JPH11178213A - 電力系統安定化システム及び電力系統安定度監視システム - Google Patents
電力系統安定化システム及び電力系統安定度監視システムInfo
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- JPH11178213A JPH11178213A JP9343109A JP34310997A JPH11178213A JP H11178213 A JPH11178213 A JP H11178213A JP 9343109 A JP9343109 A JP 9343109A JP 34310997 A JP34310997 A JP 34310997A JP H11178213 A JPH11178213 A JP H11178213A
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Abstract
量を増大させず、また処理速度を低下させずに、広域の
安定化制御システムを実現する。 【解決手段】 電力系統1を複数の部分系統2に区分
し、各部分系統2は少なくとも1つの他の部分系統2の
系統構成要素を一部共通に含むように区分し、各部分系
統ごとに部分系統安定化装置4を設け、部分系統安定化
装置4は、管轄する部分系統2を対象として電気的動揺
をシミュレーションするようにして、動揺シミュレーシ
ョンを実行する計算機へのデ−タ通信量の増加を抑制
し、そのシミュレーションの過程で他の部分系統と共通
する系統構成要素の電気状態量のシミュレーション途中
経過を、相互に入れ替えてシミュレーションに反映させ
ることにより、系統全体のシミュレーションを適切に行
うようにして、計算処理速度を低下させることなく系統
安定化システム3を実現する。
Description
を監視ないし維持するシステムに係り、具体的には、電
力系統を複数の部分系統に分割し、各部分系統ごとに部
分系統安定化装置を設置し、それらの部分系統安定化装
置により協調して、起こり得る電圧や周波数等の電気的
な系統状態量の動揺を予測し、動揺抑制のために系統設
備(系統構成要素)の制御を動揺の前又は後に実施する
電力系統安定化システム及び電力系統安定度監視システ
ムに関する。
動揺を抑制する制御としては、例えば送電線などの故障
に対して、系統の過渡安定度を維持するために必要な量
の発電機を遮断する(電制と呼ぶ)制御、あるいは発電
機の励磁を制御して電力系統の動態安定度を向上させる
PSS(Power System Stabilizer)装置のパラメ−タ調整
を行う制御などがある。PSS装置は、発電機の有効電力
や軸回転速度などの入力信号をもとに、系統動揺抑制の
ための安定化信号を出力し、これを励磁制御装置の端子
電圧設定値に付加するものであり、軸回転速度の変動と
同相で電気出力が変化するように、安定化信号を加えて
動揺抑制を図るものである。これらの動揺抑制の制御
は、電力系統の現在の状態に対応させて適合調整するこ
とが、動揺抑制の効果の上で望ましい。
る可能性のある系統状態量の動揺を予測し、これに従っ
て動揺抑制の制御内容を予め設定しておき、動揺が発生
したときに設定した制御を行うことが考えられる。例え
ば、電気学会論文誌B115巻1号(平成7年1月)「オ
ンライン安定度計算による脱調未然防止システム(TS
C)の開発」に述べられているように、送電線などの故
障に対して系統の過渡安定度を維持するために必要な量
の発電機を遮断するシステムがある。このシステムは、
系統状態を常時オンラインで取り込み、複数の想定され
る故障ケ−スについて、事前に過渡安定度計算を行っ
て、必要な量の遮断発電機(電制機と呼ぶ)を求めてお
き、これを数分間隔で更新する。そして、実際に故障が
発生した場合は、発生した故障内容に対応する予め定め
た電制機を検索し、これを実際に遮断することにより電
力系統の安定化を図るものである。このことにより、現
在の系統状態にあった制御を行うことができる。同様
に、PSSのパラメ−タ調整の場合であっても、オンライ
ン安定度計算によって抑制対象とすべき軸回転速度動揺
モ−ドを求め、随時PSSのパラメータを調整しておく
ことにより、系統の現在状態にあった安定化制御を行う
ことができる。
術は、系統故障時等の系統動揺を過渡安定度計算によっ
てシミュレ−ションすることを前提とし、過渡安定度計
算の入力デ−タとして、対象系統全体の構成デ−タ及び
状態量デ−タを必要とすること、また、1回の過渡安定
度計算は1台の計算機で実行されることから、次のよう
な問題がある。
てを、過渡安定度計算を行う1台の計算機内に取り込む
必要があるから、対象とする電力系統が広範囲になる
と、広範囲な系統各部から大量のデ−タを取り込む必要
が生じ、デ−タ通信量増大の問題と共に、処理速度低下
の問題がある。
統が広範囲化しても、過渡安定度計算を行う計算機への
デ−タ通信量を増加させることなく、また過渡安定度計
