JPH0865901A - 交直流連系系統の潮流計算方法と装置および交直流連系系統管理システム - Google Patents
交直流連系系統の潮流計算方法と装置および交直流連系系統管理システムInfo
- Publication number
- JPH0865901A JPH0865901A JP6199387A JP19938794A JPH0865901A JP H0865901 A JPH0865901 A JP H0865901A JP 6199387 A JP6199387 A JP 6199387A JP 19938794 A JP19938794 A JP 19938794A JP H0865901 A JPH0865901 A JP H0865901A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power flow
- interconnection
- voltage
- power
- load
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】交流で受電し直流で消費する交直流連系系統の
潮流計算方式を提供する。 【構成】まず、直流連系点電圧を定格値を初期設定する
（ｓ１０１）。この連系点電圧と直流負荷を基に、直流
系統の潮流計算を行い、連系点の潮流と母線電圧を求め
る（ｓ１０２）。この連系点潮流を基に、交流系統連系
点母線の負荷即ち、交流系統からみた変換器３５の電力
損失を含む直流系統の負荷を計算する（ｓ１０３）。こ
の負荷と、運用パターンなどにより設定する交流連系点
の電圧を基に、交流系統の潮流計算を行う（ｓ１０
４）。交流潮流計算の結果による連系点電圧を、ｓ１０
２に与えられる直流連系点電圧を比較し（１０５）、偏
差が一定値以上のとき直流連系点電圧をｓ１０４で求ま
った値に修正し（ｓ１０６）、直流連系点電圧の変化が
少なくなるまで繰り返す。
潮流計算方式を提供する。 【構成】まず、直流連系点電圧を定格値を初期設定する
（ｓ１０１）。この連系点電圧と直流負荷を基に、直流
系統の潮流計算を行い、連系点の潮流と母線電圧を求め
る（ｓ１０２）。この連系点潮流を基に、交流系統連系
点母線の負荷即ち、交流系統からみた変換器３５の電力
損失を含む直流系統の負荷を計算する（ｓ１０３）。こ
の負荷と、運用パターンなどにより設定する交流連系点
の電圧を基に、交流系統の潮流計算を行う（ｓ１０
４）。交流潮流計算の結果による連系点電圧を、ｓ１０
２に与えられる直流連系点電圧を比較し（１０５）、偏
差が一定値以上のとき直流連系点電圧をｓ１０４で求ま
った値に修正し（ｓ１０６）、直流連系点電圧の変化が
少なくなるまで繰り返す。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、交直流連系電力系統の
管理システムに係り、特に交流で受電して直流で消費す
る連系系統の電圧や潮流分布を計算する潮流計算方式に
関する。
管理システムに係り、特に交流で受電して直流で消費す
る連系系統の電圧や潮流分布を計算する潮流計算方式に
関する。
【０００２】
【従来の技術】通常の電力は交流で発電、送電され、交
流負荷で消費される。すなわち、電力系統は通常交流系
統のみで構成されており、交流の理論のみで解析可能で
ある。しかし、電力系統が直流送電で連系されている場
合は、交流理論のみでは解析不可能である。
流負荷で消費される。すなわち、電力系統は通常交流系
統のみで構成されており、交流の理論のみで解析可能で
ある。しかし、電力系統が直流送電で連系されている場
合は、交流理論のみでは解析不可能である。
【０００３】この場合は、関根泰次著「電力系統解析理
論」（昭50．10．15発行、電気書院）の「５．交直流連
系系統の解析」に記載されているように、連系点の潮流
を指定して連系している交流系統毎に潮流計算する方法
で解析する。すなわち、下記の条件をつけることにより
直流連系系統の解析を通常の交流法潮流計算を用いて行
うことができる。
論」（昭50．10．15発行、電気書院）の「５．交直流連
系系統の解析」に記載されているように、連系点の潮流
を指定して連系している交流系統毎に潮流計算する方法
で解析する。すなわち、下記の条件をつけることにより
直流連系系統の解析を通常の交流法潮流計算を用いて行
うことができる。
【０００４】（イ）交流系統部分の潮流計算を行うとき
は、交直変換器をそれが交流系統につながれている点か
らみて１つのＰ−Ｑ指定負荷とみなす。
は、交直変換器をそれが交流系統につながれている点か
らみて１つのＰ−Ｑ指定負荷とみなす。
【０００５】（ロ）交流系統側からみた変換器の等価消
費電力（Ｐ及びＱ）を決めるため、直流線路電力と直流
線路電圧をある値に指定する。すなわち潮流計算はこの
直流線路電力と直流線路電圧の指定値のもとで行うもの
とする。
費電力（Ｐ及びＱ）を決めるため、直流線路電力と直流
線路電圧をある値に指定する。すなわち潮流計算はこの
直流線路電力と直流線路電圧の指定値のもとで行うもの
とする。
【０００６】（ハ）変換器の制御角を指定し、交直両側
の電圧条件を満足するように変圧器タップを調整する。
の電圧条件を満足するように変圧器タップを調整する。
【０００７】図７に、交直流連系系統のモデルを示す。
二つの交流系統１１と１５が、直流連系線１３、変換器
