JPH0956070A - 予測制御装置、自動調相制御装置および電圧無効電力制御装置 - Google Patents
予測制御装置、自動調相制御装置および電圧無効電力制御装置Info
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- JPH0956070A JPH0956070A JP7211849A JP21184995A JPH0956070A JP H0956070 A JPH0956070 A JP H0956070A JP 7211849 A JP7211849 A JP 7211849A JP 21184995 A JP21184995 A JP 21184995A JP H0956070 A JPH0956070 A JP H0956070A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/30—Reactive power compensation
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 制御対象の数分後の出力の予測値を用いて制
御精度を落とすことなくむだ動作を抑制することのでき
る予測制御装置を提供すること。 【解決手段】 制御対象の出力の目標値もしくは不感帯
からの逸脱量を積分し、前記逸脱量の積分値が閾値を越
えた時点で制御対象の制御信号を出力する積分制御装置
１１と、過去の制御対象の出力の時系列データより該制
御対象のｘ分後の出力を予測する出力予測装置１２と、
予測した出力が不感帯を逸脱しているか否かにより、前
記積分制御装置の逸脱量の積分値の閾値を動的に変化さ
せるパラメータ調整装置１３とを備えている。
御精度を落とすことなくむだ動作を抑制することのでき
る予測制御装置を提供すること。 【解決手段】 制御対象の出力の目標値もしくは不感帯
からの逸脱量を積分し、前記逸脱量の積分値が閾値を越
えた時点で制御対象の制御信号を出力する積分制御装置
１１と、過去の制御対象の出力の時系列データより該制
御対象のｘ分後の出力を予測する出力予測装置１２と、
予測した出力が不感帯を逸脱しているか否かにより、前
記積分制御装置の逸脱量の積分値の閾値を動的に変化さ
せるパラメータ調整装置１３とを備えている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は例えば電力系統
（以下、系統と略称する）の電圧制御、ロボットアーム
の関節角度制御、工作機械のモータ制御、車両用サスペ
ンション制御などの積分制御方式に関連する予測制御装
置と自動調相制御装置および電圧無効電力制御装置に関
するものである。
（以下、系統と略称する）の電圧制御、ロボットアーム
の関節角度制御、工作機械のモータ制御、車両用サスペ
ンション制御などの積分制御方式に関連する予測制御装
置と自動調相制御装置および電圧無効電力制御装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１５は、主として電力系統の５００ｋ
Ｖ変電所に設置され、変電所の５００ｋＶ電圧値を規定
電圧値に維持するために用いられる従来の自動調相制御
装置を示すブロック図であり、図において、１は図示の
アルゴリズムを有する積分制御装置、２は調相設備３を
有する電力系統である。この電力系統２は、例えば発電
機４ａ，４ｂを接続した発電機側母線５と負荷側母線６
間を変成器７を介して接続し、この変成器７に上記調相
設備３を接続した構成である。
Ｖ変電所に設置され、変電所の５００ｋＶ電圧値を規定
電圧値に維持するために用いられる従来の自動調相制御
装置を示すブロック図であり、図において、１は図示の
アルゴリズムを有する積分制御装置、２は調相設備３を
有する電力系統である。この電力系統２は、例えば発電
機４ａ，４ｂを接続した発電機側母線５と負荷側母線６
間を変成器７を介して接続し、この変成器７に上記調相
設備３を接続した構成である。
【０００３】次に動作について説明する。電圧検出器９
で検出した系統の実際の電圧値（Ｖ）およびその目標値
（Ｖｒｅｆ）と不感帯の上下限値（Ｖｍａｘ，Ｖｍｉ
ｎ）が積分制御装置１に入力される。この積分制御装置
１においては、常に電圧値の不感帯からの逸脱量が積分
されている。
で検出した系統の実際の電圧値（Ｖ）およびその目標値
（Ｖｒｅｆ）と不感帯の上下限値（Ｖｍａｘ，Ｖｍｉ
ｎ）が積分制御装置１に入力される。この積分制御装置
１においては、常に電圧値の不感帯からの逸脱量が積分
されている。
【０００４】 ｉｆ （Ｖ＞Ｖｍａｘ） Ｅ＝∫（Ｖ−Ｖｍａｘ）ｄｔ ｅｌｓｅ ｉｆ （Ｖ＜Ｖｍｉｎ） Ｅ＝∫（Ｖｍｉｎ−Ｖ）ｄｔ ｅｌｓｅ Ｅ＝０： ・・・（１）
【０００５】積分量Ｅがあらかじめ設定された閾値（Ｔ
ｈ）を越えた時点で、調相設備３に対する上げもしくは
下げの制御信号が発生し、調相設備３を制御すると同時
に、逸脱量の積分値（Ｅ）を０にリセットする。なお、
積分量（Ｅ）が閾値（Ｔｈ）を越えない場合は、積分動
作を継続し、また、電圧値が不感帯に入った時点で積分
量は０ にリセットされる。
ｈ）を越えた時点で、調相設備３に対する上げもしくは
下げの制御信号が発生し、調相設備３を制御すると同時
に、逸脱量の積分値（Ｅ）を０にリセットする。なお、
積分量（Ｅ）が閾値（Ｔｈ）を越えない場合は、積分動
作を継続し、また、電圧値が不感帯に入った時点で積分
量は０ にリセットされる。
【０００６】 ｉｆ （Ｅ＞Ｔｈ） ｉｆ （Ｖ＞Ｖｍａｘ） 調相設備下げ；Ｅ＝０ ｅｌｓｅ ｉｆ （Ｖ＜Ｖｍｉｎ） 調相設備上げ；Ｅ＝０
【０００７】この自動調相アルゴリズムを用いた電圧制
御を模擬した結果例を図１１に点線１１２で示す。この
場合の電圧の目標値は１．０［ＰＵ］、不感帯は上限Ｖ
ｍａｘが１．００６［ＰＵ］、下限Ｖｍｉｎが０．９９
４［ＰＵ］、逸脱量の積分値の閾値は１０［％秒］であ
る。
御を模擬した結果例を図１１に点線１１２で示す。この
場合の電圧の目標値は１．０［ＰＵ］、不感帯は上限Ｖ
ｍａｘが１．００６［ＰＵ］、下限Ｖｍｉｎが０．９９
４［ＰＵ］、逸脱量の積分値の閾値は１０［％秒］であ
る。
【０００８】上記の従来装置によれば、約１０００秒付
近では積分値が閾値（Ｔｈ）を越えており、かつ電圧値
が不感帯の上限値を越えていたため、調相設備の下げ信
号が出力され、調相用コンデンサが解放されている。こ
れにより電圧が降下し、電圧が不感帯内に入っている。
近では積分値が閾値（Ｔｈ）を越えており、かつ電圧値
が不感帯の上限値を越えていたため、調相設備の下げ信
号が出力され、調相用コンデンサが解放されている。こ
れにより電圧が降下し、電圧が不感帯内に入っている。
【０００９】しかし、実際にはたとえ調相設備を制御す
ることがなくとも、その約５分後には、図１１に実線１
１１で示すように電圧値が不感帯内に入ってくると予想
される場合、上記の調相設備３の動作は必ずしも必要で
はなく、かえって調相設備３の寿命を短くすると言え
る。
ることがなくとも、その約５分後には、図１１に実線１
１１で示すように電圧値が不感帯内に入ってくると予想
される場合、上記の調相設備３の動作は必ずしも必要で
はなく、かえって調相設備３の寿命を短くすると言え
る。
【００１０】また、場合によっては図１１の２０００秒
