JP2937517B2

JP2937517B2 - 電力系統監視システム

Info

Publication number: JP2937517B2
Application number: JP3062635A
Authority: JP
Inventors: 良雄江幡
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1991-03-04
Filing date: 1991-03-04
Publication date: 1999-08-23
Anticipated expiration: 2014-08-23
Also published as: JPH04275024A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電力系統監視システムに
関する。

【０００２】

【従来の技術】図９は従来の電力系統監視システムを示
すブロック図である。従来の電力系統監視システムは伝
送装置の子局装置1a，1b，1nと伝送装置の親局装置２と
電子計算機10からなる。子局装置1a，1b，1nは電力系統
の各所に配置され、電力系統の状態を示す情報、例えば
開閉器の状態，送電線潮流値，発電機出力値などを時々
刻々と親局装置２へ送り、また、親局装置２から送られ
た制御信号、例えば発電機出力の上げ信号，下げ信号，
開閉器の開閉信号などを受信し、電力系統を制御する。

【０００３】親局装置２は子局装置1a，1b，1nから送ら
れた情報を受信して電子計算機10へ渡し、また、電子計
算機10が算出した制御信号を受けとって、子局装置1a，
1b，1nへ送る。電子計算機10は親局装置２から受けた情
報に基づき、電力系統を監視する機能を持ち、また、必
要な制御量を算出し、制御信号として親局装置２へ渡
す。

【０００４】電子計算機10の中には、機能プログラム部
3a，3b，3mと、データ部４と管理部５とが組み込まれて
いる。電子計算機10が親局装置２から受けた情報は、実
際には機能プログラム部3a，3b，3mによって使われる。
つまり機能プログラム部3a，3b，3mは親局装置２から受
けた情報とデータ部４の情報を用いて、夫々の機能プロ
グラム部3a，3b，3mに応じた電力系統の監視を行なった
り、制御量を算出したりする。機能プログラム部3a，3
b，3m内のプログラムにより算出された制御量は、結果
的に電子計算機10から親局装置２へ受け渡される制御信
号となる。ここでデータ部４は全ての機能プログラム部
3a，3b，3m内のプログラムが必要とする電力系統のデー
タを含んでいる。このデータは例えば発電機毎の上限
値，下限値，出力の変化速度，燃料費特性や送電線の潮
流上限値などである。

【０００５】また、管理部５はデータ部４のデータを保
守管理するもので、データの変更・削除・追加の要求を
受け付け、それらの要求に従ってデータを変更したり削
除したり追加したりする。例えば特定の発電機の上限値
の変更要求に基づいて、データの内容を変更したり、新
しい発電機の追加要求に基づいて、追加された発電機の
上限値，下限値，出力変化速度，燃料費特性を追加す
る。また、古い発電機の削除要求に基づいて、削除すべ
き発電機の上限値，下限値，出力変化速度，燃料費特性
などを削除する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の電力系
統監視システムは次のような欠点があった。即ち、デー
タ４内のデータは全ての機能プログラムに必要な情報を
過不足なく含むように設計される必要がある。このこと
は機能プログラムの数が数百以上にもなると、極めて設
計が困難なものとなり、機能プログラムを全て設計しな
いとデータを設計できず、データが完成しないと機能プ
ログラムのテストができないということになり、全体の
システムを製造する際での強い制約となっていた。