１２、逆変換器１４及び変圧器１６を介して連系される
交直流連系系統である。この系統モデルの上記の条件に
もとづく潮流解析法を、図８の回路図と、図９のフロー
チャートにしたがって説明する。
二つの交流系統１１と１５が、直流連系線１３、変換器
１２、逆変換器１４及び変圧器１６を介して連系される
交直流連系系統である。この系統モデルの上記の条件に
もとづく潮流解析法を、図８の回路図と、図９のフロー
チャートにしたがって説明する。
【０００８】まず、直流連系線１３に流れる連系点潮流
Ｐｄを指定する（ｓ２０１）。次に、変換器１２、逆変
換器１４の特性（有効電力及び無効電力の損失）を考慮
して、交流系統の連系点負荷Ｐ＋ｊＱを求める（ｓ２０
２）。この連系点負荷をもとに、交流系統１１，１５で
それぞれ潮流計算を行う（ｓ２０３）。これより得られ
た連系点母線の電圧Ｖｂと直流電圧Ｖｄと電力Ｐｄか
ら、変換器１４の制御角等を考慮して計算したＶｂの値
とのつじつまが合うように、連系点変圧器１６のタップ
を調整する（ｓ２０４）。
Ｐｄを指定する（ｓ２０１）。次に、変換器１２、逆変
換器１４の特性（有効電力及び無効電力の損失）を考慮
して、交流系統の連系点負荷Ｐ＋ｊＱを求める（ｓ２０
２）。この連系点負荷をもとに、交流系統１１，１５で
それぞれ潮流計算を行う（ｓ２０３）。これより得られ
た連系点母線の電圧Ｖｂと直流電圧Ｖｄと電力Ｐｄか
ら、変換器１４の制御角等を考慮して計算したＶｂの値
とのつじつまが合うように、連系点変圧器１６のタップ
を調整する（ｓ２０４）。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上記の交直連系系統は
直流系統が交流系統間の連系線であり、そこに流れる潮
流は与えられている。しかし、直流系統が電気鉄道（以
下、電鉄と略称する）のき電線のように負荷を持ち、交
直連系点の潮流が変化するような系統には適用できな
い。
直流系統が交流系統間の連系線であり、そこに流れる潮
流は与えられている。しかし、直流系統が電気鉄道（以
下、電鉄と略称する）のき電線のように負荷を持ち、交
直連系点の潮流が変化するような系統には適用できな
い。
【００１０】従来の電鉄のき電線系統では、き電線の電
圧降下を簡単な手計算で済ましていた。近年、電鉄系統
における厳密な潮流計算による電力管理の要求が高まっ
ている。
圧降下を簡単な手計算で済ましていた。近年、電鉄系統
における厳密な潮流計算による電力管理の要求が高まっ
ている。
【００１１】本発明の第一の目的は、交流で受電し直流
で消費する交直流連系系統の潮流計算方法及び計算シス
テムを提供することにある。
で消費する交直流連系系統の潮流計算方法及び計算シス
テムを提供することにある。
【００１２】本発明の第二の目的は、連系点の潮流が変
化する電力系統を、厳密な潮流分布の計算に基づいて管
理する電力管理システムを提供することにある。
化する電力系統を、厳密な潮流分布の計算に基づいて管
理する電力管理システムを提供することにある。
【００１３】本発明の第三の目的は、電鉄の配電系統と
き電線系統の電圧、潮流分布の計算に基づく、電鉄系統
の電力管理システムを提供することにある。
き電線系統の電圧、潮流分布の計算に基づく、電鉄系統
の電力管理システムを提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明の第一の目的は、
交流系統と直流系統を有し、直流系統で消費する負荷電
力を交流系統から受電しており、交流と直流の系統間が
１箇所または複数箇所で交直流変換器により連系されて
いる交直流連系系統において、直流系統の負荷を与えて
直流系統の潮流計算を行い、これより得られた連系点の
潮流を交流系統の負荷として与えて交流系統の潮流計算
を行うことにより達成される。
交流系統と直流系統を有し、直流系統で消費する負荷電
力を交流系統から受電しており、交流と直流の系統間が
１箇所または複数箇所で交直流変換器により連系されて
いる交直流連系系統において、直流系統の負荷を与えて
直流系統の潮流計算を行い、これより得られた連系点の
潮流を交流系統の負荷として与えて交流系統の潮流計算
を行うことにより達成される。
【００１５】本発明の第二の目的は、交流と直流の系統
間が１箇所または複数箇所で交直流変換器により連系さ
れ、直流系統で消費する負荷電力を交流系統から受電し
ている交直流連系系統の管理システムにおいて、交直流
連系系統の各位置の現在の電圧や電流及び開閉器状態等
の系統状態を取り込む情報伝送装置と、前記系統状態に
基づいて、直流系統の潮流計算によって得られた連系点
の潮流を交流系統の負荷として与えて交流系統の潮流計
算を行う潮流計算装置と、潮流計算装置の計算結果が予
め設定されている規定値の範囲外となる電圧降下や過負
荷などがあれば、必要な系統変更制御を決定して前記情
報伝送装置を介して交直流連系系統の遮断器の制御を指
示する系統変更制御装置を備えることにより達成され
る。
間が１箇所または複数箇所で交直流変換器により連系さ
れ、直流系統で消費する負荷電力を交流系統から受電し
ている交直流連系系統の管理システムにおいて、交直流
連系系統の各位置の現在の電圧や電流及び開閉器状態等
の系統状態を取り込む情報伝送装置と、前記系統状態に
基づいて、直流系統の潮流計算によって得られた連系点
の潮流を交流系統の負荷として与えて交流系統の潮流計
算を行う潮流計算装置と、潮流計算装置の計算結果が予
