JP3443678B2 - 電圧無効電力制御装置 - Google Patents
電圧無効電力制御装置Info
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- Y02E40/30—Reactive power compensation
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、任意の時間断面に
おける電力系統の潮流状態に対する最適な制御機器を決
定するに好適な電圧無効電力制御装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、電圧無効電力制御に関するものと
しては、例えば、特開平５−３２８６０８号公報に記載
されているように、電圧無効電力制御装置がある。この
技術は電力系統の電圧無効電力制御装置において、電力
系統の過去の有効電力、電圧及び無効電圧の時系列デ−
タと近傍発電所の運転信号から逐次最小二乗法により、
上記電力系統の電圧と無効電力とを予測する電圧無効電
力予測部と、この予測部の予測値が設定値に入るか否か
を判定し、収まらないと判定されたときのみタップ切替
変圧器にタップ切替指令を与える方法を採用している。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】従来技術では、電力系
統の電圧と無効電力を予測することによりタップの切替
動作回数を減少させることはできるものの、予測時点で
の操作タップ数が多くなると、それらの一斉操作によ
り、電圧無効電力監視点の電圧値、無効電力値が短時間
の間に大きく変動するという課題がある。また、従来の
時系列デ−タ予測方法では、系統構成の変化が起こった
時点よりそれ以前の過去の時系列デ−タは信頼性が非常
に低くなる。すなわち、系統構成の変化に対応していな
いという課題がある。 【０００４】本発明の目的は、制御設備の一斉操作を防
止することができる電圧無効電力制御装置を提供するこ
とにある。 【０００５】 【０００６】 【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、制御対象となる電力系統の物理量を読み
込むデ−タ読み込み手段と、過去における電力系統の物
理量を蓄積する履歴デ−タ蓄積手段と、デ−タ読み込み
手段と履歴デ−タ蓄積手段からのデ−タを基に将来時点
での電力系統の状態を予測する将来系統予測手段と、将
来系統予測手段の予測結果を基に遠方時点における電
圧、無効電力違反の有無を検出し、前記遠方時点におい
て前記電圧、無効電力違反があるときには、前記遠方時
点において操作すべき制御機器の候補を選択するととも
に、前記候補の中から至近時点で前記電圧、無効電力違
反を事前に回避するために操作すべき制御機器を選択す
る制御機器選択手段と、制御機器選択手段の選択による
制御機器に対して制御指令を出力する制御指令出力手段
とを備えている電圧無効電力制御装置を構成したもので
ある。 【０００７】 【０００８】 【０００９】 【００１０】制御設備の一斉操作を防止するに際して
は、数分から数十分先の電力系統において起こる電圧違
反を予測し、その違反を回避するために予め制御機器を
事前に制御するようにしている。このために、対象とす
る電力系統が線形近似可能の範囲であるとの仮定のもと
で、電圧無効電力制御問題を線形最適化問題としてとら
え、線形計画法（ＬＰ法）を２段階にわけて行うことに
より制御機器の算出を行う。ここでは第一段階では将来
時点での電圧違反解消操作機器候補を算出し、第二段階
では、至近時点で予め前記将来時点での電圧違反を回避
するための制御操作機器を算出する。また、系統構成の
変化に対応するに際しては、総需要予測値と、発電機出
力配分計算、そして交流法潮流計算に基づく将来系統状
態予測機能により、数分から数十分先の系統状態を予測
する。この方法によれば、潮流計算実行時の系統構成デ
−タを替えることにより、容易に系統構成の変化を制御
アルゴリズムに折り込むことが可能となる。 【００１１】 【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明に係る電圧無効電力