【０００７】また、プログラムの数が多いためデータ４
内のデータが大きくなると、これらを組み込むための電
子計算機10も大型のものが必要となり、結果的に大きな
電子計算機10を使って、大規模なソフトウェアを構築し
なければならなくなる。このような場合必要となるソフ
トウェア製造のコストは、ソフトウェアの量の増加に伴
なって比例ではなく指数的に大となること、及び大規模
ソフトウェア製造には、小規模ソフトウェア製造よりも
より高度な技術が必要となること等、従来の電力系統監
視システムの大きな欠点であった。本発明は上記課題を
解決するためになされたものであり、作りやすく、かつ
ソフトウェアの量の増加に伴なって指数的に製造コスト
が増加することのない電力系統監視システムを提供する
ことを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は図１に示されるように電力系統の監視機能
を実現するための機能プログラム部と前記各機能プログ
ラム部が参照する個々のデータ部と、前記各データ部の
内容を夫々監視する管理部とからなるサブシステムを少
なくとも２つ以上組み込んだ電子計算機と、監視対象で
ある電力系統の状態を示す情報を伝送して前記電子計算
機に受け渡しする伝送装置とを有する電力系統監視シス
テムにおいて、前記電子計算機に組み込まれた個々のサ
ブシステムの管理部にあって、少なくとも２つ以上のサ
ブシステムに対してデータの変更・削除・追加の要求を
受付ける受付手段と、前記受付けた要求に基づいて自サ
ブシステムデータに対して変更・削除・追加を実施する
データの保守手段と、前記受付けた要求に自サブシステ
ム以外の他のサブシステムに対するものを含む場合は、
対応する他のサブシステムに対して当該要求を連絡する
連絡手段とを備えた。

【０００９】

【作用】各機能プログラム部は、伝送装置の子局装置及
び親局装置を介して伝送される電力系統の状態を示す情
報と、各データを使って、電力系統の監視を行ない、必
要に応じて制御量を算出し、制御量を制御信号として親
局装置及び子局装置を介して電力系統へ送り制御を実施
する。一方、電力系統の設備拡張や系統の変化によって
データを変更の必要が生じると、管理部から変更要求が
入力される。ここで言う変更要求とは内容の変更または
削除または追加のいずれかである。変更要求は管理部内
の要求受付手段により受け付けられ、次いで保守手段に
より要求に基づいてデータが変更・削除・追加される。
ここで要求にはデータに関係ないものが含まれているこ
ともあるが、保守手段はデータに関係するもののみに基
づいてデータを変更・削除・追加する。更に連絡手段か
らの要求は他のシステム管理部へ連絡される。

【００１０】他の管理部5bの要求受付手段が要求を受け
付け、管理部5aと同様に保守手段によってデータ4bが変
更・削除・追加され、連絡手段によりサブシステム11m
の管理部5mへ要求が連絡される。管理部5mでは要求受付
手段がこの要求を受け付け、保守手段がデータ4mを変更
・削除・追加する。ここで管理部5mの連絡手段は、要求
を受け付けていないサブシステムが他にないので、他の
どのサブシステムへも連絡しない。

【００１１】管理部5a，5b，5m間の連絡方法は、以上の
説明のように管理部5aから5bへ、5bから5mというように
逐次連絡する方法や、管理部5aから管理部5bと5mへ同時
に連絡する方法など各種考えられるが、要は要求を他の
サブシステムの管理部へ送るという主旨の範囲で、いか
なる方法でも良い。また、逐次連絡する方法でも管理部
5aから5bへ、5bから5mへ、更に5mから5aへ連絡して、全
サブシステムへ連絡したことを確認するなどの方法も考
えられるが、どの方法でも良いことは言うまでもない。

【００１２】図１の説明ではサブシステム11a ，11b が
計算機10a に組み込まれ、サブシステム11m が他の計算
機10k に組み込まれた例について説明したが、全てのサ
ブシステムが１つの計算機に組み込まれた場合、あるい
は１つのサブシステムが１つの計算機に組み込まれて、
複数の計算機からなる場合も考えられるが、２つ以上の
サブシステムが１つ以上の計算機に組み込まれていると
いう主旨の範囲内で、どのような構成であってもかまわ
ない。

