JP6967364B2 - 電力系統安定化装置および電力系統安定化方法 - Google Patents

Description

本発明は、電力系統の安定化装置および安定化方法に関する。

電力系統の安定化装置は、想定する各故障に対して故障発生前の系統情報を用いて制御対象（電制機や負制対象）をあらかじめ演算（事前演算）し、故障発生時に故障情報と事前演算結果に基づいて予め定めた制御対象を制御するものである。

他方、将来、電力系統に再生可能エネルギー（太陽光発電や風力発電）が大量に導入されると、不確実で急峻な潮流変動が発生する。これに対し、オンライン事前演算型の電力系統安定化装置では、再生可能エネルギーに起因する急峻な潮流変動を想定していないので、事前演算時と制御時の潮流状態の差によって適切な制御とならず、制御過不足が発生する可能性がある。

この課題に対し、特許文献１では、電制機の設定結果を直ちに制御に反映させることで、現在の系統状態にあった適切な制御を可能とするオンライン事前演算型の電力系統安定化装置を提案している。

具体的には、特許文献１では、「電力系統の現在の接続状態および需給状態と予め記憶されている系統設備データに基づいて解析用系統モデルを作成して複数の想定事故データの各解析条件に対する電力系統の安定度を判定し、各想定事故が発生した際に電力系統の安定度維持に必要な電制機（電源制限する発電機）を制御テーブルとして設定する中央演算装置と、電力系統に事故が発生したことを起動条件として当該事故の種別を判定し検出する事故検出端末装置と、検出した事故種別を制御テーブルと照合して電制機を決定する演算装置と、この演算装置で決定した電制機を電力系統から解列する制御端末装置と、を備えて成るオンライン事前演算型の電力系統安定化システムにおいて、前記中央演算装置は、安定度判定、電制機選択、および制御テーブルへの電制機設定が完了した想定事故がある場合は、他の想定事故の処理完了を待つことなく、電制機設定結果もしくはそれを示す制御テーブルを前記演算装置へ送信することを特徴とする電力系統安定化システム」のように構成している。

特開２０１３−５９２１７号公報

しかしながら特許文献１では、各想定故障に対する制御対象を一定周期で演算するため、設定された制御対象が更新されるまで演算周期分の時間を要する。この更新周期内に潮流変動が発生した場合、潮流変化によって安定化に必要な制御量が大きく変化する想定故障については、設定されている制御対象では適切な制御とならず、制御過不足が発生する可能性があるという課題がある。

このことから本発明においては、潮流変化によって安定化に必要な制御量が大きく変化する想定故障についても、制御過不足を防止し、系統状態にあった適切な制御を可能とする電力系統安定化装置および電力系統安定化方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、例えば、特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、「再生可能エネルギーを含む電力系統における想定故障発生時の安定性維持に必要な制御対象機器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、
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。

また本発明は、「電力系統の安定性を判定し、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（安定化制御対象）を制御テーブルとして計算する中央演算装置と、電力系統に生じた故障種類と制御テーブルを照合して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、
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。

また本発明は、「再生可能エネルギーを含む電力系統における想定故障発生時の安定性維持に必要な制御対象機器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、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。

また本発明は、「再生可能エネルギーを含む電力系統における想定故障発生時の安定性維持に必要な制御対象機器を予め定めておく電力系統安定化方法であって、
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。

本発明によれば、制御過不足が防止され、系統状態にあった適切な制御が可能となる。

実施例１に係る電力系統安定化装置１０の全体構成例を示す図。 図１の電力系統安定化装置を電力系統に適用した場合の電力系統安定化システムの全体構成例を示す図。 電力系統安定化装置の安定化計算プログラムデータの内容を示す構成例を示す図。 電力系統安定化装置の制御決定プログラムデータの内容を示す構成例を示す図。 系統計測データベースＤＢ３２に記憶された系統計測データＤ３２の例を示す図。 想定故障計算優先順位データベースＤＢ３３に記憶された想定故障計算優先順位データＤ３３の例を示す図。 故障データベースＤＢ６１に記憶された故障データＤ６１の例を示す図。 系統状態作成結果データベースＤＢ４１に記憶された系統状態作成結果データＤ４１の例を示す図。 制御テーブル作成結果データベースＤＢ４３に記憶された制御テーブル作成結果データＤ４３の例を示す図。 実施例１に係る電力系統安定化装置における中央演算装置の処理内容の一例を示すフローチャート。 実施例１に係る電力系統安定化装置における演算装置の処理内容の一例を示すフローチャート。 実施例１に係る電力系統安定化装置の画面表示例を示す図。 実施例２に係る電力系統安定化装置１０の全体構成例を示す図。 図１３の電力系統安定化装置を電力系統に適用した場合の電力系統安定化システムの全体構成例を示す図。 実施例２に係る電力系統安定化装置の安定化計算プログラムデータの内容を示す構成例を示す図。 再生可能エネルギー出力変動データベースＤＢ３６に記憶された再生可能エネルギー出力変動データＤ３６の例を示す図。 想定故障過酷度計算結果データベースＤＢ４６に記憶された想定故障過酷度計算結果データＤ４６の例を示す図。 実施例２に係る電力系統安定化装置における中央演算装置の想定故障計算優先順位計算処理内容の一例を示すフローチャート。 図１８の処理ステップＳ１１００の詳細フローチャート。 図１９の処理ステップＳ１２００の詳細フローチャート。 実施例２に係る電力系統安定化装置の画面表示例を示す図。 実施例３に係る電力系統安定化装置１０の全体構成例を示す図。 図２２の電力系統安定化装置を電力系統に適用した場合の電力系統安定化システムの全体構成例を示す図。 実施例３に係る電力系統安定化装置の安定化計算プログラムデータの内容を示す構成例を示す図。 想定故障計算優先順位テーブルデータベースＤＢ３７に記憶された想定故障計算優先順位テーブルデータＤ３７の例を示す図。 実施例３に係る電力系統安定化装置における中央演算装置の想定故障計算優先順位選択処理内容の一例を示すフローチャート。 図２６の処理ステップＳ１５００の詳細フローチャート。 実施例３に係る電力系統安定化装置の画面表示例を示す図。 実施例４に係る電力系統安定化装置１０の全体構成例を示す図。 図２９の電力系統安定化装置を電力系統に適用した場合の電力系統安定化システムの全体構成例を示す図。 実施例４に係る電力系統安定化装置の安定化計算プログラムデータの内容を示す構成例を示す図。 計算周期データベースＤＢ３８に記憶された計算周期データＤ３８の例を示す図。 実施例４に係る電力系統安定化装置における中央演算装置の想定故障計算周期計算処理内容の一例を示すフローチャート。 実施例４に係る電力系統安定化装置における中央演算装置の制御テーブル計算処理内容の一例を示すフローチャート。 図３３の処理ステップＳ１６００の詳細フローチャート。 実施例４に係る電力系統安定化装置の画面表示例を示す図。

以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。

図１は、実施例１に係る電力系統安定化装置１０の全体構成を示す図である。なお図１は電力系統安定化装置１０について、その機能構成の観点から表記したものである。

電力系統安定化装置１０は、中央演算装置１０００と、演算装置２０００により構成されている。中央演算装置１０００は、安定化計算入力データベースＤＢ３０と、安定化計算部２０と、安定化計算結果データベースＤＢ４０と、表示部２５により構成されている。演算装置２０００は、制御決定入力データベースＤＢ６０と、制御決定部５０と、制御決定結果データベースＤＢ７０により構成されている。

安定化計算入力データベースＤＢ３０は、複数のデータベースＤＢ３１からＤＢ３３により構成されている。

このうち系統構成データベースＤＢ３１は、系統構成データＤ３１を記憶している。系統計測データベースＤＢ３２は、図５に例示される系統計測データＤ３２を記憶している。想定故障計算優先順位データベースＤＢ３３は、図６に例示される想定故障計算優先順位データＤ３３を記憶している。これらの記憶内容の詳細事例については後述する。

安定化計算部２０は、想定故障発生時の電力系統の安定化計算を行う機能であり、この一連の処理内容が図１０のフローチャートに示されている。また安定化計算部２０における処理の機能は、以下の処理機能部（２１から２４）である。

このうち、系統状態作成部２１は、系統状態を作成する機能である。系統安定性計算部２２は、系統安定性の計算および安定性維持に必要な制御対象（安定化制御対象）を算出する機能である。制御テーブル計算部２３は、制御テーブルを作成する機能である。制御テーブル送信部２４は、制御テーブルを演算装置に送信する機能である。