制御装置の全体構成を示す概要図である。図１におい
て、電圧無効電力制御装置は、対象となる電力系統１０
１、電力系統１０１のある時間断面における物理量を読
み込むデ−タ読み込み装置（データ読み込み手段）１０
２、データ読み込み装置１０２にて読み取った電力系統
の物理量を蓄積する履歴デ−タベ−ス（履歴データ蓄積
手段）１０３、デ−タ読み込み装置１０２のデータと履
歴デ−タベ−ス１０３のデータとから数分〜数十分先の
対象電力系統の状態を予測する将来系統予測装置（将来
系統予測手段）１０４、将来系統予測装置１０４により
予測された電力系統の状態予測結果を基に、望ましい電
力系統の制御を行うための制御機器を選択する制御機器
選択装置（制御機器選択手段）１０５、制御機器選択装
置１０５により選択された制御機器に対して制御指令を
出力する制御指令装置（制御指令出力手段）１０６から
成る。 【００１２】次に図１中の主要装置について、以下説明
する。デ−タ読み込み装置１０２では制御の対象となる
電力系統１０１から電力系統１０１の各設備に設置され
た計測器より、変電所の有効電力負荷、無効電力負荷、
母線電圧値、調相設備投入量、変圧器タップ位置、変圧
器バンクの有効電力潮流、無効電力潮流、発電所の有効
電力出力、無効電力出力、発電端端子電圧、送電線有効
電力潮流、無効電力潮流に代表される、電力系統１０１
の物理量を読み込む。また、送電線の抵抗分、誘導分、
容量分、各調相設備のバンク数と容量、変圧器タップの
上下限値、発電機端子電圧の上下限値、制御監視点の場
所に代表される、電力系統１０１内にある設備デ−タも
別途、データ読み込み装置１０２にて読み込む。電力系
統１０１の物理量に関するデ−タの中で、電圧無効電力
制御に必要なデ−タが欠けている場合には、公知である
状態推定機能を用いて推定することにより不足デ−タを
補うことが可能である。状態推定機能の具体的な実現方
法に関しては、次にの文献に詳述されている。 【００１３】深尾、豊田著：「電力系統へのコンピュ−
タの応用」 産業図書 １９７２年データ読み込み装置
１０２にて読み込んだ電力系統１０１の物理量デ−タ、
あるいは設備デ−タは通信線を介して履歴デ−タベ−ス
１０３に送られ、そこで一定形式に従って蓄積される。
その一例を図２に示す。２０１は送電線、変圧器タップ
の抵抗分、誘導分、容量分、タップ比の実数部、虚数部
を蓄積する一例である。２０２は変電所の場合の有効電
力負荷、無効電力負荷、電圧の大きさ、発電機の場合は
有効電力出力、無効電力出力発電端端子電圧の大きさ、
２０３は調相設備の種類、容量、単位操作量、２０４は
監視点に関する情報蓄積の一例である。なお、変電所の
有効電力負荷の欄には、総需要に対する変電所負荷の比
率（対総需要比率、（１）式）、変電所の無効電力負荷
の欄には各変電所毎の無効電力負荷と有効電力負荷間に
ある関数関係を表わす（２）式、あるいは関数の係数、
あるいは負荷力率を蓄積することも可能である。 【００１４】 【数１】 【００１５】 【数２】 【００１６】将来系統予測装置１０４ではデ−タ読み込
み装置１０２、履歴デ−タベ−ス１０３からのデ−タを
もとに、電圧無効電力制御を行う将来時点での系統状態
の予測計算を行う。 【００１７】将来系統予測装置１０４の詳細を図３を用
いて説明する。まず、本装置での将来系統状態予測は別
システムである総需要予測装置３０１での総需要予測結
果をもとに行う。総需要予測装置３０１では、履歴デー
タベース１０３の過去の履歴デ−タを基に、総需要実績
値と需要に影響を及ぼす天候、気温に代表される要因と
の関数関係を求め、予測時点での天候、気温をもとに電
力系統の総需要を求めるものである。この予測方法は、
特公昭６０−５３９０４号公報に詳述されている。 【００１８】次に、変電所個別有効電力負荷予測手段３
０２について説明する。本手段では予測実行時点に対
し、過去の履歴デ−タをもとに各変電所毎の有効電力負
荷を求める。本手段では予め、過去の履歴デ−タより求
めた各変電所毎の対総需要比率を前記（１）式にて求め
ておく。この対総需要比率と総需要予測値をもとに、次
の（３）式を用いて将来時点での各変電所毎の予測総需
