JPH07284231A

JPH07284231A - 電力系統安定化制御装置及び電力系統安定化制御方法

Info

Publication number: JPH07284231A
Application number: JP7029078A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Amano; 雅彦天野; Masahiro Watanabe; 雅浩渡辺; Hiroo Konishi; 博雄小西; Shinya Tanifuji; 真也谷藤; Tomoharu Nakamura; 知治中村
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1994-02-17
Filing date: 1995-02-17
Publication date: 1995-10-27
Anticipated expiration: 2017-07-22
Also published as: JP3304664B2

Abstract

(57)【要約】【目的】複数の電力系統安定化機器の協調を取りながら
系統条件や事故条件に対応した適切な制御方策を設定す
る。【構成】系統情報入力手段１１が系統情報を取り込み、
系統状態決定手段１３により系統状態を決定する。機器
運用状態入力手段１２が安定化機器の運用状態を取り込
む。制御方策決定手段１４は、系統状態と機器の運用状
態を考慮しながら制御方策を決定する。制御方策決定の
際には、まず動揺モード分析手段１５が時間応答波形に
基づいて各地点の動揺モードを分析し、制御分担設定手
段１６がそれをもとに各機器の制御分担を決定し、制御
パラメータ設定手段１７が制御分担に基づいて各機器の
制御パラメータを設定する。複数の制御方策案がある場
合には固有値または時間応用シミュレーションにより評
価して、最適なものを選択する。決定された制御方策
は、制御方策出力手段１８により各安定化機器へ出力さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電力系統に発生した動揺
を抑制するための電力系統安定化装置および方法に係
り、特に複数地点に設置された系統安定化機器の協調を
取ることにより、様々な系統の運用条件や事故条件に対
して柔軟かつ的確に対応できる電力系統安定化装置およ
び方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電力系統に事故等の異常により発生した
電力動揺を抑えるための系統安定化機器として、発電機
の励磁制御装置に付加するＰＳＳ(Power System Stabil
izer）や、静止型無効電力補償装置（ＳＶＣ），サイリ
スタ制御直列コンデンサ，サイリスタ制御高速移相器，
フライホイール発電機（ＦＷＧ），ＳＭＥＳ，電池など
がある。

【０００３】これらの安定化機器は、電力動揺を含む信
号を検出してフィードバック制御により系統の安定化を
図る。しかし電力系統に発生する電力動揺は、系統の接
続状態，潮流状態，外乱の場所や大きさなどにより様々
に変化する。そのため安定化機器の制御方策も、これら
の変化に対応して最適な値となるよう変化させる必要が
ある。従来の制御方策を変化させる方法としては、特開
平4−121024 号に記載されているように、線路潮流の大
きさに応じてＳＶＣの制御ゲインを変化させる方法があ
った。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで電力系統に複
数の安定化機器が設置されている場合、機器間で制御す
る際に協調を取る必要がある。特に系統の接続状態や潮
流状態の変化に対応させて制御方策を変更する場合に
は、機器間の協調を取らなければ適切な制御が実施でき
ない。

【０００５】また複数のモードの電力動揺が発生する場
合、どの機器がどの動揺モードに対応する制御を行うか
という制御分担を適切に設定する必要があるが、上記従
来技術は単体の安定化機器についての変更方法のため、
他の安定化機器の運用状態の変化については考慮でき
ず、複数の機器の制御分担を設定することができない。
本発明の目的は、電力系統の接続状態や潮流状態，事故
条件などが変化しても、常に適切な制御が実施できるよ
う複数の安定化機器間の協調を図り、安定化機器の制御
方策を変更できる電力系統安定化装置および方法を提供
することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、電力系統からの系統情報を取り込む系統情報入力手
段と，安定化機器の運用状態を取り込む機器運用状態入
力手段と，取り込んだ系統情報をもとに系統状態を決定
する系統状態決定手段と，決定した系統状態と安定化機
器の運用状態とに基づいて制御方策を決定する制御方策
決定手段と，決定した制御方策を系統安定化機器に出力
する制御方策出力手段と、を設けるようにした。

