JP2644243B2 - 電力系統設備の停止調整計算方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は電力系統設備の停止調整計算方式、特に電力
系統を構成する設備の保修・点検等を行なうために、当
該設備の停止に先立って行なわれる停止調整のために使
用される検討資料を作成する際の停止調整計算方式に関
する。

（従来の技術） 一般に、電力系統はしゃ断器や断路器等の開閉器、及
び変圧器や送電線、母線、調相設備等の設備からなって
いる。これらの設備は保守作業のために停止する必要が
あるが、当該設備（以下停止対象設備と称す）の停止に
先立って操作当日の系統を想定し、当該設備を操作当日
の系統から切離して潮流計算を実施し、過負荷が発生し
ないか否かを検討したり、更に当該停止対象設備が停止
中に系統事故等が発生しても支障がないことを確認する
ために、仮想的な事故設備（以下仮想事故設備と称す）
を複数想定し、当該仮想事故設備を順次操作当日の系統
から切離して、潮流計算を実施し過負荷が発生しないか
否かを検討し、その検討結果に基づいて当該停止設備の
停止を行なうための方法を決定している。即ち、停止対
象設備の停止や仮想事故設備の切離しによって潮流分布
が変るため操作当日の系統状態においては、過負荷が発
生するかもしれないためである。もし過負荷が発生する
場合には当該停止対象設備を停止する前に、過負荷を回
避するために予じめ操作当日系統の系統構成（接続状
態）を変更することが行なわれる。このような停止対象
設備の停止に先立って、当該停止対象設備を停止するた
めの方法を検討し、決定することを停止調整を行なうと
称している。

そして、従来、操作当日の系統で停止対象設備を切離
して潮流計算を行なったり、仮想事故設備を切離して潮
流計算を行なって過負荷が発生しないか否かを検討する
には、運用者がCRTなどのマンマシン装置を介して計算
条件を毎回手設定により行なている。即ち、操作当日系
統において、停止対象設備に接続しているしゃ断器や断
路器等の開閉器の状態を「閉」から「開」に変更して停
止対象設備の切離しを行ない（この操作当日系統から１
つの停止対象の切離した系統を以下ベース系統とい
う）、潮流計算を実行して過負荷が発生しないか否かを
検討する。先ず、過負荷が発生しない場合には、電力系
統の信頼度向上の目的のために電力系統の事故に対して
過負荷が発生しないか否かを検討するために、当該ベー
ス系統に対して仮想事故設備に接続しているしゃ断器の
状態を「閉」から「開」に変更して事故によりトリップ
したしゃ断器の動作を模擬し、潮流計算を実行して過負
荷が発生しないか否かを検討し、その結果を停止調整の
ための資料として出力する。仮想事故は通常複数ケース
について検討するため、別の仮想事故を検討するために
は、先程「閉」から「開」に変更した事故によるトリッ
プしゃ断を元の「閉」状態に戻し、更に別の仮想事故に
対応するトリップしゃ断の状態を「閉」から「開」に変
更して同様な計算を繰返し停止調整のための資料を出力
する。

次に、ベース系統で過負荷が発生した場合や上述のよ
うな複数の仮想事故に対する検討が終了した場合には、
別の停止対象設備に対する処理を行なうために操作当日
の系統で別の停止対象設備に接続しているしゃ断器や断
路器等の開閉器の状態を「閉」から「開」に変更してベ
ース系統の再作成を行ない、同様な手順により停止調整
のための資料を作成している。このように、停止調整飯
のための資料を作成するために行なう潮流計算と、その
結果を設備許容値と比較する過負荷チェック計算とを合
せて、以下停止調整計算と称する。

（発明が解決しようとする問題点） 上記した従来方式では、運用者がマンマシン装置を介
して開閉器の状態を「閉」から「開」に変更し、その結
果、複数の停止対象設備と複数の仮想事故設備を切離し
た状態をつくって潮流計算を実施していた。かかる方式
では運用者の負担が極めて大で、特に停止対象設備は一
般的には同一時間帯に複数個存在するため、それらは時
間の経過と共に停止あるいは復旧し、ベース系統は変化
していくため、このような停止対象設備の停止時間，復
旧時間に着目したきめ細かい停止調整を行なうために
は、莫大な時間と労力を要しており、物理的に困難にな
りつつある。

