JPH07107667A - Monitoring apparatus for electric power system - Google Patents

Monitoring apparatus for electric power system

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Publication number
JPH07107667A
JPH07107667A JP5273035A JP27303593A JPH07107667A JP H07107667 A JPH07107667 A JP H07107667A JP 5273035 A JP5273035 A JP 5273035A JP 27303593 A JP27303593 A JP 27303593A JP H07107667 A JPH07107667 A JP H07107667A
Authority
JP
Japan
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stability
power system
result
determination
neural network
Prior art date
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Pending
Application number
JP5273035A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenichi Tanomura
顕一 田能村
Kazuya Komata
和也 小俣
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
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP5273035A priority Critical patent/JPH07107667A/en
Publication of JPH07107667A publication Critical patent/JPH07107667A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

PURPOSE:To judge stability at a high speed in high accuracy by starting a detail-stability judging/operating part in response to the result of high-speed operation and judgment for the stability of the power flow, voltage, phase and the like of the linking line of an electric power system, which are changing from time to time, with a neural network. CONSTITUTION:The quantities of the states of a system such as the power flow of a linking line 6 between electric power systems A and B, which are connected to a plurality of generators 11, and the terminal voltage voltages and phases of the generators are detected and inputted into a system-state- quantity collecting part 2. The collected data are stored in a system-state- quantity memory part 3a. High-speed stability operation is performed in an operating part 3b by using a neural network. The result of the operation is judged with a judged-result evaluating part 3d. DB Depending on the result of the judgment, a detail-stability judging/operating part 3c is started, and the detailed operation is performed. A judged-result output part 4 selects the output of the judged-result evaluating part 3d or the detail-stability juding/operating part 3c. The result is inputted into a display part 5 and displayed. Thus, the stability is judged by a monitoring person 7 at a high speed in high accuracy.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電力系統の接続状態や
時々刻々と変化する系統状態量(例えば2つの系統を連
系する連系線の潮流)を入力として取り込み、それらの
入力に基づいて電力系統の安定度を判定し、系統を安定
に運用するための安定度判定結果を出力する電力系統監
視装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention takes in a connection state of a power system and a system state quantity that changes from moment to moment (for example, a tidal current of an interconnection line connecting two systems) as inputs, and based on those inputs. The present invention relates to a power system monitoring device that determines the stability of a power system and outputs a stability determination result for stable operation of the system.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年では電力系統の大規模化に伴ない、
電力系統の運用において安定な電力供給を行なうため
に、オンラインでかつ精度の良い安定度判定を行なう必
要性が増大してきた。そのため、電力系統監視装置に対
して高速でかつ高精度な安定度判定が要求されている。
2. Description of the Related Art In recent years, with the increase in scale of electric power systems,
In order to provide a stable power supply in the operation of a power system, there is an increasing need for online and accurate stability determination. Therefore, high-speed and highly accurate stability determination is required for the power system monitoring device.

【0003】従来の電力系統監視装置は、予め予測され
る電力系統の接続状態や需給状況から、電力系統が不安
定となる系統状態量の値(以下、安定限界値という)を
オフラインで計算しておき、時々刻々と入力される系統
状態量と安定限界値とを比較して安定度の判定を行なう
装置である。
A conventional electric power system monitoring device off-line calculates a value of a system state quantity (hereinafter referred to as a stability limit value) at which the electric power system becomes unstable from a predicted connection state of the electric power system and a supply and demand situation. It is a device that compares the system state quantity and the stability limit value that are input moment by moment and determines the stability.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】一般に安定限界値は電
力系統の需給状況や接続状態により変化するため、安定
度判定を精度良く行なうためには、電力系統の需給状況
や接続状態の変化に対してオンラインで安定限界値を求
める必要がある。しかし、安定限界値をオンラインで求
めるためには、計算時間を短縮するために簡略化した系
統モデルを用いることとなり、計算精度が落ちる。
Generally, the stability limit value changes depending on the supply and demand situation of the electric power system and the connection state. Therefore, in order to accurately determine the stability, the stability limit value should be adjusted according to the change of the supply and demand situation and the connection state of the electric power system. It is necessary to calculate stability limit values online. However, in order to obtain the stability limit value online, a simplified system model is used to shorten the calculation time, and the calculation accuracy decreases.

【0005】又、計算精度を向上するために詳細な系統
モデルを用いて計算すると計算時間が増加するため、従
来の装置では大規模な電力系統において、高速で高精度
な系統安定度判定をすることは不可能であった。本発明
は上記事情に鑑みてなされたものであり、高速,高精度
にて安定度の判定の可能な電力系統監視装置を提供する
ことを目的としている。
In addition, since calculation time increases if a detailed system model is used to improve the calculation accuracy, the conventional device makes a high-speed and highly accurate system stability determination in a large-scale power system. It was impossible. The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a power system monitoring device capable of determining stability at high speed and with high accuracy.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の[請求項1]に
係る電力系統監視装置は、ニューラルネットワークを用
いて電力系統の安定度を判定する高速安定度判定演算部
と、高速安定度判定演算部の判定結果を予め設定した固
定の評価基準にて評価し、その評価結果に応じて詳細安
定度判定演算部を起動する判定結果評価部と、精密な系
統モデルを用いた計算により安定度を判定する詳細安定
度判定演算部とから構成した。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a power system monitoring device, which is a high-speed stability determination calculation unit for determining stability of a power system using a neural network, and a high-speed stability determination unit. Evaluate the judgment result of the calculation unit with a preset fixed evaluation criterion, and start the detailed stability judgment calculation unit according to the evaluation result.The judgment result evaluation unit and the stability by calculation using a precise system model. And a detailed stability determination calculation unit for determining.

【0007】本発明の[請求項2]に係る電力系統監視
装置は、ニューラルネットワークを用いて電力系統の安
定度を判定する高速安定度判定演算部と、高速安定度判
定演算部の判定結果が安定又は不安定の場合に当該結果
をそのまま出力する判定結果出力部と、前記判定結果が
判定不能の場合に前記判定結果出力部の前段に設け、精
密な系統モデルを用いて安定度の判定を行なうための詳
細安定度判定演算部とから構成した。
In the electric power system monitoring apparatus according to the second aspect of the present invention, the high speed stability judgment arithmetic unit for judging the stability of the electric power system using the neural network and the judgment result of the high speed stability judgment arithmetic unit are A judgment result output unit that outputs the result as it is when it is stable or unstable, and a judgment result output unit that is provided before the judgment result output unit when the judgment result cannot be judged, and judges the stability using a precise system model. It is composed of a detailed stability judgment calculation unit for carrying out.

【0008】本発明の[請求項3]に係る電力系統監視
装置は、ニューラルネットワークを用いて電力系統の安
定度を判定する高速安定度判定演算部と、高速安定度判
定演算部の判定結果を評価するための評価基準を自動的
に算出し、変更する評価基準自動変更部と、高速安定度
判定演算部の判定結果を評価基準自動変更部で算出した
評価基準にて評価し、その評価結果に応じて詳細安定度
判定演算部を起動する判定結果評価部と、精密な系統モ
デルを用いた計算により安定度を判定する詳細安定度判
定演算部とから構成した。
An electric power system monitoring apparatus according to [Claim 3] of the present invention provides a high-speed stability judgment calculation unit for judging the stability of the power system using a neural network and a judgment result of the high-speed stability judgment calculation unit. Automatically calculates and changes the evaluation criteria for evaluation. The evaluation criteria automatic change unit and the evaluation result calculated by the evaluation criteria automatic change unit are used to evaluate the judgment results of the high-speed stability judgment calculation unit. The determination result evaluation unit that activates the detailed stability determination calculation unit according to the above, and the detailed stability determination calculation unit that determines the stability by calculation using a precise system model.