【０００７】さらに想定外乱を設定し、設定した想定事
故に対する制御方策を予め作成できるようにした想定事
故設定手段を設け、想定事故に対応した制御方策を制御
方策テーブル作成手段が制御方策テーブルに保存し、そ
の制御方策を制御方策決定手段が決定するようにした。

【０００８】さらに制御方策選択手段を設け、制御方策
決定手段が呈示した制御方策案の中から運転員が制御方
策を選択できるようにした。

【０００９】また他の電力系統の安定化制御装置の制御
方策出力手段から出力された制御方策を入力する制御方
策入力手段を設けた。

【００１０】さらに、電力系統の系統情報と電力系統機
器運用状態から、外乱によって発生する複数の動揺モー
ドを求める動揺モード分析手段と、この複数の動揺モー
ドから、抑制すべき抑制動揺モードを抽出し、前記系統
安定化機器に対し、抑制すべき抑制動揺モードを担当さ
せる抑制動揺モード担当手段とを備えるようにした。ま
た、電力系統の系統情報と電力系統機器運用状態から、
外乱によって発生する動揺モードを求める動揺モード分
析手段と、この動揺を押さえるように、複数の電力系統
安定化機器に対し、制御パラメータを設定するようにし
たものである。

【００１１】

【作用】制御方策決定手段は、系統情報をもとに決定し
た系統状態と複数の系統安定化機器の運用状態とに基づ
いて各安定化機器の協調を取りながら各機器の制御方策
を決定する。それにより系統状態に対応した適切な制御
方策が決定できる。

【００１２】制御方策決定の際には、まず外乱を仮定し
た時間応答シミュレーションを行って、どの地点にどの
ような動揺モードが現われるかを分析する。分析した結
果に基づいて、どの地点の系統安定化機器がどの動揺モ
ードを担当するかを設定する。担当する動揺モードが決
まれば、それに基づいて制御パラメータを決定する。こ
のように動揺モードの分析により機器の制御分担を設定
することにより、適切な制御方策が決定できる。

【００１３】また予め作成してある制御方策テーブルを
用いれば制御方策を直接決定することもできる。この場
合は代表的な系統状態や機器の運用状態に対する制御方
策を前もってテーブルとして作成しておくので、様々な
制御方策案の中から選ぶ手間が省略でき、迅速に制御方
策が決定できる。

【００１４】さらに想定事故設定手段により代表的な事
故を想定し、予め決定しておいたその事故に対する制御
方策を、制御方策テーブル作成手段により制御テーブル
に保存しておく。そして実際に事故が発生したら、制御
方策決定手段が系統情報入力手段と系統状態決定手段か
らの情報により事故点や事故種別を認識し、対応する制
御方策を制御方策テーブルから選択することにより制御
方策が決定できる。

【００１５】また制御方策の決定に運転員が介入できる
よう、制御方策決定手段は制御方策選択手段を介して制
御方策案とその評価結果を表示すると、運転員はそれを
見て適切な制御方策案を制御方策選択手段から選定する
ことができる。

【００１６】また制御方策を決定する系統安定化制御装
置を電力系統内の複数の地点に設置する場合は、他の安
定化制御装置の制御方策出力手段から制御方策入力手段
を介して制御方策が出力されるので、他の地域の系統安
定化機器との協調も取りながら制御方策を決定すること
ができる。

【００１７】さらに安定化機器が１台であっても動揺モ
ードを分析し最も抑えたいモードに対する制御方策をそ
の安定化機器が取ることで最も効率的な抑制動作が可能
になる。

【００１８】そして、動揺モードを分析し、これを抑え
るために、複数の安定化機器に対し、特定の動揺を押さ
えるためにそれぞれ制御パラメータを設定することによ
り、例えば大きな動揺が発生した場合でも、複数の安定
化機器が同時に対応することにより、系統の安定化が図
れるようにするものである。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【００２０】図１は本発明を適用した系統安定化制御装
置１００１の構成図である。電力系統内の各地点から検
出された電圧，電流，電力情報やスイッチの接続状態が
系統情報として系統情報入力手段１１を介して入力され
る。また系統情報には母線電圧や負荷電力，発電機の出
力電力，送電線の線路潮流なども含まれる。