本発明は上記問題点を解決するためになされたもので
あり、停止対象設備の停止調整時に必要となる検討資料
の作成を自動的に行ない、運用者の負担を低減すること
の可能な電力系統設備の停止調整計算方式を提供するこ
とを目的としている。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明では停止対象設備と仮想事故設備と操作当日系
統とを夫々各保存部に保存しておき、全ての停止対象設
備データの中から停止時刻，復旧時刻に着目して計算対
象となる複数の停止領域を決定し、その内の一つの停止
領域データの中に含まれる全ての停止対象設備を切離す
処理をすることによりベース系統を作成して潮流計算を
実行し、この計算結果を設備許容値と比較して過負荷の
有無を調査し過負荷発生無しの場合のみ仮想事故設備デ
ータによる潮流計算を実行し、これらの結果を自動的に
出力するよう構成した。

（作用） 先ず、全ての停止対象設備が取り出され、停止時刻及
び復旧時刻に着目して計算対象となる複数の停止領域が
決定される。各停止領域より全ての停止対象設備を切離
してベース系統を作成して潮流計算を実行し、これを設
備許容値と比較して過負荷発生無しの場合に、仮想事故
設備データによる潮流計算を実行して出力する。

（実施例） 以下図面を参照して実施例を説明する。

第１図は本発明による電力系統設備の停止調整計算方
式を説明する一実施例の機能ブロック構成図である。

第１図において、１はマンマシン装置、２は停止対象
設備入力部、３は停止対象設備データ保存部、４は仮想
事故設備入力部、５は仮想事故設備データ保存部、６は
操作当日系統入力部、７は操作当日系統データ保存部、
８は計算対象系統作成部、９は計算対象系統保存部、10
は停止調整計算部、11は設備データ、12は停止調整計算
結果保存部、13は計算結果編集部、14は停止領域データ
決定部、15は停止領域データ保存部である。

そして、マンマシン装置１より停止対象設備入力部２
を介して入力された停止対象設備は停止対象設備保存部
３に保存され、同じく仮想事故設備入力部４を介して入
力された仮想事故設備は仮想事故設備データ保存部５に
保存され、更に操作当日系統入力部６を介して入力され
た操作当日系統は操作当日系統データ保存部７に保存さ
れる。

一方、停止領域データ決定部14では、先ず停止対象設
備データ３の中から停止対象設備データを全て取り出
し、これらの各停止時刻及び復旧時刻に着目して計算対
象とすべき停止領域を決定し、その結果を停止領域デー
タ保存部15に保存する。次に計算対象系統作成部８では
停止領域データ保存部15から１つの停止領域データを取
り出し、当該停止領域に含まれる全ての停止対象設備を
切離す処理を行なう。そして切離し後のベース系統デー
タは計算対象系統保存部９へ送られ、停止調整計算部10
にて潮流計算を実行し、設備データ11で定義されている
電力系統設備（送電線や変圧器）の設備許容値と比較し
て過負荷が発生しないか否かを調査する。もし、調査の
結果過負荷が発生すれば、当該停止設備の停止に先立っ
て何らかの対策を講じる必要があるため、過負荷の発生
した設備や過負荷の割合等のデータを当該停止設備と共
に、停止調整計算結果保存部12へ送る。又、調査の結果
ベース系統において過負荷が発生しなければ、計算対象
系統作成部８では計算対象系統保存部９（現状、ベース
系統が保存されている）に対して、仮想事故設備データ
保存部５の中から取り出した仮想事故設備のデータを切
離す処理を行なう。そして切離し後のデータは計算対象
系統保存部９へ送られ、停止調整計算部10によりベース
系統における計算と同様に過負荷が発生しないか否かを
調査し、その結果を停止調整計算結果保存部12へ送る。
このようにして得られた結果は計算結果編集部13よりマ
ンマシン装置１を介して運用者に提供される。

第２図は実施例を具体的に説明するための図であり、
同図（ａ）は計算対象としている電力系統の操作当日系
統の一例である。同図（ａ）において、G1,G2は発電機
を、T1〜T6は変圧器を、L1〜L8は送電線を、又、CB1〜C
B30は開閉器を表わしている。一方、同図（ｂ）は操作
当日系統における停止対象設備の一例を停止時間帯とと
もに表わしている。更に仮想事故設備としては全ての送
電線L1〜L8が入力されているものとする。

一般に、電力系統において潮流計算等の解析を行なう
ためには、電力系統をノードとブランチの集合によりモ
デル化して扱っている。第２図（ａ）に示す操作当日系
統をノードとプランチを用いて表現したものが第２図
（ｃ）である。

