WO2017126260A1 - 電力系統モデル解析装置及び方法 - Google Patents

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system model
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渡辺　雅浩
範幸 三宅
正剛 今林
佑樹 辻井
正親 中谷
近藤　真一
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株式会社日立製作所
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    • Y04S40/20—Information technology specific aspects, e.g. CAD, simulation, modelling, system security

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and method for creating a reduced model of an electric power system including a natural energy power generation model.
  • the upper limit of the transmission power amount of the power system is often determined by the transient stability at the time of a system fault caused by lightning strikes. Therefore, in order to determine how much the transmission power can be increased, it is effective to grasp the transient stability by a transient stability simulation assuming a system fault.
  • Non-Patent Document 1 describes the provision of the requirement for continuous operation during an accident (FRT: Fault-Ride-Through) (hereinafter referred to as "FRT-requirement").
  • FRT Fault-Ride-Through
  • Non-Patent Document 2 shows that the critical failure time varies depending on whether or not the operation can be continued immediately after the photovoltaic power generation accident, and the transient stability is different.
  • Patent Document 1 discloses a technique for determining a contracted model that can accurately generate a fluctuation waveform in different accidents.
  • the reduced range is divided by the specified node and generator type in the original system model, and the power system is reduced for each reduced range divided by the system reduction means.
  • a method for creating a partially reduced model and a reduced model of the entire system is shown.
  • Patent Document 2 shows a method for creating a reduced model of the entire system, but since a common model is created for a system fault, transient stabilization may occur depending on system fault conditions. There is a concern that the calculation error of sex will increase.
  • the present invention provides an accident condition setting unit that sets an accident condition including a place or an aspect of an accident in the electric power system in an electric power system model analysis apparatus that creates a reduced analysis model of an electric power system,
  • a natural energy contraction location determination unit that determines whether or not a power system including a natural energy power source can be contracted based on the accident condition and a voltage state at the time of the accident, and the natural energy contraction location determination unit includes the power
  • the natural energy power source that cannot be contracted exists within a predetermined range of the grid, it is determined that the natural energy power source cannot be contracted, and when the natural energy power source that cannot be contracted exists within the predetermined range of the power system, the natural power source cannot be contracted. It is characterized in that it is determined that it is acceptable.
  • the processing function structure of the reduced system model creation apparatus of an electric power system is shown.
  • the reduced system model creation processing algorithm of the power system is shown.
  • the structural example of the reduced system model creation apparatus of an electric power system is shown.
  • An analysis model of a power system including wind power generation is shown.
  • the system analysis model which reduced the partial system is shown.
  • a phylogenetic analysis model in which all partial systems are reduced is shown.
  • An example of simulation of a wind power generator in a system analysis model is shown.
  • the FRT characteristic of natural energy generation (wind power generator) is shown.
  • the FRT characteristic of natural energy generation (wind power generator) is shown.
  • the FRT characteristic of natural energy generation (wind power generator) is shown.
  • a calculation example of each node voltage during an accident when a system fault (three-phase ground fault) occurs is shown.
  • a calculation example of each node voltage during an accident when a system fault (three-phase ground fault) occurs is shown.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of an analysis model of a power system including wind power generation 171, 172, 173, 176, 177, 178 which is a natural energy power source.
  • the power system represented by the system analysis model of this figure is composed of a node (bus) 120, a power transmission line 140 connecting them, a thermal power generation 130 connected to the node 120, a load 150, a transformer 160, and the like. Note that the numbers enclosed in squares indicate the node numbers set for convenience.
  • the partial system Gr. 1 and subsystem Gr. 2 represents a partial system including wind power generation, and this range is set in advance by an analyst.
  • the movement of the wind power generation 171, 172, 173, 176, 177, and 178 affects the result of the transient stability simulation of the power system. For example, it is important to accurately simulate the operating characteristics (FRT characteristics, etc.) at the time of a system fault.
