WO2016189676A1 - 系統機器の導入支援装置及び方法 - Google Patents

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加藤　修治
伸也 大原
井上　重徳
徹 吉原
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Definitions

  • the present invention relates to a system device installation support apparatus and method for determining an introduction point of a system device connected to a power system.
  • FACTS Flexible AC Transmission System
  • storage batteries can alleviate the adverse effects on power quality degradation and stable supply.
  • FACTS Flexible AC Transmission System
  • the addition of transmission lines is expensive and takes several years to complete.
  • the installation of FACTS equipment and storage batteries is cheaper than the addition of transmission lines and has little impact on the environment.
  • Non-Patent Document 1 Electric power companies, TSO (Transmission Systems Operator), and DSO (Distribution Systems Operator) install and install FACTS devices and storage batteries based on detailed information on the power system, such as device operation information and the magnitude of power demand. The capacity can be determined (Non-Patent Document 1).
  • Non-Patent Document 2 discloses a method for evaluating the stability of an electric power system using indices of “net-ability” and “entropy degree” based on a complex network theory.
  • the stability of the power system can be evaluated with a small amount of information, instead of the conventional calculation method that requires information on a large number of power systems. Only a method for evaluating the stability of the electric power system is mentioned, and a method for evaluating the installation location and the installed capacity of FACTS equipment and storage batteries is not mentioned.
  • the present invention provides an apparatus for supporting introduction of a system device for obtaining an introduction point of a system device to be connected to an electric power system, based on predetermined system information and information on a system device to be introduced.
  • a feature is provided that includes a calculation unit that obtains a characteristic of the power system that affects the introduction of the device and obtains an introduction point of the system device from a predetermined evaluation index related to the feature of the power system.
  • the degree of influence on a system generated at the time of introduction is evaluated with a predetermined index. This makes it possible to support the optimal introduction of devices.
  • the example of a calculation flowchart for specifying the point candidate for introducing the device which absorbs or supplies electric power is shown.
  • the power system before introducing the device which absorbs or supplies electric power, and the conceptual diagram of selection of the device to introduce are shown.
  • the conceptual diagram of the electric power system after introducing the device which absorbs or supplies electric power is shown.
  • the example of a calculation hardware structure in the Example of this invention is shown.
  • the example of the calculation algorithm for specifying the point candidate for introducing the device which absorbs or supplies electric power in the Example of this invention is shown.
  • the example of calculation data for specifying the point candidate for introducing the device which absorbs or supplies electric power in the Example of this invention is shown.
  • 3 shows an example user interface in an embodiment of the present invention.
  • the conceptual diagram of the influence on the impedance of the power transmission and distribution line by the device introduction to a bus-bar in the Example of this invention is shown.
  • bath with only one bus type is shown.
  • calculation flowchart 100 for identifying a point candidate for introduction of a device for absorbing or supplying power according to the present invention and the effects thereof will be described.
  • calculation hardware 400 the calculation algorithm 500 of the embodiment
  • the calculation data format 600 will be described, and finally an implementation example of the user interface 700 will be described.
  • FIG. 1 is a calculation flowchart example for specifying point candidates for introducing a device for absorbing or supplying power according to the present invention.
  • 1 includes a device selection module 110, a device feature selection module 120, an index selection module 130, an index ranking calculation module 140, and an introduction point candidate combination module 150 based on the index.
  • processing contents in each module will be described.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram of selection of a power system before introducing a device that absorbs or supplies power and a device to be introduced.
  • FIG. 2 includes a generator bus 200, a substation bus 210, a load bus 220, a transmission line 230, a device list 240 that absorbs or supplies power, and a device 250 that is included in the device list 240 that absorbs or supplies power. Is done.
  • the classification of the device 250 that absorbs or supplies power such as a storage battery or a FACTS device, is indicated by a number.
  • the number is not limited in practice.
  • Based on the complex network theory as shown in FIG. 2, in order to consider all the power flows flowing through the transmission line, information on the bus type of the generator bus, the substation bus, and the load bus is used.
  • the bus 900 having only one bus type changes to a bus 920 having a plurality of bus types.
  • the device selection module 110 selects the devices 250 that absorb or supply power one by one, and identifies point candidates for introducing the devices based on the operation flowchart 100. A specific calculation algorithm for the point candidate will be described later.
  • FIG. 3 is a conceptual diagram of an electric power system after introducing a device that absorbs or supplies electric power.
  • the three devices 250 in the device list 240 that absorbs or supplies power are introduced as a substation bus 300, a load bus 310, and a bus-to-bus 320, respectively.
