JP3237869B2 - 電力系統運用訓練シミュレータ - Google Patents
電力系統運用訓練シミュレータInfo
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Description
し、電力系統の需給/制御を行なうシステムの運用者
(以下、トレーニと言う)の電力系統運用の訓練を行な
う電力系統運用訓練シミュレータに関する。
簡単に説明する。電力系統運用訓練シミュレータは訓練
対象システム、即ち、給電所や総合制御計算機システム
の運用者の訓練を行なうことを目的としたものである。
訓練指導者(以下、トレーナと言う)によるデータ設定
及び制御やトレーニにより訓練対象システムを通じて行
なわれる制御に対して電力系統の応動を模擬し、トレー
ニがあたかも実系統で訓練対象システムを運用している
ような状況を作り出し、トレーニの訓練を行なうもので
ある。
は、電力の需要(負荷)と供給(発電)のバランス関係
より電力系統の周波数を算出すると共に、負荷の周波数
特性より負荷の値を算出し、更に発電機ガバナの周波数
変動による応動を模擬することにより発電機出力値を算
出し、これら算出された負荷の値及び発電機出力値を入
力として潮流計算を行ない、系統の状態量(母線電圧や
送電線潮流)を算出して電力系統の応動を模擬してい
た。以下従来から用いられている方式につき図面を用い
て説明する。
タの構成を示した機能ブロック図である。1はトレーニ
用マンマシン装置、2はトレーナ用マンマシン装置、3
は入出力処理部、4は制御・操作・設定データ保存部、
5は2値データ保存部、6は数値データ保存部、7は系
統構成作成処理部、8は系統構成データ保存部、9は周
波数計算部、10は潮流計算部、11は電力系統応動模擬部
である。トレーニはトレーニ用マンマシン装置1を介し
て操作,制御を行ない、電力系統運用の訓練を行なう。
トレーナは訓練用の初期系統状態や事故データをトレー
ナ用マンマシン装置2を介し設定し、トレーニの訓練を
行なう。入出力処理部3ではトレーニ及びトレーナが、
トレーニ用マンマシン装置1及びトレーナ用マンマシン
装置2を介して行なった制御,操作,設定のデータを制
御・操作・設定データ保存部4に保存する。
器,43SW等の入/切状態を表す2値データを2値データ
保存部5から、そして発電機出力,負荷の値,母線電
圧,送電線潮流,系統周波数等の数値データを数値デー
タ保存部6から、また制御,操作,設定データを制御・
操作・設定データ保存部4から入力し、トレーニ用マン
マシン装置1及びトレーナ用マンマシン装置2に出力す
る。系統構成作成処理7は電力系統応動模擬部11より起
動され2値データ保存部5より2値データを入力し、系
統の接続関係を計算処理で扱えるようにノード縮退を行
ない系統構成データを作成し、系統構成データ保存部8
に保存し、周波数計算部9を起動する。
発電機出力及び負荷の値を入力し、これらの入力をもと
に供給(発電)と需要(負荷)のバランス関係により電
力系統の周波数を算出すると共に、負荷の周波数特性よ
り負荷の値を算出する。更に発電機ガバナの周波数変動
による応動を模擬することにより発電機出力を算出し、
これら負荷の値及び発電機出力値を数値データ保存部6
へ保存し、潮流計算部10を起動する。潮流計算部10は系
統構成データを系統構成データ保存部8より入力すると
共に、負荷の値,発電機出力を数値データ保存部6より
入力し、これら入力をもとに潮流計算を行ない母線電圧
及び送電線潮流を算出し、これらを数値データ保存部6
へ保存し、電力系統応動模擬部11を起動する。
データ保存部5から入力し、数値データを数値データ保
存部6から入力する。そして、制御・操作・設定データ
保存部4より入力したトレーニ及びトレーナの制御,操
作,設定データに従い、しゃ断器,断路器,43SWの入/
切が行なわれた場合は、2値データ保存部5の2値デー
タを更新し、発電機出力の増減操作等により数値データ
に変化があった場合は数値データ保存部6の数値データ
を更新する。また、電力系統応動模擬部11はトレーナに
より設定されている事故データを制御・操作・設定デー
タ保存部4より入力し、事故発生時の保護リレー動作を
模擬し、保護リレー動作により開放されるしゃ断器のデ
ータにより2値データ保存部5の2値データを更新す
る。
保存部6に保存されている母線電圧,送電線潮流,発電
機出力等を入力し、これら入力をもとに過電圧リレー,
不足電圧リレー,過負荷リレー等のリレー応動の模擬や
系統安定化装置の応動模擬を行ない、応動結果を2値デ
ータとして2値データ保存部5へ保存する。電力系統応
動模擬部11はこれら処理の後、次の模擬周期(2〜3秒
程度)になるまで待ち、系統構成作成処理部7を起動す
る。このように前記処理を繰り返すことにより、電力系
統の応動を模擬しトレーニの訓練を行なう。
等により発電機の動揺や脱調等が起きる場合がある。こ
れらの発電機の動揺や脱調現象が発生した場合、運用者
が対応処置を誤ると事故が電力系統全体に波及し大事故
につながるため、これらの状況下における訓練が必要と
されていた。前記した従来の方式では周波数の動揺の模
擬のみしか行なうことができず、そのため発電機の出
力,電圧等の状態量の動揺や発電機の脱調と言った現象
までを正確に模擬し、これらが発生した場合のトレーニ
の対応を訓練できるような電力系統運用訓練シミュレー