要量を求める。 【００１９】 【数３】 【００２０】本実施形態での変電所個別無効電力負荷予
測手段３０３では、前記した履歴デ−タベ−ス１０３の
説明のところで述べたように、各変電所毎の無効電力負
荷と有効電力負荷間にある関数関係を表わす式（式２）
と変電所個別有効電力負荷予測手段３０２にて得た変電
所有効電力負荷予測値を用いて変電所個別無効電力負荷
を予測する。 【００２１】次に、発電機有効電力出力予測手段３０４
について説明する。本手段では総需要予測装置３０１に
て求めた総需要予測値に相当する発電量を、制御対象と
なる電力系統１０１中にある発電機に配分するものであ
る。本実施形態では配分する際の発電機に優先順位を付
けて、簡易的に経済負荷配分（ＥＬＤ）を行い、各発電
機の有効電力出力量を求める。もちろんＥＤＬ実行時に
は発電機に優先順位を付けて配分を行うのではなく、各
発電機の燃料特性係数に基づいて各発電機の有効電力出
力量を配分しても差し支えない。 【００２２】手段３０２、３０３、３０４で求めた予測
時点の各変電所の有効電力負荷、無効電力負荷、各発電
機の有効電力出力量、履歴デ−タベ−ス中の発電機出力
端子電圧、調相設備投入量、変圧器タップ比をもとに交
流法潮流計算を行い、将来時点での制御実行時の系統状
態を予測する。 【００２３】次に制御機器選択装置１０５の詳細を図４
を用いて説明する。将来系統状態予測装置１０４にて求
めたｔ分後予測系統状態において、電圧無効電力違反の
有無を手段４０１にて検出する。この有無の情報を手段
４０２に送り電圧違反あるいは無効電力潮流違反がない
場合は制御すべき機器がない旨を制御指令装置１０６に
送る。電圧、無効電力違反がある場合はまず、手段４０
３にてｔ分後に対する電圧違反解消操作算出結果をもと
に、ｔ分後の電圧無効電力逸脱を防止するために、予め
時刻ｔよりも至近時刻であるｓ分後に操作すべき制御機
器を手段４０４の電圧違反事前回避操作算出手段にて算
出する。手段４０４では手段４０３にて求められたｔ分
後に操作すべき機器の中から適切な制御装置を絞り込
む。 【００２４】前記した電圧違反解消操作と電圧違反事前
回避操作手段における、制御機器の絞り込み方法につい
て次に示す。対象とする電力系統中の有効電力Ｐ、無効
電力Ｑはそれぞれ非線形関数ｆ、ｇを用いてそれぞれ
（４）式、（５）式の形で表現可能である。 【００２５】 【数４】 【００２６】 【数５】 【００２７】実際の電圧無効電力制御を行う場合、制御
機器は１回の操作に対して、単位操作量だけを制御する
ことが多い。このことは非線形関数ｆ、ｇが線形化可能
な範囲での定式化が可能であることを意味する。したが
って電圧無効電力の変化量は（６）式に示すような線形
式で関係付けられている。 【００２８】 【数６】 【００２９】このように、本実施形態では対象とする電
圧無効電力制御問題が線形化可能であることを利用して
線形計画法（Ｌｉｎｅａｒ Ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ，
ＬＰ法）を用いて電圧違反解消操作、電圧違反事前回避
操作を求める。 【００３０】本実施形態では以下の条件で前記操作を実
行する。まず、電圧無効電力制御のための制御操作機器
として、変圧器タップ比、調相設備投入量、ＡＶＲ発電
機端子電圧の操作を仮定する。ＬＰ法の目的関数は電圧
無効電力監視点の基準値からの偏差を最小とする。電圧
違反解消操作４０３では制約条件としてタップ比操作上
下限制約、ＡＶＲ発電機端子電圧操作上下限制約、監視
点電圧変化等号条件、監視点電圧上下限制約、監視点無
効電力潮流上下限制約を設定する。電圧違反事前回避操
作算出手段４０４では制御操作機器、目的関数は手段４
０３と同様である。制約条件に関して、手段４０３で設
定した制約条件に加えて、操作機器数制約として手段４
０３にて算出した制御操作が必要な機器数とその機器を
制約条件として加える。 【００３１】この電圧違反解消操作算出手段４０３、電
圧違反事前回避操作算出手段４０４の具体例について図
５を用いて説明する。モデル系統５０１での状態予測結
果として母線５１１、５１２、５１３にて電圧違反が発
生したものとする。このとき、前記した電圧違反解消操