付近に示すように、調相設備３を解放したがゆえに、解
放しない場合に比べてより早く電圧が降下する場合があ
る。なお、このような場合に電圧を予測して制御を行な
う方式として、特開平６−５９７５８号公報、特開平６
−４３９４７号公報、特開平６−２８４５７７号公報が
あるが、いずれも予測電圧の誤差が大きな場合には正し
い動作は期待できない。
付近に示すように、調相設備３を解放したがゆえに、解
放しない場合に比べてより早く電圧が降下する場合があ
る。なお、このような場合に電圧を予測して制御を行な
う方式として、特開平６−５９７５８号公報、特開平６
−４３９４７号公報、特開平６−２８４５７７号公報が
あるが、いずれも予測電圧の誤差が大きな場合には正し
い動作は期待できない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】従来の自動調相制御装
置は以上のように構成されているので、自動調相制御装
置における調相設備および変圧器タップは、その耐久性
からむだな制御動作をできるだけ少なく押さえる必要が
ある。また、あらかじめ設定された不感帯からの逸脱量
は、できるだけ少なく押さえる必要があるなどの課題が
あった。
置は以上のように構成されているので、自動調相制御装
置における調相設備および変圧器タップは、その耐久性
からむだな制御動作をできるだけ少なく押さえる必要が
ある。また、あらかじめ設定された不感帯からの逸脱量
は、できるだけ少なく押さえる必要があるなどの課題が
あった。
【００１２】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、積分制御に伴う制御遅れや、むだ
動作を解消した予測制御装置を得ることを目的とする。
また、出力予測の誤差が大きな場合にも、安定な制御を
正しく行なうことを目的とする。
めになされたもので、積分制御に伴う制御遅れや、むだ
動作を解消した予測制御装置を得ることを目的とする。
また、出力予測の誤差が大きな場合にも、安定な制御を
正しく行なうことを目的とする。
【００１３】前記予測制御装置において、近い従来の制
御対象の出力の予測値を得ることにより、より正確な制
御動作を行なうことを目的とする。
御対象の出力の予測値を得ることにより、より正確な制
御動作を行なうことを目的とする。
【００１４】前記予測制御装置において、常時出力予測
装置のパラメータを最適に保つことにより、より正確な
制御動作を行なうことを目的とする。
装置のパラメータを最適に保つことにより、より正確な
制御動作を行なうことを目的とする。
【００１５】むだな調相設備の動作を抑制しコンデンサ
などの調相設備の寿命を延ばすと共に、積分制御による
制御遅れを解消した自動調相制御装置を得ることを目的
とする。
などの調相設備の寿命を延ばすと共に、積分制御による
制御遅れを解消した自動調相制御装置を得ることを目的
とする。
【００１６】むだな調相設備および変圧器タップの動作
を抑制しコンデンサおよび変圧器タップなどの調相設備
の寿命を延ばすと共に、積分制御による制御遅れを解消
した電圧無効電力制御装置を得ることを目的とする。
を抑制しコンデンサおよび変圧器タップなどの調相設備
の寿命を延ばすと共に、積分制御による制御遅れを解消
した電圧無効電力制御装置を得ることを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明に係
る予測制御装置は、制御対象の出力の目標値もしくは不
感帯からの逸脱量を積分し、前記逸脱量の積分値が閾値
を越えた時点で制御対象の制御信号を出力する積分制御
装置と、数学的手法もしくは生物情報処理的手法を用い
て、過去の制御対象の出力の時系列データより該制御対
象のｘ分後の出力を予測する出力予測装置とを備え、パ
ラメータ調整装置は予測した出力が不感帯を逸脱してい
るか否かにより、前記積分制御装置の逸脱量の積分値の
閾値を動的に変化させるものである。
る予測制御装置は、制御対象の出力の目標値もしくは不
感帯からの逸脱量を積分し、前記逸脱量の積分値が閾値
を越えた時点で制御対象の制御信号を出力する積分制御
装置と、数学的手法もしくは生物情報処理的手法を用い
て、過去の制御対象の出力の時系列データより該制御対
象のｘ分後の出力を予測する出力予測装置とを備え、パ
ラメータ調整装置は予測した出力が不感帯を逸脱してい
るか否かにより、前記積分制御装置の逸脱量の積分値の
閾値を動的に変化させるものである。
【００１８】請求項２記載の発明に係る予測制御装置
は、前記制御対象の出力をｘ，２ｘ・・・Ｎｘ分毎につ
いて予測し、前記パラメータ調整装置においてＮ個の予
測出力の組み合わせにより、前記積分値の閾値を動的に
変化させるものである。
は、前記制御対象の出力をｘ，２ｘ・・・Ｎｘ分毎につ
いて予測し、前記パラメータ調整装置においてＮ個の予
測出力の組み合わせにより、前記積分値の閾値を動的に
変化させるものである。
【００１９】請求項３記載の発明に係る予測制御装置
は、制御対象の出力の目標値もしくは不感帯からの逸脱
量を積分し、前記逸脱量の積分値が閾値を越えた時点で
制御対象の制御信号を出力する積分制御装置と、数学的
手法もしくは生物情報処理的手法を用いて、過去の制御
対象の出力の時系列データより該制御対象のｘ分後の出
力を予測する出力予測装置とを備え、不感帯調整装置は
予測した出力が不感帯を逸脱しているか否かにより、前
記積分制御装置の不感帯を動的に変化させるものであ
る。
は、制御対象の出力の目標値もしくは不感帯からの逸脱
量を積分し、前記逸脱量の積分値が閾値を越えた時点で
制御対象の制御信号を出力する積分制御装置と、数学的
手法もしくは生物情報処理的手法を用いて、過去の制御
対象の出力の時系列データより該制御対象のｘ分後の出
力を予測する出力予測装置とを備え、不感帯調整装置は
予測した出力が不感帯を逸脱しているか否かにより、前
記積分制御装置の不感帯を動的に変化させるものであ
る。
【００２０】請求項４記載の発明に係る予測制御装置
は、前記制御装置が動作しなかったと仮定した場合の出
力値の時系列データを作成して前記出力予測装置に供給
する前処理装置を具備したものである。
は、前記制御装置が動作しなかったと仮定した場合の出
力値の時系列データを作成して前記出力予測装置に供給
する前処理装置を具備したものである。
【００２１】請求項５記載の発明に係る予測制御装置
は、実際の運用に際して、現時刻の制御対象の出力と数
分前の出力予測装置の出力との差を常に監視し、差が一
定以上にならないよう出力予測装置のパラメータを調整
する出力予測監視装置を具備したものである。
は、実際の運用に際して、現時刻の制御対象の出力と数
分前の出力予測装置の出力との差を常に監視し、差が一
定以上にならないよう出力予測装置のパラメータを調整
する出力予測監視装置を具備したものである。
【００２２】請求項６記載の発明に係る自動調相制御装
置は、電力系統の電圧の不感帯からの逸脱量の積分を行
ない、前記積分量が設定された閾値を越えた時点で調相
設備の制御信号を出力する電圧積分制御装置と、電力系
統の過去の電圧値の時系列データを用いて、数分後の電
圧値を予測する電圧予測装置とを備え、閾値調整装置は
前記予測した電圧値が不感帯を逸脱しているか否かによ
り、前記電圧積分制御装置の逸脱量の積分値の閾値を動
的に変化させるものである。
