JP6967364B2 - 電力系統安定化装置および電力系統安定化方法 - Google Patents
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Description
中央演算装置は、複数の想定故障に対して各想定故障の時の安定性維持に必要な制御対象を定める演算を実行するとともに、天候に関する再生可能エネルギーの出力変動シナリオに応じて、各想定故障の時の安定性維持に必要な制御対象を定める演算を実行する優先度を定めている」ことを特徴とする。
中央演算装置は、
系統構成データと系統計測データを用いて系統状態を作成する系統状態作成部と、
系統状態の作成結果と系統構成データと再生可能エネルギー出力変動シナリオに対する各想定故障の安定性計算の優先順位を用いて電力系統の安定性を計算して安定化制御対象を算出する系統安定性計算部と、
系統安定性の計算結果を用いて制御テーブルを計算する制御テーブル計算部と、
制御テーブルを前記演算装置に送信する制御テーブル送信部を備える」ことを特徴とする。
複数の想定故障に対して各想定故障の時の安定性維持に必要な制御対象を定める演算を実行するとともに、天候に関する再生可能エネルギーの出力変動シナリオに応じて、各想定故障の時の安定性維持に必要な制御対象を定める演算を実行する優先度を定めている」ことを特徴とする。
系統構成データと系統計測データを用いて系統状態を作成し、
系統状態の作成結果と系統構成データと再生可能エネルギー出力変動シナリオに対する各想定故障の安定性計算の優先順位を用いて電力系統の安定性を計算し、
系統安定性の計算結果を用いて各想定故障と制御対象の関係である制御テーブルを計算し、
故障データと制御テーブルを用いて安定化制御対象を決定する」ことを特徴とする。
1000:中央演算装置
1001:中央演算装置のCPU
1002:中央演算装置のメモリ
1003:中央演算装置の入力部
1004:中央演算装置の通信部
1005:中央演算装置の表示部
91:中央演算装置のバス線
2000:演算装置
2001:演算装置のCPU
2002:演算装置のメモリ
2004:演算装置の通信部
92:演算装置のバス線
100:電力系統
110A、110B:発電機
120A、120B、120C、120D:ノード(母線)
130A、130B:変圧器
140A、140B、140C、140D:ブランチ(線路)
150:計測装置
200:監視制御装置
300:通信ネットワーク
20:安定化計算部
21:系統状態作成部
22:系統安定性計算部
23:制御テーブル計算部
24:制御テーブル送信部
25:表示部
D30:安定化計算入力データ
DB30:安定化計算入力データベース
D31:系統構成データ
DB31:系統構成データベース
D32:系統計測データ
DB32:系統計測データベース
D33:想定故障計算優先順位データ
DB33:想定故障計算優先順位データベース
D35:気象予測データ
DB35:気象予測データベース
D36:再生可能エネルギー出力変動データ
DB36;再生可能エネルギー出力変動データベース
D37:想定故障計算優先順位テーブルデータ
DB37:想定故障計算優先順位テーブルデータベース
D38:計算周期計算データ
DB38:計算周期計算データベース
D40:安定化計算結果データ
DB40:安定化計算結果データベース
D41:系統状態作成結果データ
DB41:系統状態作成結果データベース
D42:系統安定性計算結果データ
DB42:系統安定性計算結果データベース
D43:制御テーブル計算結果データ
DB43:制御テーブル計算結果データベース
D45:再生可能エネルギー出力変動シナリオ作成結果データ
DB45:再生可能エネルギー出力変動シナリオ作成結果データベース
D46:想定故障過酷度計算結果データ
DB46:想定故障過酷度計算結果データベース
D47:想定故障計算優先順位計算結果データ
DB47:想定故障計算優先順位計算結果データベース
D48:想定故障計算優先順位選択結果データ
