JP2925238B2

JP2925238B2 - 電力系統事故復旧支援装置

Info

Publication number: JP2925238B2
Application number: JP2119158A
Authority: JP
Inventors: 隆志河合; 英揮斎藤; 潤一篠原; 悦郎夏村; 淳一永田
Original assignee: Toshiba Corp; Chubu Electric Power Co Inc
Current assignee: Toshiba Corp; Chubu Electric Power Co Inc
Priority date: 1990-05-09
Filing date: 1990-05-09
Publication date: 1999-07-28
Anticipated expiration: 2014-07-28
Also published as: JPH0417524A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は電力系統事故時に、運転員に対して的確に復
旧手段を知らしめる電力系統事故復旧支援装置に関す
る。

（従来の技術）電力系統を構成する設備、例えば送電線や変圧器など
が事故で停止すると、それらの設備を使って電力の供給
を受けている需要家は停電となる。そこでこれらの需要
家を停電状態から救うために、他の健全系統から電力を
送る方法が一般に行われている。この事故復旧操作は事
故が発生した設備（以後、事故設備と称す）を使うこと
なく、通常と異なる系統状態で行なうものである。その
ため、電源供給力と負荷のバランス（以後、需給バラン
スと称す）、送電線や変圧器の容量、保護継電器の設置
状況などを細部にわたって検討しながら、問題のないこ
とを確認して事故復旧操作を行なう必要がある。

従来は、このような複雑な検討を迅速にしかも誤りな
く行うために必要とされる操作を人手によって行なって
いる。

（発明が解決しようとする課題）上記した従来方式では、電力系統データに対して運転
員自身が復旧操作を迅速に考えなければならなかった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、計算
機内で作成した復旧最終系統に従い復旧手順の説明及び
復旧手順を作成することにより、実運用に即した、信頼
性，安定性の高い復旧手順を作成すると共に、運転員に
操作の目的・意図を知らせることの可能な電力系統事故
復旧支援装置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、本発明は電力系統データを
伝送装置を介して収集し保存する電力系統データ格納手
段と、事故復旧についての復旧手順作成に関する知識を
格納する復旧手順作成知識格納手段と、前記電力系統デ
ータに対して復旧手順作成知識を適用して復旧手順を作
成する手段とからなる電力系統事故復旧支援装置におい
て、事故発生により停電した電気所に接続する負荷需要
を目標需要として設定すると共に電力系統データ格納手
段に格納する負荷需要設定手段と、前記目標需要の総合
計に見合う発電機出力を各発電機に振り分けて目標出力
とすると共に電力系統データ格納手段に格納する発電機
出力設定手段と、前記データ格納手段に格納された負荷
の目標需要と前記発電機の目標出力とを参照し、事故設
備回避の知識を格納した復旧最終系統作成知識格納手段
の知識を適用して事故前の接続状態をそのまま復旧後の
最終目標とする系統を作成すると共に作成された復旧最
終系統に過負荷が発生しないかをチェックし、過負荷が
あれば過負荷対策を施す復旧最終系統作成手段と、前記
復旧最終系統作成手段にて作成された復旧最終系統につ
いて各復旧ルート毎の接続経路の内容を表示形式にて表
示する復旧手順説明作成手段と、前記最終系統作成手段
で作成された復旧最終系統に基づき復旧手順作成知識格
納手段内の知識を適用して最終的な復旧手順を作成し出
力する復旧手順作成手段とを備えた。

（作用）電力系統の情報は情報伝送装置を通して電子計算機に
取り込まれる。この情報をもとにして先ず復旧手順を考
慮せずに、最終系統作成知識を用いて復旧最終系統を作
成する。この復旧最終系統から、復旧手順の説明を作成
し、またさらに、復旧手順作成知識を用いて復旧手順を
作成し、CRT装置に表示する。

