JPH07227040A - 電力系統信頼度監視装置 - Google Patents

電力系統信頼度監視装置

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JPH07227040A
JPH07227040A JP6032959A JP3295994A JPH07227040A JP H07227040 A JPH07227040 A JP H07227040A JP 6032959 A JP6032959 A JP 6032959A JP 3295994 A JP3295994 A JP 3295994A JP H07227040 A JPH07227040 A JP H07227040A
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JP
Japan
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load
power
future
demand
predicting
Prior art date
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JP6032959A
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English (en)
Inventor
Hideyuki Miyaji
秀幸 宮路
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 電力系統信頼度監視装置において、精度の高
い将来系統を予測できるようにする。 【構成】 電力系統の数値情報及びオンオフ情報を取り
込む系統データ取り込み手段と、前記取り込まれたデー
タを基に現在系統の全ての状態変数を求める現在系統作
成手段と、ピーク時及び所定時間後の総需要と発電機出
力を計画する発電計画手段と、前記各手段からのデータ
を基に所定時間後の監視対象時における系統状態を予測
する将来系統予測手段と、過負荷,予備力,安定度から
なる系統信頼度をチェックしてその結果をオペレータに
通知する信頼度チェック手段を有する電力系統信頼度監
視装置において、管轄系統の負荷単位又はそれ相当の細
かさにて将来時点の負荷需要の予測をする負荷需要予測
手段を備えた。

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状態を取り込
み、それを基に現在及び将来、系統が安定かどうかを判
断して、オペレータにその情報を提供する電力系統信頼
度監視装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来技術による電力系統信頼度監視装置
のブロック構成図を図10に示す。図10において、1は系
統データ取り込み手段で、電力系統の開閉器の入り切り
状態等の二値情報や母線電圧,送電線潮流等の数値情報
を情報伝送装置を介して取り込み、2の系統情報ファイ
ルに格納する。3は現在系統作成手段で、系統情報ファ
イル2に格納されている系統情報を用いて、状態推定計
算あるいは潮流計算を行なうことにより現在系統の状態
量(母線電圧,位相角,潮流値,注入電力等)を計算
し、4の現在系統データファイルに格納する。
【0003】5は発電計画手段で、総需要の予測値に従
って、近未来の発電機出力計画をたてて、6の発電計画
ファイルに格納する。発電計画手段は一般には発電計画
計算と経済負荷配分計算と呼ばれるもので、前者は翌日
から1週間程度先を計算するのに対し、後者はごく近い
将来を予測するものである。将来系統予測手段7では、
監視対象時刻の電力系統状態(例えば1時間後の状態、
又はその日のピーク時の系統状態)を予測する場合、前
記の経済負荷配分計算や発電計画計算では、発電機個々
に計画するため、かなり高精度な値が得られるが、将来
系統状態を予測するために必要な個々の負荷の値は、負
荷毎に持った分配係数を総需要の値に乗じて求めるとい
う簡易的な方法を取るのが普通であった。
【0004】8の将来系統データファイルでは将来系統
予測手段の予測結果を格納し、信頼度チェック手段9を
介してオペレータ用マンマシン装置10に出力する構成を
有している。この場合、負荷の無効電力については有効
電力に一定の係数(力率)を乗じるだけで力率の変化は
ほとんど考慮されていなかった。又、発電機,負荷の値
と共に将来系統を予測するために必要な電圧調整機器
(調相設備や変圧器のタップ)状態に関しても、通常こ