安定化計算結果データベースＤＢ４０は、複数のデータベースＤＢ４１からＤＢ４３により構成されている。これらの複数のデータベースＤＢ４１からＤＢ４３は、要するに処理機能部（２１から２３）における処理結果をそれぞれ蓄積記憶したものである。

このうち系統状態作成結果データベースＤＢ４１は、図８に例示される系統状態作成部２１において作成した系統状態作成結果データＤ４１を記憶している。系統安定性計算結果データベースＤＢ４２は、系統安定性計算部２２において計算した系統安定性計算結果データＤ４２を記憶している。制御テーブル作成結果データベースＤＢ４３は、図９に例示される制御テーブル計算部２３において作成した制御テーブル計算結果データＤ４３を記憶している。なお、安定化計算結果データベースＤＢ４０に記憶されるこれらのデータは、計算結果としてのデータばかりではなく、中間処理時点における結果のデータも含めて記憶されており、適宜の場面において流用が可能とされている。これらの記憶内容の詳細事例については後述する。

表示部２５には、中央演算装置１０００において取り扱う各種のデータが、適宜見やすい形式に加工されて表示される。また表示部２５の機能には、マウスやキーボードなどの入力手段を含み、適宜入力結果が表示画面に反映されている。

演算装置２０００について、まず制御決定入力データベースＤＢ６０は、データベースＤＢ６１により構成されている。

故障データベースＤＢ６１は、図７に例示される故障データＤ６１を記憶している。この記憶内容の詳細事例については後述する。

制御決定部５０は、実際に故障が発生した時の電力系統の安定化制御対象を決定する機能であり、この一連の処理内容が図１１のフローチャートに示されている。また制御決定部における処理の機能は、以下の処理機能部（５１と５２）である。

このうち、制御対象決定部５１は、実際に故障が発生した時の電力系統の安定化制御対象を決定する機能である。制御指令部５２は、制御指令する機能である。

制御決定結果データベースＤ７０は、データベースＤＢ７１により構成されている。このデータベースＤＢ７１は、要するに処理機能部５１における処理結果を蓄積記憶したものである。

制御対象決定結果データベースＤＢ７１は、制御対象決定部５１において決定した制御対象決定結果データＤ７１を記憶している。なお、制御決定データベースＤＢ７０に記憶されるこのデータは、決定結果としてのデータばかりでなはなく、中間処理時点における結果のデータも含めて記憶されており、適宜の場面において流用が可能とされている。

以上で述べたように、中央演算装置１０００の入力データは、安定化計算入力データベースＤＢ３０に保管、記憶されており、これらは系統構成データＤ３１、系統計測データＤ３２、想定故障計算優先順位データＤ３３などである。また、演算装置２０００の入力データは、制御決定入力データベースＤＢ６０に保管、記憶されており、これは故障データＤ６１などである。

中央演算装置１０００の系統状態作成部２１では、系統構成データＤ３１と系統計測データＤ３２を用いて、系統状態を作成し、系統状態作成結果データＤ４１を出力する。

また、中央演算装置１０００の系統安定性計算部２２では、系統構成データＤ３１と系統状態作成結果データＤ４１と想定故障計算優先順位データＤ３３を用いて、系統安定性を計算して安定化制御対象を算出し、系統安定性計算結果データＤ４２を出力する。

また、中央演算装置１０００の制御テーブル計算部２３では、系統安定性計算結果データＤ４２を用いて、制御テーブル計算結果データＤ４３を出力する。

また、中央演算装置１０００の制御テーブル送信部２４では、制御テーブル計算結果データＤ４３を用いて、制御テーブルを送信する。

また、中央演算装置１０００の表示部２５では、安定化計算結果データＤ４０などを用いて各計算結果の情報を表示する。

演算装置２０００の制御対象決定部５１では、故障データＤ６１と制御テーブル計算結果データＤ４３を用いて、制御対象を決定し、制御対象決定結果データＤ７１を出力する。

また、演算装置２０００の制御指令部５２では、制御対象決定結果データＤ７１を用いて、制御指令する。

図２は、図１の電力系統安定化装置を電力系統に適用した場合の電力系統安定化システムの全体の構成例を示す図である。なお、図２における電力系統安定化装置１０の構成はハード構成の観点で記載している。

図２において、電力系統安定化装置１０が適用される電力系統１００は、狭義には送電系統１００Ａを意味しており、広義には発電系統も含む概念である。図示において電力系統１００は、発電機１１０（１１０Ａ、１１０Ｂ）、母線１２０（ノード：１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃ、１２０Ｄ）、変圧器１３０（１３０Ａ、１３０Ｂ）、送電線１４０（ブランチ：１４０Ａ、１４０Ｂ、１４０Ｃ、１４０Ｄ）などで構成された事例を表記しているが、これ以外にも負荷やその他制御可能な装置（バッテリー、充放電可能な二次電池、ＥＶの蓄電池、フライホイール、調相設備等）のいずれか一つまたは複数の設備を含んで構成されている。

電力系統を構成する上記の設備や機器は、電力系統の安定性確保の観点から監視、制御されており、例えば監視制御装置２００からの制御信号により適宜の制御、保護が実行されている。他方、係る監視制御のために電力系統各所に設置された各種の計測装置１５０から、各所の電流、電圧、その他状態信号などの計測信号Ｄ３２、Ｄ６１が直接、あるいは通信ネットワーク３００を介して間接的に監視制御装置２００に取り込まれている。また、電力系統安定化装置１０にも同様にして、各種の計測装置１５０から計測信号が取り込まれている。なおここで、発電機１１０としては、火力発電機や水力発電機や原子力発電機などの大型電源のほかに、太陽光発電や風力発電といった分散型電源を含んでいる。

ここで、計測装置１５０とは、ノード電圧Ｖ、ブランチ電流Ｉ、力率Φ、有効電力Ｐ、無効電力Ｑ、故障様相のいずれか一つまたは複数を計測する装置（計器用変圧器（ＶＴ：Ｖｏｌｔａｇｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ、ＰＴ：Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ）や計器用変流器（ＣＴ：Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ）、母線保護リレー（ＢＰ：Ｂｕｓ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）、送電線保護リレー（ＬＰ：Ｌｉｎｅ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）、変圧器保護リレー（ＴＰ：Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ））などであり、データ計測箇所識別ＩＤや計測装置の内臓タイムスタンプを含んでデータを送信する機能（テレメータ（ＴＭ：Ｔｅｌｅｍｅｔｅｒ）などである）を備える。なお、ＧＰＳを利用した絶対時刻付きの電力情報（電圧のフェーザ情報）を計測する装置や、位相計測装置（ＰＭＵ：Ｐｈａｓｏｒ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔｓ）や、他の計測機器であってもよい。また、計測装置１５０は、狭義の電力系統１００Ａ内にあるように記述しているが、発電機１１０と変圧器１３０と計測装置１５０と負荷に接続する母線や線路などに設置されてもよい。

また、計測信号Ｄ３２は、計測装置１５０にて計測された前記の各データ（系統計測データ）であり、通信ネットワーク３００を介して系統計測データベースＤＢ３２に受信する。また、計測信号Ｄ６１は、計測装置１５０にて計測された前記の各データ（故障データ）であり、通信ネットワーク３００を介して故障データベースＤＢ６１に受信する。ただし、計測信号Ｄ３２と計測信号Ｄ６１は、計測装置１５０から直接系統データを受信する代わりに、監視制御装置２００に一端集約されてから、通信ネットワーク３００を介して系統計測データベースＤＢ３２と故障データベースＤＢ６１にそれぞれ受信してもよいし、計測装置１５０と監視制御装置２００の両方から通信ネットワーク３００を介して系統計測データベースＤＢ３２および故障データベースＤ６１に受信してもよい。なお、系統計測データＤ３２および故障データＤ６１は、データを識別するための固有番号と、タイムスタンプとを含んでもよい。また、系統計測データＤ３２は、計測されたデータであるように書いたが、あらかじめ系統データベースに保有していても良い。

図２に示した電力系統安定化装置１０のハード構成について説明する。

中央演算装置１０００は、表示部１００５、キーボードやマウス等の入力部１００３、通信部１００４、コンピュータや計算機サーバ（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１００１、メモリ１００２、安定化計算入力データベースＤＢ３０（系統構成データベースＤＢ３１、系統計測データベースＤＢ３２、想定故障計算優先順位データベースＤＢ３３）、安定化計算結果データベースＤＢ４０（系統状態作成結果データベースＤＢ４１、系統安定性計算結果データベースＤＢ４２、制御テーブル計算結果データベースＤＢ４３）、安定化計算プログラムデータベースＤＢ８１が、バス線９１に接続されている。