め設定されている規定値の範囲外となる電圧降下や過負
荷などがあれば、必要な系統変更制御を決定して前記情
報伝送装置を介して交直流連系系統の遮断器の制御を指
示する系統変更制御装置を備えることにより達成され
る。
【００１６】
【作用】本発明によれば、最初に直流系統の潮流計算を
行い、連系点潮流を求めたのちに交流系統の潮流計算を
行うことにより、連系点潮流が直流負荷により変動する
場合も、交直流連系系統の系統状態を解析することがで
きる。
行い、連系点潮流を求めたのちに交流系統の潮流計算を
行うことにより、連系点潮流が直流負荷により変動する
場合も、交直流連系系統の系統状態を解析することがで
きる。
【００１７】即ち、交直流連系点の潮流を固定で与える
のではなく、交流、直流の負荷を与えることにより、連
系点潮流も含めた各線路・バンクの潮流及び、母線・負
荷点の電圧、受電点電力を求めることができ、直流系統
で負荷をもつ交直流連系系統の解析を可能にしている。
のではなく、交流、直流の負荷を与えることにより、連
系点潮流も含めた各線路・バンクの潮流及び、母線・負
荷点の電圧、受電点電力を求めることができ、直流系統
で負荷をもつ交直流連系系統の解析を可能にしている。
【００１８】本発明によれば、直流系統で消費する負荷
電力を交流系統から受電している交直流連系系統の系統
状態がオンラインで解析できるので、過負荷や異常な電
圧降下に対して系統変更制御による系統の安定化が可能
になる。特に、電鉄系統の管理に適用して顕著な効果が
ある。
電力を交流系統から受電している交直流連系系統の系統
状態がオンラインで解析できるので、過負荷や異常な電
圧降下に対して系統変更制御による系統の安定化が可能
になる。特に、電鉄系統の管理に適用して顕著な効果が
ある。
【００１９】
【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照しながら詳
細に説明する。
細に説明する。
【００２０】図２は、本発明を適用する交直流連系系統
管理システムの構成を示す。交流で受電し、直流で消費
する交直流連系系統である電力系統１０１から、現在の
潮流、電圧、開閉器状態等の系統状態を、情報伝送装置
１０２を介して周期的に計算機装置１００に取り込む。
管理システムの構成を示す。交流で受電し、直流で消費
する交直流連系系統である電力系統１０１から、現在の
潮流、電圧、開閉器状態等の系統状態を、情報伝送装置
１０２を介して周期的に計算機装置１００に取り込む。
【００２１】計算機装置１００内では、取り込んだデー
タを現在系統状態テーブル１０３に格納し、データ収集
処理１０６により実績値テーブル１０７にヒストリカル
データとして蓄積される。
タを現在系統状態テーブル１０３に格納し、データ収集
処理１０６により実績値テーブル１０７にヒストリカル
データとして蓄積される。
【００２２】潮流計算手段１０４は、入力された系統状
態をもとに本発明の潮流計算方法による解析を行い、計
算結果をテーブル１０５にファイルする。潮流計算結果
は、端末装置１０９に出力されて系統運用の参考に供さ
れると共に、系統変更制御手段１０８の入力となる。
態をもとに本発明の潮流計算方法による解析を行い、計
算結果をテーブル１０５にファイルする。潮流計算結果
は、端末装置１０９に出力されて系統運用の参考に供さ
れると共に、系統変更制御手段１０８の入力となる。
【００２３】潮流計算手段１０４は、上記のように現在
の系統状態だけでなく、実績値テーブル１０７から過去
の実績値を入力として計算することもできる。このと
き、実績値は端末装置１０９より必要に応じて修正され
てもよい。このような実績値による潮流計算結果は、将
来の作業計画の策定等に利用できる。
の系統状態だけでなく、実績値テーブル１０７から過去
の実績値を入力として計算することもできる。このと
き、実績値は端末装置１０９より必要に応じて修正され
てもよい。このような実績値による潮流計算結果は、将
来の作業計画の策定等に利用できる。
【００２４】系統変更制御手段１０８は、潮流計算によ
り得られた電力系統の１０１の電圧や潮流をチエック
し、予め設定されている規定値の範囲外となる電圧降下
や過負荷などがあれば、必要な系統変更制御を決定し、
情報伝送装置１０２を介して電力系統１０１に遮断器の
断／続などを指示する。
り得られた電力系統の１０１の電圧や潮流をチエック
し、予め設定されている規定値の範囲外となる電圧降下
や過負荷などがあれば、必要な系統変更制御を決定し、
情報伝送装置１０２を介して電力系統１０１に遮断器の
断／続などを指示する。
【００２５】図３は、本発明の対象となる交直流連系系
統のモデルで、電鉄系統の一例である。同図で、３１は
受電点であり、一般に電力会社から受電している。３２
は送電線、３３は変電所１次母線である。
統のモデルで、電鉄系統の一例である。同図で、３１は
受電点であり、一般に電力会社から受電している。３２
は送電線、３３は変電所１次母線である。
【００２６】直流系統では変電所１次母線３３より整流
器用変圧器３４、整流器３５を介して直流電力に変換
し、直流母線３８からき電線３９に電力を供給し、き電
線３９は電車負荷に電力を供給する。一方、交流系統で
は変電所１次母線３３より配電用変圧器３６を介して配
電線３７に電力を供給し、配電線３９は駅設備等の交流
負荷に電力を供給する。
