JP2937379B2 - 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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- 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） 本発明は良質な電気を高信頼度に安定して供給するこ
とを支援する電力系統監視制御システムに関する。
とを支援する電力系統監視制御システムに関する。
（従来の技術） 第２図は従来の電力系統監視制御システムを説明する
ための構成例図である。
ための構成例図である。
第２図において、１は電力系統であり、この電力系統
の状態を計測しその計測値を伝送する情報伝送装置２−
１と、伝送路３を介して前記情報を受信する情報伝送装
置２−２と、これらの情報を受けて電圧安定度に関する
処理をする電子計算機４と、電子計算機４の処理結果を
表示するマンマシン・インターフェース装置（MMI）５
からなっている。なお、電力系統からの計測情報として
は、例えば発電機の電圧と出力，負荷の有効電力と無効
電力，有効電力潮流，無効電力潮流，母線電圧，しゃ断
器と断路器の開閉状態，変圧器のタップ位置等がある。
したがって電子計算機４は電力系統からの前記各現在計
測情報を入力し、これらの現在情報をもとに数分先ある
いは数時間先の将来電力系統状態の予測データを後述す
る電圧安定度に関して処理を行ない、その結果としての
種々の電圧安定度に関するデータをMMI装置に表示す
る。
の状態を計測しその計測値を伝送する情報伝送装置２−
１と、伝送路３を介して前記情報を受信する情報伝送装
置２−２と、これらの情報を受けて電圧安定度に関する
処理をする電子計算機４と、電子計算機４の処理結果を
表示するマンマシン・インターフェース装置（MMI）５
からなっている。なお、電力系統からの計測情報として
は、例えば発電機の電圧と出力，負荷の有効電力と無効
電力，有効電力潮流，無効電力潮流，母線電圧，しゃ断
器と断路器の開閉状態，変圧器のタップ位置等がある。
したがって電子計算機４は電力系統からの前記各現在計
測情報を入力し、これらの現在情報をもとに数分先ある
いは数時間先の将来電力系統状態の予測データを後述す
る電圧安定度に関して処理を行ない、その結果としての
種々の電圧安定度に関するデータをMMI装置に表示す
る。
第３図のフローチャートによって電圧安定度に関する
処理内容を説明すると、系統状態決定処理S31では情報
伝送装置により入力された電力系統の誤差を含む計測情
報を用いて、最も確からしい電力系統の状態値を重み付
き最小２乗推定法により求める。将来系統状態予測手段
S32は総需要予測データ，発電機出力の予測配分値等よ
り数分先、あるいは数時間先の電力系統状態を予測す
る。安定度限界計算処理S33では前記した処理S31及びS3
2の結果を初期値として利用し、電圧の安定度限界を求
める。安定度監視処理S34では前記各処理S31,S32及びS3
3の結果を用いて、現在並びに将来の電力系統の安定度
についての状態を判定する。効果量計算処理S35では前
記した処理S31及びS32の結果を用いて、現在並びに将来
で電力系統の電圧調整機器が電圧安定度を高める効果量
を求める。調整量計算処理S36では前記各処理S34,S35の
結果を用いて現在並びに将来で系統電圧が不安定なとき
は安定にするために必要な電圧調整器の調整量を求め、
出力処理S37では前記各処理の結果としての種々のデー
タをMMI装置５に表示する。
処理内容を説明すると、系統状態決定処理S31では情報
伝送装置により入力された電力系統の誤差を含む計測情
報を用いて、最も確からしい電力系統の状態値を重み付
き最小２乗推定法により求める。将来系統状態予測手段
S32は総需要予測データ，発電機出力の予測配分値等よ
り数分先、あるいは数時間先の電力系統状態を予測す
る。安定度限界計算処理S33では前記した処理S31及びS3
2の結果を初期値として利用し、電圧の安定度限界を求
める。安定度監視処理S34では前記各処理S31,S32及びS3
3の結果を用いて、現在並びに将来の電力系統の安定度
についての状態を判定する。効果量計算処理S35では前
記した処理S31及びS32の結果を用いて、現在並びに将来
で電力系統の電圧調整機器が電圧安定度を高める効果量
を求める。調整量計算処理S36では前記各処理S34,S35の
結果を用いて現在並びに将来で系統電圧が不安定なとき
は安定にするために必要な電圧調整器の調整量を求め、
出力処理S37では前記各処理の結果としての種々のデー
