装置17と、を有する。 FIG. 1 is a configuration diagram of a power system management device 10 according to this embodiment. As shown in FIG. 1, the power system management device 10 according to the present embodiment includes a communication device 11, an arithmetic device 12, a storage device 13, a database 14, a display device 15, a notification device 16, and an input device 17. and have

演算装置12は、記憶装置13に記憶されているプログラムを実施することで、対象電力系統における系統定数や対象電力系統の各構成要素の出力値を取得する取得機能と、電力系統の各構成要素の出力値に基づいて電力系統の定態安定度指標を算出する安定度算出機能と、安定度算出機能により算出された定態安定度指標を表示する表示機能と、電力系統の定態安定度を判定し定態安定度が低い場合に報知を行う報知機能と、を有する。以下に、演算装置12が有する各機能について説明する。 The arithmetic device 12 executes a program stored in the storage device 13 to obtain a system constant in the target power system and an output value of each component of the target power system, and an acquisition function of each component of the power system. A stability calculation function that calculates the steady-state stability index of the power system based on the output value of the power system, a display function that displays the steady-state stability index calculated by the stability calculation function, and the steady-state stability of the power system and an informing function of judging and informing when the steady-state stability is low. Each function of the arithmetic unit 12 will be described below.

演算装置12の取得機能は、対象電力系統における系統定数を取得する。本実施形態では、データベース14に、送電線や変圧器のインピーダンス、発電機や発電機の内部定数などの系統定数が予め格納されており、取得機能は、これら対象電力系統の系統定数をデータベース14から取得することができる。また、本実施形態では、電力系統の各構成要素(発電機、再生可能エネルギー電源、電気所、負荷など)の電圧値、電流値、発電電力値(以下、電力値)などの出力値が、対象電力系統に接続された計測装置により計測されており、計測装置により計測された出力値が、電力系統管理装置10に送信されている。これにより、取得機能は、通信装置11を介して、電力系統の各構成要素の出力値を取得することができる。また、本実施形態において、取得機能は、対象電力系統に接続する各計測装置から、電力系統の各構成要素の出力値に加えて、出力時刻情報を含むGPS情報を取得することで、各構成要素の出力値が出力された時刻の情報も得ることができる。 The acquisition function of the arithmetic unit 12 acquires system constants in the target power system. In this embodiment, system constants such as the impedance of transmission lines and transformers, generators and internal constants of generators are stored in advance in the database 14, and the acquisition function acquires these system constants of the target power system from the database 14. can be obtained from In addition, in this embodiment, the output values such as the voltage value, current value, and generated power value (hereinafter referred to as power value) of each component of the power system (generator, renewable energy power source, electrical station, load, etc.) are It is measured by a measuring device connected to the target power system, and the output value measured by the measuring device is transmitted to the power system management device 10 . Thereby, the acquisition function can acquire the output value of each component of the power system via the communication device 11 . In addition, in the present embodiment, the acquisition function acquires GPS information including output time information in addition to the output value of each component of the power system from each measuring device connected to the target power system. Information on the time when the output value of the element was output can also be obtained.

ここで、図2は、本実施形態に係る対象電力系統の構成の一例を示した図である。図2に示す対象電力系統では、発電機G、再生可能エネルギー電源Pおよび無限大母線IBが、送電線L1,L2を介して接続されている。この場合、取得機能は、対象電力系統の系統定数として、送電線L1の複素インピーダンスr+jxおよび送電線L2の複素インピーダンスr+jxを、データベース14から取得することができる。また、取得機能は、通信装置11を介して、発電機Gの電圧値Vおよび電流値I、再エネ電源Pの電圧値V、無限大母線IBの電圧値VIBを、対象電力系統に接続する計測装置(不図示)から取得することができる。 Here, FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of the target power system according to this embodiment. In the target power system shown in FIG. 2, a generator G, a renewable energy power source P and an infinite bus IB are connected via transmission lines L1 and L2. In this case, the acquisition function can acquire the complex impedance r 1 +jx 1 of the transmission line L1 and the complex impedance r 2 +jx 2 of the transmission line L2 from the database 14 as system constants of the target power system. In addition, the acquisition function obtains the voltage value V G and current value I G of the generator G, the voltage value V P of the renewable energy power supply P, the voltage value V IB of the infinite bus IB via the communication device 11, the target electric power It can be obtained from a measuring device (not shown) connected to the system.

演算装置12の安定度算出機能は、対象電力系統の定態安定度指標を算出する。具体的に、安定度算出機能は、まず、対象発電機の電圧値Vおよび電流値Iに基づいて、対象発電機の有効電力値Pを算出する。たとえば、図2に示す例において、対象発電機が発電機Gである場合、安定度算出機能は、同一のサンプリング周期で計測された発電機Gの電圧値V、電流値I、および、これらの位相角に基づいて、発電機Gの現在の有効電力値Pを算出するとともに、指定する遠方電気所(無限大母線に相当する電気所)の計測値θ基準との差から、計測値θを取得することができる。 The stability calculation function of the arithmetic device 12 calculates a steady-state stability index of the target power system. Specifically, the stability calculation function first calculates the active power value P of the target generator based on the voltage value V and the current value I of the target generator. For example, in the example shown in FIG. 2, if the target generator is the generator G, the stability calculation function calculates the voltage value V G and current value I G of the generator G measured at the same sampling period, and Based on these phase angles, the current active power value PG of the generator G is calculated. A value θ G can be obtained.

また、安定度算出機能は、対象電力系統に接続される各構成要素の出力値を用いて、対象電力系統の定態安定度を示す定態安定度指標を算出する。具体的には、安定度算出機能は、まず、定態安定度指標として、電力系統の現在の構成における対象発電機の発電電力値Pと、指定する遠方電気所(たとえば無限大母線)を基準とする相差角θとの関係を示す電力相差角曲線と、当該電力相差角曲線のピーク値である定態安定度限界を算出する。 The stability calculation function also calculates a steady state stability index indicating the steady state stability of the target power system using the output values of the components connected to the target power system. Specifically, the stability calculation function first uses the generated power value P of the target generator in the current configuration of the power system and the specified remote power station (for example, infinite bus) as the steady-state stability index. A power phase difference angle curve showing the relationship between the phase difference angle θ and the steady-state stability limit, which is the peak value of the power phase difference angle curve, are calculated.

たとえば、図2に示す例において、対象発電機が発電機Gである場合、安定度算出機能は、発電機Gの有効電力値Pと、発電機Gの相差角θとの関係を示す電力相差角曲線を算出する。ここで、図2に示す対象電力系統の現在の構成では、発電機G、再生可能エネルギー電源Pおよび無限大母線IBが送電線L1,L2と接続しているため、発電機Gの有効電力値Pおよび相差角θは、論理上、下記式(1)に示す関係を有する。なお、下記式(1)において、P+jQは発電機Gの複素電力、r+jxは送電線L1の複素インピーダンス、r+jxは送電線L2の複素インピーダンス、Vは発電機Gの電圧値、Vは再生可能エネルギー電源Pの電圧値であり、θは下記式(2)により求めることができる再生可能エネルギー電源Pの相差角である。また、下記式(2)において、Pは再生可能エネルギー電源Pの有効電力値である。

Figure 2022109882000002
Figure 2022109882000003
For example, in the example shown in FIG. 2, if the target generator is the generator G, the stability calculation function indicates the relationship between the active power value PG of the generator G and the phase difference angle θG of the generator G. Calculate the power phase difference angle curve. Here, in the current configuration of the target power system shown in FIG. P G and the phase difference angle θ G theoretically have the relationship shown in the following formula (1). In the following formula (1), P G + jQ G is the complex power of the generator G, r 1 + jx 1 is the complex impedance of the transmission line L1, r 2 + jx 2 is the complex impedance of the transmission line L2, and V G is the generator The voltage value of G, VP is the voltage value of the renewable energy power source P , and θP is the phase difference angle of the renewable energy power source P that can be obtained by the following equation (2). In addition, PP is the active power value of the renewable energy power supply P in the following formula (2).
Figure 2022109882000002
Figure 2022109882000003

安定度算出機能は、上記式(1)に、発電機Gの電圧値V、再生可能エネルギー電源Pの電圧値V、無限大母線IBの電圧値VIB、送電線L1の複素インピーダンスr+jx、送電線L2の複素インピーダンスr+jxを代入することで、発電機Gの有効電力値Pと相差角θとの関係を示す電力相差角曲線を算出することができる。また、安定度算出機能は、算出した対象発電機Gの電力相差角曲線において、有効電力値Pがピークとなる相差角を、定態安定度限界として算出する。 In the stability calculation function, the voltage value V G of the generator G, the voltage value V P of the renewable energy power source P, the voltage value V IB of the infinite bus IB, the complex impedance r of the transmission line L1 are added to the above equation (1). 1 +jx 1 and the complex impedance r 2 +jx 2 of the transmission line L2, a power phase difference angle curve showing the relationship between the active power value P G of the generator G and the phase difference angle θ G can be calculated. Further, the stability calculation function calculates the phase difference angle at which the active power value PG peaks in the calculated power phase difference angle curve of the target generator G as the steady-state stability limit.

さらに、本実施形態において、安定度算出機能は、対象電力系統の現在の構成を変化させた場合の、電力相差角曲線と定態安定度限界も算出する。ここで、図3は、対象電力系統の構成を変更させた例を示す図である。図3(A)は、図2に示す対象電力系統の現在の構成から再生可能エネルギー電源Pを外した構成であり、図3(B)は、図2に示す対象電力系統の現在の構成に再生可能エネルギー電源P2を追加した構成である。また、図3(C)は、図2に示す対象電力系統の現在の構成に再生可能エネルギー電源P2および負荷Bを追加した構成であり、図3(D)は、図2に示す電力系統の現在の構成から再生可能エネルギー電源Pを外して負荷Bを追加した構成である。本実施形態において、安定度算出機能は、図2に示す電力系統の現在の構成における電力相差角曲線および定態安定度限界だけではなく、図3(A)~(D)に示すように、対象電力系統の現在の構成を変化させた場合の、電力相差角曲線と定態安定度限界も算出する。 Furthermore, in this embodiment, the stability calculation function also calculates the power phase difference angle curve and the steady-state stability limit when the current configuration of the target power system is changed. Here, FIG. 3 is a diagram showing an example in which the configuration of the target power system is changed. FIG. 3A shows the configuration of the target power system shown in FIG. 2 with the renewable energy power supply P removed, and FIG. 3B shows the current configuration of the target power system shown in FIG. It is the structure which added the renewable energy power supply P2. 3(C) is a configuration in which a renewable energy power supply P2 and a load B are added to the current configuration of the target power system shown in FIG. 2, and FIG. 3(D) is a configuration of the power system shown in FIG. This is a configuration in which the renewable energy power supply P is removed from the current configuration and a load B is added. In this embodiment, the stability calculation function is not only the power phase difference angle curve and steady state stability limit in the current configuration of the power system shown in FIG. 2, but also as shown in FIGS. Power phase difference angle curves and steady-state stability limits are also calculated for different current configurations of the target power system.