（実施例）以下図面を参照して実施例を説明する。

第１図において、１は電力系統、2,3は電力系統１と
後述する電子計算機４との間の情報伝送装置であり、説
明の便宜上２を電力系統１から電子計算機４への上り送
信局、３を上り受信局と呼ぶことにする。電子計算機４
は各送受信局2,3を通して得られる電力系統１の状態を
もとに復旧操作手順を作成する。５は電子計算機４で作
成された復旧手順を表示するCRT装置である。前記電子
計算機４の詳細は以下の通りである。41は上り受信局３
より取り込まれる電力系統１のデータを格納する電力系
統データ格納手段、42は電気所に接続する負荷に対し、
復旧後の電気所に接続する負荷需要の目標を決め電力系
統データ格納手段41へ格納する負荷需要設定手段、43は
発電機に対し、復旧後の出力の目標を決め電力系統デー
タ格納手段41へ格納する発電機出力設定手段、44は負荷
需要設定手段42と発電機出力設定手段43で夫々設定され
たデータを使い、復旧最終系統作成知識格納手段47に格
納された知識により停電した部分を復旧する際に最終目
標とする系統を作成する復旧最終系統作成手段、45は復
旧最終系統作成手段44で作成された復旧最終系統につい
て、復旧手順説明を作成する復旧手順説明作成手段、46
は復旧最終系統作成手段44で作成された復旧最終系統に
基づいて、復旧手順作成知識格納手段48を用いて復旧手
順を作成出力する復旧手順作成手段、47は事故設備回避
の知識（後述）、過負荷解消の知識（後述）を格納する
復旧最終系統作成知識格納手段、48は復旧手順を決める
知識を格納する復旧手順作成知識格納手段である。

先ず、電力系統データ格納手段41の具体例を説明す
る。

第３図（ａ）は電力系統をモデル的に表した図であ
り、図中において、Ｇ＃１〜Ｇ＃３は発電機を、Ａ〜F,
H〜K,M,N,P,Qは電気所及び電気所に接続する負荷を、l₁
〜l₁₇は送電線を夫々表す。

例として、第３図（ａ）の平常時の系統状態を第３図
（ｂ）に示す通りとする。ここで×印はしゃ断器（以下
CBと称す）が開路となっている状態を示し、その他は、
CB閉路を表す。第３図（ｂ）の状態で送電線l₉に事故が
起きた場合の様子を第３図（ｃ）とする。この図におい
て破線で囲まれる範囲は事故により停電していることを
示す（以下停電範囲）。またその他の範囲は事故後も停
電しなかった範囲（以下健全範囲）を示す。また、第２
図（ａ），（ｂ），（ｃ）はデータベースの格納状況に
ついての例であり、第２図（ａ）は電気所及び電気所に
接続する負荷を、第２図（ｂ）は発電機を、第２図
（ｃ）は送電線についてのデータベースを夫々示す。

以下に格納例を説明すると、第３図（ｃ）に示される
Ａのデータは第２図（ａ）の電力系統データ１のように
格納される。即ち、設備名はA,設備種別は電気所，送電
線，発電機，負荷の種別を表すが、Ａは電気所及び電気
所に接続する負荷を表すため、「電気所，負荷」と格納
する。事故後状況とは送電線l₉の事故後（第３図
（ｃ））のことであり、Ａは健全範囲に含まれているた
め、「健全」と格納する。なお、停電範囲に含まれてい
る場合は「停電」と格納する。事故前需要は第３図
（ｃ）の例で送電線l₉の事故前におけるＡの負荷の需要
電力は250であるとして「250」と格納する。現在需要は
第３図（ｃ）の例で、送電線l₉の事故後におけるＡの負
荷の需要電力は250であるとして「250」と格納する。事
故前接続状態は第３図（ａ）に示されるようにＡに電気
的に接続可能な設備は、Ｇ＃1,l₁，l₂である。そして第
３図（ｃ）の例で送電線l₉の事故前は第３図（ｂ）に示
される状態にあり、これらの設備が全て電気的に接続さ
れているため、Ｇ＃1 ON,l₁ ON,l₂ ONのように格納す
る。なお、Ｇ＃１が電気的に接続されていなかった場合
は「Ｇ＃1 OFF」と格納する。現在接続状態は前記した
事故前と同様であるため第２図（ａ）のように格納す
る。目標需要は事故前後で変わらないため250とし、復
旧最終接続状態も変わらないため第２図（ａ）の通りと
する。他の電気所及び電気所に接続する負荷についても
上記説明の通りであるため、電力系統データ２の説明は
省略する。

第２図（ｂ）の電力系統データ３は第３図（ｃ）に示
すＧ＃１のデータの格納例である。設備名はＧ＃1,設備
種別は発電機，事故後状況は健全範囲であるため健全，
定格出力は第３図（ｃ）の例ではＧ＃１の定格出力は70
0であるとし、「700」と格納する。現在出力は第３図
（ｃ）の例で、送電線l₉の事故後におけるＧ＃１出力は
560であるとし、「560」と格納する。事故前状態及び事
故後状態はA ONで変わらない。並列時間は復旧電源の確
保から系統並列までの時間（分）を表す。第３図（ｃ）
の例の場合、Ｇ＃１の並列時間は10分であるとして「1
0」と格納する。目標出力及び復旧最終接続状態は前記
した通りであるため、詳細説明を省略する。他の発電機
についても同様であるため、電力系統データ4,5につい
ては省略する。