算処理速度を低下させることなく、電力系統安定化シス
テムを実現することにある。
システムは、上記課題を解決するため、電力系統を複数
の部分系統に区分けし、かつ各部分系統が少なくとも1
つの他の部分系統と一部の系統構成要素を共有するよう
に区分けし、各部分系統の系統構成要素を制御する部分
系統安定化装置を各部分系統に対応させてそれぞれ設
け、各部分系統安定化装置は自己が管轄する部分系統の
系統状態データを取り込むとともに、系統構成要素を共
有する他の部分系統安定化装置との間で当該共有系統構
成要素の系統状態データの交換を行いながら、前記電力
系統に生じる電気状態量の動揺をシミュレーションし、
該シミュレーションに基づいて前記部分系統の系統構成
要素を制御して前記電力系統に発生する電気状態量の動
揺を抑制することにある。
化装置は管轄する部分系統を対象として電気的動揺をシ
ミュレーションするにあたり、その過程で他の部分系統
と共通する系統構成要素の電気状態量のシミュレーショ
ン途中経過を、相互に入れ替えてシミュレーションに反
映させていることから、系統全体のシミュレーションを
適切に行うことができる。したがって、電力系統を複数
の部分系統に分割し、各部分系統に安定化制御装置を分
散させて構成しても、電力系統全体の動揺抑制を可能と
なり、対象系統を広範囲化する場合においても、過渡安
定度計算を行う計算機へのデ−タ通信量の増加を抑制
し、また過渡安定度計算処理速度を低下させることなく
電力系統安定化システムを実現できる。
する部分系統の系統状態データを用いて前記電力系統の
故障に対する当該部分系統の電気状態量の動揺をシミュ
レーションし、該シミュレーションに際して系統構成要
素を共有する他の部分系統安定化装置との間で、当該共
有系統構成要素の系統状態データについてシミュレーシ
ョン経過データを交換しながらシミュレーションし、該
シミュレーションの結果に基づいて前記故障に起因する
動揺を抑制するために強制遮断する発電機の候補を設定
し、該設定した遮断発電機候補を他の部分安定化制御装
置に送信するとともに、他の部分系統安定化装置から遮
断発電機候補を取り込み、全ての遮断発電機の候補の中
で動揺抑制に最も有効な候補を遮断発電機として設定
し、該設定された遮断発電機の遮断を実行したものとし
て前記シミュレーションを繰返し実行して遮断発電機デ
ータを決定するようにすることができる。
の遮断発電機候補に留まらず、系統全体の遮断発電機候
補を収集して、最も先に脱調する恐れがある発電機を遮
断発電機として設定し、さらにこれを反映させて動揺シ
ミュレーションを繰返し実行し、必要な遮断発電機を順
次決定していることから、安定化制御装置を分散させて
構成しても、適切に協調のとれた遮断発電機データ、つ
まり安定化制御内容を決定することができる。
は、故障の種類に対応させて遮断発電機データを登録す
る制御テーブルを有し、故障発生時に該故障の種類に対
応する制御テーブルの遮断発電機データを検索し、自己
が管轄する部分系統に属する遮断発電機に遮断指令を出
力することにより、故障発生時に速やかに適切な安定化
制御を行うことができる。また、遮断発電機の遮断を実
行せずに、電力系統の過渡安定度をシミュレーションし
た結果、つまり故障時の発電機内部相差角動揺シミュレ
ーション結果をグラフ化して表示装置に表示することに
より、系統運用者に提供するようにしてもよい。
えて、部分系統安定化装置は、自己が管轄する部分系統
の系統状態データを用いて前記電力系統の故障に対する
当該部分系統の電気状態量の動揺をシミュレーション
し、該シミュレーションに際して系統構成要素を共有す
る他の部分系統安定化装置との間で、当該共有系統構成
要素の系統状態データのシミュレーション経過データを
交換しながらシミュレーションし、該シミュレーション
の結果を用いて、発電機制御系のパラメ−タ値を調整す
る発電機制御系パラメ−タ調整手段を備えるものとする
ことがでる。
統の状態に適合したPSSパラメータに事前に調整する
ことができ、故障が発生しても速やかに電力系統の動揺
を抑制することができる。
を参照しながら詳細に説明する。 〔第1の実施の形態〕図1に、電力系統に本発明の系統
安定化システムを適用した一実施の形態の構成概要図を
示す。図において、電力系統1は、発電機、送電線、母
線、変圧器、遮断器、開閉器、負荷などの系統構成要素
からなる電力ネットワ−クであり、発電機で生成された
電力を負荷へ供給するようになっている。本発明では、
電力系統1の全体を、複数の部分系統2(2-1、2-
2、2-3、・・)に分けて取り扱う。ここで、部分系
統2の分割条件は、次のものとする。 (1)電力系統1を構成する各系統構成要素が、何れかの
部分系統2に含まれること。 (2)一の部分系統2は、少なくとも1つの他の部分系統
2と互いに共通する系統構成要素を有すること。
して電力系統1に生じる電気的な系統状態量の動揺を抑