置は、電力系統の電圧の不感帯からの逸脱量の積分を行
ない、前記積分量が設定された閾値を越えた時点で調相
設備の制御信号を出力する電圧積分制御装置と、電力系
統の過去の電圧値の時系列データを用いて、数分後の電
圧値を予測する電圧予測装置とを備え、閾値調整装置は
前記予測した電圧値が不感帯を逸脱しているか否かによ
り、前記電圧積分制御装置の逸脱量の積分値の閾値を動
的に変化させるものである。
【００２３】請求項７記載の発明に係る電圧無効電力制
御装置は、電力系統の電圧および無効電力の不感帯から
の逸脱量の積分を行ない、前記積分量が設定された閾値
を越えた時点で調相設備および変圧器タップの制御信号
を出力する電圧無効電力積分制御装置と、前記電力系統
の過去の電圧および無効電力値の時系列データを用い
て、数分後の電圧値および無効電力を予測する電圧無効
電力予測装置とを備え、閾値調整装置は予測した電圧値
および無効電力が不感帯を逸脱しているか否かにより、
前記電圧無効電力積分制御装置の逸脱量の積分値の閾値
を動的に変化させるものである。
御装置は、電力系統の電圧および無効電力の不感帯から
の逸脱量の積分を行ない、前記積分量が設定された閾値
を越えた時点で調相設備および変圧器タップの制御信号
を出力する電圧無効電力積分制御装置と、前記電力系統
の過去の電圧および無効電力値の時系列データを用い
て、数分後の電圧値および無効電力を予測する電圧無効
電力予測装置とを備え、閾値調整装置は予測した電圧値
および無効電力が不感帯を逸脱しているか否かにより、
前記電圧無効電力積分制御装置の逸脱量の積分値の閾値
を動的に変化させるものである。
【００２４】
実施形態１．以下、この発明の実施の形態を説明する。
図１は実施形態１による予測制御装置の構成を示すブロ
ック図である。１０は予測制御装置であり、この予測制
御装置１０は積分制御装置１１、出力予測装置１２、パ
ラメータ調整装置１３から構成され、積分制御装置１１
が制御信号を制御対象１４へ出力する。
図１は実施形態１による予測制御装置の構成を示すブロ
ック図である。１０は予測制御装置であり、この予測制
御装置１０は積分制御装置１１、出力予測装置１２、パ
ラメータ調整装置１３から構成され、積分制御装置１１
が制御信号を制御対象１４へ出力する。
【００２５】次に動作について説明する。積分制御装置
１１への入力は、制御対象の出力（例えば、電力系統の
電圧制御の場合は変電所の指定母線電圧値）および目標
値であり、上記２入力の偏差の積分を行ない、積分結果
が閾値を越えた瞬間に制御信号を出力する。出力予測装
置１２への入力は、制御対象の出力であり、この出力か
ら内部のバッファで過去の時系列データを作成し、この
時系列データに基づいて数分後の制御対象の出力値を予
測して出力とする。パラメータ調整装置１３への入力は
上記出力予測装置１２の出力である数分後の予測出力で
あり、予測された出力が目標値を大きくはずれる場合
は、上記積分制御装置１１のパラメータ、例えば閾値Ｔ
ｈを小さして早めの制御動作を可能とし、予測された出
力が目標値に近付く場合は、逆に閾値を大きくして制御
動作の抑制を図る。
１１への入力は、制御対象の出力（例えば、電力系統の
電圧制御の場合は変電所の指定母線電圧値）および目標
値であり、上記２入力の偏差の積分を行ない、積分結果
が閾値を越えた瞬間に制御信号を出力する。出力予測装
置１２への入力は、制御対象の出力であり、この出力か
ら内部のバッファで過去の時系列データを作成し、この
時系列データに基づいて数分後の制御対象の出力値を予
測して出力とする。パラメータ調整装置１３への入力は
上記出力予測装置１２の出力である数分後の予測出力で
あり、予測された出力が目標値を大きくはずれる場合
は、上記積分制御装置１１のパラメータ、例えば閾値Ｔ
ｈを小さして早めの制御動作を可能とし、予測された出
力が目標値に近付く場合は、逆に閾値を大きくして制御
動作の抑制を図る。
【００２６】上記のように、動的に積分制御のパラメー
タである閾値を調整することにより、目標値と実際の出
力の偏差の急増時に早めの制御動作を可能とすると共
に、制御を行なわなくても偏差が減少する場合は制御動
作を抑制することが可能である。
タである閾値を調整することにより、目標値と実際の出
力の偏差の急増時に早めの制御動作を可能とすると共
に、制御を行なわなくても偏差が減少する場合は制御動
作を抑制することが可能である。
【００２７】実施形態２．上記出力予測装置１２におい
て、過去の電圧の時系列データを用いて、上記実施形態
１と同じ手法でｘ，２ｘ，．．．Ｎｘ分後の無制御状態
の電圧値の予測を行ない、上記Ｎ個の電圧予測値を、パ
ラメータ調整装置１３への入力とする。
て、過去の電圧の時系列データを用いて、上記実施形態
１と同じ手法でｘ，２ｘ，．．．Ｎｘ分後の無制御状態
の電圧値の予測を行ない、上記Ｎ個の電圧予測値を、パ
ラメータ調整装置１３への入力とする。
【００２８】上記パラメータ調整装置１３では、Ｎ個の
電圧予測値を用いて、組み合わせにより閾値を動的に調
整する。すなわち、ｎｘ分後の電圧値の絶対値を｜Ｖ
（ｎｘ）｜、不感帯幅をＶｔｈ（＝Ｖｍａｘ，ｍｉｎ）
とした時に、図２に示した表の通りに閾値を動的に変化
させる。
電圧予測値を用いて、組み合わせにより閾値を動的に調
整する。すなわち、ｎｘ分後の電圧値の絶対値を｜Ｖ
（ｎｘ）｜、不感帯幅をＶｔｈ（＝Ｖｍａｘ，ｍｉｎ）
とした時に、図２に示した表の通りに閾値を動的に変化
させる。
【００２９】実施形態３．図３はこの発明の実施形態３
による予測制御装置の構成を示すブロック図である。１
０は予測制御装置であり、この予測制御装置１０は積分
制御装置１１、出力予測装置１２、不感帯調整装置１５
から構成され、積分制御装置１１が制御信号を制御対象
１４へ出力する。
による予測制御装置の構成を示すブロック図である。１
０は予測制御装置であり、この予測制御装置１０は積分
制御装置１１、出力予測装置１２、不感帯調整装置１５
から構成され、積分制御装置１１が制御信号を制御対象
１４へ出力する。
【００３０】本実施形態３における積分制御装置１１に
は、実施形態１と同様に、実際の電力系統の電圧値およ
びその目標値、不感帯上下限値が入力され、制御対象１
４に対する制御信号を出力する。出力予測装置１２は実
施形態１と同様に、ｘ分後の電圧値の予測を行なう。
は、実施形態１と同様に、実際の電力系統の電圧値およ
びその目標値、不感帯上下限値が入力され、制御対象１
４に対する制御信号を出力する。出力予測装置１２は実
施形態１と同様に、ｘ分後の電圧値の予測を行なう。
【００３１】不感帯調整装置１５は、上記出力予測装置
１２の出力であるｘ分後の無制御状態での電圧の予測値
を入力とし、上記積分制御装置１１の不感帯の上下限値
の調整を行なう。
１２の出力であるｘ分後の無制御状態での電圧の予測値
を入力とし、上記積分制御装置１１の不感帯の上下限値
の調整を行なう。
【００３２】上記不感帯調整装置における不感帯の上下
限値の調整手法は、たとえば実施形態１と同様に、不感
帯の上下限値Ｖｍａｘ，ｍｉｎの標準値とそれぞれの上
下限値を決めておき、ｘ分後の電圧予測をした結果、不
感帯に入っている場合は、Ｖｍａｘ（Ｖｍｉｎ）を上限
（下限）値に指数関数的に近付ける。また、ｘ分後の電
圧を予測した結果、不感帯をはみ出す場合は、Ｖｍａｘ
