JPS62203518A - 進行波演算装置 - Google Patents
進行波演算装置Info
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- JPS62203518A JPS62203518A JP61041803A JP4180386A JPS62203518A JP S62203518 A JPS62203518 A JP S62203518A JP 61041803 A JP61041803 A JP 61041803A JP 4180386 A JP4180386 A JP 4180386A JP S62203518 A JPS62203518 A JP S62203518A
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- elements
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- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 48
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 12
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 7
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、電力系統の現象シミュレーション装置に係り
、特に、高速なシミュレーションに好適な演算装置に関
する。
、特に、高速なシミュレーションに好適な演算装置に関
する。
従来、電力系統のシミュレーション方法として。 は
、「電力系統過渡解析論」 （オーム社）に記載されて
いるように、Ｔ Ｎ Ａ （Ｔｒａｎｓｉｅｎｔ Ｎｅ
ｔｗｏｒｋＡｎａｌｙｇｅｒ）などの実機を縮小した電
気回路を用いたアナログ・シミュレーションと、大型電
子計算機を用いたオフライン・シミュレーションが行な
われてきた。
、「電力系統過渡解析論」 （オーム社）に記載されて
いるように、Ｔ Ｎ Ａ （Ｔｒａｎｓｉｅｎｔ Ｎｅ
ｔｗｏｒｋＡｎａｌｙｇｅｒ）などの実機を縮小した電
気回路を用いたアナログ・シミュレーションと、大型電
子計算機を用いたオフライン・シミュレーションが行な
われてきた。
上記従来技術のＴＮＡでは抵抗損失を実際の電力系統な
みに小さくできないという問題のため。
みに小さくできないという問題のため。
精度のよいシミュレーションはできなかった。また、ア
ナログ回路のため、電力系統の送電線構成を変更したシ
ミュレーションを行う場合、Ｗ１気回路の粗度えが必要
となり、柔軟性に欠けている。
ナログ回路のため、電力系統の送電線構成を変更したシ
ミュレーションを行う場合、Ｗ１気回路の粗度えが必要
となり、柔軟性に欠けている。
一方、火型訂算機を１１いたオフラインシミュレーショ
ンでは、実系統と同一の速さで現象を模擬することはで
きず、実系統に組込む装置、例えば、保護リレーや発電
機励磁系制御装置、あるいは、調速機制御装置などのデ
ィジタルコントローラを用いた。リアルタイ１１シミユ
レーシヨンなどができないという欠点があった。
ンでは、実系統と同一の速さで現象を模擬することはで
きず、実系統に組込む装置、例えば、保護リレーや発電
機励磁系制御装置、あるいは、調速機制御装置などのデ
ィジタルコントローラを用いた。リアルタイ１１シミユ
レーシヨンなどができないという欠点があった。
本発明の目的は、プロゲラ！１などのソフトウェア変更
により模擬回路の組変え変更が柔軟にでき。
により模擬回路の組変え変更が柔軟にでき。
かつ、実系統の現象と同一の速度で模擬した結果を、外
部信号として取り出し、保護リレーなどの制御装置と組
合わせたリアルタイ１１シミユレーシヨンが可能なシミ
ュレータを提供することにある。
部信号として取り出し、保護リレーなどの制御装置と組
合わせたリアルタイ１１シミユレーシヨンが可能なシミ
ュレータを提供することにある。
上記目的は、複数個の高速演算要素をマトリクス状に配
置し、送電線上の電圧、電流の進行波に着ｆｆ１ｌ ｔ
、た計算手法を用い、電力系統の動きを））１４列処理
演算することにより達成される。
置し、送電線上の電圧、電流の進行波に着ｆｆ１ｌ ｔ
、た計算手法を用い、電力系統の動きを））１４列処理