このうち、表示部１００５は、例えば、ディスプレイ装置として構成される。また、表示部１００５は、例えば、ディスプレイ装置に代えて、または、ディスプレイ装置と共に、プリンタ装置または音声出力装置等を用いる構成でもよい。

入力部１００３は、例えば、キーボードスイッチ、マウス等のポインティング装置、タッチパネル、音声指示装置等の少なくともいずれか一つを備えて構成できる。

通信部１００４は、通信ネットワーク３００に接続するための回路及び通信プロトコルを備えている。

ＣＰＵ１００１は、安定化計算プログラムデータベースＤＢ８１から、所定のコンピュータプログラムを読み込んで実行する。ＣＰＵ１００１は、一つまたは複数の半導体チップとして構成してもよいし、または、計算サーバのようなコンピュータ装置として構成してもよい。

メモリ１００２は、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）として構成され、安定化計算プログラムデータベース８１から読み出されたコンピュータプログラムを記憶したり、各処理に必要な計算結果データ及び画像データ等を記憶したりする。メモリ１００２に格納された画面データは、表示部１００５に送られて表示される。表示される画面の例は後述する。

演算装置２０００は、通信部２００４、コンピュータや計算機サーバ（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２００１、メモリ２００２、制御決定入力データベースＤＢ６０（故障データベースＤＢ６１）、制御決定結果データベースＤＢ７０（制御対象決定結果データベースＤＢ７１）、制御決定プログラムデータベースＤＢ８２が、バス線９２に接続されている。

通信部２００４は、通信ネットワーク３００に接続するための回路及び通信プロトコルを備えている。

ＣＰＵ２００１は、制御決定プログラムデータベースＤＢ８２から、所定のコンピュータプログラムを読み込んで実行する。ＣＰＵ２００１は、一つまたは複数の半導体チップとして構成してもよいし、または、計算サーバのようなコンピュータ装置として構成してもよい。

メモリ２００２は、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）として構成され、制御決定プログラムデータベース８２から読み出されたコンピュータプログラムを記憶したり、各処理に必要な計算結果データ及び画像データ等を記憶したりする。

ここで、図３を参照して、安定化計算プログラムデータベースＤＢ８１の記憶内容を説明する。図３は、中央演算装置１０００のプログラムデータの内容を示す構成例を示す図である。安定化計算プログラムデータベースＤＢ８１には、例えば、系統状態作成プログラムＰ８１１と、系統安定性計算プログラムＰ８１２と、制御テーブル計算プログラムＰ８１３と、制御テーブル送信プログラムＰ８１４と、表示プログラムＰ８１５が格納されている。

図２に戻り、ＣＰＵ１００１は、安定化計算プログラムデータベースＤＢ８１からメモリ１００２に読み出された演算プログラム（系統状態作成プログラムＰ８１１、系統安定性計算プログラムＰ８１２、制御テーブル計算プログラムＰ８１３、制御テーブル送信プログラムＰ８１４、表示プログラムＰ８１５）を実行して、系統状態の作成、系統安定性の計算、制御テーブルの計算、制御テーブルの送信、表示すべき画像データの指示、各種データベース内のデータの検索等を行う。

メモリ１００２は、表示用の画像データ、系統状態作成結果データ、系統安定性計算結果データ、制御テーブル計算結果データ等の計算一時データ及び計算結果データを一旦格納するメモリであり、ＣＰＵ１００１によって必要な画像データを生成して表示部１００５（例えば表示ディスプレイ画面）に表示する。なお、中央演算装置１０００の表示部１００５は、各制御プログラムやデータベースの書き換えを行うためだけの簡単な画面だけであってもよい。

ここで、図４を参照して、制御決定プログラムデータベースＤＢ８２の記憶内容を説明する。図４は、演算装置２０００のプログラムデータの内容を示す構成例を示す図である。制御決定プログラムデータベースＤＢ８２には、例えば、制御対象決定プログラムＰ８２１と、制御指令プログラムＰ８２２が格納されている。

図２に戻り、ＣＰＵ２００１は、制御決定プログラムデータベースＤＢ８２からメモリ２００２に読み出された演算プログラム（制御対象決定プログラムＰ８２１、制御指令プログラムＰ８２２）を実行して、制御対象の決定、制御指令、各種データベース内のデータの検索等を行う。

メモリ２００２は制御対象決定結果データ等の計算一時データ及び計算結果データを一旦格納するメモリである。

電力系統安定化装置１０には、大きく分けて１０個のデータベースＤＢが格納されている。以下では、安定化計算プログラムデータベースＤＢ８１および制御決定プログラムデータベースＤＢ８２を除く、安定化計算入力データベースＤＢ３０（系統構成データベースＤＢ３１、系統計測データベースＤＢ３２、想定故障計算優先順位データベースＤＢ３３）と、安定化計算結果データベースＤＢ４０（系統状態作成結果データベースＤＢ４１、系統安定性計算結果データベースＤＢ４２、制御テーブル計算結果データベースＤＢ４３）と、制御決定入力データベースＤＢ６０（故障データベースＤＢ６１）と、制御決定結果データベースＤＢ７０（制御対象決定結果データベースＤＢ７１）について説明する。

系統構成データベースＤＢ３１には、系統構成データＤ３１が、系統構成、線路インピーダンス（Ｒ＋ｊＸ）、対地静電容量（サセプタンス：ｊＢ）、系統構成と状態推定に必要なデータ（バットデータの閾値など）、発電機データ、その他の潮流計算・状態推定・時系列変化計算に必要なデータとして記憶されている。なお、手動で入力する際には、入力部１００３によって手動で入力し記憶する。なお、入力の際はＣＰＵ１００１によって必要な画像データを生成して表示部１００５に表示する。入力の際は、補完機能を利用して、大量のデータを設定できるように半手動にしてもよい。

図５は、系統計測データベースＤＢ３２に記憶された系統計測データＤ３２の例を示す図である。系統計測データベースＤＢ３２には、系統計測データＤ３２として、計測箇所Ｄ３２１、計測データ種類Ｄ３２２、計測値Ｄ３２３などのデータが記憶されている。

このうち、計測箇所Ｄ３２１は、送電線Ａ（送電端）、送電線Ａ（受電端）、送電線Ｂ（送電端）、母線Ａ、母線Ｂなどである。

計測データ種類Ｄ３２２は、有効電力Ｐ、無効電力Ｑ、電圧Ｖ、電圧位相角δ、電流Ｉ、力率Φなどである。また計測値Ｄ３２３は、例えば単位化された値である。これらは、時刻スタンプ付きデータやＰＭＵデータでもよい。例えば、電力系統１００に接続するノード１２０Ｂや１２０Ｃにおける電圧および電圧位相角と、電力系統１００に接続するノード１２０Ｂや１２０Ｃに接続するブランチ１４０Ｂや１４０Ｃの線路潮流（Ｐ＋ｊＱ）と、電力系統１００に接続するノード１２０Ｂや１２０Ｃに接続する変圧器１３０Ａや１３０Ｂの線路潮流（Ｐ＋ｊＱ）と、変圧器１３０Ａや１３０Ｂに接続するノード１２０Ａや１２０Ｄの電圧Ｖおよび電圧位相角δと、ノード１２０Ａや１２０Ｄに接続する発電機１１０Ａや１１０Ｂの有効電力Ｐや無効電力Ｑや力率Φと、計測装置１５０や監視制御装置２００などから通信ネットワークを介して計測する電力系統１００に接続するその他のノードやブランチや発電機や負荷や制御装置などの有効電力Ｐや無効電力Ｑや力率Φや電圧Ｖおよび電圧位相角δなどが記憶されている。なお、電圧位相角δは、ＰＭＵやＧＰＳを利用した他の計測機器を利用して計測したものでもよい。計測装置は、ＶＴやＣＴなどである。ＶＴやＣＴなどで計測した電流Ｉと電圧Ｖと力率Φから線路潮流（Ｐ＋ｊＱ）を計算することができる。また、系統状態作成プログラムＰ８１１の計算結果である、もっともらしい系統の各ノード、ブランチ、発電機、負荷、制御機器の有効電力Ｐ、無効電力Ｑ、電圧Ｖ、電圧位相角δ、電流Ｉ、力率Φ、を推定計算した結果も、系統計測データとして保存しておく。

図６は、想定故障計算優先順位データベースＤＢ３３に記憶された想定故障計算優先順位データＤ３３の例を示す図である。想定故障計算優先順位データＤ３３には、再生可能エネルギー出力変動シナリオＤ３３３として、計算の優先レベルＤ３３１と故障種類Ｄ３３２が備えられ、故障種類Ｄ３３２はさらに故障箇所Ｄ３３４と故障様相Ｄ３３５で形成されている。

