JP2931644B2 - 訓練シミュレータ - Google Patents

訓練シミュレータ

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JP2931644B2 JP2191571A JP19157190A JP2931644B2 JP 2931644 B2 JP2931644 B2 JP 2931644B2 JP 2191571 A JP2191571 A JP 2191571A JP 19157190 A JP19157190 A JP 19157190A JP 2931644 B2 JP2931644 B2 JP 2931644B2
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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、配電系統制御装置からの制御指令に対して
配電系統の負荷応動を模擬する場合の訓練シミュレータ
に関する。
(従来の技術) 近年、電算機から遠方監視制御装置を介して配電系統
の開閉器を自動制御し、配電系統の事故発生時に事故区
間以外の停電区間への送電を自動的に実行する配電系統
制御装置が多数適用されている。この配電系統制御装置
からの制御指令に対して、配電系統の負荷応動を模擬す
る必要があり、そのために配電系統シミュレータ装置が
ある。
配電系統シミュレータ装置は、配電系統制御装置から
の制御指令に対して、実際の配電系統からの負荷応動を
想定して一定時間後にTM等の系統情報を配電系統制御装
置へ返信することにより、配電系統の応動を模擬する機
能を有するものである。
この配電系統シミュレータ装置の実現方法には、配
電系統制御装置の内部にシミュレータ機能を持つ方式、
外部に模擬配電系統を接続する方式などが考えられ
る。
の方法は、予め事故状変を設定しておき、制御指令
に対する応動を予め想定して、その正応動を返信する機
能を配電系統制御装置の内部に持つ方式であり、の方
法は、外部に模擬変電所を数個所持つシミュレータ装置
を接続する方式である。
(発明が解決しようとする課題) 上記した,のシミュレータ装置では、予め設定さ
れたバンクやフィーダの日負荷曲線に従って、負荷電流
(TM値)を模擬するだけであるため、系統の変化や季節
の変化を反映したシミュレーションができないと言う不
都合がある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、使用
者により近い実系統として、当該営業所の配電系統デー
タベースを配電系統シミュレータ装置の模擬系統として
使用し、このデータベースの中にある実績負荷曲線をも
とに、負荷電流(TM値)を模擬すると共に、系統の変化
に伴ないこの負荷電流(TM値)を変化させることによ
り、より臨場感のある訓練シミュレータを提供すること
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、本発明は複数の電算機を用
いて、各々を配電系統制御装置と配電系統シミュレータ
装置とに機能分担させるように構成した訓練シミュレー
タにおいて、前記配電系統制御装置は、電力会社の当該
営業所の配電系統制御装置からの配電系統の系統設備と
系統状態をデータベースとして吸上げる入出力手段と、
前記吸上げたデータベースを保存する第1の記憶手段
と、前記配電系統シミュレータ装置からの系統情報を基
に前記第1の記憶手段内の系統情報を更新すると共に、
配電系統シミュレータ装置への制御指令を発する第1の
演算手段とを備え、前記配電系統シミュレータ装置は、
前記第1の記憶手段に保存した当該営業所の配電系統と
同じ系統を復元して保存する第2の記憶手段と、前記第
1の演算手段からの制御指令に入力して第2の記憶手段
内の系統情報を更新すると共に、第1の演算手段に対し
てこの更新した系統情報を通知し、かつチャンネルを介
して第1の記憶装置内の系統情報から模擬配電系を構築