器用変圧器３４、整流器３５を介して直流電力に変換
し、直流母線３８からき電線３９に電力を供給し、き電
線３９は電車負荷に電力を供給する。一方、交流系統で
は変電所１次母線３３より配電用変圧器３６を介して配
電線３７に電力を供給し、配電線３９は駅設備等の交流
負荷に電力を供給する。
【００２７】図４は、図３の系統モデルを交流系統と直
流系統に分け、各々の潮流計算の入力データと計算結果
の出力データの関係を示したものである。直流系統で
は、直流負荷ＰL’、連系点電圧Ｖ’を与えて、き電線
潮流Ｐl’、き電線電流Ｉl’、変換器電力Ｐd’、変換
器電流Ｉd’、直流負荷電流ＩL’及び母線電圧Ｖb’を
求める。
流系統に分け、各々の潮流計算の入力データと計算結果
の出力データの関係を示したものである。直流系統で
は、直流負荷ＰL’、連系点電圧Ｖ’を与えて、き電線
潮流Ｐl’、き電線電流Ｉl’、変換器電力Ｐd’、変換
器電流Ｉd’、直流負荷電流ＩL’及び母線電圧Ｖb’を
求める。
【００２８】一方、交流系統では、配電線負荷とき電線
負荷を設定する。配電線負荷は駅設備等の負荷を有効電
力ＰLと無効電力ＱLで与える。き電線負荷は、受電点電
圧Ｖと直流系統潮流計算で得られた連系点の有効電力Ｐ
d、連系点無効電力Ｑdを与えて、線路有効潮流Ｐl、線
路無効潮流Ｑl、母線電圧Ｖb、変圧器有効潮流ＰB、変
圧器無効潮流ＱBを求める。
負荷を設定する。配電線負荷は駅設備等の負荷を有効電
力ＰLと無効電力ＱLで与える。き電線負荷は、受電点電
圧Ｖと直流系統潮流計算で得られた連系点の有効電力Ｐ
d、連系点無効電力Ｑdを与えて、線路有効潮流Ｐl、線
路無効潮流Ｑl、母線電圧Ｖb、変圧器有効潮流ＰB、変
圧器無効潮流ＱBを求める。
【００２９】図５は、電力系統１０１のノードブランチ
モデルである。上部の交流系統のノードは母線３３
と、ノードは交流負荷と対応している。ノードと
を結ぶブランチは変圧器３４に対応している。
モデルである。上部の交流系統のノードは母線３３
と、ノードは交流負荷と対応している。ノードと
を結ぶブランチは変圧器３４に対応している。
【００３０】下部の直流系統では、ノードは交流との
連系点に、ノードは母線３８に、ノードは直流負荷
にそれぞれ対応している。ノードとを結ぶブランチ
は変換器３５に、ノードとを結ぶブランチはき電線
３９にそれぞれ対応している。このように、交直流連系
系統を交流及び直流のノードブランチにモデル化して解
析する。
連系点に、ノードは母線３８に、ノードは直流負荷
にそれぞれ対応している。ノードとを結ぶブランチ
は変換器３５に、ノードとを結ぶブランチはき電線
３９にそれぞれ対応している。このように、交直流連系
系統を交流及び直流のノードブランチにモデル化して解
析する。
【００３１】図１は、本発明の一実施例による交直流連
系系統の潮流計算方法を示すフローチャートである。ま
ず、直流連系点電圧Ｖ’を初期設定する（ｓ１０１）。
直流連系点電圧Ｖ’は負荷状態により変化するが、初期
値として整流器用変圧器２次側の無負荷電圧（定格値）
を使用する。
系系統の潮流計算方法を示すフローチャートである。ま
ず、直流連系点電圧Ｖ’を初期設定する（ｓ１０１）。
直流連系点電圧Ｖ’は負荷状態により変化するが、初期
値として整流器用変圧器２次側の無負荷電圧（定格値）
を使用する。
【００３２】次に、連系点電圧Ｖ’と直流負荷ＰL’
（き電線負荷）を基に、直流系統の潮流計算を後述する
ように行い、連系点の電力Ｐd’と母線電圧Ｖd’を求め
る（ｓ１０２）。連系点については電圧を既知、電流を
未知とし、その他の点では電流を既知、電圧を未知とし
てこれらを連立させて解くことにより全系統の電圧、電
流を求めることができる。
（き電線負荷）を基に、直流系統の潮流計算を後述する
ように行い、連系点の電力Ｐd’と母線電圧Ｖd’を求め
る（ｓ１０２）。連系点については電圧を既知、電流を
未知とし、その他の点では電流を既知、電圧を未知とし
てこれらを連立させて解くことにより全系統の電圧、電
流を求めることができる。
【００３３】なお、本実施例では直流負荷ＰL’を静止
負荷として扱っている。き電線の負荷は電力の供給を受
けながら移動している電車であり、力行時は電力を消費
するが楕行時はほとんど消費しない。しかし、これを厳
密に計算するのは困難であり、き電線上の静止負荷とみ
なしても過負荷や電圧降下のチェック等には支障がな
い。したがって、電車負荷をき電線上の静止負荷とみな
して解析する。
負荷として扱っている。き電線の負荷は電力の供給を受
けながら移動している電車であり、力行時は電力を消費
するが楕行時はほとんど消費しない。しかし、これを厳
密に計算するのは困難であり、き電線上の静止負荷とみ
なしても過負荷や電圧降下のチェック等には支障がな
い。したがって、電車負荷をき電線上の静止負荷とみな
して解析する。
【００３４】ステップｓ１０２で求まった連系点潮流を
基に、交流系統連系点母線の負荷（ＰD，ＱD）即ち、交
流系統からみた変換器３５の電力損失を含む直流系統の
負荷を計算し（ｓ１０３）、これより交流系統の潮流
（線路有効潮流Ｐl、線路無効潮流Ｑl、変圧器有効潮流
ＰB、変圧器無効潮流ＱB、）と母線電圧ＶBを求める
（ｓ１０４）。
基に、交流系統連系点母線の負荷（ＰD，ＱD）即ち、交
流系統からみた変換器３５の電力損失を含む直流系統の
負荷を計算し（ｓ１０３）、これより交流系統の潮流