第２図（ｃ）の電力系統データ６は第３図（ｃ）に示
す送電線l₉のデータの格納例である。設備名はl₉，設備
種別は送電線，事故後状況は第３図（ｃ）の例におい
て、送電線l₉が事故設備であるため事故設備と格納す
る。定格容量は第３図（ｃ）の例においてl₉の定格容量
を1,000とし、「1,000」と格納する。事故前接続状態は
電気所D,Hに接続していたものが、事故後にしゃ断され
たため、事故前ではD ON,H ONであったものが事故後にD
OFF,H OFFとなる。したがって現在潮流は０であり、復
旧最終接続状態は事故区間であるため切離した状態D OF
F,H OFFとし、したがって復旧後潮流も０となる。他の
送電線についても同様であるため、電力系統データ7,8
については説明を省略する。

第４図，第５図は復旧最終系統作成知識格納手段47に
格納されている知識の例である。そして第４図は事故設
備を使わずに最終系統を作成する知識であり、第５図は
最終系統の過負荷を解消するための知識である。なお、
過負荷判定に際しては予め最終系統の送電線の潮流値
を、復旧後潮流として電力系統データ格納手段41に格納
しておき、この値が定格容量よりも大きい場合は過負荷
と判断し、第５図のような知識を用いて過負荷を解消す
る。最終系統の接続状態は第２図（ａ），（ｂ），
（ｃ）に示すように、“復旧最終接続状態”として電力
系統データ格納手段41に格納する。

例えば、第２図（ｃ）において、電力系統データ８に
示すl₁₁の復旧最終接続状態は（F OFF），（N OFF），
復旧後潮流は０である。

第６図は復旧手順を決める知識例であり、復旧手順作
成知識格納手段に格納される。

第７図は全体的な処理内容を示すフローチャートであ
る。ステップS71では停電した電気所の負荷需要を設定
する。第２図（ａ）に示すように、電力系統データ格納
手段41で、事故後状況が健全な負荷は現在需要を目標需
要とし、事故後状況が停電の負荷は、事故前需要を目標
需要とする。例えば、第２図（ａ）のＡは事故後状況が
「健全」であるため、現在需要の250が目標需要とな
る。またＢは事故後状況が「停電」であるため事故前需
要の220が目標需要となる。ステップS72では負荷需要に
見合う発電機出力を設定する。以下に概略を示し、詳細
は後述する。

ステップS71で求めた目標需要の総合計に対し、見合
う発電機出力を各発電機に優先順位順に定格容量まで振
り分けて、目標出力とする。振り分けは予め定めてある
発電機の優先順位順に定格容量まで目標出力を設定する
ことによって行なう。

なお、全発電機の合計出力が目標需要の総合計に満た
ない場合は目標需要を削減する。

ステップS73では負荷の目標需要，発電機の目標出力
の接続を想定する。（復旧最終系統）ステップS71とステップS72で求めた負荷の目標需要，
発電機の目標出力の接続を以下の手順で想定する。ま
ず、第２図（ａ），（ｂ），（ｃ）に示した電力系統デ
ータ格納手段41の内容を参照し、事故前接続状態をその
まま復旧後の接続として、復旧最終接続状態に格納す
る。

次に、このうち、事故設備に接続される停電設備及び
事故前接続されていなかった発電機については、復旧最
終系統作成知識格納手段に格納されている知識を用い
て、隣接する他の設備へ切替え、健全範囲と接続する。
例えば第３図（ｃ）の事故例において第３図（ｂ）に示
す通り、l₉の事故前にＨはl₉を通じてＤと接続していた
が、l₉が事故設備であるため、Ｈ→l₁₄→Ｑ（健全範囲）の接続に切替える。

ステップS74では作成した復旧最終系統に過負荷が生
じないかをチェックする。過負荷があればステップS75
へ移り、過負荷対策を行なう。即ち、過負荷が生じる場
合、系統切替、又は目標出力、目標需要の変更をして解
消する。

