JP3228580B2 - 電力系統の事故復旧支援システム - Google Patents
電力系統の事故復旧支援システムInfo
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- JP3228580B2 JP3228580B2 JP33970292A JP33970292A JP3228580B2 JP 3228580 B2 JP3228580 B2 JP 3228580B2 JP 33970292 A JP33970292 A JP 33970292A JP 33970292 A JP33970292 A JP 33970292A JP 3228580 B2 JP3228580 B2 JP 3228580B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電力系統制御装置に係
り、特に電力系統を構成する送電線，変電所に過負荷が
発生した場合にそれを解消する電力系統の事故復旧支援
システムに関する。
り、特に電力系統を構成する送電線，変電所に過負荷が
発生した場合にそれを解消する電力系統の事故復旧支援
システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】電力系統に設備容量を越える潮流が流れ
た場合、従来はその過負荷を検出してＯＬＲ（過負荷保
護継電装置）が動作し、瞬時に、あるいは過負荷継続時
間に応じて負荷や揚水発電機を抑制していた。図13に従
来例を示す。変電所Ａから変電所Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅに供給
するような放射状系統を考える。接続関係は図13の通り
であり、各変電所Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅには夫々10，10，15，
20の負荷があり、送電線Ａ−Ｂ，Ｂ−Ｃ，Ｂ−Ｄ，Ｄ−
Ｅの設備容量の上限が夫々○の中の数字50，30，40，40
であったと仮定する。このような場合、たとえＡ変電所
に十分な供給力があったとしても各負荷が全部加わった
場合、送電線Ａ−Ｂには55の潮流が流れることになり、
設備容量上限50を上回ってしまう。つまり、送電線Ａ−
Ｂに過負荷が発生している状態となる。
た場合、従来はその過負荷を検出してＯＬＲ（過負荷保
護継電装置）が動作し、瞬時に、あるいは過負荷継続時
間に応じて負荷や揚水発電機を抑制していた。図13に従
来例を示す。変電所Ａから変電所Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅに供給
するような放射状系統を考える。接続関係は図13の通り
であり、各変電所Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅには夫々10，10，15，
20の負荷があり、送電線Ａ−Ｂ，Ｂ−Ｃ，Ｂ−Ｄ，Ｄ−
Ｅの設備容量の上限が夫々○の中の数字50，30，40，40
であったと仮定する。このような場合、たとえＡ変電所
に十分な供給力があったとしても各負荷が全部加わった
場合、送電線Ａ−Ｂには55の潮流が流れることになり、
設備容量上限50を上回ってしまう。つまり、送電線Ａ−
Ｂに過負荷が発生している状態となる。
【０００３】従来ではこのような過負荷発生設備にＯＬ
Ｒ装置があるため、この過負荷を検出して過負荷レベル
に応じた遅延時間後に、過負荷発生設備より下流の負荷
を抑制していた。例えば、図13のＥ変電所の20の負荷
が、15と５のフィーダーで構成されているとすると、負
荷５を抑制して過負荷を解消しようとした（図14）。こ
の例の場合のように、放射状系統の変電所Ｂ，Ｃ，Ｄ，
Ｅに発電力がない時は、変電所Ａからの供給力をいかに
調整しようとしても、ＡＢ間の過負荷を解消することは
できない。これは、送電線Ａ−Ｂ間の設備容量によって
制限されるためである。以上のように従来の過負荷解消
法は、もっぱら負荷抑制，揚水抑制によるものであっ
た。又、過負荷発生設備より下流の系統を他の系統へ切
替える手順も考えられたが、必ずしも過負荷量を最小と
する最適な系統切替手順を作成するものではなかった。
Ｒ装置があるため、この過負荷を検出して過負荷レベル
に応じた遅延時間後に、過負荷発生設備より下流の負荷
を抑制していた。例えば、図13のＥ変電所の20の負荷
が、15と５のフィーダーで構成されているとすると、負
荷５を抑制して過負荷を解消しようとした（図14）。こ
の例の場合のように、放射状系統の変電所Ｂ，Ｃ，Ｄ，
Ｅに発電力がない時は、変電所Ａからの供給力をいかに
調整しようとしても、ＡＢ間の過負荷を解消することは
できない。これは、送電線Ａ−Ｂ間の設備容量によって
制限されるためである。以上のように従来の過負荷解消
法は、もっぱら負荷抑制，揚水抑制によるものであっ
た。又、過負荷発生設備より下流の系統を他の系統へ切
替える手順も考えられたが、必ずしも過負荷量を最小と
する最適な系統切替手順を作成するものではなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】過負荷発生時に、設備
保全のためＯＬＲにより自動的に負荷を抑制すること
は、過負荷率が高く、緊急を要する場合は避けられない
ことである。しかし負荷抑制は停電をひきおこし、需要
家に与える影響が大きいことを考えると、この手法は極
力避けなければならず、負荷抑制量を最小限にとどめる
必要があった。そして、負荷抑制を極力避けるために
