JP3409896B2 - 電力系統の安定化装置 - Google Patents
電力系統の安定化装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電力系統の連系点におい
て、電力，電流などを測定しその時間的な増加，減少の
関係から電力系統に発生する振動現象を検出し、脱調の
検出あるいは脱調の予測を行なう。更には電力系統の安
定化のために発電機の一部を解列する電力系統の安定化
装置に関する。なお、対象とする脱調現象は、脱調する
までの振動数が１回のいわゆる第一波脱調から、２回以
上の第ｎ波脱調までを対象とする。
て、電力，電流などを測定しその時間的な増加，減少の
関係から電力系統に発生する振動現象を検出し、脱調の
検出あるいは脱調の予測を行なう。更には電力系統の安
定化のために発電機の一部を解列する電力系統の安定化
装置に関する。なお、対象とする脱調現象は、脱調する
までの振動数が１回のいわゆる第一波脱調から、２回以
上の第ｎ波脱調までを対象とする。
【０００２】
【従来の技術】従来の電力系統の振動現象の検出方法の
１つは、母線電圧の位相角を時々刻々と観測し、その波
形を多項式の時間関数で表現し、関数の係数を観測した
値を用いて推定し、将来時点の位相角の値を推定するも
のであった。又、もう１つの方法は連系点に流れる有効
電力を観測し、その値が時間経過と共に振動して発散す
るか否かを検出するものであった。又、本発明者は電力
Ｐ，電流Ｉの時系列的変化の状況と、時々刻々と測定し
たＰが定常時の電力Ｐ０以下ならば不安定とする方法を
既に提案した（特願平５−９０７７７号）。
１つは、母線電圧の位相角を時々刻々と観測し、その波
形を多項式の時間関数で表現し、関数の係数を観測した
値を用いて推定し、将来時点の位相角の値を推定するも
のであった。又、もう１つの方法は連系点に流れる有効
電力を観測し、その値が時間経過と共に振動して発散す
るか否かを検出するものであった。又、本発明者は電力
Ｐ，電流Ｉの時系列的変化の状況と、時々刻々と測定し
たＰが定常時の電力Ｐ０以下ならば不安定とする方法を
既に提案した（特願平５−９０７７７号）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記の方法では、事前
にシミュレーションを行なうことによりしきい値を決め
ておき、脱調するか否かは観測した位相角の値、あるい
は予測した値がしきい値を越えたか否かを見て判定する
ものである。しかし系統状態が変化すればしきい値も変
化するので、正確な判定を行なうためには系統状態の変
化の程度に応じてしきい値を更新する必要がある。又、
先に提案した技術は、時々刻々と測定した電力Ｐが定常
時の電力Ｐ０以下ならば不安定となるものであるため、
安定限界に近い状態の場合にあっては、電圧回復と共に
Ｐが増加して安定化する場合があり、これを誤判定する
場合がある。本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、誤判定することのない電力系統の安定化装置を提
供することを目的としている。
にシミュレーションを行なうことによりしきい値を決め
ておき、脱調するか否かは観測した位相角の値、あるい
は予測した値がしきい値を越えたか否かを見て判定する
ものである。しかし系統状態が変化すればしきい値も変
化するので、正確な判定を行なうためには系統状態の変
化の程度に応じてしきい値を更新する必要がある。又、
先に提案した技術は、時々刻々と測定した電力Ｐが定常
時の電力Ｐ０以下ならば不安定となるものであるため、
安定限界に近い状態の場合にあっては、電圧回復と共に
Ｐが増加して安定化する場合があり、これを誤判定する
場合がある。本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、誤判定することのない電力系統の安定化装置を提
供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の［請求項１］に
係る電力系統の安定化装置は、電力系統の送電線におい
て、有効電力値，電流を測定し、これらの実効値Ｐ，Ｉ
の定常時及び系統動揺時に時間経過に伴なう変化分を検
出する測定部と、脱調したか否かを判定する判定部とか
らなる。
係る電力系統の安定化装置は、電力系統の送電線におい
て、有効電力値，電流を測定し、これらの実効値Ｐ，Ｉ
の定常時及び系統動揺時に時間経過に伴なう変化分を検
出する測定部と、脱調したか否かを判定する判定部とか
らなる。
【０００５】
【０００６】
【０００７】本発明の請求項２に係る電力系統の安定化
装置は、電力系統の送電線において、有効電力，電流を
測定し、これらの実効値Ｐ，Ｉの定常時及び系統動揺時
に時間経過に伴なう変化分を検出する測定部と、脱調し
たか否かを判定する判定部と、更に安定化するのに必要
な発電機台数を算出する演算部と、発電機の解列部とか
らなる。
装置は、電力系統の送電線において、有効電力，電流を
測定し、これらの実効値Ｐ，Ｉの定常時及び系統動揺時
に時間経過に伴なう変化分を検出する測定部と、脱調し
たか否かを判定する判定部と、更に安定化するのに必要
な発電機台数を算出する演算部と、発電機の解列部とか
らなる。
【０００８】［１］ 本発明の第１の実施の形態に関
し、各技術手段の機能及び考え方を説明する。この発明
の図６（Ａ）に示す電力系統において、連系線ＡＢの両
側の系統１に属する発電機群（本例ではＧ１，Ｇ２の２
機）の振動をω１，ω２、系統２に属する発電機群（本
例ではＧ３，Ｇ４の２機）の振動をω３，ω４とした
時、各々が図６（Ｂ）に示すように減衰しながら振動し
たり、場合によっては図６（Ｃ）の波形が示すように両
群の間の振動が発散（不安定）する場合がある。そして
発散し、ついには同期を維持できなくなる場合には、連
系線を解列し発散現象を解消するものである。なお、図
６（Ｂ），（Ｃ）のωは発電機の回転数の定格値（例え
ば、５０，６０Ｈｚ系統ならば５０回転／秒，６０回転
／秒）からの偏差分を示す。
し、各技術手段の機能及び考え方を説明する。この発明
の図６（Ａ）に示す電力系統において、連系線ＡＢの両
側の系統１に属する発電機群（本例ではＧ１，Ｇ２の２
機）の振動をω１，ω２、系統２に属する発電機群（本
例ではＧ３，Ｇ４の２機）の振動をω３，ω４とした
時、各々が図６（Ｂ）に示すように減衰しながら振動し
たり、場合によっては図６（Ｃ）の波形が示すように両
群の間の振動が発散（不安定）する場合がある。そして
発散し、ついには同期を維持できなくなる場合には、連
系線を解列し発散現象を解消するものである。なお、図
６（Ｂ），（Ｃ）のωは発電機の回転数の定格値（例え
ば、５０，６０Ｈｚ系統ならば５０回転／秒，６０回転
／秒）からの偏差分を示す。
【０００９】先ず、本発明の理論的な根拠，考え方を示
す。多機系統において発電機群が２群に分かれて振動す
る場合の振動現象（図６）を、図７に示す一機無限大母
線系を用いて説明する。無限大母線側の電圧をＶB＊＊