  • FIG. 4 shows an example of the arithmetic hardware configuration in the embodiment of the present invention.
  • the arithmetic hardware 400 introduces a device comprising a device selection module 411, a device feature selection module 412, an index selection module 413, an index ranking calculation module 414, and an introduction point candidate combination module 415 based on the index.
  • Device 410 for identifying a point candidate to perform arithmetic processing unit 420, system memory 430, disk storage device 440, operating system 451, data 452, application 453, module 454, input / output interface 460, network interface 470, remote computer 480 and a communication bus 490.
  • the arithmetic processing unit 420 realizes a function for reading and executing a calculation for specifying a point candidate for introducing a device into the system memory 430 from the device 410 for specifying a point candidate for introducing the device. Furthermore, the program for realizing the functions of the present invention can be read from another storage medium or downloaded from another device via a network.
  • FIG. 5 shows an example of a calculation algorithm for specifying point candidates for introducing a device that absorbs or supplies power in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 shows a flowchart of the calculation algorithm 500.
  • the device selection calculation unit 510 selects a device that absorbs or supplies power.
  • a FACTS device is selected
  • the affected transmission line and bus features are selected by the FACTS device selected by the device selection calculation unit 510.
  • the impedance of the transmission line is selected
  • an index selection calculation unit 530 selects an index related to the characteristics of the power transmission line and the busbar selected by the device feature calculation unit 520.
  • INA Increased Net-Ability
  • AI Average-Impedance
  • INA when a FACTS device is connected to the bus i is obtained by a power of 1.
  • NA Net-Ability of the power system
  • subscripts 0 and i mean before and after connecting the FACTS device to the bus i.
  • Net-Ability is shown in Non-Patent Document 2 and is obtained from Equation 2.
  • N G is the generator bus number
  • N D is load bus number
  • G is the set of all generator bus of the electric power system
  • D is the set of all load bus of the power system
  • g is the generator bus
  • D is a load bus
  • C gd is a transmission capacity from the generator bus g to the load bus d
  • ⁇ gd is an equivalent impedance between the generator bus g and the load bus d.
  • the above-mentioned Net-Ability is an index that expresses the average transmittable capacity between the generator group and the load group in the power system based on the network theory.
  • FIG. 8 is a conceptual diagram of the influence on the impedance of the power transmission / distribution line by introducing the device into the bus in the embodiment of the present invention.
  • the transmission line impedance 810 before the introduction of the device changes (becomes smaller) like the transmission line impedance 820 after the introduction of the device.
  • the INA is calculated for all the busbars where the device can be introduced, and the busbar having the largest INA becomes a device introduction point candidate.
  • Equation (3) Each symbol in Equation (3) indicates that L is a set of all transmission lines of the power system, l is a transmission line, P l max is the maximum transmission power of the transmission line l, and f l gd is power transmission from the generator bus g to the load bus d
  • ⁇ gd is shown in Non-Patent Document 2 and is obtained from Equation 4.
  • Equation 4 Each symbol in Equation 4 is such that Z gg is the driving point impedance of the generator bus g, Z gd is the transfer impedance of the generator bus g and the load bus d, and Z dd is the driving point impedance of the load bus d.
  • the AI i of the bus i is obtained from Equation 5.
  • N G is the generator bus number
  • G is the set of all generator bus of the electric power system
  • g denotes a generator bus.
  • Equation 6 Each symbol of Equation 6 indicates that Z gg is the driving point impedance of the generator bus g, Z gi is the transfer impedance of the generator bus g and the load bus i, and Z ii is the driving point impedance of the load bus i.
  • AI i is the average of equivalent impedances between bus i and all generators in the power grid. More AI i is higher bus is prone bus unstable voltage drop is large, a bus with the highest AI i, the introduction candidate point of absorbing or supplying device power.
  • the index ranking calculation unit 540 calculates the index selected by the index selection calculation unit 530 by the index calculation unit 541 and stores the result in the result storage unit 542 for ranking.
  • the all index calculation end determination unit 550 determines whether the ranking has been completed. If the ranking has been completed for all indexes, the end determination is performed by the all feature calculation end determination unit 560, and if not, the process returns to the index ranking calculation unit 540 again.
  • the all feature calculation end determination unit 560 and the all device calculation end determination unit 570 also perform the same end determination as described above. If the end determination is made by the end determination of all device calculation end determination unit 570, the combination of all rankings is combined in the point candidate combination calculation unit 580 for introduction based on the index to absorb or supply power. Find point candidates to install the device.
