JPH07135738A - 電力系統の安定度判定方式 - Google Patents
電力系統の安定度判定方式Info
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- JPH07135738A JPH07135738A JP5300949A JP30094993A JPH07135738A JP H07135738 A JPH07135738 A JP H07135738A JP 5300949 A JP5300949 A JP 5300949A JP 30094993 A JP30094993 A JP 30094993A JP H07135738 A JPH07135738 A JP H07135738A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電力系統の安定度判定方式において、故障除
去後の系統構成が安定度に支配的な主保護故障に適用で
きるようにする。 【構成】 故障除去後の系統構成による安定度の差を表
す減速力の発電機間のアンバランス量（ＤＰ値）を安定
度指標とし、その値を予め設定されているしき値と比較
し、ＤＰ値が予め設定されているしきい値よりも大きい
場合は想定外乱に対して電力系統は不安定であると仮判
定（スクリーニング）し、詳細安定度計算を実施して電
力系統の安定度を詳細に判定する。
去後の系統構成が安定度に支配的な主保護故障に適用で
きるようにする。 【構成】 故障除去後の系統構成による安定度の差を表
す減速力の発電機間のアンバランス量（ＤＰ値）を安定
度指標とし、その値を予め設定されているしき値と比較
し、ＤＰ値が予め設定されているしきい値よりも大きい
場合は想定外乱に対して電力系統は不安定であると仮判
定（スクリーニング）し、詳細安定度計算を実施して電
力系統の安定度を詳細に判定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電力系統の安定度をオ
ンラインにて判定する電力系統の安定度判定方式に関す
る。
ンラインにて判定する電力系統の安定度判定方式に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】電力系統が大規模かつ複雑化するに伴な
って、電力系統の安定度をオンラインで把握し、必要な
制御を施すことは益々重要になってきている。しかしな
がら、電力系統は大規模・複雑なシステムであり、発生
しうる想定外乱の数は膨大になるものと考えられる。し
たがって全ての想定外乱に対して過渡安定度計算等によ
り、詳細に安定度を判定することは、限られた時間内に
判定を終了しなければならない電力系統の安定度判定装
置には適用できない。このため、多数の想定外乱に対し
て効率的に安定度を判定するオンライン判定手法が必要
になる。
って、電力系統の安定度をオンラインで把握し、必要な
制御を施すことは益々重要になってきている。しかしな
がら、電力系統は大規模・複雑なシステムであり、発生
しうる想定外乱の数は膨大になるものと考えられる。し
たがって全ての想定外乱に対して過渡安定度計算等によ
り、詳細に安定度を判定することは、限られた時間内に
判定を終了しなければならない電力系統の安定度判定装
置には適用できない。このため、多数の想定外乱に対し
て効率的に安定度を判定するオンライン判定手法が必要
になる。
【０００３】従来より提案されている安定度のオンライ
ン判定方法は、発電機の故障中の加速エネルギーを安定
度指標値とし、各想定外乱に対する加速エネルギー値と
予め設定されているしきい値とを比較し、加速エネルギ
ー値がしきい値よりも大きい場合に、電力系統は想定外
乱に対して不安定であると仮判定（スクリーニング）
し、過渡安定度計算などの詳細判定手法を用いて安定度
を詳細に判定するものであった（例えば、「予防制御に
おける過渡安定度判定のスクリーニング手法と制御量算
出法」、１９８６年電気学会・電力技術研究会ＰＥ−８
６−４６）。
ン判定方法は、発電機の故障中の加速エネルギーを安定
度指標値とし、各想定外乱に対する加速エネルギー値と
予め設定されているしきい値とを比較し、加速エネルギ
ー値がしきい値よりも大きい場合に、電力系統は想定外
乱に対して不安定であると仮判定（スクリーニング）
し、過渡安定度計算などの詳細判定手法を用いて安定度
を詳細に判定するものであった（例えば、「予防制御に
おける過渡安定度判定のスクリーニング手法と制御量算
出法」、１９８６年電気学会・電力技術研究会ＰＥ−８
６−４６）。
【０００４】図９は従来提案されている安定度のオンラ
イン判定方法の流れを示している。即ち、従来の判定方
法では、図９に示すようにまずステップＳ91にて現在の
電力系統の需給状態に応じて対象とする想定外乱を設定
する。次にステップＳ92では各想定外乱に対して故障計
算を行ない、故障発生時点の各発電機の出力Ｐfjを求め
る。
イン判定方法の流れを示している。即ち、従来の判定方
法では、図９に示すようにまずステップＳ91にて現在の
電力系統の需給状態に応じて対象とする想定外乱を設定
する。次にステップＳ92では各想定外乱に対して故障計
算を行ない、故障発生時点の各発電機の出力Ｐfjを求め
る。
【０００５】そして、ステップＳ93ではステップＳ92で
求めた各発電機の故障発生時点の出力Ｐfjをもとに、想
定外乱に対する加速エネルギーの発電機間のアンバラン
ス分ＡＥ値を(1) 式より求め、更にステップＳ94でその
ＡＥ値が予め設定されたしきい値ＡＥ* より大きい場合
は不安定と仮判定し、最後にステップＳ95で過渡安定度
計算により安定度を詳細判定して想定外乱の安定度判定
を終了する。
求めた各発電機の故障発生時点の出力Ｐfjをもとに、想
定外乱に対する加速エネルギーの発電機間のアンバラン
ス分ＡＥ値を(1) 式より求め、更にステップＳ94でその
ＡＥ値が予め設定されたしきい値ＡＥ* より大きい場合
は不安定と仮判定し、最後にステップＳ95で過渡安定度
計算により安定度を詳細判定して想定外乱の安定度判定
を終了する。
【０００６】
【数１】 ここで、Ｎは電力系統に接続する発電機の数、ΔＴは想
定外乱の故障継続時間である。又、Ｍj ，ＰINj ，Ｐfj
は夫々、発電機ｊの慣性定数、故障発生前の発電機出
力、故障発生時の発電機出力である。
定外乱の故障継続時間である。又、Ｍj ，ＰINj ，Ｐfj
は夫々、発電機ｊの慣性定数、故障発生前の発電機出
力、故障発生時の発電機出力である。
【０００７】以上の結果より、従来の電力系統安定度の
オンライン判定方法によれば、過渡安定度計算などの詳
細判定法に比べて各段に計算量の少ない故障計算により
得られた故障発生前後の発電機出力を用いてＡＥ値を計
算し、その値がしきい値ＡＥ* より大きい想定外乱のみ
過渡安定度計算を実施し、安定度を詳細に判定するよう
にしたので効率的で高速な安定度判定が可能になる。
オンライン判定方法によれば、過渡安定度計算などの詳
細判定法に比べて各段に計算量の少ない故障計算により
得られた故障発生前後の発電機出力を用いてＡＥ値を計
算し、その値がしきい値ＡＥ* より大きい想定外乱のみ
過渡安定度計算を実施し、安定度を詳細に判定するよう
にしたので効率的で高速な安定度判定が可能になる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の電力系統安
定度のオンライン判定方法は、故障中の加速エネルギー
の発電機間のアンバランス分ＡＥ値を安定度指標とし、
過渡安定度計算により詳細判定すべき想定外乱を選定し
ているため、故障中の加速エネルギーが安定度に対して
支配的な想定外乱に対しては有効な方法である。しかし
ながら、近年遮断器や保護継電器の高度化により、基幹
系統に故障が発生した場合の故障継続時間は、主保護遮
断故障を対象とすれば５０〜７０ミリ秒と短くなってお
り、安定度に対する影響は故障中の加速エネルギーより