タの開発が望まれていた。
象を模擬するためには過渡安定度計算を行なう必要があ
る。過渡安定度計算は大型計算機を用いても、模擬周期
間(2〜3秒程度)の現象を模擬するためには、模擬周
期とほぼ同等の演算時間が必要であり、これを用いて模
擬を行なうためには、リアルタイム性に欠け、リアルタ
イムでの電力系統応動を模擬することが必要な電力系統
運用訓練シミュレータには適用できなかった。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、事故発
生後数周期のみ過渡安定度計算を用い電力系統の模擬を
行ない、その他の定常時は周波数計算及び潮流計算によ
り模擬を行なうことにより、模擬のリアルタイム性を殆
んど損うことなしに、発電機の動揺や発電機の脱調現象
を模擬することの可能な電力系統運用訓練シミュレータ
を提供することを目的としている。
め、本発明では電力系統の応動を模擬し、電力系統運用
者の訓練を行なうための電力系統運用訓練シミュレータ
において、事故発生模擬開始からあるいは事故点への再
加圧が行なわれて事故が再発した場合は再加圧から数周
期間かを判定する計算切替処理手段と、前記事故発生模
擬開始からあるいは事故点への再加圧が行なわれて事故
が再発した場合は再加圧から数周期間以外(定常時)で
あるとき周波数計算及び潮流計算により電力系統の状態
量を算出する各計算部と、前記事故発生模擬開始からあ
るいは事故点への再加圧が行なわれて事故が再発した場
合は再加圧から数周期間であるとき、発電機電流,発電
機角速度偏差及び発電機端子電圧等の発電機の状態量と
ノード電圧とを算出する過渡安定度計算部と、前記過渡
安定度計算結果をもとに電力系統の状態量を算出すると
共に、脱調分離リレーの応動を模擬し、かつ模擬結果を
保存する過渡安定度計算結果保存部とを備えた。
か、あるいは事故発生模擬開始後の数周期以内かを判定
する。また、トレーニ及びトレーナの操作により事故点
に再加圧が行なわれたか(即ち、事故再発か)、あるい
は再加圧後の後数周期以内かを判定する。この判定によ
り事故発生模擬開始及び再加圧後の数周期間以外のとき
(定常時)は、周波数計算及び潮流計算により電力系統
の状態量を算出し、事故発生模擬開始及び事故再加圧開
始から数周期間は、過渡安定度計算を行ない、その結果
をもとに電力系統の状態量を算出すると共に脱調分離リ
レーの応動を模擬する。従って、事故発生模擬開始及び
事故再加圧後から数周期は、過渡安定度計算が行なわ
れ、発電機の動揺現象や発電機の脱調現象が模擬され、
それ以外の定常時は、周波数,母線電圧,送電線潮流,
発電機出力及び負荷の値の変化が模擬される。
は本発明による電力系統運用訓練シミュレータを説明す
る実施例の機能ブロック構成図である。図1において図
3と同一部分は同一符号を付して説明を省略する。図1
において、12は計算切替処理部、13は過渡安定度計算
部、14は過渡安定度計算結果保存部、15は過渡安定度計
算後処理部である。計算切替処理部12は系統構成作成処
理部7より起動され、制御・操作・設定データ保存部4
よりトレーナの設定した事故データ及びトレーニ,トレ
ーナの行なった操作データを入力すると共に、系統構成
データ保存部8より系統構成データを入力し、これら入
力をもとに事故発生模擬開始から数周期間か及びトレー
ニ,トレーナ操作により事故点に再加圧が行なわれ事故
再発した場合、その事故再発模擬開始から数周期間かを
判定する。
き、即ち、定常時は、周波数計算部9を起動することに
より従来と同様の処理を行なう。又、事故発生模擬開始
から数周期間のときは過渡安定度計算部13を起動する。
過渡安定度計算部13は数値データ保存部6より発電機出
力,負荷の値,母線電圧等を入力すると共に、系統構成
データ保存部8より系統構成データを入力して過渡安定
度計算を行ない、発電機電流,発電機角速度偏差及び発
電機端子電圧等の発電機の状態量とノード電圧とを算出
し、その結果を過渡安定度計算結果保存部14に保存し、
過渡安定度計算後処理部15を起動する。
量及びノード電圧を過渡安定度計算結果保存部14より入
力し、系統周波数,発電機出力,負荷の値,送電線潮流
及び母線電圧を計算して数値データ保存部6に保存す
る。更に、過渡安定度計算後処理部15は過渡安定度計算
の結果をもとに脱調分離リレーの応動を模擬し、模擬結
果を2値データとして2値データ保存部5に保存する。
又、過渡安定度計算後処理部15はこれら処理の後、電力
系統応動模擬部11を起動する。その他の機能は図3と同
様である。
9を起動するか、過渡安定度計算部13を起動するかを判
定するアルゴリズムを図2のフローチャートを用いて説
明する。図2において、ステップS1は制御・操作・設定
データ保存部4より事故データ及びトレーニ.トレーナ
の操作データを入力すると共に、系統構成データ保存部
8より系統構成データを入力する。ステップS2ではステ
ップS1で入力したデータをもとに事故発生模擬開始か否
かを判定する。事故発生模擬開始の場合(YES )はステ
ップS3に移り、事故発生模擬開始でない(NO)の場合は
ステップS4に移る。ステップS3では過渡安定度計算を起
動する。ステップS4では事故発生後数周期以内か否かを
判定する。数周期以内の場合(YES )はステップS5に移
り、数周期以内でない場合(NO)はステップS6に移る。
