JP6847808B2 - 需給調整システム、需給調整方法及び需給調整プログラム - Google Patents
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Description
(a)電力系統の給電情報を取得する給電情報取得部。
(b)系統事故の事故種別を検出する事故種別検出部。
(c)前記給電情報及び前記事故種別に応じて前記電力系統に接続される需給調整発電機の出力制御プランを策定する策定部。
(d)前記出力制御プランに従って前記需給調整発電機に需給制御指令を出力する需給制御部。
(e)前記策定部は、前記給電情報及び前記事故種別に基づいて系統事故発生後の解析用系統モデルを生成する事後モデル生成部と、系統事故の発生に際して前記電力系統に接続される需給調整発電機が需給調整を実施したと仮定した際の前記各需給調整発電機の電圧感度を、前記解析用系統モデルに基づいて分析する電圧感度分析部と、を有する。
(f)前記電圧感度に基づいて前記需給調整発電機の出力制御プランを策定する。
本発明の実施形態は、上記需給調整システムにおける各部の処理をコンピュータが実行する需給調整方法の発明、上記需給調整システムにおける各部の処理をコンピュータに実行させる需給調整プログラムの発明としても、捉えることができる。
(構成)
以下、第1の実施形態について図1〜図7を参照して詳しく説明する。図1及び図2のブロック図は、第1の実施形態に係る需給制御システム10を構成する、主要装置の設置例を示している。電力系統5には需給調整発電機7(以下、単に発電機7と称する。図2に図示。)が複数接続されている。需給制御システム10は、系統事故の発生時に、発電機7を停止させる電制を行うのではなく、発電機7の出力制御によって、つまり発電機7を焚き増すことで、需給調整を行うシステムであり、コンピュータと、それを制御するプログラム及び周辺機器からなる。
以上の構成を有する需給制御システム10において、系統事故が発生すると、系統情報取得部11は、給電情報網Nを介して給電情報を取得して、事後状態推定部13の潮流計算部131に出力する(給電情報取得処理)。また、系統事故の発生に際して、事故種別検出部2は、系統事故の事故種別を検出、判別して、事故情報を事故条件設定部12に出力する(事故種別検出処理)。
Si=ΔV/ΔPi…(1)
Si:需給調整発電機iの需給調整に対する電圧感度
ΔPi:需給調整発電機iの需給調整量
ΔV:総需要がΔP増加して、需給調整発電機iの需給調整を実施した場合の系統電圧変化(総需要変化後の電圧―総需要変化前の電圧)
第1の実施形態に係る需給制御システム10では、事故種別検出部2が系統事故を検出して事故情報を出力すると、電圧感度分析部16が事故情報を取り込み、発電機7が需給調整を行ったと仮定した時の需給調整量に対する各発電機7の電圧感度Siを算出する。順位決定部17は、電圧感度分析部16が算出した電圧感度Siに基づいて、需給調整に用いる発電機7の順位を決定する。
(構成)
第2の実施形態の基本的な構成は、第1の実施形態のそれと同様である。そのため、以下では、第1の実施形態の構成との差異に絞り、図8〜図11を用いて第2の実施形態の構成を説明する。第2の実施形態は、定常時の需給調整、例えばLFC(負荷周波数制御)やEDC(最適経済負荷配分制御)等に対して、上記の電圧感度Siに基づいた発電機7による需給調整を反映するようにしたものである。
第2の実施形態に係る需給制御システム10では、策定部20において、閾値設定部21が電圧感度Siの閾値を設定し、フラグ決定部22が需給制御対象フラグ23を決定して、前記閾値に達しない電圧感度Siを持つ発電機7を、需給調整用の発電機7から除外している。したがって、系統事故後から復旧までの電圧安定性が過酷な状況下でLFCやEDC等の定常時の需給調整を行っていることを前提として、以下の(a)、(b)に該当する発電機7の出力制御を避けることができる。
(b)需給調整にて電圧下降への寄与が大きい発電機7
このような第2の実施形態によれば、LFCやEDC等の定常時の需給調整を行いつつ、系統事故後の緊急時に、電圧回復に寄与する発電機7だけに絞って、効率良く出力制御を行うことができ、系統事故後の電圧安定性が、さらに向上する。
(構成)
第3の実施形態の基本的な構成は、第1の実施形態のそれと同様である。そのため、以下では、第1の実施形態の構成との差異に絞り、図12及び図13を用いて第3の実施形態の構成を説明する。
(1)変動の発生確率と電圧変動から決定される期待値から決定される場合
(2)より過酷なケースを想定するために広めに変動幅を想定する場合
(3)固定の標準偏差(例えば1σ、2σなど)とする場合
第3の実施形態では、電圧感度分析部16に、再エネ変化推定部32及び需要変化推定部33を設けることで、再エネ及び需要の変動の確率分布から電圧安定性を悪化させる変動パターンを想定して、発電機7の需給調整の順位を確実に決定することができる。そのため、事故後想定しうる、電圧安定性がより過酷となる潮流条件に対しても、発電機7による需給調整で電圧安定性を維持することが可能となる。