ステップS76では発電機の復旧ルートを作成し、電力
系統データ格納手段41に格納する。ここでは停電範囲内
にある発電機について電力系統データ格納手段で最終系
統の接続を追うことにより、健全範囲からの復旧ルート
を作成する。例えば第３図（ｃ）の事故例で第３図
（ｆ）を最終系統とすると、Ｇ＃２に対し、接続を追う
と、Ｄ→l₄→Ｂ→Ｇ＃２となり、第11図のように格納
する。これがＧ＃２の復旧ルートとなる。ステップS77
では負荷の復旧ルートを作成する。ステップS76と同様
に停電範囲の負荷に対して健全範囲からの復旧ルートを
作成し、電力系統データ格納手段41に格納する。例えば
第３図（ｃ）の事故例では、負荷Ｊに対し、Ｑ→l₁₄→
Ｈ→l₁₅→Ｋ→l₁₆→Ｉ→l₁₇→Ｊとなり、第11図のよ
うに格納する。ステップS78では過負荷のない復旧最終
系統から復旧手順説明を作成する。ステップS79は復旧
最終系統をもとに復旧手順を作成する。このとき、復旧
手順作成知識格納手段48に格納されている知識を適用す
る。

第８図はステップS72の詳細な処理内容を示すフロー
チャートである。

ステップS81において、目標出力初期設定をする。こ
こでは事故後状況が「停電」の発電機の目標出力を０と
設定し、事故後状況が「健全」の発電機の目標出力を現
在出力と等しく設定する。ステップS82では全発電機に
ついて１つずつ処理対象とする。ステップS83では対象
発電機の事故後状況が健全かをチェックする。健全でな
ければステップS84へ進む。ステップS84では復旧後直ち
に並列できる発電機かをチェックする。この場合は並列
時間によるチェックをし、以下、例として並列時間が30
分以内の発電機を「直ちに並列できる」と考える。ステ
ップS84において直ちに並列できる場合はステップS85へ
進む。ステップS85では対象発電機の定格容量を目標出
力とする。例えば第２図（ｂ）のＧ＃１の場合は事故後
状況が「健全」であるため、現在出力560から140の出力
増加を行ない、定格容量700を目標出力とする。またＧ
＃２の場合は事故後状況が停電であるが、復旧後直ちに
出力できるため（並列時間は０分）、定格容量の500を
目標出力とする。目標出力の設定後はステップS86へ進
み、目標出力の総合計と目標需要の総合計とを比較す
る。ここで等しい場合は終了し、目標出力の総合計が大
きい場合にはステップS87へ進み、小さい場合はステッ
プS89へ進む。ステップS87では対象発電機の目標出力の
総合計を目標需要の総合計になるまで減らす。ステップ
S88では事故後状況が停電の発電機のうち、並列時間の
長い発電機（例として並列時間が39分以上の発電機）に
ついては目標出力を０と設定する。

例えば第２図（ｂ）のＧ＃３の場合には事故後状況が
停電であり、復旧から出力開始まで120分を必要とする
ため目標出力は０とする。ステップS89では全発電機を
処理対象としたかを判断し、残りがあればステップS82
へ戻って前記処理を繰り返す。ステップS810では再度、
目標出力の総合計と目標需要の総合計とを比較し、これ
が等しければステップS811へ進んで目標出力の総合計が
目標需要の総合計と等しくなるまで目標需要を減少さ
せ、小さければ終了する。

第９図はステップS75（過負荷対策）の詳細な処理内
容を示すフローチャートである。

ステップS91では過負荷設備のうち、最も過負荷電力
量の大きい設備を対象過負荷設備とする。ステップS92
では対象過負荷設備の解消切替のうち、最も解消電力量
の大きい切替を選択する。この切替には、系統切替，
目標出力変更，目標需要変更がある。但し、，
に関しては目標出力の総合計が目標需要の総合計となる
よう、目標出力，目標需要の両方について同時に変更す
る。例えば、第３図（ｃ）の事故例に対し、第３図
（ｄ）に示す復旧最終系統を想定した結果、送電線l₁₃
とl₁₅に過負荷が発生したとする。これらを解消した結
果を第３図（ｅ）とする。ステップS93では過負荷解消
が完了したかをチェックし、完了していなければステッ
プS91へ戻って前記処理を繰り返し、完了していれば終
了する。

