JPH06284582A - 電力系統電圧安定度監視制御システム - Google Patents

電力系統電圧安定度監視制御システム

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JPH06284582A
JPH06284582A JP5090778A JP9077893A JPH06284582A JP H06284582 A JPH06284582 A JP H06284582A JP 5090778 A JP5090778 A JP 5090778A JP 9077893 A JP9077893 A JP 9077893A JP H06284582 A JPH06284582 A JP H06284582A
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JP
Japan
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voltage
target value
reactive power
voltage stability
power supply
Prior art date
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Pending
Application number
JP5090778A
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English (en)
Inventor
Hidenori Fujita
秀紀 藤田
Makoto Yamamoto
山本  誠
Mari Aoyanagi
真理 青柳
Yoichi Kamimura
洋市 上村
Yoshio Ariura
義生 有浦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Chubu Electric Power Co Inc
Original Assignee
Toshiba Corp
Chubu Electric Power Co Inc
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Publication date
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Publication of JPH06284582A publication Critical patent/JPH06284582A/ja
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/30Reactive power compensation
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    • Y02E40/50Arrangements for eliminating or reducing asymmetry in polyphase networks

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 電力系統電圧安定度監視制御システムにおい
て、系統の電圧安定性の向上に有効な電圧無効電力制御
を行なう。 【構成】 電力系統からの系統情報を情報伝送装置を介
して電子計算機へ入力し、これらの各情報をもとに処理
して系統状態を表示する電力系統電圧安定度監視制御シ
ステムにおいて、安定化制御手段に、電源系統毎に無効
電力供給指標Qs及びその最大値Qsmaxを算出する指標
算出手段S1と、系統状態が健全時、送電損失が減少す
るように無効電力供給指標にQs の目標値を設定する目
標値設定手段S2と、前記無効電力供給指標Qs を目標
値とするように各電圧制御機器の操作順序を決めて操作
を行なう操作決定手段S3とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電力系統の電圧安定性
を考慮した電力系統電圧安定度監視制御システムに関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来の電圧無効電力制御は、監視点の電
圧や無効電力を検出し、監視点の制御目標からの偏差を
求める。そしてこの偏差値を用いて所定の判定関数を導
出し、前記判定関数を減少させるために最も効果のある
機器を選択制御する手法のものであった(電気協同研究
第47巻第1号(平成3年7月))。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来手法によ
れば、対象電気量を目標値に維持するだけのものであ
る。即ち、系統の電圧安定性に対して考慮がなされてい
ないため、電圧安定性を向上させるような制御が行なえ
ず、その結果、近年問題となっている電圧不安定現象に
は対応できない。本発明は上記事情に鑑みてなされたも
のであり、系統の電圧安定性の向上に有効な電圧無効電
力制御の可能な電力系統電圧安定度監視制御システムを
提供することを目的としている。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の[請求項1]に
係る電圧安定度監視制御システムは、系統を発電機を多
く含む電源系統と負荷を多く含む負荷系統に分け、安定
化制御手段において、電源系統毎の無効電力供給指標Q
s とその最大値Qsmaxを計算する指標算出手段S1と、
基幹系統の送電損失が減少するように無効電力供給指標
s の目標値を設定する目標値設定手段S2と、各電源
系統の無効電力供給指標Qs を目標値にするような電圧
制御機器の操作順序を決めて操作する操作決定手段S3
とを備えた。ここで、無効電力供給指標Qs は電源系統
から基幹系統へ供給される無効電力とし、Qsmaxは各電