【0009】本発明の[請求項4]に係る電力系統監視
装置は、ニューラルネットワークを用いて電力系統の安
定度を判定する高速安定度判定演算部と、高速安定度判
定演算部の判定結果を評価するための評価基準を自動的
に算出し、変更する評価基準自動変更部と、高速安定度
判定演算部の判定結果を評価基準自動変更部で算出した
評価基準にて評価し、その評価結果に応じて詳細安定度
判定部を起動する判定結果評価部と、精密な系統モデル
を用いた計算により安定度を判定する詳細安定度判定演
算部と、詳細安定度判定演算部の判定結果から新しい学
習データを作成し、既存の学習データに追加し、再度ニ
ューラルネットワークの学習を行ない、学習終了後のニ
ューラルネットワークの重み係数を保存するニューラル
ネットワーク再学習部とから構成した。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a power system monitoring device which comprises a high-speed stability determination calculation unit for determining stability of a power system using a neural network and a determination result of the high-speed stability determination calculation unit. Automatically calculates and changes the evaluation criteria for evaluation. The evaluation criteria automatic change unit and the evaluation result calculated by the evaluation criteria automatic change unit are used to evaluate the judgment results of the high-speed stability judgment calculation unit. A detailed result evaluation unit that activates the detailed stability judgment unit according to the above, a detailed stability judgment calculation unit that judges the stability by calculation using a precise system model, and a new judgment result from the detailed stability judgment calculation unit. Neural network re-learning that creates training data, adds it to existing training data, trains the neural network again, and saves the weighting coefficient of the neural network after training It was formed from the part.

【0010】[0010]

【作用】ここで、作用説明の前にニューラルネットワー
クについて簡単に説明する。ニューラルネットワーク
は、生体系の神経回路網を計算機上に実現したものとい
える。これまでにいろいろな構造のニューラルネットワ
ークが提案されているが、層状ネットワークはパターン
認識に優れ、非層状ネットワークは最適化問題に向いて
いるという特徴がある。今回の問題に対して適している
層状ニューラルネットワークは学習データを用いた学習
を通して、その構造を変化させ、学習データ以外の入力
データに対しても妥当な結果を出力する。
Now, the neural network will be briefly described before the description of the operation. It can be said that a neural network is a realization of a biological neural network on a computer. Although neural networks of various structures have been proposed so far, layered networks are excellent in pattern recognition, and non-layered networks are suitable for optimization problems. The layered neural network, which is suitable for this problem, changes its structure through learning using learning data and outputs a reasonable result even for input data other than learning data.

【0011】図12に3層のニューラルネットワークを示
す。各層は上から、出力層,中間層,入力層と呼ばれ、
各層のノード(以下、ニューロンという)の数は対象と
する問題に応じて決定される。各ニューロンの数学モデ
ルは図13のようになる。1つのニューロンにはn個の入
力があり、これらの入力からニューロンjの出力Vjは
次式で与えられる。
FIG. 12 shows a three-layer neural network. From the top, each layer is called an output layer, an intermediate layer, and an input layer,
The number of nodes (hereinafter referred to as neurons) in each layer is determined according to the target problem. The mathematical model of each neuron is shown in Fig. 13. One neuron has n inputs, and the output Vj of the neuron j from these inputs is given by the following equation.

【数1】 Vj =fj {Σ(wijVi )−θj +Ij } ………(1) i≠j ここで、wijは各入力に対する重み、θj はしきい値、
Ij は外部入力、fjはニューロン特性と呼ばれる非線
形関数である。
Vj = fj {Σ (wijVi) −θj + Ij} (1) i ≠ j where wij is a weight for each input, θj is a threshold,
Ij is an external input, and fj is a non-linear function called a neuron characteristic.

【0012】学習データとして、入力値とその結果の出
力値の組を考える。初期状態ではニューラルネットワー
クの各ニューロンに対する重み,しきい値は適当な値が
設定されている。この入力データをニューラルネットワ
ークに入力すると、何らかの値が出力層から出力され
る。この出力値は学習データの出力値とは異なってい
る。そこで、この両者が一致するように、重み,しきい
値を変更する。この手法として、Rumelhart によるバッ
クプロパゲーションが挙げられる。このように多数の学
習データを用いてニューラルネットワークを学習させる
ことにより、学習データと異なる入力に対しても、ニュ
ーラルネットワークが妥当な値を出力する。
As the learning data, consider a set of an input value and a resulting output value. In the initial state, the weights and thresholds for each neuron of the neural network are set to appropriate values. When this input data is input to the neural network, some value is output from the output layer. This output value is different from the output value of the learning data. Therefore, the weight and the threshold value are changed so that the two match. This method includes backpropagation by Rumelhart. By learning the neural network using a large number of learning data in this way, the neural network outputs an appropriate value even for an input different from the learning data.

【0013】以下に本発明の[請求項1]に係る電力系
統監視装置の作用を説明する。電力系統で時々刻々と変
化する系統状態量は系統状態量収集部2で収集され、収
集された系統状態量は系統状態量記憶部3aに記憶され
る。次に、系統状態量記憶部3aに記憶された系統状態量
は高速安定度判定演算部3bに入力され、前記のニューラ
ルネットワークにより安定度判定が行なわれ、判定結果
は判定結果評価部3dに送られる。判定結果評価部3dはニ
ューラルネットワークの判定結果が評価基準範囲内であ
るかどうかを判断し、評価基準範囲内である場合は、ニ
ューラルネットワークの判定結果をそのまま判定結果出
力部4へ出力する。
The operation of the power system monitoring device according to the first aspect of the present invention will be described below. The system state quantity that changes every moment in the power system is collected by the system state quantity collection unit 2, and the collected system state quantity is stored in the system state quantity storage unit 3a. Next, the system state quantity stored in the system state quantity storage unit 3a is input to the high-speed stability determination calculation unit 3b, the stability determination is performed by the neural network, and the determination result is sent to the determination result evaluation unit 3d. To be The determination result evaluation unit 3d determines whether or not the determination result of the neural network is within the evaluation reference range, and if it is within the evaluation reference range, the determination result of the neural network is output to the determination result output unit 4 as it is.

【0014】判定結果が評価基準範囲外である場合は、
詳細安定度判定演算部3cを起動し、詳細安定度判定演算
部3cは、精密な系統モデルを使用した詳細な安定度判定
を行ない、その判定結果を判定結果出力部4へ出力す
る。更に判定結果は表示装置5へ送られると共に、電力
系統を安定に維持するための制御指令を電力系統制御部
へも送る。
If the judgment result is outside the evaluation standard range,
The detailed stability determination calculation unit 3c is activated, the detailed stability determination calculation unit 3c performs detailed stability determination using a precise system model, and outputs the determination result to the determination result output unit 4. Further, the determination result is sent to the display device 5 and also a control command for maintaining the power system stably is sent to the power system control unit.

【0015】本発明の[請求項2]に係る電力系統監視
装置の作用を説明する。電力系統で時々刻々と変換する
系統状態量は系統状態量収集部2で収集され、収集され
た系統状態量は系統状態量記憶部3aに記憶される。次
に、系統状態量記憶部3aに記憶された系統状態量は高速
安定度判定演算部3bに入力され、前記のニューラルネッ
トワークにより安定度判定が行なわれる。この判定結果
が安定又は不安定の場合は、そのまま判定結果出力部へ
その旨出力される。一方、判定結果が判定不能の場合は
詳細安定度判定演算部にて詳細計算がなされ、その結果
が出力される。
The operation of the power system monitoring device according to the second aspect of the present invention will be described. The system state quantity that is converted every moment in the power system is collected by the system state quantity collection unit 2, and the collected system state quantity is stored in the system state quantity storage unit 3a. Next, the system state quantity stored in the system state quantity storage unit 3a is input to the high-speed stability determination calculation unit 3b, and the stability is determined by the neural network. If the determination result is stable or unstable, the fact is directly output to the determination result output unit. On the other hand, when the determination result is not determinable, the detailed stability determination calculation unit performs detailed calculation and outputs the result.

【0016】本発明の[請求項3]に係る電力系統監視
装置の作用を説明する。本発明は[請求項1]に係る電
力系統監視装置の作用に加えて、判定結果評価部3dは、
切換スイッチ8bにより選択される評価基準自動変更部8a
の評価基準、あるいは評価基準外部設定器8cで設定され
た評価基準を用いて、ニューラルネットワークの判定結
果が評価基準範囲内であるかどうかを判断する。又、評
価基準自動変更部8aは、詳細安定度判定演算部3cの結果
と高速安定度判定演算部3bの結果を基にして判定結果評
価部で使用される評価基準を、判定精度が高まるように
修正する。
The operation of the power system monitoring device according to the third aspect of the present invention will be described. In addition to the operation of the power system monitoring device according to [claim 1], the present invention provides a determination result evaluation unit 3d,
Automatic evaluation criteria changing section 8a selected by the changeover switch 8b
Or the evaluation standard set by the evaluation standard external setting unit 8c is used to judge whether the result of the neural network judgment is within the evaluation standard range. Further, the evaluation criterion automatic changing unit 8a uses an evaluation criterion used in the judgment result evaluation unit based on the result of the detailed stability judgment calculation unit 3c and the result of the high-speed stability judgment calculation unit 3b so as to improve the judgment accuracy. To fix.