制するために、動揺前あるいは動揺後に電力系統1の系
統構成要素を制御するものであり、分割された部分系統
2に対応させて部分系統安定化装置4(4-1、4-2、
4-3、・・)がそれぞれ設けられている。部分系統安
定化装置4-1、4-2、4-3、・・は、全て同一の機
能構成を有し、系統通信部401と、観測部402と、
部分系統デ−タ部403と、分散過渡安定度計算部40
4と、ネットワ−ク通信部405と、系統設備制御部4
00とから構成されている。そして、相互に通信ネット
ワーク5を介して情報の交換を可能に、かつ対応する各
部分系統2と通信網6を介して接続されている。部分系
統安定化装置4の各ブロックの機能の詳細については後
述するが、対応する部分系統2の系統状態のみを通信網
6を介して観測し、その対象とする部分系統2に関する
系統状態デ−タのみを用いて、その部分系統2内の系統
構成要素のみの制御を行う一方で、電力系統1の全体の
安定度維持を図る適切な制御を行うために、それぞれの
部分系統安定化装置4の相互間で協調しながら制御内容
を決定するようにしている。
分系統安定化装置4と対象部分系統2の間の通信を行
う。観測部402は、系統通信部401を介して部分系
統2の系統状態デ−タを取り込み、部分系統デ−タ部4
03に格納する。ここで、系統状態データには、系統構
成要素の電圧・電流などの潮流デ−タ、周波数などの電
気的な系統状態量データや、系統構成要素間の接続状態
デ−タなどが含まれる。
モデル化してなる部分系統モデルを有しており、分散過
渡安定度計算部404に対象部分系統に係るデ−タを与
えるようになっている。ここで、モデル系統デ−タは、
系統構成要素間の接続情報を与える系統構成デ−タ、送
電線インピ−ダンスなどの系統構成要素デ−タ、系統構
成要素の電圧・電流などの潮流デ−タを含んでなる。ま
た、部分系統デ−タ部403は、他の部分系統にも共通
に含まれる系統構成要素や、その部分系統を制御対象と
する部分系統安定化装置4を対応づけるデ−タも管理す
る。
主な特徴である部分系統安定化装置4の相互間の協調処
理を実行するものであり、系統全体の過渡安定度計算
を、部分系統毎の過渡安定度計算を組み合わせて実現す
る処理を行うものである。ネットワ−ク通信部405
は、通信ネットワ−ク5を介して他の部分系統安定化装
置4との間の通信を行う。
過渡安定度計算部404は、対応する部分系統2を対象
として電気的動揺を計算するが、その計算の過程で隣接
する他の部分系統と共通する系統構成要素の電気状態量
の計算結果を、相互に交換して他の部分系統の電気状態
量の変化を計算に反映させることにより、他の部分系統
安定化装置4と互いに協調して各制御内容を決定する。
これにより、各部分系統2ごとに設置される部分系統安
定化装置4による閉じた安定化制御処理であっても、電
力系統全体の動揺抑制を可能としている。したがって、
部分系統安定化装置4を必要に応じて電力系統1に設置
することにより、対象系統を広範囲化する場合において
も、過渡安定度計算を行う計算機へのデ−タ通信量の増
加を抑制し、また過渡安定度計算処理速度を低下させる
ことなく系統安定化システム3を実現することが可能に
なる。
い機能構成について、図2に示した具体的な実施の形態
に基づいて説明する。図2は、電力系統1の故障発生時
に、その故障に対応させて予め設定された一部の発電機
を強制遮断(電制)して、系統全体を安定化するものと
して具現化された場合の例を示している。ここでは、1
つの部分系統安定化装置4-2に着目し、それに対応す
る部分系統2-2を単に対象部分系統として説明する。
に、電制機決定部406、制御テ−ブル生成部407、
制御テ−ブル部408、制御起動部409、故障検出部
410から構成される。故障検出部410は、対象とす
る部分系統2に故障が実際に発生したとき、系統通信部
401を介してこれを検出し、故障発生情報を制御起動
部409へ送る。制御起動部409は、故障検出部41
0あるいはネットワ−ク通信部405から系統の故障発
生情報(故障点、故障様相など)を受信したとき、この
故障に対応する安定化制御の内容を制御テ−ブル部40
8から抽出し、抽出した制御内容に従って、系統通信部
401を介して対象部分系統の系統構成要素に制御信号
を送出する。本例では、系統安定化のために遮断すべき
発電機(電制機)を決定し、その電制機を遮断すべく、
遮断信号を系統通信部401を介して対象部分系統へ送
出する。
5を介して他の部分系統安定化装置4−1,4−3に事
故発生情報を送信する。制御テ−ブル部408は、図3
に示すように、故障点と故障様相ごとに故障ケースが設
定され、その故障点を含む部分系統2を管轄する部分系
統安定化装置4を対応付けるデ−タと、系統の現在状態
で故障が発生した場合の安定化制御内容を対応付けてな
るテ−ブルを管理する。テ−ブルに登録される故障ケ−
スは、部分系統内のみでなく系統全体にわたり、全ての
部分系統安定化装置4で同じものを登録するが、故障ケ