DB48:想定故障計算優先順位選択結果データベース
D49:想定故障計算周期計算結果データ
DB49想定故障計算周期計算結果データベース
D410:想定故障計算周期変更結果データ
DB410想定故障計算周期変更結果データベース
50:制御決定部
51:制御対象決定部
52:制御指令部
D60:制御決定入力データ
DB60:制御決定入力データベース
D61:故障データ
DB61:故障データベース
D70:制御決定結果データ
DB70:制御決定結果データベース
D71:制御対象決定結果データ
DB71:制御対象決定結果データベース
D81:安定化計算プログラムデータ
DB81:安定化計算プログラムデータベース
D82:制御決定プログラムデータ
DB82:制御決定プログラムデータベース
P811:系統状態作成プログラム
P812:系統安定性計算プログラム
P813:制御テーブル計算プログラム
P814:制御テーブル送信プログラム
P815:表示プログラム
P816:再生可能エネルギー出力変動シナリオ作成プログラム
P817:想定故障過酷度計算プログラム
P818:想定故障計算優先順位計算プログラム
P819:想定故障計算優先順位選択プログラム
P8110:想定故障計算周期計算プログラム
P8111:想定故障計算周期変更プログラム
P821:制御対象決定プログラム
P822:制御指令プログラム
Claims (33)
- 制御対象及び再生可能エネルギー発電設備が接続された電力系統における故障発生に備えて、想定故障が電力系統に発生した時の安定性維持に必要な制御対象を予め定めておく中央演算装置を含む電力系統安定化装置であって、
前記中央演算装置は、複数の想定故障に対して各想定故障の時の安定性維持に必要な制御対象を定める演算を実行するとともに、天候に関する再生可能エネルギーの出力変動シナリオに応じて、前記各想定故障の時の安定性維持に必要な制御対象を定める演算を実行する優先順位を想定故障の故障種類ごとに定めていることを特徴とする電力系統安定化装置。 - 請求項1に記載の電力系統安定化装置であって、
電力系統の潮流計算、状態推定に使用する少なくとも電力系統の構成、電力系統の特性の情報を含む系統構成データと、電力系統の発電機母線、負荷母線における少なくとも有効電力、無効電力、電圧、電圧位相角の情報を含む系統状態と、前記天候に関する前記再生可能エネルギーの出力変動シナリオを用いて、再生可能エネルギー出力変動シナリオ発生時の安定化制御量を前記再生可能エネルギーの出力変動シナリオに対する電力系統の安定性の過酷度を表す指標として各想定故障について定め、当該過酷度を表す指標に応じて、前記各想定故障の時の安定性維持に必要な制御対象を定める演算を実行する優先順位を定めていることを特徴とする電力系統安定化装置。 - 請求項1または請求項2に記載の電力系統安定化装置であって、
電力系統における天候を計測し、過去における天候に関する前記再生可能エネルギーの出力変動シナリオに応じて、前記各想定故障の時の安定性維持に必要な制御対象を定める演算を実行する優先順位を定めていることを特徴とする電力系統安定化装置。 - 請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の電力系統安定化装置であって、
前記優先順位に応じて、前記各想定故障の時の安定性維持に必要な制御対象を定める演算を実行する演算周期を可変にすることを特徴とする電力系統安定化装置。 - 請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の電力系統安定化装置であって、
電力系統安定化装置は表示装置を備えており、表示装置の画面には電力系統の系統図と、優先順位ごとの想定故障種種別と天候に関する前記再生可能エネルギーの出力変動シナリオが表示されていることを特徴とする電力系統安定化装置。 - 請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の電力系統安定化装置であって、