る。ステップS6ではステップS1で入力した事故データ,
操作データ及び系統構成データより事故点に再加圧操作
が行なわれたか否かを判定する。再加圧された場合(YE
S )はステップS7に移り、再加圧されていない場合(N
O)はステップS8に移る。ステップS7では過渡安定度計
算を起動する。ステップS8では再加圧操作後数周期以内
か否かを判定する。再加圧操作後数周期以内の場合(YE
S )はステップS9に移り、再加圧操作後数周期以内でな
い場合(NO)はステップS10 に移る。ステップS9では過
渡安定度計算を起動する。ステップS10 では周波数計算
を起動する。このようにして起動すべき計算処理を判定
し、計算処理と起動後処理を終了する。
常時は周波数計算及び潮流計算により従来同様リアルタ
イム性が損われず模擬が行なわれ、事故模擬開始から数
周期間及び事故点に再加圧操作されてから数周期間は過
渡安定度計算により発電機の動揺及び発電機の脱調現象
の模擬が行なわれる。この過渡安定度計算中はリアルタ
イム性が失われるが、この時間は僅か10秒程度であり訓
練を行なう上では支障がない。過渡安定度計算の実行の
時間が10秒程度で良いのは、事故発生後の発電機動揺は
10秒以内におさまるか、それ以上継続する場合は脱調分
離リレー等の保護装置でしゃ断され動揺が継続しないた
めである。この方法により、リアルタイム性が殆んど損
われることなしに、発電機の動揺や発電機の脱調現象を
模擬することが可能な電力系統運用訓練シミュレータを
提供することができる。
説明する機能ブロック構成図。
か再加圧操作から数周期以内かを判定し、過渡安定度計
算を起動するか周波数計算を起動するかを切替える方法
を説明するフローチャート。
るブロック構成図。
Claims (1)
- 【請求項1】 電力系統の応動を模擬し、電力系統運用
者の訓練を行なうための電力系統運用訓練シミュレータ
において、事故発生模擬開始からあるいは事故点への再
加圧が行なわれて事故が再発した場合は再加圧から数周
期間かを判定する計算切替処理手段と、前記事故発生模
擬開始からあるいは事故点への再加圧が行なわれて事故
が再発した場合は再加圧から数周期間以外(定常時)で
あるとき周波数計算及び潮流計算により電力系統の状態
量を算出する各計算部と、前記事故発生模擬開始からあ
るいは事故点への再加圧が行なわれて事故が再発した場
合は再加圧から数周期間であるとき、発電機電流,発電
機角速度偏差及び発電機端子電圧等の発電機の状態量と
ノード電圧とを算出する過渡安定度計算部と、前記過渡
安定度計算結果をもとに電力系統の状態量を算出すると
共に、脱調分離リレーの応動を模擬し、かつ模擬結果を
保存する過渡安定度計算結果保存部とを備えたことを特
徴とする電力系統運用訓練シミュレータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18174991A JP3237869B2 (ja) | 1991-06-26 | 1991-06-26 | 電力系統運用訓練シミュレータ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18174991A JP3237869B2 (ja) | 1991-06-26 | 1991-06-26 | 電力系統運用訓練シミュレータ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH053630A JPH053630A (ja) | 1993-01-08 |
JP3237869B2 true JP3237869B2 (ja) | 2001-12-10 |
Family
ID=16106214
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18174991A Expired - Lifetime JP3237869B2 (ja) | 1991-06-26 | 1991-06-26 | 電力系統運用訓練シミュレータ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3237869B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4040847B2 (ja) * | 2001-06-29 | 2008-01-30 | 三菱電機株式会社 | 訓練用シミュレータおよび電力系統模擬方法 |
JP3494376B1 (ja) * | 2002-12-05 | 2004-02-09 | 株式会社システムズ | プログラム解析装置およびプログラム |
JP2005090653A (ja) | 2003-09-18 | 2005-04-07 | Ntn Corp | 流体軸受装置 |
JP4845526B2 (ja) * | 2006-02-10 | 2011-12-28 | 三菱電機株式会社 | 系統運用訓練装置 |
-
1991
- 1991-06-26 JP JP18174991A patent/JP3237869B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH053630A (ja) | 1993-01-08 |
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