【００２１】一方、この実施例では電力系統内の複数箇
所に設置された系統安定化機器の例として、ＳＶＣ３１
とフライホイール発電機（以下ＦＷＧと呼ぶ）３２とが
設置されている。系統安定化機器から出力された機器の
運用状態（後述）が機器運用状態入力手段１２を介して
入力される。系統状態決定手段１３は、状態推定計算に
より系統情報の補足・修正を行って、潮流方程式を満足
する系統状態を作成する。

【００２２】制御方策決定手段１４１は、系統状態と運
用状態を考慮しながら系統安定化機器の制御方策を決定
し、制御方策出力手段１８が制御方策を各系統安定化機
器に出力する。制御方策を決定するための補助手段とし
て、動揺モード分析手段１５，制御分担設定手段１６，
制御パラメータ設定手段１７がある。

【００２３】以下に制御方策決定手段１４１が、制御方
策を決定する方法の一例を、図２のフローチャートを用
いて説明する。

【００２４】まず系統情報入力手段１１により系統情報
が取り込まれる。ＳＶＣ３１，ＦＷＧ３２についてはそ
れぞれの機器から発生または吸収される有効電力，無効
電力値の情報が取り込まれ、又、前もってデータとして
入力しておくこれらの系統情報に基づいて、系統状態決
定手段１３が状態計算を行って、潮流方程式を満足する
最も確からしい系統状態を作成する。潮流方程式とはキ
ルヒホッフの法則から導かれるもので、電力系統の回路
の特性を表す式であるが、オンラインの入力情報は誤差
や時差を含むため、一般に潮流方程式は満足しない。そ
こで状態推定から、例えば最小自乗法などの手法を用い
て潮流方程式が成立するよう入力情報を修正するもので
ある。例えば深尾毅，豊田淳一著「電力へのコンピ
ュータへの応用」産業図書（昭和４７年発行）ｐ１６７
〜ｐ１７３、あるいは特開平3−215124 号に記載されて
おり、公知である。

【００２５】また機器の運用状態としては、ＳＶＣ３１
とＦＷＧ３２が使用可能かどうかの状態、例えば使用可
能ならば１、または使用不可ならば０といった２値情報
で示される情報、又、必要に応じてさらにより詳細な機
器運用状態を設定するために、それぞれの機器が系統に
対してあと、どの程度安定化のために貢献できるかを示
す動作変更可能量が機器運用状態入力手段１２により取
り込まれる。以上の結果をもとに機器運用状態と系統状
態が設定される（ステップ２１）。

【００２６】次にステップ２２で外乱として事故を起こ
す送電線を、例えば送電線Ｌ１の３相短絡事故等をモデ
ル的に設定し、又、場合によっては実際に発生した事故
等を設定する、ステップ２３でその外乱に対する時間応
答シミュレーションを行う。動揺モード分析手段１５
は、シミュレーション結果をもとに動揺モードの分析を
行う（ステップ２４）。動揺モードの分析とは、どの地
点の時間応答波形にどの動揺モードが多く含まれている
かを調べるものである。

【００２７】例えば図１の系統における母線Ｂ１，Ｂ４
の間に流れる有効電力Ｐ１および発電機Ｇ２から出てい
くＰ２の潮流の時間応答波形が図３のようになったとす
る。Ｐ１には比較的周期の長い動揺モード（これをモー
ド２と呼ぶ）が、Ｐ２には周期の短い動揺モード（モー
ド１と呼ぶ）が多く含まれていることが、フーリエ解
析，プローニー解析等で求めることが可能になる。この
ように電力系統では複数の動揺モードが発生する場合が
多く、これら複数モードの動揺を複数の安定化制御機器
の協調制御により抑制する必要がある。

【００２８】動揺モード分析手段１５は系統の固有値を
まず計算し、どのような動揺モードが発生するかを調べ
る。系統の固有値とは、系統の動特性を現わす式を線形
化した状態方程式ｄｘ／ｄｙ＝Ａｘｘ：状態変化ベクトルの係数行列Ａの固有値のことで、系統に外乱が加わった
とき、どのような動揺が発生するかを表すものである。
固有値は線路インピーダンス，潮流状態，発電機の動特
性、および制御系がわかっていれば計算できる。このう
ち線路インピーダンスと発電機の動特性については固定
値であり、予めデータベースに蓄えておくことが可能と
なる。