第12図はステップS78（復旧手順説明作成）の詳細な
処理内容を示すフローチャートである。

ステップS121ではステップS76,S77で得られた復旧ル
ートを１つずつ取出す。ステップS122では、ステップS1
21で取出した復旧ルートから電気所名を抜き出し、表示
形式とする。即ち、表示形式とは「（イ）は（ロ）から
（ハ）を経て健全系に接続する」であるが、ここで
（イ）には、第11図のリスト形式で最も左の要素、
（ロ）には最も右の要素が入る。（ハ）には残りの要素
のうち、電気所名を抜き出し並べる。例えば、第13図
（１）は第11図の場合である。ステップS123では、
すべての接続ルートを取出したかをチェックし、残って
いればステップS121から繰返す。

第10図はステップS79（復旧手順作成）の詳細な処理
内容を示すフローチャートである。

ステップS101ではステップS76,S77で作成した復旧ル
ートを取り出し、ステップS102にて復旧手順を出力す
る。即ち、ステップS101で取り出した復旧ルートの現在
状態と、復旧最終系統の状態を比較し、異なる状態にあ
る機器について操作を１つ決定し、手順として出力す
る。ステップS103では現在系統が最終系統と一致するま
で継続して続ける。

第13図（２）は復旧手順の例を表す。

第13図（２）は第３図（ｃ）の電気所Ｃにおいて送
電線l₃の遮断器を閉路にすることを表す。ステップA710
は作成した復旧手順説明及び復旧手順をCRT装置５を用
いて表示する。

［発明の効果］以上説明したように、本発明によれば復旧手順を考慮
せずに先ず最終系統を推論してこれをもとに復旧手順の
説明及び復旧手順を作成するよう構成したので、電力系
統の詳細な復旧手順を出力表示し、かつ手順の意図が運
用者に理解され易い電力系統事故復旧支援装置を提供で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による電力系統事故復旧支援装置の一実
施例の構成図、第２図は電力系統データ格納手段の格納
例図、第３図は電力系統モデル図、第４図は事故設備回
避の知識例、第５図は過負荷解消の知識例、第６図は復
旧手順を決める知識例、第７図は全体的な動作を説明す
るフローチャート、第８図はステップS72の詳細な処理
内容を示すフローチャート、第９図はステップS75の詳
細な処理内容を示すフローチャート、第10図はステップ
S79の詳細な処理内容を示すフローチャート、第11図は
復旧ルートの例、第12図はステップS78の詳細な処理内
容を示すフローチャート、第13図（１）は復旧手順の
例、第13図（２）は復旧手順説明の例である。１……電力系統、2,3……情報伝送装置４……電子計算機、41……電力系統データ格納手段 42……負荷需要設定手段 43……発電機出力設定手段 44……復旧最終系統作成手段 45……復旧手順説明作成手段 46……復旧手順作成手段 47……復旧最終系統作成知識格納手段 48……復旧手順作成知識格納手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者篠原潤一東京都府中市東芝町１株式会社東芝府中工場内 (72)発明者夏村悦郎東京都府中市東芝町１株式会社東芝府中工場内 (72)発明者永田淳一東京都港区芝浦１丁目１番１号株式会社東芝本社事務所内 (56)参考文献特開昭63−265523（ＪＰ，Ａ) 特開平２−13229（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−71229（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H02J 3/00 - 5/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】電力系統データを伝送装置を介して収集し
保存する電力系統データ格納手段と、事故復旧について
の復旧手順作成に関する知識を格納する復旧手順作成知
識格納手段と、前記電力系統データに対して復旧手順作
成知識を適用して復旧手順を作成する手段とからなる電
力系統事故復旧支援装置において、事故発生により停電
した電気所に接続する負荷需要を目標需要として設定す
ると共に電力系統データ格納手段に格納する負荷需要設
定手段と、前記目標需要の総合計に見合う発電機出力を
各発電機に振り分けて目標出力とすると共に電力系統デ
ータ格納手段に格納する発電機出力設定手段と、前記デ
ータ格納手段に格納された負荷の目標需要と前記発電機
の目標出力とを参照し、事故設備回避の知識を格納した
復旧最終系統作成知識格納手段の知識を適用して事故前
の接続状態をそのまま復旧後の最終目標とする系統を作
成すると共に作成された復旧最終系統に過負荷が発生し
ないかをチェックし、過負荷があれば過負荷対策を施す
復旧最終系統作成手段と、前記復旧最終系統作成手段に
て作成された復旧最終系統について各復旧ルート毎の接
続経路の内容を表示形式にて表示する復旧手順説明作成
手段と、前記最終系統作成手段で作成された復旧最終系
統に基づき復旧手順作成知識格納手段内の知識を適用し
て最終的な復旧手順を作成し出力する復旧手順作成手段
とを備えたことを特徴とする電力系統事故復旧支援装
置。