（Ｖｍｉｎ）を下限（上限）値に指数関数的に近付け
る。
限値の調整手法は、たとえば実施形態１と同様に、不感
帯の上下限値Ｖｍａｘ，ｍｉｎの標準値とそれぞれの上
下限値を決めておき、ｘ分後の電圧予測をした結果、不
感帯に入っている場合は、Ｖｍａｘ（Ｖｍｉｎ）を上限
（下限）値に指数関数的に近付ける。また、ｘ分後の電
圧を予測した結果、不感帯をはみ出す場合は、Ｖｍａｘ
（Ｖｍｉｎ）を下限（上限）値に指数関数的に近付け
る。
【００３３】積分制御装置１１では、上述の調整手法に
より、ｘ分後の電圧を予測した結果、電圧が不感帯に入
っている場合は、不感帯幅が広くなるため、電圧の不感
帯からの逸脱量積分量自体を減少し、調相設備の動作が
一時的に遅れ、実際の電圧値が不感帯に入る場合は制御
動作が抑制され、むだな調相設備の動作が抑制される。
より、ｘ分後の電圧を予測した結果、電圧が不感帯に入
っている場合は、不感帯幅が広くなるため、電圧の不感
帯からの逸脱量積分量自体を減少し、調相設備の動作が
一時的に遅れ、実際の電圧値が不感帯に入る場合は制御
動作が抑制され、むだな調相設備の動作が抑制される。
【００３４】また、ｘ分後の電圧を予測した結果電圧が
不感帯をはみ出る場合は、不感帯幅が狭くなるため、電
圧の不感帯からの逸脱量積分量自体を増加し、実際の電
圧が不感帯を越えた状態が継続すれば、制御動作が早め
に行なわれる。
不感帯をはみ出る場合は、不感帯幅が狭くなるため、電
圧の不感帯からの逸脱量積分量自体を増加し、実際の電
圧が不感帯を越えた状態が継続すれば、制御動作が早め
に行なわれる。
【００３５】実施形態４．図４はこの発明の実施形態４
による予測制御装置の構成を示すブロック図である。１
０は予測制御装置であり、この予測制御装置１０は積分
制御装置１１、出力予測装置１２、パラメータ調整装置
１３から構成され、積分制御装置１１が制御信号を制御
対象１４へ出力する。１６は出力予測装置１２に無制御
状態を生成する前処理装置である。
による予測制御装置の構成を示すブロック図である。１
０は予測制御装置であり、この予測制御装置１０は積分
制御装置１１、出力予測装置１２、パラメータ調整装置
１３から構成され、積分制御装置１１が制御信号を制御
対象１４へ出力する。１６は出力予測装置１２に無制御
状態を生成する前処理装置である。
【００３６】本実施形態４では、積分制御装置１１が動
作しなかったと仮定した時に数分後に電圧値がどう変化
するかを予測し、積分制御装置１１の閾値を調整するこ
とで、予測制御動作を行なう。
作しなかったと仮定した時に数分後に電圧値がどう変化
するかを予測し、積分制御装置１１の閾値を調整するこ
とで、予測制御動作を行なう。
【００３７】図５は、系統の実際の電圧および制御信号
を元にして、積分制御装置１１が制御しなかったと仮定
した時の無制御電圧を作成した例である。図中、５１は
電圧補正前の電圧値の変化、５２は無制御電圧を示す。
また、５３は調相設備の投入量を示している。
を元にして、積分制御装置１１が制御しなかったと仮定
した時の無制御電圧を作成した例である。図中、５１は
電圧補正前の電圧値の変化、５２は無制御電圧を示す。
また、５３は調相設備の投入量を示している。
【００３８】例えば、制御対象に影響する制御装置すな
わち調相設備の動作が分かっている場合は、以下の方法
で無制御電圧を計算することが可能である。すなわち、
次式のように電圧（Ｖ）を補正することにより、調相設
備の動作の影響を取り除いた無制御状態の電圧（Ｖ’）
を得る。
わち調相設備の動作が分かっている場合は、以下の方法
で無制御電圧を計算することが可能である。すなわち、
次式のように電圧（Ｖ）を補正することにより、調相設
備の動作の影響を取り除いた無制御状態の電圧（Ｖ’）
を得る。
【００３９】 Ｖ’（ｔ）＝Ｖ（ｔ）−Ｋ・Ｓｃ（ｔ−Ｔ） ただし、Ｓｃは現在の調相設備の投入量、Ｋは感度係数
で、この例では１／３０を用いている。なお、この値
は、大きな系統構成の変化がない限りほぼ一定値を取る
ものと思われる。また、Ｔは制御のサンプルステップ幅
である。
で、この例では１／３０を用いている。なお、この値
は、大きな系統構成の変化がない限りほぼ一定値を取る
ものと思われる。また、Ｔは制御のサンプルステップ幅
である。
【００４０】実施形態５．図６はこの発明の実施形態５
による予測制御装置の構成を示すブロック図である。１
０は予測制御装置であり、この予測制御装置１０は積分
制御装置１１、出力予測装置１２、閾値調整装置１５か
ら構成され、積分制御装置１１が制御信号を制御対象１
４へ出力する。１７は予測した電圧値を入力し、上記入
力信号をｘ分遅延し出力するための遅延装置、１８は上
記遅延装置１７の出力であるｘ分後の電圧予測値をｘ分
間遅延した信号と、制御対象の現在の出力を入力し、出
力予測装置１２のパラメータを修正する出力予測監視装
置である。また、本実施形態における出力予測監視装置
１８は、過去の電圧の時系列データを蓄積する蓄積装
置、および予測パラメータ学習用の電圧予測装置を内蔵
している。
による予測制御装置の構成を示すブロック図である。１
０は予測制御装置であり、この予測制御装置１０は積分
制御装置１１、出力予測装置１２、閾値調整装置１５か
ら構成され、積分制御装置１１が制御信号を制御対象１
４へ出力する。１７は予測した電圧値を入力し、上記入
力信号をｘ分遅延し出力するための遅延装置、１８は上
記遅延装置１７の出力であるｘ分後の電圧予測値をｘ分
間遅延した信号と、制御対象の現在の出力を入力し、出
力予測装置１２のパラメータを修正する出力予測監視装
置である。また、本実施形態における出力予測監視装置
１８は、過去の電圧の時系列データを蓄積する蓄積装
置、および予測パラメータ学習用の電圧予測装置を内蔵
している。
【００４１】以下、本実施形態５の動作について説明す
る。出力予測監視装置１８への入力は上述の通り、ｘ分
前に行なった現在の電圧の予測値と、現在の電圧値であ
る。両入力の差が小さな場合、電圧予測が正確に行なわ
れていると推測される。逆に両入力の差が大きな場合
は、電圧予測が正確に行なわれていないと推測される。
る。出力予測監視装置１８への入力は上述の通り、ｘ分
前に行なった現在の電圧の予測値と、現在の電圧値であ
る。両入力の差が小さな場合、電圧予測が正確に行なわ
れていると推測される。逆に両入力の差が大きな場合
は、電圧予測が正確に行なわれていないと推測される。
【００４２】そこで、上記出力予測監視装置１８では、
両入力の偏差を常に演算し、この偏差があらかじめ設定
された設定値を越えた場合には、出力予測が正確に行な
われていないと判断し、蓄積された過去の電圧データを
用いて、調整終了後に電圧予測装置１２に上記調整後の
メータを転送する。
両入力の偏差を常に演算し、この偏差があらかじめ設定
された設定値を越えた場合には、出力予測が正確に行な
われていないと判断し、蓄積された過去の電圧データを
用いて、調整終了後に電圧予測装置１２に上記調整後の
メータを転送する。
【００４３】本実施形態の構成により、系統の形態変化
や、負荷や電力発電量の変化に伴う電圧特性の変化を検
出することが可能となり、正確な電圧予測を行なうこと
が可能である。
や、負荷や電力発電量の変化に伴う電圧特性の変化を検
出することが可能となり、正確な電圧予測を行なうこと
が可能である。