【００２９】潮流状態についてはステップ２１で決定し
たものを用いれば良い。また各機器の制御系のパラメー
タについては、最終的には制御方策決定音段１４１によ
って定まるが、決定する前の段階では標準的なパラメー
タを仮の数値として用いるようにしてもよい。

【００３０】この固有値を用いた安定度解析は従来から
行われているもので、例えば電気評論１９９０年第３月
号ｐ６２〜ｐ６６の連載講座・「電力系統解析技術の基
礎と応用」が詳しい。

【００３１】次にシミュレーションによるそれぞれの時
間応答波形について、例えばフーリエ解析手法やプロー
ニー解析手段などを用い、各動揺モードがどれだけ多く
含まれているかを調べる（ステップ２４）。

【００３２】次のステップ２５で制御分担設定手段１６
が制御分担を設定する。例えばＳＶＣ３１は有効電力Ｐ
１を、ＦＷＧ３２は有効電力Ｐ２を制御入力として用い
るとすれば、図３に示すように、有効電力Ｐ１にはモー
ド２が、有効電力Ｐ２にはモード１がそれぞれ多く含ま
れているので、ＳＶＣ３１がモード２，ＦＷＧ32がモー
ド１を抑制するように分担を定める。

【００３３】また、このステップで系統を安定させるた
めに使用する機器が、有効電力情報だけではなく、周波
数，電圧、又は相対的な位相の制御情報を用いても制御
できるのであれば、前述のステップで、これらの制御情
報を求めるようにしてもよい。

【００３４】なお系統安定化機器の数よりも動揺モード
の数が多い場合、制御分担設定手段１６は抑制したい動
揺モードを系統安定化機器の数に限定し、制御分担を設
定する。また逆に系統安定化機器の数よりも動揺モード
の数が少ない場合は、同一モードを複数の系統安定化機
器で分担制御するようにすれば良い。詳細については、
近藤文治著「電子制御工学」コロナ社（昭和３８年発
行）ｐ１０１〜ｐ１０２に記載のようにして位相補償を
構成する要素の値を決めれば良い。

【００３５】制御分担が決まれば、それに基づいて制御
パラメータ設定手段１７がＦＷＧ３２とＳＶＣ３１の制
御パラメータを設定する（ステップ２６）。

【００３６】例えば図４に示すように各機器の制御系が
リセットフィルタ，位相補償，ゲインから構成され制御
パラメータＴ_０，Ｔ₁，Ｔ₂，Ｋを有しているとする。
リセットフィルタおよび位相補償のパラメータ設定につ
いては、分担する動揺モードを決めれば、それに基づい
て特定できる。例えば位相補償として９０゜遅らせたい
ときは、動揺周波数における位相遅れが９０゜になるよ
う補償位相を定めれば良い。

【００３７】一方ゲインはゲインの変化に対する固有値
の変化を見ながら最適な値を探す方法を取ればよい。例
えずＦＷＧ３２とＳＶＣ３１のゲインをそれぞれ変化さ
せたとき、電力動揺ダンピングに対する動揺周波数の固
有値が図５のように変化したとする。この場合ＦＷＧ３
２はモード１を分担しているので、電力動揺のダンピン
グが最小のゲイン＝２.０を選ぶようにすれば良い。同
様にしてＳＶＣ３１のゲインはモード２の固有値に着目
してゲイン＝３.０を設定する。

【００３８】しかしある動揺モードを良くすると他の動
揺モードが悪化する場合には、各動揺モードの固有値に
重み付けして合成して総合的に評価すればよい。例えば
固有値の実部が小さいほど安定なので各モードの固有値
の実部に重み係数を掛けて合計したものを評価指標と
し、評価指標が最小になるようにゲインを定めれば良
い。その際、着目する動揺モードの重み係数を大きくし
て、その動揺モードを優先的に抑制するように制御パラ
メータを定めるようにすれば良い。

