JP6244255B2 - 電圧安定度監視装置および方法 - Google Patents
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Description
(4)式と(5)式はどちらか一方しか指定できないため、通常、負荷母線など電圧制御がかかっていない母線はPQ指定として(5)式を用い、発電機母線など電圧制御がかかっている母線はPV指定として(5)式を用いる。
ここで、(6)式および(7)式に以下の条件を与える。
(8)式は、に示される超球面を表し、全変数の増加量の和が部分的にP-V曲線を線形近似した値と等しい制約を示す。この式の考慮によって、CPF法はヤコビ行列が特異となる条件を変化させている。
11:表示部
12:入力部
13:通信部
14:CPU
15:メモリ
20:制約データ
21:系統計測データ(系統計測データベース)
22:系統設備データ(系統設備データベース)
23:想定変化シナリオデータ(想定変化シナリオデータベース)
24:電圧安定度計算結果データ(電圧安定度計算結果データベース)
25:電圧安定度余裕計算結果データ(電圧安定度余裕計算結果データベース)
26:各シナリオ過酷度ランキング計算結果データ(各シナリオ過酷度ランキング計算結果データベース)
27:脆弱母線計算結果データ(脆弱母線計算結果データベース)
28:閾値データ(閾値データベース)
29:プログラムデータ(プログラムデータベース)
30:想定変化シナリオ計算部
31:電圧安定度計算部
32:電圧安定度余裕計算部
33:各シナリオ過酷度ランキング計算部
34:脆弱母線計算部
35:監視箇所変更部
36:監視箇所表示部
37:データ送信部
40:電圧安定度監視計算部
41:電圧安定度監視計算結果データ(電圧安定度監視計算結果データベース)
43:バス線
44:計測装置
51:系統計測データ
59:監視箇所変更指令データ
100:電力系統
110:電源
120a、120b、121a、121b:ノード(母線)
130a、130b:変圧器
140a、140b、141a、141b:ブランチ(線路)
150:負荷
210:監視制御装置
300:通信ネットワーク
310:電圧安定度監視画面
320:電圧安定度計算結果画面および電圧安定度余裕計算結果画面
330:各シナリオ過酷度ランキング画面
340:脆弱母線系統情報画面
541:電圧安定度監視結果データ
Claims (15)
- 電力系統の電圧安定度を監視する電圧安定度監視装置において、
前記電力系統の系統構成又は潮流状態の変化の少なくとも一方に基づき想定される変化のシナリオを示す想定変化シナリオを複数作成する想定変化シナリオ計算部と、
前記想定変化シナリオを用いて前記電圧安定度を計算する電圧安定度計算部と、
前記電圧安定度に基づいて前記電圧安定度の余裕度を示す電圧安定度余裕を計算する電圧安定度余裕計算部と、
前記電圧安定度余裕に基づいて前記想定変化シナリオごとの前記電圧安定度の過酷度が高い想定変化シナリオを選択する各シナリオ過酷度ランキング計算部と、
前記選択された想定変化シナリオに基づき前記電力系統のいずれの母線が電圧安定度を低下させる脆弱母線であるかを計算する脆弱母線計算部と、
前記脆弱母線の情報に基づいて前記電圧安定度の監視対象を変更する監視箇所変更部と、
を備えることを特徴とする電圧安定度監視装置。 - 請求項1に記載の電圧安定度監視装置おいて、
前記想定変化シナリオには、前記電力系統において想定される故障ケースとして故障箇所、故障様相、想定再生可能エネルギー変化量又は故障除去タイミングの内少なくとも一つ含まれ、前記想定再生可能エネルギー変化量として、太陽光発電、風力発電、メガソーラ又はウィンドファームの出力変動量、又はウィンドファームの一斉脱落の内少なくとも一つ含むことを特徴とする電圧安定度監視装置。 - 請求項1に記載の電圧安定度監視装置おいて、
前記電圧安定度計算部は、電力系統の総需要や各ノードの需要に対するノード電圧の変化を計算し、P−V曲線又はV−Q曲線の少なくとも一方を算出することを特徴とする電圧安定度監視装置。 - 請求項1乃至3の何れかに記載の電圧安定度監視装置おいて、