タをMMI装置５に表示する。
第４図は処理S31が決定した系統電圧の現在値と処理S
33が決定した安定度限界電圧曲線の状況の時系列変化を
CRT表示装置に表示する例である。
33が決定した安定度限界電圧曲線の状況の時系列変化を
CRT表示装置に表示する例である。
（発明が解決しようとする課題） 上記した従来処理において、将来系統状態予測手段S3
2では将来時点の総需要予測データ，発電機出力，融通
電力等の予測配分値，電力系統変更スケジュール，発電
機のAVR基準値パターン等をもとに将来時点の電力系統
モデル並びに電力系統状態データを求めているが、ここ
で求められたデータは個別制御機器、例えば個別VQC装
置等の応動が考慮されていないため、求められたデータ
と前回予測の別個制御機器の予測データとを用いて潮流
計算を行ない、個別制御機器応動なしの場合の電力系統
状態予測データを求めている。そしてここで求められた
データに個別制御機器の応動状態を反映させた応動予測
計算を行なって個別制御機器の反動予測データを求め、
最後に上で求めた将来時点の電力系統状態データと個別
制御機器の応動予測データを用いた潮流計算を行なうこ
とにより、個別制御機器の応動を模擬した将来時点の最
終的な電力系統状態データを得るものである。
2では将来時点の総需要予測データ，発電機出力，融通
電力等の予測配分値，電力系統変更スケジュール，発電
機のAVR基準値パターン等をもとに将来時点の電力系統
モデル並びに電力系統状態データを求めているが、ここ
で求められたデータは個別制御機器、例えば個別VQC装
置等の応動が考慮されていないため、求められたデータ
と前回予測の別個制御機器の予測データとを用いて潮流
計算を行ない、個別制御機器応動なしの場合の電力系統
状態予測データを求めている。そしてここで求められた
データに個別制御機器の応動状態を反映させた応動予測
計算を行なって個別制御機器の反動予測データを求め、
最後に上で求めた将来時点の電力系統状態データと個別
制御機器の応動予測データを用いた潮流計算を行なうこ
とにより、個別制御機器の応動を模擬した将来時点の最
終的な電力系統状態データを得るものである。
上記個別VQC装置の応動予測計算手段としては、VQCの
応動を考慮してコンデンサ，リアクトル，変圧器タップ
を変化させる度に潮流計算を行なって、VQCの応動をシ
ュミレーションする方法が用いられるが、この場合、VQ
Cの応動が多数回予想されるときには計算時間が膨大に
なってしまう欠点がある。
応動を考慮してコンデンサ，リアクトル，変圧器タップ
を変化させる度に潮流計算を行なって、VQCの応動をシ
ュミレーションする方法が用いられるが、この場合、VQ
Cの応動が多数回予想されるときには計算時間が膨大に
なってしまう欠点がある。
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、個別VQC装置の応動予測計算に感度係数によるシ
ュミレーションを採用し、VQCの応動が多数回予測され
るときにも計算時間が膨大にならず、高速で予測精度の
高い電力系統監視制御システムを提供することを目的と
するものである。
あり、個別VQC装置の応動予測計算に感度係数によるシ
ュミレーションを採用し、VQCの応動が多数回予測され
るときにも計算時間が膨大にならず、高速で予測精度の
高い電力系統監視制御システムを提供することを目的と
するものである。
［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、本発明では電力系統からの
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処理して電圧安定度についての
諸データを表示装置に出力する電力系統監視制御システ
ムにおいて、情報伝送装置を介して伝送されてきた系統
情報から被監視電力系統の将来系統状態予測手段の個別
のVQCの応動予測計算に、コンデンサ，リアクトル，変
圧器のタップに対する電圧，無効電力の感度係数による
シュレーションを用いるように構成した。
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処理して電圧安定度についての
諸データを表示装置に出力する電力系統監視制御システ
ムにおいて、情報伝送装置を介して伝送されてきた系統
情報から被監視電力系統の将来系統状態予測手段の個別
のVQCの応動予測計算に、コンデンサ，リアクトル，変
圧器のタップに対する電圧，無効電力の感度係数による
シュレーションを用いるように構成した。
（作 用） 応動予測計算において、個別VQCの応動によってコン