演算することにより達成される。
［作用〕
マトリクス状に配置した演算要素は、隣接する演算要素
とデータのやり取りを行なう機能をもつ。
とデータのやり取りを行なう機能をもつ。
また、各演算要素は、四則演算を高速に行なう機能を持
ち、送電線上の進行波の伝搬遅延時間、例えば、送電線
がｌｏｏｋｍの場合、約３００μｓのあいだに到着する
進行波の量を計算する機能を持つ。これにより、実系統
と同一の速度で現象をシミュレートすることができる。
ち、送電線上の進行波の伝搬遅延時間、例えば、送電線
がｌｏｏｋｍの場合、約３００μｓのあいだに到着する
進行波の量を計算する機能を持つ。これにより、実系統
と同一の速度で現象をシミュレートすることができる。
また、各演算要素は内部にプログラムを記憶する機能を
持ち、ソフトウェアの変更により、容易に、シミュレー
ション対象回路を変更することができる。
持ち、ソフトウェアの変更により、容易に、シミュレー
ション対象回路を変更することができる。
以下、本発明の一実施例を第１図ないし第３図で説明す
る。
る。
１は演算要素、２はデータバス、３は発電機、４は交流
母線、５は送電線である。
母線、５は送電線である。
また、Ｅは発電機、Ｌは送電線、Ｒは負荷抵抗、６は発
電機演算要素、７は母線演算要素、８はデータバスであ
る。さらに、６は母線演算要素、７はバイパス要素、８
はモニタ演算要素、９は発電機演算要素、１０はデータ
バスである。
電機演算要素、７は母線演算要素、８はデータバスであ
る。さらに、６は母線演算要素、７はバイパス要素、８
はモニタ演算要素、９は発電機演算要素、１０はデータ
バスである。
電力系統が発電機３と母線４、および送電線５からなる
場合、これに対応して演算要素１とデータバス２を用い
て演算要素を配置することでシミュレートすることがで
きる。
場合、これに対応して演算要素１とデータバス２を用い
て演算要素を配置することでシミュレートすることがで
きる。
第２図を用いて各演算要素が行なう進行波に着目した計
算手法を説明する。発電機Ｅと負荷抵抗Ｒが、送電線り
を介してつながっている。送電線の両端のノードに、ｍ
の時刻ｔの電圧、電流を、それぞれ、Ｖｋ （ｔ）、
ｉｋ （ｔ）、Ｖｍ （ｔ）ｒｉｍ （ｔ）とすると。
算手法を説明する。発電機Ｅと負荷抵抗Ｒが、送電線り
を介してつながっている。送電線の両端のノードに、ｍ
の時刻ｔの電圧、電流を、それぞれ、Ｖｋ （ｔ）、
ｉｋ （ｔ）、Ｖｍ （ｔ）ｒｉｍ （ｔ）とすると。
Ｖｋ （ｔ−τ） ＋Ｚ−ｉｋ （ｔ−τ）＝Ｖｍ （
ｔ） ＋Ｚ ＜−ｉｍ （ｔ） ）−（１）ここで、Ｚ
は送電線の特性インピーダンス、τは伝搬遅延時間であ
る。この式より、元の送電系統におけるノードにとｍは １ ｋ（ｔ−τ）＝ （−Ｖｍ（ｔ−τ）ｒｉｍ（ｔ
、−τ）） −（２）１ｍ（ｔ −τ）＝ （−Ｖｋ
（ｔ−ｒ）＋１ｋ（ｔ−ｔ）） −（３）で定義され
る等訓電流源Ｉｋ（ｉ、−で）、Ｉｍ（ｔ−τ）と特性
インピーダンスＺからなる電気回路に分離される。そし
て、回路方程式を解くことによりノードに、ｍの時刻ｔ
における電流１ｋ（ｔ）、ｉｍ （ｔ）が即知量Ｖｋ（
ｔ）、Ｉｋ（ｔ −τ）、Ｉｍ （を−で）から求まる
。すなわち、ｉｎ（ｔ）＝Ｉｍ（ｔ−ｔ）／（１＋−）
−（５）からｉ ｋ （ｔ）、、 ｉｍ （ｔ
）が求められろ。さらにノードｍの電圧Ｖｍ（ｔ）は、 Ｖｍ （ｔ）＝＝−Ｒｉｍ （ｔ） −（
６）から求められろ。
ｔ） ＋Ｚ ＜−ｉｍ （ｔ） ）−（１）ここで、Ｚ
は送電線の特性インピーダンス、τは伝搬遅延時間であ
る。この式より、元の送電系統におけるノードにとｍは １ ｋ（ｔ−τ）＝ （−Ｖｍ（ｔ−τ）ｒｉｍ（ｔ
、−τ）） −（２）１ｍ（ｔ −τ）＝ （−Ｖｋ
（ｔ−ｒ）＋１ｋ（ｔ−ｔ）） −（３）で定義され
る等訓電流源Ｉｋ（ｉ、−で）、Ｉｍ（ｔ−τ）と特性
インピーダンスＺからなる電気回路に分離される。そし
て、回路方程式を解くことによりノードに、ｍの時刻ｔ
における電流１ｋ（ｔ）、ｉｍ （ｔ）が即知量Ｖｋ（
ｔ）、Ｉｋ（ｔ −τ）、Ｉｍ （を−で）から求まる
。すなわち、ｉｎ（ｔ）＝Ｉｍ（ｔ−ｔ）／（１＋−）
−（５）からｉ ｋ （ｔ）、、 ｉｍ （ｔ
）が求められろ。さらにノードｍの電圧Ｖｍ（ｔ）は、 Ｖｍ （ｔ）＝＝−Ｒｉｍ （ｔ） −（
６）から求められろ。
ここで注意すべきことは、ノードにの電流１ｋ（１）は