は故障除去後の系統構成が大きくなっている。
定度のオンライン判定方法は、故障中の加速エネルギー
の発電機間のアンバランス分ＡＥ値を安定度指標とし、
過渡安定度計算により詳細判定すべき想定外乱を選定し
ているため、故障中の加速エネルギーが安定度に対して
支配的な想定外乱に対しては有効な方法である。しかし
ながら、近年遮断器や保護継電器の高度化により、基幹
系統に故障が発生した場合の故障継続時間は、主保護遮
断故障を対象とすれば５０〜７０ミリ秒と短くなってお
り、安定度に対する影響は故障中の加速エネルギーより
は故障除去後の系統構成が大きくなっている。
【０００９】従って、基幹系統の主保護故障を想定外乱
とする電力系統の安定度判定装置に対して、安定度指標
値としてＡＥ値を適用すれば、スクリーニングの精度が
低下し、装置全体の判定精度が悪化する虞れがある。更
に、スクリーニングを行なう際のしきい値の最適値は、
本来、電力系統の需給状態や系統構成の変化に対して変
動するものであり、その値を予め設定されている値に固
定する従来の方法では、全ての系統状態で高精度な安定
度判定を行なうことは難しい。又、たとえ全系統状態に
対して最適なしきい値を設定できたとしても、それを系
統特性の長期的変化に対してメンテナンスして行くこと
には多大な労力を必要とする。
とする電力系統の安定度判定装置に対して、安定度指標
値としてＡＥ値を適用すれば、スクリーニングの精度が
低下し、装置全体の判定精度が悪化する虞れがある。更
に、スクリーニングを行なう際のしきい値の最適値は、
本来、電力系統の需給状態や系統構成の変化に対して変
動するものであり、その値を予め設定されている値に固
定する従来の方法では、全ての系統状態で高精度な安定
度判定を行なうことは難しい。又、たとえ全系統状態に
対して最適なしきい値を設定できたとしても、それを系
統特性の長期的変化に対してメンテナンスして行くこと
には多大な労力を必要とする。
【００１０】本発明は上記の課題を解決するためになさ
れたものであり、故障除去後の系統構成が安定度に支配
的な主保護故障に対して適用可能な電力系統の安定度判
定方式を提供すると共に、スクリーニングに使用するし
きい値を電力系統の状態に応じて自動的に調整あるいは
再設定する機能を付加することにより、高精度でメンテ
ナンス・フリーな電力系統の安定度判定方式を提供する
ことを目的としている。
れたものであり、故障除去後の系統構成が安定度に支配
的な主保護故障に対して適用可能な電力系統の安定度判
定方式を提供すると共に、スクリーニングに使用するし
きい値を電力系統の状態に応じて自動的に調整あるいは
再設定する機能を付加することにより、高精度でメンテ
ナンス・フリーな電力系統の安定度判定方式を提供する
ことを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の［請求項１］に
係る電力系統の安定度判定方式では、故障除去後の系統
構成による安定度の差を表す減速力の発電機間のアンバ
ランス量（ＤＰ値）を安定度指標とし、その値を予め設
定されているしき値と比較し、ＤＰ値が予め設定されて
いるしきい値よりも大きい場合は想定外乱に対して電力
系統は不安定であると仮判定（スクリーニング）し、詳
細安定度計算を実施して電力系統の安定度を詳細に判定
することを特徴とする。
係る電力系統の安定度判定方式では、故障除去後の系統
構成による安定度の差を表す減速力の発電機間のアンバ
ランス量（ＤＰ値）を安定度指標とし、その値を予め設
定されているしき値と比較し、ＤＰ値が予め設定されて
いるしきい値よりも大きい場合は想定外乱に対して電力
系統は不安定であると仮判定（スクリーニング）し、詳
細安定度計算を実施して電力系統の安定度を詳細に判定
することを特徴とする。
【００１２】本発明の［請求項２］に係る電力系統の安
定度判定方式では、故障除去後の系統構成による安定度
の差を表す減速力の発電機間のアンバランス量（ＤＰ
値）などを安定度指標とし、その値を予め設定されてい
るしき値と比較し、安定度指標値がしきい値よりも大き
い場合は想定外乱に対して電力系統は不安定であると仮
判定（スクリーニング）し、詳細安定度計算を実施して
電力系統の安定度を詳細判定すると共に、スクリーニン
グによる判定結果と詳細安定度計算による詳細判定結果
を比較して、スクリーニングによる判定が所望の精度が
得られるようにしきい値を自動調整することを特徴とす
る。
定度判定方式では、故障除去後の系統構成による安定度
の差を表す減速力の発電機間のアンバランス量（ＤＰ
値）などを安定度指標とし、その値を予め設定されてい
るしき値と比較し、安定度指標値がしきい値よりも大き
い場合は想定外乱に対して電力系統は不安定であると仮
判定（スクリーニング）し、詳細安定度計算を実施して
電力系統の安定度を詳細判定すると共に、スクリーニン
グによる判定結果と詳細安定度計算による詳細判定結果
を比較して、スクリーニングによる判定が所望の精度が
得られるようにしきい値を自動調整することを特徴とす
る。
【００１３】本発明の［請求項３］に係る電力系統の安
定度判定方式では、故障除去後の系統構成による安定度
の差を表す減速力の発電機間のアンバランス量（ＤＰ
値）などを安定度指標とし、その値を予め設定されてい
るしきい値と比較し、全ての想定外乱に対する安定度指
標値がしきい値よりも小さい場合は、安定度指標値の大
きい想定外乱順に予め指定された順番まで詳細安定度計
算を実施し、その判定結果と安定度指標値の関係を用い
てしきい値を自動調整することを特徴とする。
定度判定方式では、故障除去後の系統構成による安定度
の差を表す減速力の発電機間のアンバランス量（ＤＰ
値）などを安定度指標とし、その値を予め設定されてい
るしきい値と比較し、全ての想定外乱に対する安定度指
標値がしきい値よりも小さい場合は、安定度指標値の大
きい想定外乱順に予め指定された順番まで詳細安定度計
算を実施し、その判定結果と安定度指標値の関係を用い
てしきい値を自動調整することを特徴とする。
【００１４】本発明の［請求項４］に係る電力系統の安
定度判定方式では、故障除去後の系統構成による安定度
の差を表す減速力の発電機間のアンバランス量（ＤＰ
値）などを安定度指標とし、電力系統構成に大幅に変化
が生じたら、安定度指標値の大きい想定外乱順に詳細判
定が安定になるまで詳細安定度計算を実施し、その判定
結果と安定度指標値の関係を用いてしきい値を自動的に
再設定することを特徴とする。
定度判定方式では、故障除去後の系統構成による安定度
の差を表す減速力の発電機間のアンバランス量（ＤＰ
値）などを安定度指標とし、電力系統構成に大幅に変化
が生じたら、安定度指標値の大きい想定外乱順に詳細判
定が安定になるまで詳細安定度計算を実施し、その判定
結果と安定度指標値の関係を用いてしきい値を自動的に
再設定することを特徴とする。
【００１５】
【作用】本発明の［請求項１］に係る電力系統の安定度
判定方式は、多数の想定外乱に対してＤＰ値が計算され
て、予め設定されているしきい値と夫々比較され、ＤＰ
値がしきい値よりも大きい場合は、対象となる想定外乱
に対して電力系統は不安定であると仮判定（スクリーニ
ング）し、過渡安定度計算などを用いて詳細に安定度を
判定する。
判定方式は、多数の想定外乱に対してＤＰ値が計算され
て、予め設定されているしきい値と夫々比較され、ＤＰ
値がしきい値よりも大きい場合は、対象となる想定外乱
に対して電力系統は不安定であると仮判定（スクリーニ
ング）し、過渡安定度計算などを用いて詳細に安定度を
判定する。
【００１６】本発明の［請求項２］に係る電力系統の安
定度判定方式は、多数の想定外乱に対してＤＰ値等の安
定度指標値が計算されて、予め設定されているしきい値
と夫々比較され、安定度指標値がしきい値よりも大きい
場合は、対象となる想定外乱に対して電力系統は不安定
であると仮判定（スクリーニング）する。そして、この