第２図（ｃ）において、ノードN1〜N24を丸印でブラ
ンチB1〜B30を線で表わしており、ノードは第２図
（ｄ）に示すように電力系統の設備に対応させ、ブラン
チは第２図（ｅ）に示すように開閉器に対応させてい
る。電力系統の接続関係を示すためには第２図（ｆ）に
示すようにブランチ番号並びに両端のノード番号と開閉
状態を保存しておき、又、第２図（ｇ）に示すようにノ
ードに接続している全てのブランチ番号が簡単に取り出
せるように保存しておくのが一般的である。第１図にお
ける操作当日系統データ保存部７の構成を具体的に示し
たものが、第２図（ｄ），（ｅ），（ｆ），（ｇ）であ
る。

一方、第１図における停止対象設備データ保存部３と
仮想事故設備データ保存部５の構成を具体的に示したも
のが、第２図（ｈ），（ｉ）である。

次に、停止対象設備データ，仮想事故設備データ及び
操作当日系統データが全て揃ってからの処理を以下に説
明する。

先ず、全ての停止対象設備データに対して停止時刻，
復旧時刻に着目し、予じめ指定してある時間幅（ΔＴ）
の中に停止時刻が入る停止対象設備グループと、時間幅
（ΔＴ）の中に復旧時刻が入る復旧対象設備グループと
に分ける。次に当該停止対象設備グループと復旧対象設
備グループにより停止時間を分割し、この分割した停止
領域毎に電力系統の系統状態を作成する。以上の関係を
第３図に示す。

第３図において停止領域R1に着目すると、当該領域に
含まれる停止対象設備はT1（Ａ変電所の変圧器）のみで
ある。そして停止対象設備T1に対応するノード番号は第
２図（ｈ）に示すようにN3である。したがってノード番
号N3に接続しているブランチ番号を第２図（ｇ）からB
2,B4として抽出し、第２図（ｆ）における当該ブランチ
の開閉状態を「閉」から「開」に変更して、停止対象設
備T1に対応したノードN3を操作当日系統から切離し、第
１図の計算対象系統保存部９に保存する。この保存され
た系統が停止対象設備T1に対するベース系統である。先
ず、当該ベース系統において潮流計算を行ない、設備デ
ータ11に予じめ記憶してある各ブランチの設計許容値と
比較して過負荷が発生するか否かの検討を自動的に行な
う。その結果、過負荷が発生しない場合には仮想事故の
検討を実施するために、ベース系統に対して停止対象設
備以外の仮想事故設備に対応するノードに接続している
ブランチの開閉状態を「開」に順次変更しながら潮流計
算を繰返し、過負荷が発生するか否かを検討する。即
ち、第１番目の仮想事故設備L1の場合には、仮想事故設
備L1に対応したノードN6に接続するブランチB6,B13を抽
出し、ブランチの開閉状態が「閉」であれば「開」に変
更して潮流計算を実施し、過負荷が発生するか否かを検
討し、その結果を保存する。第１番目の仮想事故設備L1
に対する処理が完了したならば、第２番目以降の仮想事
故設備に対して同様な処理を行なう。全ての仮想事故設
備に対する処理が完了したならば、次の停止領域R2に着
目して同様な処理を実施し、全ての停止領域に対する処
理を完了することによって、全ての停止調整計算を完了
する。

第４図は処理内容を示すフローチャートである。同図
において、ステップS1は第１図におけるマンマシン装置
１を介して入力された停止対象設備，操作当日系統及び
仮想事故設備を夫々停止対象設備データ保存部3,操作当
日系統データ保存部７及び仮想事故設備データ保存部５
に保存する。ステップS2では停止領域を決定するために
停止対象設備データ保存部３より全ての停止対象設備を
取り出し、停止時刻，復旧時刻に着目して停止対象設備
グループと復旧対象設備グループとに分ける。そして各
グループ共にそのうちの最も早い時刻を代表時刻とし、
これらの代表時刻で区切られた時間帯を停止領域とし、
停止領域毎の停止対象設備データを停止領域データ保存
部15に保存する。ステップS3ではベース系統を作成する
ために停止領域データ15より１つの停止領域に含まれる
停止対象設備データ取出す。ステップS4では、先ず操作
当日系統データ保存部７のデータを計算対象系統部存部
９に移し、更に着目中の停止領域データにおける停止対
象設備を切離す処理を行なう。ステップS5ではベース系
統に対して停止調整計算を行ない、その結果を停止調整
計算結果保存部12へ保存し、過負荷の有無によりステッ
プS6の処理で分岐する。即ち、過負荷が発生すれば仮想
事故による検討は無意味であるため、次の停止対象設備
の処理を行なう。過負荷の発生がなければ仮想事故に対
する処理へ移る。ステップS7では仮想事故設備データ保
存部５から１つの仮想事故設備を取り出す。ステップS8
ではベース系統が保存されている計算対象系統保存部９
に対して仮想事故設備を切離す処理を行なう。ステップ
S9では計算対象系統に対して停止調整計算を実施し、そ
の結果を停止調整計算結果保存部12に保存する。ステッ
プS10では全ての仮想事故設備に対する処理が終了した
かを検討し、ステップS11では全ての停止対象設備に対
する処理が終了したかを検討する。全ての処理が終了す
れば、ステップS12でマンマシン装置１への結果の出力
を行なう。