  • wind power generation is linked to six units at six locations, and the simulation time increases as the number of wind power generations increases. Therefore, the simulation time is shortened by partially reducing the power system including wind power generation.
  • FIG. 5 shows a system analysis model in which the partial system including the wind power generation 171 to 173 of FIG. 4 is reduced to a single wind power generation 174 according to the present invention to be described later.
  • the partial system (partial system Gr.1) including the wind power generation 171 to 173 to be contracted is far from the accident point, and the change in the node state (voltage, voltage phase, etc.) such as voltage drop at the time of the accident is small.
  • a group is selected that is assumed to have a small difference in operating state change (whether or not to continue operation based on FRT characteristics) during or after a system failure of three wind power generation systems.
  • the partial system Gr. 2 is close to the system fault point, so the voltage drop and voltage phase change during the accident occurred greatly, and it was speculated that there was a difference in the operating state change of the three wind power generation, so it was excluded from the reduction target Is.
  • FIG. 6 shows the partial system Gr. 1 and Gr. 2 represents a reduced system.
  • the simulation time is shortened, but the error of the transient stability analysis result increases.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the power system model creation device 10 according to an embodiment of the present invention.
  • the power system model creation device 10 is configured by a computer system, and a display device 11, an input means 12, such as a keyboard and a mouse, a computer CPU 13, a communication means 14, a random access memory RAM 15, and various databases are connected to a bus line 30.
  • the computer system database DB includes an accident condition-voltage distribution database DB1, a natural energy database DB2, a natural energy reduction database DB3, a system configuration database DB4, a system analysis model database DB5, and a program database DB6.
  • Random access memory RAM 15 includes accident conditions-voltage distribution data, FRT characteristics of natural energy and installation point information data, data representing reduction target group areas and reduction targets of natural energy and systems, lines, generators, etc. This is a memory that temporarily stores calculation result data such as system configuration data relating to the facilities constituting the power system of the power system and system analysis model data that is a reduction result. Based on these data, the computer CPU 13 generates necessary image data and displays it on the display device 11 (for example, a display screen).
  • the display device 11 for example, a display screen
  • the power system model creation device 10 is roughly divided into six databases DB.
  • Accident condition-voltage distribution database DB1 stores data on accident occurrence locations and accident conditions (accident aspects such as three-phase ground fault, two-phase short circuit, etc.) candidates assumed in the transient stability simulation.
  • the calculation result data of the magnitude of the voltage of each node during the accident and the amount of change of the phase with respect to the pre-accident are calculated when the accident occurs. From the calculation result information regarding the voltage during the system fault, the movement after the system fault (whether operation can be continued or the like) is determined during the system fault of the wind power generation 171 or the like.
  • installation nodes such as wind power generation 171 and the like, control configuration and control parameters, and FRT characteristics (operation continuation propriety, active power output pattern) are stored. From these information and the calculation result information related to the voltage described above, the movement after the system fault (such as whether to continue operation) is determined during the system fault of the wind power generation 171 or the like.
  • the natural energy reduction database DB3 stores data representing the reduction target group area of the natural energy and the system and the reduction result of the reduction target.
  • strain a node, a track
  • system configuration database DB4 data relating to facilities constituting the power system such as lines (resistance, reactance, ground capacitance) and generators (capacity, transient reactance, etc.) are stored. By using this data, it is possible to calculate the power flow and failure of the power system, and to grasp the amount of voltage drop during a system fault.
  • system analysis model database DB5 system analysis model data that is a reduction result of the power system calculated according to the algorithm of the present invention is stored. With this data, it is possible to prepare a system analysis model to be used in the transient stability simulation for each accident condition.
  • the program database DB6 stores a natural energy reduction program PR1, a system analysis model creation program PR2, and a failure calculation program PR3, which are calculation programs. These programs are read by the computer CPU as necessary, and calculation is executed.
  • the processing function configuration of the power system model creation device 10 of the present invention will be described with reference to FIG.