れを考慮せずに求めた将来系統の電圧異常をとりあえず
解消する程度の処理しか入れていないのが普通である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記従来方式によれ
ば、将来系統状態を予測するために必要な個々の負荷の
値は、負荷毎に持った分配係数を総需要の値に乗じて求
めるという簡易的な方法をとるのが普通であるため、精
度的に不十分なものである。しかも個々の負荷には夫々
異なる要素があって、いつも同じ負荷変動はしないのが
普通である。そのため分配係数だけによる負荷計算で
は、例え、総需要の値が正しいとしても個々の負荷の値
を正しく求めることはできない。個々の負荷への配分が
異なると、例え、発電機出力が同じであっても潮流分布
や電圧状態が変わり、過負荷,電圧余裕,安定度の面か
ら見ると全く異なる系統状態となることがあり、意味の
無い信頼度監視となってしまうという第1の問題があ
る。
【0006】又、無効電力あるいは力率についても負荷
毎に、又、時間帯によって大きく変化するものであり、
有効電力に一定の係数(力率)を乗じる手法は、精度的
に不十分なものである。そのため総需要及び発電機出力
の予想が正確であっても、個々の負荷の無効電力予想が
不正確となり、将来系統の予測も異なってしまうという
第2の問題がある。
【0007】更に、発電機,負荷の値と共に将来系統を
予測するために必要な電圧調整機器(調相設備や変圧器
のタップ)状態に関しても、これを考慮しない場合に
は、求めた将来系統の電圧異常をとりあえず解消するだ
けであって、実際の電圧調整機器の状態とは必ずしも一
致しないという第3の問題がある。本発明は上記事情に
鑑みてなされたものであり、精度の高い将来系統予測が
可能な電力系統信頼度監視装置を提供することを目的と
している。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の[請求項1]に
係る電力系統信頼度監視装置では、管轄系統の負荷単位
又はそれ相当の細かさで負荷需要予測手段を持たせる構
成とした。
【0009】本発明の[請求項2]に係る電力系統信頼
度監視装置では、負荷の無効電力を個別に予測する負荷
無効電力予測手段を持たせる構成とした。
【0010】本発明の[請求項3]に係る電力系統信頼
度監視装置では、需要変化に応じて動作する電圧調整機
器の応動を忠実に精度良く予測する電圧調整機器応動予
測手段を持たせる構成とした。
【0011】
【作用】本発明の[請求項1]に係る電力系統信頼度監
視装置においては、負荷需要予測手段は管轄系統の負荷
に相当する数だけ個別に持っており、監視対象時刻の負
荷の値を独立に求める。負荷需要予測手段は対象負荷の
過去の需要実績,監視対象日時の天候,気温,湿度等の
気象データや電力需要に影響を与える社会行事等の情報
を基に個々の負荷の値を予測する。そして精度の高い個
々の負荷及び発電機の予測値を基に潮流計算を行ない、
将来系統状態を推定する。
【0012】本発明の[請求項2]に係る電力系統信頼
度監視装置においては、負荷無効電力予測手段が需要予
測データ,過去の実績データ等を基に個々の負荷の無効
電力を予測し、これを使って将来系統状態を推定する。
【0013】本発明の[請求項3]に係る電力系統信頼
度監視装置においては、電圧調整機器応動予測手段が、
需要変化曲線及び電圧調整機器の制御ルールや目標電圧
等を基に、逐次模擬計算を行なうことにより、電圧調整
機器の応動を予測し、これを基に将来系統を推定する。
【0014】
【実施例】本発明の[請求項1]に係る電力系統信頼度
監視装置の実施例を以下説明する。図1は本発明の[請
求項1]による電力系統信頼度監視装置を説明する一実
施例の構成図である。図1において、図10と同一部分に
ついては同一符号を付して説明を省略する。111 〜11n
は負荷需要予測手段で管轄系統の負荷単位又はそれ想定
の細かさで複数個付加される。そして負荷需要予測手段
では対象負荷の過去の需要実績、監視対象日時の天候,
気温,湿度等の気象データや電力需要に影響を与える社
会行事等の情報を基に個々の負荷の値を予測する。又、
予測時には負荷の総和と送電損失並びに発電計画手段の
総需要値のバランスも当然考慮される。各負荷需要予測
手段は負荷の予測値を需要予測計画ファイル12に格納す
る。
【0015】将来系統予測手段7は現在系統データファ
イル4,発電出力計画ファイル6と需要予測結果ファイ
ル12に格納されている夫々の予測値を用いて監視対象時
刻の系統状態を潮流計算等によって求め、将来系統デー
タファイル8に格納する。9は信頼度チェック手段で将