、ノードｋにつながる発電機Ｅの電圧Ｖｋ（１，）と、
伝搬遅延時間でだけ前のノードｍの情報Ｖｍ （を−で
）とｉ、ｍ（を−で）によって決まり、ノードｍの電流
ｉｍ（ｔ ）は、ノードにの１時間前の情報Ｖｋ （ｔ
−ｔ） 、 ｉｋ （ｔ−（） ニよって決まっている
点である。
、ノードｋにつながる発電機Ｅの電圧Ｖｋ（１，）と、
伝搬遅延時間でだけ前のノードｍの情報Ｖｍ （を−で
）とｉ、ｍ（を−で）によって決まり、ノードｍの電流
ｉｍ（ｔ ）は、ノードにの１時間前の情報Ｖｋ （ｔ
−ｔ） 、 ｉｋ （ｔ−（） ニよって決まっている
点である。
従って、発電機演算要素６と二個の母線演算要素７をデ
ータバス８を介して接続し、時々刻々ノードにとｍの電
圧、電流に相当するデータを演算要素間でやりとりをし
、発電機演算要素６ではＶｍ（ｔ）を計算し、二個の母
線演算要素７では、ｉｋ （ｔ） 、 ｉｎ （ｔ）
、 Ｖｍ （ｔ）を（４）弐〜（６）式に基づいて計算
することにより、実系統の現象と同じ速さでシミュレー
トすることが可能になる。
ータバス８を介して接続し、時々刻々ノードにとｍの電
圧、電流に相当するデータを演算要素間でやりとりをし
、発電機演算要素６ではＶｍ（ｔ）を計算し、二個の母
線演算要素７では、ｉｋ （ｔ） 、 ｉｎ （ｔ）
、 Ｖｍ （ｔ）を（４）弐〜（６）式に基づいて計算
することにより、実系統の現象と同じ速さでシミュレー
トすることが可能になる。
第３図は演算要素をマトリクス状に並べた配置例を示す
。シミュレーション対象系統の構成を柔軟にするため、
汎用の演算要素をマトリクス状に並べ、各要素は隣接す
る四つの要素とのあいだで、自由にデータのやり取りを
行う。第１図の系統をシミュレートするには、第３図の
ように、母線演算要素９と発電機演算要素１２を配置す
る。さらに、母線演算要素９同士を直接つなぐことがで
きない場合は、データの流れを制御するバイパス要素１
０を介して母線演算要素９同士を結ぶ、さらに、これら
の演算要素のまわりに、計算処理状態やデータの流れの
状態、あるいは、演算要素の故障や誤り発生の状態を監
視するモニタ演算要素１１を配置して、計算進行状況の
把握や電力系統のモニタリング装置や保護リレー等の外
部装置とのデータの入出力を行う。
。シミュレーション対象系統の構成を柔軟にするため、
汎用の演算要素をマトリクス状に並べ、各要素は隣接す
る四つの要素とのあいだで、自由にデータのやり取りを
行う。第１図の系統をシミュレートするには、第３図の
ように、母線演算要素９と発電機演算要素１２を配置す
る。さらに、母線演算要素９同士を直接つなぐことがで
きない場合は、データの流れを制御するバイパス要素１
０を介して母線演算要素９同士を結ぶ、さらに、これら
の演算要素のまわりに、計算処理状態やデータの流れの
状態、あるいは、演算要素の故障や誤り発生の状態を監
視するモニタ演算要素１１を配置して、計算進行状況の
把握や電力系統のモニタリング装置や保護リレー等の外
部装置とのデータの入出力を行う。
上述の演算要素は、すべて、汎用の演算要素において、
プロゲラ１１を変更するだけで役割りを変更することが
できるため１例えば、シミュレーション対象系統に新し
い母線を追加するなどの系統変更を容易゛にシミュレー
トできる特徴を持つ。
プロゲラ１１を変更するだけで役割りを変更することが
できるため１例えば、シミュレーション対象系統に新し
い母線を追加するなどの系統変更を容易゛にシミュレー
トできる特徴を持つ。
本発明によれば、実系統の現象と同一の速度で電力系統
をシミュレートでき、かつ、プログラムの変更により、
対象回路を容易に組変えることができるので、保護リレ
ー装置などと組合せたリアルタイ！−シミュレータを実
現できろ。
をシミュレートでき、かつ、プログラムの変更により、
対象回路を容易に組変えることができるので、保護リレ
ー装置などと組合せたリアルタイ！−シミュレータを実
現できろ。
第１図は本発明の一実施例の演算要素と電力系統図、第
２図は進行波に着目した演算手法を示す図、第３図は演
算要素をマトリクス状に配置した場合の構成図である。 １・・・演算要素。 荊１図 （αン 躬３図
２図は進行波に着目した演算手法を示す図、第３図は演
算要素をマトリクス状に配置した場合の構成図である。 １・・・演算要素。 荊１図 （αン 躬３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、電力系統の現象を高速度にシミユレートする装置に