（線路有効潮流Ｐl、線路無効潮流Ｑl、変圧器有効潮流
ＰB、変圧器無効潮流ＱB、）と母線電圧ＶBを求める
（ｓ１０４）。
【００３５】この交流潮流計算で求まった直流との連系
点電圧Ｖdと、ｓ１０２に与えられる直流連系点電圧
Ｖ’を比較し（１０５）、偏差が一定値以上のとき直流
連系点電圧Ｖ’を修正し（ｓ１０６）、ｓ１０２からの
処理を繰り返す。以下に、各過程における計算方法を詳
細に説明する。
点電圧Ｖdと、ｓ１０２に与えられる直流連系点電圧
Ｖ’を比較し（１０５）、偏差が一定値以上のとき直流
連系点電圧Ｖ’を修正し（ｓ１０６）、ｓ１０２からの
処理を繰り返す。以下に、各過程における計算方法を詳
細に説明する。
【００３６】（１）直流系統潮流計算（ｓ１０２） 直流系統ノードの直流負荷ＰL’を、（数１）により
負荷電流Ｉｉに変換する。
負荷電流Ｉｉに変換する。
【００３７】
【数１】
【００３８】（数１）のＶnは、潮流計算の結果から収
束計算によって求まる負荷ノードの電圧である。しか
し、簡略して直流母線３８の基準電圧を用いてもよい。
束計算によって求まる負荷ノードの電圧である。しか
し、簡略して直流母線３８の基準電圧を用いてもよい。
【００３９】次に、直流系統の各ノード〜の電圧Ｖ
ｉ、電流Ｉｉ、ノードｉとｊを結ぶブランチのアドミッ
タンス行列をＹｉｊ（ｉ，ｊ＝１〜５）とすると、（数
２）の関係が成り立つ。
ｉ、電流Ｉｉ、ノードｉとｊを結ぶブランチのアドミッ
タンス行列をＹｉｊ（ｉ，ｊ＝１〜５）とすると、（数
２）の関係が成り立つ。
【００４０】
【数２】
【００４１】（数２）で、ノードの電圧Ｖ2，
Ｖ3，Ｖ4は、他を既知として解くことにより（ノード
の電圧は与えられている）、全ノードの電圧を求める
ことができる。
Ｖ3，Ｖ4は、他を既知として解くことにより（ノード
の電圧は与えられている）、全ノードの電圧を求める
ことができる。
【００４２】直流との連系点ノードの電流Ｉ1，Ｉ5
は、（数３）により求めら、ノードｉとｊを結ぶブラン
チの電流Ｉijは（数４）により求められる。
は、（数３）により求めら、ノードｉとｊを結ぶブラン
チの電流Ｉijは（数４）により求められる。
【００４３】
【数３】
【００４４】
【数４】
【００４５】ここで、図４の系統モデルの各パラメータ
と対応させると、Ｉd’＝Ｉ1、ＩL＝Ｉ3、Ｖb’＝Ｖ2、
Ｉl’＝Ｉ23、Ｉ2＝０、Ｉ4＝０、Ｐd’＝Ｉ1×Ｖ’、
Ｐl’＝Ｉl’×Ｖb’となる。
と対応させると、Ｉd’＝Ｉ1、ＩL＝Ｉ3、Ｖb’＝Ｖ2、
Ｉl’＝Ｉ23、Ｉ2＝０、Ｉ4＝０、Ｐd’＝Ｉ1×Ｖ’、
Ｐl’＝Ｉl’×Ｖb’となる。
【００４６】（２）直流系統連系点電力から交流系統負
荷への変換（ｓ１０３） 本実施例では、プログラム作成が容易なように変換器の
抵抗とリアクタンスを一定値で与え、（数５）による簡
略計算を行っている。
荷への変換（ｓ１０３） 本実施例では、プログラム作成が容易なように変換器の
抵抗とリアクタンスを一定値で与え、（数５）による簡
略計算を行っている。
【００４７】
【数５】
【００４８】なお、従来技術に引用した「電力系統解析
理論」に記載のように、変圧器の電圧、電流、遅れ制御
角から交流系統側の有効電力Ｐd、無効電力Ｑdを計算す
る方法もある。
理論」に記載のように、変圧器の電圧、電流、遅れ制御
角から交流系統側の有効電力Ｐd、無効電力Ｑdを計算す
る方法もある。
【００４９】（３）交流系統潮流計算（ｓ１０４） 交流系統各ノード〜のノード電圧Ｖｉを（数６）に
より求め、各ノード電圧Ｖｉからノードｉとｊを結ぶブ
ランチ潮流Ｐij＋ｊＱを（数７）で求める。
より求め、各ノード電圧Ｖｉからノードｉとｊを結ぶブ
ランチ潮流Ｐij＋ｊＱを（数７）で求める。
【００５０】
【数６】
【００５１】
【数７】
【００５２】ここで、図４の系統モデルと対応させる
と、Ｖ＝│Ｖ1│、Ｖd＝│Ｖ2│、Ｖb＝│Ｖ3│、Ｐb＋
ｊＱb＝Ｐ34＋ｊＱ34、ＰL＋ｊＱL＝Ｐ4＋ｊＱ4、Ｐd＋
ｊＱd＝Ｐ2＋ｊＱ2となる。
と、Ｖ＝│Ｖ1│、Ｖd＝│Ｖ2│、Ｖb＝│Ｖ3│、Ｐb＋
ｊＱb＝Ｐ34＋ｊＱ34、ＰL＋ｊＱL＝Ｐ4＋ｊＱ4、Ｐd＋
ｊＱd＝Ｐ2＋ｊＱ2となる。
【００５３】（４）連系点電圧の修正（ｓ１０５，ｓ１
０６） 交流系統潮流計算で求められた連系点電圧Ｖd（交流実
効値）と、ｓ１０２で与えられる連系点電圧Ｖ’（直流
値）の偏差を（数８）で計算し、偏差が予め定めた誤差
許容値より大きいときは、連系点電圧Ｖdを（数９）で
直流電圧に変換して連系点電圧Ｖ’に置き換え、上記
（１）からの計算を繰り返す。なお、許容誤差が５％程
度以下であれば繰返しの必要はなく、１回の計算のみで
終了しても運用上はさしつかえない。
０６） 交流系統潮流計算で求められた連系点電圧Ｖd（交流実
効値）と、ｓ１０２で与えられる連系点電圧Ｖ’（直流
値）の偏差を（数８）で計算し、偏差が予め定めた誤差
許容値より大きいときは、連系点電圧Ｖdを（数９）で
直流電圧に変換して連系点電圧Ｖ’に置き換え、上記
（１）からの計算を繰り返す。なお、許容誤差が５％程
度以下であれば繰返しの必要はなく、１回の計算のみで
終了しても運用上はさしつかえない。
【００５４】
【数８】
【００５５】
【数９】
【００５６】本実施例による交直流連系系統の潮流計算
方法によれば、直流系統の負荷を与えることにより連系
点潮流が計算されるので、従来のように連系点潮流が固
定の系統のみではなく、直流系統が負荷を消費する交直
