JP2747111B2 - 電力系統監視制御システム - Google Patents
電力系統監視制御システムInfo
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 2
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- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 1
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- Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は電力系統の監視制御を行なう電力系統監視制
御システムに関する。
御システムに関する。
（従来の技術） 電力系統は大規模かつ複雑なシステムであり、年々よ
り高信頼度な監視・制御が要求されている。又、電力系
統の大容量化，各種制御機器の複雑化から電圧安定性の
面からの電力系統の監視も行なわれている。電圧安定性
の監視手段としての電力系統の電圧安定解と電圧不安定
解とを求め、両者の近接度や両者が重なるいわゆる安定
限界点までの余裕を監視する方法がとられている。
り高信頼度な監視・制御が要求されている。又、電力系
統の大容量化，各種制御機器の複雑化から電圧安定性の
面からの電力系統の監視も行なわれている。電圧安定性
の監視手段としての電力系統の電圧安定解と電圧不安定
解とを求め、両者の近接度や両者が重なるいわゆる安定
限界点までの余裕を監視する方法がとられている。
電力系統の電圧不安定解、即ち、電圧低め解算出方法
の１つとして本発明者により、既に出願された特願昭63
−241237号（特開平２−95136号）がある。この方法は
第５図に示すような構成になっている。第５図におい
て、電力系統のしゃ断器や開閉器の開閉状態と、発電機
や負荷の有効・無効電力の状態からなる電力系統の運用
状態１から、電圧高め解算出手段２（例えば状態推定計
算や潮流計算）により電力系統の安定解（高め解）を求
める。求めた高い解と、予め代表的な系統状態の高め解
と低め解の差分を正規化して求めた代表系統のパラメー
タα７を用いて、電力系統の低め解算出用の初期値を電
圧低め初期値算出手段４で計算する。電圧低め解算出手
段５は、前述のようにして求めた初期値を用いて潮流計
算により低め解を算出する。このようにして求めた電力
系統の低め解を表示装置６に表示する。
の１つとして本発明者により、既に出願された特願昭63
−241237号（特開平２−95136号）がある。この方法は
第５図に示すような構成になっている。第５図におい
て、電力系統のしゃ断器や開閉器の開閉状態と、発電機
や負荷の有効・無効電力の状態からなる電力系統の運用
状態１から、電圧高め解算出手段２（例えば状態推定計
算や潮流計算）により電力系統の安定解（高め解）を求
める。求めた高い解と、予め代表的な系統状態の高め解
と低め解の差分を正規化して求めた代表系統のパラメー
タα７を用いて、電力系統の低め解算出用の初期値を電
圧低め初期値算出手段４で計算する。電圧低め解算出手
段５は、前述のようにして求めた初期値を用いて潮流計
算により低め解を算出する。このようにして求めた電力
系統の低め解を表示装置６に表示する。
（発明が解決しようとする課題） 上記した従来の低め解算出方法は電圧低め解初期値算
出手段において、予め代表的な系統状態で求めておいた
高め解と低め解とを用いて算出したパラメータαを必要
とする。そのためパラメータαの作成のためには、別な
方法により低め解を求める必要がある。又、電力系統は
時々刻々と系統の接続状態や各発電機の運転状態が変化
する。そのため代表的な系統状態と計算対象の運転状態
がかけ離れていると、予め求めておいたパラメータαを
用いて電圧低め解算出用初期値を求めても、その初期値
では低め解に収束しない場合が多い。又、代表系統の状
態を複数用意してパラメータαを使い分ける方法を用い
ても、時々刻々と変化する電力系統においてはどのパラ
メータαを用いるかの選定が困難であり、安定に低め解
を求めることはできない。特にオンラインで現在状態の
低め解を求める場合には、この問題が重大になる。
出手段において、予め代表的な系統状態で求めておいた
高め解と低め解とを用いて算出したパラメータαを必要
とする。そのためパラメータαの作成のためには、別な
方法により低め解を求める必要がある。又、電力系統は
時々刻々と系統の接続状態や各発電機の運転状態が変化
する。そのため代表的な系統状態と計算対象の運転状態
がかけ離れていると、予め求めておいたパラメータαを
用いて電圧低め解算出用初期値を求めても、その初期値
では低め解に収束しない場合が多い。又、代表系統の状
態を複数用意してパラメータαを使い分ける方法を用い