作算出手段４０３にてＡＶＲ発電機５２１、５２２と調
相設備５２３が電圧違反を解消する装置として選択され
たとする。この結果をもとに、電圧違反事前回避操作算
出手段４０４において、操作機器を求める計算を実行す
る際に電圧違反解消操作算出手段４０３での制約条件に
加えて、操作機器制約として５２１、５２２、５２３を
加え、操作機器の候補をこの３機器に絞り込む。この制
約条件のもとでＬＰ法を用いて電圧違反事前回避操作機
器を算出する。この結果、モデル系統５０２中の調相設
備５５１が選択される。この結果は制御指令装置に送ら
れ、電力系統の制御に反映される。 【００３２】 【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれば
以下の効果がある。 【００３３】本発明により、電圧無効電力制御機器の一
斉操作と、それに伴う電圧無効電力値の急激な変化を回
避し、安定した電圧無効電力制御が可能となる。
おける電力系統の潮流状態に対する最適な制御機器を決
定するに好適な電圧無効電力制御装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、電圧無効電力制御に関するものと
しては、例えば、特開平５−３２８６０８号公報に記載
されているように、電圧無効電力制御装置がある。この
技術は電力系統の電圧無効電力制御装置において、電力
系統の過去の有効電力、電圧及び無効電圧の時系列デ−
タと近傍発電所の運転信号から逐次最小二乗法により、
上記電力系統の電圧と無効電力とを予測する電圧無効電
力予測部と、この予測部の予測値が設定値に入るか否か
を判定し、収まらないと判定されたときのみタップ切替
変圧器にタップ切替指令を与える方法を採用している。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】従来技術では、電力系
統の電圧と無効電力を予測することによりタップの切替
動作回数を減少させることはできるものの、予測時点で
の操作タップ数が多くなると、それらの一斉操作によ
り、電圧無効電力監視点の電圧値、無効電力値が短時間
の間に大きく変動するという課題がある。また、従来の
時系列デ−タ予測方法では、系統構成の変化が起こった
時点よりそれ以前の過去の時系列デ−タは信頼性が非常
に低くなる。すなわち、系統構成の変化に対応していな
いという課題がある。 【０００４】本発明の目的は、制御設備の一斉操作を防
止することができる電圧無効電力制御装置を提供するこ
とにある。 【０００５】 【０００６】 【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、制御対象となる電力系統の物理量を読み
込むデ−タ読み込み手段と、過去における電力系統の物
理量を蓄積する履歴デ−タ蓄積手段と、デ−タ読み込み
手段と履歴デ−タ蓄積手段からのデ−タを基に将来時点
での電力系統の状態を予測する将来系統予測手段と、将
来系統予測手段の予測結果を基に遠方時点における電
圧、無効電力違反の有無を検出し、前記遠方時点におい
て前記電圧、無効電力違反があるときには、前記遠方時
点において操作すべき制御機器の候補を選択するととも
に、前記候補の中から至近時点で前記電圧、無効電力違
反を事前に回避するために操作すべき制御機器を選択す
る制御機器選択手段と、制御機器選択手段の選択による
制御機器に対して制御指令を出力する制御指令出力手段
とを備えている電圧無効電力制御装置を構成したもので
ある。 【０００７】 【０００８】 【０００９】 【００１０】制御設備の一斉操作を防止するに際して
は、数分から数十分先の電力系統において起こる電圧違
反を予測し、その違反を回避するために予め制御機器を
事前に制御するようにしている。このために、対象とす
る電力系統が線形近似可能の範囲であるとの仮定のもと
で、電圧無効電力制御問題を線形最適化問題としてとら
え、線形計画法（ＬＰ法）を２段階にわけて行うことに
より制御機器の算出を行う。ここでは第一段階では将来
時点での電圧違反解消操作機器候補を算出し、第二段階
では、至近時点で予め前記将来時点での電圧違反を回避