なお、図3(A)~(D)に示す構成での電力相差角曲線は、公知の方法で算出することができるため、説明は割愛する。また、対象電力系統の構成を変化させた場合の、変化後の電力系統の構成は、特に限定されないが、たとえば、管理者が、キーボードやマウスなどの入力装置17を介して予め指示してもよいし、あるいは、一定のルールに基づいて安定度算出機能が自動で決定してもよい。さらに、対象電力系統において計測できない構成要素の出力値については、計測された他の構成要素の出力値や既知の送電線インピーダンスを用いることで、再生可能エネルギー電源などに起因する潮流の影響を補正し求めることもできる。また、本実施形態において、安定度算出機能は、計測装置から送信されるGPS情報(出力時刻情報を含む)を用いて、同じ時刻で出力された出力値に基づいて電力相差角曲線を算出する構成としているが、系統制御所向けのテレメータなど、計測したサンプリング時刻の異なる計測値を単独で、あるいは、複合的に用いて、電力相差角曲線を算出する構成とすることもできる。たとえば、再生可能エネルギー電源などの事業者設備においては、電力系統の管理者が管理する他の電気所の計測器と同期して計測を行う機器を設置できない場合がある。このような場合、サンプリング時刻を同期せずに、再生可能エネルギー電源の発電量や需要負荷に大きな変動がないものとして演算を行い、結果を表示する構成とすることができる。また、送電線による損失は小さいため、非計測電気所の有効電力値を、他の電気所の有効電力の総和によって代替する構成とすることもできる。 Note that the power phase difference angle curves in the configurations shown in FIGS. 3A to 3D can be calculated by a known method, and thus description thereof is omitted. In addition, when the configuration of the target power system is changed, the configuration of the power system after the change is not particularly limited. Alternatively, it may be determined automatically by the stability calculation function based on a certain rule. In addition, for the output values of components that cannot be measured in the target power system, the measured output values of other components and known transmission line impedances are used to correct the effects of power flows caused by renewable energy sources. You can also ask. Further, in the present embodiment, the stability calculation function uses GPS information (including output time information) transmitted from the measuring device to calculate the power phase difference angle curve based on the output values output at the same time. However, it is also possible to adopt a configuration in which the power phase difference angle curve is calculated by using measured values at different sampling times, such as a telemeter for a system control center, alone or in combination. For example, in a company's facility such as a renewable energy power source, it may not be possible to install a device that performs measurement in synchronization with a measuring device in another electrical station managed by a power system administrator. In such a case, without synchronizing the sampling times, calculations may be performed assuming that there are no large fluctuations in the amount of power generated by the renewable energy power source and the demand load, and the results may be displayed. In addition, since the loss due to the transmission line is small, it is also possible to adopt a configuration in which the active power value of non-measured power stations is replaced by the sum of the active powers of other power stations.

演算装置12の表示機能は、図4に示すように、安定度算出機能により算出された対象電力系統の現在の構成における電力相差角曲線、および、対象電力系統の構成を変更させた場合の電力相差角曲線を重畳してグラフ上に描画し、表示装置15のディスプレイに表示する。また、表示機能は、対象発電機である発電機Gの有効電力値Pおよび相差角θを示す表示(たとえば図4においては点p)をグラフ上に描画し、表示装置15のディスプレイに表示する。なお、図4は、本実施形態に係る対象電力系統の現在の構成における電力相差角曲線と、対象電力系統の構成を変化させた場合の電力相差角曲線とを重畳したグラフの一例を示す図である。 As shown in FIG. 4 , the display function of the arithmetic unit 12 displays the power phase difference angle curve in the current configuration of the target power system calculated by the stability calculation function, and the power when the configuration of the target power system is changed. The phase difference angle curves are superimposed and drawn on a graph, and displayed on the display of the display device 15 . In addition, the display function draws a display (for example, a point p in FIG. indicate. Note that FIG. 4 is a diagram showing an example of a graph in which the power phase difference angle curve in the current configuration of the target power system according to the present embodiment and the power phase difference angle curve when the configuration of the target power system is changed are superimposed. is.

たとえば、図4に示す例において、図4(C)は、図2に示す対象電力系統の現在の構成における電力相差角曲線を示す。また、図4(A)は、図3(A)に示すように、対象電力系統の現在の構成から再生可能エネルギー電源Pを外した場合(あるいは電源Pが停止している場合)の電力相差角曲線を示し、図4(B)は、図3(D)に示すように、対象電力系統の現在の構成から再生可能エネルギー電源Pを外して負荷Bを追加した場合の電力相差角曲線を示す。また、図4(D)は、図3(B)に示すように、対象電力系統の現在の構成に再生可能エネルギー電源P2を追加した場合の電力相差角曲線を示し、図4(E)は、図2に示す対象電力系統の現在の構成において、再生可能エネルギー電源Pの出力電力を図4(D)よりも高くした場合の電力相差角曲線を示す。なお、図3(C)に示す構成は、再生可能エネルギー電源P1とP2が接続される図3(B)の構成と、負荷Bが接続される図3(D)の構成とを合成したものであり、それぞれのパラメータに応じて計算することができる。 For example, in the example shown in FIG. 4, FIG. 4C shows the power phase difference angle curves in the current configuration of the subject power system shown in FIG. In addition, FIG. 4A shows the power phase difference when the renewable energy power supply P is removed from the current configuration of the target power system (or when the power supply P is stopped) as shown in FIG. 4(B) shows the power phase difference angle curve when the renewable energy power supply P is removed from the current configuration of the target power system and the load B is added, as shown in FIG. 3(D). show. In addition, FIG. 4(D) shows a power phase difference angle curve when the renewable energy power source P2 is added to the current configuration of the target power system as shown in FIG. 3(B), and FIG. 4 shows a power phase difference angle curve when the output power of the renewable energy power source P is made higher than that of FIG. 4(D) in the current configuration of the target power system shown in FIG. The configuration shown in FIG. 3(C) is a combination of the configuration of FIG. 3(B) in which the renewable energy power sources P1 and P2 are connected and the configuration of FIG. 3(D) in which the load B is connected. and can be calculated depending on the respective parameters.

表示機能は、図4に示すように、対象電力系統の現在の構成における電力相差角曲線(たとえば図4(C)の電力相差角曲線)だけではなく、対象電力系統の一部の構成を変化させた場合の電力相差角曲線(たとえば図4(A),(B),(D),(E)の電力相差角曲線)を重畳してグラフ上に描画し、表示装置15のディスプレイに表示する。さらに、表示機能は、図4に示すように、対象発電機である発電機Gの有効電力値Pおよび相差角θを示す点pを、対象電力系統の現在の構成の電力相差角曲線(たとえば図4(C)の電力相差角曲線)上に表示する。 As shown in FIG. 4, the display function changes not only the power phase difference angle curve in the current configuration of the target power system (for example, the power phase difference angle curve in FIG. 4(C)), but also the configuration of part of the target power system. The power phase difference angle curves (for example, the power phase difference angle curves of FIGS. 4A, 4B, 4D, and 4E) are superimposed and drawn on the graph, and displayed on the display of the display device 15. do. Furthermore, as shown in FIG. 4, the display function displays the point p indicating the active power value PG and the phase difference angle θG of the generator G , which is the target generator, on the power phase difference angle curve of the current configuration of the target power system. (For example, the power phase difference angle curve in FIG. 4(C)).

このように、本実施形態では、表示機能が、対象電力系統の現在の構成における電力相差角曲線(C)と、対象電力系統の構成を変化させた場合の電力相差角曲線とを重畳して表示するとともに、リアルタイム計測値に基づく発電電力計測値Pおよび計測値θを、電力相差角曲線(C)の線上、あるいは、計測誤差の影響により電力相差角曲線(C)付近にプロットすることにより、管理者に、対象電力系統の構成をどのように変化させると、電力系統の定態安定度がどのように変化するかを、現在地点を基準として、視覚的に把握させることができる。たとえば、図4に示す例においては、安定度算出機能により、対象電力系統の現在の構成における電力相差角曲線(C)の定態安定度限界θが85.2°と算出される。また、対象発電機である発電機Gの現在の有効電力値Pが、図4においてPで示す20[p.u.]である場合、発電機Gの現在の相差角θはθで示す約54°となる。そのため、管理者は、図4に示すグラフにおいて、定態安定度限界θの85.2°と、発電機Gの相差角θとを比較して、発電機Gの現在の相差角θが定態安定度限界θを超えていないことを把握することができ、対象電力系統の現在の構成における定態安定度は高いと把握することができる。 Thus, in the present embodiment, the display function superimposes the power phase difference angle curve (C) in the current configuration of the target power system and the power phase difference angle curve when the configuration of the target power system is changed. Along with displaying, the generated power measured value P G and measured value θ G based on real-time measured values are plotted on the power phase difference angle curve (C) or near the power phase difference angle curve (C) due to the influence of measurement errors. This allows the administrator to visually grasp how the steady-state stability of the power system changes when the configuration of the target power system changes, using the current location as a reference. . For example, in the example shown in FIG. 4, the stability calculation function calculates the steady-state stability limit θ C of the power phase difference angle curve (C) in the current configuration of the target power system to be 85.2°. Further, when the current active power value P G of the generator G, which is the target generator, is 20 [pu] indicated by P 0 in FIG. 4, the current phase difference angle θ G of the generator G is θ 1 is approximately 54°. Therefore, in the graph shown in FIG. It can be grasped that G does not exceed the steady-state stability limit θ C , and it can be grasped that the steady-state stability in the current configuration of the target power system is high.