【0017】本発明の[請求項4]に係る電力系統監視
装置の作用を説明する。本発明は[請求項1]に係る電
力系統監視装置の作用に加えて、学習データ追加作成部
9aは、詳細安定度判定演算部3cの計算結果から新しい学
習データを作成し、既存の学習データに追加する。この
学習データを用いて、ニューラルネットワーク再学習部
9cは再度ニューラルネットワークの学習を行なう。再学
習中であっても、高速安定度判定演算部3bは再学習前の
ニューラルネットワークを用いて安定度判定を行なうこ
とにより安定度判定部への悪影響はない。
The operation of the power system monitoring device according to [claim 4] of the present invention will be described. The present invention provides a learning data addition creation unit in addition to the operation of the power system monitoring device according to [Claim 1].
9a creates new learning data from the calculation result of the detailed stability judgment calculation unit 3c and adds it to the existing learning data. Using this learning data, the neural network re-learning unit
9c performs neural network learning again. Even during re-learning, the high-speed stability determination calculation unit 3b does not adversely affect the stability determination unit by performing the stability determination using the neural network before re-learning.

【0018】再学習終了後のニューラルネットワークの
重み係数と評価基準は学習結果記憶部9dに保存される。
又、全学習データは学習データ記憶部9bに保存され、次
の追加学習に備える。再学習終了後、高速安定度判定演
算部3bは学習結果記憶部9dから最新の重み係数を読み込
み、再学習後ニューラルネットワークにより安定度判定
を行なう。又、判定結果評価部も学習結果記憶部9dから
最新の評価基準を読み込み、判定結果の評価を行なう。
The weighting coefficient and the evaluation standard of the neural network after the completion of the re-learning are stored in the learning result storage unit 9d.
Further, all the learning data are stored in the learning data storage unit 9b to prepare for the next additional learning. After the completion of the relearning, the high-speed stability determination calculation unit 3b reads the latest weighting coefficient from the learning result storage unit 9d, and performs the stability determination by the relearning neural network. The judgment result evaluation unit also reads the latest evaluation standard from the learning result storage unit 9d and evaluates the judgment result.

【0019】[0019]

【実施例】以下図面を参照して実施例を説明する。図1
は本発明の[請求項1]に係る電力系統監視装置の一実
施例の構成図である。図1において、1は本発明による
電力系統監視装置であり、時々刻々と変化する系統状態
量(連系線6の電力潮流,各発電機の端子電圧位相差)
を検出し、収集する系統状態量収集部2と、収集された
電力状態量を記憶し、記憶した系統状態量を入力データ
として安定度の判定を行なう安定度判定部3と、判定結
果出力部4とからなる。
Embodiments will be described below with reference to the drawings. Figure 1
FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of a power system monitoring device according to [Claim 1] of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a power system monitoring device according to the present invention, which is a system state quantity that changes from moment to moment (power flow of interconnection line 6, terminal voltage phase difference of each generator).
A system state quantity collecting unit 2 for detecting and collecting the power consumption, a stability determination unit 3 for storing the collected power state quantities, and performing stability determination using the stored system state quantities as input data, and a determination result output unit 4 and.

【0020】又、安定度判定部3は、入力された系統状
態量を記憶する系統状態量記憶部3aと、記憶された系統
状態量を入力としてニューラルネットワークにより高速
な安定度判定演算を行なう高速安定度判定演算部3bと、
精密な系統モデルを用いた過渡安定度計算により安定度
を判定する詳細安定度判定演算部3cと、高速安定度判定
演算部3bの判定結果を評価し、その評価結果に応じて詳
細安定度判定演算部3cを起動する判定結果評価部3dとか
ら構成される。7は監視員を示す。
Further, the stability determining section 3 is a system state quantity storage section 3a for storing the input system state quantity, and a high speed for performing a high-speed stability determining calculation by a neural network using the stored system state quantity as an input. Stability determination calculation unit 3b,
Evaluate the judgment results of the detailed stability judgment calculation unit 3c and the high-speed stability judgment calculation unit 3b, which judge the stability by transient stability calculation using a precise system model, and judge the detailed stability according to the evaluation result. It is composed of a determination result evaluation unit 3d that activates the calculation unit 3c. Reference numeral 7 indicates an observer.

【0021】図2は各発電機の基準発電機に対する端子
電圧位相差を示す図の一例である。縦軸は発電機の端子
電圧位相差を0〜1に正規化した値、横軸は発電機番号
を示している。このように得られた入力データはパター
ン化され、系統状態量記憶部3aに記憶される。系統状態
量記憶部3aに記憶された系統状態量は高速安定度判定演
算部3bに入力される。
FIG. 2 is an example of a diagram showing the terminal voltage phase difference of each generator with respect to the reference generator. The vertical axis represents the value obtained by normalizing the terminal voltage phase difference of the generator to 0 to 1, and the horizontal axis represents the generator number. The input data thus obtained is patterned and stored in the system state quantity storage unit 3a. The system state quantity stored in the system state quantity storage unit 3a is input to the high-speed stability determination calculation unit 3b.

【0022】図3は本発明で高速安定度判定演算部3bに
使用する3層ニューラルネットワークの構造を示す図で
ある。同図においてニューラルネットワークの入力層L
3は系統状態量記憶部3aに記憶されたn台の発電機の端
子電圧位相差に対応するn個のニューロン、及び連系線
潮流値に対応する1つのニューロン、出力層L1は系統
の安定度を表す0〜1の間の値を出力する1個のニュー
ロンからなり、その値が1に近いほど不安定と評価す
る。系統状態量記憶部3aに記憶されたn個の発電機の端
子電圧位相差と連系線潮流値はこのニューラルネットワ
ークの入力層L3に入力され、入力層L3,中間層L2
及び出力層L1のニューロンの出力は前記入力データ、
又は前層ニューロンの出力を用いて(1) 式より計算され
る。
FIG. 3 is a diagram showing the structure of a three-layer neural network used in the high-speed stability judgment calculation unit 3b in the present invention. In the figure, the input layer L of the neural network
3 is n neurons corresponding to the terminal voltage phase difference of n generators stored in the system state quantity storage unit 3a, and 1 neuron is corresponding to the interconnection line power flow value, and the output layer L1 is system stability It consists of one neuron that outputs a value between 0 and 1 that represents degrees, and the closer the value is to 1, the more unstable it is evaluated. The terminal voltage phase difference and the interconnection line power flow value of the n generators stored in the system state quantity storage unit 3a are input to the input layer L3 of this neural network, and the input layer L3 and the intermediate layer L2.
And the output of the neuron of the output layer L1 is the input data,
Alternatively, it is calculated from Eq. (1) using the output of the anterior layer neurons.

【0023】出力層ニューロンの出力Yは0〜1の間の
連続値をとり、その結果は判定結果評価部3dへ送られ
る。判定結果評価部3dは高速安定度判定演算部3bの出力
を用いて、以下のように判定結果を評価する。
The output Y of the output layer neuron takes a continuous value between 0 and 1, and the result is sent to the judgment result evaluation section 3d. The determination result evaluation unit 3d uses the output of the high-speed stability determination calculation unit 3b to evaluate the determination result as follows.

【数2】 YH ≦Y≦1 であれば不安定 YL <Y<YH であれば判定不可 0≦Y≦YL であれば安定 ……………(2) ただし、YH は判定結果の評価範囲の上限値、YL は下
限値を表す。
[Equation 2] Unstable if YH ≤ Y ≤ 1 Cannot judge if YL <Y <YH 0 Stable if Y ≤ Y ≤ YL (2) where YH is the evaluation range of the judgment result , YL represents the lower limit.