は、過負荷が基幹ループ系に発生した場合は、ループを
構成する送電線容量を考慮して、最適な発電力調整を行
なう必要がある。又、過負荷が放射状系統に発生した場
合は、過負荷発生設備の下流で、過負荷量を最小とする
ような過負荷解消法即ち、系統切替，負荷切替，母線分
離を行ない、潮流を他の放射状系統に分散することを考
える。この際その系統切替，負荷切替，母線分離を行な
うことを前提として、最適な発電力調整量を算出する必
要がある。本発明は上記事情に鑑みてなされたものであ
り、過負荷発生点に応じて最適な発電力調整量を算出
し、系統切替，母線分離あるいは負荷切替を検討して過
負荷を解消するようにした電力系統の事故復旧支援シス
テムを提供することを目的としている。
保全のためＯＬＲにより自動的に負荷を抑制すること
は、過負荷率が高く、緊急を要する場合は避けられない
ことである。しかし負荷抑制は停電をひきおこし、需要
家に与える影響が大きいことを考えると、この手法は極
力避けなければならず、負荷抑制量を最小限にとどめる
必要があった。そして、負荷抑制を極力避けるために
は、過負荷が基幹ループ系に発生した場合は、ループを
構成する送電線容量を考慮して、最適な発電力調整を行
なう必要がある。又、過負荷が放射状系統に発生した場
合は、過負荷発生設備の下流で、過負荷量を最小とする
ような過負荷解消法即ち、系統切替，負荷切替，母線分
離を行ない、潮流を他の放射状系統に分散することを考
える。この際その系統切替，負荷切替，母線分離を行な
うことを前提として、最適な発電力調整量を算出する必
要がある。本発明は上記事情に鑑みてなされたものであ
り、過負荷発生点に応じて最適な発電力調整量を算出
し、系統切替，母線分離あるいは負荷切替を検討して過
負荷を解消するようにした電力系統の事故復旧支援シス
テムを提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明はループ系統を構成する変電所群とそれによ
り放射状に連系する変電所群からなる電力系統について
過負荷が発生した場合にこれを検出する手段と、過負荷
を解消するための発電機調整量と系統操作手順を検討す
る手段と表示手段を有する電力系統の事故復旧支援シス
テムにおいて、放射状系統変電所毎に設備運用上限を考
慮した送電可能電力を計算する手段と、過負荷が存在す
る放射状系統を構成する変電所の内、送電可能電力が負
で絶対値が最も大きい放射状系統最上流の変電所から順
に着眼し、その着眼した変電所から放射状系統下流側に
向けて変電所毎に全ての過負荷解消手段を検討し、上記
着眼した変電所の送電可能電力と切替先変電所あるいは
切替元変電所の送電可能電力の正，負及び絶対値の大，
小を比較して送電可能電力が大きい系統構成を選択する
手段と、着眼する送電可能電力が負の変電所がなくなる
まで、上記送電可能電力が大きい系統構成を選択するこ
とを繰り返し、過負荷を解消又は過負荷量を最小とする
過負荷解消手順を作成する手段とから構成した。
め、本発明はループ系統を構成する変電所群とそれによ
り放射状に連系する変電所群からなる電力系統について
過負荷が発生した場合にこれを検出する手段と、過負荷
を解消するための発電機調整量と系統操作手順を検討す
る手段と表示手段を有する電力系統の事故復旧支援シス
テムにおいて、放射状系統変電所毎に設備運用上限を考
慮した送電可能電力を計算する手段と、過負荷が存在す
る放射状系統を構成する変電所の内、送電可能電力が負
で絶対値が最も大きい放射状系統最上流の変電所から順
に着眼し、その着眼した変電所から放射状系統下流側に
向けて変電所毎に全ての過負荷解消手段を検討し、上記
着眼した変電所の送電可能電力と切替先変電所あるいは
切替元変電所の送電可能電力の正，負及び絶対値の大，
小を比較して送電可能電力が大きい系統構成を選択する
手段と、着眼する送電可能電力が負の変電所がなくなる
まで、上記送電可能電力が大きい系統構成を選択するこ
とを繰り返し、過負荷を解消又は過負荷量を最小とする
過負荷解消手順を作成する手段とから構成した。
【０００６】
【作用】図２を用いて作用について説明する。ループ系
統と放射状系統よりなる電力系統において過負荷が発生
した場合に、これが系統のどこに発生したかを検出する
（ステップＳ１）。過負荷がループ系統に発生した場
合、あるいは放射状系統に発生した場合のいずれかを判
断する（ステップＳ２）。放射状系統に発生した過負荷
に対しては、過負荷発生の放射状系統に直接供給可能な
ループ系統変電所の送電可能電力を最大化する計算をす
る（ステップＳ３）。放射状系統変電所毎に設備運用上
限を考慮して送電可能電力を計算する（ステップＳ
４）。送電可能電力が負で絶対値が最も大きい放射状系
統最上流の変電所から順に着眼し（ステップＳ５）、そ
の着眼した変電所上流の過負荷を解消するため、放射状
系統末端側に向けて変電所毎に可能な全ての系統切替パ
ターンを検討し、放射状系統変電所毎に設備運用上限を
考慮して送電可能電力を計算する（ステップＳ６）。着
眼した１つの変電所に対して検討した系統切替パターン
の中から各変電所毎の送電可能電力が最も大きい系統パ
ターンを選び（ステップＳ７）、着眼すべき送電可能電
力が負の変電所が系統からなくなるまで、これを繰り返
すことにより、系統の過負荷を解消し（ステップＳ
８）、送電可能電力の余裕が最大である系統構成に至る
手順を作成することができる。又、過負荷が完全に解消
しきれない場合でも、負荷抑制量を最小とする手順を作
ることができ、この系統操作手順と発電機調整量を運用
者に表示する（ステップＳ９）。又、過負荷がループ系
