JPH08110809A - 電力系統模擬装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 実系統で発生する複雑な故障状況の系統模擬
及び訓練を容易なデータ設定で実現する。 【構成】 故障が発生する直前の実系統状態を保存手段
７０３に保存し、故障発生時の各機器の状変を時系列的
に電力系統状変保存手段７０４に保存する。これらの保
存手段のデータを用いて、電力系統模擬手段１０４によ
る電力系統模擬用の訓練シナリオを編集するための手段
７０７を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子計算機により電力
系統の機器の状態及び応動を模擬する電力系統模擬装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】電力系統監視制御装置を用いて電力系統
の監視制御を行う場合、実際の電力系統からは頻繁に各
種故障状変が発生するわけではないので、運転員は電力
系統監視制御装置になかなか慣れる事ができない。

【０００３】この問題を解決するため、電力系統模擬装
置を介して各種故障状変を発生させ、運転員の技術向上
を計る。これらの操作は通常、電力系統模擬の各種状変
の発生を時系列に集め、故障種別、故障継続時間、故障
設備等の情報を持つ系統模擬情報（以降、訓練シナリオ
と記述する）を作成し、これに従って系統模擬及び運転
員の訓練を行う。

【０００４】図５は系統模擬及び訓練シナリオ作成に関
する従来の処理構成例を示すブロック図、図６は従来装
置の処理の流れの例を示すフローチャートである。図５
において、１０１は運転員で、１０２で示すマンマシン
インタフェース手段（ＣＲＴ装置等）を介して、１１０
の電子計算機で行う系統模擬によって、電力系統監視制
御の訓練を行う。

【０００５】１１０の電子計算機は系統模擬の個々の状
変発生手順を作成する訓練シナリオ編集手段１０９と、
この訓練シナリオ編集手段１０９によって編集された訓
練シナリオを格納する訓練シナリオ格納手段１０７と、
運転員１０１がマンマシンインタフェース手段１０２を
介して、あらかじめ系統模擬の初期系統データを設定し
系統模擬及び訓練実行の各種設定及び訓練実行を行う訓
練実行手段１０３と、この訓練実行手段１０３によって
設定された各種パラメータを格納する訓練用各種パラメ
ータ格納手段１０６を設ける。更に前記訓練シナリオ格
納手段１０７に格納されている訓練シナリオに従って順
次状変を発生させ、訓練用各種パラメータ格納手段１０
６に格納されている各種パラメータに従って系統を模擬
する電力系統模擬手段１０４と、電力系統模擬手段１０
４によって発生された模擬状変により変化した模擬系統
状態を格納する模擬系統データ格納手段１０８と、電力
系統模擬手段１０４および模擬系統データ格納手段１０
８により、マンマシンインタフェース手段１０２を介し
て、運転員１０１に実際の電力系統監視制御と同様な訓
練を実施する事のできる電力系統監視制御手段１０５と
から構成される。

【０００６】次に、図６において、ステップ２０１にて
実績データ等を基に訓練時の基準負荷を作成し、ステッ
プ２０２にて系統を模擬するための初期系統データ（系
統状態、需給データ等）を作成し、ステップ２０３にて
故障様相の設定や故障状変（ＣＢ，Ｒｙの組合せ等）の
設定を行い、次のステップ２０４にて故障状変データの
作成によって定義された故障設備に対して加圧操作（無
電圧状態の設備に電圧をかけること）を行った時の再故
障状変データを作成し、ステップ２０５にて２０１から
２０４を合せて訓練シナリオとして登録し、ステップ２
０６にて系統模擬及び訓練を開始する。

【０００７】次に訓練シナリオの作成手順を説明する。
図７は系統模擬装置にて模擬する電力系統の例である。
本図中のシンボルのうち四角はしゃ断器、菱形は断路器
を表し、黒塗りは入状態を、白ぬきは切状態を表す。

【０００８】図８は訓練シナリオ作成時の系統模擬の設
定を行うマンマシンインタフェース手段１０２の例であ
る。訓練シナリオ作成時に、例えば図７のシンボル「３
３４」を指示し、その後図８の「切」釦を指示すること
によって訓練のシナリオを作成する。

【０００９】図９はマンマシンインタフェース手段１０
２に表示された訓練シナリオの一例を示す。５０１〜５
０５は個々の機器の状変を模擬する手順を示す。例え
ば、５０２〜５０４は訓練実行手段１０３によって２０
３で作成した初期系統に対して、０秒後に３３４が切、
その０秒後に２ＬＭＳ１が動作、さらに９秒後に２ＬＭ
Ｓ１が復帰する状変の模擬を行う訓練シナリオである事
を示す。