θ，発電機側をＶA ＊＊θ，線路のインピーダンスをｊ
Ｘとし、発電機から系統へ流入する電力をＰ，電流の実
効値をＩとする（なお、＊＊は角度記号を意味する）。
す。多機系統において発電機群が２群に分かれて振動す
る場合の振動現象（図６）を、図７に示す一機無限大母
線系を用いて説明する。無限大母線側の電圧をＶB＊＊
θ，発電機側をＶA ＊＊θ，線路のインピーダンスをｊ
Ｘとし、発電機から系統へ流入する電力をＰ，電流の実
効値をＩとする（なお、＊＊は角度記号を意味する）。
【００１０】（１） Ｐ，ＩとＶ，θの関係
このときＰ，ＩとＶ，θの関係を求める。
【数１】
となる。
【００１１】(3) ，(4) 式はＶA ，ＶB ，θとＰ，Ｉの
関係を表しており、図示すれば図８（Ａ）は電圧ＶA ，
ＶB が一定の場合のＰとθの関係を示し、図８の（Ｂ）
は電圧が一定の場合のＩとθの関係を示す。図８に示す
Ｐ，Ｉとθの関係の特徴は、Ｐはθが０から増加するに
つれて増加し、９０°の時に最大値となり、逆にθが９
０°を越えると減少する。Ｉについてはθがゼロから１
８０°まで増加するにつれてＩも増加する。ただし、発
電機の電圧ＶA が上昇すれば、Ｐ−θカーブは図15に示
す点線のカーブのように変化する。これを反映すること
によって判定精度を向上させることができる。
関係を表しており、図示すれば図８（Ａ）は電圧ＶA ，
ＶB が一定の場合のＰとθの関係を示し、図８の（Ｂ）
は電圧が一定の場合のＩとθの関係を示す。図８に示す
Ｐ，Ｉとθの関係の特徴は、Ｐはθが０から増加するに
つれて増加し、９０°の時に最大値となり、逆にθが９
０°を越えると減少する。Ｉについてはθがゼロから１
８０°まで増加するにつれてＩも増加する。ただし、発
電機の電圧ＶA が上昇すれば、Ｐ−θカーブは図15に示
す点線のカーブのように変化する。これを反映すること
によって判定精度を向上させることができる。
【００１２】（２） Ｐ，θと安定度の関係
最初に電圧が一定である場合を考える。一機無限大系統
の場合（２機系の場合も同様である）、図７の系統にお
いて故障発生前、線路に短絡事故が発生した場合（故障
中）、更に故障除去後系統の各々でインピーダンスが変
化するために、Ｐθカーブは図８（Ａ）のように３つ
（カーブ１，カーブ２，カーブ３）がある。事故発生前
の発電機出力をＰ０とすると、事故発生前はカーブ１の
ａ点で運転していることになる。事故が発生すれば運転
点はｂに移動し、カーブ３上で変動する。運転点がｃ点
にきたとき事故が除去されたとすれば、運転点はカーブ
２のｅに移動する。運転点はカーブ２上をｅ点からｆ点
へと移動する。
の場合（２機系の場合も同様である）、図７の系統にお
いて故障発生前、線路に短絡事故が発生した場合（故障
中）、更に故障除去後系統の各々でインピーダンスが変
化するために、Ｐθカーブは図８（Ａ）のように３つ
（カーブ１，カーブ２，カーブ３）がある。事故発生前
の発電機出力をＰ０とすると、事故発生前はカーブ１の
ａ点で運転していることになる。事故が発生すれば運転
点はｂに移動し、カーブ３上で変動する。運転点がｃ点
にきたとき事故が除去されたとすれば、運転点はカーブ
２のｅに移動する。運転点はカーブ２上をｅ点からｆ点
へと移動する。
【００１３】面積ａｂｃｄと面積ｄｅｆｈが等しくなる
ようなｆが存在する時、運転点はカーブ２上の点ｆから
左側ｅ方向のｒまで変動する。このｒは面積ｍｆｈと面
積ｍｎｒが等しくなるような運転点である。結局、運転
点はカーブ２上の点ｆと点ｒ間を移動、即ち、振動す
る。なお、実際の系統では、多数の発電機の動揺が影響
し合うこともあり、又、線路のロスによる制動効果もあ
り、更には発電機の励磁系の制動効果などもあるため、
カーブ２上を振動しながら次第に減衰し、最終的には点
ｍに落ち着く。あるいは逆に、他の発電機の振動の影響
もあり運転点がｇを越えて脱調に至る場合もある。
ようなｆが存在する時、運転点はカーブ２上の点ｆから
左側ｅ方向のｒまで変動する。このｒは面積ｍｆｈと面
積ｍｎｒが等しくなるような運転点である。結局、運転
点はカーブ２上の点ｆと点ｒ間を移動、即ち、振動す
る。なお、実際の系統では、多数の発電機の動揺が影響
し合うこともあり、又、線路のロスによる制動効果もあ
り、更には発電機の励磁系の制動効果などもあるため、
カーブ２上を振動しながら次第に減衰し、最終的には点
ｍに落ち着く。あるいは逆に、他の発電機の振動の影響
もあり運転点がｇを越えて脱調に至る場合もある。
【００１４】面積ａｂｃｄと面積ｄｅｇが等しくなる場
合が安定限界である。又、もし面積ａｂｃｄが面積ｄｅ
ｇよりも大きくなる場合、運転点は点ｇの右側に移動
し、発電機は脱調する。運転点がカーブ２の点ｇの左側
にあれば安定であること、あるいは少なくとも不安定に
は至っていないこと、逆に運転点が点ｇの右側になれば
不安定になったことがわかる。
合が安定限界である。又、もし面積ａｂｃｄが面積ｄｅ
ｇよりも大きくなる場合、運転点は点ｇの右側に移動
し、発電機は脱調する。運転点がカーブ２の点ｇの左側
にあれば安定であること、あるいは少なくとも不安定に
は至っていないこと、逆に運転点が点ｇの右側になれば
不安定になったことがわかる。
【００１５】ただし、発電機のＡＶＲなどの効果で電圧
は変化するために、その影響を考慮して判定する必要が
あるが、この扱いは後述する。Ｐ，Ｉの時間的な増加減
少の関係と動揺中のＰと初期値Ｐo の大小関係、更にＰ
o の将来の変動を考慮して、不安定になったか否かを判
定することを考える。一方、Ｉとθの関係は(4) 式で表
され、図８（Ｂ）に図示される。
は変化するために、その影響を考慮して判定する必要が
あるが、この扱いは後述する。Ｐ，Ｉの時間的な増加減
少の関係と動揺中のＰと初期値Ｐo の大小関係、更にＰ
o の将来の変動を考慮して、不安定になったか否かを判
定することを考える。一方、Ｉとθの関係は(4) 式で表
され、図８（Ｂ）に図示される。
【００１６】（３） Ｐ，Ｉの時系列変化と安定度の関
係 ここでも、電圧が一定の場合について考える。図６に示
す一般の多機系でも、発電機が２群に分かれ振動する場
合には、以上の（１），（２）と同様の関係が成立して
いる。図９にθに対するＰ，Ｉの関係を示し、図10に時
間ｔに対するＰ，Ｉの変化を示す。両図を用いて動揺現
象を説明すると、運転点の時間的変化は、図９のＰ−θ
カーブ上で見ると、例えば運転点が矢印，方向を通
過し点Ａに至り、今度はＰ−θカーブ上を左に移動し
，方向に変化し点Ｂに至り、今度は右に矢印方向
に通過し、，方向を経て，を通過する場合、
Ｐ，Ｉの時間的変化の様子は図10に示されるようにな
る。
係 ここでも、電圧が一定の場合について考える。図６に示
す一般の多機系でも、発電機が２群に分かれ振動する場
合には、以上の（１），（２）と同様の関係が成立して
いる。図９にθに対するＰ，Ｉの関係を示し、図10に時
間ｔに対するＰ，Ｉの変化を示す。両図を用いて動揺現
象を説明すると、運転点の時間的変化は、図９のＰ−θ