場合は過渡安定度計算などを用いて詳細に安定度を判定
すると共に、スクリーニングによる判定結果と過渡安定
度計算などによる詳細判定結果とを比較して、スクリー
ニングによる判定が所望の精度が得られるようにしきい
値を自動調整する。
定度判定方式は、多数の想定外乱に対してＤＰ値等の安
定度指標値が計算されて、予め設定されているしきい値
と夫々比較され、安定度指標値がしきい値よりも大きい
場合は、対象となる想定外乱に対して電力系統は不安定
であると仮判定（スクリーニング）する。そして、この
場合は過渡安定度計算などを用いて詳細に安定度を判定
すると共に、スクリーニングによる判定結果と過渡安定
度計算などによる詳細判定結果とを比較して、スクリー
ニングによる判定が所望の精度が得られるようにしきい
値を自動調整する。
【００１７】本発明の［請求項３］に係る電力系統の安
定度判定方式は、多数の想定外乱に対してＤＰ値等の安
定度指標値が計算されて、予め設定されているしきい値
と夫々比較され、全ての想定外乱に対する安定度指標値
がしきい値よりも小さい場合は、安定度指標値の大きい
想定外乱順に予め指定された順番まで詳細安定度計算を
実施し、その判定結果と安定度指標値の関係を用いてし
きい値を自動調整する。
定度判定方式は、多数の想定外乱に対してＤＰ値等の安
定度指標値が計算されて、予め設定されているしきい値
と夫々比較され、全ての想定外乱に対する安定度指標値
がしきい値よりも小さい場合は、安定度指標値の大きい
想定外乱順に予め指定された順番まで詳細安定度計算を
実施し、その判定結果と安定度指標値の関係を用いてし
きい値を自動調整する。
【００１８】本発明の［請求項４］に係る電力系統の安
定度判定方式は、電力系統構成に大幅な変化が生じた場
合、多数の想定外乱に対してＤＰ値等の安定度指標値が
計算され、安定度指標値の大きい想定外乱順に詳細判定
が安定になるまで詳細安定度計算を実施し、その判定結
果と安定度指標値の関係を用いてしきい値を自動的に再
設定する。
定度判定方式は、電力系統構成に大幅な変化が生じた場
合、多数の想定外乱に対してＤＰ値等の安定度指標値が
計算され、安定度指標値の大きい想定外乱順に詳細判定
が安定になるまで詳細安定度計算を実施し、その判定結
果と安定度指標値の関係を用いてしきい値を自動的に再
設定する。
【００１９】
【実施例】先ず、実施例を説明する前に本発明で最も重
要なスクリーニング手法、即ち、ＤＰ値の計算方法、詳
細安定度計算による詳細判定方法、そしてスクリーニン
グに用いるしきい値の決定方法について説明する。最初
に、ＤＰ値の計算方法について説明する。電力系統の安
定度には故障前の系統状態，故障の発生場所や継続時
間，故障除去後の系統構成が影響する。又、安定度への
これらの影響度合いは、対象とする故障の種別によって
異なってくる。先に説明したように、想定外乱として基
幹系統の主保護故障を対象とすれば、故障除去後の系統
構成の影響度合いが大きくなる。
要なスクリーニング手法、即ち、ＤＰ値の計算方法、詳
細安定度計算による詳細判定方法、そしてスクリーニン
グに用いるしきい値の決定方法について説明する。最初
に、ＤＰ値の計算方法について説明する。電力系統の安
定度には故障前の系統状態，故障の発生場所や継続時
間，故障除去後の系統構成が影響する。又、安定度への
これらの影響度合いは、対象とする故障の種別によって
異なってくる。先に説明したように、想定外乱として基
幹系統の主保護故障を対象とすれば、故障除去後の系統
構成の影響度合いが大きくなる。
【００２０】故障除去後の系統構成による安定度の差を
表す指標として、(2) 式に示す故障除去後の各発電機の
減速力Ｐｄｉを用いるのが有効である。
表す指標として、(2) 式に示す故障除去後の各発電機の
減速力Ｐｄｉを用いるのが有効である。
【数２】 Ｐｄｉ＝（Ｐｃｉ−Ｐｏｉ）／Ｍｉ …………(2) ここで、Ｐｏｉは故障発生前の発電機ｉの出力、Ｐｃｉ
は故障除去瞬時の発電機ｉの出力、Ｍｉは発電機ｉの慣
性定数である。
は故障除去瞬時の発電機ｉの出力、Ｍｉは発電機ｉの慣
性定数である。
【００２１】減速力Ｐｄｉと安定度の関係は、最も単純
な一機無限大母線系統を対象とすれば、Ｐｄｉが大きい
ほど系統は安定である。しかし実際は、電力系統には数
多くの発電機が並列運転しているため、Ｐｄｉの絶対的
な大きさではなく相対的な大きさが問題になってくる。
即ち、各発電機のＰｄｉの相対的な大きさがアンバラン
スなほど電力系統の安定度は厳しくなる。
な一機無限大母線系統を対象とすれば、Ｐｄｉが大きい
ほど系統は安定である。しかし実際は、電力系統には数
多くの発電機が並列運転しているため、Ｐｄｉの絶対的
な大きさではなく相対的な大きさが問題になってくる。
即ち、各発電機のＰｄｉの相対的な大きさがアンバラン
スなほど電力系統の安定度は厳しくなる。
【００２２】そこで次に、慣性中心軸を用いてＰｄｉを
相対的な値に変化すると(3) 式となる。
相対的な値に変化すると(3) 式となる。
【数３】 (3) 式を更に、各発電機の慣性定数で重み付けをし、全
発電機の合計をとると、全発電機の減速力のアンバラン
ス量の総和ＤＰは(4) 式となり、その値が大きいほど電
力系統は不安定となる。
発電機の合計をとると、全発電機の減速力のアンバラン
ス量の総和ＤＰは(4) 式となり、その値が大きいほど電
力系統は不安定となる。
【数４】
【００２３】(4) 式から分かるように、ＤＰ値を計算す
るためには、故障除去瞬時の発電機出力Ｐｃｉが必要に
なる。そして、このＰｃｉを求めるためには、故障除去
瞬時までの過渡安定度計算が必要になるが、その計算量
は、通常の安定度判定のための過渡安定度計算のそれと
比べて１／１００程度である。即ち、Ｐｃｉを求めるに
は、故障除去瞬時までの５０〜７０ミリ秒の過渡安定度
計算の実行ですむが、過渡安定度計算により安定度を詳
細に判定しようとすれば、５秒〜１０秒の過渡安定度計
算の実行が必要になる。従って、ＤＰ値は過渡安定度計
算による安定度判定に比べて、極めて高速に計算するこ
とができる。
るためには、故障除去瞬時の発電機出力Ｐｃｉが必要に
なる。そして、このＰｃｉを求めるためには、故障除去
瞬時までの過渡安定度計算が必要になるが、その計算量
は、通常の安定度判定のための過渡安定度計算のそれと
比べて１／１００程度である。即ち、Ｐｃｉを求めるに
は、故障除去瞬時までの５０〜７０ミリ秒の過渡安定度
計算の実行ですむが、過渡安定度計算により安定度を詳
細に判定しようとすれば、５秒〜１０秒の過渡安定度計
算の実行が必要になる。従って、ＤＰ値は過渡安定度計
算による安定度判定に比べて、極めて高速に計算するこ
とができる。
【００２４】次に、過渡安定度計算による詳細判定法に
ついて簡単に説明する。過渡安定度計算とは、発電機の
非線形微分方程式と非線形代数方程式、及び電力系統を
表す線形代数方程式を交互あるいは同時に解き、電力系
統に故障が発生した時の各発電機の動揺（出力，角速度
などの時間変化）をシミュレーションする計算である。
例えば、発電機及び系統の動きを表すシステム方程式は
以下のようになる。
ついて簡単に説明する。過渡安定度計算とは、発電機の
非線形微分方程式と非線形代数方程式、及び電力系統を
表す線形代数方程式を交互あるいは同時に解き、電力系
統に故障が発生した時の各発電機の動揺（出力，角速度
などの時間変化）をシミュレーションする計算である。
例えば、発電機及び系統の動きを表すシステム方程式は
以下のようになる。
【００２５】
【数５】 ここで、Ｘ：発電機の状態変数（角速度ω，位相角δな
ど）。 Ｕ：発電機出力，発電機電流などのインターフェイス変
数。 Ｖ：系統の母線電圧。 Ｉ：系統の母線注入電流。 Ｙ：母線アドミタンス行列。
ど）。 Ｕ：発電機出力，発電機電流などのインターフェイス変
数。 Ｖ：系統の母線電圧。 Ｉ：系統の母線注入電流。 Ｙ：母線アドミタンス行列。
【００２６】以下、過渡安定度計算による安定度の詳細