−ス間には順序が付けられているものとする。また、制
御テ−ブル部408は、制御起動部409からの問い合
わせに応じて、該当する安定化制御の内容を返答するよ
うになっている。制御テ−ブル生成部407は、系統の
現在状態で故障が発生した場合を想定して、その故障に
対応する安定化制御内容を決定することにより、制御テ
−ブルを生成するものである。以下、図4〜11に示し
たフローチャートに沿って、特徴部に係る各ブロックの
機能構成を動作とともに詳細に説明する。
御テーブル生成部407の処理フローを示す。制御テー
ブル生成部407は図3の処理フローに従って、一つ一
つの故障ケースについて安定化制御内容(電制機)を決
定する処理を実行して、図3の制御テーブルを完成させ
る。 S1:制御テ−ブル部408に設定されている故障ケ−
スfを1つ選択 S2:選択した故障ケースfの故障ケ−スデ−タを電制
機決定部406へ送信 ここで、故障ケースデータには、故障点デ−タ、故障点
を含む部分系統の管轄部分系統安定化装置を示すデ−
タ、故障様相デ−タを含む。また、電制機決定部406
の処理は図5参照 S3:電制機決定部406により決定された電制機を受
信 S4:受信した電制機を故障ケ−スfに対する電制機と
して制御テ−ブル部408に登録 S5:制御テ−ブル部408内の全ての故障ケ−スにつ
いて、S1〜S4を繰り返すことにより、全ての故障ケ
ースの安定化制御内容を決定する。
機決定部406の処理フローを示す。基本的に、電制機
決定部406は、図5に示すように、制御テ−ブル生成
部407から送信された故障ケ−スに対する電制機を決
定して、その電制機を制御テ−ブル生成部407へ送信
する。この電制機の決定は、他の部分系統安定化装置4
-1、4-3の電制機決定部406と協調しながら実行す
る。
概要のフローを示す。すなわち、 S11:制御テ−ブル生成部407から故障ケ−スデ−
タfを受信 S12:初期設定として、電制機デ−タをクリア S13:故障ケースfの故障点が、対象部分系統内であ
るか、対象部分系統外であるかを判断 S14:故障ケースfの故障点が、対象部分系統内であ
れば、図6に示す処理フローに従って電制機を決定 S15:電制機の決定結果を、他の部分系統安定化装置
4-1、4-2の電制機決定部406へ送信 S16:故障ケースfの故障点が、対象部分系統外であ
れば、図7に示す処理フローに従って電制機を決定 S17:電制機決定結果を、制御テ−ブル生成部407
へ送信して、処理を終了する。
ける対象部分系統内の故障に対する電制機決定の手順を
示す。すなわち、 S101:故障ケ−スデ−タ、制御テーブル部408内
の電制機デ−タ(最初は電制機なしの状態)を受信し
て、分散過渡安定度計算部404へ送信する。
ーションが実行される。) S102:分散過渡安定度計算部404から送信されて
くる発電機の内部相差角動揺シミュレ−ション結果を受
信 S103:シミュレ−ション結果から、内部相差角が予
め与えられるしきい値δ0を超える発電機を抽出し、内
部相差角がδ0を超える発電機が存在するか否か判断す
る。つまり、内部相差角がある値を超えると脱調してし
まうことから、しきい値δ0を超える発電機を遮断し
て、系統の動揺を抑制するための判断 S104:S104の判断が肯定(YES)のときは、
内部相差角がδ0を最初に超える発電機をG0として設定 S105:発電機G0の内部相差角がδ0を最初に超える
時刻をt0に設定 S106:電制候補として、(G0、t0)を設定 S107:S104の判断が否定(NO)のとき、つま
り内部相差角がδ0を超える発電機が存在しなくなった
場合は、電制候補デ−タ(電制候補なし)を設定 S108:他の全ての部分系統安定化装置i(図2例で
は、4-1、4-2)の電制機決定部406から、電制候
補デ−タ(電制候補Gi、時刻ti)を収集 S109:収集データに基づき、電制候補データがある
か否かを判断 S110:S109における判断が肯定(YES)のと
きは、収集した電制候補デ−タの中から、ti(i≧0)の
最小値に対応する電制候補Gを抽出 S111:Gを電制機に追加 S112:電制機デ−タを全ての部分系統安定化装置
(図2例では、4-1、4-2)の電制機決定部406へ
送信して、S101に戻り、追加された電制機データに
基づいて処理を繰り返す S113〜S114:S109における判断が否定(N
O)のとき、つまり全ての電制候補デ−タに電制候補が
なくなった場合は、現在の電制機デ−タを電制機決定結
果として確定し、電制機決定結果と電制機決定完了信号
を全ての部分系統安定化装置(4-1、4-2)の電制機
決定部406へ送信する。
り、1つの故障ケースに対する1又は複数の電制機が決
定される。この場合、S108〜S112の処理によ
り、故障点を含む部分系統の発電機のみを電制機の対象
とすることなく、電力系統1の全体からみて動揺抑制に
有効な電制機が決定される。
部分系統外の故障に対する電制機決定の手順を示す。す
