JPH1066263A - 電力系統の発電機出力推定方法及び装置 - Google Patents

電力系統の発電機出力推定方法及び装置

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JPH1066263A
JPH1066263A JP8227520A JP22752096A JPH1066263A JP H1066263 A JPH1066263 A JP H1066263A JP 8227520 A JP8227520 A JP 8227520A JP 22752096 A JP22752096 A JP 22752096A JP H1066263 A JPH1066263 A JP H1066263A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 脱調に際して安定化に最も効果的な発電機
を、事故発生前の系統状態量をもとに求める。 【解決手段】 電力系統の接続状態と潮流状態を把握す
る測定部2と事故を想定し特定の発電機を電制した場合
の各発電機の出力を推定する演算部3から構成し、演算
部3では潮流計算、又は状態推定を実施し、電圧,位相
角を計算する。更に対象発電機を解列したと想定したと
きの或る発電機の出力値を、解列前の電気量のみから求
めるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電力系統の安定運
用及び特に脱調防止に適用する電力系統の発電機出力推
定方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】電力系統において脱調が予測される場
合、安定化対策のひとつに発電機の一部を高速に解列す
る方法がある。このとき電制対象の発電機及びその選択
の順序等は予め決められているのが普通である。例えば
原子力発電等のベースとなる電源はそのままにして、そ
の他解列するに有利な発電機が予め指定されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】電力系統に事故が発生
した場合、あるいは或る事故が発生すると想定した場合
に、その事故に対して安定化に最も効果のある電制対象
の発電機を選択することが必要である。
【0004】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであり、安定化に最も効果的な発電機を選択して
電制対象とするようにした電力系統の発電機出力推定方
法とその装置を提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に係る
電力系統の発電機出力推定方法は、電力系統における或
る特定の発電機を解列したとき、残りの他の発電機の出
力値の変化量を事故発生前の系統状態をもとに求めるよ
うにした。したがって解列前の電気的諸量にて予め推定
できる。
【0006】本発明の請求項2に係る電力系統の発電機
出力推定装置は、電力系統からの電気量を入力する手段
と、前記各電気量を用いて或る特定の発電機を解列した
とき、残りの他の発電機の出力値の変化量を事故発生前
の系統状態をもとに求める手段と、前記変化量から安定
化に最も効果的な電制対象の発電機を選択する手段とを
備えた。したがって或る発電機を電制した場合に、他の
発電機の出力量の変化分を事故が発生する前の系統状態
のみから推定できる。
【0007】本発明の請求項3に係る電力系統の発電機
出力推定装置は、請求項2において、安定化に有効な発
電機は、発電機の無効電力値と位相角の差分から求める
ようにした。したがって発電機の無効電力の正負の符号
と位相角差分のみから安定化に有効な発電機を選択でき
る。
【0008】本発明の請求項4及び請求項5に係る電力
系統の発電機出力推定方法及び装置は、請求項1又は請
求項2において、発電機Kを電制した場合の発電機jの
出力変化分を推定する式は下記とした。
【数1】
【0009】
【発明の実施の形態】図1は本発明の請求項1に係る電
力系統の発電機出力推定方法を説明する実施の形態を示
す図である。図1の説明に先立って、図2の電力系統図
を用いて、電制の基本的な考え方を説明する。
【0010】図2(a)において、発電機G1 ,G2
無限大母線Dに接続している場合を想定する。これは、
電力系統の負荷中心から遠方にある発電所の場合に相当
するもので特殊なケースではない。X1 ,X2 は母線C
から発電機内部インピーダンスXg 背後の仮想の端子
A,Bまでのインピーダンス、Xは母線Cから系統の負
荷中心方向の駆動点インピーダンスである。
【0011】ここで、発電機内部インピーダンスX
g は、系統構成変化の直後はXd ″、その2〜3サイク
ル後はXd ′、又、定常状態ではXd となっている。 但し、Xd ″:次過渡直軸リアクタンス。 Xd ′:直軸過渡リアクタンス。 Xd :直軸同期リアクタンス。
【0012】発電機G1 ,G2 が夫々P1 ,P2 を出力
中に、発電機G1 を電制した場合、発電機G2 の出力が
図3(a)のようにP2 からP2 +ΔP2 に増加する
が、増加量ΔP2 がどのようになるかを以下に説明す
る。なお、図3(b)は発電機G2 を電制した場合であ
り、考え方は図3(a)の場合と同じである。
【0013】先ず、電制前発電機出力と内部電圧との関
係であるが、図2において発電機G1 ,G2 の電力,電
圧,電流の関係は(1) ,(2) 式であり、電圧と電流の関
係は(3) ,(4) 式となる。なお、P1 ,Q2 は発電機G
1 の有効電力と無効電力、P2 ,Q2 は発電機G2 の有
効電力,無効電力であり、*E1 ,*E2 は各発電機の
内部電圧、*I1 ,*I2 は各発電機電流、Vは端子電
圧である。ここでE1,I1 等文字に*を併記したもの
は複素数を示し、**を併記したものは共役複素数(以下
同じ)であることを示す。又、*E1 =E1 ∠θ1 、E
1 は絶対値、∠θ1 は位相角。
【0014】
【数2】
【0015】ここで、(3) ,(4) 式をまとめると(5) 式
になる。
【数3】
【0016】更に、(1) ,(2) 式からI1 ,I2 を求め
ると(6) ,(7) 式となり、これを(5) 式に代入すると
(8) 式になる。この結果、発電機出力と内部電圧の関係
が(9),(10)式で得られる。
【0017】
【数4】
【0018】次に、電制直後の発電機出力値の推定式に
ついて説明する。先ず、発電機G1を解列した直後は、
内部電圧E2 は解列前後で不変であるため、図2(b)
の回路において(11) ,(12) 式が成立し、発電機G2
では(13)式が成立する。(13)式に(10)式の共役複素数を
代入すると、解列後の残った発電機の出力は(14)式で表
わされる。P2 * +jQ2 * は解列後の出力値を示す。