電力系統安定化装置は、電力系統における前記想定故障発生時に、前記中央演算装置で求めた制御対象を操作する演算装置を含むことを特徴とする電力系統安定化装置。 - 制御対象及び再生可能エネルギー発電設備が接続された電力系統における故障発生に備えて、想定故障が電力系統に発生した時の安定性を判定し、各想定故障が発生した際の電力系統の安定性維持に必要な制御対象を各想定故障と制御対象の関係である制御テーブルとして作成する中央演算装置と、電力系統に生じた故障種類と前記制御テーブルを照合して前記制御対象を決定する演算装置を含む電力系統安定化装置であって、
前記中央演算装置は、
電力系統の潮流計算、状態推定に使用する少なくとも電力系統の構成、電力系統の特性の情報を含む系統構成データと、電力系統の送電線、母線で計測した少なくとも有効電力、無効電力、電圧、電圧位相角の情報を含む系統計測データを用いて、電力系統の発電機母線、負荷母線における少なくとも有効電力、無効電力、電圧、電圧位相角の情報を含む系統状態を作成する系統状態作成部と、
前記系統状態の作成結果と前記系統構成データと再生可能エネルギーの出力変動シナリオに対する各想定故障の故障種類ごとに定められた安定性計算の優先順位を用いて電力系統の安定性を計算して制御対象を定める演算を実行する系統安定性計算部と、
前記電力系統の安定性の計算結果を用いて制御テーブルを作成する制御テーブル計算部と、
前記制御テーブルを前記演算装置に送信する制御テーブル送信部を備えることを特徴とする電力系統安定化装置。 - 請求項7に記載の電力系統安定化装置であって、
前記再生可能エネルギーの出力変動シナリオに対する各想定故障の安定性計算の優先順位は、想定故障計算優先順位データベースに保存されていることを特徴とする電力系統安定化装置。 - 請求項8に記載の電力系統安定化装置であって、
前記中央演算装置は、
気象予測データと再生可能エネルギー出力変動データを用いて各再生可能エネルギーの出力変動シナリオを作成する再生可能エネルギー出力変動シナリオ作成部と、
前記系統構成データと前記系統状態の作成結果のデータと前記再生可能エネルギーの出力変動シナリオの作成結果データを用いて、再生可能エネルギー出力変動シナリオ発生時の安定化制御量を再生可能エネルギーの出力変動シナリオに対する各想定故障の過酷度を表す指標として計算する想定故障過酷度計算部と、
前記想定故障の過酷度の計算結果データを用いて再生可能エネルギーの出力変動シナリオに対する各想定故障の安定性計算の優先順位を計算する想定故障計算優先順位計算部を備えることを特徴とする電力系統安定化装置。 - 請求項9に記載の電力系統安定化装置であって、
前記再生可能エネルギー出力変動シナリオ作成部は、各再生可能エネルギーに対して出
力変動時刻と出力変動量を設定することを特徴とする電力系統安定化装置。 - 請求項9または請求項10に記載の電力系統安定化装置であって、
前記想定故障過酷度計算部は、再生可能エネルギーの出力変動シナリオが発生した場合の電力系統の安定性維持に必要な制御量(安定化制御量)と再生可能エネルギーの出力変動シナリオが発生しなかった場合の安定化制御量の差分として各想定故障に対する過酷度を計算することを特徴とする電力系統安定化装置。 - 請求項9から請求項11のいずれか1項に記載の電力系統安定化装置であって、
前記想定故障計算優先順位計算部は、各想定故障に対する安定性計算の優先順位を、各想定故障の過酷度の順とすることを特徴とする電力系統安定化装置。 - 請求項8に記載の電力系統安定化装置であって、
前記中央演算装置は、
気象予測データと一つ以上の再生可能エネルギーの出力変動シナリオに対する各想定故障の安定性計算の優先順位データを用いて各想定故障の安定性計算の優先順位を選択する想定故障計算優先順位選択部を備えることを特徴とする電力系統安定化装置。 - 請求項13に記載の電力系統安定化装置であって、