するための制御操作機器を算出する。また、系統構成の
変化に対応するに際しては、総需要予測値と、発電機出
力配分計算、そして交流法潮流計算に基づく将来系統状
態予測機能により、数分から数十分先の系統状態を予測
する。この方法によれば、潮流計算実行時の系統構成デ
−タを替えることにより、容易に系統構成の変化を制御
アルゴリズムに折り込むことが可能となる。 【００１１】 【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明に係る電圧無効電力
制御装置の全体構成を示す概要図である。図１におい
て、電圧無効電力制御装置は、対象となる電力系統１０
１、電力系統１０１のある時間断面における物理量を読
み込むデ−タ読み込み装置（データ読み込み手段）１０
２、データ読み込み装置１０２にて読み取った電力系統
の物理量を蓄積する履歴デ−タベ−ス（履歴データ蓄積
手段）１０３、デ−タ読み込み装置１０２のデータと履
歴デ−タベ−ス１０３のデータとから数分〜数十分先の
対象電力系統の状態を予測する将来系統予測装置（将来
系統予測手段）１０４、将来系統予測装置１０４により
予測された電力系統の状態予測結果を基に、望ましい電
力系統の制御を行うための制御機器を選択する制御機器
選択装置（制御機器選択手段）１０５、制御機器選択装
置１０５により選択された制御機器に対して制御指令を
出力する制御指令装置（制御指令出力手段）１０６から
成る。 【００１２】次に図１中の主要装置について、以下説明
する。デ−タ読み込み装置１０２では制御の対象となる
電力系統１０１から電力系統１０１の各設備に設置され
た計測器より、変電所の有効電力負荷、無効電力負荷、
母線電圧値、調相設備投入量、変圧器タップ位置、変圧
器バンクの有効電力潮流、無効電力潮流、発電所の有効
電力出力、無効電力出力、発電端端子電圧、送電線有効
電力潮流、無効電力潮流に代表される、電力系統１０１
の物理量を読み込む。また、送電線の抵抗分、誘導分、
容量分、各調相設備のバンク数と容量、変圧器タップの
上下限値、発電機端子電圧の上下限値、制御監視点の場
所に代表される、電力系統１０１内にある設備デ−タも
別途、データ読み込み装置１０２にて読み込む。電力系
統１０１の物理量に関するデ−タの中で、電圧無効電力
制御に必要なデ−タが欠けている場合には、公知である
状態推定機能を用いて推定することにより不足デ−タを
補うことが可能である。状態推定機能の具体的な実現方
法に関しては、次にの文献に詳述されている。 【００１３】深尾、豊田著：「電力系統へのコンピュ−
タの応用」 産業図書 １９７２年データ読み込み装置
１０２にて読み込んだ電力系統１０１の物理量デ−タ、
あるいは設備デ−タは通信線を介して履歴デ−タベ−ス
１０３に送られ、そこで一定形式に従って蓄積される。
その一例を図２に示す。２０１は送電線、変圧器タップ
の抵抗分、誘導分、容量分、タップ比の実数部、虚数部
を蓄積する一例である。２０２は変電所の場合の有効電
力負荷、無効電力負荷、電圧の大きさ、発電機の場合は
有効電力出力、無効電力出力発電端端子電圧の大きさ、
２０３は調相設備の種類、容量、単位操作量、２０４は
監視点に関する情報蓄積の一例である。なお、変電所の
有効電力負荷の欄には、総需要に対する変電所負荷の比
率（対総需要比率、（１）式）、変電所の無効電力負荷
の欄には各変電所毎の無効電力負荷と有効電力負荷間に
ある関数関係を表わす（２）式、あるいは関数の係数、
あるいは負荷力率を蓄積することも可能である。 【００１４】 【数１】 【００１５】 【数２】 【００１６】将来系統予測装置１０４ではデ−タ読み込
み装置１０２、履歴デ−タベ−ス１０３からのデ−タを
もとに、電圧無効電力制御を行う将来時点での系統状態
の予測計算を行う。 【００１７】将来系統予測装置１０４の詳細を図３を用
いて説明する。まず、本装置での将来系統状態予測は別
システムである総需要予測装置３０１での総需要予測結
果をもとに行う。総需要予測装置３０１では、履歴デー
タベース１０３の過去の履歴デ−タを基に、総需要実績
値と需要に影響を及ぼす天候、気温に代表される要因と
の関数関係を求め、予測時点での天候、気温をもとに電