ても、時々刻々と変化する電力系統においてはどのパラ
メータαを用いるかの選定が困難であり、安定に低め解
を求めることはできない。特にオンラインで現在状態の
低め解を求める場合には、この問題が重大になる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、予め
パラメータαを計算しておくことなしに、計算対象の電
力系統の運用状態の情報のみを用いて電圧低め解を算出
することの可能な電力系統監視制御システムを提供する
ことを目的としている。
パラメータαを計算しておくことなしに、計算対象の電
力系統の運用状態の情報のみを用いて電圧低め解を算出
することの可能な電力系統監視制御システムを提供する
ことを目的としている。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明で実施例に対応する
第１図に示すように、電力系統からの系統情報を情報伝
送装置を介して電子計算機へ入力し、これらの各情報を
もとに潮流計算をして、電力系統の電圧安定性情報を表
示する電力系統監視制御システムにおいて、電力系統の
潮流計算の電圧高め解を求める電圧高め解算出手段と、
前記電圧高め解算出手段を用いて異なった大きさの需要
に対する高め解電圧をそれぞれ求めて各ノードの高め解
電圧差を計算すると共に、各ノードの電圧差を電圧差の
最大値で割って正規化した各ノードの電圧変化比率パラ
メータαを求めるパラメータα算出手段と、前記パラメ
ータαと最大電圧低下量ΔＶが与えられたとき低め解用
の電圧初期値を高め解電圧−α・ΔＶと定め、低め解用
の電圧位相角初期値を高め解のノード電圧位相角を電圧
がα・ΔＶだけ変化したことに対応して修正した値と定
める電圧低め解初期値算出手段と、前記電圧低め解初期
値算出手段により算出された電圧低め解用の初期値によ
り潮流計算を行ない低め解が得られないときは電圧低め
解が得られるようにΔＶを修正し、再び電圧低め解初期
値算出手段を呼び出し、修正された低め解計算用の初期
値により再び潮流計算を行なって低め櫂を求める手順を
電圧低め解が得られるまで繰り返す電圧低め解計算手段
とから構成した。
第１図に示すように、電力系統からの系統情報を情報伝
送装置を介して電子計算機へ入力し、これらの各情報を
もとに潮流計算をして、電力系統の電圧安定性情報を表
示する電力系統監視制御システムにおいて、電力系統の
潮流計算の電圧高め解を求める電圧高め解算出手段と、
前記電圧高め解算出手段を用いて異なった大きさの需要
に対する高め解電圧をそれぞれ求めて各ノードの高め解
電圧差を計算すると共に、各ノードの電圧差を電圧差の
最大値で割って正規化した各ノードの電圧変化比率パラ
メータαを求めるパラメータα算出手段と、前記パラメ
ータαと最大電圧低下量ΔＶが与えられたとき低め解用
の電圧初期値を高め解電圧−α・ΔＶと定め、低め解用
の電圧位相角初期値を高め解のノード電圧位相角を電圧
がα・ΔＶだけ変化したことに対応して修正した値と定
める電圧低め解初期値算出手段と、前記電圧低め解初期
値算出手段により算出された電圧低め解用の初期値によ
り潮流計算を行ない低め解が得られないときは電圧低め
解が得られるようにΔＶを修正し、再び電圧低め解初期
値算出手段を呼び出し、修正された低め解計算用の初期
値により再び潮流計算を行なって低め櫂を求める手順を
電圧低め解が得られるまで繰り返す電圧低め解計算手段
とから構成した。
（作 用） 先ず、電力系統の運用状態から求めた高め解と、需要
を変化させたもう１つの高め解とから各ノード電圧の差
分を求め、正規化した各ノード電圧の変化率をパラメー
タαとして用いて低め解計算用の初期値を計算するた
め、安定に低め解を計算することができる。又、計算対
象系統の運用状態のみを入力とするため、任意の運用状
態に対して低め解を計算することができ、オフラインに
よる解析は勿論のこと、オンライン解析においても安定
に低め解を計算できる。
を変化させたもう１つの高め解とから各ノード電圧の差
分を求め、正規化した各ノード電圧の変化率をパラメー
タαとして用いて低め解計算用の初期値を計算するた
め、安定に低め解を計算することができる。又、計算対
象系統の運用状態のみを入力とするため、任意の運用状
態に対して低め解を計算することができ、オフラインに
よる解析は勿論のこと、オンライン解析においても安定
に低め解を計算できる。
（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監視制御システムを説
明する一実施例の構成図である。第１図において第５図
と同一部分については同一符号を付して説明を省略す
る。そして本発明の特徴点はパラメータα算出手段３が
付加されていることであり、その他の部分は公知例と同
様であるためその説明は省略する。
明する一実施例の構成図である。第１図において第５図