前記気象予測データは、天気情報と風速情報の一つ以上の情報を含み、前記再生可能エネルギーの出力変動シナリオに対する各想定故障の安定性計算の優先順位データは、天気情報と風速情報の一つ以上の情報を含む再生可能エネルギーの出力変動シナリオ種類と各シナリオに対する各想定故障の優先順位を含むことを特徴とする電力系統安定化装置。 - 請求項13に記載の電力系統安定化装置であって、
前記想定故障計算優先順位選択部は、天気情報と風速情報の一つ以上の情報を用いて、気象予測データと同じ再生可能エネルギーの出力変動シナリオ種類に対する各想定故障の安定性計算の優先順位を選択することを特徴とする電力系統安定化装置。 - 請求項8に記載の電力系統安定化装置であって、
安定性計算の計算周期計算データと再生可能エネルギーの出力変動シナリオに対する各想定故障の安定性計算の優先順位データを用いて各想定故障の安定性計算の計算周期を計算する想定故障計算周期計算部と、
前記想定故障の計算周期の計算結果データを用いて各想定故障の安定性計算の計算周期を変更する想定故障計算周期変更部を備えることを特徴とする電力系統安定化装置。 - 請求項16に記載の電力系統安定化装置であって、
前記計算周期計算データは、優先順位に対する計算周期情報を含むことを特徴とする電力系統安定化装置。 - 請求項17に記載の電力系統安定化装置であって、
前記想定故障計算周期計算部は、再生可能エネルギーの出力変動シナリオに対する各想定故障の安定性計算の優先順位に対応する計算周期を各想定故障の計算周期に設定することを特徴とする電力系統安定化装置。 - 制御対象及び再生可能エネルギー発電設備が接続された電力系統における故障発生に備えて、想定故障が電力系統に発生した時の安定性維持に必要な制御対象を予め定めておく電力系統安定化方法であって、
複数の想定故障に対して各想定故障の時の安定性維持に必要な制御対象を定める演算を実行するとともに、天候に関する再生可能エネルギーの出力変動シナリオに応じて、前記各想定故障の時の安定性維持に必要な制御対象を定める演算を実行する優先順位を想定故障の故障種類ごとに定めていることを特徴とする電力系統安定化方法。 - 請求項19に記載の電力系統安定化方法であって、
電力系統の潮流計算、状態推定に使用する少なくとも電力系統の構成、電力系統の特性の情報を含む系統構成データと、電力系統の発電機母線、負荷母線における少なくとも有効電力、無効電力、電圧、電圧位相角の情報を含む系統状態と、前記天候に関する前記再生可能エネルギーの出力変動シナリオを用いて、再生可能エネルギー出力変動シナリオ発生時の安定化制御量を前記再生可能エネルギーの出力変動シナリオに対する電力系統の安定性の過酷度を表す指標として、各想定故障について定め、当該過酷度を表す指標に応じて、前記各想定故障の時の安定性維持に必要な制御対象を定める演算を実行する優先順位を定めていることを特徴とする電力系統安定化方法。 - 請求項19または請求項20に記載の電力系統安定化方法であって、
電力系統における天候を計測し、過去における天候に関する前記再生可能エネルギーの出力変動シナリオに応じて、前記各想定故障の時の安定性維持に必要な制御対象を定める演算を実行する優先順位を定めていることを特徴とする電力系統安定化方法。 - 請求項19から請求項21のいずれか1項に記載の電力系統安定化方法であって、
前記優先順位に応じて、前記各想定故障の時の安定性維持に必要な制御対象を定める演算を実行する演算周期を可変にすることを特徴とする電力系統安定化方法。 - 制御対象及び再生可能エネルギー発電設備が接続された電力系統における故障発生に備えて、想定故障が電力系統に発生した時の安定性維持に必要な制御対象を予め定めておく電力系統安定化方法であって、
電力系統の潮流計算、状態推定に使用する少なくとも電力系統の構成、電力系統の特性の情報を含む系統構成データと、電力系統の送電線、母線で計測した少なくとも有効電力、無効電力、電圧、電圧位相角の情報を含む系統計測データを用いて、電力系統の発電機母線、負荷母線における少なくとも有効電力、無効電力、電圧、電圧位相角の情報を含む系統状態を作成し、