判定法について説明する。図５は電力系統の一例であ
り、発電機Ａ，Ｂが同期して運転している。図６に図５
の電力系統のＦ点で３相地絡故障が発生した場合の発電
機Ａ，Ｂの位相角動揺を、過渡安定度計算により求めた
結果の一例を示す。同図において、（ａ）は安定なケー
ス、（ｂ）は発電機Ｂが脱調し不安定なケースである。
発電機の脱調現象は、系統故障により発電機角速度にア
ンバランスが生じ、発電機間の位相角差が拡大して発生
するものである。通常、その値が１８０〜２００度を超
えた場合に不安定となる。
判定法について説明する。図５は電力系統の一例であ
り、発電機Ａ，Ｂが同期して運転している。図６に図５
の電力系統のＦ点で３相地絡故障が発生した場合の発電
機Ａ，Ｂの位相角動揺を、過渡安定度計算により求めた
結果の一例を示す。同図において、（ａ）は安定なケー
ス、（ｂ）は発電機Ｂが脱調し不安定なケースである。
発電機の脱調現象は、系統故障により発電機角速度にア
ンバランスが生じ、発電機間の位相角差が拡大して発生
するものである。通常、その値が１８０〜２００度を超
えた場合に不安定となる。
【００２７】従って、過渡安定度計算により求めた発電
機の位相角をもとに、発電機間の位相角差の絶対値を計
算し、例えばその値が１８０度を超えたか否かにより安
定度を判定することができる。図７は図６の結果をもと
に、発電機Ａ，Ｂ間の位相角差の絶対値を計算した結果
であり、図７（ａ）は安定、図７（ｂ）は不安定と判定
できる。一般のｎ発電機系統では、発電機間の全ての組
み合わせについて(8)式の判定を行ない、その内の１つ
の組み合わせでもその条件を満足している場合は不安定
と判定する。
機の位相角をもとに、発電機間の位相角差の絶対値を計
算し、例えばその値が１８０度を超えたか否かにより安
定度を判定することができる。図７は図６の結果をもと
に、発電機Ａ，Ｂ間の位相角差の絶対値を計算した結果
であり、図７（ａ）は安定、図７（ｂ）は不安定と判定
できる。一般のｎ発電機系統では、発電機間の全ての組
み合わせについて(8)式の判定を行ない、その内の１つ
の組み合わせでもその条件を満足している場合は不安定
と判定する。
【数６】 ｜δｉ−δｊ｜＞１８０度 （ｉ＝１，……，ｎ、ｊ＞ｉ） ……(8)
【００２８】最後に、スクリーニング用しきい値の決定
法についてＤＰ値を例に説明する。スクリーニングは簡
易計算により得られた安定度指標値（例えばＤＰ値）と
判定用しきい値（例えばＤＰ* ）を比較することによ
り、高速に安定度を判定する手法である。一方、判定用
しきい値の最適値は、電力系統の需給状態や系統構成の
変化に対して変動するものであり、スクリーニング精度
を維持するためにには、電力系統の前記変化をとらえ
て、自動的にしきい値を調整あるいは再設定する必要が
ある。
法についてＤＰ値を例に説明する。スクリーニングは簡
易計算により得られた安定度指標値（例えばＤＰ値）と
判定用しきい値（例えばＤＰ* ）を比較することによ
り、高速に安定度を判定する手法である。一方、判定用
しきい値の最適値は、電力系統の需給状態や系統構成の
変化に対して変動するものであり、スクリーニング精度
を維持するためにには、電力系統の前記変化をとらえ
て、自動的にしきい値を調整あるいは再設定する必要が
ある。
【００２９】しきい値の最適値は、過渡安定度計算など
の詳細判定結果とそれに対応する安定度指標値から決ま
るものである。図８は複数の想定外乱に対するＤＰ値と
詳細判定結果の関係を示したものである。同図におい
て、白丸は詳細判定結果が安定な想定外乱、黒丸は詳細
判定結果が不安定な想定外乱である。スクリーニングの
責務は、過渡安定度計算などにより詳細判定すべき想定
外乱を選定することであり、安定なケースを不安定、即
ち、詳細判定すべきケースに選定することは許される
が、不安定なケースを安定、即ち、詳細判定すべきケー
スに選定しないことは許されない。
の詳細判定結果とそれに対応する安定度指標値から決ま
るものである。図８は複数の想定外乱に対するＤＰ値と
詳細判定結果の関係を示したものである。同図におい
て、白丸は詳細判定結果が安定な想定外乱、黒丸は詳細
判定結果が不安定な想定外乱である。スクリーニングの
責務は、過渡安定度計算などにより詳細判定すべき想定
外乱を選定することであり、安定なケースを不安定、即
ち、詳細判定すべきケースに選定することは許される
が、不安定なケースを安定、即ち、詳細判定すべきケー
スに選定しないことは許されない。
【００３０】従って、図８のようなＤＰ値と安定度の関
係にある場合は、同図破線のようにしきい値ＤＰ* を決
めなければならない。即ち、不安定な想定外乱中のＤＰ
値の最小値以下になるようにしきい値を設定あるいは調
整しなければならない。以下、このような基本的な考え
方に基づくしきい値の設定あるいは調整方法を説明す
る。
係にある場合は、同図破線のようにしきい値ＤＰ* を決
めなければならない。即ち、不安定な想定外乱中のＤＰ
値の最小値以下になるようにしきい値を設定あるいは調
整しなければならない。以下、このような基本的な考え
方に基づくしきい値の設定あるいは調整方法を説明す
る。
【００３１】（１）しきい値の設定法 以下、想定外乱に対するＤＰ値と詳細判定結果との関係
を用いたしきい値ＤＰ* の設定ルールを示す。 (i) 不安定な想定外乱がある場合（設定ルール１） 詳細判定により不安定と判定された想定外乱のＤＰ値を
もとに、(9) 式を用いてしきい値ＤＰ* を決定すると共
に、“不安定ケースあり”をセットする。
を用いたしきい値ＤＰ* の設定ルールを示す。 (i) 不安定な想定外乱がある場合（設定ルール１） 詳細判定により不安定と判定された想定外乱のＤＰ値を
もとに、(9) 式を用いてしきい値ＤＰ* を決定すると共
に、“不安定ケースあり”をセットする。
【数７】 ＤＰ* ＝｛Ｍｉｎ（ＤＰi ）｝＊（１−α） ………(9) ここで、ＤＰi ：不安定な想定外乱に対するＤＰ値。 Ｍｉｎ：最小値をとる関数。 α ：不安定ケースを安定と誤判定しないためのマージ
ン。
ン。
【００３２】(ii)不安定な想定外乱がない場合（設定ル
ール２） 詳細判定により不安定と判定された想定外乱がないた
め、厳密なしきい値は設定できない。そこで、(10)式よ
りしきい値ＤＰ* を仮決定し、“不安定ケースなし”を
セットする。
ール２） 詳細判定により不安定と判定された想定外乱がないた
め、厳密なしきい値は設定できない。そこで、(10)式よ
りしきい値ＤＰ* を仮決定し、“不安定ケースなし”を
セットする。
【数８】 ＤＰ* ＝Ｍａｘ（ＤＰi ） ……………………(10) ここで、ＤＰi ：各想定外乱のＤＰ値。 Ｍａｘ：最大値をとる関数。
【００３３】（２）しきい値の調整方法 以下、想定外乱に対するＤＰ値と詳細判定結果との関係
を用いたしきい値ＤＰ* の調整ルールを示す。 (i) 過去に不安定な想定外乱がなく、現在も全て安定な
場合（調整ルール１） 現状のしきい値ＤＰ* と詳細判定を実施した各想定外乱
のＤＰ値を用いて、(11)式よりしきい値ＤＰ* を更新す
る。
を用いたしきい値ＤＰ* の調整ルールを示す。 (i) 過去に不安定な想定外乱がなく、現在も全て安定な
場合（調整ルール１） 現状のしきい値ＤＰ* と詳細判定を実施した各想定外乱
のＤＰ値を用いて、(11)式よりしきい値ＤＰ* を更新す
る。
【数９】 ＤＰ* new ＝Ｍａｘ｛ＤＰ* old 、Ｍａｘ（ＤＰi ）｝ ……(11) ここで、ＤＰ* new ：新しいしきい値。 ＤＰ* old ：現在のしきい値。 ＤＰi ：各想定外乱のＤＰ値。
【００３４】(ii)過去に不安定な想定外乱がなく、現在
はある場合（調整ルール２） 詳細判定により不安定と判定された想定外乱のＤＰ値を
用いて、(12)式によりＤＰ* を更新すると共に、“不安
定ケースあり”をセットする。
はある場合（調整ルール２） 詳細判定により不安定と判定された想定外乱のＤＰ値を