と同一部分については同一符号を付して説明を省略す
る。そして本発明の特徴点はパラメータα算出手段３が
付加されていることであり、その他の部分は公知例と同
様であるためその説明は省略する。
第２図はパラメータα算出手段の詳細フローチャート
である。第２図において電圧高め解算出手段２により高
め解を算出した後に、ステップ３−１にて計算対象の電
力系統の需要を変更する。ステップ３−２では需要の変
更分から電力系統の各負荷・発電機出力を決定する。即
ち、需要の変更分を各負荷に分配し、同時に各発電機出
力に分配する。ステップ３−３では上記により決定した
負荷・発電機出力を指定値として電力潮流計算を行な
い、電圧解を算出する。ステップ３−４にて終了条件を
満足すると、電圧高め解算出手段２で求めた各ノード電
圧と、ステップ３−３の電圧解の算出で求めた各ノード
電圧との差から、ステップ３−５にて各ノード電圧の変
化率を計算する。本実施例においては終了条件として需
要の変更回数を用いている。
である。第２図において電圧高め解算出手段２により高
め解を算出した後に、ステップ３−１にて計算対象の電
力系統の需要を変更する。ステップ３−２では需要の変
更分から電力系統の各負荷・発電機出力を決定する。即
ち、需要の変更分を各負荷に分配し、同時に各発電機出
力に分配する。ステップ３−３では上記により決定した
負荷・発電機出力を指定値として電力潮流計算を行な
い、電圧解を算出する。ステップ３−４にて終了条件を
満足すると、電圧高め解算出手段２で求めた各ノード電
圧と、ステップ３−３の電圧解の算出で求めた各ノード
電圧との差から、ステップ３−５にて各ノード電圧の変
化率を計算する。本実施例においては終了条件として需
要の変更回数を用いている。
上記実施例の詳細は以下の通りである。電力系統の低
め解は電力潮流計算の初期値を適切に与えることにより
低め解に収束させて求められる。第３図は電力系統の需
要とあるノード電圧の関係図であり、ＡはVH（安定解、
即ち、高め解）,BはVL（不安定解、即ち、低め解）を表
す。電力系統の負荷接続ノードは第３図のような関係が
ある。即ち、第３図のＢ点に近い電圧を初期値として与
えれば、潮流計算の解をＢ点に収束させることができ
る。
め解は電力潮流計算の初期値を適切に与えることにより
低め解に収束させて求められる。第３図は電力系統の需
要とあるノード電圧の関係図であり、ＡはVH（安定解、
即ち、高め解）,BはVL（不安定解、即ち、低め解）を表
す。電力系統の負荷接続ノードは第３図のような関係が
ある。即ち、第３図のＢ点に近い電圧を初期値として与
えれば、潮流計算の解をＢ点に収束させることができ
る。
又、第４図は電力系統におけるノードとノード電圧の
大きさの分布を表した図であり、ノード電圧の大きさは
発電機端から負荷端へ向って小さくなる傾向がある。即
ち、発電機端はAVR等により一定電圧に保たれるが、負
荷端は電力系統の運転条件により第４図の実線（イ）及
び破線（ロ）のグラフのように低下する。電力系統内の
一定電圧に保たれていない各ノードの需要と電圧の関係
は、第３図のようになっている。即ち、需要がS0からS1
に移動した時、安定解はVHからVH′（Ｃ点）に移動す
る。言いかえれば需要が増加すると系統内のノード電圧
は低下する。この時不安定解はVLからVL′（Ｄ点）に移
動する。さらに需要が増加すると電圧解が存在しなくな
る。その限界点がVlimit（Ｅ点）である。この時需要の
変化が電力系統内の各負荷に対し全体的に分配される
時、第３図は２次曲線に近い曲線を描く。
大きさの分布を表した図であり、ノード電圧の大きさは
発電機端から負荷端へ向って小さくなる傾向がある。即
ち、発電機端はAVR等により一定電圧に保たれるが、負
荷端は電力系統の運転条件により第４図の実線（イ）及
び破線（ロ）のグラフのように低下する。電力系統内の
一定電圧に保たれていない各ノードの需要と電圧の関係
は、第３図のようになっている。即ち、需要がS0からS1
に移動した時、安定解はVHからVH′（Ｃ点）に移動す
る。言いかえれば需要が増加すると系統内のノード電圧
は低下する。この時不安定解はVLからVL′（Ｄ点）に移
動する。さらに需要が増加すると電圧解が存在しなくな
る。その限界点がVlimit（Ｅ点）である。この時需要の
変化が電力系統内の各負荷に対し全体的に分配される
時、第３図は２次曲線に近い曲線を描く。
従来の方法は、ある代表的な潮流状態のVHとVLからパ
ラメータαを算出しておき、それを用いて低め解計算用
の初期値を求めていた。即ち、パラメータαは 但し ｉ＝1,N N:ノード数 で表される。即ち、パラメータαは「代表的潮流状態の
高め解と低め解の差を正規化したもの」と言うことがで
きる。
ラメータαを算出しておき、それを用いて低め解計算用