カーブ上で見ると、例えば運転点が矢印，方向を通
過し点Ａに至り、今度はＰ−θカーブ上を左に移動し
，方向に変化し点Ｂに至り、今度は右に矢印方向
に通過し、，方向を経て，を通過する場合、
Ｐ，Ｉの時間的変化の様子は図10に示されるようにな
る。
【００１７】次に、図９，図10を用いて系統の状態と安
定度の関係を考える。図９で見ると運転点がＰθカーブ
の点線の示す領域に存在すれば不安定であることが分か
る。又、実線の示す領域に存在すれば安定な場合か、あ
るいは更に時間が経過すれば不安定になる場合であって
も、まだ不安定には至っていないケースである。このよ
うに、安定か否かをＰθカーブ上の運転点の位置から判
断できるので、これをＰ，Ｉの増加減少の関係から下記
のように判断できる。
定度の関係を考える。図９で見ると運転点がＰθカーブ
の点線の示す領域に存在すれば不安定であることが分か
る。又、実線の示す領域に存在すれば安定な場合か、あ
るいは更に時間が経過すれば不安定になる場合であって
も、まだ不安定には至っていないケースである。このよ
うに、安定か否かをＰθカーブ上の運転点の位置から判
断できるので、これをＰ，Ｉの増加減少の関係から下記
のように判断できる。
【００１８】（ｉ） 図９のの矢印が示す運転点は安
定である。の矢印が示す方向の変化はＰが増加し、同
時にＩも増加する状態であり、図10の時間変化でみると
が示す変化の状態である。 （ｉｉ） 図９のが示す運転点はまだ不安定と判定で
きない状態である。Ｐが減少、Ｉは増加であり、Ｐは故
障発生前の値Ｐo より大きい状態である。図10で見れば
の状態である。 （ｉｉｉ） 図９のが示す方向の変化はＰが増加し、
Ｉは減少する状態であり、安定に回復する状態である。
図10のの変化を示す。
定である。の矢印が示す方向の変化はＰが増加し、同
時にＩも増加する状態であり、図10の時間変化でみると
が示す変化の状態である。 （ｉｉ） 図９のが示す運転点はまだ不安定と判定で
きない状態である。Ｐが減少、Ｉは増加であり、Ｐは故
障発生前の値Ｐo より大きい状態である。図10で見れば
の状態である。 （ｉｉｉ） 図９のが示す方向の変化はＰが増加し、
Ｉは減少する状態であり、安定に回復する状態である。
図10のの変化を示す。
【００１９】（ｉｖ） 図９のはＰが減少し、Ｉも減
少する状態であり、安定である。 （ｖ） 図９のはＰが減少し、Ｉは増加する状態であ
り、又、Ｐは故障発生前の電力Ｐo より小さくなる時点
である。この時点で発電機は脱調すると判断できる。図
10ののＰ，Ｉの変化が様相を示す。 （ｖｉ） 図９のはＰが減少し、Ｉは増加する状態で
あり、（ｖ）の条件成立後のこの状態では完全に脱調し
た場合である。
少する状態であり、安定である。 （ｖ） 図９のはＰが減少し、Ｉは増加する状態であ
り、又、Ｐは故障発生前の電力Ｐo より小さくなる時点
である。この時点で発電機は脱調すると判断できる。図
10ののＰ，Ｉの変化が様相を示す。 （ｖｉ） 図９のはＰが減少し、Ｉは増加する状態で
あり、（ｖ）の条件成立後のこの状態では完全に脱調し
た場合である。
【００２０】（ｖｉｉ） 図９のＰが負の方向に振動す
ることも考えられる。この場合は、Ｐが負から正に変化
し、Ｉも減少し始める状態になれば連系線両側の発電機
間の位相角が約１８０°ずれているので脱調となる。図
９のの状態はこの場合である。 以上の条件から、系統の状態が安定から脱調に至ったか
どうかは時々刻々測定したＰ，Ｉを用いて、次に示す条
件が成立したか否かを判断して行なう。なお、θは連系
線両側の発電機間の位相差であり、それを用いるには伝
送系が必要である。ここでは連系線において観測できる
Ｐ，Ｉのみを用いた判定法を考える。
ることも考えられる。この場合は、Ｐが負から正に変化
し、Ｉも減少し始める状態になれば連系線両側の発電機
間の位相角が約１８０°ずれているので脱調となる。図
９のの状態はこの場合である。 以上の条件から、系統の状態が安定から脱調に至ったか
どうかは時々刻々測定したＰ，Ｉを用いて、次に示す条
件が成立したか否かを判断して行なう。なお、θは連系
線両側の発電機間の位相差であり、それを用いるには伝
送系が必要である。ここでは連系線において観測できる
Ｐ，Ｉのみを用いた判定法を考える。
【００２１】測定時間間隔をΔＴとして時刻ｔと、時刻
ｔ1 ＝（ｔ−ΔＴ）の観測量Ｐ（ｔ），Ｐ（ｔ1 ），Ｉ
（ｔ），Ｉ（ｔ1 ）から変化分
ｔ1 ＝（ｔ−ΔＴ）の観測量Ｐ（ｔ），Ｐ（ｔ1 ），Ｉ
（ｔ），Ｉ（ｔ1 ）から変化分
【数２】
ΔＰ＝Ｐ（ｔ）−Ｐ（ｔ1 ） ……………(5)
ΔＩ＝Ｉ（ｔ）−Ｉ（ｔ1 ） ……………(6)
を求める。又、故障発生前の定常状態における測定値を
Ｐo ，Ｉo とする、このときＰ，Ｉの時間変化と安定度
の関係及び判定の論理を図11と図12を用いて示す。
Ｐo ，Ｉo とする、このときＰ，Ｉの時間変化と安定度
の関係及び判定の論理を図11と図12を用いて示す。
【００２２】図11において定常運転状態の電気出力をＰ
o とする。Ｐo は正の値として以下に述べる（もしＰo
が負の値であるならば（−１．０）を掛けて正の値とす
る。この場合、時々刻々と観測して得た電力量Ｐ（ｔ）
も（−１．０）を掛けるものとすれば以下の考え方と判
定法は成立する。）。図11において運転がＰθカーブ上
を推移するが、推移の方向によって（ｔ−ΔＴ）時点と
ｔ時点のＰ，Ｉの変化分と、（Ｐ（ｔ）−Ｐo ）の値の
正負は図11の＋，−が示すようになる。
o とする。Ｐo は正の値として以下に述べる（もしＰo
が負の値であるならば（−１．０）を掛けて正の値とす
る。この場合、時々刻々と観測して得た電力量Ｐ（ｔ）
も（−１．０）を掛けるものとすれば以下の考え方と判
定法は成立する。）。図11において運転がＰθカーブ上
を推移するが、推移の方向によって（ｔ−ΔＴ）時点と
ｔ時点のＰ，Ｉの変化分と、（Ｐ（ｔ）−Ｐo ）の値の
正負は図11の＋，−が示すようになる。
【００２３】（ｉ） 運転点がカーブ上で見て右側に推
移する場合 もし、電圧が一定のままであるとした場合、例えば、図
11のの示す範囲に運転点があれば、 （Ｐ−Ｐo ）＜０， ΔＰ＞０， ΔＩ＞０ （判定条
件１） であるが、図11のの範囲では、 （Ｐ−Ｐo ）＞０， ΔＰ＞０， ΔＩ＞０ （判定条
件２） となる。
移する場合 もし、電圧が一定のままであるとした場合、例えば、図
11のの示す範囲に運転点があれば、 （Ｐ−Ｐo ）＜０， ΔＰ＞０， ΔＩ＞０ （判定条
件１） であるが、図11のの範囲では、 （Ｐ−Ｐo ）＞０， ΔＰ＞０， ΔＩ＞０ （判定条
件２） となる。
【００２４】このような変化を見て行けば、運転点が
からに変化したときに安定状態から不安定状態に推移
したことを示す。即ち、（ｔ−ΔＴ）時点において、 （Ｐ−Ｐo ）＞０， ΔＰ＜０， ΔＩ＞０ （判定条
件３） であるが、次のｔ時点において、 （Ｐ−Ｐo ）＜０， ΔＰ＜０， ΔＩ＞０ （判定条
件４） と変化すれば、この時点（ｔ−ΔＴ）と時点ｔの間にお