圧制御機器を適切に操作することにより得られるQs
最大値とする。本発明の[請求項2]に係る電圧安定度
監視制御システムは、基幹系統の送電損失の減少に加え
無効電力供給指標Qs の余裕率が指定値以上(例えば1
0%)となるように無効電力供給指標Qs の目標値を設
定する目標値設定手段S2を備えた。無効電力供給指標
s の余裕率=(Qsmax−Qs )*100/Q
smax(%)と定義する。本発明の[請求項3]に係る電
圧安定度監視制御システムは、基幹変電所の電圧を全て
高めに、又、電圧安定度余裕が小さい地域の基幹変電所
の電圧も高めに運用するようにQs の目標値を設定する
目標値設定手段S2を備えた。
【0005】
【作用】本発明の[請求項1]に係る電圧安定度監視制
御システムは、指標算出手段S1では、送電線のVar
失,電圧降下を考慮しながら電源系統毎にQs ,Qsmax
を計算する。目標値設定手段S2では、系統が健全時の
場合に、基幹系統の送電損失が減少するように基幹変電
所のQs の目標値Qsrefを決め、Qsrefを配分して下位
系のQs の目標値を順次決定する。操作決定手段S3で
は各電圧制御機器,各ノードの電圧の上下限,発電機の
無効電力出力の限界を考慮して各電圧制御機器の操作順
序を決定する。本発明の[請求項2]に係る電圧安定度
監視制御システムは、目標値設定手段S2において、系
統が健全時の場合に、基幹系統の送電損失の減少に加え
各変電所のQs の余裕率が指定値以上となるようにQs
の目標値を設定する。本発明の[請求項3]に係る電圧
安定度監視制御システムは、目標値設定手段S2におい
て、系統が緊急時の場合に、基幹変電所の電圧を全て高
めに運用するように、又は電圧安定度余裕が小さい地域
の基幹変電所のの電圧を高めに運用するようにQs の目
標値を設定する。
【0006】
【実施例】以下図面を参照して本発明の請求項1に係る
電圧安定度監視制御システムの実施例を説明する。図2
は本発明による電圧安定度監視制御システムの構成図で
ある。図2において、1は電力系統であり、この電力系
統の状態を計測しその計測値を伝送する情報伝送装置2-
1 と、伝送路3を介して前記情報を受信する情報伝送装
置2-2 と、これらの情報を受けて電圧安定度に関する処
理をする電子計算機4と、電子計算機4の結果を表示す
るマンマシン・インタフェース装置(MMI)5からな
っている。図3は電子計算機の電圧安定度に関する処理
内容を示すフローチャートである。図3に示す処理は、
図2の情報伝送装置2-1 ,2-2 を介して得られるテレメ
ータ情報を用いて電圧安定度余裕指標を算出し系統の電
圧安定度を判定する安定度監視手段S31と、系統の電圧
安定度を向上させるための制御を行なう安定化制御手段
S32と、前記演算結果としての諸データを出力する出力
手段S33とから構成されている。安定度監視手段S31で
は、(1) 式で定義される電圧安定度余裕指標QLOSSを潮
流計算結果から算出し、このQLOSSが設定値以下である
か否かで系統状態が健全時か緊急時を判定する。
【数1】
【0007】図1は本発明による安定化制御手段S32の
処理内容を示すフローチャートである。図1に示す処理
は、電源系統毎の無効電力供給指標Qs ,Qsmaxを計算
する指標算出手段S1と、基幹系統の送電損失が減少す
るように無効電力供給指標Qs の目標値を設定する目標
値設定手段S2と、各電源系統の無効電力供給指標Qs
を目標値にするような電圧制御機器の操作順序を決めて
操作する操作決定手段S3とから構成されている。な
お、指標算出手段S1の詳細は図4に、操作決定手段S
3の詳細は図6に夫々示されている。図4に示されるよ
うに、指標算出手段S1は各電源系統毎に送電線のVar
損失,電圧降下を考慮しながら無効電力供給指標Qs
びQs の最大値Qsmaxを計算する。S41ではQs の各パ
ラメータに対する感度を求め、S42では順位1のパラメ
ータを単位操作量動かす。S43にてQs が増えていなけ
ればS49にてパラメータを逆方向に動かし、再度Qs
増えたかを検出する。増えていればS44にて考慮対象内
にある発電機のQs 、各ノードの電圧は上下限内かを判
定し、その範囲内にあればS45にてパラメータの上下限
内かを判定する。S45にて上下限内であればS46にて上
下限に達した当該パラメータを操作対象からはずす。そ
して前記処理を繰り返す。なお、S45にて上下限内でな
ければS50に移ってパラメータを同方向に動かす。又、
S44にて上下限内でなければS48にてパラメータを元の
設定に戻し、S47にて次の順位にパラメータがあるかを
判断し、なければ終了し、あればS51にて次の順位のパ
ラメータを単位操作量動かし、S43へ戻って前記処理を
繰り返す。
【0008】図4のフローチャートによれば、図5に示
すような各電圧制御機器,各ノードの電圧の上下限,発
電機の無効電力出力の限界を考慮した各変電所の電圧V
とQs の関係を求めることができる。図5の斜線を引い
た範囲がQs の取り得る範囲である。目標値設定手段S
2では、系統が健全時の場合に、ΣI2 R→min (基幹
系統の送電損失を最小にする)を目的関数としてQs
目標値を決める。基幹系の潮流計算によりQs の目的関
数に対する感度を求めて目的関数の減少する方向にQs
を配分して各基幹変電所のQs の目標値Qsrefを決め、
srefを順次下位系の変電所に配分して下位系のQs
目標値も決定する。下位系へのQs の配分は現時点の各
変電所のQs に比例させる。
【0009】操作決定手段S3では図6のフローチャー
トにしたがって各電圧制御機器,各ノードの電圧の上下
限,発電機の無効電力出力の限界を考慮して各電圧制御
機器の操作順序を決定する。なお、図6ではS61の処理
を除いて基本的な作用は図4と同様である。本実施例に
よれば、基幹送電線の送電損失が小さくなるような制御