〔発明の効果〕

以上説明した如く、本発明によれば操作当日の系統状
態に対して停止時刻，復旧時刻を考慮しながら、いくつ
か存在する停止対象設備を順次切離し、更に、１つの停
止対象設備を切離し、あるいは復旧するごとに仮想事故
設備も順次切離しながら潮流計算を自動的に実行し、電
力系統設備データとして定義してある設備許容値と比較
して過負荷のチェックを行ない、その結果を出力するよ
うにしたので、停止調整のために使用する検討資料を作
成する際の、運用者の負担が著しく低減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による電力系統設備のて停止調整計算方
式を説明する機能ブロック構成図、第２図（ａ）は計算
対象としている電力系統の操作当日系統の一例図、第２
図（ｂ）は操作当日系統における停止対象設備の一例を
示す図、第２図（ｃ）は操作当日系統をノードとブラン
チを用いて表現した図、第２図（ｄ）はノード情報図、
第２図（ｅ）はブランチ情報図、第２図（ｆ）はブラン
チ両端ノード・開閉状態データ図、第２図（ｇ）はノー
ド接続ブランチデータ図、第２図（ｈ）は停止対象設備
データ図、第２図（ｉ）は仮想事故設備データ図、第３
図は停止対象設備の停止領域の関係を示す説明図、第４
図は処理内容を示すフローチャートである。 １……マンマシン装置、２……停止対象設備入力部、 ３……停止対象設備データ保存部、 ４……仮想事故設備入力部、 ５……仮想事故設備データ保存部、 ６……操作当日系統入力部、 ７……操作当日系統データ保存部、 ８……計算対象系統作成部、 ９……計算対象系統保存部、 10……停止調整計算部、11……設備データ、 12……停止調整計算結果保存部、 13……計算結果編集部、 14……停止領域データ決定部、 15……停止領域データ保存部。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電力系統を構成する設備の接続関係を示す
   情報よりなる電力系統の設備データと、停止対象である
   設備データ及び当該停止対象である設備を停止する予定
   である操作当日の系統状態及び仮想的な事故を模擬する
   ための仮想事故設備データを入力する手段と、全ての停
   止対象設備データの中から停止時刻，復旧時刻に着目し
   て計算対象となる複数の停止対象設備を保存する手段
   と、前記保存された手段の中より一つの停止領域に含ま
   れる停止対象設備データを取り出す手段と、操作当日の
   系統データを計算対象系統保存部へ移し、更に着目中の
   停止領域データにおける停止対象設備を切離してベース
   系統の作成を行なう手段と、前記ベース系統に対して停
   止調整計算を行ない、その結果を保存する手段と、前記
   保存結果に過負荷の発生があるか否かを判定し、過負荷
   の発生がなければ一つの仮想事故設備を取り出す手段
   と、前記ベース系統が保存されている保存部から前記仮
   想事故設備を切離して停止調整計算を実施してその結果
   を保存する手段と、全ての仮想事故設備に対する前記処
   理が終了したとき、マンマシン装置へのその結果を出力
   する手段とを備えたことを特徴とする電力系統設備の停
   止調整計算方式。
2. 【請求項２】停止領域は、全ての停止対象設備データの
   中から所定の時間幅の中に停止時刻が入る停止対象設備
   グループと、前記所定の時間幅の中に復旧時刻が入る復
   旧対象設備グループとに分け、前記各グループにより停
   止時間を分割したものであること特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の電力系統設備の停止調整計算方式。
3. 【請求項３】停止期間の分割は、停止対象設備グループ
   及び復旧対象設備グループ内における最も早い時刻を夫
   々代表時刻として区切られた時間帯であることを特徴と
   する特許請求の範囲第２項記載の電力系統設備の停止調
   整計算方式。