なお、本実施形態では、管理者が入力装置17を用いて表示装置15のディスプレイに表示されるカーソルを、同じくディスプレイに表示されている電力相差角曲線(C)や点pに合わせることで、表示機能が、電力相差角曲線(C)が示す対象電力系統の構成、定態安定度限界θcの値、点pが示す発電機Gの現在の電力値Pや相差角θの値を表示することができる。これにより、管理者は、電力相差角曲線(C)が示す電力系統の構成や、定態安定度限界θcの値、点pが示す発電機Gの有効電力値Pや相差角θの値を容易に把握することができる。また、本実施形態において、表示機能は、表示装置15に表示する電力相差角曲線ごとに、線の色や種類(たとえば波線、太線など)を変更することで、管理者が電力相差角曲線を区別しやすいようにすることができる。 In this embodiment, the administrator uses the input device 17 to align the cursor displayed on the display of the display device 15 with the power phase difference angle curve (C) and the point p that are also displayed on the display. The display function displays the configuration of the target power system indicated by the power phase difference angle curve (C), the value of the steady state stability limit θc, the current power value PG of the generator G indicated by the point p, and the value of the phase difference angle θG . can be displayed. As a result, the administrator can determine the configuration of the power system indicated by the power phase difference angle curve (C), the value of the steady-state stability limit θc, the active power value PG and the phase difference angle θG of the generator G indicated by the point p. Values can be easily grasped. In addition, in the present embodiment, the display function allows the administrator to display the power phase difference angle curve by changing the line color and type (for example, wavy line, thick line, etc.) for each power phase difference angle curve displayed on the display device 15. can be easily distinguished.

また、図4に示す例において、管理者が、入力装置17を用いて、ディスプレイに表示されるカーソルを、図4(A)に示す電力相差角曲線に合わせた場合、表示機能は、図4(A)に示す電力相差角曲線となる対象電力系統の構成(図3(A)に示す構成であること)と定態安定度限界θの数値をディスプレイに表示することができる。これにより、管理者は、図2に示す対象電力系統の現在の構成から再生可能エネルギー電源Pを外して図3(A)に示す構成に変化させた場合に、電力相差角曲線が、図4(C)に示す曲線から、図4(A)に示す曲線に変化することを把握することができる。また、図4(A)に示す電力相差角曲線では、定態安定度限界θは90°であり、発電機Gの現在の有効電力値P(20[p.u.])に対する相差角θは約38°であるため、管理者は、電力系統の現在の構成を図3(A)に示す構成に変化させた場合に、対象電力系統の現在の構成よりも定態安定度がより高くなる(安定性が増加する)ことを把握することができる。 In the example shown in FIG. 4, when the administrator uses the input device 17 to align the cursor displayed on the display with the power phase difference angle curve shown in FIG. It is possible to display the configuration of the target power system (which must be the configuration shown in FIG. 3A) and the numerical value of the steady-state stability limit θA that results in the power phase difference angle curve shown in ( A ). As a result, when the administrator removes the renewable energy power supply P from the current configuration of the target power system shown in FIG. 2 and changes it to the configuration shown in FIG. It can be understood that the curve shown in (C) changes to the curve shown in FIG. 4(A). Also, in the power phase difference angle curve shown in FIG. Since the angle θ 0 is about 38°, the administrator can expect that the steady-state stability is higher than the current configuration of the target power system when the current configuration of the power system is changed to the configuration shown in FIG. becomes higher (increases stability).

同様に、図4に示す例において、管理者が、ディスプレイに表示されるカーソルを図4(D)に示す電力相差角曲線に合わせた場合、表示機能は、図4(D)に示す電力相差角曲線となる対象電力系統の構成(図3(B)に示す構成であること)と定態安定度限界θの値をディスプレイに表示することができる。これにより、管理者は、図2に示す対象電力系統の現在の構成に再生可能エネルギー電源P2を追加して図3(B)に示す構成に変化させた場合、電力相差角曲線が、図4(C)に示す曲線から図4(D)に示す曲線に変化することを把握することができる。また、図4(D)に示す電力相差角曲線では、定態安定度限界θが84.5°であり、発電機Gの現在の有効電力値P(20[p.u.])に対する相差角θが約78°であるため、管理者は、電力系統の現在の構成を図3(B)に示す構成に変化させた場合に、対象電力系統の現在の構成よりも定態安定度は低くなり、定態安定度は許容範囲内ではあるが、限界値に漸近することを把握することができる。 Similarly, in the example shown in FIG. 4, when the administrator moves the cursor displayed on the display to the power phase difference angle curve shown in FIG. It is possible to display the configuration of the target power system that is the angular curve (the configuration shown in FIG. 3B) and the value of the steady-state stability limit θC . As a result, when the administrator adds the renewable energy power source P2 to the current configuration of the target power system shown in FIG. 2 to change the configuration shown in FIG. It can be understood that the curve shown in (C) changes to the curve shown in FIG. 4(D). Moreover, in the power phase difference angle curve shown in FIG. Since the phase difference angle θ 2 with respect to is about 78°, when the current configuration of the power system is changed to the configuration shown in FIG. It can be seen that the stability is low and the steady-state stability is within the allowable range, but approaches the limit value asymptotically.

さらに、図4に示す例において、管理者が、ディスプレイに表示されるカーソルを図4(E)に示す電力相差角曲線に合わせた場合、表示機能は、図4(E)に示す電力相差角曲線となる対象電力系統の構成(図2に示す構成において再生可能エネルギー電源Pの出力値を高くした構成)と定態安定度限界θの値をディスプレイに表示する。これにより、管理者は、図2に示す対象電力系統の現在の構成において再生可能エネルギー電源Pの出力を高くした場合に、電力相差角曲線が、図4(C)に示す曲線から図4(E)に示す曲線に変化することを把握することができる。また、図4(E)に示す電力相差角曲線では、発電機Gの現在の有効電力値P(20[p.u.])において定態安定度限界θ以下の相差角を得られないため、管理者は、電力系統の現在の構成において再生可能エネルギー電源Pの出力値を高くした場合に、定態安定度が不安定となり(定態安定度限界を超え)、許容範囲を超えることを把握することができる。 Furthermore, in the example shown in FIG. 4, when the administrator moves the cursor displayed on the display to the power phase difference angle curve shown in FIG. The configuration of the target power system to be the curve (the configuration in which the output value of the renewable energy power source P is increased in the configuration shown in FIG. 2) and the value of the steady-state stability limit θ E are displayed on the display. As a result, the administrator can change the power phase difference angle curve from the curve shown in FIG. It can be grasped that it changes to the curve shown in E). Further, in the power phase difference angle curve shown in FIG. 4E, it is possible to obtain a phase difference angle equal to or less than the steady-state stability limit θ E at the current active power value P 0 (20 [p.u.]) of the generator G. Therefore, in the current configuration of the power system, if the output value of the renewable energy power source P is increased, the administrator will be concerned that the steady state stability will become unstable (beyond the steady state stability limit) and will exceed the allowable range. can grasp that.

次に、演算装置12の報知機能について説明する。報知機能は、対象電力系統の定態安定度を判定し、定態安定度が所定値以下である場合に、管理者に警告を報知する。具体的に、報知機能は、まず、対象発電機の電力値Pおよび相差角θを時系列に沿って計測することで、対象電力系統の同期化力Fを算出する。より具体的に、報知機能は、対象発電機の電力値Pおよび相差角θの時系列データに基づいて、同期化力FをF=dP/dθの式で求めることができる。なお、同期化力Fは、対象電力系統の運用中の微小外乱(たとえば、連系変圧器のタップ変更、送電線の入切、系統変更、遠方を含む系統事故など)の影響によって変化する。本実施形態では、データベース14に、対象発電機の電力値Pおよび相差角θの時系列データが蓄積し、報知機能は、データベース14を参照して、対象発電機の電力値Pおよび相差角θの時系列データを取得することができる。 Next, the notification function of the arithmetic device 12 will be described. The notification function determines the steady-state stability of the target power system, and notifies the administrator of a warning when the steady-state stability is equal to or less than a predetermined value. Specifically, the notification function first calculates the synchronizing force F of the target power system by measuring the power value P and the phase difference angle θ of the target generator in time series. More specifically, the notification function can obtain the synchronizing force F by the formula F=dP/dθ based on the time-series data of the power value P and the phase difference angle θ of the target generator. The synchronizing force F changes due to the influence of minute disturbances during operation of the target power system (for example, tap changes of interconnection transformers, turning on/off of transmission lines, system changes, system accidents involving remote locations, etc.). In this embodiment, the time-series data of the power value P and the phase difference angle θ of the target generator is accumulated in the database 14, and the reporting function refers to the database 14 to determine the power value P and the phase difference angle θ of the target generator. time series data can be obtained.

そして、報知機能は、下記に示す条件を判定することで、対象電力系統における定態安定度を判定する。具体的に、報知機能は、下記(1),(2)のいずれかの条件を満たす場合に、対象電力系統の定態安定度が低いと判定し、表示装置15または報知装置16に警報を報知させる。 Then, the notification function determines the steady-state stability in the target power system by determining the conditions shown below. Specifically, the notification function determines that the steady-state stability of the target power system is low and issues a warning to the display device 15 or the notification device 16 when either of the following conditions (1) and (2) is satisfied. inform.

(1)対象発電機の現在の相差角θ>定態安定余裕度M1(定態安定余裕度M1=対象電力系統の現在の構成での定態安定度限界×余裕係数C1)
(2)対象電力系統の同期化力F<同期化力余裕度M2(同期化力余裕度M2=定態安定度限界での同期化力F+余裕係数C2)
なお、上記において、定態安定度限界での同期化力Fは「0」となる。また、余裕係数とは、対象発電機の相差角θが、対象電力系統の定態安定度限界に到達しなくても、対象電力の定態安定度限界に近付いた場合に、管理者に報知を行うためのマージンであり、余裕係数C1は0.9など0よりも大きく1未満の数が、余裕係数C2は0.2などの0よりも大きい数が設定される。
(1) Current phase difference angle θ of the target generator > steady-state stability margin M1 (steady-state stability margin M1 = steady-state stability limit in the current configuration of the target power system × margin coefficient C1)
(2) Synchronization force F of target power system < synchronization force margin M2 (synchronization force margin M2 = synchronization force F at steady state stability limit + margin coefficient C2)
In the above description, the synchronizing force F at the steady state stability limit is "0". In addition, the margin coefficient is a notification to the administrator when the phase difference angle θ of the target generator approaches the steady state stability limit of the target power even if it does not reach the steady state stability limit of the target power system. The margin coefficient C1 is set to a number greater than 0 and less than 1, such as 0.9, and the margin coefficient C2 is set to a number greater than 0, such as 0.2.