  • the index ranking calculation unit 540 calculates INA and AI for all buses, and obtains the ranking of each index.
  • a point candidate for introducing a FACTS device can be obtained by combining the rankings of INA and AI in the point candidate combination calculation unit 580 for introduction based on the index. In this way, by introducing a device to find a candidate point, the average transmission capacity between the generator group and the load group in the power system is increased, and the voltage drop of the bus is further reduced and the stability is high. Control becomes possible.
  • FIG. 6 is an example of a calculation data format 600 used for the calculation algorithm 500.
  • 6 includes a transmission line data format 610, a bus data format 620, and a device data format 630 that absorbs or supplies power.
  • the transmission line data format 610 stores a transmission line number, bus numbers at both ends of the transmission line, transmission line impedance, and maximum transmission power.
  • the bus data format 620 stores the bus type of the power plant bus, the substation bus, and the load bus.
  • the device 630 that absorbs or supplies electric power stores device types such as FACTS equipment, storage batteries, and solar power generation.
  • FIG. 7 is an example of a display unit (hereinafter referred to as a user interface) in the embodiment of the present invention.
  • the user interface example 700 includes a “menu” tab 710, a “home” tab 711, a “project” tab 712, a “tool” tab 713, a “setting” tab 714.
  • “Help” tab 715 data interface area 720, “save project” button 721, “new project” button 722, “power system information” input interface 723, “reference” button 724, “device information” input interface 725, “database” “Select from” button 726, "Installation point candidate" input interface 727, "Download” button 728, Power system / device display area 730, "Update” button 731, “Execute” button 732, “Zoom in” button 733, “Zoom out” ”Button 734, numerical value change icon 735, power system initial state display area 740, device selection area 750 to be introduced, and power system display area 760 after device introduction.