【0024】ここで、(2) の評価式を用いた理由を以下
に示す。ニューラルネットワークをあらゆる系統状態,
条件において完全に学習させることは不可能であり、十
分に学習したニューラルネットワークであっても誤判定
をする可能性がある。電力系統の安定度は図4に示すよ
うに横軸に系統状態(例えば、系統中の負荷の量)をと
ると、負荷の量がある値に達すると安定から不安定へ移
行することが知られているが、この安定から不安定へ移
行する点は系統状態,条件により異なり、特定すること
は困難である。
Here, the reason why the evaluation formula (2) is used is shown below. Neural network for all system states,
It is impossible to completely learn under the conditions, and even a sufficiently learned neural network may make an erroneous decision. It is known that the stability of the power system shifts from stable to unstable when the load amount reaches a certain value when the system state (eg, load amount in the system) is plotted on the horizontal axis as shown in FIG. However, it is difficult to identify the point at which this transition from stable to unstable depends on the system state and conditions.

【0025】例えばニューラルネットワークの学習に使
用された安定限界付近の学習データが点A,点Bであっ
た場合、点Aと点Bの間の系統状態では、ニューラルネ
ットワークでの判定は困難であると考えられる。なお、
評価範囲の上限値YH ,下限値YL は、ニューラルネッ
トワークで使用する入力データ及び教示信号の選び方に
より様々な決定方法があるが、本実施例については後述
する。
For example, if the learning data near the stability limit used for learning the neural network are points A and B, it is difficult for the neural network to make a decision in the systematic state between points A and B. it is conceivable that. In addition,
There are various determination methods for the upper limit value YH and the lower limit value YL of the evaluation range depending on how to select the input data and the teaching signal used in the neural network, but this embodiment will be described later.

【0026】続いて、判定結果評価部3dは上記(2) 式を
用いて評価を行ない、その評価結果が安定又は不安定で
あれば、高速安定度判定演算部3bの結果をそのまま判定
結果出力部4へ送る。評価結果が判定不可であれば詳細
安定度判定演算部3cで精密な系統モデルを用いた過渡安
定度計算を行ない、安定度を判定しその結果を判定結果
出力部4へ送る。判定結果出力部4は安定度判定結果を
判定結果表示装置5に出力し、電力系統の安定度を監視
員7へ伝達する。
Subsequently, the judgment result evaluation unit 3d performs evaluation using the above equation (2). If the evaluation result is stable or unstable, the result of the high speed stability judgment calculation unit 3b is output as it is. Send to Part 4. If the evaluation result cannot be judged, the detailed stability judgment calculation unit 3c performs transient stability calculation using a precise system model, judges the stability, and sends the result to the judgment result output unit 4. The determination result output unit 4 outputs the stability determination result to the determination result display device 5 and transmits the stability of the power system to the monitor 7.

【0027】次に、本実施例におけるニューラルネット
ワークの学習方法について以下に説明する。学習データ
の収集手段として、監視対象となる電力系統のモデルを
用いて安定度計算を行なう。学習データは安定度計算結
果として得られる対象連系線潮流値と、n台の発電機の
対象電圧位相差を表す入力データと、電力系統の安定度
を表す指標として事故後1秒間における発電機の内部位
相角を用いて(3) 式で計算される教示信号からなる。
Next, the learning method of the neural network in this embodiment will be described below. As a means for collecting learning data, stability calculation is performed using a model of the power system to be monitored. The learning data is the target interconnection line power flow value obtained as a stability calculation result, input data indicating the target voltage phase difference of n generators, and the generator 1 second after the accident as an index indicating the stability of the power system. It consists of the teaching signal calculated by Eq. (3) using the internal phase angle of.

【数3】 Yoi=Asi/As max ……………(3) ただし、Asiは事故後1秒間における学習データi中で
の発電機最大内部位相角(度)、As max は事故後1秒
間における学習データ中での発電機最大内部位相角
(度)。これらを事故点や事故モードを変えて複数のケ
ースの学習データを収集する。
(3) Yoi = Asi / As max (3) where Asi is the maximum generator internal phase angle (degrees) in the learning data i 1 second after the accident, and As max is 1 second after the accident. Maximum internal phase angle (degree) of the generator in the learning data in. The learning data of a plurality of cases are collected by changing the accident point and the accident mode.

【0028】ここで、(3) 式で表される教示信号と評価
範囲の上限値YH ,下限値YL の決定方法について以下
に説明する。一般に電力系統の安定度は、落雷事後など
の大外乱発生後の1〜2秒間の安定度を表す過渡安定
度、微地絡など小,中外乱発生後の数秒〜十数秒間の安
定度を表す中間領域安定度、及び負荷変動など常時発生
する小外乱に対する安定度を表す定態安定度に大別され
る。本実施例は過渡安定度を対象としており、安定度を
示す特徴は外乱発生後の1〜2秒間に現れる。
Here, a method of determining the teaching signal represented by the equation (3) and the upper limit value YH and the lower limit value YL of the evaluation range will be described below. In general, the stability of the power system is the transient stability that indicates the stability for 1 to 2 seconds after the occurrence of a large disturbance such as a lightning strike, the small stability such as a fine ground fault, and the stability for a few seconds to a dozen seconds after the occurrence of a medium disturbance. It is roughly classified into stability in the intermediate region, and steady-state stability, which represents the stability for small disturbances such as load fluctuations that constantly occur. This embodiment is intended for transient stability, and the characteristic indicating stability appears in 1 to 2 seconds after the occurrence of disturbance.

【0029】その特徴として本実施例では発電機の内部
位相角を選定している。図5に示すように、系統が不安
定な場合、同期はずれ(脱調)を起こす発電機が存在
し、その内部位相角は図5のAのようになる。又、たと
え系統が安定でもその内部位相角は外乱の大きさ,系統
状態により、不安定側に近いほどそのピークは大きくな
る。図5ではB,Cは安定であるが、Bの方がCよりも
不安定側にあるといえる。以上のことから、学習ケース
中で最大内部位相角(図5ではA)を基準値Asmax と
し、他のケース中の最大内部位相角(図5ではB,C)
を0〜1の値に正規化して系統の安定度を表している。
即ち、教示信号が0に近いほど安定であり、逆に1に近
いほど不安定を示す。
A characteristic of this embodiment is that the internal phase angle of the generator is selected. As shown in FIG. 5, when the system is unstable, there is a generator that is out of synchronization (step out), and its internal phase angle is as shown by A in FIG. Even if the system is stable, its internal phase angle has a larger peak as it approaches the unstable side, depending on the magnitude of the disturbance and the state of the system. In FIG. 5, B and C are stable, but it can be said that B is more unstable than C. From the above, the maximum internal phase angle (A in FIG. 5) in the learning case is set as the reference value Asmax, and the maximum internal phase angle in other cases (B and C in FIG. 5).
Is normalized to a value of 0 to 1 to represent the stability of the system.
That is, the closer the teaching signal is to 0, the more stable it is, and conversely, the closer it is to 1, the more unstable it is.

【0030】学習データは先に述べたように離散的にな
るため、ニューラルネットワークでの判定が困難となる
領域が存在する。従って、本実施例の(2) 式の評価範囲
の上限値YH は、系統が安定から不安定へ移行する点
(安定限界点)で安定側に最も近い不安定な学習データ
の教示信号と同値であり、具体的には、不安定ケースの
中で最も小さい内部位相角Ash(度)を用いて、(4) 式
で計算する。又、下限値YL は、系統が安定から不安定
へ移行する点(安定限界点)で不安定側に最も近い安定
な学習データの教示信号と同値であり、具体的には、安
定ケースの中で最も大きい内部位相角Ash(度)を用い
て、(5) 式で計算する。
Since the learning data is discrete as described above, there is a region where it is difficult to make a decision by the neural network. Therefore, the upper limit value YH of the evaluation range of the equation (2) of this embodiment is the same value as the teaching signal of the unstable learning data closest to the stable side at the point where the system shifts from stable to unstable (stability limit point). That is, specifically, the smallest internal phase angle Ash (degree) in the unstable case is used to calculate by the equation (4). The lower limit value YL is the same value as the teaching signal of stable learning data that is closest to the unstable side at the point where the system shifts from stable to unstable (stability limit point). The maximum internal phase angle Ash (degree) is used to calculate with equation (5).