【0019】
【数5】
【0020】ここで、(14)式は次の2つの項から成立し
ている。
【数6】
【0021】次に、内部電圧E1 ,E2 を夫々(15)式の
如く極座標表示すれば、(15)式から(16)式が導かれる。
そして(14)式の第2項は(17)式のように実部と虚部の項
で表わされる。なお、δ1 ,δ2 は解列前の位相角であ
る。
【0022】
【数7】
【0023】ここで、(14)式の有効電力P2 * 、即ち、
2 +ΔP2 の値は(14),(17)式から(18)式で表わさ
れ、又、G2 を解列した直後のG1 の有効電力P
1 * (=P1+ΔP1 )は同じ計算手順を経て(19)式と
して求められる。
【0024】
【数8】
【0025】即ち、(18),(19)式は、電気諸量の解列前
の電気量のみから求めることができる。本発明では(1
8),(19)式を出発点としたものである。ここでは、母線
Cまでの発電機台数が2機の場合について述べたが、3
機以上の場合にも成立する関係であるので、発電機kを
電制した場合の発電機jの出力変化分を推定する式を(2
0)式で示す。
【0026】
【数9】
【0027】したがって実施の形態を図1を用いて説明
すると、測定部2において電力系統の遮断器の開閉状
況,電圧,電流,電力を測定する。これによって系統構
成と発電機の運転状態が把握できるので、演算部3にて
通常の潮流計算又は状態推定を実施する。
【0028】この結果、発電機の端子電圧Vi ,発電機
の電流Ii を求めることができる。次に、発電機iの端
子電圧Vi ,発電機電流Ii から(21)式で内部電圧Ei
と位相角δi を計算する。
【数10】
【0029】ここで、Xi は内部インピーダンスであ
る。更に、端子発電機iを解列したと想定したときの発
電機jの出力値ΔPj を(20)式を用いた計算によって推
定する。
【0030】本実施の形態によれば、或る発電機を電制
した場合に、他の発電機の出力量の変化分を事故が発生
する前の系統状態のみから推定できるので短時間に多く
のケースの推定ができ、オンライン運用中にも適用でき
る。
【0031】図4は本発明の電力系統の安定化装置の実
施の形態を示す図である。本実施の形態における特長部
は発電機選択部4を設けて、ここで安定化効果の大きい
発電機を選択して解列するようにしたものである。
【0032】図5は演算部における処理内容を示すフロ
ーチャートである。ステップS51ではデータ収集をし、
ステップS52では潮流計算又は状態推定(位相角,電圧
を)する。ステップS53では過渡安定度計算を実施す
る。
【0033】ステップS54にて脱調する発電機群(l,
m,n,…)を選択する。以下、脱調する発電機群をG
ROUP(l,m,n,…)とする(ステップS54)。
次に演算部はステップS55において、GROUPの中の
対象発電機iを解列するものと想定した場合の当該GR
OUPに属する他の発電機jの出力変化分ΔPj を推定
する。
【0034】この計算の中で、GROUPに属する発電
機iの端子電圧Vi ,発電機電流Ii から(21)式で内部
電圧Ei と位相角δi を求める。発電機iを解列すると
想定した場合の、GROUPの中の発電機jの出力変化
分ΔPj は(21)式を用いて推定できる。
【0035】次に、電制によって他の発電機を安定化さ
せるのに最も効果的な発電機を次の基準で選択する。 (i) その発電機を解列することによって、GROUPに
属する発電機の出力変化分の合計が最大になる発電機。 (ii)その発電機を解列することによって、GROUPに
属する他の発電機の出力変化分のうち最小値が最も大き
くなる発電機。
【0036】これは、脱調する発電機の出力が増加すれ
ば、発電機の減速効果が働き安定化する効果があること
を利用している。発電機G1 ,G2 ,G3 が脱調する場
合の例を図6を用いて説明する。この例では、発電機G
1 を電制すると、他の発電機G2 ,G3 の出力増加分
(ΔP2 ,ΔP3 )が夫々0.5,0.2PUになった
場合であり、合計増加分(ΣΔP)は0.7PUであ
る。
【0037】同様にして発電機G2 ,G3 を夫々電制す
る場合の合計増加分(ΣΔP)は0.3,0.6PUで
あるから、(i) の基準にしたがえば、G1 を選択するこ
とになる。(ii)の基準にしたがえば、G3 を電制すると
きに、他の発電機の出力変化分のうち最小値は0.3P
Uと最も大きくなるので、G3 を選択する。本実施の形
態によれば、安定度向上に最も効果的な発電機を選択で
き、しかも高速な計算が可能である。
【0038】図7は電力系統の安定化装置の他の実施の
形態を示す図である。なお、図7は演算部内での処理内
容を示すフローチャートである。そしてステップS71,
S72は前記した処理内容と同じであり、本例の特長点は
解列するのに有効な発電機の選択の仕方にある。
【0039】先ず、脱調する発電機群をGROUP
(l,m,n,…)とする。次に演算部では、GROU
Pに属する発電機iの端子電圧Vi ,発電機電流Ii
ら(21)式で内部電圧Ei と位相角δi を求める(ステッ
プS73)。次に、電制によって他の発電機を安定化させ
るのに最も効果的な発電機を次の基準で選択する。
【0040】発電機kと発電機jについて、発電機kの
無効電力Qk が正、位相角δk がδj よりも大きい場
合、発電機jよりも発電機kを電制する方が有効と判定
できる。なぜならば、(20)式において発電機は定常時に
おいて、有効出力電力は正であるから、発電機間の位相
角差の正負に無関係にPk cos(δj −δk )は正であ
る。
【0041】逆に、発電機kの無効電力Qk が負なら
ば、位相角δk がδj よりも小さい場合、発電機jより
も発電機kを電制する方が有効と判定できる。GROU
Pに属する全ての発電機同士の比較を行なって最も有効
な発電機が選択できる。本実施の形態によれば、発電機
の無効電力の正負の符号と位相角差分のみから安定化に
有効な発電機を選択できる。
【0042】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば安
定化に最も効果的な発電機を、電気諸量の解列前の電気
量のみから求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の安定化推定方法の実施の形態を示す構
成図。
【図2】電制により他の発電機出力増加を説明する系統
図。
【図3】電制により他の発電機出力増加を説明する出力
状態図。
【図4】本発明の安定化装置の実施の形態を示す図。
【図5】図4の処理内容を示すフローチャート。
【図6】電制効果の高い発電機を選択する例図。
【図7】他の処理内容を示すフローチャート。
【符号の説明】
1 電力系統 2 測定部 3 演算部 4 発電機選択部