図６の場合に、故障箇所Ｄ３３４は例えば送電線Ａ（送電端）、送電線Ｂ（受電端）、送電線Ｄ（送電端）などを想定しており、故障様相Ｄ３３５は、故障した線路の相、線数、故障様態の組合せなどである。故障様相Ｄ３３５において、３φ６ＬＧ（ＡＢＣＡ’Ｂ’Ｃ’）は、三相六線地絡事故でＡ相とＢ相とＣ相とＡ’相とＢ’相とＣ’相が地絡したことを表している。この場合の優先レベルＤ３３１は、当該想定故障の場合に、電力系統の擾乱が大きく、電力系統が不安定になる順に順位づけされている。

図６の上段に例示した再生可能エネルギー出力変動シナリオＤ３３３は、再生可能エネルギー出力変動シナリオ種類がＡの時のものである。従ってシナリオ種類Ｄ３３６には複数のものがあり、再生可能エネルギー出力変動シナリオ種類Ｄ３３６は図６下段に示すように、その内容Ｄ３３７により定義されている。シナリオ種類Ｄ３３６ごとの内容Ｄ３３７は、さらに複数の地点Ｄ３３８毎に定義され、地点毎に天気Ｄ３３９、風速Ｄ３３１０などのデータで定義される。再生可能エネルギー出力変動シナリオ種類Ａの場合、地点Ａ、Ｂの天気Ｄ３３９は晴れ時々曇り、風速Ｄ３３１０は０（ｍ／ｓ）であることを記述しており、この地点の天気情報に合致する場合に、再生可能エネルギー出力変動シナリオ種類Ａに合致する優先レベルの想定故障計算優先順位データＤ３３が形成されることを図６は表している。

従って同様に再生可能エネルギー出力変動シナリオ種類Ｂに記述の地点の天気情報に合致する場合には、再生可能エネルギー出力変動シナリオ種類Ｂに合致する優先レベルの想定故障計算優先順位データＤ３３が形成されることになる。この図６は、想定故障ごとに優先レベルが設定されるとともに、再生可能エネルギー出力変動シナリオ種類ごとに想定故障の優先レベルが変化するように設定されていることを意味している。別の言い方をすると、天候により再生可能エネルギー出力変動の様相が変化していく場合に、その都度の天候状態に応じた優先レベルに変更されていくことを意味している。

ここで、図６における再生可能エネルギー出力変動シナリオ種類は、例えば、あらかじめ分析によって求めた、最も発生する可能性が高い再エネ出力変動のパターンとする。また、過去の再生可能エネルギー出力変動の実績データを分析し、各想定故障に対する安定性維持に必要な制御量（安定化制御量）が最も多くなる再生可能エネルギー出力変動パターンとしても良い。

優先レベルは、例えば、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の大きい想定故障の順とする。また、再生可能エネルギー出力変動シナリオが発生した場合の安定化制御量と再生可能エネルギー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が大きい想定故障の順でも良いし、他の順でも良い。これにより、想定する再生可能エネルギー出力変動時の各想定故障に対する系統安定性計算の優先順位を決定できる。

なお、図６の想定故障計算優先順位データベースＤＢ３３を生成するに当たり、電力系統各地点の天候情報に応じて、再生可能エネルギー出力変動シナリオ種類を判別して、適宜優先レベルを可変に調整していることは言うまでもない。

図７は、故障データベースＤＢ６１に記憶された故障データＤ６１の例を示す図である。故障データベースＤＢ６１には、故障データＤ６１として、故障箇所Ｄ６１１、故障様相Ｄ６１２などのデータが記憶されている。

図８は、系統状態作成結果データベースＤＢ４１に記憶された系統状態作成結果データＤ４１の例を示す図である。系統状態作成結果データベースＤＢ４１には、系統状態作成結果データＤ４１として、対象母線Ｄ４１１、系統状態の種類Ｄ４１２、系統状態の値Ｄ４１３などのデータが記憶されている。対象母線は、発電機母線や負荷母線などである。系統状態の種類は、有効電力Ｐ、無効電力Ｑ、電圧Ｖ、電圧位相角δ、電流Ｉ、力率Φなどである。また値Ｄ４１３は、例えば単位化された値である。

系統安定性計算結果データベースＤＢ４２には、系統安定性計算結果データＤ４２が、系統安定性計算の結果算出された安定化制御対象などのデータとして記憶されている。

図９は、制御テーブル作成結果データベースＤＢ４３に記憶された制御テーブル作成結果データＤ４３の例を示す図である。制御テーブル計算結果データベースＤＢ４３には、制御テーブル計算結果データＤ４３として、計算の優先レベルＤ４３１、故障種類Ｄ４３２、制御対象Ｄ４３３などのデータが記憶されている。制御対象は、発電機や負荷などである。バッテリー、充放電可能な二次電池、ＥＶの蓄電池、フライホイール、調相設備等でも良い。ここで、図９における「発電機Ｇ１＋Ｇ２＋Ｇ３」の表記は、電制機が発電機Ｇ１と発電機Ｇ２と発電機Ｇ３であること、すなわち、発電機Ｇ１と発電機Ｇ２と発電機Ｇ３を制御対象として遮断することを表している。

図１に戻り、図１の安定化計算結果データベースＤＢ４０内の系統状態作成結果データベースＤＢ４１には、系統構成データＤ３１と系統計測データＤ３２を用いて、系統状態作成プログラムＰ８１１によって作成された系統状態作成結果データＤ４１が保存される。系統状態の作成方法は後述する。

系統安定性計算結果データベースＤＢ４２には、系統構成データＤ３１と系統状態作成結果データＤ４１と想定故障計算優先順位データＤ３３を用いて、系統安定性計算プログラムＰ８１２によって作成された系統安定性計算結果データＤ４２が保存される。系統安定性の計算方法は後述する。

制御テーブル計算結果データベースＤＢ４３には、系統安定性計算結果データＤ４２を用いて、制御テーブル計算プログラムＰ８１３によって計算された制御テーブル計算結果データＤ４３が保存される。制御テーブルの計算方法は後述する。

図１の制御決定結果データベースＤＢ７０において、制御対象決定結果データベースＤＢ７１には、制御テーブル計算結果データＤ４３と故障データＤ６１を用いて、制御対象計算プログラムＰ８２１によって決定された制御対象決定結果データＤ７１が保存される。制御対象の決定方法は後述する。

次に電力系統安定化装置１０の演算処理内容の一例について図１０と図１１を用いて説明する。図１０と図１１は、電力系統安定化装置１０の処理の全体を示すフローチャートの例であり、図１０は中央演算装置１０００の処理、図１１は演算装置２０００の処理である。

まず、図１０を用いて中央演算装置１０００の処理の流れを説明する。

処理ステップＳ１００では、系統構成データＤ３１と系統計測データＤ３２を用いて、状態推定計算し、状態推定結果を系統状態として系統状態作成結果データベースＤＢ４１に保存する。状態推定計算では、もっともらしい系統の各ノード、ブランチ、発電機、負荷、制御機器の有効電力Ｐ、無効電力Ｑ、電圧Ｖ、電圧位相角δ、電流Ｉ、力率Φを推定する。状態推定計算の方法は、例えば、横山明彦、太田宏次、「電力系統安定化システム工学」、電気学会、２０１４、ｐｐ。４９に記載の計算方法などに則して行う。

処理ステップＳ２００では、図６に示した想定故障計算優先順位データＤ３３を用いて、未選択の故障種類のうち、最も優先レベルの高い故障種類を選択する。

処理ステップＳ３００では、系統構成データＤ３１と系統状態作成結果データＤ４１を用いて、処理ステップＳ２００で選択した故障種類に対する電力系統の安定性を計算し、安定性維持に必要な制御対象を算出し、算出結果を系統安定性計算結果データＤＢ４２に保存する。安定性は、例えば、横山明彦、太田宏次、「電力系統安定化システム工学」、電気学会、２０１４、ｐｐ。５４−５７、に記載の計算方法などに則して行った数値シミュレーション結果を基に計算する。安定性は、過渡安定性、電圧安定性などである。過渡安定性の計算指標は、同期発電機の内部相差角などであり、基準発電機の内部操作角との偏差が閾値を超過した場合に過渡不安定と判定する。電圧安定性の計算指標は、横山明彦、太田宏次、「電力系統安定化システム工学」、電気学会、２０１４、ｐｐ。４２−４５、に記載のＰ−Ｖ曲線の安定余裕などであり、安定余裕が閾値を超過した場合に電圧不安定と判定する。制御対象の算出方法は、例えば、過渡安定性に対しては、基準発電機との内部操作角の偏差が閾値を超過した同期発電機を制御対象として設定する。また、横山明彦、太田宏次、「電力系統安定化システム工学」、電気学会、２０１４、ｐｐ。１８９−１９１に記載のオンラインＴＳＣシステム搭載の方法などに即して行っても良い。電圧安定性に対しては、Ｐ−Ｖ曲線の安定余裕が閾値を超過するような同期発電機を制御対象候補として設定する。なお、前記計算方法は一例であり、その他の計算方法を使用しても良い。