また、報知機能は、下記(3),(4)に示すように、将来の発電機、再生可能エネルギー電源、電気所、負荷などの出力値を予測し、予測した出力予測値に基づいて、対象電力系統の定態安定度を判定する構成とすることもできる。
(3)対象発電機の1時間後の相差角θ>1時間後の定態安定余裕度M1(1時間後の定態安定余裕度M1=対象電力系統の1時間後の構成での定態安定度限界×余裕係数C1)
(4)対象発電機のn時間後の相差角θ>n時間後の定態安定余裕度M1(n時間後の定態安定余裕度M1=対象電力系統のn時間後の構成での定態安定度限界×余裕係数C1)
なお、この場合、過去の対象電力系統の各構成要素の実績データや、各構成要素の出力値の実績データが、データベース14に格納されており、報知機能は、これら実績データを用いることで、1時間後またはn時間後の対象発電機の相差角θや対象電力系統の定態安定度限界を算出することができる。
In addition, as shown in (3) and (4) below, the notification function predicts the output value of future generators, renewable energy power sources, electric stations, loads, etc., and based on the predicted output value, It can also be configured to determine the steady-state stability of the target power system.
(3) Phase difference angle θ after 1 hour of the target generator > Steady state stability margin M1 after 1 hour (Steady state stability margin M1 after 1 hour = Steady state in the configuration of the target power system after 1 hour Stability limit x Margin coefficient C1)
(4) Phase difference angle θ after n hours of the target generator > Steady state stability margin M1 after n hours (Steady state stability margin M1 after n hours = Steady state in the configuration of the target power system after n hours Stability limit x Margin coefficient C1)
In this case, the past performance data of each component of the target power system and the performance data of the output value of each component are stored in the database 14, and the notification function uses these performance data to It is possible to calculate the phase difference angle θ of the target generator after 1 hour or n hours and the steady-state stability limit of the target power system.

また、報知機能は、上記(1)~(4)に代えて、下記(1’)~(4’)のいずれかの条件を満たす場合に、対象電力系統の定態安定度が低いと判定し、表示装置15または報知装置16に警報を報知させる構成としてもよい。
(1’)定態安定余裕度M1’(定態安定余裕度M1’=対象電力系統の現在の構成での定態安定度限界-対象発電機の現在の相差角θ)<所定値
(2’)同期化力余裕度M2’(同期化力余裕度M2’=対象電力系統の同期化力F-定態安定度限界での同期化力F)<所定値
(3’)1時間後の定態安定余裕度M1’(1時間後の定態安定余裕度M1’=対象電力系統の1時間後の構成での定態安定度限界-対象発電機の現在の相差角θ)<所定値
(4’)n時間後の定態安定余裕度M1’(n時間後の定態安定余裕度M1’=対象電力系統のn時間後の構成での定態安定度限界-対象発電機の現在の相差角θ)<所定値
In addition, the notification function determines that the steady-state stability of the target power system is low when any one of the following (1') to (4') is satisfied instead of the above (1) to (4). Alternatively, the display device 15 or the notification device 16 may be configured to notify the alarm.
(1′) steady-state stability margin M1′ (steady-state stability margin M1′=steady-state stability limit in the current configuration of the target power system−current phase difference angle θ of the target generator)<predetermined value (2 ') Synchronization force margin M2' (Synchronization force margin M2' = Synchronization force F of target power system - Synchronization force F at steady state stability limit) < predetermined value (3') After 1 hour Steady-state stability margin M1′ (1-hour steady-state stability margin M1′=Steady-state stability limit in the configuration of the target power system after 1 hour−current phase difference angle θ of the target generator)<predetermined value (4') Steady-state stability margin M1' after n hours (Steady-state stability margin M1' after n hours = Steady-state stability limit in the configuration of the target power system after n hours - Current status of the target generator phase difference angle θ) < predetermined value

さらに、報知機能は、下記に示すように、対象電力系統の定態安定度を判定する構成とすることができる。すなわち、報知機能は、対象発電機の相差角θの時間変化に基づいて、動揺周波数fを抽出し、この動揺周波数fと同期化力Fとの関係から対象電力系統の慣性定数を算出する。そして、報知機能は、算出した対象電力系統の慣性定数と、既知の各発電機の慣性定数とを比較することで、対象電力系統の定態安定度を判定する構成としてもよい。なお、動揺周波数fを求める場合の周期は、たとえば0.1秒周期~10秒周期とすることができる。 Furthermore, the notification function can be configured to determine the steady-state stability of the target power system as described below. That is, the notification function extracts the oscillation frequency f based on the time change of the phase difference angle θ of the target generator, and calculates the inertia constant of the target power system from the relationship between the oscillation frequency f and the synchronization force F. Then, the notification function may be configured to determine the steady-state stability of the target power system by comparing the calculated inertia constant of the target power system and the known inertia constant of each generator. Note that the period for obtaining the oscillation frequency f can be, for example, a period of 0.1 second to a period of 10 seconds.

そして、報知機能は、対象電力系統の定態安定度が低いと判定した場合には、表示装置15または報知装置16に警報を報知させる。たとえば、報知機能は、対象電力系統の現在の構成において定態安定度が低いと判定した場合には、対象電力系統の現在の構成を変更する必要が高いため、比較的強く警告する。たとえば、報知機能は、表示装置15に警告メッセージを強調して表示させるとともに、報知装置16から警告音を出力させることができる。なお、報知機能は、対象電力系統の現在の構成における定態安定度を定期的に判定し、当該定態安定度が低いと判定した場合には、強制的に、上記報知を行う構成とすることもできる。 Then, the notification function causes the display device 15 or the notification device 16 to issue an alarm when it is determined that the steady-state stability of the target power system is low. For example, when the notification function determines that the steady-state stability is low in the current configuration of the target power system, it issues a relatively strong warning because there is a high need to change the current configuration of the target power system. For example, the notification function can cause the display device 15 to display a warning message in an emphasized manner, and can cause the notification device 16 to output a warning sound. In addition, the notification function periodically determines the steady-state stability in the current configuration of the target power system, and when it is determined that the steady-state stability is low, it is configured to forcibly perform the above notification. can also

また、報知機能は、対象電力系統の構成を変更させた場合に定態安定度が低くなると判定した場合には、当該対象電力系統の構成に変更しないよう、比較的弱い警告を報知することができる。たとえば、報知機能は、表示装置15に所定の警告メッセージを表示させる構成とすることができる。また、この場合、報知機能は、管理者が入力装置17を操作して、ディスプレイに表示されるカーソルを、対象電力系統の構成を変更させた場合の電力相差角曲線に合わせた場合に、上記警告メッセージを表示させる構成とすることができる。 In addition, when it is determined that the steady-state stability will decrease when the configuration of the target power system is changed, the notification function can issue a relatively weak warning so as not to change the configuration of the target power system. can. For example, the notification function can be configured to display a predetermined warning message on the display device 15 . Further, in this case, the notification function is performed when the administrator operates the input device 17 and aligns the cursor displayed on the display with the power phase difference angle curve when the configuration of the target power system is changed. It can be configured to display a warning message.

このように、報知機能は、一定の余裕をもって対象電力系統の定態安定度を判定することで、対象電力系統の定態安定度が定態安定度限界に達する前に、管理者に必要な対応を行わせることが可能となる。また、報知機能は、対象電力系統の構成ごとに定態安定度を判定することで、管理者に、対象電力系統の構成をどのように変更した場合に、定態安定度がどのように変化するかを把握させることができる。 In this way, the notification function judges the steady-state stability of the target power system with a certain margin, so that the administrator can make necessary changes before the steady-state stability of the target power system reaches the steady-state stability limit. It is possible to respond. In addition, by judging the steady-state stability for each configuration of the target power system, the notification function can tell the administrator how the steady-state stability will change when the configuration of the target power system is changed. You can figure out what to do.

次に、本実施形態に係る電力管理処理について説明する。図5は、本実施形態に係る電力管理処理を示すフローチャートである。なお、本実施形態に係る電力管理処理は、電力系統管理装置10の演算装置12により、所定の周期で、繰り返し実行される。 Next, power management processing according to this embodiment will be described. FIG. 5 is a flowchart showing power management processing according to this embodiment. Note that the power management process according to the present embodiment is repeatedly executed at a predetermined cycle by the arithmetic device 12 of the power system management device 10 .

図5に示すように、ステップS101では、演算装置12の取得機能により、対象電力系統の各構成要素の出力値が取得される。具体的には、取得機能は、対象電力系統の系統定数をデータベース14から取得するとともに、対象電力系統に接続する計測装置により計測された各構成要素の電圧値や電流値などの出力値を取得する。 As shown in FIG. 5 , in step S101, the output value of each component of the target power system is acquired by the acquisition function of the arithmetic device 12 . Specifically, the acquisition function acquires the system constant of the target power system from the database 14, and acquires the output values such as the voltage value and current value of each component measured by the measuring device connected to the target power system. do.

ステップS102では、演算装置12の安定度算出機能により、ステップS101で取得した対象発電機の出力値に基づいて、対象発電機の電力値および相差角の算出が行われる。そして、ステップS103では、安定度算出機能により、ステップS101で取得した系統定数および各構成要素の出力値、並びに、ステップS102で算出した対象発電機の電力値および相差角に基づいて、対象電力系統の現在の構成における電力相差角曲線の算出が行われる。 In step S102, the stability calculation function of the arithmetic device 12 calculates the power value and the phase difference angle of the target generator based on the output value of the target generator obtained in step S101. Then, in step S103, by the stability calculation function, based on the system constant and the output value of each component acquired in step S101, and the power value and phase difference angle of the target generator calculated in step S102, the target power system Calculation of the power phase difference angle curve in the current configuration of is performed.

また、ステップS104では、安定度算出機能により、ステップS101で取得した系統定数および各構成要素の出力値、並びに、ステップS102で算出した対象発電機の電力値および相差角に基づいて、対象電力系統の構成を変更させた場合の電力相差角曲線の算出が行われる。なお、変更後の対象電力系統の構成は、系統変更、設備停止など、管理者が、入力装置17を介して適宜指定することができる。 Further, in step S104, by the stability calculation function, based on the system constant and the output value of each component acquired in step S101, and the power value and phase difference angle of the target generator calculated in step S102, the target power system A power phase difference angle curve is calculated when the configuration of is changed. It should be noted that the configuration of the target power system after the change can be appropriately designated by the administrator via the input device 17, such as system change, equipment stoppage, and the like.