【００４４】実施形態６．図７はこの発明の実施形態６
による自動調相制御装置の構成を示すブロック図であ
り、電圧積分制御装置２１に対して電圧予測装置１９、
閾値調整装置２０を付加した構成である。
による自動調相制御装置の構成を示すブロック図であ
り、電圧積分制御装置２１に対して電圧予測装置１９、
閾値調整装置２０を付加した構成である。
【００４５】電圧積分制御装置２１への入力は測定され
た系統の電圧量（Ｖ）、系統電圧の目標値（Ｖｒｅ
ｆ）、不感帯の上下限値（Ｖｍａｘ，Ｖｍｉｎ）であ
り、出力は調相設備に対する制御信号であり、例えばそ
のまま（０）／．上げ（１）／．下げ（−１）のいずれ
かを出力する。
た系統の電圧量（Ｖ）、系統電圧の目標値（Ｖｒｅ
ｆ）、不感帯の上下限値（Ｖｍａｘ，Ｖｍｉｎ）であ
り、出力は調相設備に対する制御信号であり、例えばそ
のまま（０）／．上げ（１）／．下げ（−１）のいずれ
かを出力する。
【００４６】すなわち、電圧積分制御装置２１では、式
（１）に示すよう、不感帯幅をはみ出した電圧値（Ｖ）
について、はみ出した電圧量の積分値（Ｅ）を求める。
さらにこの積分値（Ｅ）が閾値（Ｔｈ）を越えた時点
で、電圧が不感帯の上限値を越えている場合には調相設
備の下げ指令（−１）を、電圧が不感帯の下限値に達し
ていない場合は調相設備の上げ（＋１）指令を、それ以
外の場合は現状維持（０）の制御信号を出力する。
（１）に示すよう、不感帯幅をはみ出した電圧値（Ｖ）
について、はみ出した電圧量の積分値（Ｅ）を求める。
さらにこの積分値（Ｅ）が閾値（Ｔｈ）を越えた時点
で、電圧が不感帯の上限値を越えている場合には調相設
備の下げ指令（−１）を、電圧が不感帯の下限値に達し
ていない場合は調相設備の上げ（＋１）指令を、それ以
外の場合は現状維持（０）の制御信号を出力する。
【００４７】電圧予測装置１９への入力は系統の電圧値
であり、この入力電圧値から内部のバッファで作成した
現在時刻をｔとしたときの過去の時系列データを作成
し、この時系列データに基づいてｑ分後の電圧量を予測
して出力する。この電圧予測装置１９では、例えば、回
帰分析やニューラルネットワークなどを用いることによ
り、上記の電圧値の過去の時系列データから、ｑ分後の
電圧値の予測を行なう。
であり、この入力電圧値から内部のバッファで作成した
現在時刻をｔとしたときの過去の時系列データを作成
し、この時系列データに基づいてｑ分後の電圧量を予測
して出力する。この電圧予測装置１９では、例えば、回
帰分析やニューラルネットワークなどを用いることによ
り、上記の電圧値の過去の時系列データから、ｑ分後の
電圧値の予測を行なう。
【００４８】まず、回帰分析を行なう場合について説明
する。電圧予測は２段階に分かれている。先に述べたよ
うに、電圧予測装置１９への入力はＶ（ｔ−ｉ），Ｖ
（ｔ−ｉ）2 ｉ＝０，．．．，ｐとし、出力はＶ（ｔ＋
ｑ）とする。
する。電圧予測は２段階に分かれている。先に述べたよ
うに、電圧予測装置１９への入力はＶ（ｔ−ｉ），Ｖ
（ｔ−ｉ）2 ｉ＝０，．．．，ｐとし、出力はＶ（ｔ＋
ｑ）とする。
【００４９】まず最初に、上記のあらかじめ収集し前処
理を施した無制御状態の過去の電圧の時系列データを用
いて
理を施した無制御状態の過去の電圧の時系列データを用
いて
【数１】 なる予測式の係数ａｉ，ｂｉを回帰分析により推定す
る。
る。
【００５０】次に、実際に電圧を予測する際に、上記の
事前に決定された非線形式へ、先に示した前処理を実際
の電圧値の過去の時系列データに施し、無制御状態の電
圧データを作成して入力とし、出力として時刻ｑ分後の
無制御状態の電圧を予測するものである。
事前に決定された非線形式へ、先に示した前処理を実際
の電圧値の過去の時系列データに施し、無制御状態の電
圧データを作成して入力とし、出力として時刻ｑ分後の
無制御状態の電圧を予測するものである。
【００５１】ニューラルネットワークを用いる方法につ
いて説明する。ニューラルネットワークを用いた電圧予
測装置の構成を図８に示す。図中、○はニューロンを、
矢印はニューロン間の結合を示している。電圧の時系列
データがそれぞれ左端の入力層へ入力され、ニューロン
による非線型演算が順次行なわれ、右端の出力層のニュ
ーロンの出力として、ｑ分後の電圧が出力される。
いて説明する。ニューラルネットワークを用いた電圧予
測装置の構成を図８に示す。図中、○はニューロンを、
矢印はニューロン間の結合を示している。電圧の時系列
データがそれぞれ左端の入力層へ入力され、ニューロン
による非線型演算が順次行なわれ、右端の出力層のニュ
ーロンの出力として、ｑ分後の電圧が出力される。
【００５２】すなわち、現在時刻をｔとしたとき入力デ
ータをＶ（ｔ−ｉ）；ｉ＝０，．．．，ｐとし、出力と
しては線型解析と同じＶ（ｔ＋ｑ）とした。
ータをＶ（ｔ−ｉ）；ｉ＝０，．．．，ｐとし、出力と
しては線型解析と同じＶ（ｔ＋ｑ）とした。
【００５３】上記の入出力関係について、再急降下法に
基づくバックプロパゲーション法（ＢＰ）等の手法を用
いることにより、ニューラルネットワークの結合係数を
決定する。
基づくバックプロパゲーション法（ＢＰ）等の手法を用
いることにより、ニューラルネットワークの結合係数を
決定する。
【００５４】次に、実際に電圧を予測する際に、上記ニ
ューラルネットワークへ、実際の電圧値の過去の時系列
データに先に示した前処理を施し無制御状態の電圧デー
タを作成して入力とし、その出力として時刻ｑ 後の無
制御状態の電圧を予測する。
ューラルネットワークへ、実際の電圧値の過去の時系列
データに先に示した前処理を施し無制御状態の電圧デー
タを作成して入力とし、その出力として時刻ｑ 後の無
制御状態の電圧を予測する。
【００５５】図９にニューラルネットワークを用いて、
５分後の電圧の予測を行なった結果の例を示す。図中、
９１は電圧の実績値、９２は予測した５分後の電圧値を
示している。
５分後の電圧の予測を行なった結果の例を示す。図中、
９１は電圧の実績値、９２は予測した５分後の電圧値を
示している。
【００５６】閾値調整装置２０への入力は、上記電圧予
測装置１９の出力であるｑ分後の無制御状態での電圧予
測値である。この電圧予測値が不感帯を逸脱している場
合、すなわち無制御状態をｑ分間継続した時に電圧が不
感帯を逸脱すると予測される場合、閾値を減少させる。
逆に電圧予測値が不感帯内に入っている場合、閾値を増
加させる。
測装置１９の出力であるｑ分後の無制御状態での電圧予
測値である。この電圧予測値が不感帯を逸脱している場
合、すなわち無制御状態をｑ分間継続した時に電圧が不
感帯を逸脱すると予測される場合、閾値を減少させる。
逆に電圧予測値が不感帯内に入っている場合、閾値を増
加させる。
【００５７】この動作を図１０（ａ）の閾値調整フロー
チャートについて説明する。この閾値調整フローチャー
トは、各制御サンプルステップ毎に実行される。すなわ
ち、電圧を予測した結果（ステップＳＴ１０−１）、予
測電圧が図１０（ｂ）に示す不感帯に入っているか否か
を判定し（ステップＳＴ１０−２、ＳＴ１０−３）、入
っていない場合には、閾値の目標値を下限値に設定する
（ステップＳＴ１０−４）。入ってる場合には、閾値の
目標値を上限値に設定する（ステップＳＴ１０−５）。
次に、図中に示した数式により、現時刻の閾値Ｔｈを決
定する（ステップＳＴ１０−６）。