【００３９】以上のような方法で制御パラメータが設定
されたら、設定した値をもとにステップ２７で時間応答
シミュレーションを行い、制御方策の有効性を確認す
る。そして、有効性が確認できない場合は、ステップ２
５に戻って、制御分担の再設定を行いリトライする。有
効性が確認できれば、制御方策の決定となる（ステップ
２８）。

【００４０】なお上記実施例では安定化制御機器が二つ
だけであったが、実際にはもっと多くの安定化機器があ
り、制御分担が一通りに定まらない場合もある。例えば
安定化機器が三つ（Ａ，Ｂ，Ｃ）に対し動揺モードが二
つ（Ｘ，Ｙ）あり、制御分担として（Ａ−Ｘ，Ｂ−Ｙ，
Ｃ−Ｘ）と、（Ａ−Ｘ，Ｂ−Ｙ，Ｃ−Ｙ）の二通りが考
えられるとする。この場合それぞれの制御分担について
制御パラメータを設定し、シミュレーションまたは固有
値によりどちらが良いかを決定すれば良い。

【００４１】上記の例では、制御入力や制御モードは固
定としたが、制御入力や制御モードを設定するようにし
てもよい。例えばＳＶＣ３１の制御入力としてＰ１の他
にＰ３があり、どちらかを選択する場合には、Ｐ１およ
びＰ３のそれぞれについて動揺モード分析を行って有効
なモードを選ぶか、あるいは各モードのそれぞれについ
て制御パラメータを設定し、シミュレーションによって
良い方を選択しても良い。例えばＳＶＣの制御モードと
して電圧一定制御とダンピング制御があるが、どちらを
優先させるかについても同様のやり方で設定できる。

【００４２】次に安定化機器の運用状態が変化した場合
の制御方策決定方法について説明する。図６は系統安定
化機器として２台のサイリスタ制御直列コンデンサ（以
下直コンと呼ぶ）７１１と７１２、及びＦＷＧ７２が設
置されている例である。直コンは２回線送電線のそれぞ
れの回線に設置されていて、２回線のうち１回線Ｌ12が
停止になったとする。そうすると直コン７１２が使用不
可という情報が機器運用状態入力手段１２から取り込ま
れる。制御パラメータ設定手段１７は、その直コン７１
２の運用状態を考慮して各機器、具体的には直コン７１
１，ＦＷＧ７２のパラメータを設定するため、直コン７
１２が脱落した影響をＦＷＧ７２が補うように制御パラ
メータを設定する。

【００４３】このように他の安定化機器の運用状態を考
慮して制御方策を決定するため、機器間の協調を取った
最適な制御方策が設定できる効果がある。

【００４４】次に想定事故に対する制御方策を決定する
ための他の実施例について説明する。図７の系統安定化
制御装置１００２は、図１の系統安定化制御装置１００
１の制御方策決定手段１４２に想定事故設定機能を追加
したもので、想定事故設定機能は想定事故設定手段８
１，制御方策テーブル作成手段８２，制御方策テーブル
８３から構成される。

【００４５】想定事故設定手段８１は、予め事故を想定
するもので、例えば送電線の３相地絡事故等を設定す
る。系統状態決定手段１３は系統情報入力手段１１から
の系統情報と合わせて事故状態を系統状態として決定す
る。また事故によって機器の運用状態も変わるのでそれ
も考慮する。例えば直コンが設置された送電線で事故が
起きると、事故回線側の直コンは使用できなくなる。

【００４６】次に制御方策決定手段１４２は、その状態
に合わせた制御方策を決定する。決定方法は上述した方
法と同様である。決定された制御方策は制御方策テーブ
ル作成手段８２に渡され、想定事故と制御方策とを対応
付けられて例えば図８に示したような制御方策テーブル
８３に格納される。以上の手順を想定事故の数だけ繰り
返すことにより、想定事故に対する適切な制御方策が制
御方策テーブル８３に記憶される。

【００４７】実際に事故が発生した際には、保護リレー
や遮断器の動作情報など事故に関する情報が系統情報と
して系統情報入力手段１１から入力される。系統状態決
定手段１３は、この情報をもとに事故点や事故種別を判
定する。制御方策決定手段１４２は制御方策テーブル８
３の中から対応する事故を選び出し、例えばＳＶＣのゲ
イン，Ｔ₁，Ｔ₂を呼び出し制御方策を決定する。この方
法によると、実際に事故が発生した場合に、テーブルを
検索するだけで迅速に制御方策が設定できる効果があ
る。