ステップS105では、表示機能により、ステップS103およびステップS104で算出した複数の電力相差角曲線が重畳して、表示装置15のディスプレイに表示される。また、ステップS106では、表示機能により、ステップS102で算出した対象発電機の電力値および相差角を示す点pが、ステップS105で描画された電力相差角曲線と重畳して、表示装置15に表示される。 In step S105, the plurality of power phase difference angle curves calculated in steps S103 and S104 are superimposed and displayed on the display of the display device 15 by the display function. Further, in step S106, the point p indicating the power value and phase difference angle of the target generator calculated in step S102 is superimposed on the power phase difference angle curve drawn in step S105 and displayed on the display device 15 by the display function. be done.

ステップS107では、報知機能により、対象電力系統の現在の定態安定度の判定が行われる。報知機能は、たとえば、対象発電機の現在の相差角が、対象電力系統の現在の構成での定態安定余裕度M1を超える場合に、対象電力系統の現在の構成での定態安定度が低いと判定することができる。また、報知機能は、データベース14を参照し、対象発電機の電力値Pおよび相差角θの時系列データに基づいて、同期化力Fを算出し、対象電力系統の同期化力Fが同期化力余裕度M2よりも低い場合に、対象電力系統の現在の構成での定態安定度が低いと判定することもできる。そして、ステップS108において、報知機能により、対象電力系統の現在の構成での定態安定度が低いと判定された場合は、ステップS109に進み、報知機能により、警報の報知が行われる。この場合、対象電力系統の現在の構成を変更する必要があるため、報知機能は、表示装置15に警告メッセージを強調して表示させるともに、報知装置16から警告音も出力させる。なお、ステップS108で対象電力系統の現在の構成での定態安定度が低いと判定されなかった場合は、そのままステップS110に進む。 In step S107, the current steady-state stability of the target power system is determined by the reporting function. For example, when the current phase difference angle of the target generator exceeds the steady-state stability margin M1 in the current configuration of the target power system, the notification function indicates that the steady-state stability in the current configuration of the target power system can be determined to be low. In addition, the notification function refers to the database 14, calculates the synchronizing force F based on the time-series data of the power value P and the phase difference angle θ of the target generator, and the synchronizing force F of the target power system is synchronized. It can also be determined that the steady-state stability in the current configuration of the target power system is low when it is lower than the force margin M2. Then, in step S108, when it is determined by the notification function that the steady-state stability in the current configuration of the target power system is low, the process proceeds to step S109, and an alarm is notified by the notification function. In this case, since it is necessary to change the current configuration of the target power system, the notification function causes the display device 15 to display the warning message in an emphasized manner, and also causes the notification device 16 to output a warning sound. If it is not determined in step S108 that the current configuration of the target power system has low steady-state stability, the process proceeds directly to step S110.

ステップS110では、報知機能により、対象電力系統の構成を変更させた場合の定態安定度の判定が行われる。特に、ステップS110において、報知機能は、データベース14に蓄積した過去の計測データをもとに、1時間後、n時間後の発電、負荷状況の予測を行い、当該予測の誤差率を加味した上で、設備停止や系統構成の変更などにより、対象電力系統の構成を変更させた場合の定態安定度を判定することができる。そして、ステップS111において、報知機能により、対象電力系統の構成を変更させた場合に定態安定度が低くなると判定された場合は、ステップS112に進み、報知機能により、警報の報知が行われる。なお、報知機能は、管理者が、対象電力系統の構成を変更させた場合の電力相差角曲線にカーソルを合わせた場合に、そのカーソルが示す対象電力系統の構成における定態安定度を判定し、定態安定度が低いと判定した場合には、当該電力相差角曲線に関連付けて警告を表示する構成とすることができる。 In step S110, determination of the steady-state stability when the configuration of the target power system is changed is performed by the notification function. In particular, in step S110, the notification function predicts the power generation and load conditions after 1 hour and n hours based on the past measurement data accumulated in the database 14, and takes into account the error rate of the prediction. , it is possible to determine the steady-state stability when the configuration of the target power system is changed due to equipment stoppage, system configuration change, or the like. Then, in step S111, if it is determined by the notification function that the steady-state stability will decrease when the configuration of the target power system is changed, the process proceeds to step S112, and an alarm is notified by the notification function. The notification function determines the steady-state stability in the configuration of the target power system indicated by the cursor when the administrator places the cursor on the power phase difference angle curve when the configuration of the target power system is changed. , when it is determined that the steady-state stability is low, a warning can be displayed in association with the power phase difference angle curve.

そして、ステップS112までの処理を行った後、処理はステップS101に戻り、上記処理が繰り返される。このように、本実施形態では、各構成要素の最新の出力値に基づいて、対象電力系統の現在の構成での定態安定度、および、対象電力系統の構成を変更させた場合の定態安定度を判定することで、現在の構成での定態安定度や、現在の構成を変更させた場合の定態安定度を、リアルタイムに、管理人に把握させることができる。 After performing the processing up to step S112, the processing returns to step S101, and the above processing is repeated. Thus, in this embodiment, based on the latest output value of each component, the steady state stability in the current configuration of the target power system and the steady state stability in the case where the configuration of the target power system is changed By judging the stability, it is possible for the administrator to grasp the steady-state stability in the current configuration and the steady-state stability in the case where the current configuration is changed in real time.

(実施例1)
次に、本実施形態に係る電力系統管理装置10の実施例1について説明する。実施例1は、実在する電力系統において、現在の構成における定態安定度指標を算出した実施例である。具体的には、実施例1では、実在する電力系統の現在の構成で計測された有効電力値Pおよび同一のサンプリング周期で計測された位相角から相差角θを算出するとともに、実測値を用いて、現在の構成における電力相差角曲線と、構成要素を変化させた場合の電力相差角曲線とを算出し、表示装置15に表示した。図6は、実施例1に係る電力系統の構成を示す図である。なお、実施例1の電力系統は、実在する電力系統であり、図6に示すように、2つの発電機G1,G2と、2つの再生可能エネルギー電源P1,P2と、2つの負荷B1,B2とが、送電線L1~L3および変圧器L4を介して接続されている。送電線L3は送電線L3a,L3bで構成され、変圧器L4も変圧器L4a,L4bで構成される。
(Example 1)
Next, Example 1 of the power system management device 10 according to this embodiment will be described. Example 1 is an example in which the steady-state stability index in the current configuration is calculated in an existing electric power system. Specifically, in Example 1, the phase difference angle θ G is calculated from the active power value P measured in the current configuration of the actual power system and the phase angle measured at the same sampling period, and the measured value is calculated. , the power phase difference angle curve in the current configuration and the power phase difference angle curve in the case of changing the constituent elements were calculated and displayed on the display device 15 . FIG. 6 is a diagram illustrating the configuration of a power system according to the first embodiment; Note that the power system of the first embodiment is an existing power system, and as shown in FIG. are connected via transmission lines L1-L3 and a transformer L4. The transmission line L3 is composed of transmission lines L3a and L3b, and the transformer L4 is also composed of transformers L4a and L4b.

図6に示す電力系統において、発電量や需要量などの出力値(以下、実測値ともいう)を24時間計測し、計測した実測値に基づいて、図6に示す電力系統の構成における発電機G1の電力相差角曲線C1を算出するとともに、発電機G1の有効電力値PG1および相差角θG1を算出しプロットした。図7は、図6に示す電力系統の構成における発電機G1の電力相差角曲線C1の一部と、図6に示す電力系統の構成を一部変化させた場合の発電機G1の電力相差角曲線C2の一部とを示すグラフである。なお、図7において、R1は、実際に計測した24時間において、発電機G1の有効電力値PG1および相差角θG1が変化した領域を示す。また、R2は、24時間での実測値をもとに、発電機G1の出力を増加させた場合の有効電力値PG1および相差角θG1をシミュレーションした領域を示す。なお、図7に示す例では、対象発電機の有効電力値Pを算出したため、図7において、有効電力値Pを1000kVAベースで表示している(後述する図12においても同様)。 In the power system shown in FIG. 6, output values such as power generation and demand (hereinafter also referred to as measured values) are measured for 24 hours, and based on the measured values, the generator in the configuration of the power system shown in FIG. The power phase difference angle curve C1 of G1 was calculated, and the active power value P G1 and the phase difference angle θ G1 of the generator G1 were calculated and plotted. 7 shows a part of the power phase difference angle curve C1 of the generator G1 in the configuration of the power system shown in FIG. 6, and the power phase difference angle of the generator G1 when the configuration of the power system shown in FIG. 6 is partially changed. It is a graph which shows a part of curve C2. In FIG. 7, R1 indicates a region in which the active power value P G1 and the phase difference angle θ G1 of the generator G1 changed during the actually measured 24 hours. Also, R2 indicates a simulated region of the active power value P G1 and the phase difference angle θ G1 when the output of the generator G1 is increased based on the actual measurement values over 24 hours. In the example shown in FIG. 7, since the active power value P of the target generator was calculated, the active power value P is displayed on a 1000 kVA basis in FIG. 7 (the same applies to FIG. 12 described later).