【００１０】図１０は訓練シナリオ格納手段１０７に格
納されている訓練シナリオの例を示す。６０１は訓練シ
ナリオ格納手段１０７内の格納番号を示し、６０２は訓
練シナリオの内容を示すタイトルを示す。６０３は個々
の機器の状変を模擬する状変情報の数を示し、６０４は
当該訓練シナリオにて系統を模擬する故障発生設備の詳
細情報を示し、６０５は当該訓練シナリオにて模擬する
故障の継続時間を示し、６０６は後述する６０８に示す
個々の機器の各状変が発生する直前の初期系統状態を表
す番号を示す。

【００１１】この初期系統状態は別途格納手段を持ち、
何パターンかを保存しているものとする。個々の機器の
状変は６０８の状変情報の順に従って順次模擬される。
状変情報の構成要素のうち、当該機器コード６０９は状
変対象の設備を電子計算機１１０内で一意に特定する事
ができるコード（以下設備コードと記述する）を示し、
６１０は当該機器コード６０９の入、切の動作方向を示
し、経過時間６１１は状変情報６０８として格納された
前状変からの経過時間を示し、６１２は付加情報を示
す。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】以上に記述した様に、
電力系統の模擬は訓練シナリオに設定された通りに順次
状変を発生させる事により電力系統模擬を行っており、
訓練シナリオをあらかじめ人間系で作成していたため、
実系統で発生する複雑な故障状況を模擬するためには、
多くの手間を要して訓練シナリオを作成する必要があっ
た。

【００１３】また、本発明に係る電力系統模擬装置の主
な利用手段の１つである電力系統監視制御装置の運転員
の訓練において、最も必要性の高い項目の１つである平
常時系統操作時の電力系統模擬についても、その設定に
は多くの時間が必要であり、実系統の応動を忠実に模擬
する訓練シナリオの作成には、豊富な知識と経験を必要
とした。本発明はこれらの課題を解決する事を目的とし
て考案されたものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の［請求項１］に
係る電力系統模擬装置は、故障が発生する直前の実系統
状態（ＳＶデータ、ＴＭデータ）を保存する手段７０３
と、故障発生時の各機器の状変を時系列に保存する電力
系統状変保存手段７０６と、これらの手段により実系統
データを格納する実系統データ格納手段７０６と、格納
された実系統データを用いて電力系統模擬手段１０４が
電力系統を模擬する為の訓練シナリオ格納手段１０７と
模擬系統データ格納手段１０８にデータを編集する訓練
シナリオ編集手段（実系統）７０７とから構成した。

【００１５】本発明の［請求項２］に係る電力系統模擬
装置は請求項１で記述した電力系統模擬装置に、故障点
及び事故様相を絞り込むことのできる手段と、該当する
故障に関する状変のみを選択保存する手段とを付加した
ものである。

【００１６】本発明の［請求項３］に係る電力系統模擬
装置は請求項１で記述した電力系統模擬装置に、複数の
故障状況を組み合わせることにより幅広い系統故障の模
擬データを編集することができる故障状況編集手段を付
加したものである。

【００１７】本発明の［請求項４］に係る電力系統模擬
装置は請求項１で記述した電力系統模擬装置に、電子計
算機から電力系統への下り操作（系統操作）を実系統か
らの状変と合せて時系列に保存する手段と、電力系統模
擬と平常時系統操作を併走させる手段とを付加したもの
である。

【００１８】

【作用】［請求項１］に記載の発明によれば、実系統故
障の機器の複雑な動作を電子計算機内に保存することに
より、実系統での故障の模擬を行って運転員の訓練を実
施することができる。

【００１９】［請求項２］に記載の発明によれば、故障
単位限定手段８０１およびマンマシンインタフェース手
段１０２に故障点及び事故様相の絞り込み機能を組み込
むようにしたので、目的を明確にした個々の故障に対す
る系統模擬を実施することができる。

【００２０】［請求項３］に記載の発明によれば、故障
単位組合せ手段８０２を組み込むようにしたので、故障
単位を組み合わせることで、さまざまなパターンの系統
模擬を実施することができる。

【００２１】［請求項４］に記載の発明によれば、系統
操作＋故障状変の系統操作を実施することにより、運転
員はより日常業務に近い形で系統模擬による訓練を受け
ることが可能になり、より臨場感が高まる。

【００２２】

【実施例】図１は本発明における電力系統模擬装置の一
実施例を示す機能ブロック図である。１０１〜１１０は
図３で説明した内容と同様なので、ここでは説明を省略
する。

【００２３】１０２，７０２は、電子計算機１１０とと
もに用いられ、通常の電力系統監視制御装置を構成する
ものであり、電力系統７０１の各機器の状態、状変を情
報伝送装置７０２を介して電力系統監視制御手段１０５
に取り込み、マンマシンインタフェース手段１０２を介
して、運転員１０１が電力系統７０１の監視制御を行っ
ている。