  • the user inputs information necessary for calculation to the “power system information” input interface 723 and the “device information” input interface 725, operates the device selection area 750 to be installed, selects the device to be installed, By calculating by pressing the “execute” button 732, the calculation result can be displayed in the power system display area 760 after the device introduction.

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Abstract

従来、再生可能エネルギー電源の増加に伴うインピーダンスや送電容量の変化に対応したＦＡＣＴＳ機器や蓄電池を含むデバイスの最適な導入支援が出来ていなかった。そこで本課題を解決する為に本発明は、電力系統に接続する系統機器の導入地点を求める系統機器の導入支援装置において、所定の系統情報及び導入予定の系統機器の情報に基づいて、前記系統機器の導入時に影響を与える前記電力系統の特徴を求め、前記電力系統の特徴に関連する所定の評価指標から、前記系統機器の導入地点を求める演算部を備えることを特徴とする。

Description

系統機器の導入支援装置及び方法
　本発明は、電力系統に接続する系統機器の導入地点を決定する系統機器の設置支援装置及び方法に関する。
　従来、電力システムでは、火力発電など化石燃料を用いた発電方法を中心に電力を供給していたが、近年、気候変動やエネルギーセキュリティの観点から、分散型電源や再生可能エネルギー電源が増加している。しかし、再生可能エネルギー電源の出力は気候に強く依存し、変化しやすい。このため、再生可能エネルギー電源の増加によって、電力品質の低下や安定供給への悪影響が懸念される。
　これらの問題に対して、ＦＡＣＴＳ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ　ＡＣ　Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ）機器や蓄電池などを含む系統機器（以下、デバイスと表記する）の導入により、電力品質の低下や安定供給への悪影響を緩和することができる。送電線の増設は、費用が高く、増設期間に数年を要する。一方、ＦＡＣＴＳ機器や蓄電池の設置は、送電線増設に比べ安価であり、環境への影響も少ない。
　電力会社やＴＳＯ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍｓ　Ｏｐｅｒａｔｏｒ）、ＤＳＯ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍｓ　Ｏｐｅｒａｔｏｒ)は、機器の運用情報や電力需要の大きさなど、電力系統の詳細な情報を基に、FACTS機器や蓄電池などの設置場所や導入容量を決定することができる（非特許文献１）。
　また、複雑ネットワーク理論を基に、「ｎｅｔ－ａｂｉｌｉｔｙ」と「ｅｎｔｒｏｐｙ　ｄｅｇｒｅｅ」という指標を用いて、電力系統の安定度を評価する手法が非特許文献２で示されている。
Ｗ．Ｚｈａｎｇ、Ｆ．Ｌｉ、ａｎｄ　Ｌ． Ｍ．Ｔｏｌｂｅｒｔ、Ｏｐｔｉｍａｌ　ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｈｕｎｔ　ｄｙｎａｍｉｃ　ｖａｒ ｓｏｕｒｃｅ　ＳＶＣ　ａｎｄ　ＳＴＡＴＣＯＭ、Ａ　ｓｕｒｖｅｙ、ｉｎ Ｐｒｏｃ． ２００６　７ｔｈ　ＩＥＥＥ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　ｏｎ　Ａｄｖａｎｃｅｓ　ｉｎ　Ｐｏｗｅｒ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｃｏｎｔｒｏｌ、Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ（ＡＰＳＣＯＭ）．
ｅ．Ｂｏｍｐａｒｄ、Ｒ．Ｎａｐｏｌｉ、ａｎｄ　Ｆ．Ｘｕｅ、Ｅｘｔｅｎｄｅｄ　ｔｏｐｏｌｏｇｉｃａｌ　ａｐｐｒｏａｃｈ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ　ｏｆ　ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　ｖｕｌｎｅｒａｂｉｌｉｔｙ　ｉｎ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｎｅｔｗｏｒｋｓ、ＩＥＴ　Ｇｅｎｅｒ．Ｔｒａｎｓｍ．Ｄｉｓｔｒｉｂ．、ｖｏｌ．４、Ｎｏ．６、ｐｐ．７１６－７２４、２０１０．
　しかし、電力系統の詳細な情報は電力会社やＴＳＯ、ＤＳＯにより所有されており、一般には公開されていない。このため、上記以外の機関では、再生可能エネルギー電源の増加に伴う悪影響、およびＦＡＣＴＳ機器や蓄電池などの設置場所や導入容量を評価するのに必要な電力系統の情報を得ることは困難である。