デンサ，リアクトル，変圧器タップが変化したときに、
潮流計算に代えて感度係数を用いて電圧，無効電力を更
新するものであるため、VQCの応動が多数回予測される
ときにも、計算時間が膨大にならず、高速処理が可能で
ある。
デンサ，リアクトル，変圧器タップが変化したときに、
潮流計算に代えて感度係数を用いて電圧，無効電力を更
新するものであるため、VQCの応動が多数回予測される
ときにも、計算時間が膨大にならず、高速処理が可能で
ある。
（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の一
実施例の処理内容図てあり、ここで示す処理は第３図の
処理を基本とし、そのうちの将来系統状態予測処理にお
ける個別VQC装置の応動予測計算に相当する。
実施例の処理内容図てあり、ここで示す処理は第３図の
処理を基本とし、そのうちの将来系統状態予測処理にお
ける個別VQC装置の応動予測計算に相当する。
第１図の処理はシュミレーションの初期時刻設定処理
S1と、時刻の終了判定処理S2と、電圧，無効電力の偏差
の計算処理S3と、偏差が不感帯を超えたかどうかの判定
処理S4と、偏差の積分値がリミットを超えたVQCを選択
する処理S5と、操作可能なコンデンサ，リアクトル，変
圧器タップがあるかどうかを判定する処理S6と、コンデ
ンサ，リアクトル，変圧器タップを操作し感度係数で電
圧，無効電力を更新する処理S7と、偏差の積分値を零リ
セットする処理S8と、時刻を更新する処理S9とから構成
されている。
S1と、時刻の終了判定処理S2と、電圧，無効電力の偏差
の計算処理S3と、偏差が不感帯を超えたかどうかの判定
処理S4と、偏差の積分値がリミットを超えたVQCを選択
する処理S5と、操作可能なコンデンサ，リアクトル，変
圧器タップがあるかどうかを判定する処理S6と、コンデ
ンサ，リアクトル，変圧器タップを操作し感度係数で電
圧，無効電力を更新する処理S7と、偏差の積分値を零リ
セットする処理S8と、時刻を更新する処理S9とから構成
されている。
次に作用について説明する。先ず将来系統状態予測処
理において、個別VQC装置以外の負荷，発電機出力，系
統変更スケジュール，発電機のAVR基準値パターンなど
の電力系統状態データを求め、VQC応動なしの潮流計算
を行ない、コンデンサ，リアクトル，変圧器タップに対
する電圧，無効電力の感度を計算しておく。
理において、個別VQC装置以外の負荷，発電機出力，系
統変更スケジュール，発電機のAVR基準値パターンなど
の電力系統状態データを求め、VQC応動なしの潮流計算
を行ない、コンデンサ，リアクトル，変圧器タップに対
する電圧，無効電力の感度を計算しておく。
次に、シュミレーションの初期時刻を設定し（S1）、
シュミレーションが終了していなければ（S2）、電圧Ｖ
と無効電力Ｑの偏差Ｅを計算し（S3）、偏差Ｅが不感帯
を超えたかどうかを判定する（S4）。ここで超えていた
場合、さらに偏差Ｅの積分時がリミットを超えたVQCを
選択して（S5）、そのVQCに操作可能なコンデンサSC,リ
アクトルShR,変圧器タップがあるかを判定する（S6）。
そしてあればVQCの制御分担に従って、コンデンサ，リ
アクトル，変圧器タップを操作し潮流計算の代わりに感
度係数でVQCの見る電圧，無効電力を更新し、VQCの偏差
Ｅの積分値を零リセットし、時刻を進めて全体の処理を
切り返して、VQCの応動予測データを求める。
シュミレーションが終了していなければ（S2）、電圧Ｖ
と無効電力Ｑの偏差Ｅを計算し（S3）、偏差Ｅが不感帯
を超えたかどうかを判定する（S4）。ここで超えていた
場合、さらに偏差Ｅの積分時がリミットを超えたVQCを
選択して（S5）、そのVQCに操作可能なコンデンサSC,リ
アクトルShR,変圧器タップがあるかを判定する（S6）。
そしてあればVQCの制御分担に従って、コンデンサ，リ
アクトル，変圧器タップを操作し潮流計算の代わりに感
度係数でVQCの見る電圧，無効電力を更新し、VQCの偏差
Ｅの積分値を零リセットし、時刻を進めて全体の処理を
切り返して、VQCの応動予測データを求める。
次に、VQCの応動ありの潮流計算を行なうことによ
り、最終的な将来系統状態予測データを得る。
り、最終的な将来系統状態予測データを得る。
上記した電圧感度係数とは、電圧調整機器を単位量だ
け調整したとき系統電圧がどれだけ上層するかを示した
ものであり、式で示すとΔV/ΔCqとなる。但し、Ｖはノ
ード電圧,Cqはコンデンサ（SC）やリアクトル（ShR）等
の無効電力関連調整変換とする。
け調整したとき系統電圧がどれだけ上層するかを示した