なわち、 S121:故障ケ−スデ−タ、電制機デ−タ(最初は電
制機なしの状態)を分散過渡安定度計算部404へ送信 (これにより、図9,11の動揺シミュレーションが実
行される。) S122:分散過渡安定度計算部404から発電機内部
相差角動揺シミュレ−ション結果の受信 S123:シミュレ−ション結果から、内部相差角が予
め与えられるしきい値δ0を超える発電機を抽出し、内
部相差角がδ0を超える発電機が存在するか否か判断 S124:内部相差角がδ0を超える発電機が有るとき
は、時間的に最初に超える発電機をG0と設定 S125:G0の内部相差角がδ0を最初に超える時刻をt
0と設定 S126:電制候補デ−タとして、(G0、t0)を設定 S127:S123で内部相差角がδ0を超える発電機
が存在しないときは、電制候補デ−タとして、(電制候
補なし)を設定 S128:故障ケ−スを対象範囲に有する部分系統安定
化装置iの電制機決定部406へ電制候補デ−タ(電制
候補Gi、時刻ti)を送信 S129:これに基づいて部分系統安定化装置iから送
信される電制機デ−タあるいは電制機決定結果デ−タを
受信 S130:受信したデ−タが電制機デ−タであれば、S
121へ戻り、追加された電制機データに基づいて処理
を繰り返し、受信したデ−タが電制機決定結果であれ
ば、S131へ進んで電制機決定結果を出力して処理終
了して図5のS17へ戻る。
分散過渡安定度計算部404の処理動作について説明す
る。一般に過渡安定度計算と呼ばれる系統故障時動揺シ
ミュレ−ションは、例えば、オ−ム社「電力系統過渡解
析論」に詳細に述べられている方式が知られている。こ
れは、発電機の内部状態を表現する微分方程式と、発電
機群をつなぐ送電網の電圧・電流の関係式を与える系統
方程式と、これら2つを繋ぐ式を、ある設定された時間
刻みで数値積分することにより、系統故障時の動揺をシ
ミュレーションする方式である。その概要を図8に示し
た処理フロ−を用いて以下に説明する。
の時刻を初期化(t=0) S142:初期潮流状態を計算 S143:発電機諸量の初期値を計算 S144:時刻tが予め定められた時刻Tとなったら、
S145で終了 (ここで、Tは、シミュレーションが収束するのに要す
る時間に基づいて設定する。) S146:時刻tが予め定められた時刻Tに至っていな
い場合は、系統状態の変化の有無を判断 S147:系統状態が変化していれば、系統方程式を更
新 S148:系統方程式を用いて系統各部の電圧・電流を
計算(系統計算) S149:微分方程式を用いて発電機内部状態量を計算 S150:微分方程式を用いて次の時間断面の発電機内
部起電力を計算 S151:時刻tを予め定められた計算刻みΔtだけ進
めてS144に戻る。
部404は、本発明の主な特徴である部分系統安定化装
置間の協調処理を実行するものであり、大まかには、系
統全体の過渡安定度計算を、部分系統毎の過渡安定度計
算を組み合わせて行う。図9にその処理フローを示す。
すなわち、 S161:電制機決定部406から故障ケ−スデ−タと
電制デ−タを受信 S162:部分系統デ−タ部403から過渡安定度計算
の入力デ−タとする部分系統デ−タを抽出 S163:故障点が対象部分系統内であるか否かを判断 S164:故障点が対象部分系統(2-2)内の場合は、
それに対応する対象部分系統の過渡安定度を計算 S165:故障点が対象部分系統(2-2)外の場合は、
それに対応する対象部分系統の過渡安定度を計算 (ここで、S164およびS165における計算は、全
系の過渡安定度を反映させるため他の部分系統安定化装
置(4-1,4-3)の分散過渡安定度計算部404と協調処理
を行うが、その処理の詳細は後述する。) S167:過渡安定度計算結果の発電機内部相差角動揺
デ−タを電制機決定部406へ送信して、処理を終了す
る。
64における対象部分系統(2-2)内の故障に対する過
渡安定度計算処理を示す。すなわち、 S201:計算開始断面の時刻t=0を初期設定 S202:他の部分系統安定化装置(4-1,4-3)の分散過
渡安定度計算部404へ計算起動信号を送出する。(こ
れにより、複数の部分系統安定化装置の分散過渡安定度
計算部404におけるシミュレーションの同期を図
る。) S203:初期潮流状態を計算 S204:発電機諸量の初期値を計算 S205:時刻tが予め定められた時刻Tとなったら終
了 S206:時刻tが時刻Tに至ってないときは、系統状
態の変化の有無を判断(電制機の有無、系統の遮断器の
開閉変化の有無等) S207:系統状態の変化があれば、系統方程式を更新
(電制ありの場合もこのステップで反映される。) S208:系統方程式を用いて系統各部の電圧・電流を
計算(系統計算) S209:微分方程式を用いて発電機内部状態量を計算 S210:微分方程式を用いて次時刻断面の発電機内部
起電力を計算 S211:他の部分系統(2-1,2-3)にも含まれる共通の
系統構成要素の状態量(電圧、電流、発電機の場合は内