　また、複雑ネットワーク理論を用いることで、多くの電力系統の情報を必要とする従来の計算方法に代わって、少ない情報で、電力系統の安定度を評価できるが、非特許文献２では、既存の電力系統の安定度を評価する手法のみ言及されており、ＦＡＣＴＳ機器や蓄電池などの設置場所や導入容量を評価する方法については言及されていない。
　以上より、再生可能エネルギー電源の増加に伴うインピーダンスや送電容量の変化に対応したＦＡＣＴＳ機器や蓄電池を含むデバイスの最適な導入支援が出来ていなかった。
　そこで上記課題を解決する為に本発明は、電力系統に接続する系統機器の導入地点を求める系統機器の導入支援装置において、所定の系統情報及び導入予定の系統機器の情報に基づいて、前記系統機器の導入時に影響を与える前記電力系統の特徴を求め、前記電力系統の特徴に関連する所定の評価指標から、前記系統機器の導入地点を求める演算部を備えることを特徴とする。
　本発明によると、再生可能エネルギー電源の増加に伴うインピーダンスや送電容量の変化に対応したＦＡＣＴＳ機器や蓄電池を含むデバイスの導入地点について、導入時に生ずる系統への影響度を所定の指標で評価することでデバイスの最適な導入支援が可能となる。
電力を吸収あるいは供給するデバイスを導入するための地点候補を特定するための演算フローチャート例を示す。 電力を吸収あるいは供給するデバイスを導入する前の電力系統と、導入するデバイスの選択の概念図を示す。 電力を吸収あるいは供給するデバイスを導入した後の電力系統の概念図を示す。 本発明の実施例における、演算ハードウェア構成例を示す。 本発明の実施例における、電力を吸収あるいは供給するデバイスを導入するための地点候補を特定するための演算アルゴリズム例を示す。 本発明の実施例における、電力を吸収あるいは供給するデバイスを導入するための地点候補を特定するための演算データ例を示す。 本発明の実施例における、ユーザインターフェース例を示す。 本発明の実施例における、母線へのデバイス導入による送配電線のインピーダンスへの影響の概念図を示す。 本発明の実施例における、デバイスの導入による、一つのみ母線種別を持つバスの複数の母線種別を持つバスへの変化の概念図を示す。
　以下、本発明の実施形態を図面ともに説明する。なお、以下の実施例は本発明の一形態を示すものであり、本発明は要旨を逸脱しない限り、他の形態を含むものである。
　実施例では、図１～図９を用いて本発明の実施形態を説明する。
　まず、本発明による電力を吸収あるいは供給する装置の導入のための地点候補を特定するための演算フローチャート１００の方式例および効果について説明し、次に実施例の演算ハードウェア４００、演算アルゴリズム５００、演算データフォーマット６００について説明し、最後にユーザインターフェース７００の実装例について説明する。
　図１は本発明による電力を吸収あるいは供給するデバイスを導入するための地点候補を特定するための演算フローチャート例である。
　図１は、デバイスの選択モジュール１１０、デバイスの特徴の選択モジュール１２０、指標の選択モジュール１３０、指標ランキングの計算モジュール１４０、指標に基づく導入地点候補の組み合わせモジュール１５０から構成される。以下、各モジュールでの処理内容について説明する。
　図２は、電力を吸収あるいは供給するデバイスを導入する前の電力系統と、導入するデバイスの選択の概念図である。
　図２は、発電機母線２００、変電所母線２１０、負荷母線２２０、送電線２３０、電力を吸収あるいは供給するデバイス一覧２４０と、電力を吸収あるいは供給するデバイス一覧２４０内に含まれるデバイス２５０から構成される。図２では、蓄電池やＦＡＣＴＳ機器など、電力を吸収あるいは供給するデバイス２５０の分類について、番号で表記している。また、図２では、電力を吸収あるいは供給するデバイス一覧２４０の中は３種類のデバイス２５０のみであるが、実際にはその数に制限は無い。複雑ネットワーク理論に基づいて、図２に示すように、送電線に流れるすべての電力潮流を考慮するために、発電機母線・変電所母線・負荷母線の母線種別の情報を用いる。
　ここで図９に示すように、デバイスの導入９１０によって、一つのみ母線種別を持つバス９００は複数の母線種別を持つバス９２０に変化する。
　デバイスの選択モジュール１１０によって、電力を吸収あるいは供給するデバイス２５０を一つずつ選択し、演算フローチャート１００に基づいて、デバイスを導入するための地点候補を特定する。尚、地点候補の特定の演算アルゴリズムについては後述する。
　図３は、電力を吸収あるいは供給するデバイスを導入した後の電力系統の概念図である。
　演算フローチャート１００の結果の一例として、電力を吸収あるいは供給するデバイス一覧２４０内の３つのデバイス２５０は、それぞれ変電所母線３００、負荷母線３１０、母線間３２０のように導入される。
　図４は本発明の実施例における演算ハードウェア構成例である。
