JP2575124B2 - 保護装置の動作模擬方法 - Google Patents

保護装置の動作模擬方法

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JP2575124B2 JP62042027A JP4202787A JP2575124B2 JP 2575124 B2 JP2575124 B2 JP 2575124B2 JP 62042027 A JP62042027 A JP 62042027A JP 4202787 A JP4202787 A JP 4202787A JP 2575124 B2 JP2575124 B2 JP 2575124B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、電力系統の給電所員・制御所員の系統運
用に関する技能訓練をコンピュータによる訓練用シミュ
レータを用いて電力系統模擬機能ソフトウエアを構成す
る主保護、後備保護装置の動作模擬方法に関するもので
ある。
〔従来の技術〕
第3図は、従来の保護装置の動作模擬方法を示すフロ
ーチャートである。
図において、ST.14は系統に故障が発生した場合にそ
の系統の故障等価インピーダンスの計算ブロック、ST.1
5は故障等価インピーダンスを含んだ正相アドミタンス
行列の計算ブロック、ST.16は正相回路の電圧計算ブロ
ック、ST.17は逆相又は零相回路の故障電流の計算ブロ
ック、ST.18は逆相又は零相回路の電圧・電流分布の計
算ブロック、ST.19は三相回路の電圧・電流分布の計算
ブロック、ST.20は主保護、後備保護リレー単体の動作
判定ブロック、ST.21はリレー単体の動作有無を判定す
るブロック、ST.22はタイマーをΔtだけ更新するブロ
ック、ST.23はリレーのシーケンスの成立有/無を判定
するブロック、ST.24は該当CBをトリップさせるブロッ
ク、ST.25は故障継続を判定するブロックである。
次に動作について説明する。まず、電力系統の事故に
は、1線地絡,2線地絡,2線短絡,3線地絡(短絡)等があ
り、これらの事故に対する故障計算はST.14の故障等価
インピーダンスZFの計算のブロックにより正相回路の事
故点に付加すべき逆相回路と零相回路から成る故障等価
インピーダンスZFを計算する。
3線地絡(短絡)ではZF=0となるが、1線地絡では
ZF=ZF 2+ZF 0、2線地絡では、 2線短絡ではZF=ZF 2となる。
ただし、ZF 2;事故点からながめた逆相回路の等価イン
ピーダンス ZF 0;事故点からながめた零相回路の等価インピーダンス 次に、ST.15のZFを含んだ正相アドミタンス行列の計
算により、正相回路の事故点に故障等価インピーダンス
ZFを付加した時のアドミタンス行列を計算し、その後S
T.16の正相回路網の式を解いて各ノード電圧を計算する
ブロックにより正相回路網の(1)式を解いて各ノード
の電圧を計算する。
ただし、G;発電機xd′背後ノード F;事故ノード L;負荷、一般ノード I;ノード電流、 Y;アドミタンス行列、 V;ノード電圧 なお、(1)式において未知数はIG,IFとVLである。
(1)式を展開すると (3)式より (4)式を(2)式に代入すると 次にST.17の逆相又は零相回路の故障電流を求めるブ
ロックにより(5)式のIFとZF 2,ZF 0から逆相又は零相
回路の故障電流を計算し、その後ST.18の逆相、又は零
相回路の電圧、電流分布を計算するブロックにより逆相
又は零相回路の故障電流とアドミタンス行列から逆相又
は零相回路のノード電圧とブランチ電流を計算する。
その後、ST.19の三相回路の電圧、電流を求めるブロ
ックにより正相又は逆相又は零相回路のノード電圧、ブ
ランチ電流をa,b,c相のノード電圧、ブランチ電流に変
換する。
以上で、リレーの入力電圧と電流が全て計算できたこ
とになる。
次に、ST.20の主保護、後備保護リレー単体の動作判
定のブロックにより主保護、後備保護リレー単体を模擬
したプログラムにリレー設置点の電圧、電流を入力し動
作判定をし、ST.21の動作判定をブロックにより動作無
の場合は、終了し、動作有の場合にはST.22のタイマー
Δt更新のブロックによりリレーの動作時限に達してい
るか否かを判定するためにタイマーをΔt更新し、ST.2