【００４８】なお図８ではオンラインで予め動揺モード
を分析し、制御分担を決めておく例を示したが、動揺モ
ード分析手段１５及び制御分担設定手段１６，制御パラ
メータ設定手段１７を他のシステムに設けて、オフライ
ンにより制御方策を求めても良い。この場合には系統安
定化制御装置１００２が小規模の構成にできるので安価
となる利点がある。

【００４９】次に本発明の他の実施例について説明す
る。図９は制御方策決定支援機能を持つ系統安定化制御
装置１００３の構成図である。制御方策決定手段１４３
は制御方策案とその評価結果、例えば固有値を表す図や
シミュレーション結果の時間応答波形を制御方策選択手
段２０を介し運転員に提示する。運転員がその表示内容
から最も望ましい制御方策を選択し、制御方策選択手段
２０から制御方策決定手段１４３へ入力すると、制御方
策決定手段１４３は選択された制御方策を制御方策出力
手段１８から各安定化機器に出力する。この方法によれ
ば運転員が最善の制御方策を容易に選定でき、対策を直
接把握できるという効果がある。

【００５０】次に系統安定化制御装置が電力系統内の複
数の地点に分散配置された場合の実施例について説明す
る。図１０は地域Ａと地域Ｂの二つの地域からなる電力
系統であり、系統安定化制御装置１００４と１００５が
地域ごとに設置されている。地域Ａには系統安定化機器
として、静止型無効電力補償装置ＳＶＣ３１とフライホ
イール発電機ＦＷＧ３２が使用され、地域Ｂには静止型
無効電力補償装置ＳＶＣ４１と直コン（サイリスタ制御
直列コンデンサ）４２とが用いられている例を示してい
る。

【００５１】系統安定化制御装置１００４と１００５の
それぞれに設けた制御方策決定手段１４４と１４５と
が、それぞれ地域間情報入出力手段１９１と１９２とを
備えているので、他の地域の系統情報，機器の運用状
態，制御方策を出力し確認し合うことができる。この構
成により他の系統安定化制御装置が決定した安定化機器
の制御方策も情報として得られるので、それに基づいて
自分の地域の安定化機器の制御方策を設定できるから、
他の地域との協調を取った設定が可能となる。さらに電
力系統全体の系統情報や運用状態が出力系の制約により
入力できなくても、他の装置からの情報によりそれを補
うことができるし、またいずれかの系統安定化制御装置
が万一故障しても、他の系統安定化制御装置が系統動揺
を押さえるように代用することができる。

【００５２】以上、本発明の一実施例として系統安定化
機器として、ＳＶＣ，ＦＷＧの例を示したが、本発明は
これらに限定されるものではなく、安定化機器として
は、直コン，ＳＭＥＳ，位相補償器等の種々の装置が使
用できることは言うまでもない。

【００５３】

【発明の効果】本発明によれば、電力系統内に設置され
た複数の安定化機器間の協調が取れ、しかも系統の潮流
状態や事故条件に対応した適切な制御方策が設定できる
効果がある。また実際に事故が発生した場合にも、迅速
に制御方策が設定できる効果がある。また運転員が制御
方策を決定する際に容易に決定できる効果がある。また
複数の地域に系統安定化制御装置が分散配置されている
場合でも、他の地域との協調を取った制御方策が決定で
きる効果がある。さらに安定化機器が１台であっても動
揺モードを分析し最も抑えたいモードに対する制御方策
をその安定化機器が取ることで最適な制御が可能とな
る。

【００５４】なお系統安定化機器の数より分析した動揺
モードの数が多い場合は、制御分担設定手段１６は抑制
したい動揺モードを系統安定化機器の数に限定し、制御
分担を設定するから最適な系統安定化を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した電力系統安定化制御装置の構
成図。