来系統データファイル8に格納されている系統データに
対して、過負荷,異常電圧,電圧調整余裕,予備力,安
定度等の各種系統信頼度のチェックを想定事故計算等と
合わせて実施し、オペレータ用マンマシン装置10を介し
て、オペレータに各種情報を提供すると共に、問題があ
る場合には警報も出すものである。
【0016】図2は本発明の[請求項1]による電力系
統信頼度監視装置における負荷需要予測手段111 〜11n
を詳細に説明する第1の実施例である。図2に示される
ように負荷需要予測手段は過去の需要実績データファイ
ル21、天候,最高最低気温,湿度等の気象実績データフ
ァイル22、曜日や社会行事等のその他要因データファイ
ル23と監視対象当日の天気予報等による気象データとそ
の他要因データを含む当日条件データファイル24を基
に、統計解析手段25が重回帰分析を初めとする各種統計
解析を行なうことにより、個々の負荷の需要を予測し、
結果を需要予測結果ファイル12に格納する。その他要因
データにはいろいろなものが考えられ、曜日や季節以外
に例えば祭や催し物の有無、工場の生産計画等が挙げら
る。
【0017】図3は本発明の[請求項1]による電力系
統信頼度監視装置における負荷需要予測手段を詳細に説
明する第2の実施例である。本実施例では図に対して、
需要関連の知識ベース32を加え、人口知能(AI)を応
用した知識処理手段31によって需要予測を行なうもので
ある。エキスパートシステムと呼ばれる知識処理の他に
ニューラルネットワークを用いた需要予測等も可能であ
る。
【0018】図4は本発明の[請求項2]による電力系
統信頼度監視装置を説明する一実施例の構成図である。
本実施例の特徴部分は図1に対して、負荷無効電力予測
手段131 〜13n を付加し、負荷の無効電力を個別に精度
良く予測し、これを無効電力予測ファイル14に格納する
点である。その他の構成は図1と同様である。これによ
り、有効電力と無効電力の両方の予測値を使って、将来
系統予測を行なうことができる。
【0019】図5は本発明の[請求項2]による電力系
統信頼度監視装置における負荷無効電力予測手段を詳細
に説明する第1の実施例である。図5において図2と同
一部分については同一符号を付して説明を省略する。そ
して本実施例では各負荷の需要,力率等の実績データフ
ァイル33、曜日,時刻,社会行事等のその他要因データ
ファイル23、当日条件データファイル24と需要予測結果
ファイル12を基に、統計解析手段25が相関等の統計的性
質を利用して、各負荷の力率あるいは無効電力を予測
し、無効電力予測ファイル30に格納する。その他要因デ
ータには下位系統のスタティックコンデンサの操作条件
等も含まれている。
【0020】図6は本発明の[請求項2]による電力系
統信頼度監視装置における負荷需要予測手段を詳細に説
明する第2の実施例である。図6において図3と同一部
分については同一符号を付して説明を省略する。本実施
例では図5に対して、力率,無効電力関連の知識ベース
35を加え、人口知能(AI)を応用した知識処理手段31
-1によって無効電力予測を行なうものである。
【0021】本発明の[請求項3]に係る電力系統信頼
度監視装置の実施例を以下説明する。図7は本発明の
[請求項3]による電力系統信頼度監視装置を説明する
一実施例の構成図である。図7において、図10と同一部
分については同一符号を付して説明を省略する。本実施
例では図10に対して、電圧調整機器応動予測手段15を付
加し、電圧無効電力制御(VQC)の応動やローカルに
動く変圧器タップや調相設備の動きを予測し、その結果
を応動予測結果ファイル16に格納する。これによって電
圧,無効電力の面でも精度の高い将来系統予測が可能と
なる。
【0022】図8は本発明の[請求項3]による電力系
統信頼度監視装置における電圧調整機器応動予測手段15
を詳細に説明する第1の実施例である。本実施例では需
要変動パターンファイル81に格納されている需要変化曲
線を基に系統状態模擬手段82が逐次系統状態を計算し、
系統状態ファイル83に格納する。VQCローカル制御応
動模擬手段84は系統状態と制御条件ファイル85を基に電
圧調整機器の応動を計算し、応動予測結果ファイル86を
介して、系統状態模擬手段82に与える。模擬ステップ管
理手段87は模擬の時間ステップや全体の流れを管理する
ものである。監視対象時刻まで模擬が進めば、その時の
応動予測結果ファイルの情報が最終的な応動結果とな
る。
【0023】図9は本発明の[請求項3]による電力系
統信頼度監視装置における電圧調整機器応動予測手段を