処理ステップＳ４００では、系統安定性計算結果データＤ４２を用いて、制御テーブルを作成し、制御テーブル計算結果データベースＤＢ４３に保存する。

処理ステップＳ５００では、想定故障優先順位データＤ３３の全ての故障種類を処理ステップＳ２００で選択したか否か判定する。全ての故障種類を選択済みの場合、処理ステップＳ６００に進む。選択済みでない場合、ステップＳ２００に戻る。

処理ステップＳ６００では、制御テーブル計算結果データＤ４３を用いて、制御テーブルを演算装置２０００に送信する。

以上により、想定する再生可能エネルギー出力変動シナリオに対する想定故障の優先順位に従って制御テーブルを作成できるため、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が大きい故障や、再生可能エネルギー出力変動シナリオ発生有無によって安定化制御量が大きく変化する故障に対し、優先的に制御対象を算出できる。これにより、前記故障に対して系統状態にあった適切な制御をすることができる。

なお、中央演算装置１０００の処理に、処理周期（演算周期）が設定されている場合、処理ステップＳ１００からＳ６００までの一連の処理が完了する前に処理周期が終了する場合がある。この場合は、処理周期終了時点での制御テーブル作成結果データＤ４３を処理ステップＳ６００で演算装置に送信する。これにより、全ての想定故障に対する制御テーブルを作成できなかった場合でも、制御テーブルの作成が完了した故障に対しては、系統状態にあった適切な制御をすることができる。

このようにして得られた各種計算結果や計算途中でメモリに蓄積されるデータは、監視制御装置２００の画面に逐次表示されてもよい。これにより、運用者が電力系統安定化装置１０の運用状況を容易に把握できる。

次に、図１１を用いて演算装置２０００の処理の流れを説明する。

処理ステップＳ７００では、故障データＤ６１を受信する。

処理ステップＳ８００では、故障データＤ６１と制御テーブル計算結果データＤ４３を用いて、故障種類に対する制御対象を決定し、制御対象決定結果データベースＤＢ７１に保存する。制御対象は、制御テーブル計算結果データＤ４３に記載の故障データＤ６１と同じ故障種類に対応する制御対象とする。

処理ステップ９００では、処理ステップＳ８００で決定した制御対象に制御指令する。

図１２は、実施例１に係る電力系統安定化装置の画面表示例を示す図である。ここで、図１２を参照して具体的な表示内容の例について説明する。図１２は、想定故障優先順位２５３と、再生可能エネルギー出力変動シナリオとして、再生可能エネルギーの地点２５４、天気２５５、風速２５６を表示したものである。また、図１２の表示には系統図２５１や凡例２５２も併せて表示されることにより、利用者が理解しやすい表示形式となっている。

図１２のように、安定化計算結果を電力系統安定化装置１０や通信ネットワーク３００を介して監視制御装置２００の画面に表示することで、電力系統１０における各想定故障に対する安定性計算の優先順位が一目でわかる効果がある。

以上説明した実施例１の電力系統安定化装置１０は、中央演算装置１０００において、系統構成データＤ３１と系統データＤ３２を用いて系統状態を作成し、系統構成データＤ３１と系統状態作成結果データＤ４１と想定故障計算優先順位データＤ３３を用いて系統安定性を計算して安定化制御対象を算出し、系統安定性計算結果データＤ４２を用いて制御テーブルを計算し、制御テーブル計算結果データＤ４３を用いて制御テーブルを演算装置に送信し、各計算結果の表示を行い、演算装置２０００において、故障データＤ６１と制御テーブル計算結果データＤ４３を用いて制御対象を決定し、制御対象決定結果データＤ７１を用いて制御指令するものである。実施例１では、この際に想定故障計算優先順位データＤ３３は、再生可能エネルギー出力変動シナリオを考慮している。

また、実施例１は、電力系統安定化装置１０を電力系統に適用して電力系統安定化システムを構成したものである。

実施例１では、あらかじめ決定した再生可能エネルギー出力変動シナリオに対する想定故障計算優先順位に基づいて安定化計算する電力系統安定化装置１０について説明した。実施例２では、気象予測データＤ３５と再生可能エネルギー出力変動データＤ３６を用いて再生可能エネルギー出力変動シナリオを作成することで、系統状態に応じた適切な各想定故障の安定性計算の優先順位を計算する電力系統安定化装置について一例を説明する。なお、図１から図１２で説明した内容と重複する説明については省略する。

図１３は、実施例２に係る電力系統安定化装置の一例を示している。図１３の電力系統安定化装置は、図１の電力系統安定化装置１０に、気象予測データＤ３５と再生可能エネルギー出力変動データＤ３６と再生可能エネルギー出力変動シナリオ作成部２６と想定故障過酷度計算部２７と想定故障計算優先順位計算部２８と再生可能エネルギー出力変動シナリオ作成結果データＤ４５と想定故障過酷度計算結果データＤ４６と想定故障計算優先順位計算結果データＤ４７を追加したものである。図１３では、追加部分を太線で示している。

また、中央演算装置１０００の入力データとしては、系統構成データＤ３１、系統計測データＤ３２以外に、気象予測データＤ３５、再生可能エネルギー出力変動データＤ３６が追加されている。

演算装置２０００の入力データは、図１と同じである。

また、中央演算装置１０００の結果データとしては、系統状態作成結果データＤ４１、系統安定性計算結果データＤ４２、制御テーブル計算結果データＤ４３以外に、再生可能エネルギー出力変動シナリオ作成結果データＤ４５、想定故障過酷度計算結果データＤ４６、想定故障計算優先順位計算結果データＤ４７が追加されている。

演算装置２０００の出力データは、図１と同じである。

また、中央演算装置１０００の機能としては、系統状態作成部２１、系統安定性計算部２２、制御テーブル計算部２３、制御テーブル送信部２４以外に、再生可能エネルギー出力変動シナリオ作成部２６、想定故障過酷度計算部２７、想定故障計算優先順位計算部２８が追加されている。

再生可能エネルギー出力変動シナリオ作成部２６では、気象予測データＤ３５と再生可能エネルギー出力変動データＤ３６と系統状態作成結果データＤ４１を用いて、再生可能エネルギー出力変動シナリオを作成し、再生可能エネルギー出力変動シナリオ作成結果データＤ４５を出力する。想定故障過酷度計算部２７は、系統構成データＤ３１と系統状態作成結果データＤ４１と再生可能エネルギー出力変動シナリオ作成結果データＤ４５を用いて、各想定故障に対する過酷度を計算し、想定故障過酷度計算結果データＤ４６を出力する。想定故障計算優先順位２８は、想定故障過酷度計算結果データＤ４６を用いて、各想定故障に対する安定性計算の優先順位を計算し、想定故障計算優先順位計算結果データＤ４７を出力する。

演算装置２０００の機能は、図１と同じである。

図１４は、実施例２における電力系統安定化装置１０のハード構成と電力系統１００のシステム全体構成図の例であり、図２に示した実施例１における電力系統安定化装置１０と電力系統１００の全体構成図に、気象予測データベースＤＢ３５と再生可能エネルギー出力変動データベースＤＢ３６と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ＤＢ４５と想定故障過酷度計算結果データベースＤ４６と想定故障計算優先順位計算結果データベースＤ４７がバス線９１に接続され、追加されたものになっている。図１４では、追加部分を太線で示している。

図１５は、中央演算装置１０００のプログラムデータの内容を示す構成例を示す図であり、図３に示した実施例１における安定化計算プログラムデータベースＰ８１の構成図に、再生可能エネルギー出力変動シナリオ作成プログラムＰ８１６と想定故障過酷度計算プログラムＰ８１７と想定故障計算優先順位計算プログラムＰ８１８が追加されたものになっている。図１５では、追加部分を太線で示している。

図１４のうち、既に説明した図２に示された同一の符号を付された構成と、同一機能を有する部分については、説明を省略する。

電力系統安定化装置１０には、大きく分けて１４個のデータベースが格納される。以下においては、既に説明済みのデータベースの説明を割愛して、新規に追加された気象予測データベースＤＢ３５と再生可能エネルギー出力変動データベースＤ３６と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ＤＢ４５と想定故障過酷度計算結果データベースＤＢ４６と想定故障計算優先順位計算結果データベースＤＢ４７について説明する。