に発生した場合は、ループ系統変電所毎に設備運用上限
を考慮して送電可能電力を計算し（ステップＳ10）、こ
れを表示する（ステップＳ11）。
統と放射状系統よりなる電力系統において過負荷が発生
した場合に、これが系統のどこに発生したかを検出する
（ステップＳ１）。過負荷がループ系統に発生した場
合、あるいは放射状系統に発生した場合のいずれかを判
断する（ステップＳ２）。放射状系統に発生した過負荷
に対しては、過負荷発生の放射状系統に直接供給可能な
ループ系統変電所の送電可能電力を最大化する計算をす
る（ステップＳ３）。放射状系統変電所毎に設備運用上
限を考慮して送電可能電力を計算する（ステップＳ
４）。送電可能電力が負で絶対値が最も大きい放射状系
統最上流の変電所から順に着眼し（ステップＳ５）、そ
の着眼した変電所上流の過負荷を解消するため、放射状
系統末端側に向けて変電所毎に可能な全ての系統切替パ
ターンを検討し、放射状系統変電所毎に設備運用上限を
考慮して送電可能電力を計算する（ステップＳ６）。着
眼した１つの変電所に対して検討した系統切替パターン
の中から各変電所毎の送電可能電力が最も大きい系統パ
ターンを選び（ステップＳ７）、着眼すべき送電可能電
力が負の変電所が系統からなくなるまで、これを繰り返
すことにより、系統の過負荷を解消し（ステップＳ
８）、送電可能電力の余裕が最大である系統構成に至る
手順を作成することができる。又、過負荷が完全に解消
しきれない場合でも、負荷抑制量を最小とする手順を作
ることができ、この系統操作手順と発電機調整量を運用
者に表示する（ステップＳ９）。又、過負荷がループ系
に発生した場合は、ループ系統変電所毎に設備運用上限
を考慮して送電可能電力を計算し（ステップＳ10）、こ
れを表示する（ステップＳ11）。
【０００７】
【実施例】以下図面を参照して実施例を説明する。図１
は本発明による事故復旧支援システムを説明するための
一実施例の構成図である。図１において、１は電力系統
において過負荷が発生した場合に、これを検出する電力
系統監視制御装置、２は電子計算機による演算処理装置
（以下ＣＰＵと称す）、３は記憶装置、４は操作卓、５
はディスプレイ装置であり、ＣＰＵ２は過負荷発生個所
に応じて線形計画法に基づいて発電機調整量を算出する
手段21と、放射状系統変電所の送電可能電力を計算する
手段22と、着眼した１つの変電所上流の過負荷に対して
可能な全ての系統切替（負荷切替，母線分離）を検討
し、その系統パターンの中から送電可能電力が最も大き
い系統パターンを選択する手段23と、送電可能電力が負
で絶対値が大きいものから順に着眼し、着眼すべき変電
所がなくなるまで上記系統パターンを選択することを繰
り返して系統切替（負荷切替，母線分離）手順を作成す
る手段24とからなる。ここで系統切替とは、ある変電所
の一次母線が受電している先の変電所を別の変電所に切
替えることを意味し、母線分離とは、ある変電所の母線
のブスタイあるいはブスセクションを切離し、夫々別々
の変電所から受電すること、及び負荷切替とは、ある変
電所に接続されている負荷（フィーダー）をその変電所
から別の変電所に切替えて受電することを夫々意味す
る。
は本発明による事故復旧支援システムを説明するための
一実施例の構成図である。図１において、１は電力系統
において過負荷が発生した場合に、これを検出する電力
系統監視制御装置、２は電子計算機による演算処理装置
（以下ＣＰＵと称す）、３は記憶装置、４は操作卓、５
はディスプレイ装置であり、ＣＰＵ２は過負荷発生個所
に応じて線形計画法に基づいて発電機調整量を算出する
手段21と、放射状系統変電所の送電可能電力を計算する
手段22と、着眼した１つの変電所上流の過負荷に対して
可能な全ての系統切替（負荷切替，母線分離）を検討
し、その系統パターンの中から送電可能電力が最も大き
い系統パターンを選択する手段23と、送電可能電力が負
で絶対値が大きいものから順に着眼し、着眼すべき変電
所がなくなるまで上記系統パターンを選択することを繰
り返して系統切替（負荷切替，母線分離）手順を作成す
る手段24とからなる。ここで系統切替とは、ある変電所
の一次母線が受電している先の変電所を別の変電所に切
替えることを意味し、母線分離とは、ある変電所の母線
のブスタイあるいはブスセクションを切離し、夫々別々
の変電所から受電すること、及び負荷切替とは、ある変
電所に接続されている負荷（フィーダー）をその変電所
から別の変電所に切替えて受電することを夫々意味す
る。
【０００８】ループを構成する変電所Ａ，Ｂと、放射状
系統を構成する変電所Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈよりなる
図３のような電力系統において、本発明による過負荷解
消について説明する。図３では変電所Ａ，Ｃの間で過負
荷が発生している。図中○の中の数字はその送電線の設
備容量を示す。ここではＡＣ間50，ＣＤ間30，ＣＥ間4
0，ＥＦ間40，ＢＧ間50，ＧＨ間40である。又、放射状
系統を構成する変電所Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈには、夫
々負荷10，10，15，20，10，10があるものとする。この
時、送電線ＡＣにはＣ，Ｄ，Ｅ，Ｆ変電所の負荷に供給
するべき潮流55（前記各負荷10，10，15，20を加算）が
流れ、これはＡ−Ｃ間の設備容量50を越えているため過
負荷状態である。以下に解消方法を考える。この場合、
放射状系統に過負荷が発生していることから過負荷発生
設備の下流に電力を供給できるループ系変電所を選び、