詳細に説明する第2の実施例である。図9において、図
8と同一部分については同一符号を付して説明を省略す
る。本実施例では図8のVQCローカル制御応動模擬手
段をAIを利用した応動判定手段88と制御関連知識ベー
ス89に置き換えたもので基本的な動きは前記した第1の
実施例と同じである。本実施例によれば変動曲線に従っ
て系統状態の変化を実際にたどるため、実系統に近い電
圧調整機器の応動予測が可能となる。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば精
度の高い将来系統予測が可能となる。又、本発明の[請
求項1]によれば、各負荷毎に用意された負荷需要予測
手段によって精度の高い将来系統予測が可能となる。
又、本発明の[請求項2]によれば、各負荷の無効電力
予測手段によって、個々の負荷の無効電力予測精度が飛
躍的に向上し、精度の高い将来系統予測が可能となる。
又、本発明の[請求項3]によれば、電圧調整機器応動
予測手段によって、電圧調整機器の応動が正確に予測さ
れ、精度の高い将来系統予測が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の[請求項1]の実施例である電力系統
信頼度監視を説明するためのブロック構成図。
【図2】需要予測結果ファイルの内容を詳細に説明する
実施例1の構成図。
【図3】同じく需要予測結果ファイルの内容を詳細に説
明する実施例2の構成図。
【図4】本発明の[請求項2]の実施例である電力系統
信頼度監視装置を説明するためのブロック構成図。
【図5】無効電力予測ファイルの内容を詳細に説明する
実施例1の構成図。
【図6】同じく無効電力予測ファイルの内容を詳細に説
明する実施例2の構成図。
【図7】本発明の[請求項3]の実施例である電力系統
信頼度監視装置を説明するためのブロック構成図。
【図8】応動予測結果ファイルの内容を詳細に説明する
実施例1の構成図。
【図9】同じく応動電力予測ファイルの内容を詳細に説
明する実施例2の構成図。
【図10】従来技術を説明するためのブロック構成図。
【符号の説明】
1 系統データ取り込み手段 2 系統情報ファイル 3 現在系統作成手段 4 現在系統データファイル 5 発電計画手段 6 発電計画ファイル 7 将来系統予測手段 8 将来系統データファイル 9 信頼度チェック手段 10 オペレータ用マンマシン装置 111 〜11n 負荷需要予測手段 12 需要予測結果ファイル 131 〜13n 負荷無効電力予測手段 14 無効電力予測ファイル 15 電圧調整機器応動予測手段 16 応動予測結果ファイル

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電力系統の数値情報及びオンオフ情報を
    取り込む系統データ取り込み手段と、前記取り込まれた
    データを基に現在系統の全ての状態変数を求める現在系
    統作成手段と、ピーク時及び所定時間後の総需要と発電
    機出力を計画する発電計画手段と、前記各手段からのデ
    ータを基に所定時間後の監視対象時における系統状態を
    予測する将来系統予測手段と、過負荷,予備力,安定度
    からなる系統信頼度をチェックしてその結果をオペレー
    タに通知する信頼度チェック手段を有する電力系統信頼
    度監視装置において、管轄系統の負荷単位又はそれ相当
    の細かさにて将来時点の負荷需要の予測をする負荷需要
    予測手段を備えたことを特徴とする電力系統信頼度監視
    装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のものにおいて負荷無効電
    力予測手段を付加し、負荷の有効電力及び無効電力の各
    予測値を用いて将来系統作成手段を実行することを特徴
    とする電力系統信頼度監視装置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載のものにおいて電圧調整機
    器応動予測手段を付加し、負荷変動パターンに従って複
    数の時間断面を逐次模擬することを特徴とする電力系統
    信頼度監視装置。
JP6032959A 1994-02-04 1994-02-04 電力系統信頼度監視装置 Pending JPH07227040A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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