【００２４】ここで、電力系統監視制御手段１０５から
故障前系統状態保存手段７０３に系統状態情報を渡す事
により故障発生直前の系統状態を保存する。これは例え
ば１分毎の定周期で系統のＳＶデータ、ＴＭデータを保
存しておき、故障が発生する直前の保存データを故障前
系統状態として保存する。この保存エリアは複数持つ事
もできる。次に電力系統状変保存手段７０４にて、故障
前系統状態保存手段７０３が故障前系統状態を保存した
直後から発生した状変を全て保存する。ここでは、状変
した機器を特定する設備コードや状変時刻などの訓練シ
ナリオ格納手段１０７の状変情報として登録するのに必
要なデータを全て保存する。さらに系統模擬範囲決定手
段７０５では、電力系統状変保存手段７０４がいつまで
状変を保存するかを決定する。これには、例えば一定時
間固定で状変保存を行い、電力系統模擬機能側に処理中
止機能を持たせる方法や該当する故障が除去された事を
検出した時点で状変保存を中止する方法等がある。

【００２５】７０３〜７０５によって保存された実系統
データは、実系統データ格納手段７０６に格納され、訓
練シナリオ編集手段（実系統）７０７によって個々の状
変情報は訓練シナリオ格納手段１０７へ、初期系統状態
は模擬系統データ格納手段１０８又はそれに相当する複
数の系統状態格納エリアの１つへ格納される。

【００２６】上記実施例によれば、実系統故障の機器の
複雑な動作を電子計算機内に保存する事により、実系統
での故障の模擬を行って運転員の訓練等を実施する事が
できる。

【００２７】次に請求項２に対応する実施例について説
明する。図２で示す様に、故障単位限定手段８０１及び
マンマシンインタフェース手段１０２に故障点及び事故
様相の絞り込み機能を新たに組み込む。

【００２８】故障単位限定手段８０１では、実系統デー
タ格納手段７０６に格納された実系統の状変に対して、
例えば状変した個々の設備の設備コードと、あらかじめ
データベースに定義されている機器の構成（配置）の情
報、故障の判定条件となる状変の結合情報等から１つの
故障に関する状変のみを限定する。

【００２９】マンマシンインタフェース手段に組み込む
故障点及び事故様相の絞り込み手段は、例えば以下の方
法がある。 ・あらかじめ運転員が故障点及び事故様相の優先度をつ
けたデータを登録しておき、この登録データに従って実
故障データ内の個々の故障に関する故障点及び事故様相
を絞り込んだ訓練件名の抽出、保存を行う方法。あらか
じめ登録を行う優先度データには、例えば、電圧階級、
特定母線、特定母線からのノード接続に従った順序、と
いった設定方法がある。

【００３０】・実故障データから個々の故障単位に保存
された件名に対し、故障点や事故様相単位に件名を検
索、編集し、マンマシンインタフェース手段を介して運
転員が直接件名を指定する方法。

【００３１】上記により、目的を明確にした個々の故障
に対する系統模擬を実施する事が可能となる。請求項３
で示す実施例は、図３で示すように、新たに故障単位組
合せ手段８０２を組み込む。

【００３２】故障単位組合せ手段では、例えば以下の方
法で故障単位の組合せを行う。 ・（手動組合せ）故障単位限定手段８０１によって限定
された故障単位をマンマシンインタフェース手段を介し
て運転員が複数の件名を指定し、故障単位の組合せを手
動で設定することができる方法。設定内容は個々の件名
番号と件名ごとの系統模擬開始時間で、組み合わされた
故障単位を模擬実行することにより同一設備が異なる状
態になるなどの矛盾が発生する場合には、あらかじめ電
子計算機からエラー情報を運転員に提供する。

【００３３】・（自動組合せ）電力系統状変保存手段７
０４に保存された実故障の多重状変データに従って、個
々の故障件名を実故障の多重状変データに編集し直す。
これは、実故障の多重状変データから故障単位限定手段
によって個々の故障件名に限定される方法の逆を実施す
る。

【００３４】上記により、故障単位を組合せる事でさま
ざまなパターンの系統模擬を実施する事が可能となる。
図４で示す請求項４に対応する実施例は、操作手順等の
実データを併走させる場合の実施例である。