流連系系統での解析が可能になる。
方法によれば、直流系統の負荷を与えることにより連系
点潮流が計算されるので、従来のように連系点潮流が固
定の系統のみではなく、直流系統が負荷を消費する交直
流連系系統での解析が可能になる。
【００５７】図６に、交直流連系系統における潮流計算
のデータフローを示す。連系点の電圧Ｖ’（４１）と直
流負荷電力ＰL’（４２）を入力データとして、直流系
統潮流計算（４３）を行う。この結果、連系点有効電力
Ｐd’（４４）、各母線と負荷点の電圧Ｖb’（４５）、
線路の有効潮流Ｐl’（４６）が得られる。
のデータフローを示す。連系点の電圧Ｖ’（４１）と直
流負荷電力ＰL’（４２）を入力データとして、直流系
統潮流計算（４３）を行う。この結果、連系点有効電力
Ｐd’（４４）、各母線と負荷点の電圧Ｖb’（４５）、
線路の有効潮流Ｐl’（４６）が得られる。
【００５８】ここで、連系点電圧Ｖ’と連系点有効電力
Ｐd’より、直流系統の連系点電力を交流系統からみた
連系点負荷Ｐd＋ｊＱd（４８）に変換する。なお、無効
電力Ｑdは、従来と同様に行う。
Ｐd’より、直流系統の連系点電力を交流系統からみた
連系点負荷Ｐd＋ｊＱd（４８）に変換する。なお、無効
電力Ｑdは、従来と同様に行う。
【００５９】次に、交流系統の連系点負荷Ｐd＋ｊＱd、
交流負荷の有効・無効電力ＰL＋ｊＱL（４９）、受電点
電圧Ｖ（５０）を入力データとして、交流系統潮流計算
（５１）を行う。この結果、線路の有効・無効潮流Ｐl
＋ｊＱl（５２）、変圧器有効・無効潮流ＰB＋ｊＱ
B（５３）、母線電圧Ｖb，Ｖd（５４）が得られる。こ
のうち、連系点電圧Ｖdは、交流から直流（Ｖ’）への
電圧変換処理（５５）され、次の直流潮流計算の入力と
なり、連系点電圧の変化が小さくなるまで繰り返す。
交流負荷の有効・無効電力ＰL＋ｊＱL（４９）、受電点
電圧Ｖ（５０）を入力データとして、交流系統潮流計算
（５１）を行う。この結果、線路の有効・無効潮流Ｐl
＋ｊＱl（５２）、変圧器有効・無効潮流ＰB＋ｊＱ
B（５３）、母線電圧Ｖb，Ｖd（５４）が得られる。こ
のうち、連系点電圧Ｖdは、交流から直流（Ｖ’）への
電圧変換処理（５５）され、次の直流潮流計算の入力と
なり、連系点電圧の変化が小さくなるまで繰り返す。
【００６０】本実施例によれば、交直流連系点の潮流を
固定で与えるのではなく、交流、直流の負荷を与えるこ
とにより、変動する連系点潮流も含めた各線路・バンク
の潮流及び、母線・負荷点の電圧、受電点電力を求める
ことができる。
固定で与えるのではなく、交流、直流の負荷を与えるこ
とにより、変動する連系点潮流も含めた各線路・バンク
の潮流及び、母線・負荷点の電圧、受電点電力を求める
ことができる。
【００６１】
【発明の効果】本発明によれば、交流で受電して直流で
消費する連系系統の電圧や潮流分布を、高精度に計算す
る潮流計算方式を提供できる。
消費する連系系統の電圧や潮流分布を、高精度に計算す
る潮流計算方式を提供できる。
【００６２】本発明によれば、交直流連系系統の系統状
態をオンラインで解析して、異常時の系統変更制御を可
能にしているので、電鉄系統などの安全管理を顕著に向
上できる効果がある。
態をオンラインで解析して、異常時の系統変更制御を可
能にしているので、電鉄系統などの安全管理を顕著に向
上できる効果がある。
【図１】本発明による交直流連系系統の潮流計算方法の
一実施例を説明するフローチャート。
一実施例を説明するフローチャート。
【図２】本発明による交直流連系系統管理システムの一
実施例を説明する構成図。
実施例を説明する構成図。
【図３】本発明の対象となる交直流連系系統の一例を示
す電気鉄道の系統モデル図。
す電気鉄道の系統モデル図。
【図４】図３の系統モデル図のパラメータを説明する回
路図。
路図。
【図５】交直流連系系統潮流計算のノード・ブランチモ
デル図。
デル図。
【図６】交直流連系系統潮流計算のデータフロー図。
【図７】従来技術を説明するための交直流連系系統のモ
デル図。
デル図。
【図８】図８の系統モデルの回路図。
【図９】従来技術による交直流連系系統の潮流計算方法
のフローチャート。
のフローチャート。
１００…計算機、１０１…電力系統、１０２…情報伝送
装置、１０３…現在系統状態ファイル、１０４…交直流
連系系統潮流計算手段、１０５…潮流計算結果ファイ
ル、１０６…データ収集処理手段、１０７…実績値ファ
イル、１０８…系統変更制御処理手段、１０９…端末装
置。
装置、１０３…現在系統状態ファイル、１０４…交直流
連系系統潮流計算手段、１０５…潮流計算結果ファイ
ル、１０６…データ収集処理手段、１０７…実績値ファ
イル、１０８…系統変更制御処理手段、１０９…端末装
置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 板東 令子 茨城県日立市大みか町五丁目２番１号 株 式会社日立情報制御システム内
Claims (7)
- 【請求項１】 交流系統と直流系統を有し、直流系統で
消費する負荷電力を交流系統から受電しており、交流と
直流の系統間が１箇所または複数箇所で交直流変換器に
より連系されている交直流連系系統において、 直流系統の負荷を与えて直流系統の潮流計算を行い、こ
れより得られた連系点の潮流を交流系統の負荷として与
えて交流系統の潮流計算を行うことを特徴とする交直流