【００１３】

【実施例】以下図面を参照して一実施例を説明する。図
２は本発明による電力系統監視システムの実施例のブロ
ック図である。図２では自動周波数制御機能（以下ＡＦ
Ｃと言う）と経済負荷配分機能（以下ＥＬＤと言う）の
２つの機能を持つ例を示している。伝送装置の子局装置
1a，1b，1nは系統周波数Ｆと発電機出力Ｐ_i（ｉ＝１〜
発電機数）と連系線潮流Ｐ_tieを親局装置２へ送信し、
また、親局装置から発電機の基準出力Ｐ_siと、発電機上
げ下げ信号ΔＰ_iを受信する。親局装置２は電子計算機
10a へＦ，Ｐ_tie，Ｐ_iを送り、電子計算機10a からＰ
_siとΔＰ_iを受けとる。

【００１４】電子計算機10a にはＡＦＣサブシステム11
a とＥＬＤサブシステム11b が組み込まれており、ＡＦ
Ｃサブシステム11a はＡＦＣプログラム部3aとデータ部
4aと管理部5aからなり、ＥＬＤサブシステム11b はＥＬ
Ｄプログラム部3bとデータ部4bと管理部5bとからなる。
データ部4aは発電機出力上下限値と発電機出力変化速度
とからなり、データ部4bは発電機出力上下限値と燃料費
特性とからなる。

【００１５】また、管理部5aはデータ部4a及びまたはデ
ータ部4bの変更・削除・追加の要求を受け付ける要求受
付手段6aと、変更・削除・追加の要求に基づいてデータ
部4aを変更・削除・追加する保守手段7aと、変更・削除
・追加の要求を受け付けた後、この要求を管理部5bへ連
絡する連絡手段8aを持つ。

【００１６】管理部5bは管理部5aと同様の要求受付手段
6bと保守手段7bと変更・削除・追加の要求を受け付けた
後、この要求を管理部5aへ連絡する連絡手段8bを持つ。

【００１７】次に作用について説明する。系統周波数Ｆ
と発電機出力Ｐ_iと連系線潮流Ｐ_tieは伝送装置の子局
装置1a，1b，1n及び親局装置２を介して電子計算機10a
へ受け渡される。ＡＦＣサブシステム11a の中のＡＦＣ
プログラム部3aは親局装置２からの系統周波数Ｆ（Hz）
と発電機出力Ｐ_i（MW）と連系線潮流Ｐ_tie（MW）を受
けとり、また、データ部4aから発電機出力変化速度ＰＭ
Ｗ（MW／分）及び上下限値ＰＵＰ（MW），ＰＬＭ（MW）
を読み込み、これらから発電機上げ信号または下げ信号
ΔＰ_iを算出して、親局装置２へ渡す。

【００１８】例えばＡＦＣプログラム部3aはＡＲ＝ｋ×
（Ｆ−Ｆ₀）＋Ｐ_tieにより地域要求量ＡＲを算出す
る。次にΔＰ_i＝ＰＭＷ_i×ＰＭＷ_i／ΣＰＭＷ_iによ
り発電機上げ下げ信号ΔＰ_iを算出する。この時、上限
や下限に出力値が達している発電機のΔＰ_iは０とす
る。ここでｋは定数、Ｆ₀は基準周波数であり、ｉは発
電機を示すサフィックスである。

【００１９】ＥＬＤプログラム部3bは親局装置２からの
各発電機の出力Ｐ_iを受けとり、データ部4bから上下限
値及び燃料費特性ＰＡ，ＰＢ，ＰＣを読み込み、各発電
機の基準出力Ｐ_siを等増分燃料費の法則に従って、即
ち、となるように算出して決め、Ｐ_siを親局装置２へ受け渡
す。なお、Ｐ_siは上限値と下限値の間の値となるように
する。ここでλは増分燃料費、Ｆは燃料費でＦ＝ＰＡ×
Ｐ²＋ＰＢ×Ｐ＋Ｐ_c、Ｐ_Lは送電損失、ΣＰ_s＝ΣＰ
である。