上記の実施形態は、一例であって、発明の範囲を限定するものではなく、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
2…事故種別検出部
3…需給制御部
5…電力系統
N…給電情報網
7…発電機
9…通信設備
10…需給制御システム
11…系統情報取得部
12…事故条件設定部
13…事後状態推定部
131…潮流計算部
132…安定度計算部
15…事後モデル生成部
16…電圧感度分析部
17…順位決定部
18…順位出力部
21…閾値設定部
22…フラグ決定部
23…需給制御対象フラグ
24…ON-OFFフラグ
32…再エネ変化推定部
33…需要変化推定部
Claims (11)
- 電力系統の給電情報を取得する給電情報取得部と、
系統事故の事故種別を検出する事故種別検出部と、
前記給電情報及び前記事故種別に応じて前記電力系統に接続される需給調整発電機の出力制御プランを策定する策定部と、
前記出力制御プランに従って前記需給調整発電機に需給制御指令を出力する需給制御部と、
を備え、
前記策定部は、
前記給電情報及び前記事故種別に基づいて系統事故発生後の解析用系統モデルを生成する事後モデル生成部と、
系統事故の発生に際して前記電力系統に接続される需給調整発電機が需給調整を実施したと仮定した際の前記各需給調整発電機の電圧感度を、前記解析用系統モデルに基づいて分析する電圧感度分析部と、を有し、
前記電圧感度に基づいて前記需給調整発電機の出力制御プランを策定する需給調整システム。 - 前記策定部は、前記電圧感度に応じて前記需給調整発電機が需給調整を実施する際の順位を決定する順位決定部を有する請求項1に記載の需給調整システム。
- 前記順位決定部は、前記順位に基づいて順位テーブルを作成する請求項2に記載の需給調整システム。
- 前記電圧感度分析部は、
前記事故種別に基づいて事故条件を設定する事故条件設定部と、
前記事故条件に基づいて電力系統の安定度を計算して当該安定度を前記事後モデル生成部に出力する安定度計算部と、を有する請求項1〜3のいずれかに記載の需給調整システム。 - 前記電圧感度分析部は、
電力系統の系統情報を取得する系統情報取得部と、
前記系統情報に基づいて系統の潮流値を計算して当該潮流値を前記安定度計算部に出力する潮流計算部と、を有する請求項4に記載の需給調整システム。 - 前記電圧感度分析部は、系統の電圧安定性を悪化させる事故後の潮流変化に対して前記需給調整発電機が需給調整を行った際の系統の電圧感度を分析する請求項1〜5のいずれかに記載の需給調整システム。
- 前記策定部は、前記需給調整発電機ごとに需給調整対象フラグを決定するフラグ決定部を有する請求項1〜6のいずれかに記載の需給調整システム。
- 前記策定部は、前記需給調整発電機の出力持ち替え部を有し、
前記出力持ち替え部は、事故後の潮流変化が系統の電圧安定性を悪化させる場合であれば前記需給調整発電機の出力を下げ方向にするように、事故後の潮流変化が系統の電圧安定性を改善させる場合であれば前記需給調整発電機の出力を上げ方向にするように、当該需給調整発電機の出力の持ち替えを行う請求項1〜7のいずれかに記載の需給調整システム。 - 再生可能エネルギーの出力変化を推定する再エネ出力変化推定部、及び系統需要の変化を推定する需要変化推定部のうち、少なくとも一方を有する請求項1〜8のいずれかに記載の需給調整システム。
- 電力系統の給電情報を取得する給電情報取得処理と、
系統事故の事故種別を検出する事故種別検出処理と、
前記給電情報及び前記事故種別に応じて前記電力系統に接続される需給調整発電機の出力制御プランを策定する策定処理と、
前記出力制御プランに従って前記需給調整発電機に需給制御指令を出力する需給制御処理と、
を備え、
前記策定処理は、
前記給電情報及び前記事故種別に基づいて系統事故発生後の解析用系統モデルを生成する事後モデル生成処理と、
系統事故の発生に際して前記電力系統に接続される需給調整発電機が需給調整を実施したと仮定した際の前記各需給調整発電機の電圧感度を、前記解析用系統モデルに基づいて分析する電圧感度分析処理と、を有し、
前記電圧感度に基づいて前記需給調整発電機の出力制御プランの策定をコンピュータが実行する需給調整方法。 - 電力系統の給電情報を取得する給電情報取得処理と、
系統事故の事故種別を検出する事故種別検出処理と、
前記給電情報及び前記事故種別に応じて前記電力系統に接続される需給調整発電機の出力制御プランを策定する策定処理と、
前記出力制御プランに従って前記需給調整発電機に需給制御指令を出力する需給制御処理と、
を備え、
前記策定処理は、
前記給電情報及び前記事故種別に基づいて系統事故発生後の解析用系統モデルを生成する事後モデル生成処理と、
系統事故の発生に際して前記電力系統に接続される需給調整発電機が需給調整を実施したと仮定した際の前記各需給調整発電機の電圧感度を、前記解析用系統モデルに基づいて分析する電圧感度分析処理と、を有し、
前記電圧感度に基づいて前記需給調整発電機の出力制御プランの策定をコンピュータに実行させる需給調整プログラム。
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