連系系統の潮流計算方法。 - 【請求項２】 請求項１において、 前記直流系統の潮流計算は、前記連系点については電圧
を既知、電流を未知とし、その他の点については電流を
既知、電圧を未知として、これらを連立して解析するこ
とを特徴とする交直流連系系統の潮流計算方法。 - 【請求項３】 請求項１または２において、 前記直流系統の潮流計算は、前記連系点の電圧に初期値
を与えて計算し、前記交流系統の潮流計算の結果より得
られる電圧から直流系統の連系点電圧を求め、前者と後
者の連系点電圧の偏差が所定値以下となるまで、後者の
電圧で直流系統の連系点電圧を修正して前記潮流計算を
繰り返し行なうことを特徴とする交直流連系系統の潮流
計算方法。 - 【請求項４】 請求項３において、 前記初期値は、整流器用変圧器２次側の無負荷電圧を与
えることを特徴とする交直流連系系統の潮流計算方法。 - 【請求項５】 交流と直流の系統間が１箇所または複数
箇所で交直流変換器により連系され、直流系統で消費す
る負荷電力を交流系統から受電している交直流連系系統
における各位置の現在または過去の電圧や電流を入力と
して、請求項１に記載の潮流計算方法を実行する計算機
を備えることを特徴とする交直流連系系統の潮流計算装
置。 - 【請求項６】 交流と直流の系統間が１箇所または複数
箇所で交直流変換器により連系され、直流系統で消費す
る負荷電力を交流系統から受電している交直流連系系統
の管理システムにおいて、 交直流連系系統の各位置の現在の電圧や電流及び開閉器
状態等の系統状態を取り込む情報伝送装置と、 前記系統状態に基づいて、直流系統の潮流計算によって
得られた連系点の潮流を交流系統の負荷として与えて交
流系統の潮流計算を行う潮流計算装置と、 潮流計算装置の計算結果が予め設定されている規定値の
範囲外となる電圧降下や過負荷などがあれば、必要な系
統変更制御を決定して前記情報伝送装置を介して交直流
連係系統の遮断器の制御を指示する系統変更制御装置と
を備えることを特徴とする交直流連系系統の管理システ
ム。 - 【請求項７】 請求項６において、 前記交直流連係系統は電気鉄道の配電系統とき電線系統
からなることを特徴とする交直流連系系統の管理システ
ム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6199387A JPH0865901A (ja) | 1994-08-24 | 1994-08-24 | 交直流連系系統の潮流計算方法と装置および交直流連系系統管理システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6199387A JPH0865901A (ja) | 1994-08-24 | 1994-08-24 | 交直流連系系統の潮流計算方法と装置および交直流連系系統管理システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0865901A true JPH0865901A (ja) | 1996-03-08 |
Family
ID=16406931
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6199387A Pending JPH0865901A (ja) | 1994-08-24 | 1994-08-24 | 交直流連系系統の潮流計算方法と装置および交直流連系系統管理システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0865901A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003032895A (ja) * | 2001-07-23 | 2003-01-31 | Hitachi Ltd | 潮流制御装置の損失測定方法とその利用方法 |
| WO2014046315A1 (ko) * | 2012-09-19 | 2014-03-27 | 한국전력공사 | 분산전원이 연계된 전력계통의 통합 해석 장치 및 방법 |
| CN107562971A (zh) * | 2016-06-30 | 2018-01-09 | 全球能源互联网研究院 | 一种基于pss/e的交直流电网潮流计算方法 |
| CN108347057A (zh) * | 2018-03-16 | 2018-07-31 | 云南电网有限责任公司 | 一种含lcc-mmc混合直流电网的交直流电力系统潮流计算方法 |
| CN114004444A (zh) * | 2021-09-14 | 2022-02-01 | 广东电网有限责任公司 | 适用于交流与直流配电系统的支路能耗计算方法和装置 |
-
1994
- 1994-08-24 JP JP6199387A patent/JPH0865901A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003032895A (ja) * | 2001-07-23 | 2003-01-31 | Hitachi Ltd | 潮流制御装置の損失測定方法とその利用方法 |
| WO2014046315A1 (ko) * | 2012-09-19 | 2014-03-27 | 한국전력공사 | 분산전원이 연계된 전력계통의 통합 해석 장치 및 방법 |