ここで、電力系統の構成や、発電機G1,G2の出力、負荷B1,B2の需要の大きさ、再生可能エネルギー電源P1,P2の発電出力の相関によって、電流(潮流)の向きと大きさは変化し、相差角θが変化する。本実施例1においては、電力系統の一部の構成が変化した場合の発電機G1の電力相差角曲線C2も算出し、図7に示すグラフに重畳して表示した。具体的には、図6に示す電力系統において送電線L3bおよび変圧器L4bを停止させた場合の電力相差角曲線C2を、図6に示す電力系統での各種実測値および電気定数や系統定数などから算出し、図7に示すグラフに重畳し表示した。図6に示す電力系統において送電線L3bおよび変圧器L4bを停止させると、変圧器L4および送電線L3が、2台、2回線並列の構成から、1台、1回線の構成へと変化し、当該区間のインピーダンスが約2倍となり、発電機G1から遠方電気所までのインピーダンスが増加する。図6に示す電力系統では、発電機G1の出力がゼロの場合に、負荷B1,B2により遠方電気所から受け方向の潮流断面となるため、図7に示すように、発電機G1の出力がゼロの場合の相差角θは遅れ方向となり、発電機G1の出力が増加すると、次第に、相差角θが進み方向へと変化する。また、再生可能エネルギー電源P1,P2を含めた発電量よりも負荷B1,B2の需要量の方が大きい場合には、変圧器L4および送電線L3を1台、1回線停止した場合に、相差角θは、現在の構成での相差角よりも遅れ方向に変化し、反対に、再生可能エネルギー電源P1,P2を含めた発電量よりも負荷B1,B2の需要の方が小さい場合には、変圧器L4および送電線L3を1台、1回線停止した場合に、相差角θは、現在の構成での相差角よりも進み方向に変化し、定態安定度限界に近づくこととなる。本実施例1では、再生可能エネルギー電源P1,P2を含めた発電量よりも負荷B1,B2の需要量の方が大きい構成であるため、送電線L3bや変圧器L4bを停止させたことで、図7に示すように、電力相差角曲線C1が、電力相差角曲線C2へと遅れ方向にシフトする形で算出された。 Here, the direction and magnitude of the current (power flow) depends on the configuration of the power system, the output of the generators G1 and G2, the magnitude of the demand of the loads B1 and B2, and the correlation between the power output of the renewable energy power sources P1 and P2. changes, and the phase difference angle θ changes. In Example 1, the power phase difference angle curve C2 of the generator G1 when the configuration of a part of the power system was changed was also calculated and displayed superimposed on the graph shown in FIG. Specifically, the power phase difference angle curve C2 when the transmission line L3b and the transformer L4b are stopped in the power system shown in FIG. , and superimposed on the graph shown in FIG. When the transmission line L3b and the transformer L4b are stopped in the power system shown in FIG. 6, the transformer L4 and the transmission line L3 change from a configuration of two units and two lines in parallel to a configuration of one unit and one line, The impedance in this section is approximately doubled, and the impedance from the generator G1 to the remote power station increases. In the electric power system shown in FIG. 6, when the output of the generator G1 is zero, the loads B1 and B2 form a power flow cross section in the receiving direction from the remote power station, so as shown in FIG. The phase difference angle θ at zero is in the lagging direction, and when the output of the generator G1 increases, the phase difference angle θ gradually changes in the leading direction. Further, when the demand of the loads B1 and B2 is larger than the power generation including the renewable energy power sources P1 and P2, when one transformer L4 and one transmission line L3 are stopped, the phase difference The angle θ changes in the direction lagging behind the phase difference angle in the current configuration. When one transformer L4 and one transmission line L3 are stopped, the phase difference angle θ changes in the leading direction more than the phase difference angle in the current configuration, and approaches the steady-state stability limit. In the first embodiment, the amount of power demanded by the loads B1 and B2 is greater than the amount of power generated by the renewable energy sources P1 and P2. As shown in FIG. 7, the power phase difference angle curve C1 was calculated in such a manner that it shifted to the power phase difference angle curve C2 in the lagging direction.

このように、本実施例1では、実在する電力系統の実測値を用いて、当該電力系統の現在の構成における電力相差角曲線C1を算出し、電力相差角曲線C1上の領域R1において、今回実測した24時間の計測値から算出した有効電力値PG1および相差角θG1をプロットすることができた。また、変圧器L4および送電線L3を1台、1回線停止させた構成での電力相差角曲線C2を算出し、重畳して表示することもできた。このように、本実施形態に係る電力系統管理装置10は、実在の電気系統に対して適用可能であることがわかった。 Thus, in the first embodiment, the power phase difference angle curve C1 in the current configuration of the power system is calculated using the actual measured values of the power system that actually exists, and in the region R1 on the power phase difference angle curve C1, this time It was possible to plot the active power value PG1 and the phase difference angle θG1 calculated from the measured values for 24 hours. In addition, the power phase difference angle curve C2 in a configuration in which one transformer L4 and one transmission line L3 are stopped was also able to be calculated and displayed in a superimposed manner. Thus, it was found that the power system management device 10 according to this embodiment is applicable to an existing electric system.

(実施例2)
実施例2では、電力系統の構成を、現在の構成から変化させた場合の電力相差角曲線を算出し、その後、実際に、電力系統の構成を変化させ、変化後の構成での実測値に基づいて、有効電力値Pおよび相差角θを求め、求めた有効電力値Pおよび相差角θが、変化後の構成での電力相差角曲線に適合した値となるかを検証した。なお、実在の電力系統では、意図して、定態安定度が低い状態に変化させることは困難であるため、実施例2では、小型の発電機と電力系統の模擬回路を用いて、実系統と同様の手法により計測し、実測結果を得た。
(Example 2)
In Example 2, the power phase difference angle curve is calculated when the configuration of the power system is changed from the current configuration, and then the configuration of the power system is actually changed, and the measured value in the configuration after the change is calculated. Based on this, the effective power value P and the phase difference angle θ were obtained, and it was verified whether the obtained effective power value P and the phase difference angle θ corresponded to the power phase difference angle curve in the configuration after the change. In an actual power system, it is difficult to intentionally change the state to a state where the steady-state stability is low. Measured by the same method as , and obtained the actual measurement results.

図8は、実施例2における電力系統の構成を示す図である。また、図9,11は、図8に示す電力系統の構成を変化させた場合の発電機Gの有効電力値Pおよび相差角θの変化を示すグラフであり、図10は、図8に示す電力系統において発電機Gの出力を変化させた場合の発電機Gの有効電力値Pおよび相差角θの変化を示すグラフである。なお、図9~11に示す例では、図7に示す実施例1の対象発電機よりも小型の発電機を用いているため、図9~11においては、有効電力値Pを1kVAベースで表示している。 FIG. 8 is a diagram illustrating the configuration of a power system according to the second embodiment. 9 and 11 are graphs showing changes in the active power value PG and the phase difference angle θG of the generator G when the configuration of the power system shown in FIG. 8 is changed, and FIG. 2 is a graph showing changes in the active power value PG and the phase difference angle θG of the generator G when the output of the generator G is changed in the power system shown in FIG. In addition, in the examples shown in FIGS. 9 to 11, since a generator smaller than the target generator of the first embodiment shown in FIG. 7 is used, the active power value P is displayed on a 1 kVA basis in FIGS. is doing.

図9に示す例では、図8に示す電力系統の構成における発電機Gの電力相差角曲線をC3として示し、実施例2における電力系統において送電線L5bを停止させた場合の発電機Gの電力相差角曲線をC4として示している。また、図9においては、図8に示す電力系統において送電線L5bを停止させる前と、送電線L5bを停止させた後の、実測値から求めた発電機Gの有効電力値Pおよび相差角θをP1~P4で示している。図8に示す電力系統において送電線L5bを停止させる前は、発電機Gの有効電力値Pおよび相差角θは、電力相差角曲線C3上のP1で示す値となっていた。その後、図8に示す電力系統において送電線L5bを停止させると、発電機Gの有効電力値Pおよび相差角θは、まず、電力相差角曲線C4上のP2へと変化し、送電線L5bを停止させる前と比べて、有力電力値Pのみが低下した状態となった。その後、発電機Gの有効電力値Pと相差角θは、電力相差角曲線C4に沿って、有効電力値Pを高くしながら、相差角θが進み方向に変化し、P3を経由して、最終的に、P1と同じ有力電力値PであるP4となった。 In the example shown in FIG. 9, the power phase difference angle curve of the generator G in the configuration of the power system shown in FIG. The retardation angle curve is shown as C4. In addition, in FIG. 9, the active power value PG and the phase difference angle of the generator G obtained from the measured values before and after the transmission line L5b is stopped in the power system shown in FIG. θ G is indicated by P1 to P4. Before the transmission line L5b is stopped in the power system shown in FIG. 8, the active power value PG and the phase difference angle θG of the generator G were the values indicated by P1 on the power phase difference angle curve C3. After that, when the power transmission line L5b is stopped in the power system shown in FIG. Compared to before stopping L5b , only the potential power value PG has decreased. After that, the active power value PG and the phase difference angle θG of the generator G change along the power phase difference angle curve C4, while increasing the active power value PG, the phase difference angle θG changes in the leading direction, and the phase difference angle θG changes to P3. After passing through, it finally became P4 , which is the same dominant power value PG as P1.

また、図10に示す例では、電力系統の構成は変えることなく、発電機Gの発電量を増加させた場合の、発電機Gの有効電力値Pおよび相差角θの変化を示している。なお、図10に示す例では、図8に示す電力系統において送電線L5bを停止させた構成としたまま、発電機Gの発電量のみを増加させており、この構成における発電機Gの電力相差角曲線をC5として示し、送電線L5bを再稼働させた場合の発電機Gの電力相差角曲線をC6として示している。また、図10においては、発電機Gの発電量を増加させる前後の、発電機Gの有効電力値Pおよび相差角θをP5,P6として示している。図10に示すように、発電機Gの有効電力値Pと相差角θは、発電機Gの発電量を増加させる前は、電力相差角曲線C5上のP5となっていたが、発電機Gの発電量を増加させた後は、同じ電力相差角曲線C5上のP6へと変化した。すなわち、発電機Gの発電量を増加させた場合、電力系統の構成を変化させた場合の電力相差角曲線C6へは移動せず、現在の構成での電力相差角曲線C5に沿って、発電機Gの有効電力値Pが増加し、相差角θが進み方向へと変化した。 Also, the example shown in FIG. 10 shows changes in the active power value PG and the phase difference angle θG of the generator G when the power generation amount of the generator G is increased without changing the configuration of the electric power system. there is In the example shown in FIG. 10, only the power generation amount of the generator G is increased while the power transmission line L5b is stopped in the power system shown in FIG. The angle curve is indicated as C5, and the power phase difference angle curve of the generator G when the transmission line L5b is restarted is indicated as C6. In FIG. 10, the active power value PG and the phase difference angle θG of the generator G before and after the power generation amount of the generator G is increased are shown as P5 and P6. As shown in FIG. 10, the active power value P G and the phase difference angle θ G of the generator G were P5 on the power phase difference angle curve C5 before the power generation amount of the generator G was increased. After increasing the power generation amount of machine G, it changed to P6 on the same power phase difference angle curve C5. That is, when the power generation amount of the generator G is increased, it does not move to the power phase difference angle curve C6 when the configuration of the power system is changed, and power generation along the power phase difference angle curve C5 in the current configuration The active power value P G of the aircraft G increased, and the phase difference angle θ G changed in the leading direction.