前記系統状態の作成結果と前記系統構成データと再生可能エネルギー出力変動シナリオに対する各想定故障の故障種類ごとに定められた安定性計算の優先順位を用いて電力系統の安定性を計算し、
前記電力系統の安定性の計算結果を用いて各想定故障と制御対象の関係である制御テーブルを作成し、
故障データと前記制御テーブルを用いて制御対象を定める演算を実行することを特徴とする電力系統安定化方法。 - 請求項23に記載の電力系統安定化方法であって、
気象予測データと再生可能エネルギー出力変動データを用いて各再生可能エネルギーの出力変動シナリオを作成し、
前記系統構成データと前記系統状態の作成結果データと前記再生可能エネルギーの出力変動シナリオ作成結果データを用いて、再生可能エネルギー出力変動シナリオ発生時の安定化制御量を再生可能エネルギーの出力変動シナリオに対する各想定故障の過酷度を表す指標として計算し、
前記想定故障の過酷度の計算結果データを用いて再生可能エネルギーの出力変動シナリオに対する各想定故障の安定性計算の優先順位を計算することを特徴とする電力系統安定化方法。 - 請求項24に記載の電力系統安定化方法であって、
前記再生可能エネルギーの出力変動シナリオは、各再生可能エネルギーに対して出力変動時刻と出力変動量を設定することで作成することを特徴とする電力系統安定化方法。 - 請求項24または請求項25に記載の電力系統安定化方法であって、
前記想定故障の過酷度は、再生可能エネルギーの出力変動シナリオが発生した場合の電力系統の安定性維持に必要な制御量(安定化制御量)と再生可能エネルギーの出力変動シナリオが発生しなかった場合の安定化制御量の差分として各想定故障に対する過酷度を計算することを特徴とする電力系統安定化方法。 - 請求項24から請求項26のいずれか1項に記載の電力系統安定化方法であって、
前記各想定故障の安定性計算の優先順位は、各想定故障の過酷度の順とすることを特徴とする電力系統安定化方法。 - 請求項23に記載の電力系統安定化方法であって、
気象予測データと一つ以上の再生可能エネルギーの出力変動シナリオに対する各想定故障の安定性計算の優先順位データを用いて各想定故障の安定性計算の優先順位を選択することを特徴とする電力系統安定化方法。 - 請求項28に記載の電力系統安定化方法であって、
前記気象予測データは、天気情報と風速情報の一つ以上の情報を含み、前記再生可能エネルギーの出力変動シナリオに対する各想定故障の安定性計算の優先順位データは、天気情報と風速情報の一つ以上の情報を含む再生可能エネルギーの出力変動シナリオ種類と各シナリオに対する各想定故障の優先順位を含むことを特徴とする電力系統安定化方法。 - 請求項29に記載の電力系統安定化方法であって、
前記各想定故障の安定性計算の優先順位は、天気情報と風速情報の一つ以上の情報を用いて、気象予測データと同じ再生可能エネルギーの出力変動シナリオ種類に対する各想定故障の安定性計算の優先順位とすることを特徴とする電力系統安定化方法。 - 請求項23に記載の電力系統安定化方法であって、
安定性計算の計算周期の計算データと再生可能エネルギーの出力変動シナリオに対する各想定故障の安定性計算の優先順位データを用いて各想定故障の安定性計算の計算周期を計算し、
前記想定故障の計算周期計算結果データを用いて各想定故障の安定性計算の計算周期を変更することを特徴とする電力系統安定化方法。 - 請求項31に記載の電力系統安定化方法であって、
前記計算周期の計算データは、優先順位に対する計算周期情報を含むことを特徴とする電力系統安定化方法。 - 請求項32に記載の電力系統安定化方法であって、
前記各想定故障の安定性計算の計算周期は、再生可能エネルギーの出力変動シナリオに対する各想定故障の安定性計算の優先順位に対応する計算周期を各想定故障の計算周期とすることを特徴とする電力系統安定化方法。
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