する第2の演算手段とを備え、前記第2の演算手段での
負荷応動の模擬は、系統情報の実績負荷曲線から各配電
線の正規化負荷曲線を作成し、模擬配電系統の制御指令
後に、前記所要時刻の系統状態に対応した正規化負荷曲
線に対して系統変化後の区間設備負荷の総和を乗じて出
力する演算処理とした。
(作 用) 配電系統シミュレータ装置を運転者の訓練に供するに
あたっては、まず当該営業所の配電系統制御装置から配
電系統の系統設備データと系統状態データをデータベー
スとして入出力手段に吸上げ、このデータベースを訓練
シミュレータとして使用する配電系統制御装置に復元す
る。
次いで、配電系統制御装置に復元した当該営業所のデ
ータベースを元に、訓練シミュレータとして使用する配
電系統シミュレータ装置上に、当該営業所の配電系統と
同じ系統設備データと系統状態データを復元する。
次に、データベースの中にあるバンク・フィーダ毎の
実績負荷曲線(例えば、各月単位に実績負荷曲線や過去
最大値を持っている)をもとに、当該バンク・フィーダ
毎に実績負荷曲線を設備容量の総和で除して正規化した
負荷特性曲線を作成し、この正規化負荷曲線に所要時刻
の系統状態の設備容量を乗して、この値をバンク・フィ
ーダ毎の負荷電流(TM値)とすることにより、系統変化
に伴なった負荷電流(TM値)変化を発生させるものであ
る。これにより、模擬配電系統の負荷応動を簡単かつ正
確に、実規模で作成することができると共に、より臨場
感のあるシミュレーションが可能となる。
(実施例) 以下図面を参照して実施例を説明する。
第1図は本発明による訓練シミュレータの一実施例の
構成図である。
訓練シミュレータは配電系統制御装置11と配電系統シ
ミュレータ装置12から構成され、配電系統制御装置11に
は営業所のデータベースを復元するための入出力装置MT
を付属している。
さらに、配電系統制御装置11は次の要素から構成され
ている。バルク1は配電系統の系統設備データと系統状
態データと自動制御手段を保存しておく記憶装置、MMI1
はCPU1と運転者のインターフェイスとなるマンマシン装
置、伝送装置1は配電系統シミュレータ装置12とCPU1と
の間の情報伝送装置、CPU1は自動制御手段の手順に従っ
て、伝送装置1を介して得られる模擬配電系統の系統情
報をもとに、バルク1で認識している系統状態データを
更新すると共に、模擬配電系統への制御指令を出す演算
手段である。
同様に、配電系統シミュレータ装置12は次の要素から
構成されている。バルク2は模擬配電系統の系統設備デ
ータと系統状態データとシミュレーション手段を保存し
ておく記憶装置、MMI2はCPU2と訓練シミュレータのトレ
ーナとのインターフェイスとなるマンマシン装置、伝送
装置2は配電系統制御装置11とCPU2との間の情報伝送装
置、CPU2はシミュレーション手段の手順に従って、伝送
装置2を介して得られる配電系統制御装置11からの制御
指令をもとに、バルクで認識している系統状態データを
更新すると共に、配電系統制御装置11へ更新した系統情
報を通知する演算手段である。
なお、チャンネルはバルク1の情報をCPU2からアクセ
ス可能にするための装置であり、CPU2がバルク1の情報
を読み出してバルク2に書込むように構成したものであ
る。
ここで第1図中の配電系統の系統設備データと系統状
態データの構成例について、第3図,第4図,第5図,
第6図及び第7図を用いて説明する。
第2図は検討対象としての配電系統であり、FCB1はフ
ィーダのしゃ断器、SWiは配電線の開閉器、Kiは需要家
(負荷)の集合体である区間を表す系統設備である。そ
して、通常の運用での系統状態は、しゃ断器FCBと開閉
器SW1〜SW5は「ON」状態を示し、SW6は「OFF」状態を示
す。Iiは各SW間の区間負荷電流、Ciは各SW間の区間設備
容量を示す。
この例のような配電系統の系統設備データは、第3
図,第4図,第5図のように記憶する。
第3図はしゃ断器FCB1・開閉器SWiに接続され得る区
間Kiを記憶しているデータを表し、例えば、しゃ断器FC