さらに、図11に示す例では、図8に示す電力系統において送電線L5bを停止させた状態から、送電線L5bを再稼働させ、図8に示す電力系統の構成に変化させた場合の、実測値に基づく発電機Gの有効電力値Pおよび相差角θの変化を示す。なお、図11に示す例では、図8に示す電力系統において送電線L5bを停止させた構成としており、この構成での発電機Gの電力相差角曲線をC7として示し、送電線L5bを再稼働させた場合の発電機Gの電力相差角曲線をC8として示している。また、図11においては、送電線L5bの再稼働の前後の、実測値から求めた発電機Gの有効電力値Pおよび相差角θをP7~P10として示している。図8に示す電力系統において送電線L5bを停止させた状態では、発電機Gの有効電力値Pと相差角θは、電力相差角曲線C7上のP7となっていた。その後、送電線L5bを再稼働させて、図8に示す電力系統の構成に変化させると、発電機Gの有効電力値Pおよび相差角θは、まず、構成を変化させた場合の電力相差角曲線C8上のP8へと変化し、相差角θは変わらないまま、有力電力値Pが増大した状態となった。続いて、発電機Gの有効電力値Pと相差角θは、電力相差角曲線C8に沿って、有効電力値Pが徐々に低下するとともに、相差角θが徐々に遅れ方向となり、P9を経由して、最終的に、P7と同じ有力電力値PであるP10へと変化した。 Furthermore, in the example shown in FIG. 11, the power transmission line L5b is restarted in the power system shown in FIG. 3 shows the variation of active power value PG and phase difference angle θG of generator G based on values. In the example shown in FIG. 11, the power transmission line L5b is stopped in the power system shown in FIG. C8 is the power phase difference angle curve of the generator G when the Also, in FIG. 11, P7 to P10 show the active power value P G and the phase difference angle θ G of the generator G obtained from actual measurements before and after the transmission line L5b is restarted. In the power system shown in FIG. 8, when the transmission line L5b is stopped, the active power value PG and the phase difference angle θG of the generator G are P7 on the power phase difference angle curve C7. After that, when the transmission line L5b is restarted and the configuration of the power system is changed to that shown in FIG. 8, the active power value PG and the phase difference angle θ It changed to P8 on the phase difference angle curve C8, and the dominant power value PG increased while the phase difference angle θG remained unchanged. Subsequently, the active power value PG and the phase difference angle θG of the generator G gradually decrease along the power phase difference angle curve C8, and the phase difference angle θG gradually lags. , P9, and finally changed to P10 , which is the same dominant power value PG as P7.

このように、実施例2では、電力系統の構成を実際に変化させた場合に、実測値から求めた有効電力値Pおよび相差角θが、実際に、変更後の構成に基づいてシミュレーションした電力相差角曲線上の値に変化することを確認できた。また、電力系統の構成を変えずに発電機Gの発電量を変えた場合には、現在の構成における電力相差曲線上で、発電機Gの有効電力値Pと相差角θが変化することが確認できた。これにより、本実施形態に係る電力系統管理装置10により、電力系統の現在の構成での相差角曲線、電力系統の現在の構成での有効電力値Pおよび相差角θ、および電力系統の構成を変化させた場合の相差角曲線を適切に算出することが可能であることが確認できた。 As described above, in the second embodiment, when the configuration of the electric power system is actually changed, the active power value PG and the phase difference angle θG obtained from the actual measurement values are actually simulated based on the configuration after the change. It was confirmed that the value on the power phase difference angle curve was changed. Further, when the power generation amount of the generator G is changed without changing the configuration of the electric power system, the active power value PG and the phase difference angle θG of the generator G change on the power phase difference curve in the current configuration. I was able to confirm that. As a result, the phase difference angle curve in the current configuration of the power system, the active power value P and the phase difference angle θ in the current configuration of the power system, and the configuration of the power system can be obtained by the power system management device 10 according to the present embodiment. It was confirmed that it is possible to appropriately calculate the phase difference angle curve when changing.

(実施例3)
実施例3では、図6に示す電力系統の構成において、実施例1とは反対に、再生可能エネルギー電源P1,P2を含めた発電量よりも負荷B1,B2の需要の方が小さい場合、すなわち、再生可能エネルギー電源が需要を上回る場合において、電力構成の構成を変化させた場合の有効電力値Pおよび相差角θを、実系統の運用状態を踏まえて求めた。図12は、実在する電力系統において、発電機の発電量を増加させた場合の、発電機の有効電力値Pおよび相差角θを示すグラフである。なお、図12においては、図6と同じ構成であり、かつ、実施例1とは異なる実在の電力系統において、発電機G1の発電量を変化させた場合の、有効電力値PG1および相差角θG1の推移をC9として示し、当該電力系統において検査のため送電線を1回線停止させた際に、発電機G1の発電量を変化させた場合の、有効電力値Pおよび相差角θの推移をC10として示している。図12に示す推移C9,C10は、発電機G1の発電量を所定量ごと増加させて、各発電量における有効電力値Pおよび相差角θを算出し、プロットしたものである。
(Example 3)
In the third embodiment, in the power system configuration shown in FIG. , the active power value P and the phase difference angle θ when the configuration of the power configuration is changed when the renewable energy power source exceeds the demand, were obtained based on the operation state of the actual system. FIG. 12 is a graph showing the active power value P and the phase difference angle θ of the generator when the power generation amount of the generator is increased in an existing electric power system. In FIG. 12, in an actual electric power system that has the same configuration as that of FIG. The transition of θ G1 is shown as C9, and the active power value PG and the phase difference angle θ G when the power generation amount of the generator G1 is changed when one transmission line is stopped for inspection in the power system. is shown as C10. The transitions C9 and C10 shown in FIG. 12 are obtained by increasing the power generation amount of the generator G1 by a predetermined amount, calculating and plotting the active power value PG and the phase difference angle θG at each power generation amount.

図12のC9に示すように、図6に示す電力系統の構成においては、発電機G1の発電量を変化させた場合、実測値に基づく有効電力値Pおよび相差角θの推移C9は、発電量が増加するほど、有効電力値PG1が徐々に増加するとともに、相差角θが徐々に進み方向へと変化し、電力相差角曲線と同様の変化を示すことが確認できた。また、図12のC10に示すように、送電線を1回線停止させた構成において、発電機Gの発電量を増加させた場合にも、電力量が増加するほど、有効電力値Pが徐々に増加するとともに、相差角θが徐々に進み方向へと変化し、電力相差角曲線と同様の変化を示すことが確認できた。なお、図12に例示した電力系統では、発電量よりも需要量の方が小さため、送電線を1回線停止した場合には、同じ有効電力値Pでも、平常時と比べて、相差角θは進み方向に変化し、その結果、送電線を1回線停止した場合の有効電力値Pおよび相差角θの推移C10は、平常時の有効電力値Pおよび相差角θの推移C9よりも進み方向に算出された。 As indicated by C9 in FIG. 12, in the configuration of the electric power system shown in FIG. 6, when the power generation amount of the generator G1 is changed, the transition C9 of the active power value PG and the phase difference angle θG based on the actual measurement values is , the active power value PG1 gradually increased and the phase difference angle θG gradually changed in the forward direction as the amount of power generation increased, showing changes similar to the power phase difference angle curve. Further, as shown in C10 in FIG. 12, in a configuration in which one transmission line is stopped, even when the power generation amount of the generator G is increased, the active power value PG gradually decreases as the power amount increases. , the phase difference angle θ G gradually changes in the advancing direction, showing a change similar to the power phase difference angle curve. In the electric power system illustrated in FIG. 12, the amount of demand is smaller than the amount of power generation. Therefore, when one transmission line is stopped, even if the active power value PG is the same, the phase difference angle θ changes in the advancing direction, and as a result, the transition C10 of the active power value PG and the phase difference angle θG when one transmission line is stopped is the same as the transition C10 of the active power value PG and the phase difference angle θG during normal times. It was calculated in the advancing direction from C9.

このように、実施例1~3により、本実施形態に係る電力系統管理装置10では、現在の電力系統の構成での電力相差角曲線、および、現在の電力系統の構成を変えた場合の電力相差角曲線は、実測値と適合した曲線として求めることができることがわかった。このことから、本実施形態に係る電力系統管理装置10では、電力系統の構成を変更する前に、変更後の構成での定態安定度や、将来の運用状態を高い精度で可視化することができ、管理者に監視・運用させることが可能であることがわかった。 In this way, according to Examples 1 to 3, the power system management device 10 according to the present embodiment has the power phase difference angle curve in the current power system configuration, and the power when the current power system configuration is changed. It was found that the retardation angle curve can be obtained as a curve that fits the measured values. Therefore, in the power system management device 10 according to the present embodiment, before changing the configuration of the power system, it is possible to visualize the steady-state stability in the configuration after the change and the future operation state with high accuracy. It was found that it is possible to have the administrator monitor and operate the system.

以上のように、本実施形態に係る電力系統管理装置10は、対象電力系統の現在の構成における定態安定度指標と、対象電力系統の構成を変化させた場合の定態安定度指標とを重畳して表示することで、対象電力系統の現在の構成における定態安定度、並びに、再生可能エネルギー電源の連係など、対象電力系統の構成が変化した場合の定態安定度への影響を可視化することができる。特に、本実施形態に係る電力系統管理装置10では、対象電力系統の現在の構成における電力相差角曲線と、対象電力系統の構成が変化した場合の電力相差角曲線とを重畳して表示することで、管理者に、対象電力系統の現在の構成が変化した場合の定態安定度の影響をより容易に把握させることができる。また、本実施形態に係る電力系統管理装置10では、対象発電機の現在の有効電力値Pおよび相差角θもプロットして表示することで、管理者に、対象電力系統の定態安定度の余裕度を監視させることもできる。なお、重畳する複数の線分は、現在値とそれぞれ想定される電気機械的状態を示すものであり、線分による表現のみならず、面的な色別表現など、図式化する手法は限定されない。 As described above, the power system management device 10 according to the present embodiment calculates the steady state stability index in the current configuration of the target power system and the steady state stability index when the configuration of the target power system is changed. By superimposing, it visualizes the steady-state stability in the current configuration of the target power system and the impact on the steady-state stability when the configuration of the target power system changes, such as the linkage of renewable energy power sources. can do. In particular, in the power system management device 10 according to the present embodiment, the power phase difference angle curve in the current configuration of the target power system and the power phase difference angle curve in the case where the configuration of the target power system has changed are displayed in a superimposed manner. , the administrator can more easily grasp the influence of the steady-state stability when the current configuration of the target power system changes. Further, in the power system management device 10 according to the present embodiment, by plotting and displaying the current active power value P and the phase difference angle θ of the target generator, the administrator can understand the steady-state stability of the target power system. It is also possible to monitor the margin. In addition, the multiple line segments that overlap indicate the current value and the assumed electromechanical state, and the method of diagramming is not limited to representation by line segments, such as planar color representation. .