【数4】 YH =Ash/As max ………………(4) YL =Asl/As max ………………(5)[Formula 4] YH = Ash / As max ………… (4) YL = Asl / As max ………… (5)

【0031】ニューラルネットワークの学習方法の流れ
を図6に従って説明する。先ず、S1で電力系統の条
件,事故点及び事故モードを設定する。S1で設定され
た条件で安定度計算を行ない(S2)、n台の発電機の
端子電圧位相差及び対象連系線潮流値を抽出し(S
3)、安定度計算結果から教示信号として(3) 式で計算
される値を与える(S4)。S2で得られたn台の発電
機の端子電圧位相差及び対象連系線潮流値と、S4で得
られた結果を併せて1つの学習データとして登録する
(S5)。続いて学習データを作成するのであればS1
〜S5を繰り返す。
The flow of the learning method of the neural network will be described with reference to FIG. First, in S1, the condition of the electric power system, the accident point, and the accident mode are set. The stability calculation is performed under the conditions set in S1 (S2), and the terminal voltage phase difference of the n generators and the target interconnection line power flow value are extracted (S2).
3) The value calculated by the equation (3) is given as a teaching signal from the stability calculation result (S4). The terminal voltage phase difference and the target interconnection line power flow value of the n generators obtained in S2 and the result obtained in S4 are registered together as one learning data (S5). Next, if learning data is to be created, S1
~ Repeat S5.

【0032】以上のようにして収集した学習データのn
台の発電機の端子電圧位相差及び対象連系線潮流値をニ
ューラルネットワークの入力データとし、安定又は不安
定を示すデータを教示信号として与え、バックプロパゲ
ーション法によりニューラルネットワークの結合重みや
しきい値を変えて、全ての学習ケースに対してニューラ
ルネットワークの出力と教示信号が許容誤差範囲内に収
束するまで繰り返し学習を行なう。以上に述べた方法に
より、十分な精度を有する系統監視安定度判定用ニュー
ラルネットワークを構築できる。
N of the learning data collected as described above
The terminal voltage phase difference of each generator and the target interconnection line flow value are used as input data of the neural network, and data indicating stable or unstable is given as a teaching signal, and the connection weight and threshold of the neural network by the back propagation method. The value is changed, and the learning is repeated for all learning cases until the output of the neural network and the teaching signal converge within the allowable error range. With the method described above, it is possible to construct a neural network for system monitoring stability determination with sufficient accuracy.

【0033】上述したように、本実施例による電力系統
監視装置では、ニューラルネットワークの特徴である演
算処理の高速性と、複数の入力情報を取り扱えることに
よる高精度な安定度判定をベースとし、ニューラルネッ
トワークの判定が困難な系統状態では、発電機の動特性
を含む電力系統の状態方程式を数値積分法で解く過渡安
定度計算などの詳細な安定度判定手法にて安定度判定を
行なうことにより、時々刻々と変化する系統状態量に対
し、高速,高精度で信頼性の高い安定度判定が可能とな
る。なお、本発明は上述した実施例に限定されるもので
はない。
As described above, in the power system monitoring apparatus according to this embodiment, the neural network is characterized by high-speed operation processing and high-accuracy stability determination by handling a plurality of input information. In the system state where it is difficult to determine the network, stability is determined by a detailed stability determination method such as transient stability calculation that solves the state equation of the power system including the dynamic characteristics of the generator by the numerical integration method. High-speed, high-accuracy and highly-reliable stability determination can be performed for the system state quantity that changes from moment to moment. The present invention is not limited to the above embodiment.

【0034】図7は本発明の[請求項1]に係る他の実
施例の構成を示す図である。同図において、1,2及び
4〜7は図1と同等のものであり、同等の機能を有す
る。3は収集された電力状態量を記憶し、記憶した系統
状態量を入力データとして安定度の判定を行なう安定度
判定部である。安定度判定部3は入力された系統状態量
を記憶する系統状態量記憶部3aと、記憶された系統状態
量を入力としてニューラルネットワークにより高速な安
定度判定演算を行なう高速安定度判定演算部3bと、精密
な系統モデルを用いた過渡安定度計算により安定度を判
定する詳細安定度判定演算部3cとから構成される。
FIG. 7 is a diagram showing the configuration of another embodiment according to [Claim 1] of the present invention. In the figure, reference numerals 1, 2 and 4 to 7 are equivalent to those in FIG. 1 and have equivalent functions. Reference numeral 3 denotes a stability determination unit that stores the collected power state quantities and determines the stability using the stored system state quantities as input data. The stability determination unit 3 stores a system state quantity storage unit 3a that stores the input system state quantity, and a high-speed stability determination calculation unit 3b that performs a high-speed stability determination calculation by a neural network using the stored system state quantity as an input. And a detailed stability judgment calculation unit 3c for judging stability by transient stability calculation using a precise system model.

【0035】図8は本発明で高速安定度判定演算部3bに
使用する3層ニューラルネットワークの構造を示す図で
ある。同図において、ニューラルネットワークの入力層
L3は、系統状態量記憶部3aに記憶されたn台の発電機
の端子電圧位相差に対応するn個のニューロン、及び連
系線潮流値に対応する1つのニューロンを有し、出力層
L1はa,b,cの3個のニューロンからなり、系統の
安定度が安定ならばaのニューロンは1、他の2つのニ
ューロンは0を出力する。不安定ならばcのニューロン
は1、他の2つのニューロンは0を出力する。又、安定
度の判定が困難な場合(判定不可の状態)では、bのニ
ューロンは1、他の2つのニューロンは0を出力する。
FIG. 8 is a diagram showing the structure of a three-layer neural network used in the high-speed stability judgment calculation unit 3b in the present invention. In the figure, an input layer L3 of the neural network has n neurons corresponding to the terminal voltage phase differences of the n generators stored in the system state quantity storage unit 3a, and 1 corresponding to the interconnection line power flow value. The output layer L1 includes three neurons a, b, and c. If the system stability is stable, the neuron a outputs 1 and the other two neurons output 0. If it is unstable, the neuron of c outputs 1 and the other two neurons output 0. When it is difficult to determine the stability (state where determination is impossible), the neuron of b outputs 1 and the other two neurons output 0.

【0036】系統状態量記憶部3aに記憶されたn個の発
電機の端子電圧位相差と連系線潮流値はこのニューロン
ネットワークの入力層L3に入力され、入力層L3,中
間層L2及び出力層L1のニューロンの出力は、前記入
力データ又は前層ニューロンの出力を用いて、(1) 式よ
り計算される。出力層ニューロンa,b,cの出力Ya
,Yb ,Yc は0〜1の間の連続値をとる。この結果
を用いて以下のように判定結果を評価する。
The terminal voltage phase difference and the interconnection line power flow value of the n generators stored in the system state quantity storage unit 3a are input to the input layer L3 of this neuron network, and the input layer L3, the intermediate layer L2, and the output. The output of the neuron of the layer L1 is calculated by the equation (1) using the input data or the output of the previous layer neuron. Output Ya of output layer neurons a, b, c
, Yb, Yc take continuous values between 0 and 1. Using this result, the judgment result is evaluated as follows.

【数5】 Ya ≧Yb ,Yc であれば安定 Yb ≧Ya ,Yc であれば判定不可 Yc ≧Ya ,Yb であれば不安定 ……………(6)[Equation 5] If Ya ≧ Yb, Yc, it is stable. If Yb ≧ Ya, Yc, it cannot be judged. If Yc ≧ Ya, Yb, it is unstable ………… (6)

【0037】(6) 式による評価結果が安定又は不安定で
あれば、高速安定度判定演算部3bの結果をそのまま判定
結果出力部4へ送る。判定不可であれば、詳細安定度判
定演算部3cで精密な系統モデルを用いた過渡安定度計算
を行なって安定度を判定し、その結果を判定結果出力部
4へ送る。判定結果出力部4は安定度判定結果を判定結
果表示装置5に出力し、電力系統の安定度を監視員7へ
伝達する。
If the evaluation result by the equation (6) is stable or unstable, the result of the high-speed stability judgment calculation unit 3b is sent to the judgment result output unit 4 as it is. If the determination is not possible, the detailed stability determination calculation unit 3c performs transient stability calculation using a precise system model to determine the stability, and sends the result to the determination result output unit 4. The determination result output unit 4 outputs the stability determination result to the determination result display device 5 and transmits the stability of the power system to the monitor 7.