気象予測データベースＤＢ３５には、気象予測データＤ３５が記憶されている。気象予測データＤ３５は、例えば、各地点の、快晴、晴れ時々曇り、曇り時々晴れ、曇り、雨などの天気データと、風速データなどである。また、天気データは、各地点の雲量のデータであっても良い。また、これらのデータに時刻を対応付けたデータであっても良い。

図１６は、再生可能エネルギー出力変動データベースＤＢ３６に記憶された再生可能エネルギー出力変動データＤ３６の例を示す図である。再生可能エネルギー出力変動データベースＤＢ３６には、再生可能エネルギー出力変動データＤ３６として、太陽光発電に対しては、再生可能エネルギーの箇所Ｄ３６１、天気の種類Ｄ３６２、各天気の種類に対応する有効電力の変動量Ｄ３６３および無効電力の変動量Ｄ３６４が記憶され、風力発電に対しては、再生可能エネルギーの箇所Ｄ３６５、風速Ｄ３６６、風速に対応する有効電力の変動量Ｄ３６７および無効電力の変動量Ｄ３６８などのデータとして記憶されている。ここで、図１６におけるＤ３６７の−現在出力（出力０）は、風力発電のカットアウトなどによって出力が０になることを表している。天気の種類Ｄ３６２としては、気象予測データＤ３５の天気データなどである。

図１７は、想定故障過酷度計算結果データベースＤＢ４６に記憶された想定故障過酷度計算結果データＤ４６の例を示す図である。想定故障過酷度計算結果データベースＤＢ４６には、想定故障過酷度計算結果データＤ４６として、故障種類Ｄ４６１、各想定故障種類に対する過酷度Ｄ４６２などのデータとして記憶されている。故障種類Ｄ４６１は、故障箇所Ｄ４６３、故障様相Ｄ４６４などのデータである。過酷度Ｄ４６２は、各想定故障の再生可能エネルギー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であり、例えば、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である。また、再生可能エネルギー出力変動シナリオが発生した場合の安定化制御量と再生可能エネルギー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でも良いし、他の指標であっても良い。

想定故障計算優先順位計算結果データベースＤＢ４７には、想定故障計算優先順位計算結果データＤ４７が、各想定故障に対する安定性計算の優先順位などのデータとして記録されている。

次に、電力系統安定化装置１０の計算処理内容について説明する。中央演算装置１０００の処理の全体を示すフローチャートは、図１０に図１８を加えたものである。このため、以下では、図１８について説明する。

図１８は、中央演算装置１０００の処理における想定故障計算優先順位計算処理の全体を示すフローチャートの例である。

処理ステップＳ１０００は、処理ステップＳ１００の内容と同じである。

処理ステップＳ１１００では、気象予測データＤ３５と再生可能エネルギー出力変動データＤ３６と系統状態作成結果データＤ４１を用いて、再生可能エネルギー出力変動シナリオを作成し、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ＤＢ４５に保存する。

ここで、図１９を用いて、図１８の処理ステップＳ１１００による再生可能エネルギー出力変動シナリオ作成の流れを説明する。図１９は、図１３の再生可能エネルギー出力変動シナリオ作成部２６の処理を説明するフローチャートの例である。

処理ステップＳ１１０１では、再生可能エネルギー出力変動データＤ３６に記憶されている再生可能エネルギー箇所を選択する。

処理ステップＳ１１０２では、処理ステップＳ１１０１で選択した再生可能エネルギーの出力変動時刻を設定する。出力変動時刻は、気象予測データＤ３５に時刻データが対応づいている場合は、天気または風速が変化する時刻を設定し、気象予測データＤ３５に時刻データが対応づいていない場合は、現在の時刻とする。

処理ステップＳ１１０３では、再生可能エネルギー出力変動データＤ３６から、処理ステップＳ１１０１で設定した時刻の天気種類および風速に対応する有効電力変動量および無効電力変動量を、設定時刻における再生可能エネルギーの出力変動量として設定する。

処理ステップＳ１１０４では、処理ステップＳ１１０２において、全ての出力変動時刻を選択済みか否か判定する。選択済みの場合、処理ステップＳ１１０５に進む。選択済みでない場合、処理ステップＳ１１０２に戻る。

処理ステップＳ１１０５では、処理ステップＳ１１０１において、再生可能エネルギー出力変動データＤ３６に記憶されている全ての再生可能エネルギー箇所を選択済みか否か判定する。選択済みの場合、処理を終了する。選択済みでない場合、処理ステップＳ１１０１に戻る。

図１８に戻り、処理ステップＳ１２００では、系統構成データＤ３１と系統状態作成結果データＤ４１と再生可能エネルギー出力変動シナリオ作成結果データＤ４５を用いて、各想定故障に対する過酷度を計算し、想定故障過酷度計算結果データベースＤＢ４６に保存する。

ここで、図２０を用いて、図１８の処理ステップＳ１２００による想定故障過酷度計算の流れを説明する。図２０は、図１３の想定故障過酷度計算部２７の処理を説明するフローチャートの例である。

処理ステップＳ１２０１では、処理ステップＳ１０００で作成した系統状態を設定する。

処理ステップＳ１２０２では、過酷度を計算する想定故障を選択する。

処理ステップＳ１２０３では、処理ステップＳ１２０１で設定した系統状態を初期状態とし、処理ステップＳ１２０２で選択した想定故障に対する電力系統の安定性を計算し、安定性維持に必要な制御対象を算出する。処理ステップＳ１２０２は、処理ステップＳ３００の内容と同じである。

処理ステップＳ１２０４では、処理ステップＳ１２０１で設定した系統状態に対し、処理ステップＳ１１００で作成した再生可能エネルギー出力変動シナリオを設定する。

処理ステップＳ１２０５では、処理ステップＳ１２０４で設定した再生可能エネルギー出力変動シナリオと処理ステップＳ１２０２で選択した想定故障に対し、電力系統の安定性を計算し、安定性維持に必要な制御対象を算出する。処理ステップＳ１２０５は、処理ステップＳ３００の内容と同じである。

処理ステップＳ１２０６では、処理ステップＳ１２０５で算出した制御対象の制御量から処理ステップＳ１２０３で算出した制御対象の制御量を差し引くことで、選択中の想定故障に対する制御量の変化量を算出し、算出した変化量を選択中の想定故障に対する過酷度とする。

処理ステップＳ１２０７では、処理ステップＳ１２０２において、全ての想定故障を選択済みか否か判定する。選択済みの場合、処理を終了する。選択済みでない場合、処理ステップＳ１２０２に戻る。

図１８に戻り、処理ステップＳ１３００では、想定故障過酷度計算結果データＤ４６を用いて、各想定故障に対する安定性計算の優先順位を計算し、想定故障計算優先順位計算結果データベースＤＢ４７に保存する。安定化計算の優先順位は、例えば、処理ステップＳ１２００で計算した過酷度の順とする。

ここで、図２１を参照して具体的な表示内容の例について説明する。図２１は、電力系統安定化装置１０の表示画面（図１２）と基本的には同じであるが、安定化計算結果２５３に過酷度を加えて表示し、再生可能エネルギー出力変動シナリオとして、再生可能エネルギーの出力変動時刻および出力変動量（有効電力の出力変動量２５８、無効電力の出力変動量２５９）を新たに加えて表示したものである。有効電力出力変動量２５８および無効電力出力変動量２５９のように、グラフ表示することで、各再生可能エネルギーの出力変動時刻および出力変動量が一目で分かる効果がある。

以上説明した実施例２の電力系統安定化装置１０は、中央演算装置１０００において、系統構成データＤ３１と系統計測データＤ３２を用いて系統状態を作成し、気象予測データＤ３５と再生可能エネルギー出力変動データＤ３６と系統状態作成結果データＤ４１を用いて再生可能エネルギー出力変動シナリオを作成し、系統構成データＤ３１と系統状態作成結果データＤ４１と再生可能エネルギー出力変動シナリオ作成結果データＤ４５を用いて各想定故障に対する過酷度を計算し、想定故障過酷度計算結果データＤ４６を用いて各想定故障に対する安定性計算の優先順位を計算し、系統構成データＤ３１と系統状態作成結果データＤ４１と想定故障計算優先順位計算結果データＤ４７を用いて系統安定性を計算して安定化制御対象を算出し、系統安定性計算結果データＤ４２を用いて制御テーブルを計算し、制御テーブル計算結果データＤ４３を用いて制御テーブルを演算装置に送信し、各計算結果の表示を行い、演算装置２０００において、故障データＤ６１と制御テーブル計算結果データＤ４３を用いて制御対象を決定し、制御対象決定結果データＤ７１を用いて制御指令するものである。

