JPH0793785B2 - 電力系統の過負荷解消復旧方法 - Google Patents

電力系統の過負荷解消復旧方法

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JPH0793785B2
JPH0793785B2 JP62151217A JP15121787A JPH0793785B2 JP H0793785 B2 JPH0793785 B2 JP H0793785B2 JP 62151217 A JP62151217 A JP 62151217A JP 15121787 A JP15121787 A JP 15121787A JP H0793785 B2 JPH0793785 B2 JP H0793785B2
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    • Y04S10/50Systems or methods supporting the power network operation or management, involving a certain degree of interaction with the load-side end user applications
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電力系統事故の自動復旧に係り、特に過負荷
が予想される電力設備の過負荷解消を自動決定する方法
に関する。
〔従来の技術〕
従来、電力系統に事故が発生して停電した系統を復旧す
るに際し、過負荷の発生が予想される場合、停電系統の
なかで重要指定のある優先順位の高い負荷を救うため
に、運転員が経験に基づいて応援系統、停電系統の配、
変設備を系統から切離して復旧している。しかし、系統
の大規模化、複雑化に伴い、運転員の負担はますます厳
しくなる傾向にある。
このような社会的ニーズから、電力系統の事故時の自動
復旧する方式を検討したものはいくつか報告され、停電
系統の自動判定方式を提案した特開昭57−71215号など
がある。しかし、過負荷発生が予想される系統につい
て、切離し設備を自動決定する方式についてはみあたら
ない。
〔発明が解決しようとする問題点〕
運転員による復旧は、系統が大規模化するにしたがって
負担が大きく、事故発生時における迅速、安全な復旧へ
の対応が困難になっている。特に、過負荷発生が予想さ
れる系統では、復旧系統の運用中に過負荷が発生して、
再び停電事故に至ることがある。この場合、応援系統に
まで停電を波及させることは、系統復旧の安定性と信頼
性を著しく低下することになる。
この自動復旧におけるネックは、過負荷解消について有
効な自動化ができなかったことにある。
本発明の目的は、電力系統の事故時の自動復旧におい
て、電力系統に過負荷の発生が予想される場合、その予
測過負荷を解消する切離し設備を決定し、停電系統を縮
退して復旧する電力系統の過負荷解消復旧方法を提供す
ることにある。
〔問題点を解決するための手段〕
第1の発明の特徴は、特許請求の範囲第1項に記載した
構成の通りである。
その概要は、停電系統を復旧するに際し、まず停電系統
の予想潮流から停電系統自身の予測過負荷を解消し、こ
の過負荷解消した停電系統と所定の応援系統とを接続す
ることにより、応援系統に過負荷が予測される場合は、
さらに停電系統内の所定の電力設備を切離すことによ
り、所定の応援系統と過負荷解消で縮退された停電系統
を接続してなる復旧系統を自動決定することにある。
第2の発明の特徴は、特許請求の範囲第2項に記載した
構成の通りである。
その要点は、停電系統の過負荷解消に際し、送電線つい
で変圧器、かつ、送電線の内部負荷を最優先に、所定の
優先順位で切り離して、復旧範囲を自動決定することに
ある。
〔作用〕
模擬の電力系統上で、まず停電系統の各電力設備の予想
潮流を求めて、予測時間内に過負荷が予想される電力設
備を切離す。つぎに、この過負荷解消した停電系統を接
続する応援系統に、過負荷の予測される場合、停電系統
内の切離し可能な電力設備を切離す。このようにして、
応援系統とこれに接続する縮退した停電系統からなる復
旧系統を決定し、これに基づいて実系統での復旧操作を
おこなう。
これによれば、復旧系統を運用中の予測時間内に過負荷
による事故発生が無く、信頼性の高い自動復旧方法を提
供できる。
また、停電系統の過負荷解消により、復旧停電系統を縮
退したのち、接続する応援系統候補の過負荷解消を行う
ので、応援系統の応援可能容量が小さくてすみ、応援系
統の決定や過負荷チエックの計算が容易になる。
さらに、第2の発明によれば、過負荷解消の手順が完全