用いて、(12)式によりＤＰ* を更新すると共に、“不安
定ケースあり”をセットする。
【数10】 ＤＰ* new ＝｛Ｍｉｎ（ＤＰi ）｝＊（１−α） ………(12) ここで、ＤＰi ：不安定な想定外乱に対するＤＰ値。 α ：不安定ケースを安定と誤判定しないためのマージ
ン。
ン。
【００３５】(iii) 過去に不安定な想定外乱があり、現
在もある場合（調整ルール３） 現状のしきい値ＤＰ* と詳細判定により不安定と判定さ
れた各想定外乱のＤＰ値を用いて、(13)式よりしきい値
ＤＰ* を更新する。
在もある場合（調整ルール３） 現状のしきい値ＤＰ* と詳細判定により不安定と判定さ
れた各想定外乱のＤＰ値を用いて、(13)式よりしきい値
ＤＰ* を更新する。
【数11】 ＤＰ* new ＝Ｍｉｎ｛ＤＰ* old 、（１−α）＊Ｍｉｎ（ＤＰi ）｝ ……(13) ここで、ＤＰ* new ：新しいしきい値。 ＤＰ* old ：現在のしきい値。 ＤＰi ：不安定な想定外乱のＤＰ値。 α ：不安定ケースを安定と誤判定しないためのマー
ジン。
ジン。
【００３６】(iv)過去に不安定な想定外乱があり、現在
はない場合（調整ルール４） このケースではしきい値の調整を行なわない。ただし、
スクリーニングにより不安定と仮判定（詳細判定は、安
定）されることが、予め指定された回数以上発生した場
合は、しきい値が適当でないと判断し、(12)式を用いて
しきい値を更新すると共に、“不安定ケースあり”をリ
セットし、“不安定ケースなし”をセットする。
はない場合（調整ルール４） このケースではしきい値の調整を行なわない。ただし、
スクリーニングにより不安定と仮判定（詳細判定は、安
定）されることが、予め指定された回数以上発生した場
合は、しきい値が適当でないと判断し、(12)式を用いて
しきい値を更新すると共に、“不安定ケースあり”をリ
セットし、“不安定ケースなし”をセットする。
【数12】 ＤＰ* new ＝Ｍａｘ（ＤＰi ） ……………(14) ここで、ＤＰi ：各想定外乱のＤＰ値。 以下、上述したＤＰ値の計算方法、詳細安定度計算によ
る詳細判定方法、そして、スクリーニングに用いるしき
い値の決定方法をもとにした本発明の実施例を説明す
る。
る詳細判定方法、そして、スクリーニングに用いるしき
い値の決定方法をもとにした本発明の実施例を説明す
る。
【００３７】本発明の［請求項１］に係る電力系統の安
定度判定方式の実施例を図１を用いて説明する。図１は
定周期（例えば１分間隔）で電力系統の安定度を判定す
る場合の１周期分の演算処理を示したものである。先
ず、ステップＳ１において現在の系統運用状態、つまり
発電機出力，母線電圧，送電線のＯＮ・ＯＦＦ状態等の
系統情報を収集し、ステップＳ２でこの系統情報をもと
に現在の潮流状態を算出する。次に、ステップＳ３で用
意された多数の想定外乱ｆ1 ，ｆ2 ，……，ｆnに対し
て、ステップＳ４で故障除去瞬時までの過渡安定度計算
を行ない、故障発生前と故障除去瞬時の各発電機の出力
を求める。
定度判定方式の実施例を図１を用いて説明する。図１は
定周期（例えば１分間隔）で電力系統の安定度を判定す
る場合の１周期分の演算処理を示したものである。先
ず、ステップＳ１において現在の系統運用状態、つまり
発電機出力，母線電圧，送電線のＯＮ・ＯＦＦ状態等の
系統情報を収集し、ステップＳ２でこの系統情報をもと
に現在の潮流状態を算出する。次に、ステップＳ３で用
意された多数の想定外乱ｆ1 ，ｆ2 ，……，ｆnに対し
て、ステップＳ４で故障除去瞬時までの過渡安定度計算
を行ない、故障発生前と故障除去瞬時の各発電機の出力
を求める。
【００３８】ステップＳ５ではこれらの結果と各発電機
の慣性定数をもとに、各想定外乱に対するＤＰ値を(4)
式を用いて求める。そして、ステップＳ６にてＤＰ値と
予め設定されている安定度判定用しきい値ＤＰ* を比較
し、ＤＰ値がしきい値ＤＰ*よりも大きい場合は、相対
外乱に対して電力系統は不安定であると仮判定し、ステ
ップＳ７にて過渡安定度計算を実施し詳細に安定度を判
定する。
の慣性定数をもとに、各想定外乱に対するＤＰ値を(4)
式を用いて求める。そして、ステップＳ６にてＤＰ値と
予め設定されている安定度判定用しきい値ＤＰ* を比較
し、ＤＰ値がしきい値ＤＰ*よりも大きい場合は、相対
外乱に対して電力系統は不安定であると仮判定し、ステ
ップＳ７にて過渡安定度計算を実施し詳細に安定度を判
定する。
【００３９】一方、ステップＳ６にてＤＰ値がしきい値
ＤＰ* よりも小さい場合は、想定外乱に対して電力系統
は安定であると最終決定し、過渡安定度計算による詳細
判定は実施しない。そして、全ての想定外乱に対する安
定度判定が終了（ステップＳ８）すれば、結果を電力系
統の運転員あるいは電力系統の制御装置に出力する（ス
テップＳ９）。
ＤＰ* よりも小さい場合は、想定外乱に対して電力系統
は安定であると最終決定し、過渡安定度計算による詳細
判定は実施しない。そして、全ての想定外乱に対する安
定度判定が終了（ステップＳ８）すれば、結果を電力系
統の運転員あるいは電力系統の制御装置に出力する（ス
テップＳ９）。
【００４０】以上の結果より、本実施例によれば故障除
去後の系統構成による安定度の差を表す減速力の発電機
間のアンバランス量（ＤＰ値）を安定度指標とし、その
値を予め設定されているしきい値と比較して、ＤＰ値が
しきい値よりも大きい場合は想定外乱に対して電力系統
は不安定であると仮判定（スクリーニング）し、詳細安
定度計算を実施して電力系統の安定度を詳細判定するよ
うにしたので、故障除去後の系統構成が安定度に支配的
な主保護故障に対して効率的で高速な安定度判定が可能
になる。なお、以上の実施例では詳細に安定度を判定す
る手段として過渡安定度計算を基本とした手法を用いて
いるが、電力系統の固有値計算をベースとした手法でも
同様に実施することができる。
去後の系統構成による安定度の差を表す減速力の発電機
間のアンバランス量（ＤＰ値）を安定度指標とし、その
値を予め設定されているしきい値と比較して、ＤＰ値が
しきい値よりも大きい場合は想定外乱に対して電力系統
は不安定であると仮判定（スクリーニング）し、詳細安
定度計算を実施して電力系統の安定度を詳細判定するよ
うにしたので、故障除去後の系統構成が安定度に支配的
な主保護故障に対して効率的で高速な安定度判定が可能
になる。なお、以上の実施例では詳細に安定度を判定す
る手段として過渡安定度計算を基本とした手法を用いて
いるが、電力系統の固有値計算をベースとした手法でも
同様に実施することができる。
【００４１】本発明の［請求項２］に係る電力系統の安
定度判定方式の実施例を図２を用いて説明する。図２は
定周期（例えば１分間隔）で電力系統の安定度を判定す
る場合の１周期分の演算処理を示したものである。先
ず、ステップＳ１において現在の系統運用状態、つまり
発電機出力，母線電圧，送電線のＯＮ・ＯＦＦ状態等の
系統情報を収集し、ステップＳ２でこの系統情報をもと
に現在の潮流状態を算出する。次に、ステップＳ３で用
意された多数の想定外乱ｆ1 ，ｆ2 ，……，ｆnに対し
てステップＳ４で故障除去瞬時までの過渡安定度計算を
行ない、故障発生前と故障除去瞬時の各発電機の出力を
求める。
定度判定方式の実施例を図２を用いて説明する。図２は
定周期（例えば１分間隔）で電力系統の安定度を判定す
る場合の１周期分の演算処理を示したものである。先
ず、ステップＳ１において現在の系統運用状態、つまり
発電機出力，母線電圧，送電線のＯＮ・ＯＦＦ状態等の
系統情報を収集し、ステップＳ２でこの系統情報をもと
に現在の潮流状態を算出する。次に、ステップＳ３で用
意された多数の想定外乱ｆ1 ，ｆ2 ，……，ｆnに対し
てステップＳ４で故障除去瞬時までの過渡安定度計算を
行ない、故障発生前と故障除去瞬時の各発電機の出力を
求める。
【００４２】ステップＳ５ではこれらの結果と各発電機