いて脱調したと判断できる。
からに変化したときに安定状態から不安定状態に推移
したことを示す。即ち、（ｔ−ΔＴ）時点において、 （Ｐ−Ｐo ）＞０， ΔＰ＜０， ΔＩ＞０ （判定条
件３） であるが、次のｔ時点において、 （Ｐ−Ｐo ）＜０， ΔＰ＜０， ΔＩ＞０ （判定条
件４） と変化すれば、この時点（ｔ−ΔＴ）と時点ｔの間にお
いて脱調したと判断できる。
【００２５】（ｉｉ） カーブ上でみれば左に推移する
場合 運転点が図11のの状態からの状態に推移したときに
発電機間の位相角差は１８０°以上となるので、脱調と
判断できる。即ち、（ｔ−ΔＴ）時点において、 （Ｐ−Ｐo ）＜０， ΔＰ＞０， ΔＩ＞０ （判定条
件５） であるが、次のｔ時点において、 （Ｐ−Ｐo ）＜０， ΔＰ＞０， ΔＩ＜０ （判定条
件６） と変化すれば、このｔ時点において脱調したと判断でき
る。
場合 運転点が図11のの状態からの状態に推移したときに
発電機間の位相角差は１８０°以上となるので、脱調と
判断できる。即ち、（ｔ−ΔＴ）時点において、 （Ｐ−Ｐo ）＜０， ΔＰ＞０， ΔＩ＞０ （判定条
件５） であるが、次のｔ時点において、 （Ｐ−Ｐo ）＜０， ΔＰ＞０， ΔＩ＜０ （判定条
件６） と変化すれば、このｔ時点において脱調したと判断でき
る。
【００２６】（ｉｉｉ） ただし、カーブ上を右側に推
移する場合において、動揺中の電力が故障前のＰo 以上
の値に回復しない場合、運転点が図12のの領域から
の領域に推移する時点で脱調するものと判断できる。即
ち、（ｔ−ΔＴ）時点において、 （Ｐ−Ｐo ）＜０， ΔＰ＞０， ΔＩ＞０ （判定条
件７） であるが、次のｔ時点において、 （Ｐ−Ｐo ）＜０， ΔＰ＜０， ΔＩ＞０ （判定条
件８） と変化すれば、このｔ時点において脱調すると判断でき
る。
移する場合において、動揺中の電力が故障前のＰo 以上
の値に回復しない場合、運転点が図12のの領域から
の領域に推移する時点で脱調するものと判断できる。即
ち、（ｔ−ΔＴ）時点において、 （Ｐ−Ｐo ）＜０， ΔＰ＞０， ΔＩ＞０ （判定条
件７） であるが、次のｔ時点において、 （Ｐ−Ｐo ）＜０， ΔＰ＜０， ΔＩ＞０ （判定条
件８） と変化すれば、このｔ時点において脱調すると判断でき
る。
【００２７】以上は電圧が一定の場合に成立する関係で
あり、物理的な関係を良く説明する。ただし、実際の電
力系統に励磁系の働きなどによって発電機の動揺中、電
圧が変動するためＰ−θカーブも変化する。その例を図
15に示す。電圧が上昇するにつれてＰ−θ，Ｉ−θカー
ブは点線に示すように変化する。そこで電圧回復により
Ｐが回復とするという安定化効果があり、その結果、脱
調に至らない場合があるのでそれを反映させる判定方法
を考案する。もし、ｔ時点において（判定条件１〜８）
が成立する場合でも、近い将来に電力Ｐが回復する場合
には、脱調と判断するのを中断することによって誤判定
するのを防止する。そのためには、Ｐ，Ｉの将来の変化
を予測し、回復するかどうかを判断することが必要であ
る。脱調と判定するのは、ｔ時点において（判定条件１
〜８）が成立し、更にＰ，Ｉの将来の変化傾向が減少傾
向を示す場合である。
あり、物理的な関係を良く説明する。ただし、実際の電
力系統に励磁系の働きなどによって発電機の動揺中、電
圧が変動するためＰ−θカーブも変化する。その例を図
15に示す。電圧が上昇するにつれてＰ−θ，Ｉ−θカー
ブは点線に示すように変化する。そこで電圧回復により
Ｐが回復とするという安定化効果があり、その結果、脱
調に至らない場合があるのでそれを反映させる判定方法
を考案する。もし、ｔ時点において（判定条件１〜８）
が成立する場合でも、近い将来に電力Ｐが回復する場合
には、脱調と判断するのを中断することによって誤判定
するのを防止する。そのためには、Ｐ，Ｉの将来の変化
を予測し、回復するかどうかを判断することが必要であ
る。脱調と判定するのは、ｔ時点において（判定条件１
〜８）が成立し、更にＰ，Ｉの将来の変化傾向が減少傾
向を示す場合である。
【００２８】そこで、先ず、近い将来の電力Ｐの予測法
を示す。図13に示すように、過去数時点における電力の
測定値Ｐ１，Ｐ２，…Ｐｎ＋１を用いて、時刻ｔとＰの
関係式、
を示す。図13に示すように、過去数時点における電力の
測定値Ｐ１，Ｐ２，…Ｐｎ＋１を用いて、時刻ｔとＰの
関係式、
【数３】
Ｐ（ｔ）＝Ａｔ２＋Ｂｔ＋ｃ ………………（7）
を求めれば、近い将来もこの関数で表せる変化をするも
のと考えられる。係数ａ，ｂ，ｃは例えば最小自乗法を
用いて、過去の複数個の時点ｔにおける測定値Ｐと、
（7）式で内挿して得た計算値との差分が最小になるよ
うに決めたものであり、将来時点ＴのＰの値Ｐ（Ｔ）
は、（7）式にＴを代入することによって予測できる。
以下、（7）式を予測式と呼ぶ。本例では２次式とした
が１次，３次など任意の次数が考えられる。
のと考えられる。係数ａ，ｂ，ｃは例えば最小自乗法を
用いて、過去の複数個の時点ｔにおける測定値Ｐと、
（7）式で内挿して得た計算値との差分が最小になるよ
うに決めたものであり、将来時点ＴのＰの値Ｐ（Ｔ）
は、（7）式にＴを代入することによって予測できる。
以下、（7）式を予測式と呼ぶ。本例では２次式とした
が１次，３次など任意の次数が考えられる。
【００２９】(7) 式が表すＰ（ｔ）の変化傾向を考える
と、係数ａが正ならば、図16（Ａ）に示すように(7) 式
は下に凸であり、Ｐは将来増加することを表す。又、逆
にａが負ならば、図16（Ｂ）に示すようにＰの予測式は
上に凸であり、Ｐは将来減少することを表す。まとめる
と、ａ＞０ならば、Ｐは下に凸であり、Ｐは将来増加す
る。ａ＜０ならば、Ｐは上に凸であり、Ｐは将来減少す
る。
と、係数ａが正ならば、図16（Ａ）に示すように(7) 式
は下に凸であり、Ｐは将来増加することを表す。又、逆
にａが負ならば、図16（Ｂ）に示すようにＰの予測式は
上に凸であり、Ｐは将来減少することを表す。まとめる
と、ａ＞０ならば、Ｐは下に凸であり、Ｐは将来増加す
る。ａ＜０ならば、Ｐは上に凸であり、Ｐは将来減少す
る。
【００３０】又、事故除去後などＰの変化の大きい時間
帯などにおいては、図16（Ｂ）に示すように、一時点ｔ
において、Ｐの予測式が上に凸、即ち、将来減少する傾
向を示す場合でも、図17（Ａ）に示すように、時間の経
過と共に下に凸に変わることがある。係数ａを見ると負
から正に変化する場合があるので、それを反映するため
に時刻ｔ1 ＝ｔ−Δｔ，ｔ2 ＝ｔ，ｔ3 ＝ｔ＋Δｔと経
過するにつれて、係数ａの値がａ（ｔ1 ）＜ａ（ｔ2 ）
＜ａ（ｔ3 ）と変化するならば、Ｐは将来、増加する可
能性がある。
帯などにおいては、図16（Ｂ）に示すように、一時点ｔ
において、Ｐの予測式が上に凸、即ち、将来減少する傾
向を示す場合でも、図17（Ａ）に示すように、時間の経
過と共に下に凸に変わることがある。係数ａを見ると負
から正に変化する場合があるので、それを反映するため