力系統の総需要を求めるものである。この予測方法は、
特公昭６０−５３９０４号公報に詳述されている。 【００１８】次に、変電所個別有効電力負荷予測手段３
０２について説明する。本手段では予測実行時点に対
し、過去の履歴デ−タをもとに各変電所毎の有効電力負
荷を求める。本手段では予め、過去の履歴デ−タより求
めた各変電所毎の対総需要比率を前記（１）式にて求め
ておく。この対総需要比率と総需要予測値をもとに、次
の（３）式を用いて将来時点での各変電所毎の予測総需
要量を求める。 【００１９】 【数３】 【００２０】本実施形態での変電所個別無効電力負荷予
測手段３０３では、前記した履歴デ−タベ−ス１０３の
説明のところで述べたように、各変電所毎の無効電力負
荷と有効電力負荷間にある関数関係を表わす式（式２）
と変電所個別有効電力負荷予測手段３０２にて得た変電
所有効電力負荷予測値を用いて変電所個別無効電力負荷
を予測する。 【００２１】次に、発電機有効電力出力予測手段３０４
について説明する。本手段では総需要予測装置３０１に
て求めた総需要予測値に相当する発電量を、制御対象と
なる電力系統１０１中にある発電機に配分するものであ
る。本実施形態では配分する際の発電機に優先順位を付
けて、簡易的に経済負荷配分（ＥＬＤ）を行い、各発電
機の有効電力出力量を求める。もちろんＥＤＬ実行時に
は発電機に優先順位を付けて配分を行うのではなく、各
発電機の燃料特性係数に基づいて各発電機の有効電力出
力量を配分しても差し支えない。 【００２２】手段３０２、３０３、３０４で求めた予測
時点の各変電所の有効電力負荷、無効電力負荷、各発電
機の有効電力出力量、履歴デ−タベ−ス中の発電機出力
端子電圧、調相設備投入量、変圧器タップ比をもとに交
流法潮流計算を行い、将来時点での制御実行時の系統状
態を予測する。 【００２３】次に制御機器選択装置１０５の詳細を図４
を用いて説明する。将来系統状態予測装置１０４にて求
めたｔ分後予測系統状態において、電圧無効電力違反の
有無を手段４０１にて検出する。この有無の情報を手段
４０２に送り電圧違反あるいは無効電力潮流違反がない
場合は制御すべき機器がない旨を制御指令装置１０６に
送る。電圧、無効電力違反がある場合はまず、手段４０
３にてｔ分後に対する電圧違反解消操作算出結果をもと
に、ｔ分後の電圧無効電力逸脱を防止するために、予め
時刻ｔよりも至近時刻であるｓ分後に操作すべき制御機
器を手段４０４の電圧違反事前回避操作算出手段にて算
出する。手段４０４では手段４０３にて求められたｔ分
後に操作すべき機器の中から適切な制御装置を絞り込
む。 【００２４】前記した電圧違反解消操作と電圧違反事前
回避操作手段における、制御機器の絞り込み方法につい
て次に示す。対象とする電力系統中の有効電力Ｐ、無効
電力Ｑはそれぞれ非線形関数ｆ、ｇを用いてそれぞれ
（４）式、（５）式の形で表現可能である。 【００２５】 【数４】 【００２６】 【数５】 【００２７】実際の電圧無効電力制御を行う場合、制御
機器は１回の操作に対して、単位操作量だけを制御する
ことが多い。このことは非線形関数ｆ、ｇが線形化可能
な範囲での定式化が可能であることを意味する。したが
って電圧無効電力の変化量は（６）式に示すような線形
式で関係付けられている。 【００２８】 【数６】 【００２９】このように、本実施形態では対象とする電
圧無効電力制御問題が線形化可能であることを利用して
線形計画法（Ｌｉｎｅａｒ Ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ，
ＬＰ法）を用いて電圧違反解消操作、電圧違反事前回避
操作を求める。 【００３０】本実施形態では以下の条件で前記操作を実
行する。まず、電圧無効電力制御のための制御操作機器
として、変圧器タップ比、調相設備投入量、ＡＶＲ発電
機端子電圧の操作を仮定する。ＬＰ法の目的関数は電圧
無効電力監視点の基準値からの偏差を最小とする。電圧
違反解消操作４０３では制約条件としてタップ比操作上
下限制約、ＡＶＲ発電機端子電圧操作上下限制約、監視
点電圧変化等号条件、監視点電圧上下限制約、監視点無
効電力潮流上下限制約を設定する。電圧違反事前回避操
作算出手段４０４では制御操作機器、目的関数は手段４