ものであり、式で示すとΔV/ΔCqとなる。但し、Ｖはノ
ード電圧,Cqはコンデンサ（SC）やリアクトル（ShR）等
の無効電力関連調整変換とする。
そして電圧感度係数は次の方法で求められる。調整前
も調整後もノードに流出入する有効電力の和Ｆと無効電
力の和Ｇが常に零であることにより、 調整前： Ｆ（V,Cq,θ）＝０ ……（１） Ｇ（V,Cq,θ）＝０ ……（２） ここで、F,Gはベクトルである。
も調整後もノードに流出入する有効電力の和Ｆと無効電
力の和Ｇが常に零であることにより、 調整前： Ｆ（V,Cq,θ）＝０ ……（１） Ｇ（V,Cq,θ）＝０ ……（２） ここで、F,Gはベクトルである。
調整後： Ｆ（Ｖ＋ΔV,Cq＋ΔCq,θ＋Δθ）＝０ …（３） Ｇ（Ｖ＋ΔV,Cq＋ΔCq,θ＋Δθ）＝０ …（４） が成立する。但し、θはノード電圧の位相角である。
次に（３），（４）式をテーラ展開すると、 Ｆ（Ｖ＋ΔV,Cq＋ΔCq,θ＋Δθ） ＝Ｆ（V,Cq,θ）＋Fv・ΔＶ ＋Fcq・ΔCq＋Ｆθ・Δθ …（５） Ｇ（Ｖ＋ΔV,Cq＋ΔCq,θ＋Δθ） ＝Ｇ（V,Cq,θ）＋Gv・ΔＶ ＋Gcq・ΔCq＋Ｇθ・Δθ …（６） となる。ここで、 Fv,Fcq.Fθ,Gcq,Gθ：テーラ 展開係数のマトリックスである。
したがって、 Fv・ΔＶ＋Fcq・ΔCq＋Ｆθ・Δθ＝０ …（７） Gv・ΔＶ＋Gcq・ΔCq＋Ｇθ・Δθ＝０ …（８） であり、SCまたはShRの投入または解放の場合は、Fcq＝
０であるから（７），（８）式よりΔθを消去して、 ΔV/ΔCq＝−（Gv−Ｆθ−１・Fv・Ｇθ）-1・Gcq ……（９） となる。
０であるから（７），（８）式よりΔθを消去して、 ΔV/ΔCq＝−（Gv−Ｆθ−１・Fv・Ｇθ）-1・Gcq ……（９） となる。
以上説明したように、本実施例によれば、個別VQC装
置の応動が多数回予測されるときにも計算時間が膨大に
ならず、高速で予測精度の高い電力系統監視制御システ
ムを提供することができる。
置の応動が多数回予測されるときにも計算時間が膨大に
ならず、高速で予測精度の高い電力系統監視制御システ
ムを提供することができる。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば将来系統状態予
測処理におけるVQCの応動予測に、コンデンサ，リアク
トル，変圧器タップに対する電圧，無効電力の感度によ
るシュミレーションを用いるようにしたので、高速な将
来系統状態予測が可能な電力系統監査制御システムを提
供できる。
測処理におけるVQCの応動予測に、コンデンサ，リアク
トル，変圧器タップに対する電圧，無効電力の感度によ
るシュミレーションを用いるようにしたので、高速な将
来系統状態予測が可能な電力系統監査制御システムを提
供できる。
第１図は本発明の一実施例を示すVQC応動予測計算のフ
ローチャート、第２図は従来の電力系統監視制御システ
ムの構成図、第３図は従来の電力系統監視制御システム
の処理内容を示すフローチャート、第４図はMMIへの表
示図である。 S1……初期時刻設定 S2……時刻の終了判定処理 S3……電圧，無効電力の偏差の計算処理 S4……偏差が不感帯を超えたかどうかの判定処理 S5……偏差の積分値がリミットを超えたVQCを選択する
処理 S6……操作可能なコンデンサ，リアクトル，変圧器タッ
プがあるかを判定する処理 S7……コンデンサ，リアクトル，変圧器タップを操作
し、感度係数で電圧，無効電力を更新する処理 S8……偏差の積分値を零リセットする処理 S9……時刻を更新する処理
ローチャート、第２図は従来の電力系統監視制御システ
ムの構成図、第３図は従来の電力系統監視制御システム
の処理内容を示すフローチャート、第４図はMMIへの表
示図である。 S1……初期時刻設定 S2……時刻の終了判定処理 S3……電圧，無効電力の偏差の計算処理 S4……偏差が不感帯を超えたかどうかの判定処理 S5……偏差の積分値がリミットを超えたVQCを選択する
処理 S6……操作可能なコンデンサ，リアクトル，変圧器タッ
プがあるかを判定する処理 S7……コンデンサ，リアクトル，変圧器タップを操作
し、感度係数で電圧，無効電力を更新する処理 S8……偏差の積分値を零リセットする処理 S9……時刻を更新する処理