の初期値を求めていた。即ち、パラメータαは 但し ｉ＝1,N N:ノード数 で表される。即ち、パラメータαは「代表的潮流状態の
高め解と低め解の差を正規化したもの」と言うことがで
きる。
これに対し、本実施例ではパラメータαとして 但し ｉ＝1,N N:ノード数 と表されるものを使用している。ここで、「計算対象系
統の需要を変化させたときの各ノード電圧変化、即ち、
この電圧差を最大電圧差で割って正規化した値、言いか
えれば、最大電圧差を１とした相対的な電圧差である」
と言うことができる。以上の内容をふまえて、本発明の
考え方を更に詳記する。本発明では需要がS0からS1に増
加した時の電圧（VH）低下の状況（パターン）は、低め
解に対しても高め解と相似的にほゞ同じであろうと言う
前提による発想である。ノードが２つの場合で説明する
と、需要がS0からS1になったとき、ｉノードの電圧低下
量（電圧差）が0.1で、ｊノードの電圧低下が0.2であっ
たとすると、VLでの電圧低下の比率は0.1:0.2である。
これはノードｊが0.3であればノードｉは0.15に近いで
あろう言う考え方である。そして正規化と言うのは0.1:
0.2を最大値の0.2で割って、0.1:0.2を0.5:1.0、即ち、
αi:αｊとすることである。そして低め解での高め解よ
りの最大の電圧低下量をΔＶと仮定して、高め解電圧−
α・ΔＶを高め解用電圧の大きさの初期値とし、電圧初
期値が変化した量に対応してノード電力が変化しないと
言う条件を維持するように高め解の電圧位相角を修正し
て電圧位相角の初期値として潮流計算をする。なお、低
め解が得られなかったときは、ΔＶを変えて低め解が得
られるまで、繰り返し潮流計算をする。この時、需要の
変化を各負荷に対しある比率で分配している。この比率
は各負荷の需要変化に対する統計的特性から求めた「対
需要変化分担率」を用いている。そして発電機出力は電
力系統の運用方法と同じ負荷分配方式により分配してい
る。又、本実施例ではパラメータαの精度が向上するよ
うに、需要S1をS0から十分離れるように考慮しており、
例えば需要が限界点Smaxに近い時は需要の変化を負値と
してパラメータαの精度を確保するようにしている。
統の需要を変化させたときの各ノード電圧変化、即ち、
この電圧差を最大電圧差で割って正規化した値、言いか
えれば、最大電圧差を１とした相対的な電圧差である」
と言うことができる。以上の内容をふまえて、本発明の
考え方を更に詳記する。本発明では需要がS0からS1に増
加した時の電圧（VH）低下の状況（パターン）は、低め
解に対しても高め解と相似的にほゞ同じであろうと言う
前提による発想である。ノードが２つの場合で説明する
と、需要がS0からS1になったとき、ｉノードの電圧低下
量（電圧差）が0.1で、ｊノードの電圧低下が0.2であっ
たとすると、VLでの電圧低下の比率は0.1:0.2である。
これはノードｊが0.3であればノードｉは0.15に近いで
あろう言う考え方である。そして正規化と言うのは0.1:
0.2を最大値の0.2で割って、0.1:0.2を0.5:1.0、即ち、
αi:αｊとすることである。そして低め解での高め解よ
りの最大の電圧低下量をΔＶと仮定して、高め解電圧−
α・ΔＶを高め解用電圧の大きさの初期値とし、電圧初
期値が変化した量に対応してノード電力が変化しないと
言う条件を維持するように高め解の電圧位相角を修正し
て電圧位相角の初期値として潮流計算をする。なお、低
め解が得られなかったときは、ΔＶを変えて低め解が得
られるまで、繰り返し潮流計算をする。この時、需要の
変化を各負荷に対しある比率で分配している。この比率
は各負荷の需要変化に対する統計的特性から求めた「対
需要変化分担率」を用いている。そして発電機出力は電
力系統の運用方法と同じ負荷分配方式により分配してい
る。又、本実施例ではパラメータαの精度が向上するよ
うに、需要S1をS0から十分離れるように考慮しており、
例えば需要が限界点Smaxに近い時は需要の変化を負値と
してパラメータαの精度を確保するようにしている。
本実施例では前述のように負荷と発電機出力の決定に
おいて実際の系統運用方法に近い方法で分配している
が、別の方法、例えば需要の変化を各負荷，各発電機に
等分して分配してもパラメータαを計算することが可能
である。
おいて実際の系統運用方法に近い方法で分配している
が、別の方法、例えば需要の変化を各負荷，各発電機に
等分して分配してもパラメータαを計算することが可能
である。
又、需要を何らかのルールで変化させて確実に限界点
を求めて ｉ＝1,N N:ノード数 をαとする方法も可能である。
を求めて ｉ＝1,N N:ノード数 をαとする方法も可能である。
本実施例によれば、パラメータαは計算対象系統の潮
流状態から求められるので、安定に低め解計算用初期値
を計算することができる。そのため任意の潮流状態に対
して低め解を計算することができる。