【0038】次にニューラルネットワークの学習方法に
ついて以下に説明する。学習データの収集手段として、
監視対象となる電力系統のモデルを用いて安定度計算を
行なう。学習データは安定度計算結果として得られる対
象連系線潮流値とn台の発電機の端子電圧位相差と、こ
のときの電力系統の安定度が安定であればaのニューロ
ンは1で他の2つのニューロンは0、不安定ならばcの
ニューロンは1で他の2つのニューロンは0、又、安定
度の判定が困難な場合(系統状態が安定限界付近である
場合)ではbのニューロンは1、他の2つのニューロン
は0を示す教示信号からなり、これを事故点や事故モー
ドを変えて複数のケースの学習データを収集する。
Next, the learning method of the neural network will be described below. As a means of collecting learning data,
Stability calculation is performed using the model of the power system to be monitored. The learning data is obtained as the stability calculation result. The target interconnection line power flow value and the terminal voltage phase difference of the n generators. If the stability of the power system at this time is stable, the neuron of a is 1 and other Two neurons are 0, if it is unstable, the neuron of c is 1 and the other two neurons are 0, and if the stability is difficult to determine (when the system state is near the stability limit), the neuron of b is The 1 and the other 2 neurons consist of a teaching signal indicating 0, and learning data of a plurality of cases are collected by changing the accident point or the accident mode.

【0039】以上の流れを図9に従って説明する。先
ず、S11で電力系統の条件,事故点及び事故モードを設
定する。S11で設定された条件で安定度計算を行ない
(S12)、N台の発電機の端子電圧位相差及び対象連系
線潮流値を抽出し(S13)、安定度計算結果が安定であ
ればaのニューロンは1で他の2つのニューロンは0
(S17)、不安定ならばcのニューロンは1で他の2つ
のニューロンは0(S18)、又、安定度の判定が困難な
場合(系統状態が安定限界付近である場合)では、bの
ニューロンは1、他の2つのニューロンは0(S16)を
教示信号とする。S12で得られたn台の発電機の端子電
圧位相差及び対象連系線潮流値と、S16,S17,S18で
得られた結果を併せて1つの学習データとして登録する
(S19)。続いて学習データを作成するのであればS11
〜S19を繰り返す。
The above flow will be described with reference to FIG. First, in S11, the condition of the electric power system, the accident point and the accident mode are set. Stability calculation is performed under the conditions set in S11 (S12), the terminal voltage phase difference of N generators and the target interconnection line power flow value are extracted (S13), and if the stability calculation result is stable, a One neuron is 1 and the other two are 0
(S17), if it is unstable, the neuron of c is 1 and the other two neurons are 0 (S18), and if it is difficult to determine the stability (when the system state is near the stability limit), The teaching signal is 1 for the neuron and 0 (S16) for the other two neurons. The terminal voltage phase difference and the target interconnection line power flow value of the n generators obtained in S12 and the results obtained in S16, S17 and S18 are registered together as one learning data (S19). If learning data is to be created subsequently, S11
~ Repeat S19.

【0040】以上のようにして収集した学習データのn
台の発電機の端子電圧位相差及び対象連系線潮流値をニ
ューラルネットワークの入力データとし、安定,不安定
又は判定不可を示すデータを教示信号として与え、バッ
クプロパゲーション法によりニューラルネットワークの
結合重みやしきい値を変えて、全ての学習ケースに対し
てニューラルネットワークの出力と教示信号が許容誤差
範囲内に収束するまで繰り返し学習を行なう。以上に述
べた方法により、十分な精度を有する系統監視安定度判
定用ニューラルネットワークを構築できる。
N of the learning data collected as described above
The terminal voltage phase difference of each generator and the target interconnection line power flow value are used as input data of the neural network, and data indicating stable, unstable or undecidable is given as a teaching signal, and the connection weight of the neural network by the back propagation method. The threshold value is changed and the learning is repeated until the output of the neural network and the teaching signal converge within the allowable error range for all learning cases. With the method described above, it is possible to construct a neural network for system monitoring stability determination with sufficient accuracy.

【0041】上述したように、本実施例による電力系統
監視装置では、ニューラルネットワークの特徴である演
算処理の高速性と、複数の入力情報を取り扱えることに
よる高精度な安定度判定ベースとし、ニューラルネット
ワークの判定が困難な系統状態では、発電機の動特性を
含む電力系統の状態方程式を数値積分法で解く過渡安定
度計算などの詳細な安定度判定手法で安定度判定を行な
うことにより、時々刻々と変化する系統状態量に対し、
高速,高精度で信頼性の高い安定度判定が可能となる。
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。
As described above, in the power system monitoring apparatus according to the present embodiment, the neural network is characterized by high-speed arithmetic processing, which is a feature of the neural network, and a highly accurate stability determination base that can handle a plurality of input information. In the system state where it is difficult to determine, stability is determined by detailed stability determination methods such as transient stability calculation that solves the state equation of the power system including the dynamic characteristics of the generator by the numerical integration method. For the system state quantity that changes with
High-speed, high-accuracy and highly reliable stability determination is possible.
The present invention is not limited to the above embodiment.

【0042】図10は本発明の[請求項3]に係る電力系
統監視装置の構成を示す図である。同図において、1〜
7は図1と同等のものであり、同等の機能を有する。判
定結果評価部3dは切換スイッチ8bにより選択される評価
基準自動変更部8aの評価基準、あるいは評価基準外部設
定器8cで設定された評価基準を用いて、ニューラルネッ
トワークの判定結果が評価基準範囲内であるかどうかを
判断する。この切換スイッチは監視員7による手動切
換、又は計算機上から信号を送ることにより操作され
る。
FIG. 10 is a diagram showing the configuration of a power system monitoring device according to [claim 3] of the present invention. In the figure,
Reference numeral 7 is the same as that in FIG. 1 and has the same function. The judgment result evaluation unit 3d uses the evaluation standard of the evaluation standard automatic changing unit 8a selected by the changeover switch 8b or the evaluation standard set by the evaluation standard external setting unit 8c, and the judgment result of the neural network is within the evaluation standard range. To determine if. This changeover switch is operated by the manual changeover by the monitor 7 or by sending a signal from the computer.

【0043】又、評価基準外部設定器8cの評価基準値の
設定は、計算機パネル上からの監視員7による手動設
定、又は他計算機からの信号より設定される。評価基準
自動変更部8aは詳細安定度判定が実施されると、その時
の系統状態に対する安定度が明確になるので、ニューラ
ルネットワークによる判定精度を向上させるために、詳
細安定度判定部3cの計算結果と高速安定度判定演算部3b
の判定結果Yを基にして評価基準を以下のように修正す
る。 (A)詳細安定度判定部の結果が大きく不安定である場
合、YH =Yと変更する。 (B)詳細安定度判定部の結果が(A)以外である場
合、評価基準の変更はしない。 なお、ニューラルネットワークの学習方法は[請求項
1]と同等である。
The evaluation reference value of the evaluation reference external setting device 8c is set manually by the monitor 7 on the computer panel or by a signal from another computer. When the detailed stability determination is performed by the evaluation criteria automatic changing unit 8a, the stability with respect to the system state at that time becomes clear, so in order to improve the determination accuracy by the neural network, the calculation result of the detailed stability determination unit 3c And high-speed stability judgment calculation unit 3b
The evaluation criteria are modified as follows based on the judgment result Y of (A) If the result of the detailed stability determination unit is large and unstable, change YH = Y. (B) When the result of the detailed stability determination unit is other than (A), the evaluation standard is not changed. The learning method of the neural network is equivalent to [claim 1].

【0044】上述したように、本実施例による電力系統
監視装置では、ニューラルネットワークの特徴である演
算処理の高速性と、複数の入力情報を取り扱えることに
よる高精度な安定度判定をベースとし、ニューラルネッ
トワークの判定が困難な系統状態では、発電機の動特性
を含む電力系統の状態方程式を数値積分法で解く過渡安
定度計算などの詳細な安定度判定手法で安定度判定を行
なうこと、加えて、詳細安定度判定部の結果と高速安定
度判定演算部の判定結果を基にして評価基準を修正する
ことにより、時々刻々と変化する系統状態量に対し、高
速,高精度で信頼性の高い安定度判定が可能となる。な
お、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。
As described above, in the power system monitoring apparatus according to the present embodiment, the neural network is characterized by high-speed arithmetic processing and high-precision stability determination by handling a plurality of input information. In the system state where it is difficult to determine the network, stability is determined by a detailed stability determination method such as transient stability calculation that solves the state equation of the power system including the dynamic characteristics of the generator by the numerical integration method. By correcting the evaluation standard based on the result of the detailed stability judgment unit and the judgment result of the high-speed stability judgment calculation unit, high-speed, high-accuracy and high reliability can be achieved against the system state quantity that changes from moment to moment. Stability can be determined. The present invention is not limited to the above embodiment.