B1には終端区間のK0が接続されており、開閉器SW1には
始端区間としてK0が、また終端区間としてK1が接続され
ていることを示す。以下同様であるため省略する。
第4図は区間Kiに接続され得るしゃ断器FCB1・開閉器
SWiを記憶しているデータを表し、例えば、区間K0には
電源側開閉器としてFCB1が、また負荷側開閉器としてSW
1が接続されており、区間K1には電源側開閉器としてSW1
があり、負荷側開閉器としてSW2が接続されていること
を示す。以下同様であるため省略する。
第5図は区間Ki内の需要家の設備容量Ciを記憶してい
るデータであり、例えば、区間K0には需要家がなく設備
容量は0であり、区間K1の設備容量はC1であることを示
す。以下同様であるため省略する。
第6図,第7図は配電系統の系統状態データを示し、
第6図はしゃ断器FCB1と開閉器Siの状態を入力してお
き、系統状態に変化がある都度、「ON」,「OFF」状態
が更新されるデータであり、例えば第3図の配電系統で
は、開閉器SW1〜SW5が「ON」で、SW6が「OFF」であるた
め、第6図に示すようになる。
また、第7図はしゃ断器FCB1のフィーダに流れる実績
負荷曲線を記憶しているデータであり、時刻に対応して
電流値が示されている。
第2図(b)の電流If1はFCB1のフィーダに流れる実
績負荷曲線例であり、縦軸に電流値を、横軸に時間を示
す。なお、電流値は各区画の負荷電流値の総和を表す。
第2図の(c)の電流iF1はFCB1のフィーダの正規化
負荷曲線例を示し、実績負荷曲線If1を区間設備容量の
総和ΣCiで除したものである。正規化負荷曲線iF1は後
述する第8図のフローに従って、模擬配電系統の系統状
態データ作成のタイミングで、各バンク・フィーダ毎に
作成しておくものとする。
第2図(d)は状変後のフィーダを示し、この場合は
しゃ断器FCB1と開閉器SW1〜SW3は「ON」状態を示し、SW
4は「OFF」状態を示し、開閉器SW5〜SW6は「ON」状態を
示し、第2図(a)の状態から系統変化があった状態を
示す。
第2図(e)の電流IF1は、系統変化があった状態で
のFCB1のフィーダ電流を表し、正規化負荷曲線iF1に系
統変化後の区間設備容量の総和ΣCiを乗じたものであ
る。
次に、第1図に示すシミュレーション手段と自動制御
手段の機能について説明する。
シミュレーション手段の機能は、次のような手段を自
動的に実行するものである。
フィーダの負荷電流IF1(TM値)を系統情報として一
定の周期毎に発生するため、その時刻にしゃ断器FCB1に
接続されている区間Kiを検索し、接続されている区間の
設備容量の総和ΣCiを求め、この総和ΣCiに正規化負荷
曲線iF1の当該時刻の電流値を乗じてTM値を作成する。
シミュレーション手段の具体的な処理フローは第9図
に示す(後述する)。
自動制御手段の機能は、次のような手順を自動的に実
行するものである。
通常は、伝送装置1を介して得られる系統情報をもと
に、バルク1で認識している系統状態データを更新す
る。そして、系統情報から得られる系統状態の変化を系
統設備データと系統状態データと照合した結果、配電系
統に停電をもたらす変化である時は必要な制御指令を出
力し、引き続き、電送装置1を介して得られる系統情報
の結果を持って必要な手順を繰り返す。また、配電系統
制御装置11の運転者がマンマシン装置MMI1より指示した
操作に対しても、必要な制御指令を出力する機能を持つ
ものである。
次に、本発明の実施例の作用を、第1図をもとに説明
する。
まず、正規化負荷曲線iF1を作成するために、次の操
作を行なう。
営業所のデータベースを保存したMTをもとに、配電
系統制御装置11のバルク1に系統設備データと系統状態
データを復元する。
さらに、配電系統シミュレータ装置12のMMI2からデ
ータベース等価を指示する。データベース等価の指示を
受けたCPU2は、第1図に示すチャンネルを介して、バル
ク1から系統設備データ,系統状態データを読み出し
て、バルク2上にコピーする。