にプログラムでき、自動決定が可能になる。
〔実施例〕
本方式は時々刻々と変化する電力系統の状態を模擬する
論理的電力系統モデル(第1図)と過負荷解消プログラ
ム(第2図〜第4図)を記憶している電力系統計算制御
システムによって実行される。
以下図面を参照して本発明の一実施例を説明する。第1
図は、送電線3−bから受電していた母線1−e,変圧器
2−c,母線1−g,送電線3−c,3−d以下の系統が、送
電線3−bの事故で、開閉器4−a,4−cが事故しゃ断
したことにより停電した系統図を表している。ここで1
−a〜1−mは母線、2,3,4についても同様添字のアル
ファベットは母線の場合と同様で2は変圧器、3は送電
線、4は開閉器を示している。
前記母線1−e以下の停電系統を応援可能母線1−cか
ら復旧するときの過負荷切離設備の決定を第2図,第3
図および第4図のフローを用いて説明する。第2図のフ
ローは、実施例の概略フローを示しており、第3図は、
第2図のステップS2における実施例のフローを示し、第
4図は、第2図のステップS4における実施例のフローを
示している。
まず、第2図のステップS1において、停電系統の事故直
前の負荷データ(周期的に入力され記憶されるオンライ
ンデータ)に基づく負荷予測から、当該停電系統の各送
電線の予想潮流を周知の潮流計算法によって求める。こ
の予想潮流値が各送電線の設備容量を超える場合は、ス
テップS2で当該送電線の過負荷解消を行う。
上記の負荷予測は、実績データより作成されていう系統
別、曜日別の時間負荷曲線に基づいて、着目時点(事故
直前)の負荷値が所定時間内に最大何倍に変化するかの
負荷変化率を統計的に算出し、 負荷予測値=着目時点負荷×負荷変化率 として行う。通常は、事故発生後1時間内の最大負荷を
予測している。なお、予測負荷曲線による電力系統の負
荷予測は、系統のピーク対策や発電コストの低減などの
ために、従来から実施されている周知技術である。
ステップS2の過負荷解消は、第3図のフローにしたがっ
て処理される。ステップS2−1において、過負荷の予測
される送電線があるか否かを判定し、あれば、ステップ
S2−2において、前記送電線の過負荷が前記送電線自身
の内部負荷によるものか否かを判定する。
内部負荷によるものであれば、該送電線の過負荷解消は
困難となるから、ステップS2−5において該送電線の両
端の開閉器を切離す。内部負荷でなければ、ステップS2
−3において前記送電線より受電する変電所に着目し、
その変電所とつながる送電線のなかから、予め定めてあ
る優先順位(設備の重要度や応援系統の有無などによ
る)に従い、過負荷分に見合うだけ送電線の変電所側の
開閉器を切離す。
さらに、ステップS2−4において、上記切離しの結果に
よる停電系統内の予想潮流値を修正し、まだ過負荷の送
電線があれば、前述のステップS2−1からステップS2−
5の処理をくり返す。
ステップS2−1の判定で過負荷の送電線がなければ、ス
テップS2−6において、過負荷の予測される変圧器があ
るか否かを判定する。あれば、ステップS2−7において
前記変圧器につながる2次側母線に継がる送電線を、所
定の優先順位により、当該変圧器の過負荷に見合うだ
け、2次側母線側で切離す。
ステップS2−8において、停電系統内の予想潮流値を修
正し、まだ過負荷の予測される変圧器があれば、前記の
ステップS2−6からステップS2−8をくり返し、ステッ
プS2−6において、過負荷の変圧器がなければ第2図の
ステップS2の処理を終了する。
これにより、予想潮流に基づく過負荷解消のステップを
全てプログラム化でき、自動復旧のための従来のネック
を克服できる。また、過負荷チエックはまず、停電系統
に限られるので、復旧系統全体の場合に比べ処理時間を
1桁ていど短縮できる。
次に、(第1の)停電系統に応援系統をつなぐことによ
って、応援系統に過負荷が予測される場合の過負荷解消
方法を説明する。なお、応援系統は停電系統に隣接する
母線を含む健全系統が複数あるとき、応援電力が最大の
系統など周知の基準によって選定される。
第2図のステップS3で、停電系統に応援系統をつないだ
ときの予想潮流値を計算し、ステップS4で応援系統の予
想過負荷を解消する。この応援系統の過負荷解消手順
を、第4図のフローにより説明する。
上記のように過負荷を解消した(第1の)停電系統と、
所定応援系統(候補)の事故直前の負荷データから、停
電系統の場合と同様に、予測負荷を計算し応援系統の予
想潮流値を求める(ステップS4−1)。この予想潮流値
により、応援系統に過負荷の発生が予測される場合は、
応援系統より直接受電する(第1の)停電系統の変電所
を探し(ステップS4−2)、切離し可能な送電線があれ
ば、それを切り離す(ステップS4−3,5)。