チャートについて説明する。この閾値調整フローチャー
トは、各制御サンプルステップ毎に実行される。すなわ
ち、電圧を予測した結果（ステップＳＴ１０−１）、予
測電圧が図１０（ｂ）に示す不感帯に入っているか否か
を判定し（ステップＳＴ１０−２、ＳＴ１０−３）、入
っていない場合には、閾値の目標値を下限値に設定する
（ステップＳＴ１０−４）。入ってる場合には、閾値の
目標値を上限値に設定する（ステップＳＴ１０−５）。
次に、図中に示した数式により、現時刻の閾値Ｔｈを決
定する（ステップＳＴ１０−６）。
【００５８】なお、閾値Ｔｈの増減は図１０（ｃ）に示
すように指数関数的に行ない、閾値Ｔｈの上下限値に徐
々に接近させる。
すように指数関数的に行ない、閾値Ｔｈの上下限値に徐
々に接近させる。
【００５９】本実施形態６の制御結果を図１１、図１２
について説明する。図１１において、１１２は従来の自
動調相制御装置による電圧制御結果、１１１は本実施形
態による電圧制御結果の例である。
について説明する。図１１において、１１２は従来の自
動調相制御装置による電圧制御結果、１１１は本実施形
態による電圧制御結果の例である。
【００６０】図１２において、１２１は従来の自動調相
制御装置における固定の閾値（本実形態例の閾値調整装
置における閾値の標準値）であり、１２２は本実施形態
の装置による調整された閾値である。１２３は電圧の不
感帯逸脱量の積分値である。
制御装置における固定の閾値（本実形態例の閾値調整装
置における閾値の標準値）であり、１２２は本実施形態
の装置による調整された閾値である。１２３は電圧の不
感帯逸脱量の積分値である。
【００６１】上記制御結果例における図１１の各パラメ
ータは、電圧目標値を１．０［ＰＵ］、不感帯の上下限
値をそれぞれ１．００６，０．９９４［ＰＵ］とし、ま
た、閾値の上下限値は、１４．９［％秒］、その時定数
（Ｔ１，Ｔ２）はそれぞれ２０，５０［秒］としてい
る。なお、過去の時系列データは過去５分間について１
分おきに入力を行ない、予測時間は５分とした。
ータは、電圧目標値を１．０［ＰＵ］、不感帯の上下限
値をそれぞれ１．００６，０．９９４［ＰＵ］とし、ま
た、閾値の上下限値は、１４．９［％秒］、その時定数
（Ｔ１，Ｔ２）はそれぞれ２０，５０［秒］としてい
る。なお、過去の時系列データは過去５分間について１
分おきに入力を行ない、予測時間は５分とした。
【００６２】図１１および図１２から従来の自動調相制
御装置では、１０００秒付近で不感帯の逸脱量の積分値
が閾値を越え、調相設備の制御信号が発生し調相用コン
デンサが解放されることで、電圧が降下、不感帯に入っ
ている。
御装置では、１０００秒付近で不感帯の逸脱量の積分値
が閾値を越え、調相設備の制御信号が発生し調相用コン
デンサが解放されることで、電圧が降下、不感帯に入っ
ている。
【００６３】これに対し、本実施形態では、電圧予測装
置１９により１０００秒付近で５分後に電圧値が不感帯
に入ると予測し、閾値調整装置２０が、閾値を指数関数
的に上限値へと変化させている。これにともない、閾値
が固定であれば制御動作を行なっていたと思われる１０
００秒付近での制御動作は一時的に遅れ、なおも逸脱量
の積分は継続されるが、１２５０秒付近で実際の電圧値
が不感帯に入ったため、積分値は０にリセットされ、制
御信号は抑制されている。同様のことが、３１００秒付
近でも発生している。
置１９により１０００秒付近で５分後に電圧値が不感帯
に入ると予測し、閾値調整装置２０が、閾値を指数関数
的に上限値へと変化させている。これにともない、閾値
が固定であれば制御動作を行なっていたと思われる１０
００秒付近での制御動作は一時的に遅れ、なおも逸脱量
の積分は継続されるが、１２５０秒付近で実際の電圧値
が不感帯に入ったため、積分値は０にリセットされ、制
御信号は抑制されている。同様のことが、３１００秒付
近でも発生している。
【００６４】また、４００秒付近からは、５分後の電圧
値が不感帯を逸脱すると予測し、閾値調整装置２０が、
閾値を指数関数的に下限値へと変化させている。これに
ともない、約７００秒付近で制御動作が発生している
が、閾値Ｔｈが固定であれば、制御までさらに１０秒程
度必要である。同様のことは、２３００秒、２５００秒
付近でも発生している。
値が不感帯を逸脱すると予測し、閾値調整装置２０が、
閾値を指数関数的に下限値へと変化させている。これに
ともない、約７００秒付近で制御動作が発生している
が、閾値Ｔｈが固定であれば、制御までさらに１０秒程
度必要である。同様のことは、２３００秒、２５００秒
付近でも発生している。
【００６５】上記制御結果例を含めて１時間分の制御例
２７パターンについて検証した結果、制御機器の動作回
数は、従来の自動調相制御装置で７５回に対し本実施形
態の自動調相制御装置では６５回と１割以上削減が可能
であった。またこの時の制御精度は従来の自動調相制御
装置で０．５５３［％］に対し本実施形態の自動調相制
御装置では０．５５２［％］とほぼ同等であった。
２７パターンについて検証した結果、制御機器の動作回
数は、従来の自動調相制御装置で７５回に対し本実施形
態の自動調相制御装置では６５回と１割以上削減が可能
であった。またこの時の制御精度は従来の自動調相制御
装置で０．５５３［％］に対し本実施形態の自動調相制
御装置では０．５５２［％］とほぼ同等であった。
【００６６】なお、制御精度は次式で計算している。
【数２】
【００６７】実施形態７．図１３はこの発明の実施形態
７による電圧無効電力制御装置の構成を示すブロック図
であり、電圧無効電力積分制御装置２５、電圧無効電力
予測装置２６、閾値調整装置２７により構成されてい
る。電圧無効電力積分制御装置２５には電圧Ｖおよび無
効電力Ｑの積分制御を行なうため、図１４に示すように
不感帯および閾値が２次元に配置されている。
７による電圧無効電力制御装置の構成を示すブロック図
であり、電圧無効電力積分制御装置２５、電圧無効電力
予測装置２６、閾値調整装置２７により構成されてい
る。電圧無効電力積分制御装置２５には電圧Ｖおよび無
効電力Ｑの積分制御を行なうため、図１４に示すように
不感帯および閾値が２次元に配置されている。
【００６８】電圧無効電力予測装置２６は、無制御状態
でのｘ分後の電圧値Ｖおよび無効電力Ｑの予測を行な
い、閾値調整装置２７は、その予測された電圧および無
効電力のそれぞれに対して電圧無効電力積分制御装置２
５の閾値の調整を行なう。それぞれの予測／調整のアル
ゴリズムは、前記実施形態と同様であるから詳細な説明
は省略する。
でのｘ分後の電圧値Ｖおよび無効電力Ｑの予測を行な
い、閾値調整装置２７は、その予測された電圧および無
効電力のそれぞれに対して電圧無効電力積分制御装置２
５の閾値の調整を行なう。それぞれの予測／調整のアル
ゴリズムは、前記実施形態と同様であるから詳細な説明
は省略する。
【００６９】
【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、出力予測装置で予測した出力予測値により、制御信
号を出力する積分制御装置のパラメータを調整するよう
に構成したので、むだな制御動作を抑制し、制御精度を
向上させ、また予測精度が良くない場合でも安定な制御
動作が可能になるという効果がある。
ば、出力予測装置で予測した出力予測値により、制御信