【0045】図11は本発明の[請求項4]に係る電力系
統監視装置の構成を示す図である。同図において、1〜
7は図1と同等のものであり、同等の機能を有する。学
習データ追加作成部9aは詳細安定度判定部3cの計算結果
から新しい学習データを作成し、これを既存の学習デー
タに追加する。この学習データを用いて、ニューラルネ
ットワーク再学習部9cは再度ニューラルネットワークの
学習を行なう。再学習中であっても、高速安定度判定部
3bは再学習前のニューラルネットワークを用いて安定度
判定を行なうことにより安定度判定部への悪影響はな
い。
FIG. 11 is a diagram showing the configuration of a power system monitoring device according to [Claim 4] of the present invention. In the figure,
Reference numeral 7 is the same as that in FIG. 1 and has the same function. The learning data addition creation unit 9a creates new learning data from the calculation result of the detailed stability determination unit 3c, and adds this to the existing learning data. Using this learning data, the neural network relearning unit 9c re-learns the neural network. High-speed stability determination unit even during re-learning
3b does not adversely affect the stability determination unit by performing stability determination using the neural network before re-learning.

【0046】再学習終了後のニューラルネットワークの
重み係数と評価基準は学習結果記憶部9dに保存される。
又、全学習データは学習データ記憶部9bに保存され、次
の追加学習に備える。再学習終了後、高速安定度判定部
3bは学習結果記憶部9dから最新の重み係数を読み込み、
再学習後ニューラルネットワークにより安定度判定を行
なう。又、判定結果評価部も学習結果記憶部9dから最新
の評価基準を読み込み、判定結果の評価を行なう。再学
習が不可能な場合には、学習データの追加は行なわず、
重み係数,評価基準共に更新しない。なお、ニューラル
ネットワークの学習方法は[請求項1]と同等である。
The weighting coefficient and the evaluation standard of the neural network after the completion of the re-learning are stored in the learning result storage unit 9d.
Further, all the learning data are stored in the learning data storage unit 9b to prepare for the next additional learning. After re-learning, high-speed stability judgment unit
3b reads the latest weighting coefficient from the learning result storage unit 9d,
After re-learning, the stability is judged by the neural network. The judgment result evaluation unit also reads the latest evaluation standard from the learning result storage unit 9d and evaluates the judgment result. If re-learning is not possible, no additional learning data is added,
Neither the weighting factor nor the evaluation criteria are updated. The learning method of the neural network is equivalent to [claim 1].

【0047】上述したように、本実施例による電力系統
監視装置では、ニューラルネットワークの特徴である演
算処理の高速性と、複数の入力情報を取り扱えることに
よる高精度な安定度判定をベースとし、ニューラルネッ
トワークの判定が困難な系統状態では、発電機の動特性
を含む電力系統の状態方程式を数値積分法で解く過渡安
定度計算などの詳細な安定度判定手法で安定度判定を行
なうこと、加えて、詳細安定度判定部の結果を利用して
ニューラルネットワークの再学習を行なうことで高速安
定度判定部で判定が困難な系統状態を減少させることが
できるため、時々刻々と変化する系統状態量に対し、高
速,高精度で信頼性の高い安定度判定が可能となる。
As described above, in the power system monitoring apparatus according to the present embodiment, the neural network is characterized by high-speed arithmetic processing, which is a feature of the neural network, and highly accurate stability determination by handling a plurality of input information. In the system state where it is difficult to determine the network, stability is determined by a detailed stability determination method such as transient stability calculation that solves the state equation of the power system including the dynamic characteristics of the generator by the numerical integration method. , By re-learning the neural network using the results of the detailed stability determination unit, it is possible to reduce the system states that are difficult to determine by the high-speed stability determination unit, so the system state quantity that changes from moment to moment can be reduced. On the other hand, high-speed, high-accuracy and highly reliable stability determination is possible.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の[請求項
1]の電力系統監視装置によれば、時々刻々と変化する
系統状態量に対し、ニューラルネットワークの特徴であ
る演算処理の高速性と、複数の入力情報を取り扱えるこ
とによる高精度な安定度判定をベースとし、ニューラル
ネットワークの判定が困難な系統状態では、発電機の動
特性を含む電力系統の状態方程式を数値積分法で解く過
渡安定度計算などの詳細な安定度判定手法で安定度判定
を行なうことにより、高速,高精度で信頼性の高い安定
度判定が可能となる。又、本発明の[請求項2]の電力
系統監視装置によれば、判定結果が安定又は不安定の場
合はそのままその旨が出力され、判定不能の場合は詳細
な安定度判定演算がなされて出力される。
As described above, according to the power system monitoring apparatus of [Claim 1] of the present invention, the high speed of the arithmetic processing, which is a feature of the neural network, with respect to the system state quantity which changes momentarily. In addition, based on highly accurate stability judgment by handling multiple input information, in a system state where neural network judgment is difficult, a transient that solves the state equation of the power system including the dynamic characteristics of the generator by numerical integration method By performing stability determination with a detailed stability determination method such as stability calculation, high-speed, high-accuracy and highly reliable stability determination can be performed. Further, according to the electric power system monitoring apparatus of [Claim 2] of the present invention, when the determination result is stable or unstable, the fact is output as it is, and when the determination is impossible, detailed stability determination calculation is performed. Is output.

【0049】又、本発明の[請求項3]の電力系統監視
装置によれば、上記効果に加え、安定度判定結果の評価
基準を手動又は自動で変更することにより、ニューラル
ネットワークの判定精度を向上させることができる。
又、本発明の[請求項4]の電力系統監視装置によれ
ば、上記効果に加え、詳細安定度判定部の結果を利用し
てニューラルネットワークの再学習を行なうことで、高
速安定度判定部で判定が困難な系統状態を減少させるこ
とにより、ニューラルネットワークの判定精度を向上さ
せることができる。
Further, according to the electric power system monitoring apparatus of the present invention [claim 3], in addition to the above-mentioned effect, the judgment accuracy of the neural network can be improved by changing the evaluation criterion of the stability judgment result manually or automatically. Can be improved.
Further, according to the power system monitoring device of [Claim 4] of the present invention, in addition to the above effect, the high-speed stability determination unit is performed by re-learning the neural network using the result of the detailed stability determination unit. It is possible to improve the determination accuracy of the neural network by reducing the system state that is difficult to determine by.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の[請求項1]の電力系統監視装置の実
施例の構成を示す図。
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an embodiment of a power system monitoring device according to [claim 1] of the present invention.

【図2】正規化されたn台の発電機の端子電圧位相差を
示す図。
FIG. 2 is a diagram showing normalized terminal voltage phase differences of n generators.

【図3】本発明の[請求項1],[請求項2],[請求
項3]及び[請求項4]で用いているニューラルネット
ワークの構成を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a neural network used in [claim 1], [claim 2], [claim 3] and [claim 4] of the present invention.

【図4】電力系統の安定度の変化を示す図。FIG. 4 is a diagram showing a change in stability of a power system.

【図5】ニューラルネットワークの学習データを収集す
る方法を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing a method of collecting learning data of a neural network.

【図6】ニューラルネットワークの教示信号の内容を説
明する図。
FIG. 6 is a diagram illustrating the content of a teaching signal of a neural network.

【図7】本発明の[請求項2]の電力系統監視装置の実
施例の構成を示す図。
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of an embodiment of a power system monitoring device according to [claim 2] of the present invention.

【図8】本発明の[請求項1]で用いているニューラル
ネットワークの構成を示す図。
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a neural network used in [claim 1] of the present invention.

【図9】本発明の[請求項1]で用いているニューラル
ネットワークの学習データを収集する方法を示す図。
FIG. 9 is a diagram showing a method of collecting learning data of a neural network used in [claim 1] of the present invention.

【図10】本発明の[請求項3]の電力系統監視装置の実
施例の構成を示す図。
FIG. 10 is a diagram showing the configuration of an embodiment of a power system monitoring device according to [claim 3] of the present invention.

【図11】本発明の[請求項4]の電力系統監視装置の実
施例の構成を示す図。
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of an embodiment of a power system monitoring device according to claim 4 of the present invention.