また、実施例２は、電力系統安定化装置１０を電力系統に適用して電力系統安定化システムを構成したものである。

実施例１では、あらかじめ決定した再生可能エネルギー出力変動シナリオに対する想定故障計算優先順位に基づいて安定化計算する電力系統安定化装置１０について説明した。

実施例３では、あらかじめ決定した複数の再生可能エネルギー出力変動シナリオに対する想定故障計算優先順位に対し、気象予測データＤ３５を用いて系統状態に応じた再生可能エネルギー出力変動シナリオに対する想定故障計算優先順位を選択する電力系統安定化装置について一例を説明する。なお、図１から図２１で説明した内容と重複する説明については省略する。

図２２は、実施例３に係る電力系統安定化装置の一例を示している。図２２の電力系統安定化装置は、図１の電力系統安定化装置１０に、気象予測データＤ３５と想定故障計算優先順位テーブルデータＤ３７と想定故障計算優先順位選択部２９と想定故障計算優先順位選択結果データＤ４８を追加したものである。図２２では、追加部分を太線で示している。

中央演算装置１０００の入力データとしては、系統構成データＤ３１、系統計測データＤ３２以外に、気象予測データＤ３５、想定故障計算優先順位テーブルデータＤ３７が追加されている。

演算装置２０００の入力データは、図１と同じである。

また、中央演算装置１０００の結果データとしては、系統状態作成結果データＤ４１、系統安定性計算結果データＤ４２、制御テーブル計算結果データＤ４３以外に、想定故障計算優先順位選択結果データＤ４８が追加されている。

演算装置２０００の出力データは、図１と同じである。

また、中央演算装置１０００の機能としては、系統状態作成部２１、系統安定性計算部２２、制御テーブル計算部２３、制御テーブル送信部２４以外に、想定故障計算優先順位選択部２９が追加されている。想定故障計算優先順位選択部２９では、気象予測データＤ３５と想定故障計算優先順位テーブルデータＤ３７を用いて、想定故障計算優先順位を選択し、想定故障計算優先順位選択結果データＤ４８を出力する。

演算装置２０００の機能は、図１と同じである。

図２３は、実施例３における電力系統安定化装置１０のハード構成と電力系統１００のシステム全体構成図の例であり、図２に示した実施例１における電力系統安定化装置１０と電力系統１００の全体構成図に、気象予測データベースＤＢ３５と想定故障計算優先順位テーブルデータＤＢ３７と想定故障計算優先順位選択結果データベースＤＢ４８がバス線９１に接続され、追加されたものになっている。図２３では、追加部分を太線で示している。

図２４は、中央演算装置１０００のプログラムデータの内容を示す構成例を示すものであり、図３に示した実施例１における安定化計算プログラムデータベースＰ８１の構成図に、想定故障計算優先順位選択プログラムＰ８１９が追加されたものになっている。図２４では、追加部分を太線で示している。

図２３のうち、既に説明した図２および図１４に示された同一の符号を付された構成と、同一機能を有する部分については、説明を省略する。

図２３に示すように、電力系統安定化装置１０には、大きく分けて１２個のデータベースが格納される。以下においては、既に説明済みのデータベースの説明を割愛して、新規に追加された想定故障計算優先順位テーブルデータベースＤＢ３７と想定故障計算優先順位選択結果データベースＤＢ４８について説明する。

図２５は、想定故障計算優先順位テーブルデータベースＤＢ３７に記憶された想定故障計算優先順位テーブルデータＤ３７の例を示す図である。想定故障計算優先順位テーブルデータベースＤＢ３７には、想定故障計算優先順位テーブルデータＤ３７として、各再生可能エネルギー出力変動シナリオＤ３７３に対する計算の優先レベルＤ３７１、故障種類Ｄ３７２と、再生可能エネルギー出力変動シナリオ種類Ｄ３７４とその内容Ｄ３７５などのデータとして記憶されている。再生可能エネルギー出力変動シナリオの内容は、地点Ｄ３７６、その地点における天気Ｄ３７７、風速Ｄ３７８などである。

各再生可能エネルギー出力変動シナリオに対する計算の優先レベルは、例えば、想定故障計算優先順位データＤ３５における優先レベルと同じように決める。これにより、想定する複数の再生可能エネルギー出力変動シナリオに対し、各想定故障の系統安定化計算の優先順位を決定できる。

想定故障計算優先順位選択結果データベースＤＢ４８には、想定故障計算優先順位選択結果データＤ４８が、複数の再生可能エネルギー出力変動シナリオの中から選択された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として記憶されている。

次に、電力系統安定化装置１０の計算処理内容について説明する。中央演算装置１０００の処理の全体を示すフローチャートは、図１０に図２６を加えたものである。このため、以下では、図２６について説明する。

図２６は、中央演算装置１０００の処理における想定故障計算優先順位選択処理の全体を示すフローチャートの例である。

処理ステップＳ１４００は、処理ステップＳ１００の内容と同じである。

処理ステップＳ１５００では、気象予測データＤ３５と想定故障計算優先順位テーブルデータＤ３７を用いて、想定故障計算優先順位を選択し、想定故障計算優先順位選択結果データベースＤＢ４８に保存する。

図２７は、図２６の処理ステップＳ１５００の詳細フローチャートである。ここで、図２７を用いて、図２６の処理ステップＳ１５００における想定故障計算優先順位選択の流れを説明する。

処理ステップＳ１５０１では、想定故障計算優先順位テーブルデータＤ３７に記憶されている再生可能エネルギー出力変動シナリオ種類における地点を選択する。

処理ステップＳ１５０２では、想定故障計算優先順位テーブルデータＤ３７に記憶されている再生可能エネルギー出力変動シナリオ種類の中から、気象予測データＤ３５に記憶されている天気データと同じ天気の再生可能エネルギー出力変動シナリオを抽出する。

処理ステップＳ１５０３では、処理ステップＳ１５０２で抽出した再生可能エネルギー出力変動シナリオの中から、気象予測データＤ３５に記憶されている風速データと同じ風速の再生可能エネルギー出力変動シナリオを抽出する。

処理ステップＳ１５０４では、処理ステップＳ１５０１において、想定故障計算優先順位テーブルデータＤ３７に記憶されている再生可能エネルギー出力変動シナリオ種類における全ての地点を選択済みか否か判定する。選択済みの場合、処理ステップＳ１５０５に進む。選択済みでない場合、処理ステップＳ１５０１に戻る。

処理ステップＳ１５０５では、処理ステップＳ１５０１から処理ステップＳ１５０４の結果抽出された再生可能エネルギー出力変動シナリオに対する想定故障計算優先順位を選択する。

図２８は、実施例３に係る電力系統安定化装置の画面表示例を示す図である。ここで、図２８を参照して具体的な表示内容の例について説明する。図２８は、電力系統安定化装置１０の表示画面（図１２）と基本的には同じであるが、再生可能エネルギー出力変動シナリオとして、再生可能エネルギーの出力変動シナリオの種類２５１０を新たに加えて表示したものである。これにより、表示されている安定化計算結果における想定故障計算優先順位が、どのような再生可能エネルギー出力変動シナリオに基づいて選択されたかが一目で分かる効果がある。

以上説明した実施例３の電力系統安定化装置１０は、中央演算装置１０００において、系統構成データＤ３１と系統計測データＤ３２を用いて系統状態を作成し、気象予測データＤ３５と想定故障計算優先順位テーブルデータＤ３７を用いて、想定故障計算優先順位を選択し、系統構成データＤ３１と系統状態作成結果データＤ４１と想定故障計算優先順位選択結果データＤ４８を用いて系統安定性を計算して安定化制御対象を算出し、系統安定性計算結果データＤ４２を用いて制御テーブルを計算し、制御テーブル計算結果データＤ４３を用いて制御テーブルを演算装置に送信し、各計算結果の表示を行い、演算装置２０００において、故障データＤ６１と制御テーブル計算結果データＤ４３を用いて制御対象を決定し、制御対象決定結果データＤ７１を用いて制御指令するものである。

また、実施例３は、電力系統安定化装置１０を電力系統に適用して電力系統安定化システムを構成したものである。

実施例１では、あらかじめ決定した再生可能エネルギー出力変動シナリオに対する想定故障計算優先順位に基づいて安定化計算をする電力系統安定化装置１０について説明した。

実施例４では、あらかじめ決定した再生可能エネルギー出力変動シナリオに対する想定故障計算優先順位から、各想定故障の安定性計算の周期（演算周期）を計算し、計算した周期に基づいて各想定故障に対して安定化計算をする電力系統安定化装置について一例を説明する。なお、図１から図２８で説明した内容と重複する説明については省略する。