に時刻ｔ1 ＝ｔ−Δｔ，ｔ2 ＝ｔ，ｔ3 ＝ｔ＋Δｔと経
過するにつれて、係数ａの値がａ（ｔ1 ）＜ａ（ｔ2 ）
＜ａ（ｔ3 ）と変化するならば、Ｐは将来、増加する可
能性がある。
【００３１】逆に、図17（Ｂ）に示すように、ａ
（ｔ1 ）＞ａ（ｔ2 ）＞ａ（ｔ3 ）と減少するならば、
Ｐは将来減少すると予測できる。電流Ｉについても同じ
ように判断できる。
（ｔ1 ）＞ａ（ｔ2 ）＞ａ（ｔ3 ）と減少するならば、
Ｐは将来減少すると予測できる。電流Ｉについても同じ
ように判断できる。
【数４】
Ｉ（ｔ）＝ｄｔ2 ＋ｅｔ＋ｆ ……………(8)
時刻ｔまでのＩが増加傾向であり、将来の変化傾向が上
に凸ならばＩ−θカーブから判るように、θが１８０°
以上に拡大し、不安定になることを意味する。
に凸ならばＩ−θカーブから判るように、θが１８０°
以上に拡大し、不安定になることを意味する。
【００３２】以上のことから、脱調と判定する条件をま
とめる。ｔ時点において、
とめる。ｔ時点において、
【数５】
Ｐ（ｔ）＜Ｐo ………………（Ｃ１）
ΔＩ（ｔ）＞０． ………………（Ｃ２）
ΔＰ（ｔ）＜０． ………………（Ｃ３）
更にＰの予測式に関して、時刻ｔにおける係数ａが正で
あって、Ｐの予測式が下に凸であって、将来増加すると
予測した場合、
あって、Ｐの予測式が下に凸であって、将来増加すると
予測した場合、
【数６】
ａ（ｔ）＞０． ………………（Ｃ４）
【００３３】もしくは、係数ａが負であって、Ｐの予測
式が上に凸、即ち、将来減少することを示す場合であっ
ても、
式が上に凸、即ち、将来減少することを示す場合であっ
ても、
【数７】
ａ（ｔ−ΔＴ）＜ａ（ｔ）＜０． ……（Ｃ５）
となり、時間経過と共にＰの予測式の係数が正の値に近
づき、Ｐが回復する傾向を示す場合にはｔ時点において
は脱調と判定しない。
づき、Ｐが回復する傾向を示す場合にはｔ時点において
は脱調と判定しない。
【００３４】逆に、将来もＰが減少し、時間経過と共
に、
に、
【数８】
０＞ａ（ｔ−ΔＴ）＞ａ（ｔ） ………（Ｃ６）
となり、Ｐが減少する傾向を強める場合には、脱調する
ものと判断する。更に次のように、電流Ｉの将来予測を
加味し精度を上げることが考えられる。
ものと判断する。更に次のように、電流Ｉの将来予測を
加味し精度を上げることが考えられる。
【００３５】Ｉの予測式を示す(8) 式は、係数ｄが正な
らば下に凸であり、Ｉが将来増加すうことを意味し、逆
に負ならば上に凸であるため、Ｉが将来減少することを
表す。したがって、 ｔ時点においてｄが正であれば安定 ………（Ｃ
７） ｔ時点においてｄが負であれば不安定 ………（Ｃ
８） の条件を加えることも考えられる。
らば下に凸であり、Ｉが将来増加すうことを意味し、逆
に負ならば上に凸であるため、Ｉが将来減少することを
表す。したがって、 ｔ時点においてｄが正であれば安定 ………（Ｃ
７） ｔ時点においてｄが負であれば不安定 ………（Ｃ
８） の条件を加えることも考えられる。
【００３６】以上をまとめると、電圧変化により生ずる
安定化効果を加味して、判定条件は以下の通りとなる。 ［判定条件９］ 不安定と判定する条件：（Ｃ１），
（Ｃ２），（Ｃ３）が成立し、更にＰの将来変化に関す
る条件（Ｃ６）とＩの将来変化に関する（Ｃ８）が同時
に成立する場合に不安定と判断する。 ［判定条件１０］ 判定を保留する条件：（Ｃ１），
（Ｃ２），（Ｃ３）が成立しても、（Ｃ４）もしくは
（Ｃ５）、あるいは（Ｃ７）が成立すれば回復する可能
性があるので、ｔ時点で不安定と判断しない。
安定化効果を加味して、判定条件は以下の通りとなる。 ［判定条件９］ 不安定と判定する条件：（Ｃ１），
（Ｃ２），（Ｃ３）が成立し、更にＰの将来変化に関す
る条件（Ｃ６）とＩの将来変化に関する（Ｃ８）が同時
に成立する場合に不安定と判断する。 ［判定条件１０］ 判定を保留する条件：（Ｃ１），
（Ｃ２），（Ｃ３）が成立しても、（Ｃ４）もしくは
（Ｃ５）、あるいは（Ｃ７）が成立すれば回復する可能
性があるので、ｔ時点で不安定と判断しない。
【００３７】又、変形例として電流Ｉの予測値の判定条
件を除き、判定を次のように簡便化することも可能であ
る。 ［判定条件９ａ］ 不安定と判定する条件：（Ｃ１），
（Ｃ２），（Ｃ３）が成立し、更にＰに関する（Ｃ６）
が同時に成立する場合に不安定と判断する。 ［判定条件１０ａ］ 判定を保留する条件：（Ｃ１），
（Ｃ２），（Ｃ３）が成立しても、Ｐの将来変化傾向に
関して（Ｃ４）もしくは（Ｃ５）が成立すれば、ｔ時点
で不安定と判断しない。
件を除き、判定を次のように簡便化することも可能であ
る。 ［判定条件９ａ］ 不安定と判定する条件：（Ｃ１），
（Ｃ２），（Ｃ３）が成立し、更にＰに関する（Ｃ６）
が同時に成立する場合に不安定と判断する。 ［判定条件１０ａ］ 判定を保留する条件：（Ｃ１），
（Ｃ２），（Ｃ３）が成立しても、Ｐの将来変化傾向に
関して（Ｃ４）もしくは（Ｃ５）が成立すれば、ｔ時点
で不安定と判断しない。
【００３８】［２］本発明の第２の実施の形態に関し、
各技術手段の機能及び考え方を説明する。 第１の実施の形態は実測したデータのみを用いたが、第
２の実施の形態では将来時点のＰ，Ｉの予測値を用い
る。そこで予測値の算出法を中心に述べる。時々刻々と
実測した連系線のＰ，Ｉから短時間将来時点のＰ，Ｉを
予測することにより、早めに脱調を予測する。予測の方
法は図14に示すように、ΔＴ間隔で実測したＰ１，
Ｐ２，…Ｐｎ＋１に最も合致するように関数
各技術手段の機能及び考え方を説明する。 第１の実施の形態は実測したデータのみを用いたが、第
２の実施の形態では将来時点のＰ，Ｉの予測値を用い
る。そこで予測値の算出法を中心に述べる。時々刻々と
実測した連系線のＰ，Ｉから短時間将来時点のＰ，Ｉを
予測することにより、早めに脱調を予測する。予測の方
法は図14に示すように、ΔＴ間隔で実測したＰ１，
Ｐ２，…Ｐｎ＋１に最も合致するように関数
【数９】
Ｐ＝Ａｔ２＋Ｂｔ＋Ｃ ……………（9）
Ｉ＝ａｔ２＋ｂｔ＋ｃ ……………（10）
の係数Ａ，Ｂ，ａ，ｂ，ｃを決定する。なお、時刻ｔは
Ｐ１あるいはＩ１のデータを実測した時刻を始点（ｔ＝
０）として定義するものとした。
Ｐ１あるいはＩ１のデータを実測した時刻を始点（ｔ＝
０）として定義するものとした。
【００３９】係数を決める方法は例えば最小自乗法であ
る。ここでは２次式で説明するが、１次式でも、３次式
でも良い。なお、電力系統の振動現象は数秒周期（例え
ば２〜３秒）であるため、ΔＴは０．０１ないし０．１
秒程度、使用する観測値個数ｎは５〜６個程度で十分で
ある。予測する時点も電力系統に依存するが０．１ない
し１秒程度の将来時点である。以上の方法で将来時点Ｔ
１，（Ｔ１＋ΔＴ）において予測したＰ＊，Ｉ＊を、第
１の実施の形態に示した判定法、即ち、（判定条件９，
１０、又は判定条件９ａ，１０ａ）に当てはめることに
よって脱調を予測するものである。
る。ここでは２次式で説明するが、１次式でも、３次式
でも良い。なお、電力系統の振動現象は数秒周期（例え