　演算ハードウェア４００は、デバイスの選択モジュール４１１、デバイスの特徴の選択モジュール４１２、指標の選択モジュール４１３、指標ランキングの計算モジュール４１４、指標に基づく導入地点候補の組み合わせモジュール４１５から構成されるデバイスを導入するための地点候補を特定するデバイス４１０と、演算処理装置４２０、システムメモリ４３０、ディスク記憶装置４４０、オペレーティングシステム４５１、データ４５２、アプリケーション４５３、モジュール４５４、入出力インターフェース４６０、ネットワークインターフェース４７０、リモートコンピュータ４８０、通信バス４９０から構成される。演算処理装置４２０は、デバイスを導入するための地点候補を特定するデバイス４１０から、システムメモリ４３０へデバイスを導入するための地点候補を特定する演算を読みこみ実行するための機能を実現する。さらに、本発明の機能を実現するためのプログラムは、他の記憶媒体から読み込まれるか、またはネットワークを介して他の機器からダウンロードできる。
　図５は本発明の実施例における、電力を吸収あるいは供給するデバイスを導入するための地点候補を特定するための演算アルゴリズム例である。
　図５は演算アルゴリズム５００のフローチャートを示したものであり、演算開始５０１、演算終了５０２、デバイスの選択演算部５１０、デバイスの特徴の選択演算部５２０、指標の選択演算部５３０、指標ランキングの演算部５４０、全指標演算終了判定部５５０、全特徴演算終了判定部５６０、全デバイス演算終了判定部５７０、指標に基づく導入のための地点候補の組み合わせ演算部５８０から構成される。
　以下では、例として、演算アルゴリズム５００に基づいて、電力を吸収あるいは供給するデバイスとして、ＦＡＣＴＳ機器を導入するための地点候補を特定する手法について説明する。
　まず、デバイスの選択演算部５１０で電力を吸収あるいは供給するデバイスが選択される。本例では、ＦＡＣＴＳ機器が選択される
　次に、デバイスの特徴の演算部５２０で、デバイスの選択演算部５１０で選択されたＦＡＣＴＳ機器によって、影響を受ける送電線と母線の特徴が選択される。本例では、送電線のインピーダンスが選択される
　次に、指標の選択演算部５３０で、デバイスの特徴の演算部５２０で選択された送電線と母線の特徴に関連する指標が選択される。本例では、電力系統の全体的な指標として、Ｉｎｃｒｅａｓｅｄ　Ｎｅｔ－Ａｂｉｌｉｔｙ（ＩＮＡ）が選択され、局所的な指標として、Ａｖｅｒａｇｅ－Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ（ＡＩ）が選択されたとする。
　まず、ＩＮＡについて説明する。母線ｉにＦＡＣＴＳ機器を接続した場合のＩＮＡｉは 数１で求められる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 　数１において、ＮＡは電力系統のＮｅｔ－Ａｂｉｌｉｔｙであり、添字の０とｉは、母線ｉにＦＡＣＴＳ機器を接続する前と接続した後を、それぞれ意味する。
　Ｎｅｔ－Ａｂｉｌｉｔｙについては非特許文献２で示されており、数２より求められる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
 　数２の各記号は、ＮＧは発電機母線数、ＮＤは負荷母線数、Ｇは電力系統の全発電機母線の集合、Ｄは電力系統の全負荷母線の集合、ｇは発電機母線、ｄは負荷母線、Ｃｇｄは発電機母線ｇから負荷母線ｄへの送電容量、Δｇｄは発電機母線ｇと負荷母線ｄの間の等価インピーダンスを示す。
　また、上記のＮｅｔ－Ａｂｉｌｉｔｙは、電力システム内の発電機群と負荷群の間の平均送電可能容量を、ネットワーク理論に基づいて表現した指標である。
　図８は、本発明の実施例における、母線へのデバイス導入による送配電線のインピーダンスへの影響の概念図である。母線８００にデバイス８３０を導入することにより、デバイス導入前の送電線インピーダンス８１０が、デバイス導入後の送電線インピーダンス８２０のように変化する（小さくなる）。
　送電線のインピーダンスが減少すると、Ｎｅｔ－Ａｂｉｌｉｔｙはより大きな値を取る。デバイスの導入可能な全ての母線について、ＩＮＡを計算し、ＩＮＡが最も大きくなった母線が、デバイスの導入地点候補となる。
　Ｃｇｄについては非特許文献２で示されており、数３より求められる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
 　数３の各記号は、Ｌは電力系統の全送電線の集合、ｌは送電線、Ｐｌ maxは送電線ｌの最大送電電力、ｆｌ ｇｄは発電機母線ｇから負荷母線ｄへの送電における送電線ｌの潮流分流係数を示す。
　Δｇｄについては非特許文献２で示されており、数４より求められる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
 　数４の各記号は、Ｚｇｇは発電機母線ｇの駆動点インピーダンス、Ｚｇｄは発電機母線ｇと負荷母線ｄの伝達インピーダンス、Ｚｄｄは負荷母線ｄの駆動点インピーダンスを示す。
　次に、ＡＩについて説明する。母線ｉのＡＩｉは数５より求められる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
 　数５の各記号は、ＮＧは発電機母線数、Ｇは電力系統の全発電機母線の集合、ｇは発電機母線を示す。
　Δｇｉについては、数６より求められる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