それら変電所の送電可能電力を最大化するように、ルー
プ系を構成する変電所に対して線形計画法を適用する。
図３ではＢ変電所の送電可能電力を最大化する。ここで
Ａ変電所の送電可能電力を最大化しない理由は、Ａ変電
所の送電可能電力をいくら増してもＡＣ間の設備容量が
50である限り、過負荷は解消できないからである。
系統を構成する変電所Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈよりなる
図３のような電力系統において、本発明による過負荷解
消について説明する。図３では変電所Ａ，Ｃの間で過負
荷が発生している。図中○の中の数字はその送電線の設
備容量を示す。ここではＡＣ間50，ＣＤ間30，ＣＥ間4
0，ＥＦ間40，ＢＧ間50，ＧＨ間40である。又、放射状
系統を構成する変電所Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈには、夫
々負荷10，10，15，20，10，10があるものとする。この
時、送電線ＡＣにはＣ，Ｄ，Ｅ，Ｆ変電所の負荷に供給
するべき潮流55（前記各負荷10，10，15，20を加算）が
流れ、これはＡ−Ｃ間の設備容量50を越えているため過
負荷状態である。以下に解消方法を考える。この場合、
放射状系統に過負荷が発生していることから過負荷発生
設備の下流に電力を供給できるループ系変電所を選び、
それら変電所の送電可能電力を最大化するように、ルー
プ系を構成する変電所に対して線形計画法を適用する。
図３ではＢ変電所の送電可能電力を最大化する。ここで
Ａ変電所の送電可能電力を最大化しない理由は、Ａ変電
所の送電可能電力をいくら増してもＡＣ間の設備容量が
50である限り、過負荷は解消できないからである。
【０００９】線形計画法により発電機出力の上下限，ル
ープ系送電線の設備容量を制約条件にして、Ｂ変電所の
送電可能電力を最大とするような各発電機の調整量を計
算する。その結果、Ｂ変電所の最大供給力は40であった
とする。Ａ変電所は50とし、この線形計画計算の結果を
受けて放射状系統を構成する変電所毎の送電可能電力を
計算する。つまりループ系の変電所の供給力を基にし
て、下流側の放射状系統を構成する変電所について送電
線の設備容量と変圧器の設備容量から送電可能電力を算
出する。 ΔＰSLi ＝ＰSGi −ＰSLi ここで、ΔＰSLi ：対象ノードの送電可能電力。 ＰSGi ：対象ノードに流入可能な供給力の総和。 ＰSLi ：対象ノードから流出供給されている負荷量の総
和。 ここで、ＰSGi は、ブランチの設備容量に制限される場
合にはこれを考慮して、潮流と設備容量の小さい方をと
り計算する。図３の三角印の中の数字がこの場合の送電
可能電力である。変電所Ｇ，Ｈには20の送電可能電力が
あるが、Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ変電所の送電可能電力はいずれ
も−５となり負の送電可能電力となっている。この意味
は変電所Ａの供給力は50を有し、設備容量も50であるた
め、Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆの各変電所の負荷合計が50であれ
ば、何ら過負荷は発生せず、問題ないが、現状において
存在する負荷は55ある。したがって各変電所単独で考え
ると、−５の送電可能電力、即ち、不足分５があること
を意味する。これはＣ変電所より上流の最上流の設備で
過負荷が発生していることを示す。
ープ系送電線の設備容量を制約条件にして、Ｂ変電所の
送電可能電力を最大とするような各発電機の調整量を計
算する。その結果、Ｂ変電所の最大供給力は40であった
とする。Ａ変電所は50とし、この線形計画計算の結果を
受けて放射状系統を構成する変電所毎の送電可能電力を
計算する。つまりループ系の変電所の供給力を基にし
て、下流側の放射状系統を構成する変電所について送電
線の設備容量と変圧器の設備容量から送電可能電力を算
出する。 ΔＰSLi ＝ＰSGi −ＰSLi ここで、ΔＰSLi ：対象ノードの送電可能電力。 ＰSGi ：対象ノードに流入可能な供給力の総和。 ＰSLi ：対象ノードから流出供給されている負荷量の総
和。 ここで、ＰSGi は、ブランチの設備容量に制限される場
合にはこれを考慮して、潮流と設備容量の小さい方をと
り計算する。図３の三角印の中の数字がこの場合の送電
可能電力である。変電所Ｇ，Ｈには20の送電可能電力が
あるが、Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ変電所の送電可能電力はいずれ
も−５となり負の送電可能電力となっている。この意味
は変電所Ａの供給力は50を有し、設備容量も50であるた
め、Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆの各変電所の負荷合計が50であれ
ば、何ら過負荷は発生せず、問題ないが、現状において
存在する負荷は55ある。したがって各変電所単独で考え
ると、−５の送電可能電力、即ち、不足分５があること
を意味する。これはＣ変電所より上流の最上流の設備で
過負荷が発生していることを示す。
【００１０】過負荷解消のために着眼する変電所は、以
上の計算で送電可能電力が負の変電所の内、最上流の変
電所（図３ではＣ変電所）とする。複数の過負荷がある
場合は送電可能電力が負の最上流の変電所の内、絶対値
が最大の変電所にまず着眼する。説明の便宜上過負荷解
消のために着眼している変電所の送電可能電力をＸ、切