【図２】制御方策決定の手順例を表すフローチャート。

【図３】時間応答波形の例を示す図。

【図４】ＳＶＣの制御ブロック図。

【図５】固有値をグラフ上に表した例を示す図。

【図６】電力系統の例を表す系統図。

【図７】想定事故設定機能を持つ系統安定化制御装置の
構成図。

【図８】制御方策テーブル８３の例。

【図９】制御方策決定支援機能を持つ系統安定化制御装
置の構成図。

【図１０】複数の地域に設置された場合の系統安定化制
御装置の構成図。

【符号の説明】

１１…系統情報入力手段、１２…機器運用状態入力手
段、１３…系統状態決定手段、１５…動揺モード分析手
段、１６…制御分担設定手段、１７…制御パラメータ設
定手段、１８…制御方策出力手段、１９…地域間情報入
出力装置、２０…制御方策選択手段、１４１〜１４５…
制御方策決定手段、１００１〜１００５…系統安定化制
御装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者谷藤真也茨城県日立市大みか町七丁目１番１号株式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者中村知治茨城県日立市国分町一丁目１番１号株式会社日立製作所国分工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】系統安定化機器が設置された電力系統から
系統情報を取り込む系統情報入力手段と、前記系統安定化機器の機器運用状態を判断する機器運用
状態判断手段と、前記系統情報をもとに系統状態を決定する系統状態決定
手段と、前記機器運用状態と前記系統状態に基づいて前記系統安
定化機器の制御動作を決定する制御動作決定手段と、該決定された制御動作を前記系統安定化機器に出力する
制御情報出力手段を備えたことを特徴とする電力系統安
定化制御装置。
【請求項２】請求項第１項の電力系統安定化制御装置に
おいて、前記制御動作決定手段は前記系統情報と前記機器運用状
態から外乱によって発生する動揺モードを求める動揺モ
ード分析手段と、前記電力系統に接続された複数の系統安定化機器に対
し、それぞれが抑制する前記動揺モードを分担させる抑
制動揺モード分担設定手段と、分担された動揺モードを抑制する為に前記複数の系統安
定化機器に対し制御パラメータを設定する制御パラメー
タ設定手段とを備えたことを特徴とする電力系統安定化
制御装置。
【請求項３】請求項第１項の電力系統安定化制御装置に
おいて、前記制御動作決定手段は前記系統情報と前記機器運用状
態から外乱によって発生する複数の動揺モードを求める
動揺モード分析手段と、該複数の動揺モード中から抑制すべき抑制動揺モードを
抽出し、前記系統安定化機器に対し、抑制すべき抑制動
揺モードを担当させる抑制動揺モード担当手段と、該担当された動揺モードを抑制する為に前記系統安定化
機器に対し制御パラメータを設定する制御パラメータ設
定手段とを備えたことを特徴とする電力系統安定化制御
装置。
【請求項４】請求項第１項の電力系統安定化制御装置に
おいて、前記制御動作決定手段は前記系統情報と前記機器運用状
態から外乱によって発生する動揺モードを求める動揺モ
ード分析手段と、前記電力系統に接続された複数の系統安定化機器に対
し、前記動揺モードを抑制するように、前記複数の系統
安定化機器に制御パラメータを設定する制御パラメータ
設定手段とを備えたことを特徴とする電力系統安定化制
御装置。
【請求項５】請求項第１項の電力系統安定化制御装置に
おいて、前記動揺モード分析手段は前記電力系統の潮流の動揺モ
ードを分析することを特徴とする電力系統安定化制御装
置。
【請求項６】請求項第１項の電力系統安定化制御装置に
おいて、前記動揺モード分析手段は前記電力系統の電圧の動揺モ
ードを分析することを特徴とする電力系統安定化制御装
置。
【請求項７】請求項第１項の電力系統安定化制御装置に
おいて、前記動揺モード分析手段は前記電力系統の周波数の動揺
モードを分析することを特徴とする電力系統安定化制御
装置。
【請求項８】請求項第１項の電力系統安定化制御装置に
おいて、前記動揺モード分析手段は前記電力系統の位相の動揺モ