| CN107562971A (zh) * | 2016-06-30 | 2018-01-09 | 全球能源互联网研究院 | 一种基于pss/e的交直流电网潮流计算方法 |
| CN107562971B (zh) * | 2016-06-30 | 2023-05-26 | 全球能源互联网研究院 | 一种基于pss/e的交直流电网潮流计算方法 |
| CN108347057A (zh) * | 2018-03-16 | 2018-07-31 | 云南电网有限责任公司 | 一种含lcc-mmc混合直流电网的交直流电力系统潮流计算方法 |
| CN108347057B (zh) * | 2018-03-16 | 2022-03-18 | 云南电网有限责任公司 | 一种lcc-mmc混合直流电网交替迭代潮流计算方法 |
| CN114004444A (zh) * | 2021-09-14 | 2022-02-01 | 广东电网有限责任公司 | 适用于交流与直流配电系统的支路能耗计算方法和装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4101515B2 (ja) | 高電圧直流送電システムにおける有効電力制御 | |
| CN108667041B (zh) | 一种牵引变电所群的负序集中补偿控制系统及其控制方法 | |
| CN111244996B (zh) | 储能并网控制系统及控制方法 | |
| JP3812431B2 (ja) | 配電効率化サービス提供方法及び配電効率化システム | |
| CN103746368A (zh) | 一种电力系统静态安全稳定运行极限优化方法 | |
| EP1751839B1 (en) | Low loss propulsion system | |
| Thukaram et al. | Optimal reactive power dispatch in a large power system with AC–DC and FACTS controllers | |
| Benasla et al. | Power system security enhancement by HVDC links using a closed-loop emergency control | |
| CN104269854A (zh) | 一种基于直流逆变站稳定测度指标的电压控制方法 | |
| McGranaghan | Overview of the guide for applying harmonic limits on power systems-IEEE P519A | |
| CN109377020B (zh) | 一种考虑配电网负荷转供能力的输电网规划方法 | |
| JPH0865901A (ja) | 交直流連系系統の潮流計算方法と装置および交直流連系系統管理システム | |
| CN113097995B (zh) | 一种考虑多时间尺度的交直流混合配电网优化运行方法 | |
| US10476269B2 (en) | Method for independent real and reactive power flow control using locally available parameters | |
| Casamatta et al. | Management of interruptible loads for power system security and operation | |
| Zamora et al. | Simulation by MATLAB/Simulink of active filters for reducing THD created by industrial systems | |
| Ghiani et al. | Planning and operation of an intelligent power electronics series voltage regulator for PV-Rich distribution feeders | |
| CN110096767A (zh) | 一种交直流混联电网连锁故障仿真方法 | |
| Kuruganty | HVDC transmission system models for power system reliability evaluation | |
| Ziryukin et al. | The 0.4 kV Automatic Balancing Device Model | |
| JPH10304565A (ja) | 電力系統評価方法と装置及び電力系統潮流最適化方法と装置並びに電力系統計画支援方法と装置 | |
| Asakura et al. | Long-term distribution network expansion planning considering multiple construction plans | |
| CN109995026B (zh) | 一种基于遗传算法的混合交直流配电网综合规划方法 | |
| CN116613734A (zh) | 一种考虑10kV转供的110kV主变不满足N-1判定方法 | |
| US11996691B2 (en) | Local control of an electricity distribution network using voltage-source converters |