号を出力する積分制御装置のパラメータを調整するよう
に構成したので、むだな制御動作を抑制し、制御精度を
向上させ、また予測精度が良くない場合でも安定な制御
動作が可能になるという効果がある。
【００７０】請求項２の発明によれば、Ｎ個の出力予測
値を用いて制御信号を出力する積分制御装置のパラメー
タを調整するように構成したので、むだな制御動作を抑
制し、制御精度をより向上させることができる効果があ
る。
値を用いて制御信号を出力する積分制御装置のパラメー
タを調整するように構成したので、むだな制御動作を抑
制し、制御精度をより向上させることができる効果があ
る。
【００７１】請求項３の発明によれば、出力予測装置で
予測した出力予測値により、制御信号を出力する積分制
御装置の不感帯を調整するように構成したので、むだな
制御動作を抑制し、制御精度を向上させることができる
効果がある。
予測した出力予測値により、制御信号を出力する積分制
御装置の不感帯を調整するように構成したので、むだな
制御動作を抑制し、制御精度を向上させることができる
効果がある。
【００７２】請求項４の発明によれば、積分制御装置が
動作しなかったと仮定した場合の出力値の時系列データ
を作成して出力予測装置に供給するように構成したの
で、積分制御装置の動作による制御対象の出力の急激な
変化を取り除くことができ、制御対象の出力の予測を精
度よく行なうことが可能となり、むだな動作を正確に抑
制することができる効果がある。
動作しなかったと仮定した場合の出力値の時系列データ
を作成して出力予測装置に供給するように構成したの
で、積分制御装置の動作による制御対象の出力の急激な
変化を取り除くことができ、制御対象の出力の予測を精
度よく行なうことが可能となり、むだな動作を正確に抑
制することができる効果がある。
【００７３】請求項５の発明によれば、実際の運用に際
して、現時刻の制御対象の出力と数分前の出力予測装置
の出力との差を常に監視し、差が一定以上にならないよ
うに該出力予測装置のパラメータを調整するように構成
したので、出力予測装置のパラメータを常に最適に保
ち、予測精度を大幅に向上させることが可能となり、む
だな動作をより正確に抑制することができる効果があ
る。
して、現時刻の制御対象の出力と数分前の出力予測装置
の出力との差を常に監視し、差が一定以上にならないよ
うに該出力予測装置のパラメータを調整するように構成
したので、出力予測装置のパラメータを常に最適に保
ち、予測精度を大幅に向上させることが可能となり、む
だな動作をより正確に抑制することができる効果があ
る。
【００７４】請求項６の発明によれば、電圧予測装置で
予測した電圧予測値により、制御信号を出力する電圧積
分制御装置のパラメ−タを調整するように構成したの
で、電圧積分制御装置の制御目標値に対する実際の系統
の電圧値の誤差を大きくすることなく、調相設備のむだ
な制御動作を抑制し、調相設備の寿命を伸ばすことがで
きる効果がある。
予測した電圧予測値により、制御信号を出力する電圧積
分制御装置のパラメ−タを調整するように構成したの
で、電圧積分制御装置の制御目標値に対する実際の系統
の電圧値の誤差を大きくすることなく、調相設備のむだ
な制御動作を抑制し、調相設備の寿命を伸ばすことがで
きる効果がある。
【００７５】請求項７の発明によれば、電圧無効電力予
測装置で予測した電圧無効電力予測値により、制御信号
を出力する電圧無効電力積分制御装置のパラメ−タを調
整するように構成したので、電圧無効電力積分制御装置
の制御目標値に対する実際の系統の無効電力値の誤差を
大きくすることなく、調相設備および変圧器タップのむ
だな制御動作を抑制し、調相設備の寿命を伸ばすことが
できる効果がある。
測装置で予測した電圧無効電力予測値により、制御信号
を出力する電圧無効電力積分制御装置のパラメ−タを調
整するように構成したので、電圧無効電力積分制御装置
の制御目標値に対する実際の系統の無効電力値の誤差を
大きくすることなく、調相設備および変圧器タップのむ
だな制御動作を抑制し、調相設備の寿命を伸ばすことが
できる効果がある。
【図１】 この発明の実施形態１による予測制御装置の
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【図２】 この発明の実施形態２による電圧予測値のパ
ターンによる閾値調整の説明図である。
ターンによる閾値調整の説明図である。
【図３】 この発明の実施形態３による予測制御装置の
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【図４】 この発明の実施形態４による予測制御装置の
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【図５】 実施形態４の予測制御装置により電圧補正を
行った説明図である。
行った説明図である。
【図６】 この発明の実施形態５による予測制御装置の
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【図７】 この発明の実施形態６による自動調相制御装
置の構成を示すブロック図である。
置の構成を示すブロック図である。
【図８】 ニューラルネットワークを用いた電圧予測装
置の構成図である。
置の構成図である。
【図９】 ニューラルネットワークを用いた電圧予測結
果を示す特性図である。
果を示す特性図である。
【図１０】 自動調相制御装置の動作を説明するフロー
チャートである。
チャートである。
【図１１】 実施形態６の自動調相制御装置による制御
結果を示す特性図である。
結果を示す特性図である。
【図１２】 実施形態６の自動調相制御装置による制御
結果を示す特性図である。
結果を示す特性図である。
【図１３】 この発明の実施形態７による電圧無効電力
制御装置の構成を示すブロック図である。
制御装置の構成を示すブロック図である。
【図１４】 実施形態７による電圧無効電力制御装置に
適用された電圧無効電力積分制御装置の説明図である。
適用された電圧無効電力積分制御装置の説明図である。
【図１５】 従来の自動調相制御装置の構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
１１ 積分制御装置、１２ 出力予測装置、１３ パラ
メータ調整装置、１４制御対象、１５ 不感帯調整装
置、１６ 前処理装置、１８ 出力予測監視装置、１９
電圧予測装置、２０，２７ 閾値調整装置、２１ 電
圧積分制御装置、２５ 電圧無効電力積分制御装置、２
６ 電圧無効電力予測装置。
メータ調整装置、１４制御対象、１５ 不感帯調整装
置、１６ 前処理装置、１８ 出力予測監視装置、１９
電圧予測装置、２０，２７ 閾値調整装置、２１ 電
圧積分制御装置、２５ 電圧無効電力積分制御装置、２
６ 電圧無効電力予測装置。
フロントページの続き (72)発明者 京本 寿美恵 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 合田 忠弘 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 美濃 由明 大阪府大阪市北区中之島３丁目３番22号 関西電力株式会社内 (72)発明者 佐藤 正 大阪府大阪市北区中之島３丁目３番22号 関西電力株式会社内