こうして模擬配電系統を構成すると共に、第8図に
示すフローに従って正規化負荷曲線iF1を作成する。
第8図によって正規化負荷曲線iF1の算出方法ついて
説明する。
各配電線毎に記憶してある実績負荷曲線If1を第7図
の系統状態データから取り出す(ステップS81)。
次に、系統設備データ(第3図,第4図)と系統状態
データ(第6図)を参照して、その配電線に所属する区
間Kiを全て検索する(ステップS82)。
ここで、検索した区間Kiの設備容量Ci(契約KW)と系
統設備データ(第5図)より全ての区間分取り出し、そ
の配電線に所属する設備よりの総和ΣCiを求める(ステ
ップS83)。
さらに、先に取り出した実績負荷曲線If1をその配電
線に所属する設備容量の総和ΣCiで除することで、正規
化負荷曲線iF1が算出できる(ステップS84)。
このように構築した正規化負荷曲線をもとに、負荷応
動シミュレーションを行なったときの動作について説明
する。
例えば、第2図(a)の系統状態が、第2図(d)の
系統状態に系統変化した場合の動作を第9図を用いて以
下に説明する。
負荷応動を模擬する場合、配電系統シミュレータ装
置12側で、トレーナがMMI2から負荷条件(例えば8月の
実績負荷曲線や開始時刻など)を設定して負荷応動を開
始させると、CPU2は第9図の処理フローに従って当該時
刻のフィーダ電流を算出して(ステップS91,S92,S9
3)、この電流値(TM値)を伝送装置2を介して系統情
報として伝送装置1に周期的に通知する(ステップS9
4)。
配電系統制御装置11側では、伝送装置1で受取った
系統情報をもとにCPU1は、バルク1上に把握している系
統状態データに当日の実績負荷曲線として記録してい
く。
次に、人為的に配電系統制御装置11の運転者がMMI1よ
り開閉器SW6「入」,開閉器SW4「切」を指示した時は
(ステップS95−1,S95−2)、伝送装置1を介して模擬
配電系統への制御指令が通知される。
配電系統シミュレータ装置12側では、伝送装置29を
介して受取った制御指令をもとにCPU2は、この制御指令
によって生じる系統状態の変化をバルク2内の模擬配電
系統に反映すると共に(ステップS96)、さらに、伝送
装置2を介して系統状態の変化を伝送装置1に通知する
(ステップS97)。
さらに、系統状態が第2図(d)の如く系統変化して
いるため、CPU2は第8図の処理フローに従って当該時刻
の区間設備容量の総和ΣCiをもとに、フィーダ電流を算
出して(ステップS98,S99)、この電流値(TM値)を伝
送装置2を介して系統情報として伝送装置1に周期的に
通知する(ステップS910)。
このように、負荷応動の模擬は、一定周期でTM値を模
擬配電系統側から伝送装置2,伝送装置1を介して、配電
線得自動制御側へ通知すると共に、TM値の作成に当たっ
ては、各バンク・フィーダ毎の正規化負荷曲線iF1をも
とに、TM値作成時点の所属する区間設備負荷の総和ΣCi
を乗じたものをTM値IF1とするものである。
上記実施例によれば、配電系統シミュレータ装置12と
配電系統制御装置11との間でこのような一連の動作を繰
返すことにより、配電系統の負荷応動をシミュレーショ
ンすることができると共に、系統変化に対応した負荷応
動(TM値)とすることができる。
また、上記実施例では、正規化負荷曲線iF1をもと
に、開閉器操作時などの系統変化があったときに、TM値
IF1を変化させるようにしたが、これに限定されるもの
ではなく、以下に列挙するようにしても良い。
フィーダ内に区間負荷の増設・撤去があった場合で
も、区間設備容量Ciに反映させることにより、負荷応動
に反映することも可能である。
数年先の系統を模擬するようなケースにおいても、
正規化負荷曲線IF1全体に伸び率を乗じることにより、
将来系統での負荷応動模擬が可能となる。
上記実施例では、正規化負荷曲線iF1の持つ負荷特
性は各バンク・フィーダに属するものとして説明した
が、任意の区間負荷が系統変化前に属したフィーダが分
かっていれば、系統変化前に属したバンク・フィーダの