おいて、 複数個の演算要素を設け、これをマトリクス状に配置し
たことを特徴とする進行波演算装置。 ２、送電線上の電圧、電流の進行波に着目した計算を行
い、電力系統の現象を模擬することを特徴とする進行波
演算装置。 ３、特許請求の範囲第１項記載のマトリクス状に配置す
る複数個の演算要素として、電気回路のノードに相当す
る演算要素と、電圧および電流に相当する演算要素、さ
らに隣接する演算要素の間でデータの流れを制御する演
算要素、および隣接する演算要素の情報をモニタする演
算要素を備え、電気回路のブランチの電圧・電流の進行
波に着目した計算を行なうことを特徴とする進行波演算
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61041803A JPH0728504B2 (ja) | 1986-02-28 | 1986-02-28 | 進行波演算装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61041803A JPH0728504B2 (ja) | 1986-02-28 | 1986-02-28 | 進行波演算装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62203518A true JPS62203518A (ja) | 1987-09-08 |
| JPH0728504B2 JPH0728504B2 (ja) | 1995-03-29 |
Family
ID=12618491
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61041803A Expired - Lifetime JPH0728504B2 (ja) | 1986-02-28 | 1986-02-28 | 進行波演算装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0728504B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03112324A (ja) * | 1989-09-21 | 1991-05-13 | Mitsubishi Electric Corp | 分散型シミユレーシヨン装置 |
| JPH03256530A (ja) * | 1990-03-06 | 1991-11-15 | Mitsubishi Electric Corp | デジタル型リアルタイム・シミュレーション装置 |
| JPH03256525A (ja) * | 1990-03-06 | 1991-11-15 | Mitsubishi Electric Corp | 大規模電力系統リアルタイム・シミュレータ |
| JPH03256524A (ja) * | 1990-03-05 | 1991-11-15 | Hitachi Ltd | 電力系統シミユレータ |
-
1986
- 1986-02-28 JP JP61041803A patent/JPH0728504B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03112324A (ja) * | 1989-09-21 | 1991-05-13 | Mitsubishi Electric Corp | 分散型シミユレーシヨン装置 |
| JPH03256524A (ja) * | 1990-03-05 | 1991-11-15 | Hitachi Ltd | 電力系統シミユレータ |
| JPH03256530A (ja) * | 1990-03-06 | 1991-11-15 | Mitsubishi Electric Corp | デジタル型リアルタイム・シミュレーション装置 |
| JPH03256525A (ja) * | 1990-03-06 | 1991-11-15 | Mitsubishi Electric Corp | 大規模電力系統リアルタイム・シミュレータ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0728504B2 (ja) | 1995-03-29 |
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