ば２〜３秒）であるため、ΔＴは０．０１ないし０．１
秒程度、使用する観測値個数ｎは５〜６個程度で十分で
ある。予測する時点も電力系統に依存するが０．１ない
し１秒程度の将来時点である。以上の方法で将来時点Ｔ
１，（Ｔ１＋ΔＴ）において予測したＰ＊，Ｉ＊を、第
１の実施の形態に示した判定法、即ち、（判定条件９，
１０、又は判定条件９ａ，１０ａ）に当てはめることに
よって脱調を予測するものである。
【００４０】[３] 本発明の第２の実施の形態に関し、
各技術手段の機能及び考え方を説明する。 観測点において有効電力Ｐと電流の時刻値Ｉを実測し、
[１]，[２]に述べた判定法を用いて脱調に至ったかどう
か、あるいは近い将来脱調することを判定する。判定に
用いたデータＰ，Ｉ、係数Ａ，ａの時間経過に伴なう値
を、運用者に判るようにＣＲＴなどに表示する。
各技術手段の機能及び考え方を説明する。 観測点において有効電力Ｐと電流の時刻値Ｉを実測し、
[１]，[２]に述べた判定法を用いて脱調に至ったかどう
か、あるいは近い将来脱調することを判定する。判定に
用いたデータＰ，Ｉ、係数Ａ，ａの時間経過に伴なう値
を、運用者に判るようにＣＲＴなどに表示する。
【００４１】[４] 本発明の第３の実施の形態に関し、
各技術手段の機能及び考え方を説明する。 観測点において有効電力Ｐと電流の時刻値Ｉを実測し、
[１]，[２]に述べた判定法を用いて脱調に至ったかどう
か、あるいは近い将来脱調することを判定する。脱調と
判定あるいは予測したときに、発電機の一部を解列すれ
ば線路の電力量が減少するので、脱調の判定条件のＰ
（ｔ）＜Ｐ０に照らしてみて安定と判定できる分だけ発
電機を解列する。
各技術手段の機能及び考え方を説明する。 観測点において有効電力Ｐと電流の時刻値Ｉを実測し、
[１]，[２]に述べた判定法を用いて脱調に至ったかどう
か、あるいは近い将来脱調することを判定する。脱調と
判定あるいは予測したときに、発電機の一部を解列すれ
ば線路の電力量が減少するので、脱調の判定条件のＰ
（ｔ）＜Ｐ０に照らしてみて安定と判定できる分だけ発
電機を解列する。
【００４２】［判定条件１〜１０］において、定常状態
の電力量Ｐo と判定時点ｔ（あるいは予測時点）の電力
量Ｐ（ｔ）を比較し、
の電力量Ｐo と判定時点ｔ（あるいは予測時点）の電力
量Ｐ（ｔ）を比較し、
【数10】Ｐ（ｔ）＞Ｐo ……………(11)
の関係が不安定と判定する１つの条件である。不安定の
場合、発電機の一部を解列することによって安定化でき
る。この時、解列によって送電線の電力Ｐo は（Ｐo −
Ｐg ）と減少する。例えば、系統Ａと系統Ｂが一連系線
で接続されている場合、系統Ａから系統ＢへＰo 送電さ
れている場合、系統Ａの発電機を解列すればその出力Ｐ
g 分減少するため、連系線の送電量は減少してほぼ（Ｐ
o −Ｐg ）となる。
場合、発電機の一部を解列することによって安定化でき
る。この時、解列によって送電線の電力Ｐo は（Ｐo −
Ｐg ）と減少する。例えば、系統Ａと系統Ｂが一連系線
で接続されている場合、系統Ａから系統ＢへＰo 送電さ
れている場合、系統Ａの発電機を解列すればその出力Ｐ
g 分減少するため、連系線の送電量は減少してほぼ（Ｐ
o −Ｐg ）となる。
【００４３】上の条件の関係は不等号を変え、
【数11】
Ｐ（ｔ）＜（Ｐo −Ｐg ） …………(12)
となる。従って判定条件３について発電機を解列し、そ
の出力Ｐg とすれば解列しなければ、
の出力Ｐg とすれば解列しなければ、
【数12】（Ｐ−Ｐo ）＜０． ……………(13)
となる場合でも、発電機を解列することによって、
【数13】
（Ｐ−（Ｐo −Ｐg ））＞０． ………(14)
が成立する。合計出力がＰg となる台数の発電機を解列
することによって安定化できる。
することによって安定化できる。
【００４４】
【実施例】以下図面を参照して実施例を説明する。図１
は本発明の第１の実施の形態による電力系統の振動現象
を観察し、脱調を検出する方法を説明する一実施例の構
成図である。図１において、１は電力系統、２は連系
線、３は電力系統の電気的諸量（連系線の有効電力量
Ｐ，電流実効値Ｉ）を測定する測定部である。４は判定
部であり、Ｐ，Ｉの時間的変化分の増加減少の関係Ｐ０
とＰの大小関係、Ｐ，Ｉの予測式の係数を用いて、[判
定条件９，１０又は９ａ，１０ａ]に照らし合せて脱調
に至ったか否かを判定する。
は本発明の第１の実施の形態による電力系統の振動現象
を観察し、脱調を検出する方法を説明する一実施例の構
成図である。図１において、１は電力系統、２は連系
線、３は電力系統の電気的諸量（連系線の有効電力量
Ｐ，電流実効値Ｉ）を測定する測定部である。４は判定
部であり、Ｐ，Ｉの時間的変化分の増加減少の関係Ｐ０
とＰの大小関係、Ｐ，Ｉの予測式の係数を用いて、[判
定条件９，１０又は９ａ，１０ａ]に照らし合せて脱調
に至ったか否かを判定する。
【００４５】次に作用を説明する。第１の実施の形態の
場合、測定部３は連系線において有効電力と電流の実効
値を一定周期で測定する。判定部４は時々刻々と測定し
た有効電力と電流の変化分、及び時々刻々と測定した有
効電力と定常状態において測定した有効電力との対比か
ら、電力系統の運転点が安定領域から不安定領域に遷移
したことを検出することによって脱調したと判断する。
上記の脱調の判定は、ある時間間隔で測定した有効電
力，電流（実効値）の時間間隔毎の変化分、及び有効電
力の実測値そのものを用いて前記の[判定条件９，１０
又は９ａ，１０ａ]を用いて行なう。
場合、測定部３は連系線において有効電力と電流の実効
値を一定周期で測定する。判定部４は時々刻々と測定し
た有効電力と電流の変化分、及び時々刻々と測定した有
効電力と定常状態において測定した有効電力との対比か
ら、電力系統の運転点が安定領域から不安定領域に遷移
したことを検出することによって脱調したと判断する。
上記の脱調の判定は、ある時間間隔で測定した有効電
力，電流（実効値）の時間間隔毎の変化分、及び有効電
力の実測値そのものを用いて前記の[判定条件９，１０
又は９ａ，１０ａ]を用いて行なう。
【００４６】図２は本発明の第２の実施の形態による電
力系統の振動現象を観察し、脱調を検出する方式を説明
する一実施例の構成図である。図２において、１は電力
系統、２は連系線、３は電力系統の電気的諸量（連系線
の有効電力量Ｐ，電流実効値Ｉ）を測定する測定部であ
る。５は予測部であり、Ｐ，Ｉの将来予測値を求める。
６は脱調予測部であり、観測した電力，電流の時間変化
傾向から短時間将来時点の電力，電流を予測し、脱調を
予測するものである。
力系統の振動現象を観察し、脱調を検出する方式を説明
する一実施例の構成図である。図２において、１は電力
系統、２は連系線、３は電力系統の電気的諸量（連系線
の有効電力量Ｐ，電流実効値Ｉ）を測定する測定部であ
る。５は予測部であり、Ｐ，Ｉの将来予測値を求める。
６は脱調予測部であり、観測した電力，電流の時間変化
傾向から短時間将来時点の電力，電流を予測し、脱調を