 　数６の各記号は、Ｚｇｇは発電機母線ｇの駆動点インピーダンス、Ｚｇｉは発電機母線ｇと負荷母線ｉの伝達インピーダンス、Ｚｉｉは負荷母線ｉの駆動点インピーダンスを示す。
　ＡＩｉは、バスｉと電力系統の全ての発電機の間の等価インピーダンスの平均である。ＡＩｉが高いバスほど、電圧降下が大きく不安定になりやすいバスであり、最も高いＡＩｉを持つバスが、電力を吸収あるいは供給するデバイスの導入候補地点となる。
　次に、指標ランキングの演算部５４０で、指標の選択演算部５３０で選択された指標について、指標計算部５４１で計算し、その結果を結果格納部５４２に格納し、ランキングする。全ての指標について、ランキングが終わったかどうかを、全指標演算終了判定部５５０で判定する。全ての指標についてランキングが終わっている場合には、全特徴演算終了判定部５６０により終了判定を行い、そうでないならば、再び指標ランキングの演算部５４０に戻る。全特徴演算終了判定部５６０、全デバイス演算終了判定部５７０についても、上記と同様の終了判定を行う。全デバイス演算終了判定部５７０の終了判定で、終了の判定が出たならば、指標に基づく導入のための地点候補の組み合わせ演算部５８０にて、全ランキングを組み合わせて、電力を吸収あるいは供給するデバイスを導入するための地点候補を求める。
　本例では、ＩＮＡとＡＩを基にした導入のための地点候補の特定方法について説明する。
　指標ランキングの演算部５４０で、全母線について、ＩＮＡとＡＩを計算し、それぞれの指標のランキングを求める。次に、指標に基づく導入のための地点候補の組み合わせ演算部５８０で、ＩＮＡとＡＩのランキングを組み合わせることで、ＦＡＣＴＳ機器を導入するための地点候補を求めることができる。このように候補地点を求めてデバイスを導入することで、電力システム内の発電機群と負荷群の間の平均送電可能容量をより大きくし、かつバスの電圧降下をより小さくした安定性の高い制御が可能となる。
　図６は、演算アルゴリズム５００に用いる演算データフォーマット６００の一例である。
　図６は、送電線データフォーマット６１０、母線データフォーマット６２０、電力を吸収あるいは供給するデバイスのデータフォーマット６３０から構成される。
　送電線データフォーマット６１０には、送電線番号、送電線の両端の母線番号、送電線インピーダンス、送電最大電力を格納する。母線データフォーマット６２０には、発電所母線・変電所母線・負荷母線の母線種別を格納する。電力を吸収あるいは供給するデバイス６３０には、ＦＡＣＴＳ機器、蓄電池、太陽光発電などのデバイスの種類を格納する。
　図７は、本発明の実施例における、表示部（以下、ユーザインターフェース）の一例である。
　ユーザインターフェース例７００は、「メニュー」タブ７１０、「ホーム」タブ７１１、「プロジェクト」タブ７１２、「ツール」タブ７１３、「設定」タブ７１４．「ヘルプ」タブ７１５、データインターフェースエリア７２０、「プロジェクト保存」ボタン７２１、「新しいプロジェクト」ボタン７２２、「電力系統情報」入力インターフェース７２３、「参照」ボタン７２４、「デバイス情報」入力インターフェース７２５、「データベースから選択」ボタン７２６、「導入地点候補」入力インターフェース７２７、「ダウンロード」ボタン７２８、電力系統・デバイス表示エリア７３０、「アップデート」ボタン７３１、「実行」ボタン７３２、「ズームイン」ボタン７３３、「ズームアウト」ボタン７３４、数値変更アイコン７３５、電力系統初期状態表示エリア７４０、導入するデバイス選択エリア７５０、デバイス導入後の電力系統表示エリア７６０から構成される。
　ユーザは、「電力系統情報」入力インターフェース７２３と「デバイス情報」入力インターフェース７２５に、それぞれ計算に必要な情報を入力し、導入するデバイス選択エリア７５０を操作して、導入するデバイスを選択し、「実行」ボタン７３２を押して計算することで、その計算結果をデバイス導入後の電力系統表示エリア７６０に表示させることができる。
１００　演算フローチャート
１１０　デバイスの選択モジュール
１２０　デバイスの特徴の選択モジュール
１３０　指標の選択モジュール
１４０　指標ランキングの計算モジュール
１５０　指標に基づく導入地点候補の組み合わせモジュール
２００　発電機母線
２１０　変電所母線
２２０　負荷母線
２３０　送電線
２４０　電力を吸収あるいは供給するデバイス一覧
２５０　電力を吸収あるいは供給するデバイス
３００　変電所母線に設置された電力を吸収あるいは供給するデバイス
３１０　負荷母線に設置された電力を吸収あるいは供給するデバイス
３２０　母線間に設置された電力を吸収あるいは供給するデバイス
４００　演算ハードウェア
４１０　デバイスを導入するための地点候補を特定するデバイス
４１１　デバイスの選択モジュール
４１２　デバイスの特徴の選択モジュール
４１３　指標の選択モジュール
４１４　指標ランキングの計算モジュール
４１５　指標に基づく導入地点候補の組み合わせモジュール
４２０　演算処理装置
４３０　システムメモリ
４４０　ディスク記憶装置
４５１　オペレーティングシステム
４５２　データ
４５３　アプリケーション
４５４　モジュール
４６０　入出力インターフェース