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 和田 進 東京都千代田区内幸町１丁目１番３号 東京電力株式会社内 (72)発明者 上村 洋市 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 昭55−144732（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−231627（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−55528（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−210838（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−121720（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−159270（ＪＰ，Ａ) 特公 平７−85623（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H02J 3/00
Claims (1)
- 【請求項１】情報伝送装置を介して伝送されてきた系統
情報から被監視電力系統の状態を求める系統状態決定手
段と、過去の実積あるいは総需要予測結果より数分先あ
るいは数時間先の将来の電力系統の状態を予測する将来
系統状態予測手段と、前記系統状態決定手段並びに将来
系統状態予測手段の結果をもとにして電圧の安定限界を
求める安定度限界計算手段と、前記電圧の安定度限界よ
り系統電圧の安定度の程度を判定する安定度監視手段
と、系統電圧を調整するための機器が電圧安定度を高め
る効果の量を求める効果量計算手段と、系統電圧が不安
定であるときこれを安定するために必要な調整量を求め
る調整量計算手段と、前記各演算結果としての諸データ
を出力する出力手段とを備えた電子計算機を用いた電力
系統監視制御システムにおいて、前記将来系統状態予測
手段は、電圧と無効電力のそれぞれの基準値からの偏差
をもとに応動予測計算を行なうVQCを選択し、前記応動
予測計算に、コンデンサ，リアクトル，変圧器のタップ
に対する電圧，無効電力の感度計数によるシュミレーシ
ョンを用いた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 |
|---|---|---|---|
| JP2009305A JP2937379B2 (ja) | 1990-01-18 | 1990-01-18 | 電力系統監視制御システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009305A JP2937379B2 (ja) | 1990-01-18 | 1990-01-18 | 電力系統監視制御システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03215123A JPH03215123A (ja) | 1991-09-20 |
| JP2937379B2 true JP2937379B2 (ja) | 1999-08-23 |
Family
ID=11716756
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2009305A Expired - Fee Related JP2937379B2 (ja) | 1990-01-18 | 1990-01-18 | 電力系統監視制御システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2937379B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3955758B2 (ja) * | 2001-12-28 | 2007-08-08 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 無効電力補償装置 |
| CN101615801B (zh) * | 2008-06-26 | 2013-08-21 | 上海电力通信有限公司 | 采取反时限动作曲线方式的vqc优化控制方法 |
| JP6070076B2 (ja) * | 2012-10-31 | 2017-02-01 | 富士電機株式会社 | 配電系統の電圧制御装置、電圧制御システム、電圧制御プログラムおよび電圧制御方法 |
-
1990
- 1990-01-18 JP JP2009305A patent/JP2937379B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH03215123A (ja) | 1991-09-20 |
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