JP5542230B2 - 系統安定化制御システムおよび系統安定化制御方法 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施の形態1にかかる系統安定化制御システムの一構成例を示す図である。図1に示すように、実施の形態1の系統安定化制御システムは、複数台の発電機を有し、送電線を介して主系統に電力を供給する発電所に接続され、当該発電所における電圧、電流等の電気量情報が入力される系統安定化制御装置を主装置として構成されたシステムである。
ステップST401において、サンプリングする各時点の計測データの信頼性を評価し、推定演算への影響度合いを変化させることとする。例えば、(9)式に示すような重み付け行列を用いて各計測データに対応した重み付け係数を設定し、(6)式の代わりに、つぎの(10)式を用いて未知係数P0〜P2を推定することとする。
(a)計測時点が古いデータ
(b)減速行程にあるデータ
(c)位相変化が小さいデータ
(d)加速/減速の方向が転じる時点のデータ
(e)電圧変化が大きいデータ
第1の手法は、計測時点が古いデータほど重み付け係数を小さな値とする手法である。この手法によれば、計測時点の新しいデータをより重視することができるので、精度の良い推定が可能となる。
第2の手法は、減速行程におけるデータの重み付け係数を小さくするという手法である。動揺第1波における減速行程(例えば図2の「区間S1D」)におけるデータは、加速行程(例えば図2の「区間S1A」)におけるデータと傾向が異なる場合があることから、減速行程におけるデータよりも加速行程におけるデータの方をより重視することが好ましい処理となる。したがって、減速行程におけるデータの重み付け係数を小さくするという第2の手法を採用することにより、推定精度の向上が可能となる。
第3の手法は、角速度の値が小さいデータ、あるいは加速/減速の方向が転じる時点の前後のデータの重み付け係数を小さくするという手法である。例えば、角速度の値が小さいデータは位相変化が小さいデータであり、また、加速/減速の方向が転じる時点の前後のデータ(例えば図2の「波形反転部S1M」および「波形反転部S2S」のデータ)について言えば、データ点数が多い割に想定しているモデル式((1)式)から外れるものが多い。したがって、これらのデータにおける重み付け係数を小さくするという、この第3の手法を採用することにより、推定精度の向上が可能となる。
第4の手法は、電圧変化が大きい時間領域のデータの重み付け係数を小さくするという手法である。例えば、図2を参照すると、「波形反転部S1M」の前後における波形PD2は、推定した電力相差角曲線である波形PD1との差異が大きくなっている。この差異が大きいということは、波形PD1のデータと波形PD2のデータ間の時間領域における電圧変化が大きいということを意味している。また、このことは、想定しているモデル式((1)式)から外れる傾向にあることを意味している。したがって、電圧変化が大きい時間領域のデータの重み付け係数を小さくするという第4の手法を採用することにより、推定精度の向上が可能となる。
実施の形態1の系統安定化制御システムにおいては、最も制御効果が高いと考えられる時点、すなわち電力動揺が動揺第1波から動揺第2波に移行する時点(減速から加速に転じる地点、例えば図2の「波形反転部S2S」)で制御を実施するために、動揺第1波の計測データに基づき、電力相差角曲線を推定することとしていた。しかしながら、電力系統の状況によっては、動揺第1波と動揺第2波で動揺傾向が変化することも考えられる。そこで、実施の形態2の系統安定化制御システムでは、動揺第2波の加速行程(例えば図2の「区間S2A」)におけるデータをサンプリングし、このデータに基づき電力相差角曲線を推定することを実行するものである。この手法により、より実態に即した制御演算の実現が可能となる。
図4は、実施の形態3の動作を説明するための説明図であり、より詳細には、図2に示した電力相差角曲線上における制御実施タイミングの一例を示す図である。図4において、丸印で示す波形反転部C1は、図2の波形反転部S2Sに対応している。また、各丸印で示す波形非反転部C2〜C4は、動揺第2波の加速行程中にあることを示している。
Claims (4)
- 複数台の発電機を具備する発電所から主系統に電力を供給する電力系統に適用され、電力系統の事故または故障時に発電所からの電力供給量を適宜制御して電力系統を安定化する系統安定化制御システムであって、
前記電力系統から得られるデータを用いて算出される発電機出力および発電機位相角の各情報に基づいて電力相差角曲線を推定する際、動揺第2波の加速行程におけるデータを用いて推定することを特徴とする系統安定化制御システム。 - 前記電力相差角曲線を推定する際、動揺第1波のデータに基づく推定演算により、初期運転点における位相角が既に得られていることを前提とした演算処理を行うことを特徴とする請求項1に記載の系統安定化制御システム。
- 前記電力相差角曲線を推定する際、既に動揺第1波のデータに基づく推定演算により、電力相差角曲線のピーク値が既に得られていることを前提とした演算処理を行うことを特徴とする請求項1に記載の系統安定化制御システム。
- 電力系統の事故または故障時に発電所からの電力供給量を適宜制御して電力系統を安定化する系統安定化制御方法であって、
前記電力系統から得られるデータを用いて算出される発電機出力および発電機位相角の各情報に回帰分析手法を適用して電力相差角曲線を推定する第1ステップと、
前記推定した電力相差角曲線から加速エネルギーおよび減速エネルギーを算出する第2ステップと、
前記算出した加速エネルギー、減速エネルギーの大小比較から安定度判別を行う第3ステップと、
前記安定度判別の結果に基づき、前記発電所からの電力供給量の制御を行う第4ステップと、
を含み、
前記第1ステップにて電力相差角曲線を推定する際、動揺第2波の加速行程におけるデータを用いて推定することを特徴とする系統安定化制御方法。
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