替先変電所の送電可能電力をＹとする。最初に系統切替
を検討する。図２のステップＳ５により着眼した変電所
Ｃから下流に向かって順に系統切替できる変電所を切替
えたパターンを考える。図３の場合は図４，図５，図６
の３通りが考えられる。図４は変電所Ｃを変電所Ａから
Ｂに系統切替したもの、図５は変電所ＥをＣからＧに切
替したもの、図６は変電所ＦをＥからＨに系統切替した
ものである。各場合について送電可能電力を計算する。
図４ではＣ変電所のＸは−35、Ｂ変電所のＹは−35であ
る。この意味はＣ変電所をＢ変電所に系統切替したた
め、Ｃ変電所へはＢ変電所側から潮流がくる。この場
合、変電所Ｇ，Ｈの負荷は20であるため、Ｃ変電所へく
る潮流は20（Ｂ変電所の供給力40−20）となる。しかる
にＣ，Ｄ，Ｅ，Ｆの各負荷は合計55であるため差し引き
−35が送電可能電力であり、この数値がＣ，Ｄ，Ｅ，Ｆ
各変電所近傍に示されている。一方、Ｂ変電所の送電可
能電力はＢ変電所が供給する負荷Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，
Ｈの合計75に対して供給力が40しかないためＹ＝40−75
＝−35となる。これがＢ，Ｇ，Ｈ変電所近傍の三角内に
示されている。以下、同様であるため、その都度説明し
ない。図５ではＣ変電所のＸは30、Ｇ変電所のＹは−15
である。図６ではＣ変電所のＸは15、Ｈ変電所のＹは０
である。図６のパターンはＸ，Ｙともに０以上（負では
ない）であり、これは過負荷が解消されていることを意
味する。他に過負荷発生個所はないため（全ての変電所
の送電可能電力が０以上）、系統操作手順は「Ｆ変電所
をＥ変電所からＨ変電所に系統切替する」となる。この
手順を実行することによって、図３のＡＣ間に発生して
いた過負荷は解消される。運用者には手順画面にこの手
順を表示すると共に、最終系統状態を系統図に示し、線
形計画法によって計算した発電力調整量を発電機毎に系
統図上に表示する。
上の計算で送電可能電力が負の変電所の内、最上流の変
電所（図３ではＣ変電所）とする。複数の過負荷がある
場合は送電可能電力が負の最上流の変電所の内、絶対値
が最大の変電所にまず着眼する。説明の便宜上過負荷解
消のために着眼している変電所の送電可能電力をＸ、切
替先変電所の送電可能電力をＹとする。最初に系統切替
を検討する。図２のステップＳ５により着眼した変電所
Ｃから下流に向かって順に系統切替できる変電所を切替
えたパターンを考える。図３の場合は図４，図５，図６
の３通りが考えられる。図４は変電所Ｃを変電所Ａから
Ｂに系統切替したもの、図５は変電所ＥをＣからＧに切
替したもの、図６は変電所ＦをＥからＨに系統切替した
ものである。各場合について送電可能電力を計算する。
図４ではＣ変電所のＸは−35、Ｂ変電所のＹは−35であ
る。この意味はＣ変電所をＢ変電所に系統切替したた
め、Ｃ変電所へはＢ変電所側から潮流がくる。この場
合、変電所Ｇ，Ｈの負荷は20であるため、Ｃ変電所へく
る潮流は20（Ｂ変電所の供給力40−20）となる。しかる
にＣ，Ｄ，Ｅ，Ｆの各負荷は合計55であるため差し引き
−35が送電可能電力であり、この数値がＣ，Ｄ，Ｅ，Ｆ
各変電所近傍に示されている。一方、Ｂ変電所の送電可
能電力はＢ変電所が供給する負荷Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，
Ｈの合計75に対して供給力が40しかないためＹ＝40−75
＝−35となる。これがＢ，Ｇ，Ｈ変電所近傍の三角内に
示されている。以下、同様であるため、その都度説明し
ない。図５ではＣ変電所のＸは30、Ｇ変電所のＹは−15
である。図６ではＣ変電所のＸは15、Ｈ変電所のＹは０
である。図６のパターンはＸ，Ｙともに０以上（負では
ない）であり、これは過負荷が解消されていることを意
味する。他に過負荷発生個所はないため（全ての変電所
の送電可能電力が０以上）、系統操作手順は「Ｆ変電所
をＥ変電所からＨ変電所に系統切替する」となる。この
手順を実行することによって、図３のＡＣ間に発生して
いた過負荷は解消される。運用者には手順画面にこの手
順を表示すると共に、最終系統状態を系統図に示し、線
形計画法によって計算した発電力調整量を発電機毎に系
統図上に表示する。
【００１１】次に本実施例を適用した具体例として図７
〜図12を説明する。図７はループ系を構成するＡ，Ｂ，
Ｃ変電所より、放射状に変電所Ｄ，Ｅ，Ｋ，Ｌ，Ｍ，
Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｊが接続された電力系統である。Ｄ，
Ｅ，Ｋ，Ｌ，Ｍ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｊには夫々10，５，
10，20，15，10，10，−10，10，20の負荷（Ｈ変電所の
マイナスの負荷は発電力を表わす）があり、今、Ａ変電
所の供給力が小さく、ループ系統及びＡ変電所からの放
射状系統の両方に過負荷が発生しているものとする。こ
の過負荷解消のための計算を以下に説明する。まず、送
電可能電力が負のループ系変電所Ａと、過負荷より下流
に電力を供給できるループ系変電所Ｂの送電可能電力を
最大にするよう、線形計画法により計算する。その結
果、Ａ変電所には最大で40、Ｂ変電所には最大で30の供
給力しかとれないとする。これに基づいて放射状系統の
変電所の送電可能電力を計算すると図７のようになる。
三角の中の数字が変電所の送電可能電力である。変電所
Ａ，Ｄ，Ｅ，Ｋ，Ｌ，Ｍがともに−20の負の送電可能電