流状態から求められるので、安定に低め解計算用初期値
を計算することができる。そのため任意の潮流状態に対
して低め解を計算することができる。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば電力系統の運用
状態のみを入力情報として、電圧低め解を算出できるた
め、任意の潮流状態の低め解を安定に求めることができ
る。又、系統構成等が急変しても低め解を安定に求めら
れるのでオンライン用途にも利用できる。
状態のみを入力情報として、電圧低め解を算出できるた
め、任意の潮流状態の低め解を安定に求めることができ
る。又、系統構成等が急変しても低め解を安定に求めら
れるのでオンライン用途にも利用できる。
第１図は本発明による電力系統監視制御システムを説明
する一実施例の構成図、第２図は本発明のパラメータα
算出手段の詳細フローチャート、第３図は電力系統の需
要とあるノード電圧の関係図、第４図は電力系統におけ
るノードとノード電圧の大きさの分布を表す図、第５図
は従来技術を説明する図である。 １……電力系統の運用状態 ２……電圧高め解算出手段 ３……パラメータα算出手段 ４……電圧低め解初期値算出手段 ５……電圧低め解算出手段 ６……表示装置
する一実施例の構成図、第２図は本発明のパラメータα
算出手段の詳細フローチャート、第３図は電力系統の需
要とあるノード電圧の関係図、第４図は電力系統におけ
るノードとノード電圧の大きさの分布を表す図、第５図
は従来技術を説明する図である。 １……電力系統の運用状態 ２……電圧高め解算出手段 ３……パラメータα算出手段 ４……電圧低め解初期値算出手段 ５……電圧低め解算出手段 ６……表示装置
Claims (1)
- 【請求項１】電力系統からの系統情報を情報伝送装置を
介して電子計算機へ入力し、これらの各情報をもとに潮
流計算をして、電力系統の電圧安定性情報を表示する電
力系統監視制御システムにおいて、電力系統の潮流計算
の電圧高め解を求める電圧高め解算出手段と、前記電圧
高め解算出手段を用いて異なった大きさの需要に対する
高め解電圧をそれぞれ求めて各ノードの高め解電圧差を
計算すると共に、各ノードの電圧差を電圧差の最大値で
割って正規化した各ノードの電圧変化比率パラメータα
を求めるパラメータα算出手段と、前記パラメータαと
最大電圧低下量ΔＶが与えられたとき低め解用の電圧初
期値を高め解電圧−α・ΔＶと定め、低め解用の電圧位
相角初期値を高め解のノード電圧位相角を電圧がα・Δ
Ｖだけ変化したことに対応して修正した値と定める電圧
低め解初期値算出手段と、前記電圧低め解初期値算出手
段により算出された電圧低め解用の初期値により潮流計
算を行ない低め解が得られないときは電圧低め解が得ら
れるようにΔＶを修正し、再び電圧低め解初期値算出手
段を呼び出し、修正された低め解計算用の初期値により
再び潮流計算を行なって低め解を求める手順を電圧低め
解が得られるまで繰り返す電圧低め解計算手段とからな
ることを特徴とする電力系統監視制御システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2326722A JP2747111B2 (ja) | 1990-11-28 | 1990-11-28 | 電力系統監視制御システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2326722A JP2747111B2 (ja) | 1990-11-28 | 1990-11-28 | 電力系統監視制御システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04197032A JPH04197032A (ja) | 1992-07-16 |
| JP2747111B2 true JP2747111B2 (ja) | 1998-05-06 |
Family
ID=18190948
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2326722A Expired - Fee Related JP2747111B2 (ja) | 1990-11-28 | 1990-11-28 | 電力系統監視制御システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2747111B2 (ja) |
-
1990
- 1990-11-28 JP JP2326722A patent/JP2747111B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04197032A (ja) | 1992-07-16 |
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