部状態量など)を、その部分系統を管轄する部分系統安
定化装置(4-1,4-3)の分散過渡安定度計算部404との
間で交換 (つまり、共通の系統構成要素の状態量のシミュレーシ
ョン結果を、相互に入れ替えて、次の時間断面における
シミュレーションに反映して協調をとる。) S212:時刻tを予め定められた計算刻みΔtだけ進
めてS205に戻り、時刻tが時刻TとなるまでS20
6〜S211を繰り返して実行する。
る対象部分系統(2-2)外の故障に対する過渡安定度計
算処理について図11を用いて以下に説明する。すなわ
ち、 S301:他の部分系統安定化装置(4-1,4-3)の分散過
渡安定度計算部404から計算起動信号を受信して、処
理を開始する。
期設定 S303:初期潮流状態を計算 S304:発電機諸量の初期値を計算 S305:時刻tが予め定められた時刻Tとなったら終
了 S306:時刻tが時刻Tに至ってないときは、系統状
態の変化の有無を判断 S307:系統状態の変化があれば、系統方程式を更新
(電制ありの場合もこのステップで反映される。) S308:系統方程式を用いて系統各部の電圧・電流を
計算(系統計算) S309:微分方程式を用いて発電機内部状態量を計算 S310:微分方程式を用いて次時刻断面の発電機内部
起電力を計算 S311:他の部分系統(2-1,2-3)にも共通に含まれる
系統構成要素の状態量(電圧、電流、発電機の場合は内
部状態量など)を、その部分系統を対象とする部分系統
安定化装置の分散過渡安定度計算部404間で交換 S312:時刻tを予め定められた計算刻みΔtだけ進
めてS305に戻り、時刻tが時刻TとなるまでS20
6〜S211を繰り返して実行する。
ば、部分系統安定化装置4の分散過渡安定度計算部40
4は、管轄する部分系統2を対象として電気的動揺をシ
ミュレーションするにあたり、その過程で他の部分系統
と共通する系統構成要素の電気状態量のシミュレーショ
ン途中経過を、相互に入れ替えてシミュレーションに反
映させていることから、系統全体のシミュレーションを
適切に行うことができる。したがって、電力系統を複数
の部分系統に分割し、各部分系統に安定化制御装置を分
散させて構成しても、電力系統全体の動揺抑制を可能と
なる。
応じて電力系統1に設置することにより、対象系統を広
範囲化する場合においても、過渡安定度計算を行う計算
機へのデ−タ通信量の増加を抑制し、また過渡安定度計
算処理速度を低下させることなく系統安定化システム3
を実現することが可能になる。
決定部406により、自己が管轄する部分系統内の電制
機に留まらず、系統全体の電制機候補を収集して、最も
先に脱調する恐れがある発電機を電制機として決定し、
さらにこれを反映させて動揺シミュレーションを繰返し
実行し、必要な電制機を順次決定していることから、安
定化制御装置を分散させて構成しても、適切に協調のと
れた電制機データ、つまり安定化制御内容を決定するこ
とができる。
対応させて電制機データを制御テーブル部に登録してお
き、実際の故障時に、その制御テーブルに登録された電
制機データに基づいて制御起動部により対応する発電機
を遮断する電制制御を行うものである。しかし、本実施
の形態はこれに限られるものではなく、例えば、電制制
御を実行せずに、電力系統1の過渡安定度を複数の部分
系統安定化装置4で相互に協調しながらシミュレーショ
ンした結果、つまり電制機決定部406で得られる故障
時の発電機内部相差角動揺シミュレーション結果をグラ
フ化して表示装置に表示することにより、系統運用者に
提供するようにしてもよい。
系統安定化システムの他の実施の形態を示す。本実施の
形態は、電力系統に生じる電気的状態の動揺を抑制する
ため、系統状態変化時に発生する動揺を計算し、発電機
の励磁制御装置の端子電圧設定値に付加するPSS(Power
System Stabilizer)のパラメ−タを調整する例であ
る。つまり、発電機の有効電力や軸回転速度などの入力
信号に基づいて、系統動揺抑制のための安定化信号を出
力し、これを励磁制御装置の端子電圧設定値に付加する
PSSパラメ−タを動揺発生前に調整する系統安定化シス
テムである。
システム7を構成する部分系統安定化装置8(8-1,
8-2,8-3,・・・)は、図1の系統設備制御部40
0にPSS調整部801を適用した点で図2の実施の形
態と相違し、その他のブロックは同一機能構成を有する
ことから、同一の符号を付して説明を省略する。
Sについて、分散過渡安定度計算部404が出力するシ
ミュレーションされた各電気状態量の時系列データを用
い、周知のProny解析による動揺モード解析を行
う。そして、その結果に基づいてPSSパラメータを算
定し、これを系統通信部401を介して各部分系統に設
けられたPSSのパラメータとして設定、又は更新設定
する。なお、電気状態量の時系列データを用いてPro
ny解析によりPSSパラメータを算定する具体的な手