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電力系統における或る特定の発電機を解
    列したとき、残りの他の発電機の出力値の変化量を事故
    発生前の系統状態をもとに求めることを特徴とする電力
    系統の発電機出力推定方法。
  2. 【請求項2】 電力系統からの電気量を入力する手段
    と、前記各電気量を用いて或る特定の発電機を解列(電
    源制限、以下、電制と称す)したとき、残りの他の発電
    機の出力値の変化量を事故発生前の系統状態をもとに求
    める手段と、前記変化量から安定化に最も効果的な電制
    対象の発電機を選択する手段とを備えたことを特徴とす
    る電力系統の発電機出力推定装置。
  3. 【請求項3】 安定化に有効な発電機は、発電機の無効
    電力値と位相角の差分から求めることを特徴とする請求
    項2記載の電力系統の発電機出力推定装置。
  4. 【請求項4】 発電機Kを電制した場合の発電機jの出
    力変化分を推定する式は、下記であることを特徴とする
    請求項1記載の電力系統の発電機出力推定方法。 【数1】
  5. 【請求項5】 発電機Kを電制した場合の発電機jの出
    力変化分を推定する式は、下記であることを特徴とする
    請求項2記載の電力系統の発電機出力推定装置。 【数2】
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2014212674A (ja) * 2013-04-22 2014-11-13 三菱電機株式会社 系統安定化装置
CN111426892A (zh) * 2020-03-10 2020-07-17 贵州电网有限责任公司 一种复杂状况下的机组在线状态统计方法
JP2021141790A (ja) * 2020-03-09 2021-09-16 株式会社東芝 電力系統安定化システム

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014212674A (ja) * 2013-04-22 2014-11-13 三菱電機株式会社 系統安定化装置
JP2021141790A (ja) * 2020-03-09 2021-09-16 株式会社東芝 電力系統安定化システム
CN111426892A (zh) * 2020-03-10 2020-07-17 贵州电网有限责任公司 一种复杂状况下的机组在线状态统计方法
CN111426892B (zh) * 2020-03-10 2022-04-22 贵州电网有限责任公司 一种复杂状况下的机组在线状态统计方法

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