前記電圧安定度計算部で計算するP−V曲線は、潮流計算の繰り返しまたは連続型潮流計算を用いることを特徴とする電圧安定度監視装置。 - 請求項4に記載の電圧安定度監視装置において、
前記連続型潮流計算における予測子計算のステップ幅の制御は、二分探索法又は修正子計算の収束計算回数の少なくとも一方によってステップ幅を増減させる方法で前記ステップ幅を決定することを特徴とする電圧安定度監視装置。 - 請求項4に記載の電圧安定度監視装置において、
前記連続型潮流計算における電圧低め解が計算完了しなかった場合、予測子計算のステップ幅の制御を、修正子計算の収束計算回数に応じてステップ幅を増減させる指標となる定数を変更して、前記電圧低め解が計算完了するまで再計算することを特徴とする電圧安定度監視装置。 - 請求項1乃至3の何れかに記載の電圧安定度監視装置おいて、
前記電圧安定度余裕計算部は、前記電圧安定度計算部において計算されたP−V曲線やV−Q曲線を用いて、運転点から限界電力までの有効電力偏差又は電圧偏差、又は無効電力が零の点から限界電力までの無効電力偏差、の内少なくとも一つを計算することを特徴とする電圧安定度監視装置。 - 請求項1乃至4の何れかに記載の電圧安定度監視装置おいて、
前記各シナリオ過酷度ランキング計算部は、前記想定変化シナリオを前記電圧安定度の昇順に並べ替えることで順位をつけることを特徴とする電圧安定度監視装置。 - 請求項1に記載の電圧安定度監視装置おいて、
前記想定変化シナリオを選択するための前記過酷度の閾値を持つデータベースを更に備えることを特徴とする電圧安定度監視装置。 - 請求項1に記載の電圧安定度監視装置おいて、
前記脆弱母線を選択するための閾値を持つデータベースを更に備えることを特徴とする電圧安定度監視装置。 - 請求項1、3又は10の何れかに記載の電圧安定度監視装置おいて、
前記脆弱母線計算部は、前記電圧安定度計算部において計算されたP−V曲線を用いて、運転点における高め解と低め解の電圧偏差又は前記低め解における有効電力に対する電圧変化率の少なくとも一方、及び前記脆弱母線を選択するための閾値を用いて、前記脆弱母線であることを判定することを特徴とする電圧安定度監視装置。 - 請求項1、3又は10の何れかに記載の電圧安定度監視装置おいて、
前記脆弱母線計算部は、前記電圧安定度計算部において計算されたV−Q曲線を用いて、無効電力が零の点から限界電力までの無効電力偏差、及び前記脆弱母線を選択するための閾値を用いて、前記脆弱母線であることを判定することを特徴とする電圧安定度監視装置。 - 請求項1、3、10、11又は12の何れかに記載の電圧安定度監視装置おいて、
前記脆弱母線計算部は、運転点における高め解と低め解の電圧偏差、前記低め解における有効電力に対する電圧変化率又は無効電力が零の点から限界電力までの無効電力偏差の内少なくとも一つを用いて、前記脆弱母線の中で最も脆弱である脆弱母線を判定して、表示部に画面表示することを特徴とする電圧安定度監視装置。 - 請求項1に記載の電圧安定度監視装置おいて、
前記脆弱母線計算で用いられる、各ノードの有効電力制約又は無効電力制約又は力率制約の内少なくとも一つの制約データを持つ制約データベースを備えることを特徴とする電圧安定度監視装置。 - 電力系統の電圧安定度を監視する電圧安定度監視方法において、
前記電力系統の系統構成又は潮流状態の変化の少なくとも一方に基づき想定される変化のシナリオを示す想定変化シナリオを複数作成するステップと、
前記想定変化シナリオを用いて前記電圧安定度を計算するステップと、
前記電圧安定度に基づいて前記電圧安定度の余裕度を示す電圧安定度余裕を計算するステップと、
前記電圧安定度余裕に基づいて前記想定変化シナリオごとの前記電圧安定度の過酷度が高い想定変化シナリオを選択するステップと、
前記選択された想定変化シナリオに基づき前記電力系統のいずれの母線が電圧安定度を低下させる脆弱母線であるかを計算するステップと、
前記脆弱母線の情報に基づいて前記電圧安定度の監視対象を変更するステップと、
を備えることを特徴とする電圧安定度監視方法。
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