順は、例えば、特願平8−236165号に記載されて
いるので、ここでは省略する。
部分系統安定化装置8の分散過渡安定度計算部404
は、管轄する部分系統2を対象として電気的動揺をシミ
ュレーションするにあたり、その過程で他の部分系統と
共通する系統構成要素の電気状態量のシミュレーション
途中経過を、相互に入れ替えてシミュレーションに反映
させていることから、系統全体のシミュレーションを適
切に行うことができる。そして、その結果に基づいてP
SSパラメータを調整していることから、電力系統を複
数の部分系統に分割し、各部分系統に安定化制御装置を
分散させて構成しても、電力系統全体の動揺抑制を可能
となる。
応じて電力系統1に設置することにより、対象系統を広
範囲化する場合においても、過渡安定度計算を行う計算
機へのデ−タ通信量の増加を抑制し、また過渡安定度計
算処理速度を低下させることなく系統安定化システム7
を実現することが可能になる。
対象系統が広範囲化しても、過渡安定度計算を行う計算
機へのデータ通信量を増大させることなく、また過渡安
定度計算の処理速度を低下させることなく、電力系統安
定化システムを実現することができる。
一実施の形態の全体構成図である。
を示す全体構成図である。
る。
図である。
対する電制機決定処理のフローを示す図である。
対する電制機決定処理のフローを示す図である。
である。
ーの概要を示す図である。
内の故障に対する処理のフローを示す図である。
外の故障に対する処理のフローを示す図である。
の他の実施形態の全体構成図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 電力系統を複数の部分系統に区分けし、
かつ各部分系統が少なくとも1つの他の部分系統と一部
の系統構成要素を共有するように区分けし、各部分系統
の系統構成要素を制御する部分系統安定化装置を各部分
系統に対応させてそれぞれ設け、各部分系統安定化装置
は自己が管轄する部分系統の系統状態データを取り込む
とともに、系統構成要素を共有する他の部分系統安定化
装置との間で当該共有系統構成要素の系統状態データの
交換を行いながら、前記電力系統に生じる電気状態量の
動揺をシミュレーションし、該シミュレーションに基づ
いて前記部分系統の系統構成要素を制御して前記電力系
統に発生する電気状態量の動揺を抑制する電力系統安定
化システム。 - 【請求項2】 前記部分系統安定化装置は、自己が管轄
する部分系統の系統状態データを用いて前記電力系統の
故障に対する当該部分系統の電気状態量の動揺をシミュ
レーションし、該シミュレーションに際して系統構成要
素を共有する他の部分系統安定化装置との間で、当該共
有系統構成要素の系統状態データについてシミュレーシ
ョン経過データを交換しながらシミュレーションし、該
シミュレーションの結果に基づいて前記故障に起因する
動揺を抑制するために強制遮断する発電機の候補を設定
し、該設定した遮断発電機候補を他の部分安定化制御装
置に送信するとともに、他の部分系統安定化装置から遮
断発電機候補を取り込み、全ての遮断発電機の候補の中
で動揺抑制に最も有効な候補を遮断発電機として設定
し、該設定された遮断発電機の遮断を実行したものとし
て前記シミュレーションを繰返し実行して遮断発電機デ
ータを決定することを特徴とする請求項1に記載の電力
系統安定化システム。 - 【請求項3】 前記部分系統安定化装置は、前記故障の
種類に対応させて前記遮断発電機データを登録する制御
テーブルを有し、故障発生時に該故障の種類に対応する
前記制御テーブルの遮断発電機データを検索し、自己が
管轄する部分系統に属する遮断発電機に遮断指令を出力
することを特徴とする請求項2に記載の電力系統安定化
システム。 - 【請求項4】 前記部分系統安定化装置は、自己が管轄
する部分系統の系統状態データを用いて前記電力系統の
故障に対する当該部分系統の電気状態量の動揺をシミュ
レーションし、該シミュレーションに際して系統構成要
素を共有する他の部分系統安定化装置との間で、当該共
有系統構成要素の系統状態データのシミュレーション経
過データを交換しながらシミュレーションし、該シミュ
レーションの結果を用いて、発電機制御系のパラメ−タ
値を調整する発電機制御系パラメ−タ調整手段を備える
ことを特徴とする請求項1に記載の電力系統安定化シス
テム。 - 【請求項5】 電力系統を複数の部分系統に区分けし、
かつ各部分系統が少なくとも1つの他の部分系統と一部
の系統構成要素を共有するように区分けし、各部分系統
の系統構成要素を制御する部分系統安定化装置を各部分
系統に対応させてそれぞれ設け、各部分系統安定化装置
は自己が管轄する部分系統の系統状態データを取り込む
とともに、系統構成要素を共有する他の部分系統安定化
装置との間で当該共有系統構成要素の系統状態データの
交換を行いながら、前記電力系統に生じる電気状態量の
動揺をシミュレーションし、該シミュレーションの結果