の慣性定数をもとに、各想定故障に対するＤＰ値を(4)
式を用いて求める。そして、ステップＳ６にてＤＰ値と
予め設定されている安定度判定用しきい値ＤＰ* を比較
し、ＤＰ値がしきい値ＤＰ*よりも大きい場合は、想定
外乱に対して電力系統は不安定であると仮判定し、ステ
ップＳ７にて過渡安定度計算を実施し詳細に安定度を判
定する。
の慣性定数をもとに、各想定故障に対するＤＰ値を(4)
式を用いて求める。そして、ステップＳ６にてＤＰ値と
予め設定されている安定度判定用しきい値ＤＰ* を比較
し、ＤＰ値がしきい値ＤＰ*よりも大きい場合は、想定
外乱に対して電力系統は不安定であると仮判定し、ステ
ップＳ７にて過渡安定度計算を実施し詳細に安定度を判
定する。
【００４３】一方、ステップＳ６にてＤＰ値がしきい値
ＤＰ* よりも小さい場合は、想定外乱に対して電力系統
は安定であると最終決定し、過渡安定度計算による詳細
判定は実施しない。そして、全ての想定外乱に対する安
定度判定が終了（ステップＳ８）すれば、詳細判定を実
施したケースがあるかどうかを判断し（ステップＳ1
0）、ステップＳ11にて詳細判定結果とそれに対応する
ＤＰ値により、前述した調整ルール１〜４を適用してし
きい値ＤＰ* を調整する。そして最後に、結果を電力系
統の運転員あるいは電力系統の制御装置に出力する（ス
テップＳ９）。
ＤＰ* よりも小さい場合は、想定外乱に対して電力系統
は安定であると最終決定し、過渡安定度計算による詳細
判定は実施しない。そして、全ての想定外乱に対する安
定度判定が終了（ステップＳ８）すれば、詳細判定を実
施したケースがあるかどうかを判断し（ステップＳ1
0）、ステップＳ11にて詳細判定結果とそれに対応する
ＤＰ値により、前述した調整ルール１〜４を適用してし
きい値ＤＰ* を調整する。そして最後に、結果を電力系
統の運転員あるいは電力系統の制御装置に出力する（ス
テップＳ９）。
【００４４】以上の結果より、本実施例によれば故障除
去後の系統構成による安定度の差を表す減速力の発電機
間のアンバランス量（ＤＰ量）などを安定度指標とし、
その値を予め設定されているしきい値と比較し、安定度
指標値がしきい値よりも大きい場合は想定外乱に対して
電力系統は不安定であると仮判定（スクリーニング）
し、詳細安定度計算を実施して電力系統の安定度を詳細
判定すると共に、スクリーニングによる判定結果と詳細
安定度計算による詳細判定結果を比較して、スクリーニ
ングによる判定が所望の精度が得られるようにしきい値
を自動調整するようにしたので、高精度な安定度判定が
実現できる。なお、以上の実施例では安定度指標として
ＤＰ値を用いているが、他の安定度指標、例えば従来技
術で説明した加速エネルギーの発電機間のアンバランス
分ＡＥ値でも同様に実施することができる。
去後の系統構成による安定度の差を表す減速力の発電機
間のアンバランス量（ＤＰ量）などを安定度指標とし、
その値を予め設定されているしきい値と比較し、安定度
指標値がしきい値よりも大きい場合は想定外乱に対して
電力系統は不安定であると仮判定（スクリーニング）
し、詳細安定度計算を実施して電力系統の安定度を詳細
判定すると共に、スクリーニングによる判定結果と詳細
安定度計算による詳細判定結果を比較して、スクリーニ
ングによる判定が所望の精度が得られるようにしきい値
を自動調整するようにしたので、高精度な安定度判定が
実現できる。なお、以上の実施例では安定度指標として
ＤＰ値を用いているが、他の安定度指標、例えば従来技
術で説明した加速エネルギーの発電機間のアンバランス
分ＡＥ値でも同様に実施することができる。
【００４５】本発明の［請求項３］に係る電力系統の安
定度判定方式の実施例を図３を用いて説明する。図３は
定周期（例えば１分間隔）で電力系統の安定度を判定す
る場合の１周期分の演算処理を示したものである。先
ず、ステップＳ１において現在の系統運用状態、つまり
発電機出力，母線電圧，送電線のＯＮ・ＯＦＦ状態等の
系統情報を収集し、ステップＳ２でこの系統情報をもと
に現在の潮流状態を算出する。次に、ステップＳ３で用
意された多数の想定外乱ｆ1 ，ｆ2 ，……，ｆn に対し
てステップＳ４で故障除去瞬時までの過渡安定度計算を
行ない、故障発生前と故障除去瞬時の各発電機の出力を
求める。
定度判定方式の実施例を図３を用いて説明する。図３は
定周期（例えば１分間隔）で電力系統の安定度を判定す
る場合の１周期分の演算処理を示したものである。先
ず、ステップＳ１において現在の系統運用状態、つまり
発電機出力，母線電圧，送電線のＯＮ・ＯＦＦ状態等の
系統情報を収集し、ステップＳ２でこの系統情報をもと
に現在の潮流状態を算出する。次に、ステップＳ３で用
意された多数の想定外乱ｆ1 ，ｆ2 ，……，ｆn に対し
てステップＳ４で故障除去瞬時までの過渡安定度計算を
行ない、故障発生前と故障除去瞬時の各発電機の出力を
求める。
【００４６】ステップＳ５ではこれらの結果と各発電機
の慣性定数をもとに、各想定故障に対するＤＰ値を(4)
式を用いて求める。そして、ステップＳ６にてＤＰ値と
予め設定されている安定度判定用しきい値ＤＰ* を比較
し、ＤＰ値がしきい値ＤＰ*よりも大きい場合は、想定
外乱に対して電力系統は不安定であると仮判定し、ステ
ップＳ７にて過渡安定度計算を実施し詳細に安定度を判
定する。
の慣性定数をもとに、各想定故障に対するＤＰ値を(4)
式を用いて求める。そして、ステップＳ６にてＤＰ値と
予め設定されている安定度判定用しきい値ＤＰ* を比較
し、ＤＰ値がしきい値ＤＰ*よりも大きい場合は、想定
外乱に対して電力系統は不安定であると仮判定し、ステ
ップＳ７にて過渡安定度計算を実施し詳細に安定度を判
定する。
【００４７】一方、ステップＳ６にてＤＰ値がしきい値
ＤＰ* よりも小さい場合は、想定外乱に対して電力系統
は安定であると最終決定し、過渡安定度計算による詳細
判定は実施しない。そして、全ての想定外乱に対する安
定度判定が終了（ステップＳ８）すれば、詳細判定を実
施したケースがあるかどうかを判断する（ステップＳ1
0）。ここで詳細安定度判定を１ケースも行なっていな
い場合、即ち、スクリーニングにより全ての想定外乱が
安定と判定された場合は、ステップＳ11にてＤＰ値の大
きい順に予め設定されているケース数（ｍケース）だけ
詳細安定度判定を行ない、ステップＳ12では前述したし
きい値の調整ルール１〜４を適用してしきい値ＤＰ* を
調整する。そして最後に、結果を電力系統の運転員ある
いは電力系統の制御装置に出力する（ステップＳ９）。
ＤＰ* よりも小さい場合は、想定外乱に対して電力系統
は安定であると最終決定し、過渡安定度計算による詳細
判定は実施しない。そして、全ての想定外乱に対する安
定度判定が終了（ステップＳ８）すれば、詳細判定を実
施したケースがあるかどうかを判断する（ステップＳ1
0）。ここで詳細安定度判定を１ケースも行なっていな
い場合、即ち、スクリーニングにより全ての想定外乱が
安定と判定された場合は、ステップＳ11にてＤＰ値の大
きい順に予め設定されているケース数（ｍケース）だけ
詳細安定度判定を行ない、ステップＳ12では前述したし
きい値の調整ルール１〜４を適用してしきい値ＤＰ* を
調整する。そして最後に、結果を電力系統の運転員ある
いは電力系統の制御装置に出力する（ステップＳ９）。
【００４８】以上の結果より、故障除去後の系統構成に
よる安定度の差を表す減速力の発電機間のアンバランス
量（ＤＰ量）などを安定度指標し、その値を予め設定さ
れているしきい値と比較し、全ての想定外乱に対する安
定度指標値がしきい値よりも小さい場合は、安定度指標
値の大きい想定外乱順に予め指定された順番まで詳細安
定度計算を実施し、その判定結果と安定度指標値の関係
を用いてしきい値を自動調整するので、高精度な安定度
判定が実現できる。なお、以上の実施例では安定度指標
としてＤＰ値を用いているが、他の安定度指標、例えば