力となっている（40−10−５−10−20−15＝−20）。最
上流の変電所Ａを過負荷解消のための着眼変電所とす
る。
〜図12を説明する。図７はループ系を構成するＡ，Ｂ，
Ｃ変電所より、放射状に変電所Ｄ，Ｅ，Ｋ，Ｌ，Ｍ，
Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｊが接続された電力系統である。Ｄ，
Ｅ，Ｋ，Ｌ，Ｍ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｊには夫々10，５，
10，20，15，10，10，−10，10，20の負荷（Ｈ変電所の
マイナスの負荷は発電力を表わす）があり、今、Ａ変電
所の供給力が小さく、ループ系統及びＡ変電所からの放
射状系統の両方に過負荷が発生しているものとする。こ
の過負荷解消のための計算を以下に説明する。まず、送
電可能電力が負のループ系変電所Ａと、過負荷より下流
に電力を供給できるループ系変電所Ｂの送電可能電力を
最大にするよう、線形計画法により計算する。その結
果、Ａ変電所には最大で40、Ｂ変電所には最大で30の供
給力しかとれないとする。これに基づいて放射状系統の
変電所の送電可能電力を計算すると図７のようになる。
三角の中の数字が変電所の送電可能電力である。変電所
Ａ，Ｄ，Ｅ，Ｋ，Ｌ，Ｍがともに−20の負の送電可能電
力となっている（40−10−５−10−20−15＝−20）。最
上流の変電所Ａを過負荷解消のための着眼変電所とす
る。
【００１２】まず、最初に系統切替を検討する。切替可
能なのは変電所Ｌ，Ｍのみで図８と図９の２通り考えら
れる。図８は変電所ＬをＫからＦに系統切替したもので
あり、図９は変電所ＭをＬからＧに系統切替したもので
ある。図８ではＸ＝40−10−５−10＝15（Ａの送電可能
電力）、Ｙ＝30−10−20−15−10＋10＝−15（変電所Ｆ
の送電可能電力）、図９ではＸ＝40−10−５−10−20＝
−５（Ａの送電可能電力）、Ｙ＝30−10−10−15＋10＝
５（Ｇの送電可能電力）となる。ここで負のものの絶対
値が１番小さい図９を選択する。母線分離可能な下流の
変電所はＬのみで、負荷20が15と５に分かれると仮定す
れば、図10のパターンが可能である。図10ではＸ＝40−
10−５−10−15＝０（Ａの送電可能電力）、Ｙ＝30−10
−５−10−15＋10＝０（Ｆの送電可能電力）となり、両
方とも０以上であるため過負荷はなく、これで次のよう
な手順が作成されＣＲＴに表示される。 手順 Ｍ変電所をＬ変電所からＧ変電所へ系統切替す
る。 手順 Ｌ変電所の甲母線に負荷15を接続。 手順 Ｌ変電所の乙母線に負荷５を接続。 手順 Ｌ変電所を母線分離（甲母線をＫ変電所から受
電、乙母線をＦ変電所から受電）。 又、系統図に最終系統接続状態と発電機調整量を表示す
る。
能なのは変電所Ｌ，Ｍのみで図８と図９の２通り考えら
れる。図８は変電所ＬをＫからＦに系統切替したもので
あり、図９は変電所ＭをＬからＧに系統切替したもので
ある。図８ではＸ＝40−10−５−10＝15（Ａの送電可能
電力）、Ｙ＝30−10−20−15−10＋10＝−15（変電所Ｆ
の送電可能電力）、図９ではＸ＝40−10−５−10−20＝
−５（Ａの送電可能電力）、Ｙ＝30−10−10−15＋10＝
５（Ｇの送電可能電力）となる。ここで負のものの絶対
値が１番小さい図９を選択する。母線分離可能な下流の
変電所はＬのみで、負荷20が15と５に分かれると仮定す
れば、図10のパターンが可能である。図10ではＸ＝40−
10−５−10−15＝０（Ａの送電可能電力）、Ｙ＝30−10
−５−10−15＋10＝０（Ｆの送電可能電力）となり、両
方とも０以上であるため過負荷はなく、これで次のよう
な手順が作成されＣＲＴに表示される。 手順 Ｍ変電所をＬ変電所からＧ変電所へ系統切替す
る。 手順 Ｌ変電所の甲母線に負荷15を接続。 手順 Ｌ変電所の乙母線に負荷５を接続。 手順 Ｌ変電所を母線分離（甲母線をＫ変電所から受
電、乙母線をＦ変電所から受電）。 又、系統図に最終系統接続状態と発電機調整量を表示す
る。
【００１３】ところで図９まで検討した段階で、もし、
母線分離できる変電所がなかった場合を考える。この場
合、負荷切替を検討することになる。着眼変電所Ａより
下流の変電所でＫ変電所の負荷10の内負荷５がＩ変電所
に負荷切替可能であった場合、図11のようになる。Ｘ＝
０（Ａの送電可能電力）、Ｙ＝０（Ｉの送電可能電力）
で両方とも０以上であるため、過負荷はなく、これで次
のような手順が作成される。 手順 Ｍ変電所をＬ変電所からＧ変電所に系統切替。 手順 Ｋ変電所の負荷５をＩ変電所に負荷切替 この手順をＣＲＴに表示し、又、系統図に最終系統接続
状態と発電機調整量を表示する。以上のアルゴリズムは
過負荷発生時の負荷量に基づいて計算することも考えら
れるが、電力系統の需要は時々刻々変化することを考え
ると、算出した発電機調整量や系統操作手順が、十分マ
ージンあるものとするために、過負荷発生時から数時間
先までを予測した最大需要（負荷）データに基づいて計
算することも可能である。この場合も全く同じアルゴリ
ズムが使用できる。数時間先を予測した最大需要データ
により手順を作成することにより、過負荷が長時間発生
しない安定な系統を作り出すことができる。例えば、図
12において、11時に過負荷事故が発生したとすると、５
時間先（４時）までの総需要のピークが14時30分と予測
された場合、その総需要ピーク時の負荷量に基づいて手
順を作成する。
母線分離できる変電所がなかった場合を考える。この場
合、負荷切替を検討することになる。着眼変電所Ａより