に基づいて前記故障に起因する動揺を抑制するために強
制遮断する発電機の候補を設定し、該設定した遮断発電
機候補を他の部分安定化制御装置に送信するとともに、
他の部分系統安定化装置から遮断発電機候補を取り込
み、全ての遮断発電機の候補の中で動揺抑制に最も有効
な候補を遮断発電機として設定し、該設定された遮断発
電機の遮断を実行したものとして前記シミュレーション
を繰返し実行し、該シミュレーションにより求められる
系統構成要素の電気状態量の変化を表示する電力系統安
定度監視システム。
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Publication Number | Publication Date |
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JPH11178213A true JPH11178213A (ja) | 1999-07-02 |
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JP34310997A Expired - Fee Related JP3677668B2 (ja) | 1997-12-12 | 1997-12-12 | 電力系統安定化システム及び電力系統安定度監視システム |
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JP (1) | JP3677668B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008289247A (ja) * | 2007-05-16 | 2008-11-27 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 系統解析データ管理システム |
US7692336B2 (en) | 2001-12-12 | 2010-04-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for predicting a future voltage and/or current curve |
JP2012010567A (ja) * | 2010-06-28 | 2012-01-12 | Toshiba Corp | 電力系統監視制御装置 |
JP2016059261A (ja) * | 2014-09-10 | 2016-04-21 | 三菱電機株式会社 | コンセンサスに基づく分散処理を用いて電力網における最適電力潮流を推定する方法 |
JPWO2017073602A1 (ja) * | 2015-10-28 | 2018-08-30 | 京セラ株式会社 | 設備管理システム及び設備管理方法 |
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1997
- 1997-12-12 JP JP34310997A patent/JP3677668B2/ja not_active Expired - Fee Related
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---|---|---|---|---|
US7692336B2 (en) | 2001-12-12 | 2010-04-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for predicting a future voltage and/or current curve |
JP2008289247A (ja) * | 2007-05-16 | 2008-11-27 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 系統解析データ管理システム |
JP2012010567A (ja) * | 2010-06-28 | 2012-01-12 | Toshiba Corp | 電力系統監視制御装置 |
JP2016059261A (ja) * | 2014-09-10 | 2016-04-21 | 三菱電機株式会社 | コンセンサスに基づく分散処理を用いて電力網における最適電力潮流を推定する方法 |
JPWO2017073602A1 (ja) * | 2015-10-28 | 2018-08-30 | 京セラ株式会社 | 設備管理システム及び設備管理方法 |
US11416951B2 (en) | 2015-10-28 | 2022-08-16 | Kyocera Corporation | Equipment management system and equipment management method |
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