従来技術で説明した加速エネルギーの発電機間のアンバ
ランス分ＡＥ値でも同様に実施することができる。
よる安定度の差を表す減速力の発電機間のアンバランス
量（ＤＰ量）などを安定度指標し、その値を予め設定さ
れているしきい値と比較し、全ての想定外乱に対する安
定度指標値がしきい値よりも小さい場合は、安定度指標
値の大きい想定外乱順に予め指定された順番まで詳細安
定度計算を実施し、その判定結果と安定度指標値の関係
を用いてしきい値を自動調整するので、高精度な安定度
判定が実現できる。なお、以上の実施例では安定度指標
としてＤＰ値を用いているが、他の安定度指標、例えば
従来技術で説明した加速エネルギーの発電機間のアンバ
ランス分ＡＥ値でも同様に実施することができる。
【００４９】本発明の［請求項４］に係る電力系統の安
定度判定方式の実施例を図４を用いて説明する。図４は
定周期（例えば１分間隔）で電力系統の安定度を判定す
る場合の１周期分の演算処理を示したものである。先
ず、ステップＳ１において現在の系統運用状態、つまり
発電機出力，母線電圧，送電線のＯＮ・ＯＦＦ状態等の
系統情報を収集し、ステップＳ２でこの系統情報をもと
に現在の潮流状態を算出する。次に、ステップＳ10でし
きい値の大幅変化が予測される系統構成変化の有無を調
べる。もし、系統構成の大幅変化がなければ、ステップ
Ｓ３で用意された多数の想定外乱ｆ1 ，ｆ2 ，……，ｆ
n に対してステップＳ４で故障除去瞬時までの過渡安定
度計算を行ない、故障発生前と故障除去瞬時の各発電機
の出力を求める。
定度判定方式の実施例を図４を用いて説明する。図４は
定周期（例えば１分間隔）で電力系統の安定度を判定す
る場合の１周期分の演算処理を示したものである。先
ず、ステップＳ１において現在の系統運用状態、つまり
発電機出力，母線電圧，送電線のＯＮ・ＯＦＦ状態等の
系統情報を収集し、ステップＳ２でこの系統情報をもと
に現在の潮流状態を算出する。次に、ステップＳ10でし
きい値の大幅変化が予測される系統構成変化の有無を調
べる。もし、系統構成の大幅変化がなければ、ステップ
Ｓ３で用意された多数の想定外乱ｆ1 ，ｆ2 ，……，ｆ
n に対してステップＳ４で故障除去瞬時までの過渡安定
度計算を行ない、故障発生前と故障除去瞬時の各発電機
の出力を求める。
【００５０】ステップＳ５ではこれらの結果と各発電機
の慣性定数をもとに、各想定故障に対するＤＰ値を(4)
式を用いて求める。そして、ステップＳ６にてＤＰ値と
予め設定されている安定度判定用しきい値ＤＰ* を比較
し、ＤＰ値がしきい値ＤＰ*よりも大きい場合は、想定
外乱に対して電力系統は不安定であると仮判定し、ステ
ップＳ７にて過渡安定度計算を実施し詳細に安定度を判
定する。
の慣性定数をもとに、各想定故障に対するＤＰ値を(4)
式を用いて求める。そして、ステップＳ６にてＤＰ値と
予め設定されている安定度判定用しきい値ＤＰ* を比較
し、ＤＰ値がしきい値ＤＰ*よりも大きい場合は、想定
外乱に対して電力系統は不安定であると仮判定し、ステ
ップＳ７にて過渡安定度計算を実施し詳細に安定度を判
定する。
【００５１】一方、ステップＳ６にてＤＰ値がしきい値
ＤＰ* よりも小さい場合は、想定外乱に対して電力系統
は安定であると最終決定し、過渡安定度計算による詳細
判定は実施しない。そして、全ての想定外乱に対する安
定度判定が終了（ステップＳ８）すれば、結果を電力系
統の運転員あるいは電力系統の制御装置に出力する（ス
テップＳ９）。一方、ステップＳ13で系統構成に大幅変
化があったとされると、ステップＳ３で用意された多数
の想定外乱ｆ1 ，ｆ2 ，……，ｆn に対してステップＳ
14で故障除去瞬時までの過渡安定度計算を行ない、故障
発生前と故障除去瞬時の各発電機の出力を求める。
ＤＰ* よりも小さい場合は、想定外乱に対して電力系統
は安定であると最終決定し、過渡安定度計算による詳細
判定は実施しない。そして、全ての想定外乱に対する安
定度判定が終了（ステップＳ８）すれば、結果を電力系
統の運転員あるいは電力系統の制御装置に出力する（ス
テップＳ９）。一方、ステップＳ13で系統構成に大幅変
化があったとされると、ステップＳ３で用意された多数
の想定外乱ｆ1 ，ｆ2 ，……，ｆn に対してステップＳ
14で故障除去瞬時までの過渡安定度計算を行ない、故障
発生前と故障除去瞬時の各発電機の出力を求める。
【００５２】ステップＳ15ではこれらの結果と各発電機
の慣性定数をもとに、各想定故障に対するＤＰ値を(4)
式を用いて求める。全ての想定外乱に対するＤＰ値が計
算されたならば（ステップＳ16）、ステップＳ17にてＤ
Ｐ値の大きい想定外乱順に詳細判定が安定になるまで過
渡安定度計算による詳細安定度判定を行ない、ステップ
Ｓ18で前述したしきい値の設定ルール１〜２を適用して
しきい値ＤＰ* を再設定する。そして最後に、結果を電
力系統の運転員あるいは電力系統の制御装置に出力する
（ステップＳ９）。
の慣性定数をもとに、各想定故障に対するＤＰ値を(4)
式を用いて求める。全ての想定外乱に対するＤＰ値が計
算されたならば（ステップＳ16）、ステップＳ17にてＤ
Ｐ値の大きい想定外乱順に詳細判定が安定になるまで過
渡安定度計算による詳細安定度判定を行ない、ステップ
Ｓ18で前述したしきい値の設定ルール１〜２を適用して
しきい値ＤＰ* を再設定する。そして最後に、結果を電
力系統の運転員あるいは電力系統の制御装置に出力する
（ステップＳ９）。
【００５３】以上の結果より、故障除去後の系統構成に
よる安定度の差を表す減速力の発電機間のアンバランス
量（ＤＰ量）などを安定度指標し、電力系統構成に大幅
な変化が生じたら、安定度指標値の大きい想定外乱順に
詳細判定が安定になるまで詳細安定度計算を実施し、そ
の判定結果と安定度指標値の関係を用いてしきい値を自
動的に再設定するようにしたので、系統構成変化により
しきい値の最適値が急変した場合も高精度な安定度判定
が実現できる。なお、以上の実施例では安定度指標とし
てＤＰ値を用いているが、他の安定度指標、例えば従来
技術で説明した加速エネルギーの発電機間のアンバラン
ス分ＡＥ値でも同様に実施することができる。
よる安定度の差を表す減速力の発電機間のアンバランス
量（ＤＰ量）などを安定度指標し、電力系統構成に大幅
な変化が生じたら、安定度指標値の大きい想定外乱順に
詳細判定が安定になるまで詳細安定度計算を実施し、そ
の判定結果と安定度指標値の関係を用いてしきい値を自
動的に再設定するようにしたので、系統構成変化により
しきい値の最適値が急変した場合も高精度な安定度判定
が実現できる。なお、以上の実施例では安定度指標とし
てＤＰ値を用いているが、他の安定度指標、例えば従来
技術で説明した加速エネルギーの発電機間のアンバラン
ス分ＡＥ値でも同様に実施することができる。
【００５４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば故
障除去後の系統構成による安定度の差を表す減速力の発
電機間のアンバランス量（ＤＰ量）を安定度指標とし、
その値を予め設定されているしきい値と比較し、ＤＰ値
がしきい値よりも大きい場合は想定外乱に対して電力系
統は不安定であると仮判定（スクリーニング）し、詳細
安定度計算を実施して電力系統の安定度を詳細判定する
と共に、電力系統の状態変化や構成変化に対してしきい
値を自動的に調整あるいは再設定するようにしたので、
故障除去後の系統構成が安定度に支配的に主保護故障に
対して適用でき、かつ、高精度でメンテナンス・フリー
な電力系統の安定度判定方式を実現することができる。
障除去後の系統構成による安定度の差を表す減速力の発
電機間のアンバランス量（ＤＰ量）を安定度指標とし、
その値を予め設定されているしきい値と比較し、ＤＰ値
がしきい値よりも大きい場合は想定外乱に対して電力系
統は不安定であると仮判定（スクリーニング）し、詳細
安定度計算を実施して電力系統の安定度を詳細判定する