下流の変電所でＫ変電所の負荷10の内負荷５がＩ変電所
に負荷切替可能であった場合、図11のようになる。Ｘ＝
０（Ａの送電可能電力）、Ｙ＝０（Ｉの送電可能電力）
で両方とも０以上であるため、過負荷はなく、これで次
のような手順が作成される。 手順 Ｍ変電所をＬ変電所からＧ変電所に系統切替。 手順 Ｋ変電所の負荷５をＩ変電所に負荷切替 この手順をＣＲＴに表示し、又、系統図に最終系統接続
状態と発電機調整量を表示する。以上のアルゴリズムは
過負荷発生時の負荷量に基づいて計算することも考えら
れるが、電力系統の需要は時々刻々変化することを考え
ると、算出した発電機調整量や系統操作手順が、十分マ
ージンあるものとするために、過負荷発生時から数時間
先までを予測した最大需要（負荷）データに基づいて計
算することも可能である。この場合も全く同じアルゴリ
ズムが使用できる。数時間先を予測した最大需要データ
により手順を作成することにより、過負荷が長時間発生
しない安定な系統を作り出すことができる。例えば、図
12において、11時に過負荷事故が発生したとすると、５
時間先（４時）までの総需要のピークが14時30分と予測
された場合、その総需要ピーク時の負荷量に基づいて手
順を作成する。
【００１４】又、放射状系統に発電機が接続されている
場合は、図７〜図11で示したようにこの発電機の出力を
マイナスの負荷として計算することが可能である。この
ように発電機をマイナスの負荷と扱うことにより、発電
機の異系統切替を負荷切替と考えることができ、実施例
のアルゴリズムを用いれば、１つの放射状系統に接続さ
れている発電機を他の放射状系統へ切替える手順をも作
成することが可能である。このように発電力調整を行な
った後で放射状系統変電所毎の送電可能電力を計算し、
送電可能電力が負で絶対値が最大の放射状系統最上流の
変電所から順に着眼し、着眼した１つの変電所に対し、
その上流にある過負荷を解消するために、可能な全ての
系統切替，負荷切替，母線分離を行ない、着眼変電所を
変えて順次繰り返し、系統の過負荷を最小に、あるいは
過負荷を解消することが可能となる。本実施例は図３〜
図11の具体例で過負荷解消方法を示したように、ループ
系統，放射状系統のどちらに発生した過負荷に対して
も、又、その両方に発生した場合においても解消手順と
発電力調整量を運用者に提示することができる。これは
実際の電力系統の全ての構成に対応できることを意味し
ている。
場合は、図７〜図11で示したようにこの発電機の出力を
マイナスの負荷として計算することが可能である。この
ように発電機をマイナスの負荷と扱うことにより、発電
機の異系統切替を負荷切替と考えることができ、実施例
のアルゴリズムを用いれば、１つの放射状系統に接続さ
れている発電機を他の放射状系統へ切替える手順をも作
成することが可能である。このように発電力調整を行な
った後で放射状系統変電所毎の送電可能電力を計算し、
送電可能電力が負で絶対値が最大の放射状系統最上流の
変電所から順に着眼し、着眼した１つの変電所に対し、
その上流にある過負荷を解消するために、可能な全ての
系統切替，負荷切替，母線分離を行ない、着眼変電所を
変えて順次繰り返し、系統の過負荷を最小に、あるいは
過負荷を解消することが可能となる。本実施例は図３〜
図11の具体例で過負荷解消方法を示したように、ループ
系統，放射状系統のどちらに発生した過負荷に対して
も、又、その両方に発生した場合においても解消手順と
発電力調整量を運用者に提示することができる。これは
実際の電力系統の全ての構成に対応できることを意味し
ている。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば過
負荷発生点に応じて最適な発電力調整量を算出し、系統
切替，母線分離，負荷切替等の過負荷解消方法を検討し
て手順を作成するよう構成したので、系統の過負荷を解
消し、各変電所の送電可能電力を最大にし、過負荷に対
して余裕のある安定な系統構成とすることができる。
又、過負荷を完全に解消できない場合でも、可能な限り
過負荷量を小さくし、負荷抑制を最小にすることができ
る。しかも計算機が手順と発電機調整量を自動的に計算
し、運用者に表示できる。
負荷発生点に応じて最適な発電力調整量を算出し、系統
切替，母線分離，負荷切替等の過負荷解消方法を検討し
て手順を作成するよう構成したので、系統の過負荷を解
消し、各変電所の送電可能電力を最大にし、過負荷に対
して余裕のある安定な系統構成とすることができる。
又、過負荷を完全に解消できない場合でも、可能な限り
過負荷量を小さくし、負荷抑制を最小にすることができ
る。しかも計算機が手順と発電機調整量を自動的に計算
し、運用者に表示できる。
【図１】本発明の一実施例の構成を表わす図。
【図２】本実施例の概略処理フローを表わす図。
【図３】本実施例の動作を説明するための具体例で過負
荷発生を表わす図。
荷発生を表わす図。
【図４】本実施例の動作を説明するための具体例で系統
切替パターン１を示す図。
切替パターン１を示す図。
【図５】本実施例の動作を説明するための具体例で系統
切替パターン２を示す図。
切替パターン２を示す図。
【図６】本実施例の動作を説明するための具体例で系統
切替パターン３を示す図。
切替パターン３を示す図。
【図７】本実施例の動作を説明するための別の具体例で
過負荷発生を表わす図。
過負荷発生を表わす図。
【図８】本実施例の動作を説明するための別の具体例で
系統切替パターン１を示す図。
系統切替パターン１を示す図。
【図９】本実施例の動作を説明するための別の具体例で