予測するものである。
【００４７】次に作用を説明する。第２の実施の形態の
場合、予測部５において時間経過と共に測定した電力，
電流の複数個の測定値から、時間と電力，電流の関係式
の係数を推定し、短時間将来の電力，電流の値を予測す
る。脱調予測部６において予測した電力値と電流値を第
１の実施の形態に示した判定条件に適用し、将来時点の
脱調を予測する。
場合、予測部５において時間経過と共に測定した電力，
電流の複数個の測定値から、時間と電力，電流の関係式
の係数を推定し、短時間将来の電力，電流の値を予測す
る。脱調予測部６において予測した電力値と電流値を第
１の実施の形態に示した判定条件に適用し、将来時点の
脱調を予測する。
【００４８】図３は本発明の第３の実施の形態による振
動現象を観察し、判定を実施し、結果を表示する装置を
説明する一実施例の構成図である。図３において、１は
電力系統、10は測定装置、11は伝送装置、12は計算装
置、13は表示装置である。14は判定に用いたデータを記
録する記録装置である。
動現象を観察し、判定を実施し、結果を表示する装置を
説明する一実施例の構成図である。図３において、１は
電力系統、10は測定装置、11は伝送装置、12は計算装
置、13は表示装置である。14は判定に用いたデータを記
録する記録装置である。
【００４９】次に作用を説明する。測定装置10において
有効電力Ｐ，電流実効値Ｉを測定し、伝送系11によって
計算装置12に送り、計算装置12においては第１の実施の
形態あるいは第２の実施の形態に示す方法によって脱調
を判定し、その結果と判定に用いたＰ，Ｉ、係数Ａ，ａ
などを表示装置13に表示すると同時に、記録装置14に記
録する。
有効電力Ｐ，電流実効値Ｉを測定し、伝送系11によって
計算装置12に送り、計算装置12においては第１の実施の
形態あるいは第２の実施の形態に示す方法によって脱調
を判定し、その結果と判定に用いたＰ，Ｉ、係数Ａ，ａ
などを表示装置13に表示すると同時に、記録装置14に記
録する。
【００５０】図３では実測したＰ，Ｉを用いた判定法を
示したが、図４に示すように記憶装置15からのデータを
用い、計算部16で系統の動揺計算（過渡安定度計算な
ど）を実施し、その結果から時々刻々と変化する連系線
のＰ，Ｉを取り出し、判定部17にてＰθカーブ上におけ
る運転点を見いだしたり、脱調判定を行ない、表示部18
にて表示し、ＣＲＴあるいはラインプリンターに出力す
る。判定部17における判定は図11に示すように（Ｐ−Ｐ
o ），ΔＰ，ΔＩの増加減少の関係から、例えばＦＬＡ
Ｇの欄の数字を割り当てて、それを図，表に表示する。
示したが、図４に示すように記憶装置15からのデータを
用い、計算部16で系統の動揺計算（過渡安定度計算な
ど）を実施し、その結果から時々刻々と変化する連系線
のＰ，Ｉを取り出し、判定部17にてＰθカーブ上におけ
る運転点を見いだしたり、脱調判定を行ない、表示部18
にて表示し、ＣＲＴあるいはラインプリンターに出力す
る。判定部17における判定は図11に示すように（Ｐ−Ｐ
o ），ΔＰ，ΔＩの増加減少の関係から、例えばＦＬＡ
Ｇの欄の数字を割り当てて、それを図，表に表示する。
【００５１】例えばＰ，Ｉが（Ｐ−Ｐo ）＞０，ΔＰ＞
０，ΔＩ＞０ならば、運転点はＰθカーブのカーブ上の
５に存在し右側に推移中であることを示す。又、（Ｐ−
Ｐo）＞０，ΔＰ＜０，ΔＩ＜０ならば、運転点はＰθ
カーブのカーブ上の５に存在し左側に推移中であること
を示す。図11に示すように、Ｐ−Ｐo ，ΔＰ，ΔＩの符
号（＋，−）に対応するＦＬＡＧの数字を表示する。こ
の数字からＰθカーブ上の運転点を知ることができる。
０，ΔＩ＞０ならば、運転点はＰθカーブのカーブ上の
５に存在し右側に推移中であることを示す。又、（Ｐ−
Ｐo）＞０，ΔＰ＜０，ΔＩ＜０ならば、運転点はＰθ
カーブのカーブ上の５に存在し左側に推移中であること
を示す。図11に示すように、Ｐ−Ｐo ，ΔＰ，ΔＩの符
号（＋，−）に対応するＦＬＡＧの数字を表示する。こ
の数字からＰθカーブ上の運転点を知ることができる。
【００５２】図５は本発明の第４の実施の形態による振
動現象が脱調あるいは近い将来脱調すると予測されたと
き、安定化するのに必要な発電機台数を算出し、遮断指
令を出す。
動現象が脱調あるいは近い将来脱調すると予測されたと
き、安定化するのに必要な発電機台数を算出し、遮断指
令を出す。
【００５３】次に作用を説明する。測定部３がＰ，Ｉを
測定し、脱調判定部８は第１の実施の形態あるいは第２
の実施の形態の判定法によって脱調を検出あるいは予測
した後、（14）式を満足するような遮断すべき発電機容
量を算出する。遮断対象発電機の優先順位を別途決めて
おき、優先順に容量を加えた合計がＰｇ以上になった分
の発電機を選択し、それらに遮断指令を出し、遮断を実
施するものである。
測定し、脱調判定部８は第１の実施の形態あるいは第２
の実施の形態の判定法によって脱調を検出あるいは予測
した後、（14）式を満足するような遮断すべき発電機容
量を算出する。遮断対象発電機の優先順位を別途決めて
おき、優先順に容量を加えた合計がＰｇ以上になった分
の発電機を選択し、それらに遮断指令を出し、遮断を実
施するものである。
【００５４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば以
下の効果がある。 （１）本発明の電力系統の安定化装置の第１の実施の形
態によれば、連系線の両側の発電機間の脱調現象を検出
できる。 （２）又、第２の実施の形態によれば、早めに脱調予測
ができる。その結果、早めに安定化対策が実施できるの
で、それだけ脱調現象に伴なう周波数上昇などの影響を
少なくでき、他の発電機への事故波及を防止できる。 （３）又、第３の実施の形態によれば、振動現象が発生
したその脱調判定結果と共に表示できるので、系統運用
者に安心感を与えられる。又、記録が残せるので系統現
象の理解に役立つ。解析結果を見て、運転点がＰθカー
ブ上のどの位置に存在するかを把握でき、安定度判定が
容易になる。又、脱調した時点も把握できる。 （４）又、第４の実施の形態によれば、脱調を検出ある
いは予測した後、安定化に要する発電機を選択でき、遮
断することによって不安定現象の拡大を防止でき、安定
化できる。
下の効果がある。 （１）本発明の電力系統の安定化装置の第１の実施の形
態によれば、連系線の両側の発電機間の脱調現象を検出
できる。 （２）又、第２の実施の形態によれば、早めに脱調予測
ができる。その結果、早めに安定化対策が実施できるの
で、それだけ脱調現象に伴なう周波数上昇などの影響を
少なくでき、他の発電機への事故波及を防止できる。 （３）又、第３の実施の形態によれば、振動現象が発生
したその脱調判定結果と共に表示できるので、系統運用
者に安心感を与えられる。又、記録が残せるので系統現
象の理解に役立つ。解析結果を見て、運転点がＰθカー
ブ上のどの位置に存在するかを把握でき、安定度判定が