【図12】ニューラルネットワークの一般的構成を示す
図。
FIG. 12 is a diagram showing a general configuration of a neural network.

【図13】ニューロンの数学モデルを説明する図。FIG. 13 is a diagram illustrating a mathematical model of a neuron.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電力系統監視装置 2 系統状態量収集部 3 安定度判定部 3a 系統状態量記憶部 3b 高速安定度判定演算部 3c 詳細安定度判定演算部 3d 判定結果評価部 4 判定結果出力部 5 表示装置 6 連系線 7 監視員 8a 評価基準自動変更部 8c 切換スイッチ 8c 評価基準外部設定器 9 追加学習部 9a 学習データ追加作成部 9b 学習データ記憶部 9c ニューラルネットワーク再学習部 9a 学習結果記憶部 1 power system monitoring device 2 system state quantity collection unit 3 stability determination unit 3a system state storage unit 3b high-speed stability determination calculation unit 3c detailed stability determination calculation unit 3d determination result evaluation unit 4 determination result output unit 5 display device 6 Interconnection line 7 Observer 8a Evaluation standard automatic change unit 8c Changeover switch 8c Evaluation standard external setter 9 Additional learning unit 9a Learning data addition creation unit 9b Learning data storage unit 9c Neural network re-learning unit 9a Learning result storage unit

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電力系統の接続状態や時々刻々と変化す
る電力系統の状態量である母線電圧,連系線潮流などを
取り込み、それらの入力に基づいて、電力系統の状態が
安定か否かの度合いを判定し、電力系統を安定に運用す
るための安定度判定結果を出力する、下記の構成を備え
たことを特徴とする電力系統監視装置。 ニューラルネットワークを用いて電力系統の安定度
を判定する高速安定度判定演算部。 高速安定度判定演算部の判定結果を予め設定した固
定の評価基準にて評価し、その評価結果に応じて詳細安
定度判定演算部を起動する判定結果評価部。 精密な系統モデルを用いた計算により安定度を判定
する詳細安定度判定演算部。
1. A connection state of a power system, a bus line voltage, which is a state quantity of the power system that changes from moment to moment, a grid line power flow, etc., are taken in, and whether or not the state of the power system is stable based on these inputs. An electric power system monitoring device having the following configuration, which judges the degree of the above and outputs a stability judgment result for stable operation of the electric power system. A high-speed stability determination calculator that determines the stability of the power system using a neural network. A determination result evaluation unit that evaluates the determination result of the high-speed stability determination calculation unit according to a preset fixed evaluation criterion, and activates the detailed stability determination calculation unit according to the evaluation result. Detailed stability determination calculation unit that determines stability by calculation using a precise system model.
【請求項2】 電力系統の接続状態や時々刻々と変化す
る電力系統の状態量である母線電圧,連系線潮流などを
取り込み、それらの入力に基づいて、電力系統の状態が
安定か否かの度合いを判定し、電力系統を安定に運用す
るための安定度判定結果を出力する、下記の構成を備え
たことを特徴とする電力系統監視装置。 ニューラルネットワークを用いて電力系統の安定度
を判定する高速安定度判定演算部。 高速安定度判定演算部の判定結果が安定又は不安定
の場合に当該結果をそのまま出力する判定結果出力部。 前記判定結果が判定不能の場合に前記判定結果出力
部の前段に設け、精密な系統モデルを用いて安定度の判
定を行なうための詳細安定度判定演算部。
2. The connection state of the electric power system, the bus line voltage, which is the state quantity of the electric power system that changes from moment to moment, the interconnection line power flow, etc. are taken in, and whether or not the state of the electric power system is stable based on these inputs. An electric power system monitoring device having the following configuration, which judges the degree of the above and outputs a stability judgment result for stable operation of the electric power system. A high-speed stability determination calculator that determines the stability of the power system using a neural network. A determination result output unit that outputs the result as it is when the determination result of the high-speed stability determination calculation unit is stable or unstable. A detailed stability determination calculation unit, which is provided in the preceding stage of the determination result output unit when the determination result is undeterminable, for performing stability determination using a precise system model.
【請求項3】 電力系統の接続状態や時々刻々と変化す
る電力系統の状態量である母線電圧,連系線潮流などを
取り込み、それらの入力に基づいて、電力系統の状態が
安定か否かの度合いを判定し、電力系統を安定に運用す
るための安定度判定結果を出力する、下記の構成を備え
たことを特徴とする電力系統監視装置。 ニューラルネットワークを用いて電力系統の安定度
を判定する高速安定度判定演算部。 高速安定度判定演算部の判定結果を評価するための
評価基準を自動的に算出し、変更する評価基準自動変更
部。 高速安定度判定演算部の判定結果を評価基準自動変
更部で算出した評価基準にて評価し、その評価結果に応
じて詳細安定度判定演算部を起動する判定結果評価部。 精密な系統モデルを用いた計算により安定度を判定
する詳細安定度判定演算部。
3. The connection state of the power system, the bus line voltage, which is the state quantity of the power system, which changes momentarily, the interconnection line power flow, etc. are taken in, and whether the state of the power system is stable or not based on these inputs. An electric power system monitoring device having the following configuration, which judges the degree of the above and outputs a stability judgment result for stable operation of the electric power system. A high-speed stability determination calculator that determines the stability of the power system using a neural network. An automatic evaluation standard changing unit that automatically calculates and changes an evaluation standard for evaluating the determination result of the high-speed stability determination calculation unit. A judgment result evaluation unit that evaluates the judgment result of the high-speed stability judgment calculation unit according to the evaluation standard calculated by the evaluation standard automatic changing unit, and activates the detailed stability judgment calculation unit according to the evaluation result. Detailed stability determination calculation unit that determines stability by calculation using a precise system model.
【請求項4】 電力系統の接続状態や時々刻々と変化す
る電力系統の状態量である母線電圧,連系線潮流などを
取り込み、それらの入力に基づいて、電力系統の状態が
安定か否かの度合いを判定し、電力系統を安定に運用す
るための安定度判定結果を出力する、下記の構成を備え
たことを特徴とする電力系統監視装置。 ニューラルネットワークを用いて電力系統の安定度
を判定する高速安定度判定演算部。 高速安定度判定演算部の判定結果を評価するための
評価基準を自動的に算出し、変更する評価基準自動変更
部。 高速安定度判定演算部の判定結果を評価基準自動変
更部で算出した評価基準にて評価し、その評価結果に応
じて詳細安定度判定演算部を起動する判定結果評価部。 精密な系統モデルを用いた計算により安定度を判定
する詳細安定度判定演算部。 詳細安定度判定演算部の判定結果から新しい学習デ
ータを作成し、既存の学習データに追加し、再度ニュー
ラルネットワークの学習を行ない、学習終了後のニュー
ラルネットワークの重み係数を保存するニューラルネッ
トワーク再学習部。
4. The connection state of the power system, the bus line voltage, which is the state quantity of the power system, which changes momentarily, the interconnection line power flow, etc. are taken in, and whether the state of the power system is stable or not is based on those inputs. An electric power system monitoring device having the following configuration, which judges the degree of the above and outputs a stability judgment result for stable operation of the electric power system. A high-speed stability determination calculator that determines the stability of the power system using a neural network. An automatic evaluation standard changing unit that automatically calculates and changes an evaluation standard for evaluating the determination result of the high-speed stability determination calculation unit. A judgment result evaluation unit that evaluates the judgment result of the high-speed stability judgment calculation unit according to the evaluation standard calculated by the evaluation standard automatic changing unit, and activates the detailed stability judgment calculation unit according to the evaluation result. Detailed stability determination calculation unit that determines stability by calculation using a precise system model. A neural network re-learning unit that creates new learning data from the determination result of the detailed stability determination calculation unit, adds it to existing learning data, performs learning of the neural network again, and saves the weighting coefficient of the neural network after the learning is completed. .
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003018747A (en) * 2001-06-29 2003-01-17 Mitsubishi Electric Corp Training simulator and power system simulation method
KR100465021B1 (en) * 2002-04-30 2005-01-13 한국전기연구원 3-Dimensional Dynamic Visualization System And Method For Power System Data
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WO2020217875A1 (en) * 2019-04-24 2020-10-29 株式会社日立製作所 System operation assistance system and system operation assistance method

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