【００２０】このようにしてＥＬＤプログラム部3bは、
例えば５分毎に各発電機の基準出力値Ｐ_siを算出し、Ａ
ＦＣプログラム部3aは２秒毎に発電機出力の上げ下げ信
号ΔＰ_iを算出し、両プログラムの算出した値が親局装
置２と子局装置1a，1b，1nを介してその発電機へ送られ
て、電力系統の周波数が一定に保たれ、かつ発電機の出
力が経済的になるよう発電機の運転がなされる。

【００２１】もし、発電機の上下限値，出力変化速度，
燃料費特性の変更・削除・追加が必要になって、発電機
名と変更・削除・追加内容が管理部5aへ入力されると、
管理部5aの要求受付手段6aがこれを受け付け、保守手段
7aがデータ部4aの該当部を変更する。図３はデータ部4a
の内容を詳細に示したものである。例えば要求内容が発
電機3Gの上限値の変更の場合は保守手段7aによって図３
のＰＵＰ（３）の内容が変更されることになる。

【００２２】また、例えば変更内容が発電機3Gの燃料費
特性の変更の場合は、保守手段7aはデータ部4aには関係
ないので、データ4aを変更しない。また、例えば変更内
容が新しい発電機の追加の場合は、保守手段は予備１
（または予備２）を新たに7Gとして、ＰＵＰ（７），Ｐ
ＬＷ（７），ＰＭＷ（７）を追加する。この結果図４の
ようになる。

【００２３】また、例えば要求が発電機3Gの削除の場合
は、3Gを予備にし、ＰＵＰ（３），ＰＬＷ（３），ＰＭ
Ｗ（３）を削除する。この結果は図６のようになる。以
上、要求が変更・追加・削除の場合に、保守手段7aがデ
ータ部4aを変更・追加・削除することを説明したが、こ
れとは別に、図２の連絡手段8aはＥＬＤサブシステム11
b の管理部5bへ要求を連絡する。管理部5bでは、要求受
付手段6bがこれを受け付ける。ひきつづき管理部5bの保
守手段7bがデータ部4bのデータを変更する。例えば要求
が発電機3Gの上限値の変更の場合は保守手段7bは図７の
ＰＵＰ（３）を変更する。また、例えば要求が発電機3G
の燃料費特性ＰＡ，ＰＢ，ＰＣの変更の場合は、保守手
段は図７のＰＡ（３），ＰＢ（３），ＰＣ（３）を変更
する。

【００２４】また、例えば要求が新しい発電機の追加の
場合は、保守手段7bは予備１（または予備２）を新たに
して7Gとして、図７のＰＵＰ（７），ＰＬＷ（７），Ｐ
Ａ（７），ＰＢ（７），ＰＢ（７），ＰＣ（７）を追加
する。この結果、図６は図７のように変更される。ま
た、例えば要求が発電機3Gの削除の場合は保守手段7b
は、図６の3Gを予備にしてＰＵＰ（３），ＰＬＷ
（３），ＰＬＷ（３），ＰＡ（３），ＰＢ（３），ＰＣ
（３）を削除する。この結果、図６は図８のように変更
される。このように図２の管理部5bの保守手段が要求に
基づいてデータ4bを変更するが、一方、管理部5bの連絡
手段7bは、すでに要求を受け付けていないサブシステム
はないので、要求を他のサブシステムへは連絡しない。

【００２５】以上説明したように、上記実施例によれば
ＡＦＣサブシステムとＥＬＤサブシステムは互いに独立
しており、特にデータ部4aとデータ部4bは全く別々に設
計できるという特長を有している。即ち、ＡＦＣプログ
ラム部3aによってのみ使われる情報だけがデータ部4aに
含まれておればよいので、ＥＬＤサブシステム11b のこ
とを考えずにＡＦＣサブシステム11a を設計できる。こ
のことはＥＬＤサブシステム11b を設計する場合にも同
様に言える特長である。これによってシステム製造時の
制約が少なく、かつ、ソフトウェアのボリュームによる
コスト高を防ぐことができる。更に、データ部4aまたは
4bを変更・削除する時には、管理部5aまたは5bのいずれ
かへ要求を受け付けさせれば、全てのサブシステムのデ
ータ、即ち、データ部4a，4b内の各データが要求に基づ
いて変更され、電力系統の如き、頻繁に拡張されるよう
なものを監視するシステムの場合には極めて有利であ
る。