Claims (7)
- 【請求項１】 制御対象の出力の目標値もしくは不感帯
からの逸脱量を積分し、前記逸脱量の積分値が閾値を越
えた時点で制御対象の制御信号を出力する積分制御装置
と、数学的手法もしくは生物情報処理的手法を用いて、
過去の制御対象の出力の時系列データより該制御対象の
ｘ分後の出力を予測する出力予測装置と、予測した出力
が不感帯を逸脱しているか否かにより、前記積分制御装
置の逸脱量の積分値の閾値を動的に変化させるパラメー
タ調整装置とを備えた予測制御装置。 - 【請求項２】 前記制御対象の出力をｘ，２ｘ・・・Ｎ
ｘ分毎について予測し、前記パラメータ調整装置におい
てＮ個の予測出力の組み合わせにより、前記積分値の閾
値を動的に変化させることを特徴とする請求項１に記載
の予測制御装置。 - 【請求項３】 制御対象の出力の目標値もしくは不感帯
からの逸脱量を積分し、前記逸脱量の積分値が閾値を越
えた時点で制御対象の制御信号を出力する積分制御装置
と、数学的手法もしくは生物情報処理的手法を用いて、
過去の制御対象の出力の時系列データより該制御対象の
ｘ分後の出力を予測する出力予測装置と、予測した出力
が不感帯を逸脱しているか否かにより、前記積分制御装
置の不感帯を動的に変化させる不感帯調整装置を備えた
予測制御装置。 - 【請求項４】 前記制御装置が動作しなかったと仮定し
た場合の出力値の時系列データを作成して前記出力予測
装置に供給する前処理装置を具備したことを特徴とする
請求項１から請求項３のうちいずれか１項記載の予測制
御装置。 - 【請求項５】 前記実際の運用に際して、現時刻の制御
対象の出力と数分前の出力予測装置の出力との差を常に
監視し、差が一定以上にならないよう出力予測装置のパ
ラメータを調整する出力予測監視装置を具備したことを
特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか１項記
載の予測制御装置。 - 【請求項６】 電力系統の電圧の不感帯からの逸脱量の
積分を行ない、前記積分量が設定された閾値を越えた時
点で調相設備の制御信号を出力する電圧積分制御装置
と、電力系統の過去の電圧値の時系列データを用いて、
数分後の電圧値を予測する電圧予測装置と、この予測し
た電圧値が不感帯を逸脱しているか否かにより、前記電
圧積分制御装置の逸脱量の積分値の閾値を動的に変化さ
せる閾値調整装置とを備えた自動調相制御装置。 - 【請求項７】 電力系統の電圧および無効電力の不感帯
からの逸脱量の積分を行ない、前記積分量が設定された
閾値を越えた時点で調相設備および変圧器タップの制御
信号を出力する電圧無効電力積分制御装置と、前記電力
系統の過去の電圧および無効電力値の時系列データを用
いて、数分後の電圧値および無効電力を予測する電圧無
効電力予測装置と、予測した電圧値および無効電力が不
感帯を逸脱しているか否かにより、前記電圧無効電力積
分制御装置の逸脱量の積分値の閾値を動的に変化させる
閾値調整装置とを備えた電圧無効電力制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7211849A JPH0956070A (ja) | 1995-08-21 | 1995-08-21 | 予測制御装置、自動調相制御装置および電圧無効電力制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7211849A JPH0956070A (ja) | 1995-08-21 | 1995-08-21 | 予測制御装置、自動調相制御装置および電圧無効電力制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0956070A true JPH0956070A (ja) | 1997-02-25 |
Family
ID=16612616
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7211849A Pending JPH0956070A (ja) | 1995-08-21 | 1995-08-21 | 予測制御装置、自動調相制御装置および電圧無効電力制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0956070A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014121232A (ja) * | 2012-12-19 | 2014-06-30 | Mitsubishi Electric Corp | 電力潮流制御装置 |
| CN110808589A (zh) * | 2019-11-06 | 2020-02-18 | 国网北京市电力公司 | 基于预测数据的母线电压优化控制方法、系统及存储介质 |
| CN110994626A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-04-10 | 云南电网有限责任公司昆明供电局 | 基于电压趋势预测的500-220kV区域电网自动电压控制方法 |
| EP4120508A1 (de) * | 2021-07-15 | 2023-01-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und zentrale rechneranordnung zur vorhersage eines netzzustands sowie computerprogrammprodukt |
-
1995
- 1995-08-21 JP JP7211849A patent/JPH0956070A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014121232A (ja) * | 2012-12-19 | 2014-06-30 | Mitsubishi Electric Corp | 電力潮流制御装置 |
| CN110808589A (zh) * | 2019-11-06 | 2020-02-18 | 国网北京市电力公司 | 基于预测数据的母线电压优化控制方法、系统及存储介质 |
| CN110994626A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-04-10 | 云南电网有限责任公司昆明供电局 | 基于电压趋势预测的500-220kV区域电网自动电压控制方法 |
| CN110994626B (zh) * | 2019-12-31 | 2023-03-24 | 云南电网有限责任公司昆明供电局 | 基于电压趋势预测的500-220kV区域电网自动电压控制方法 |
| EP4120508A1 (de) * | 2021-07-15 | 2023-01-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und zentrale rechneranordnung zur vorhersage eines netzzustands sowie computerprogrammprodukt |
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