容易になる。又、脱調した時点も把握できる。 （４）又、第４の実施の形態によれば、脱調を検出ある
いは予測した後、安定化に要する発電機を選択でき、遮
断することによって不安定現象の拡大を防止でき、安定
化できる。
【図１】本発明による電力系統の安定化装置を説明する
一実施例の構成図。
一実施例の構成図。
【図２】本発明による電力系統の安定化装置を説明する
他の一実施例の構成図。
他の一実施例の構成図。
【図３】本発明による電力系統の安定化装置により検
出，予測を行なった結果を表示する場合を説明する一実
施例の構成図。
出，予測を行なった結果を表示する場合を説明する一実
施例の構成図。
【図４】本発明の他の実施例の構成図。
【図５】本発明による電力系統の安定化装置により検
出，予測のあと安定化のために発電機を解列する場合を
説明する更に他の一実施例の構成図。
出，予測のあと安定化のために発電機を解列する場合を
説明する更に他の一実施例の構成図。
【図６】振動現象を説明する図。
【図７】一機無限大母線系統図。
【図８】Ｐ−θ，Ｉ−θカーブ。
【図９】Ｐ，Ｉの変化傾向と安定度θの関係を示す図。
【図10】Ｐ，Ｉの時間的変化を示す図。
【図11】Ｐ，Ｉの増減関係と安定度の関係を示す図。
【図12】Ｐ，Ｉの増減関係と安定度の関係を示す図、特
にＰ＜Ｐo の場合の図。
にＰ＜Ｐo の場合の図。
【図13】Ｐの測定値からＰの時間に関する関数を推定す
る母線を示す図。
る母線を示す図。
【図14】脱調を予測する時点の推定方法を説明する図。
【図15】電圧Ｖの大きさとＰ，Ｉの関係図。
【図16】係数ａとＰの増減の関係図。
【図17】係数ａの変化傾向とＰの増減の関係図。
１ 電力系統
２ 連系線
３ 測定部
４ 判定部
５ 予測部
６ 脱調予測部
７ 測定装置
８ 伝送装置
９ 計算装置
10 表示装置
11 記録装置
12 記憶装置
13 計算部
14 脱調判定部
15 表示部
─────────────────────────────────────────────────────
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(72)発明者 佐藤 正弘
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２−211021（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−284578（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−183930（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02H 3/48
H02J 3/24
Claims (2)
- 【請求項１】 電力系統の送電線において、有効電力と
電流の実効値を時々刻々と測定する測定部と、前記測定
した有効電力の実効値が一時点前の測定値より減少し、
かつ電流の実効値が一時点前の測定値よりも増加したこ
と、更に測定した有効電力値が電力，電圧の変動の小さ
い定常状態において測定した有効電力よりも小さいか、
更に有効電力と電流実効値の近い将来の変化を予測して
有効電力が減少し、かつ電流も減少傾向を示すことを検
出したときに脱調と判定する判定部を有することを特徴
とする電力系統の安定化装置。 - 【請求項２】 電力系統の送電線において、有効電力と
電流の実効値を時々刻々と測定する測定部と、前記測定
した有効電力の実効値が一時点前の測定値より減少し、
かつ電流の実効値が一時点前の測定値よりも増加したこ
と、更に測定した有効電力値が電力，電圧の変動の小さ
い定常状態において測定した有効電力よりも小さく、更
に有効電力と電流実効値の近い将来の変化傾向について
有効電力は減少し、かつ電流も減少傾向を示すことを検
出したときに脱調と判定する判定部と、前記脱調と判定
した後、遮断する発電機を決定し遮断を実施する解列部
とを有することを特徴とする電力系統の安定化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29901193A JP3409896B2 (ja) | 1993-11-04 | 1993-11-04 | 電力系統の安定化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29901193A JP3409896B2 (ja) | 1993-11-04 | 1993-11-04 | 電力系統の安定化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07131926A JPH07131926A (ja) | 1995-05-19 |
| JP3409896B2 true JP3409896B2 (ja) | 2003-05-26 |
Family
ID=17867078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29901193A Expired - Lifetime JP3409896B2 (ja) | 1993-11-04 | 1993-11-04 | 電力系統の安定化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3409896B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1400000B1 (en) * | 2001-06-22 | 2007-08-08 | Psymetrix Limited | Method of monitoring a high voltage grid power system |
| JP4092617B2 (ja) * | 2001-12-03 | 2008-05-28 | 学校法人日本大学 | 電力系統の脱調検出方法およびその装置 |
| JP4679499B2 (ja) * | 2006-12-12 | 2011-04-27 | 三菱電機株式会社 | 系統安定化制御システム |
| CA2748458C (en) * | 2008-12-25 | 2014-06-03 | Mitsubishi Electric Corporation | Phase-control switchgear and phase-control method for switchgear |
| JP6128931B2 (ja) * | 2013-04-22 | 2017-05-17 | 三菱電機株式会社 | 系統安定化装置 |
-
1993
- 1993-11-04 JP JP29901193A patent/JP3409896B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07131926A (ja) | 1995-05-19 |
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