ードを分析することを特徴とする電力系統安定化制御装
置。
【請求項９】請求項第１項の電力系統安定化制御装置に
おいて、前記動揺モード分析手段は前記電力系統の時間応答シミ
ュレーションを行うこと、を特徴とする電力系統安定化
制御装置。
【請求項１０】系統安定化機器が設置された電力系統か
ら系統情報を取り込む系統情報入力手段と，前記系統安
定化機器の機器運用状態を取り込む機器運用状態判断手
段と，予め外乱を想定する想定事故設定手段と，前記想
定事故に対する系統安定化機器の制御方策から構成され
る制御方策テーブルを作成する制御方策テーブル作成手
段と，実際の事故発生時に前記制御方策テーブルの中か
ら前記事故に該当する前記制御動作を求める制御動作決
定手段と，決定された前記系統安定化機器へ前記制御動
作情報を出力する制御動作情報出力手段とを備えること
を特徴とする電力系統安定化制御装置。
【請求項１１】系統安定化機器が設置された電力系統か
ら系統情報を取り込む系統情報入力手段と，前記系統安
定化機器の機器運用状態を取り込む機器運用状態判断手
段と，予め外乱を想定する想定外乱設定手段と，前記系
統情報及び前記想定事故情報とをもとに系統状態を決定
する系統状態決定手段と，前記系統状態と前記運用状態
に対して前記想定外乱によって発生する動揺モードを求
める動揺モード分析手段と，求められた前記動揺モード
を前記系統安定化機器に分担する制御分担設定手段と，
分担された前記動揺モードを抑制するための前記系統安
定化機器の制御パラメータを設定する制御パラメータ設
定手段と，前記想定事故に対する前記制御パラメータか
ら構成される制御方策テーブルを作成する制御方策テー
ブル作成手段と，実際の外乱発生時に前記制御方策テー
ブルの中から前記外乱に該当する前記制御パラメータを
求める制御方策決定手段と，前記系統安定化機器へ決定
された前記制御動作を出力する制御動作情報出力手段と
を備えたことを特徴とする電力系統安定化制御装置。
【請求項１２】系統安定化機器が設置された電力系統か
ら系統情報を取り込む系統情報入力手段と，前記系統安
定化機器の機器運用状態を取り込む機器運用状態判断手
段と，前記系統情報をもとに系統状態を決定する系統状
態決定手段と，前記系統状態と前記機器運用状態とに基
づいて前記系統安定化機器の制御動作を決定する制御動
作決定手段と，前記制御動作決定手段に接続されて前記
制御動作案を運転員に提示し、前記運転員の指示入力に
応動して選択された前記制御動作を前記制御動作決定手
段に出力する制御方策選択手段と，出力された前記制御
方策を前記系統安定化機器に出力する制御動作出力手段
とを有することを特徴とする電力系統安定化制御装置。
【請求項１３】複数の電力系統からなり、各前記電力系
統に系統安定化機器、及び前記電力系統から系統情報を
取り込む系統情報入力手段、及び前記系統安定化機器の
機器運用状態を取り込む機器運用状態判断手段、及び前
記系統情報をもとに系統状態を決定する系統状態判断手
段及び、前記系統状態と前記機器運用状態とに基づいて
前記系統安定化機器の制御動作を決定する制御方策決定
手段、及び決定された前記制御動作を前記系統安定化機
器に出力する制御動作出力手段、及び前記制御動作決定
手段に接続され前記系統情報または前記機器運用状態ま
たは前記制御動作を入出力する地域間情報入出力手段と
を備え、前記地域間情報入出力手段が他の前記地域間情
報入出力手段と前記系統情報または前記機器運用状態ま
たは前記制御動作を交信することを特徴とする電力系統
安定化制御装置。
【請求項１４】系統安定化機器が設置された電力系統か
ら系統情報及び前記系統安定化機器の機器運用状態を入
力して潮流方程式を満足する条件を設定する第１の方法
と、前記電力系統の事故を設定して時間応答シミュレー
ションにより前記電力系統の動揺モードを求め、前記動
揺モードを抑制する制御動作を前記系統安定化機器に配
分する第２の方法と、および前記制御動作に基づいて前
記系統安定化機器を制御する第３の方法とからなる電力
系統安定化制御方法。
【請求項１５】請求項１４において前記動揺モードはフ
ーリエ解析またはプローニー解析から求めることを特徴
とする電力系統安定化制御方法。