3のリレーシーケンスの判定のブロックによりリレーシ
ーケンスの最終出力が出ているか否かを判定し、NOの場
合には、再び、前記タイマーΔt更新のブロックST.22
へ分岐し、YESの場合にはST.24のCBトリップにより当該
リレーが動作した時にトリップさせるべきCBをテーブル
よりピックアップし、CBを遮断させる。
次に故障継続中か否かの判定ST.25によりまだ故障が
継続中か否かを判断し、YESの場合には再度、故障等価
インピーダンスZFを計算するブロックST.14へ分岐し、N
Oの場合は終了する。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来の保護装置の動作模擬方法は以上のように行われ
ているので、系統規模が大きくなると計算時間が長くな
り、訓練用シミュレータには不適当であるという問題点
があつた。
この発明は上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、コンピュータを用い保護装置の動作模擬を
高速化する事により訓練用シミュレータへの適用を可能
とする保護装置の動作模擬方式を得ることを目的とす
る。
〔問題点を解決するための手段〕 この発明に係る保護装置の動作模擬方法は、訓練実行
段階においてしゃ断器(CB)を開から閉操作する時にそ
の回路を閉じる操作が系統事故に至るかどうかを正相回
路の故障電流有/無から自動的に判定するようにしたも
のである。
〔作用〕
この発明に係る保護装置の動作模擬方法はコンピュー
タとトレーナとがCRT画面を介して対話的に訓練実行を
進めるもので、事前に設備データファイルとCB登録ファ
イルを作成しておき、訓練実行段階において、CBの開か
ら閉操作に移行する時に系統事故に至るか否かを正相回
路の故障電流が当該設備に流れるか否かをもって判定
し、さらに、設備データファイルとCB登録ファイルをサ
ーチして、動作RyとトリップCBを抽出する。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第1図において、1はトレーナの手元に置かれ、訓練
準備段階における事故設定画面、2は前記事故設定画面
1で設定した事故設備に所属するCB番号を判定し、CB登
録ファイルに保存するプログラムA、3はトレーナの系
統操作画面、4は前記プログラムAと同一機能を有する
プログラムB、5はCBの開から閉操作時に系統事故に至
るかどうかを判定するプログラムC、6はCB登録ファイ
ル、7は設備データファイル、8は系統監視盤である。
また、第2図において、ST.9は正相回路のみの回路網
計算を行うブロック、ST.10は当該設備名Aに流れる故
障電流を計算するブロック、ST.11は故障電流の判定ブ
ロック、ST.12は設備名AのCB番号Aをトリップさせる
動作RyAを選択するブロック、ST.13はCB番号Aを閉から
開、RyAを動作状態に変更し、トレーニ側に転送するブ
ロックである。
次に動作について説明する。トレーナは画面を介して
コンピュータと対話形式で作業を進める。第1図におい
て、まず、訓練準備段階でトレーナは訓練シナリオを作
成するが、その1項目として事故設定画面1により事故
発生条件として、事故設備,事故種別,事故発生時刻等
をライトペン等を用いて設定する。
事故設定が終了すると、プログラムA(2)が起動さ
れ、事故設定された設備名とその設備に接続している全
てのしや断器をサーチし、CB登録ファイル6に保存す
る。
次にトレーニによる訓練実行段階へと進む。
第1図では、作業停止した送電線にアースを付け、作
業終了時にアースをはずし忘れて送電線を活かそうとCB
を閉操作した場合を例にとり保護装置の動作模擬方法に
ついて説明する。
トレーニからの電話指令により作業停止した送電線の
アース付けを要請されるとトレーナは、アース設備の操
作を系統操作画面3によりライトペンを用いてアース付
けを設定する。
停止した送電線にアースが付けられると送電線端CBの
閉操作により、系統事故に至る可能性があるため、プロ
グラムB(4)が起動され、アースが付けられた送電線
設備名と両端CB番号をCB登録ファイル7に保存する。
その後、訓練が進行しまたトレーニからの電話指令に
より、アース付けをした送電線片端のCBの閉操作を要請
されると、トレーナは系統操作画面3により、ライトペ