０３と同様である。制約条件に関して、手段４０３で設
定した制約条件に加えて、操作機器数制約として手段４
０３にて算出した制御操作が必要な機器数とその機器を
制約条件として加える。 【００３１】この電圧違反解消操作算出手段４０３、電
圧違反事前回避操作算出手段４０４の具体例について図
５を用いて説明する。モデル系統５０１での状態予測結
果として母線５１１、５１２、５１３にて電圧違反が発
生したものとする。このとき、前記した電圧違反解消操
作算出手段４０３にてＡＶＲ発電機５２１、５２２と調
相設備５２３が電圧違反を解消する装置として選択され
たとする。この結果をもとに、電圧違反事前回避操作算
出手段４０４において、操作機器を求める計算を実行す
る際に電圧違反解消操作算出手段４０３での制約条件に
加えて、操作機器制約として５２１、５２２、５２３を
加え、操作機器の候補をこの３機器に絞り込む。この制
約条件のもとでＬＰ法を用いて電圧違反事前回避操作機
器を算出する。この結果、モデル系統５０２中の調相設
備５５１が選択される。この結果は制御指令装置に送ら
れ、電力系統の制御に反映される。 【００３２】 【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれば
以下の効果がある。 【００３３】本発明により、電圧無効電力制御機器の一
斉操作と、それに伴う電圧無効電力値の急激な変化を回
避し、安定した電圧無効電力制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す電圧無効電力制御装
置の全体構成図である。 【図２】履歴デ−タベ−スに蓄積するデ−タの一例を示
す図である。 【図３】将来系統予測装置の構成図である。 【図４】制御機器選択装置の構成図である。 【図５】制御機器選択装置のモデル系統を示す構成図で
ある。 【符号の説明】 １０１：対象とする電力系統 １０２：デ−タ読み込み装置 １０３：履歴デ−タベ−ス １０４：将来系統予想装置 １０５：制御機器選択装置 １０６：制御指令装置 ２０１：電力系統瀬設備デ−タ ２０２：電力需給デ−タ ２０３：電力系統制御設備デ−タ ２０４：電力系統監視点デ−タ ３０１：総需要予測装置 ３０２：変電所個別有効電力負荷予測手段 ３０３：変電所個別無効電力負荷予測手段 ３０４：発電所有効電力出力予測手段 ３０５：潮流計算手段 ４０１：電圧違反検出手段 ４０２：電圧違反判定手段 ４０３：電圧違反解消操作算出手段 ４０４：電圧違反事前回避操作算出手段 ５０１：モデル系統 ５０２：モデル系統 ５１１：電圧逸脱母線 ５１２：電圧逸脱母線 ５１３：電圧逸脱母線 ５２１：違反解消制御設備候補 ５２２：違反解消制御設備候補 ５２３：違反解消制御設備候補 ５５１：制御操作設備
置の全体構成図である。 【図２】履歴デ−タベ−スに蓄積するデ−タの一例を示
す図である。 【図３】将来系統予測装置の構成図である。 【図４】制御機器選択装置の構成図である。 【図５】制御機器選択装置のモデル系統を示す構成図で
ある。 【符号の説明】 １０１：対象とする電力系統 １０２：デ−タ読み込み装置 １０３：履歴デ−タベ−ス １０４：将来系統予想装置 １０５：制御機器選択装置 １０６：制御指令装置 ２０１：電力系統瀬設備デ−タ ２０２：電力需給デ−タ ２０３：電力系統制御設備デ−タ ２０４：電力系統監視点デ−タ ３０１：総需要予測装置 ３０２：変電所個別有効電力負荷予測手段 ３０３：変電所個別無効電力負荷予測手段 ３０４：発電所有効電力出力予測手段 ３０５：潮流計算手段 ４０１：電圧違反検出手段 ４０２：電圧違反判定手段 ４０３：電圧違反解消操作算出手段 ４０４：電圧違反事前回避操作算出手段 ５０１：モデル系統 ５０２：モデル系統 ５１１：電圧逸脱母線 ５１２：電圧逸脱母線 ５１３：電圧逸脱母線 ５２１：違反解消制御設備候補 ５２２：違反解消制御設備候補 ５２３：違反解消制御設備候補 ５５１：制御操作設備
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 小海 裕
茨城県日立市大みか町五丁目２番１号
株式会社 日立製作所 大みか工場内