が行なえ、電圧安定性からみて余裕のある系統状態を実
現できる。
【0010】本発明の請求項2に係る電圧安定度監視制
御システムの実施例を説明する。本実施例は図1の目標
値設定手段S2において、系統が健全時の場合に、ΣI
2 R→min (基幹系統の送電損失を最小にする)を目的
関数とし、(Qsmax−Qs )*100/Qsmax≧指定値
(Qs の余裕率を指定値以上にする)を制約条件に加え
て各基幹変電所のQs の目標値Qsrefを決め、Qsref
順次下位系の変電所に配分して下位系のQs の目標値も
決定する。本実施例によれば、基幹送電線の送電損失が
小さく、各変電所のQs の余裕率が指定値以上となるよ
うな制御が行なえ、電圧安定性からみて余裕のある系統
状態を実現できる。
【0011】本発明の請求項3に係る電圧安定度監視制
御システムの実施例を説明する。本実施例は図1の目標
値設定手段S2において、系統が緊急時の場合に、全て
の基幹変電所の500KV電圧を全て高めに運用するよう
に、又は電圧安定余裕が小さい地域の基幹変電所の50
0KVの電圧を高めに運用するように、Qs の目標値を目
的関数として各基幹変電所のQs の目標値Qsrefを決
め、Qsrefを順次下位系の変電所に配分して下位系のQ
s の目標値も決定する。本実施例によれば、系統電圧又
は電圧安定度の小さい地域の電圧を高めに運用すること
ができ、系統の電圧安定性を向上させることができる。
【0012】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば系
統の電圧安定性の向上に有効な電圧無効電力制御を行な
うことのできる電力系統電圧安定度監視制御システムを
提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による安定化制御手段の処理内容を示す
フローチャート。
【図2】本発明による電力系統電圧安定度監視制御シス
テムの構成図。
【図3】電子計算機の電圧安定度に関する処理内容を示
すフローチャート。
【図4】Qsmaxを算出するフローチャート。
【図5】ノード電圧VとQs の関係を説明する図。
【図6】電圧制御機器の操作順序を算出するフローチャ
ート。
【符号の説明】 S1 指標算出手段 S2 目標値設定手段 S3 操作決定手段 S31 安定度監視手段 S32 安定化制御手段 S33 出力手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青柳 真理 東京都府中市東芝町1番地 株式会社東芝 府中工場内 (72)発明者 上村 洋市 東京都府中市東芝町1番地 株式会社東芝 府中工場内 (72)発明者 有浦 義生 東京都港区芝浦一丁目1番1号 株式会社 東芝本社事務所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電力系統からの系統情報を情報伝送装置
    を介して電子計算機へ入力し、これらの各情報をもとに
    処理して系統状態を表示する電力系統電圧安定度監視制
    御システムにおいて、安定化制御手段に、電源系統毎に
    無効電力供給指標Qs 及びその最大値Qsmaxを算出する
    指標算出手段と、系統状態が健全時、送電損失が減少す
    るように無効電力供給指標にQs の目標値を設定する目
    標値設定手段と、前記無効電力供給指標Qs を目標値と
    するように各電圧制御機器の操作順序を決めて操作を行
    なう操作決定手段とを備えたことを特徴とする電力系統
    電圧安定度監視制御システム。
  2. 【請求項2】 目標値設定手段は、系統状態が健全時、
    送電損失の減少に加え無効電力供給指標Qs の余裕率が
    指定値以上となるように前記Qs の目標値を設定するこ
    とを特徴とする請求項1記載の電力系統電圧安定度監視
    制御システム。
  3. 【請求項3】 目標値設定手段は、系統状態が緊急時、
    基幹変電所の電圧を全て高めに運用するように、又は電
    圧安定度余裕が小さい地域の基幹変電所の電圧を高めに
    運用するように無効電力供給指標Qs を設定することを
    特徴とする請求項1記載の特許電力系統電圧安定度監視
    制御システム。
JP5090778A 1993-03-25 1993-03-25 電力系統電圧安定度監視制御システム Pending JPH06284582A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013118804A (ja) * 2011-10-31 2013-06-13 Panasonic Corp 電圧制御装置、電圧制御方法、電力調整装置、及び電圧制御プログラム
US10673235B2 (en) 2015-04-22 2020-06-02 Hitachi, Ltd. Power system voltage reactive power monitoring control device and method

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013118804A (ja) * 2011-10-31 2013-06-13 Panasonic Corp 電圧制御装置、電圧制御方法、電力調整装置、及び電圧制御プログラム
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US10673235B2 (en) 2015-04-22 2020-06-02 Hitachi, Ltd. Power system voltage reactive power monitoring control device and method

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