と共に、電力系統の状態変化や構成変化に対してしきい
値を自動的に調整あるいは再設定するようにしたので、
故障除去後の系統構成が安定度に支配的に主保護故障に
対して適用でき、かつ、高精度でメンテナンス・フリー
な電力系統の安定度判定方式を実現することができる。
【図１】本発明の［請求項１］に係る電力系統の安定度
判定方式を説明するための一実施例を示す全体の流れ
図。
判定方式を説明するための一実施例を示す全体の流れ
図。
【図２】本発明の［請求項２］に係る電力系統の安定度
判定方式を説明するための一実施例を示す全体の流れ
図。
判定方式を説明するための一実施例を示す全体の流れ
図。
【図３】本発明の［請求項３］に係る電力系統の安定度
判定方式を説明するための一実施例を示す全体の流れ
図。
判定方式を説明するための一実施例を示す全体の流れ
図。
【図４】本発明の［請求項４］に係る電力系統の安定度
判定方式を説明するための一実施例を示す全体の流れ
図。
判定方式を説明するための一実施例を示す全体の流れ
図。
【図５】電力系統の一例を示す図。
【図６】過渡安定度計算による詳細安定度判定方法を説
明するための図。
明するための図。
【図７】過渡安定度計算による詳細安定度判定方法を説
明するための図。
明するための図。
【図８】スクリーニング用しきい値の決定方法を説明す
るための図。
るための図。
【図９】従来の電力系統の安定度判定方式を説明するた
めの流れ図。
めの流れ図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 束田 益男 愛知県名古屋市東区東新町１番地 中部電 力株式会社内 (72)発明者 生田 直樹 愛知県名古屋市東区東新町１番地 中部電 力株式会社内 (72)発明者 伊藤 久徳 愛知県名古屋市東区東新町１番地 中部電 力株式会社内 (72)発明者 小俣 和也 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 浅野 俊明 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中工場内
Claims (4)
- 【請求項１】 電力系統の状態量を定周期で入力し、電
力系統の安定度を予め設定されている想定外乱について
評価する電力系統の安定度判定方式において、故障除去
後の発電機の減速力の発電機間のアンバランス量を表す
安定度指標値（ＤＰ値）と予め設定されているしきい値
とを比較し、ＤＰ値がしきい値よりも大きい場合は想定
外乱に対して電力系統は不安定であると仮判定（スクリ
ーニング）し、詳細安定度計算を実施して電力系統の安
定度を詳細判定することを特徴とする電力系統の安定度
判定方式。 - 【請求項２】 スクリーニングによる判定結果と詳細安
定度計算による詳細判定結果とを比較して、スクリーニ
ングによる判定が所望の精度が得られるようにしきい値
を自動調整することを特徴とする請求項１記載の電力系
統の安定度判定方式。 - 【請求項３】 スクリーニングにより全ての想定外乱が
安定と判定された場合は、安定度指標値の大きい想定外
乱順に予め指定された順番まで詳細安定度計算を実施
し、その判定結果と安定度指標値の関係を用いてしきい
値を自動調整することを特徴とする請求項１記載の電力
系統の安定度判定方式。 - 【請求項４】 電力系統の構成に大幅な変化が生じた
ら、安定度指標値の大きい想定外乱順に詳細判定が安定
になるまで詳細安定度計算を実施し、その判定結果と安
定度指標値の関係を用いてしきい値を自動的に再設定す
ることを特徴とする請求項１記載の電力系統の安定度判
定方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30094993A JP3305077B2 (ja) | 1993-11-05 | 1993-11-05 | 電力系統の安定度判定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30094993A JP3305077B2 (ja) | 1993-11-05 | 1993-11-05 | 電力系統の安定度判定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07135738A true JPH07135738A (ja) | 1995-05-23 |
| JP3305077B2 JP3305077B2 (ja) | 2002-07-22 |
Family
ID=17891032
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30094993A Expired - Lifetime JP3305077B2 (ja) | 1993-11-05 | 1993-11-05 | 電力系統の安定度判定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3305077B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007189840A (ja) * | 2006-01-13 | 2007-07-26 | Toshiba Corp | 電力系統安定化装置 |
| JP2012170169A (ja) * | 2011-02-09 | 2012-09-06 | Tohoku Electric Power Co Inc | 電力系統安定化装置およびその制御方法 |
| JP2016167904A (ja) * | 2015-03-09 | 2016-09-15 | 株式会社日立製作所 | 電圧安定度計算装置および電圧安定度計算方法 |
| CN111352617A (zh) * | 2020-03-16 | 2020-06-30 | 山东省物化探勘查院 | 一种基于Fortran语言的磁法数据辅助整理方法 |
| JP2020156186A (ja) * | 2019-03-19 | 2020-09-24 | 株式会社東芝 | 系統安定化装置 |
| JP2021166432A (ja) * | 2020-04-07 | 2021-10-14 | 株式会社東芝 | 発電計画決定システム、発電計画決定方法、およびプログラム |
-
1993
- 1993-11-05 JP JP30094993A patent/JP3305077B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007189840A (ja) * | 2006-01-13 | 2007-07-26 | Toshiba Corp | 電力系統安定化装置 |
| JP2012170169A (ja) * | 2011-02-09 | 2012-09-06 | Tohoku Electric Power Co Inc | 電力系統安定化装置およびその制御方法 |
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| JP2020156186A (ja) * | 2019-03-19 | 2020-09-24 | 株式会社東芝 | 系統安定化装置 |
| CN111352617A (zh) * | 2020-03-16 | 2020-06-30 | 山东省物化探勘查院 | 一种基于Fortran语言的磁法数据辅助整理方法 |
| JP2021166432A (ja) * | 2020-04-07 | 2021-10-14 | 株式会社東芝 | 発電計画決定システム、発電計画決定方法、およびプログラム |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3305077B2 (ja) | 2002-07-22 |
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