(72)発明者 北村 洋一
愛知県名古屋市東区東新町１番地 中部
電力株式会社内
(72)発明者 山本 誠
愛知県名古屋市東区東新町１番地 中部
電力株式会社内
(72)発明者 高山 俊昭
愛知県名古屋市緑区大高町字北関山20番
地の１ 中部電力株式会社 電力技術研
究所内
(56)参考文献 特開 平２−55531（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−130738（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−328608（ＪＰ，Ａ)
特公 昭60−53904（ＪＰ，Ｂ１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02J 3/00 - 5/00
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 制御対象となる電力系統の物理量を読み
込むデ−タ読み込み手段と、過去における電力系統の物
理量を蓄積する履歴デ−タ蓄積手段と、デ−タ読み込み
手段と履歴デ−タ蓄積手段からのデ−タを基に将来時点
での電力系統の状態を予測する将来系統予測手段と、将
来系統予測手段の予測結果を基に遠方時点における電
圧、無効電力違反の有無を検出し、前記遠方時点におい
て前記電圧、無効電力違反があるときには、前記遠方時
点において操作すべき制御機器の候補を選択するととも
に、前記候補の中から至近時点で前記電圧、無効電力違
反を事前に回避するために操作すべき制御機器を選択す
る制御機器選択手段と、制御機器選択手段の選択による
制御機器に対して制御指令を出力する制御指令出力手段
とを備えている電圧無効電力制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP413297A JP3443678B2 (ja) | 1997-01-13 | 1997-01-13 | 電圧無効電力制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP413297A JP3443678B2 (ja) | 1997-01-13 | 1997-01-13 | 電圧無効電力制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10201102A JPH10201102A (ja) | 1998-07-31 |
| JP3443678B2 true JP3443678B2 (ja) | 2003-09-08 |
Family
ID=11576264
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP413297A Expired - Lifetime JP3443678B2 (ja) | 1997-01-13 | 1997-01-13 | 電圧無効電力制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3443678B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4508486B2 (ja) * | 2001-08-21 | 2010-07-21 | 三菱重工業株式会社 | 最適値取得装置、方法及びプログラム |
| CN105743100B (zh) * | 2016-04-13 | 2018-09-28 | 国电南瑞科技股份有限公司 | 一种avc省地协调控制中地调侧无功设备的最优决策方法 |
| JP6727156B2 (ja) * | 2017-03-10 | 2020-07-22 | 三菱電機株式会社 | 電力系統状態推定装置 |
-
1997
- 1997-01-13 JP JP413297A patent/JP3443678B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10201102A (ja) | 1998-07-31 |
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