系統切替パターン２を示す図。
系統切替パターン２を示す図。
【図10】本実施例の動作を説明するための別の具体例で
母線分離を示す図。
母線分離を示す図。
【図11】本実施例の動作を説明するための別の具体例で
負荷切替を示す図。
負荷切替を示す図。
【図12】１日の需要変化予測曲線図。
【図13】従来例を説明するための具体例を示す図。
【図14】従来例でのＯＬＲ動作を説明するための図。
１ 電力系統監視制御装置 ２ 演算処理装置 ３ 記憶装置 ４ 操作卓 ５ ディスプレイ装置 21 線形計画法による発電機調整量算出手段 22 放射状系統変電所の送電可能電力算出手段 23 送電可能電力が大きい系統構成を選択する手段 24 系統操作手順作成手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菅沼 勲 東京都中央区入船一丁目４番10号 東京 電力株式会社 システム研究所内 (72)発明者 石毛 浩和 東京都中央区入船一丁目４番10号 東京 電力株式会社 システム研究所内 (72)発明者 小林 高之 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東 芝 府中工場内 (72)発明者 浅野 俊明 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東 芝 府中工場内 (72)発明者 加藤 政一 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東 芝 府中工場内 (56)参考文献 特開 平３−384125（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−71229（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02J 3/00
Claims (1)
- 【請求項１】 ループ系統を構成する変電所群とそれに
より放射状に連系する変電所群からなる電力系統につい
て過負荷が発生した場合にこれを検出する手段と、過負
荷を解消するための発電機調整量と系統操作手順を検討
する手段と表示手段を有する事故復旧支援システムにお
いて、放射状系統変電所毎に設備運用上限を考慮した送
電可能電力を計算する手段と、過負荷が存在する放射状
系統を構成する変電所の内、送電可能電力が負で絶対値
が最も大きい放射状系統最上流の変電所から順に着眼
し、その着眼した変電所から下流側に向けて変電所毎に
全ての過負荷解消手段を検討し、上記着眼した変電所の
送電可能電力と切替先変電所あるいは切替元変電所の送
電可能電力の正，負及び絶対値の大，小を比較して送電
可能電力が大きい系統構成を選択する手段と、着眼する
送電可能電力が負の変電所がなくなるまで、上記送電可
能電力が大きい系統構成を選択することを繰り返し、過
負荷を解消又は過負荷量を最小とする過負荷解消手順を
作成する手段とを備えたことを特徴とする電力系統の事
故復旧支援システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33970292A JP3228580B2 (ja) | 1992-11-26 | 1992-11-26 | 電力系統の事故復旧支援システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33970292A JP3228580B2 (ja) | 1992-11-26 | 1992-11-26 | 電力系統の事故復旧支援システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06165379A JPH06165379A (ja) | 1994-06-10 |
| JP3228580B2 true JP3228580B2 (ja) | 2001-11-12 |
Family
ID=18329999
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33970292A Expired - Fee Related JP3228580B2 (ja) | 1992-11-26 | 1992-11-26 | 電力系統の事故復旧支援システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3228580B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8175755B2 (en) * | 2009-11-18 | 2012-05-08 | General Electric Company | Systems and methods for monitoring power devices |
| JP6422668B2 (ja) * | 2014-05-16 | 2018-11-14 | 株式会社東芝 | 系統安定化システム |
| JP7363367B2 (ja) * | 2019-10-28 | 2023-10-18 | 富士電機株式会社 | 配電制御装置およびシステム |
-
1992
- 1992-11-26 JP JP33970292A patent/JP3228580B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06165379A (ja) | 1994-06-10 |
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