【００２６】上記実施例によれば、２つのサブシステム
が１つの電子計算機に組み込まれたものであった。しか
しながら、本発明はサブシステムの数が多くなればなる
程、その効果が著しく増大するものである。また、複数
の計算機にサブシステムをいくつかづつ組み込むような
構成にすることも可能であることは言うまでもない。い
ずれの場合も、独立した小さなサブシステム単位にソフ
トウェア製造を独立に実現できること、かつ、サブシス
テムごとのデータの変更・削除・追加が体系的に実施で
きることが特長である。

【００２７】上記実施例では電子計算機10a から制御信
号を伝送装置の親局装置２，子局装置1a，1b，1nを介し
て電力系統へ送り制御する場合について述べたが、制御
信号を送らず、単に子局装置1a，1b，1nを親局装置２経
由で電子計算機10a へ渡された電力系統の状態を示す情
報に基づいて、電子計算機内に組み込まれた各サブシス
テムが監視のみを実施する電力系統監視システムにも、
本発明が適用できることは明らかである。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
小規模なソフトウェアの集合によって電力系統監視シス
テムを実現できるので、従来のものより極めて作り易
い。即ち、ソフトウェア量増加に伴なって指数的に製造
コストが増加することがなく、また、大規模なソフトウ
ェア製造技術より容易な技術があれば製造することがで
きる。また、全てのプログラム設計完了がデータ設計の
ための制約になったり、全データの完成が機能プログラ
ムのテストの条件になったりするような従来の電力系統
監視システムの製造制約条件が取り除かれ、この点でも
本発明による電力系統監視システムは極めて有利であ
る。更に、多くのサブシステムに分割した場合にデータ
の変更・削除・追加など保守が問題となり易く、特に電
力系統という経済の発展に伴なって、常に変更・削除・
追加されるような監視対象を持つ電力系統監視システム
にとって、データの保守の問題は致命的問題となりかね
ない。このような観点からも、本発明による電力系統監
視システムは、保守がし易く、極めて秀れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電力系統監視システムのブロック図。

【図２】本発明の一実施例のブロック図。

【図３】，

【図４】，

【図５】ＡＦとサブシステムのデータの内容を示す図。

【図６】，

【図７】，

【図８】ＥＬＤサブシステムのデータの内容を示す図。

【図９】従来の電力系統監視システムのブロック図。

【符号の説明】

1a，1b〜1n 子局装置２親局装置 3a，3b〜3n 機能プログラム部４データ部５管理部 10 電子計算機

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】電力系統の監視機能を実現するための機
能プログラム部と前記各機能プログラム部が参照する個
々のデータ部と、前記各データ部の内容を夫々監視する
管理部とからなるサブシステムを少なくとも２つ以上組
み込んだ電子計算機と、監視対象である電力系統の状態
を示す情報を伝送して前記電子計算機に受け渡しする伝
送装置とを有する電力系統監視システムにおいて、前記
電子計算機に組み込まれた個々のサブシステムの管理部
にあって、少なくとも２つ以上のサブシステムに対して
データの変更・削除・追加の要求を受付ける受付手段
と、前記受付けた要求に基づいて自サブシステムデータ
に対して変更・削除・追加を実施するデータの保守手段
と、前記受付けた要求に自サブシステム以外の他のサブ
システムに対するものを含む場合は、対応する他のサブ
システムに対して当該要求を連絡する連絡手段とを備え
たことを特徴とする電力系統監視システム。