さらに、切り離した負荷量に相応する応援系統の予想潮
流値の修正を行い(ステップS4−6)、この結果、応援
系統に過負荷がなくなれば(ステップS4−7)、当該応
援系統とステップS4−5で適正化された(第2の)停電
系統との接続による復旧系統が決定される。一方、ステ
ップS4−3で切り離せる送電線が無い場合は、その応援
系統による復旧をしない(ステップS4−8)。
上記の処理を、第1図の具体的系統を例に説明する。同
図において、送電線および変圧器の設備容量(最大潮
流)を各々 送電線 Pe(3−i) i=a,b,c,…… 変圧器 Pe(2−i) i=a,b,c,…… とする。なお、各記号のサフイックスは各設備の符号に
対応している。これらの値はあらかじめ記憶されてい
る。送電線および変圧器の事故直前の負荷を 送電線 P(3−i) i=a,b,c,…… 変圧器 P(2−i) i=a,b,c,…… とすると、事故時点から一定時間内の最大の予測負荷は 送電線 Pl(3−i)=P(3−i)×η(3−i) 変圧器 Pl(2−i)=P(2−i)×η(2−i) ただし、η:予測負荷変化率の最大値 と、求まる。
これより、送電線および変圧器の事故時より一定時間内
の予想潮流値 送電線 Pf(3−i) i=a,b,c,…… 変圧器 Pf(2−i) i=a,b,c,…… を求める。すなわち、第1図の停電系統にある母線1−
eをスラッグ母線として、1−e以下の停電系統内の各
送電線の予測負荷を入力とする直流法による潮流計算に
より、予想潮流Pf(3−i)、Pf(2−i)を求める
(ステップS1)。
ちなみに、直流法は有効潮流の計算法で、「電力系統技
術計算の基礎(新田目倖造著;電気書院 昭和55年発
行)」などに解説されるように、負荷Pとスラッグ母線
を与えることで、送電線や変圧器に流れる予想潮流を求
めることができる。
いま、スラッグ母線1−eの全予測負荷を、 Pl(1−e)とすると、 Pl(1−e)=Σ{Pf(2−i)+Pf(3−i)} ただし、i=a,b,c,…… となる。このとき、 Pe(3−i)<(Pf(3−i) となれば、送電線3−iは過負荷の発生を予測される
(ステップS2−1)。同様に、 Pe(2−i)<Pf(2−i) となれば、変圧器2−iも過負荷を予測される(ステッ
プS2−6)。
仮に、送電線3−dと変圧器2−eに過負荷が発生する
とすると、まずステップS2−1からステップS2−2にい
き、S2−2による判定がNOとして、ステップS2−3の処
理で、母線1−iと母線1−Lに着目して、送電線3−
eと送電線4−mを抽出し、優先順位により送電線3−
eを切り離すこととして、開閉器4−hを開放し、前記
停電系統から送電線3−e以下の系統(1−j,2−g,1−
m,3−k,3−j)をとり除いた系統(以下停電系統−1と
記す)の予測潮流をステップS2−4において修正する。
再びステップS2−1に戻り、停電系統−1には、過負荷
送電線がないと判定されると、ステップS2−6にいく。
ここで、停電系統−1の変圧器2−eに過負荷が予測さ
れるので、ステップS2−7において2次側母線1−kに
着目して、優先順位により送電線3−gを切離すとし
て、開閉器4−kを開放し、ステップS2−8において、
前記停電系統−1から送電線3−g以下をとり除いた系
統(以下、停電系統−2と記す)の予測潮流を修正し、
ステップS2−6にもどり、停電系統−2には変圧器の予
測過負荷はないとして、ステップ2の処理を終了する。
この停電系統−2は上記した第1の停電系統に相当す
る。
ステップ3では、応援系統として開閉器4−bを投入し
たと仮定して、前記停電系統−2と応援系統を接続した
系統の予想潮流を求める。ステップS4−1において、応
援系統の変圧器2−aに過負荷が発生したとして、ステ
ップS4−2にいき、この応援系統より直接受電する母線
1−eと母線1−gに着目し、ステップS4−3の判定
で、母線1−eには切り離せる送電線3−cと3−dが
あるのでステップS4−5にいき、所定の優先順位により
送電線3−cを切離すとして開閉器4−dを開放し、ス
テップS4−6において、前記停電系統−2から送電線3
−c以下の系統をとり除いた系統(以下、停電系統−3
と記す)と前記応援系統を合わせた予測潮流値の修正を
行い、ステップS4−7の判定において応援系統に過負荷
が無いとして処理を終了する。この停電系統−3は上記
した第2の停電系統に相当する。
第5図は以上の処理によって決定され、過負荷解消され
た復旧系統を示している。この例では、開閉器4−bを
投入する応援系統と、送電線3−c、3−eおよび3−
gを切離した縮退停電系統(送電線3−d)がつながれ
ている。
以上説明したように、本実施例は、電力系統の論理モデ