このように、本実施形態に係る電力系統管理装置10では、実際の対象電力系統の計測値をもとに、再生可能エネルギー電源や負荷が変化した場合の潮流を加味した定態安定度限界をリアルタイムで可視化することで、安全、安心な電力ネットワークの運用に貢献することが可能となる。また、再生可能エネルギー電源など、慣性力を持たない電源の増加による慣性力低下の度合いを可視化し、定態安定度の指標として示し、電力ネットワーク運用に貢献することが可能となる。定態安定度の視点から、等価無限大母線と発電機接続母線との位相差について、ある発電機の出力を変化させた場合、あるいは、上位系統の連系変圧器のタップを変更した場合の電圧変化(1%程度の微小外乱)などの計測値を利用して、∂P/∂θを演算することで、定態安定性の変化を可視化することができる。連系変圧器のタップの上げ下げなどは、日々の運用で多頻度に発生することから、捉えやすい。この分析データを用いて、発電機の安定運転を支援することができる。
また、再生可能エネルギー電源による発電電力を近接する蓄電池に充電することにより、見かけ上、送電電力を減少させて、定態安定度を改善すること、あるいは、貯水池式、ダム式などの水力発電所において、発電を抑制して、貯水量を増加させることにより、送電電力を減少させて、定態安定度に余裕のある時間帯に発電するなど、予測機能と連係して可視化することにより、過負荷対応制御と同様に、安定運用を支援するものであり、脱炭素社会に貢献できる。
As described above, the power system management device 10 according to the present embodiment determines the steady-state stability limit based on the actual measured value of the target power system, taking into consideration the power flow when the renewable energy power source and the load change. Real-time visualization makes it possible to contribute to the safe and secure operation of electric power networks. In addition, it will be possible to visualize the degree of inertial force reduction due to the increase in power sources that do not have inertial force, such as renewable energy power sources, and indicate it as an indicator of steady-state stability, contributing to power network operation. From the standpoint of steady-state stability, the phase difference between the equivalent infinite bus and the generator connection bus is affected when the output of a certain generator is changed, or when the tap of the interconnection transformer of the upper system is changed. By calculating ∂P/∂θ using measured values such as voltage change (a minute disturbance of about 1%), changes in steady-state stability can be visualized. Raising and lowering the tap of an interconnection transformer is easy to understand because it occurs frequently in daily operation. This analytical data can be used to support stable operation of the generator.
In addition, by charging the power generated by the renewable energy power source to a nearby storage battery, it is possible to apparently reduce the transmitted power and improve the steady-state stability, or to use a hydroelectric power plant such as a reservoir type or a dam type. In this system, by suppressing power generation and increasing the amount of water stored, transmission power is reduced and power is generated during times when there is a margin for steady-state stability. Similar to load response control, it supports stable operation and can contribute to a decarbonized society.

以上、本発明の好ましい実施形態例について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態の記載に限定されるものではない。上記実施形態例には様々な変更・改良を加えることが可能であり、そのような変更または改良を加えた形態のものも本発明の技術的範囲に含まれる。 Although preferred embodiments of the present invention have been described above, the technical scope of the present invention is not limited to the description of the above embodiments. Various modifications and improvements can be added to the above-described embodiment examples, and forms with such modifications and improvements are also included in the technical scope of the present invention.

10…電力系統管理装置
11…通信装置
12…演算装置
13…記憶装置
14…データベース
15…表示装置
16…報知装置
17…入力装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Power system control apparatus 11... Communication apparatus 12... Arithmetic apparatus 13... Storage device 14... Database 15... Display device 16... Notification device 17... Input device

Claims (9)

電力系統に接続する各構成要素の出力値を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された前記構成要素の出力値に基づいて、電力系統の定態安定度を示す定態安定度指標を算出する安定度算出手段と、
前記安定度算出手段により算出された前記定態安定度指標を表示する表示手段と、を有し、
前記安定度算出手段は、電力系統の現在の構成における前記定態安定度指標と、電力系統の構成を変化させた場合の前記定態安定度指標とを算出し、
前記表示手段は、前記電力系統の現在の構成における定態安定度指標を示す表示と、前記電力系統の構成を変化させた場合の定態安定度指標を示す表示とを描画し、重畳して表示する、電力系統管理装置。
Acquisition means for acquiring an output value of each component connected to the power system;
Stability calculation means for calculating a steady state stability index indicating the steady state stability of the power system based on the output value of the component acquired by the acquisition means;
display means for displaying the steady-state stability index calculated by the stability calculation means;
The stability calculation means calculates the steady-state stability index in the current configuration of the power system and the steady-state stability index when the configuration of the power system is changed,
The display means draws and superimposes a display showing the steady state stability index in the current configuration of the power system and a display showing the steady state stability index when the configuration of the power system is changed. Display, power system management device.
前記安定度算出手段は、前記定態安定度指標として、電力系統の所定の発電機の電力値と相差角との関係を示す電力相差角曲線を算出し、
前記表示手段は、前記定態安定度指標として、前記電力系統の現在の構成における電力相差角曲線と、前記電力系統の構成を変化させた場合の電力相差角曲線とを描画し、重畳して表示する、請求項1に記載の電力系統管理装置。
The stability calculation means calculates, as the steady-state stability index, a power phase difference angle curve indicating the relationship between the power value and the phase difference angle of a predetermined generator in the power system,
The display means draws a power phase difference angle curve in the current configuration of the power system and a power phase difference angle curve when the configuration of the power system is changed as the steady state stability index, and superimposes 2. The power system management device of claim 1, displaying.
前記安定度算出手段は、前記定態安定度指標として、前記所定の発電機の現在の電力値および相差角と、前記電力相差角曲線のピーク値である定態安定度限界とをさらに算出し、
前記表示手段は、さらに、前記定態安定度指標として、前記所定の発電機の現在の電力値および相差角を示す表示と、前記電力系統の現在の構成における定態安定度限界を示す表示と、前記電力系統の構成を変化させた場合の定態安定度限界を示す表示とを描画し、重畳して表示する、請求項2に記載の電力系統管理装置。
The stability calculation means further calculates, as the steady-state stability index, the current power value and the phase difference angle of the predetermined generator, and the steady-state stability limit, which is the peak value of the power phase difference angle curve. ,
The display means further displays, as the steady-state stability index, the current power value and the phase difference angle of the predetermined generator, and the steady-state stability limit in the current configuration of the electric power system. 3. The power system management apparatus according to claim 2, wherein , and a display showing the steady-state stability limit when the configuration of said power system is changed are drawn and displayed in a superimposed manner.
前記安定度算出手段は、電力系統に接続する一部の構成要素の出力値を変化させた場合の定態安定度指標を算出し、
前記表示手段は、前記電力系統の構成を変化させた場合の定態安定度指標に代えて、あるいは、前記電力系統の構成を変化させた場合の定態安定度指標に加えて、前記電力系統に接続する一部の構成要素の出力値を変化させた場合の定態安定度指標を、前記電力系統の現在の構成における定態安定度指標に重畳して表示する、請求項1ないし3のいずれかに記載の電力系統管理装置。
The stability calculation means calculates a steady-state stability index when the output value of some components connected to the power system is changed,
The display means replaces the steady-state stability index when the configuration of the power system is changed, or in addition to the steady-state stability index when the configuration of the power system is changed, the power system The steady state stability index when the output value of some components connected to is changed is displayed superimposed on the steady state stability index in the current configuration of the power system. The power system management device according to any one of the above.
系統定数を予め記憶したデータベースを有し、
前記安定度算出手段は、前記電力系統の構成要素の一部から出力値を取得できない場合には、出力値を取得できる構成要素の出力値、および、前記データベースに記憶された前記系統定数に基づいて、前記出力値を取得できない構成要素の出力値を推測し、推測した出力値を用いて前記定態安定度指標を算出する、請求項1ないし4のいずれかに記載の電力系統管理装置。
Having a database in which system constants are stored in advance,
When the output value cannot be obtained from some of the components of the electric power system, the stability calculation means is based on the output value of the component whose output value can be obtained and the system constant stored in the database. 5. The power system management apparatus according to claim 1, further comprising: estimating an output value of a component for which said output value cannot be obtained, and calculating said steady-state stability index using said estimated output value.
前記取得手段は、前記電力系統の各構成から前記出力値および出力時刻情報を取得し、
前記安定度算出手段は、同じ時刻に出力された前記出力値に基づいて、前記定態安定度指標を算出する、請求項1ないし5のいずれかに記載の電力系統管理装置。
The acquisition means acquires the output value and output time information from each component of the power system,
6. The power system management apparatus according to claim 1, wherein said stability calculation means calculates said steady-state stability index based on said output values output at the same time.
前記電力系統の現在の構成における定態安定度および前記電力系統の構成を変化させた場合の定態安定度を判定し、前記電力系統の現在の構成における定態安定度、または、前記電力系統の構成を変化させた場合の定態安定度が所定値以下である場合に、報知を行う報知手段をさらに有する、請求項1ないし6のいずれかに記載の電力系統管理装置。 Determining the steady state stability in the current configuration of the power system and the steady state stability when the configuration of the power system is changed, the steady state stability in the current configuration of the power system, or the power system 7. The power system management apparatus according to any one of claims 1 to 6, further comprising notifying means for notifying when the steady-state stability is equal to or less than a predetermined value when the configuration of is changed. 前記報知手段は、定態安定余裕度、同期化力余裕度、または動揺周波数に基づく電力系統の慣性定数に基づいて、前記電力系統の定態安定度を判定する、請求項7に記載の電力系統管理装置。 The electric power according to claim 7, wherein the reporting means determines the steady-state stability of the power system based on the steady-state stability margin, the synchronization force margin, or the inertia constant of the power system based on the oscillation frequency. System control device. 電力系統に接続する各構成要素の出力値を取得し、
取得された前記構成要素の出力値に基づいて、電力系統の定態安定度を示す定態安定度指標を算出し、
算出した前記定態安定度指標を表示する、電力系統管理方法であって、
電力系統の現在の構成における前記定態安定度指標と、電力系統の構成を変化させた場合の前記定態安定度指標とを算出し、前記電力系統の現在の構成における定態安定度指標と、前記電力系統の構成を変化させた場合の定態安定度指標とを重畳して表示する、電力系統管理方法。
Get the output value of each component connected to the power system,
calculating a steady state stability index indicating the steady state stability of the power system based on the obtained output values of the components;
A power system management method for displaying the calculated steady-state stability index,
Calculating the steady state stability index in the current configuration of the power system and the steady state stability index when the configuration of the power system is changed, and calculating the steady state stability index in the current configuration of the power system , and a steady-state stability index when the configuration of the power system is changed are superimposed and displayed.
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