４７０　ネットワークインターフェース
４８０　リモートコンピュータ
４９０　通信バス
５００　演算アルゴリズム
５０１　演算開始
５０２　演算終了
５１０　デバイスの選択演算部
５２０　デバイスの特徴の選択演算部
５３０　指標の選択演算部
５４０　指標ランキングの演算部
５４１　指標計算部
５４２　結果格納部
５５０　全指標演算終了判定部
５６０　全特徴演算終了判定部
５７０　全デバイス演算終了判定部
５８０　指標に基づく導入のための地点候補の組み合わせ演算部
６００　演算データフォーマット例
６１０　送電線データフォーマット
６２０　母線データフォーマット
６３０　電力を吸収あるいは供給するデバイスのデータフォーマット
７００　ユーザインターフェース例
７１０　「メニュー」タブ
７１１　「ホーム」タブ
７１２　「プロジェクト」タブ
７１３　「ツール」タブ
７１４　「設定」タブ
７１５　「ヘルプ」タブ
７２０　データインターフェースエリア
７２１　「プロジェクト保存」ボタン
７２２　「新しいプロジェクト」ボタン
７２３　「電力系統情報」入力インターフェース
７２４　「参照」ボタン
７２５　「デバイス情報」入力インターフェース
７２６　「データベースから選択」ボタン
７２７　「導入地点候補」入力インターフェース
７２８　「ダウンロード」ボタン
７３０　電力系統・デバイス表示エリア７３０
７３１　「アップデート」ボタン
７３２　「実行」ボタン
７３３　「ズームイン」ボタン
７３４　「ズームアウト」ボタン
７３５　数値変更アイコン
７４０　電力系統初期状態表示エリア
７５０　導入するデバイス選択エリア
７６０　デバイス導入後の電力系統表示エリア
８００　送電線に接続されるバス
８１０　デバイス導入前の送電線のインピーダンス
８２０　デバイス導入後の送電線のインピーダンス
８３０　デバイスが導入されたバス
９００　一つのみ母線種別を持つバス
９１０　デバイスが導入されたバス
９２０　複数の母線種別を持つバス

Claims (10)

  1. 　電力系統に接続する系統機器の導入地点を求める系統機器の導入支援装置において、
    　所定の系統情報及び導入予定の系統機器の情報に基づいて、前記系統機器の導入時に影響を与える前記電力系統の特徴を求め、前記電力系統の特徴に関連する所定の評価指標から、前記系統機器の導入地点を求める演算部を備える系統機器の導入支援装置。
  2. 　請求項１に記載の系統機器の導入支援装置において
    　前記所定の評価指標には、ネットワーク理論に基づく、発電機群と負荷群間の平均送電可能容量に関する評価指標、又はバスと発電機群間の等価インピーダンスの平均値に関する評価指標の内少なくとも一つを含むことを特徴とする系統機器の導入支援装置。
  3. 　請求項１に記載の系統機器の導入支援装置において
    　前記演算部は、複数の前記系統機器、複数の前記電力系統の特徴、及び複数の前記評価指標について、繰り返し計算することを特徴とする系統機器の導入支援装置。
  4. 　請求項３に記載の系統機器の導入支援装置において
    　前記演算部は、前記繰り返し計算により算出した結果をランキング化し、最も評価値が高くなる導入地点を求めることを特徴とする系統機器の導入支援装置。
  5. 　請求項１に記載の系統機器の導入支援装置において
    　前記電力系統の特徴には、送電線及び母線のインピーダンス又は最大送電電力を含むことを特徴とする系統機器の導入支援装置。
  6. 　請求項１に記載の系統機器の導入支援装置において、
    　前記系統情報には、送電線インピーダンスに関する情報、電力系統トポロジーに関する情報、及び負荷母線と変電所母線と発電所母線とを含む母線分類情報を含むことを特徴とする系統機器の導入支援装置。
  7. 　請求項１に記載の系統機器の導入支援装置において、
    　前記系統機器には、ＦＡＣＴＳ機器、蓄電池、又は太陽光発電の内少なくとも一つを含むことを特徴とする系統機器の導入支援装置。
  8. 　請求項１に記載の系統機器の導入支援装置は、
    　前記導入地点を表示する表示部を更に備え、
    　前記表示部は、前記系統情報、前記系統機器の情報、及び前記系統機器の種類に応じた導入個数を入力すると、前記演算部で計算された前記系統機器の導入後の電力系統図を表示することを特徴とする系統機器の導入支援装置。
  9. 　電力系統に接続する系統機器の導入地点を求める系統機器の導入支援方法において、
    　所定の系統情報及び導入予定の系統機器の情報に基づいて、前記系統機器の導入時に影響を与える前記電力系統の特徴を求め、前記電力系統の特徴に関連する所定の評価指標から、前記系統機器の導入地点を求めることを特徴とする系統機器の導入支援方法。
  10. 　請求項９に記載の系統機器の導入支援方法において
    　前記所定の評価指標には、ネットワーク理論に基づく、発電機群と負荷群間の平均送電可能容量に関する評価指標、又はバスと発電機群間の等価インピーダンスの平均値に関する評価指標の内少なくとも一つを含むことを特徴とする系統機器の導入支援方法。
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