【００３５】図４において、電力系統監視制御手段１０
５にて操作手順票に従った電力系統機器の操作も行って
いるものとする。系統操作手順、操作状変保存手段８０
３によって系統操作の実施手順等を電力系統状変と同様
に保存する。故障前系統状態保存手段７０３では、系統
操作を開始する前の系統状態を請求項１の実施例と同様
に保存する。実系統データ格納手段７０６へは電力系統
状変と操作手順とが時系列に格納され訓練シナリオ編集
手段（実系統）７０７によって訓練シナリオとして格納
される。電力系統模擬手段１０４では、電力系統模擬装
置のマンマシンインタフェース手段１０２にて初期系統
設定後、訓練シナリオとして保存した「系統操作＋故障
状変」の系統操作を実施する事により、それに続いて発
生する系統操作と故障発生の模擬を実施する。但し、本
系統模擬のキックとなる電力系統模擬装置での系統操作
の実施（要求）は、実際の電力系統監視制御装置のマン
マシンインタフェースと同一とする。これにより、運転
員はより日常業務に近い形で系統模擬による訓練を受け
る事が可能となり、より臨場感が高まる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明した様に本発明を実施する事に
より、実系統で発生する複雑な故障状況の系統模擬及び
訓練を容易なデータ設定で実現する事ができる。また、
機器の配置によって応動が変わる系統での系統故障模擬
や特殊な応動をする機器の模擬も容易に実施する事がで
きる。さらに、運転員の日常業務により近い形で系統模
擬及び訓練を実施する事により、訓練の臨場感を高める
事も可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実系統の故障データを訓練シナリオに反映させ
る処理構成の一例を示す請求項１に記載の機能ブロック
図、

【図２】実系統の故障データを訓練シナリオに反映さ
せ、系統操作手順と併走させる処理構成の例を示す請求
項２に記載の発明の機能ブロック図、

【図３】請求項３に記載の発明に対応する機能ブロック
図、

【図４】請求項４に記載の発明に対応する機能ブロック
図、

【図５】系統模擬及び訓練シナリオ作成の処理構成の一
例を示す従来装置の機能ブロック図、

【図６】従来装置の系統模擬（訓練）操作の一例を示す
フローチャート、

【図７】訓練シナリオ編集及び系統模擬を行う電力系統
のモデル図の一例を示す図、

【図８】マンマシンインタフェース手段にてサポートす
る訓練シナリオ編集手段の一例図、

【図９】訓練シナリオ編集手段で編集した訓練シナリオ
をマンマシンインタフェース手段を介して表示した場合
の一例図、

【図１０】訓練シナリオ格納手段に格納された訓練シナ
リオの一例図。

【符号の説明】

１０２…マンマシンインタフェース １１０…電子計算機 １０３…訓練実行手段 １０４…電力系統模擬手段 １０５…電力系統監視手段 １０６…訓練用パラメータ格納手段 １０７…訓練シナリオ格納手段 １０９，７０７…訓練シナリオ編集手段 ７０６…実系統データ格納手段 ７０３…故障前系統状態保存手段 ８０１…故障単位限定手段 ８０２…故障単位組合せ手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０５Ｂ 17/02 7531−3Ｈ Ｇ０６Ｆ 17/00 Ｇ０９Ｂ 9/00 Ｈ０２Ｊ 4/00 9470−5Ｇ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電力系統模擬の手順を作成する機能と、
   前記手順に従って電力系統を模擬する機能とを有する電
   子計算機からなる電力系統模擬装置において、実際に電
   力系統で発生した実故障の経緯と故障前系統の状態を保
   存・読出す事を可能とする手段と、実機器の状変につい
   てその機器を特定する事のできるコードと状変時刻とを
   合せて保存・読出す事を可能とする手段と、どの時刻か
   らどの時刻までの状変を１つの訓練手順とするかを決定
   する手段を有する事により、実故障を用いて電力系統模
   擬の手順を作成し、電力系統を模擬する事を特徴とする
   電力系統模擬装置。
2. 【請求項２】 故障点及び事故様相をあらかじめ絞り込
   んでおく手段により事故の経緯と事故前系統の状況を事
   故件名として特定し、どの事故件名を１つの訓練件名と
   するかを決定する手段を有する事により実故障を用いて
   電力系統模擬の手順を作成し、電力系統を模擬する事を
   特徴とする請求項１に記載の電力系統模擬装置。
3. 【請求項３】 複数の訓練手順を選択し、それらを組み
   合わせ、１つの訓練手順とするかを決定する手段を有す
   る事により実故障を用いて電力系統模擬の手順を作成
   し、電力系統を模擬する事を特徴とする請求項１に記載
   の電力系統模擬装置。
4. 【請求項４】 電力系統機器に対する操作手順票を作成
   する手段と前記操作手順票に従って、電力系統機器を操
   作する手段と操作手順票の実データを電力系統模擬の手
   順と併走させる手段とを有する事を特徴とする請求項１
   に記載の電力系統模擬装置。