負荷特性を任意の区間負荷の負荷特性として、系統変化
後のフィーダのTM値IF1に反映することも可能である。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば配電系統制御装
置と配電系統シミュレータ装置とに機能分担させ、各営
業所のデータベースをもとに模擬配電系統を構成すると
共に、このデータベース中の実績負荷曲線をもとに系統
変化に伴なった負荷電流変化を導出するようにしたの
で、訓練者の所属する営業所の配電系統に即した臨場感
のある負荷応動の訓練が実施できると共に、変化のある
負荷応動を模擬することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による訓練シミュレータの一実施例の構
成図、第2図は配電系統と実績負荷曲線及び正規化負荷
曲線を示す図、第3図はしゃ断器・開閉器に対してどの
ような始端区間と終端区間が接続されているかを示す系
統設備データ図、第4図は区間に対してどのような電源
側開閉器と負荷側開閉器が接続されているかを示す系統
設備データ図、第5図は各区間にある設備容量を対応し
て示す系統設備データ図、第5図はしゃ断器・開閉器の
「ON」,「OFF」状態を示す系統状態データ図、第7図
は配電線の実績負荷曲線を示す図、第8図は正規化負荷
曲線算出処理内容のフローチャート、第9図はシミュレ
ーション手段の処理内容のフローチャートである。 11……配電系統制御装置 12……配電系統シミュレータ装置 MT……磁気テープ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮西 清 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 (72)発明者 ▲高▼橋 昭 東京都府中市東芝町1 株式会社東芝府 中工場内 (56)参考文献 特開 平2−41624(JP,A) 特開 平4−79723(JP,A) 特開 昭56−53544(JP,A) 特開 昭62−60432(JP,A) 特開 昭56−162932(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H02J 3/00 G06G 7/63

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の電算機を用いて、各々を配電系統制
    御装置と配電系統シミュレータ装置とに機能分担させる
    ように構成した訓練シミュレータにおいて、前記配電系
    統制御装置は、電力会社の当該営業所の配電系統制御装
    置からの配電系統の系統設備と系統状態をデータベース
    として吸上げる入出力手段と、前記吸上げたデータベー
    スを保存する第1の記憶手段と、前記配電系統シミュレ
    ータ装置からの系統情報を基に前記第1の記憶手段内の
    系統情報を更新すると共に、配電系統シミュレータ装置
    への制御指令を発する第1の演算手段とを備え、前記配
    電系統シミュレータ装置は、前記第1の記憶手段に保存
    した当該営業所の配電系統と同じ系統を復元して保存す
    る第2の記憶手段と、前記第1の演算手段からの制御指
    令を入力して第2の記憶手段内の系統情報を更新すると
    共に、第1の演算手段に対してこの更新した系統情報を
    通知し、かつチャンネルを介して第1の記憶装置内の系
    統情報から模擬配電系を構築する第2の演算手段とを備
    え、前記第2の演算手段での負荷応動の模擬は、系統情
    報の実績負荷曲線から各配電線の正規化負荷曲線を作成
    し、模擬配電系統の制御指令後に、前記所要時刻の系統
    状態に対応した正規化負荷曲線に対して系統変化後の区
    間設備負荷の総和を乗じて出力する演算処理としたこと
    を特徴とする訓練シミュレータ。
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