ル上で、まず停電系統、ついで応援系統の予想潮流に基
づく予想過負荷の解消を行うようにしたので、復旧後の
予測時間内に過負荷を発生することがない。特に、過負
荷解消による縮退された停電系統を決定するので、復旧
後に停電系統に起因する過負荷発生を防止できる。ま
た、停電系統の過負荷解消によりそのぶん応援電力は低
減でき、応援系統の選定が容易になる。さらに、過負荷
解消のステップが全てプログラム化でき、事故復旧の完
全自動化による事故復旧の高速化と運転員の省力化をは
かれる。
〔発明の効果〕
第1の発明によれば、まず、停電系統の予想潮流計算に
よって、一定時間内の過負荷を予測してこれを解消し、
さらに過負荷解消後の停電系統を接続する応援系統の過
負荷を予測して、これを解消するように停電系統の復旧
範囲を縮退しているので、復旧系統の運用中、停電系統
に起因する過負荷事故を発生することがなく、信頼性の
高い自動復旧方法を提供できる。
第2の発明によれば、過負荷解消のステップが全てプロ
グラム化でき、事故復旧の完全自動化による事故復旧の
高速化と運転員の省力化をはかれる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、事故直後の電力系統図を表わし、第2図から
第4図は本発明の一実施例を説明する処理フローを示
し、第5図は、第1図の系統に本実施例を適用して決定
した復旧系統図である。 1……母線、2……変圧器、3……送電線、4……開閉
器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯塚 茂 東京都千代田区内幸町1丁目1番3号 東 京電力株式会社内 (72)発明者 小田 博史 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 奥寺 祐直 茨城県日立市大みか町5丁目2番1号 株 式会社日立製作所大みか工場内 (72)発明者 北口 保 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町1丁目1番2 号 三菱電機株式会社制御製作所内 (56)参考文献 特開 昭57−71229(JP,A)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】事故により停電した系統(以下、停電系
    統)について、停電系統の復旧範囲とその応援系統から
    なる復旧系統を決定し、この復旧範囲にしたがって実系
    統の切替を行う電力系統の過負荷解消復旧方法におい
    て、 停電系統の事故直前の負荷データに基づいて予想潮流を
    求め、この予想潮流から停電系統の過負荷が予測される
    場合に、該過負荷を解消するように復旧範囲を決定し、 つぎに、停電系統の前記復旧範囲と所定の応援系統を接
    続するとして、停電系統の場合と同様に求めて応援系統
    に過負荷が予測される場合に、該過負荷を解消するよう
    に前記復旧範囲をさらに縮退した復旧範囲を再決定し、 これら一連の復旧範囲の決定を模擬電力系統上の演算に
    より行うことを特徴とする電力系統の過負荷解消復旧方
    法。
  2. 【請求項2】事故により停電した系統(以下、停電系
    統)について、計算機システムの模擬電力系統上で、停
    電系統の復旧範囲とその応援系統からなる復旧系統を決
    定し、この復旧範囲にしたがって実系統の切替を行う電
    力系統の過負荷解消復旧方法において、 前記停電系統の所定母線をスラッグ母線とし、このスラ
    ッグ母線の下位にある送電線や変圧器などの電力設備に
    おける事故後一定時間内の予想潮流を事故直前の負荷デ
    ータに基づいて求め、前記予想潮流が対応する電力設備
    の容量を超える場合に当該電力設備の過負荷発生を予測
    し、該予測された電力設備の負荷を、送電線の内部負荷
    を最優先に送電線から変圧器へと、所定の優先順位で切
    り離して前記過負荷を解消する第1の停電系統を求め、 前記スラッグ母線と接続可能な所定の応援系統に前記第
    1の停電系統を接続するとして、当該応援系統の電力設
    備の予想潮流を前記停電系統の場合と同様に求め、当該
    応援系統に過負荷が予測される場合には、前記第1の停
    電系統にある電力設備を所定の基準で切離して当該応援
    系統の過負荷を解消する第2の停電系統を求め、 これより前記応援系統と前記第2の停電系統からなる復
    旧系統を決定することを特徴とする電力系統の過負荷解
    消復旧方法。
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