ンを用いて当該CBを閉操作する。
次に閉操作に伴いプログラムC(5)が起動されると
コンピュータは正相回路の回路網計算を実行して、事故
電流が当該送電線に流れるかどうかを判定し、さらに、
設備データファイルとCB登録ファイルをサーチして動作
Ry(リレー)AとトリップCBを決定し、トレーニ側の系
統監視盤8にデータ転送し、表示を行い、さらに、トレ
ーナの系統操作画面3にも表示を行う。
次にプログラムCの動作をさらに第2図にて説明す
る。
第2図において、プログラムCは、まず正相回路のみ
の回路網計算を行うブロック9により送電線片端のCBが
閉状態時の正相回路のみの回路網計算を実行し、各ノー
ド電圧を求め、当該設備名Aの故障電流を計算するブロ
ック10により当該送電線の故障ブランチ電流を計算し、
当該設備名Aの故障電流有か、の判定ブロック11により
故障電流の有/無を判定し、無であれば終了する。
この例では有となるので、設備名AのCB番号Aをトリ
ップさせる動作RyAを選択するブロック12により当該送
電線の片端CBをトリップさせるRyをCB登録ファイルと設
備データファイルをサーチして求め、CB番号Aを閉から
開、RyAを動作状態に変更し、トレーニ側に転送するブ
ロック13によりCBを閉から開状態に、RyAを動作状態に
変更し、トレーニ側に転送する。最後に、正相回路のみ
の回路網計算を実行し、逆相及び零相回路の回路網計算
を行わない理由について説明する。例えば、1線地絡は
正相,逆相及び零相回路の直列、2線地絡は正相,逆相
及び零相回路の並列、2線短絡は正相及び逆相回路の並
列、3線地絡は正相回路のみで対称分の等価回路とな
り、いずれの事故においても、正相回路が含まれている
ので、その正相回路の回路網計算を行えば事故の発生の
有無を判断できるからである。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば保護装置の動作模擬
を行うに際して、事前にCB登録ファイルと設備データフ
ァイルとを作成しておき、CBの閉操作時にコンピュータ
によって正相回路のみの回路網計算を行い、その計算結
果から故障電流の有/無を判断し保護装置の動作模擬を
行うようにしたので、コンピュータによる訓練シミュレ
ータのプログラム製作が安価となり、かつ、高速にシミ
ュレート処理ができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例による訓練用シミュレータ
の説明図、第2図はプログラムCのフローチヤート、第
3図は従来の保護装置の動作模擬フローチャートであ
る。 図において、1は事故設定画面、2はプログラムA、3
はトレーナの系統操作画面、4はプログラムB、5はプ
ログラムC、6はCB登録ファイル、7は設備データファ
イル、8は系統監視盤、9は正相回路のみの回路網計算
ブロック、10は当該設備名Aの故障電流計算ブロック、
11は故障電流有/無の判定ブロック、12はCBをトリップ
させる動作Ryの抽出ブロック、13はCBとRyの動作状態を
変更し、トレーニ側に転送するブロック。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電力系統の運用に関する動作模擬をコンピ
    ュータによる訓練用シミュレータを用いて行う保護装置
    の動作模擬方法において、前記動作模擬に適用される設
    備名及び設備関連データ等を設備データファイルに事前
    に格納し、前記動作模擬に適用される設備名と関連する
    しゃ断器を事前に作成してCB登録ファイルに格納し、ト
    レーナが系統操作図面を介してしゃ断器の開から閉操作
    情報を入力するとコンピュータは系統の正相回路の故障
    計算を実行し、故障電流が該設備に流れるか否かを故障
    電流が有の設備名と同一のものが設備データファイルに
    存在するかをサーチして自動判定し、前記自動判定の結
    果に基づき動作リレーとトリップCBとを抽出し、前記ト
    レーナ側の該系統操作画面及びトレーニ側の系統監視盤
    に表示するようにしたことを特徴とする保護装置の動作
    模擬方法。
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