図２９は、実施例４に係る電力系統安定化装置の一例に示している。図２９の電力系統安定化装置１０は、図１の電力系統安定化装置１０に、計算周期計算データＤ３８と想定故障計算周期計算部２１０と想定故障計算周期変更部２１１と想定故障計算周期計算結果データＤ４９と想定故障計算周期変更結果データＤ４１０を追加したものである。図２９では、追加部分を太線で示している。

中央演算装置１０００の入力データとしては、系統構成データＤ３１、系統計測データＤ３２、想定故障計算優先順位データＤ３３以外に、計算周期計算データＤ３８が追加されている。

演算装置２０００の入力データは、図１と同じである。

また、中央演算装置１０００の結果データとしては、系統状態作成結果データＤ４１、系統安定性計算結果データＤ４２、制御テーブル計算結果データＤ４３以外に、想定故障計算周期計算結果データＤ４９、想定故障計算周期変更結果データＤ４１０が追加されている。

演算装置２０００の出力データは、図１と同じである。

また、中央演算装置１０００の機能としては、系統状態作成部２１、系統安定性計算部２２、制御テーブル計算部２３、制御テーブル送信部２４以外に、想定故障計算周期計算部２１０、想定故障計算周期変更部２１１が追加されている。想定故障計算周期計算部２１０では、計算周期計算データＤ３８と想定故障計算優先順位データＤ３３を用いて、各想定故障に対する系統安定性計算の計算周期を計算し、想定故障計算周期計算結果データＤ４９を出力する。想定故障計算周期変更部２１１では、想定故障計算周期計算結果データＤ４９を用いて、各想定故障に対する系統安定性計算の周期を変更し、想定故障計算周期変更結果データＤ４１０を出力する。

演算装置２０００の機能は、図１と同じである。

図３０は、実施例４における電力系統安定化装置１０のハード構成と電力系統１００のシステム全体構成図の例であり、図２に示した実施例１における電力系統安定化装置１０と電力系統１００の全体構成図に、計算周期計算データベースＤＢ３８と想定故障計算周期計算結果データベースＤＢ４９と想定故障計算周期変更結果データベースＤＢ４１０がバス線９１に接続され、追加されたものになっている。図３０では、追加部分を太線で示している。

図３１は、中央演算装置１０００のプログラムデータの内容を示す構成例を示すものであり、図３に示した実施例１における安定化計算プログラムデータベースＰ８１の構成図に、想定故障計算周期計算プログラムＰ８１１０と想定故障計算周期変更プログラムＰ８１１１が追加されたものになっている。図３１では、追加部分を太線で示している。

図３０のうち、既に説明した図２、図１４、図２３に示された同一の符号を付された構成と、同一機能を有する部分については、説明を省略する。

電力系統安定化装置１０には、大きく分けて１３個のデータベースが格納される。以下においては、既に説明済みのデータベースの説明を割愛して、新規に追加された計算周期計算データベースＤＢ３８と想定故障計算周期計算結果データベースＤＢ４９と想定故障計算周期変更結果データベースＤＢ４１０について説明する。

計算周期計算データベースＤＢ３８には、系統安定化計算の計算周期計算データＤ３８が図３２に示すように、優先レベルＤ３８１と、それに対応する計算周期Ｄ３８２などのデータとして記憶されている。優先レベルは、想定故障計算優先順位データＤ３３における優先レベルＤ３３１を表している。これにより、各優先レベルの想定故障に対する系統安定性計算の計算周期を決定できる。計算周期は、例えば、優先レベルが高いほど短くする。これにより、優先レベルの高い想定故障は系統安定性計算の結果算出される制御対象の更新周期が短くなるため、更新周期内に発生する潮流変動に起因する制御過不足を防止することができる。

想定故障計算周期計算結果データベースＤＢ４９には、想定故障計算周期計算結果データＤ４９が、各想定故障とそれに対する計算周期などのデータとして記憶されている。

想定故障計算周期変更結果データベースＤＢ４１０には、想定故障計算周期変更結果データＤ４１０が、各想定故障とそれに対して設定された計算周期などのデータとして記憶されている。

次に、電力系統安定化装置１０の計算処理内容について説明する。図３３と図３４は、中央演算装置１０００の処理の全体を示すフローチャートの例であり、図３３は、想定故障計算周期計算処理、想定故障計算周期変更処理、図３４は、系統状態作成処理、系統安定性計算処理、制御テーブル計算処理、制御テーブル送信処理である。

まず、図３３を用いて中央演算装置１０００における想定故障計算周期計算処理、想定故障計算周期変更処理の流れを説明する。

処理ステップＳ１６００では、計算周期計算データＤ３８と想定故障計算優先順位データＤ３３を用いて、各想定故障に対する安定性計算の計算周期を計算し、想定故障計算周期計算結果データベースＤＢ４９に保存する。

ここで、図３５を用いて、図３３の処理ステップＳ１６００における想定故障計算周期計算の流れを説明する。図３５は、図２９の想定故障計算周期計算部２１０の処理を説明するフローチャートの例である。

処理ステップＳ１６０１では、想定故障計算優先順位データＤ３３に記憶されている故障種類を選択する。

処理ステップＳ１６０２では、処理ステップＳ１６０１で選択した故障種類に対する優先レベルを判定する。

処理ステップＳ１６０３では、計算周期計算データＤ３８から、処理ステップＳ１６０２で判定した優先レベルに対する計算周期を抽出する。

処理ステップＳ１６０４では、処理ステップＳ１６０３で抽出した計算周期を、処理ステップＳ１６０１で選択した想定故障種類に対する計算周期に設定する。

処理ステップＳ１６０５では、処理ステップＳ１６０１において、想定故障計算優先順位データＤ３３に記憶されている全ての故障種類を選択したか否か判定する。選択済みの場合、処理を終了する。選択済みでない場合、処理ステップＳ１６０１に戻る。

図３３に戻り、処理ステップＳ１７００では、想定故障計算周期計算結果データＤ４９を用いて、各想定故障に対する計算周期を変更し、想定故障計算周期変更結果データベースＤＢ４１０に保存する。

次に、図３４を用いて中央演算装置１０００における系統状態作成処理、系統安定性計算処理、制御テーブル計算処理、制御テーブル送信処理の流れを説明する。図３４の処理は、図１０の処理から、処理ステップＳ２００と処理ステップＳ５００を除いたものになっており、各想定故障に対して処理ステップＳ１７００で設定した計算周期で図３４の処理をする。これにより、各想定故障に対し、逐次、処理ステップＳ１７００で設定した計算周期で制御テーブルを作成し、演算装置２０００に送信することができる。

ここで、図３６を参照して具体的な表示内容の例について説明する。図３６は、電力系統安定化装置１０の表示画面（図１２）と基本的には同じであるが、想定故障計算優先順位２５３に計算周期を加えて表示したものである。これにより、表示されている安定化計算結果における各想定故障の計算周期が一目で分かる効果がある。

以上説明した実施例４の電力系統安定化装置１０は、中央演算装置１０００において、系統構成データＤ３１と系統計測データＤ３２を用いて系統状態を作成し、計算周期計算データＤ３８と想定故障計算優先順位データＤ３３を用いて、想定故障計算周期を計算し、想定故障計算周期計算結果データＤ４９を用いて、各想定故障に対する系統安定性の計算周期を変更し、系統構成データＤ３１と系統状態作成結果データＤ４１と想定故障計算周期変更結果データＤ４１０を用いて系統安定性を計算して安定化制御対象を算出し、系統安定性計算結果データＤ４２を用いて制御テーブルを計算し、制御テーブル計算結果データＤ４３を用いて制御テーブルを演算装置に送信し、各計算結果の表示を行い、演算装置２０００において、故障データＤ６１と制御テーブル計算結果データＤ４３を用いて制御対象を決定し、制御対象決定結果データＤ７１を用いて制御指令するものである。

また、実施例４は、電力系統安定化装置１０を電力系統に適用して電力系統安定化システムを構成したものである。

１０：電力系統安定化装置
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)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。
7. 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。
8. 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。
9. 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。
10. 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。
11. 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。
12. 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。
13. 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。
14. 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。
15. 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。
16. 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。
17. 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。
18. 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。
19. 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。
20. 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。
21. 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。
22. 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。
23. 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。
24. 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。
25. 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。
26. 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。
27. 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。
28. 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。
29. 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。
30. 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。
31. 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。
32. 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。
33. 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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