  • the power system model creation device 10 includes an accident condition setting unit 31, a natural energy contraction location determination unit 32, a natural energy contraction data creation unit 33, a system analysis model creation unit 34, a failure calculation unit 35, and a natural energy contraction calculation unit.
  • a natural energy reduction calculation unit 36 is a processing function that executes a natural energy reduction program PR1 among the calculation programs stored in the program database DB6.
  • the natural energy contraction calculation unit 36 includes three processing parts: an accident condition setting unit 31, a natural energy contraction location determination unit 32, and a natural energy contraction data creation unit 33.
  • the accident condition setting unit 31 is a part for setting the location and aspect of the system fault condition 180. It may be set by input from the user, or a system fault may be selected as appropriate from a pattern prepared in advance.
  • the natural energy contraction location determination unit 32 creates a system analysis model from information in the natural energy database DB2 and the system configuration database DB4 and passes the model data to the failure calculation unit 35. Further, the fault calculation result is received from the fault calculation unit 35, the voltage state (magnitude, phase change amount) during the system fault is grasped, and stored in the accident condition-voltage distribution database DB1. Moreover, the voltage state (magnitude, phase change amount) during the system failure of each wind power generation connection node is checked against the wind power generator information such as FRT characteristics corresponding to each wind power generation in the natural energy database, and a system fault is occurring. Determine whether to continue operation after the accident and the power generation output. If the continuation of operation is the same in the partial system to be reduced, the partial system Gr. Is to be reduced. In the case where there is a generator having different operating continuity in the partial system, the partial system Gr. May be excluded from contraction.
  • the natural energy contracted data creation unit 33 is a sub-system Gr.
  • Sub-system Gr The analysis system configuration and various parameters are determined.
  • Subsystem Gr The reduced system configuration and various parameters are calculated based on criteria set in advance by the user. For example, the capacity of the wind power generator is the capacity of each generator before contraction, the line impedance is the parallel impedance of each line before contraction, the FRT characteristic pattern is the average value of each wind power generation, etc. Calculate it.
  • the natural energy reduction database DB3 stores data representing the natural energy, the reduction target group area of the system, and the reduction target determination result.
  • the system analysis model creation unit 34 is a processing function that executes the system analysis model creation program PR2 among the calculation programs stored in the program database DB6.
  • the natural energy / system contraction target group area and the reduction target determination result calculated by the natural energy contraction data creation unit 33, and the facilities constituting the power system such as lines and generators in the system configuration database DB4 From the data, grid analysis model data, which is a reduction result of the power grid, is created. Further, the system analysis model data is stored in the system analysis model database DB5.
  • the failure calculation unit 35 is a processing function that executes the failure calculation program PR3 among the calculation programs stored in the program database DB6.
  • Power system fault calculation is an established calculation method and can be calculated using a general algorithm.
  • system fault conditions are first set in processing step S1.
  • processing step S2 natural energy conditions are set from information in the natural energy database DB2 and the system configuration database DB4, and a system analysis model is created.
  • failure calculation is performed by the failure calculation program PR3.
  • processing step S4 the magnitude of the voltage of each node during the system fault and the amount of change of the phase before the fault are grasped from the fault calculation result, and the result is stored in the fault condition-voltage distribution database DB1.
  • the voltage state (for example, magnitude) during the system failure of each wind power generation connection node is compared with the wind power generator information such as the FRT characteristic corresponding to each wind power generation in the natural energy database, Decide whether or not to continue operation after an accident during a grid accident.
  • processing step S17 a system analysis model in which the target reduction group is reduced is created.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of simulation of a wind power generator in a system analysis model.
  • the wind power generator model is configured as a model that controls the size and phase of the current source 510 connected to the node 520 of the power system.
  • the node voltage measurement value is taken into each control model via the voltage measurement device 530.
  • the control part of wind power generation includes a generator / converter model 540, a converter control model 550, and a windmill model 560.
  • the generator / converter model 540 receives the valid / reactive current command value from the converter control model 550 and the voltage measurement value from the voltage measuring device 530, and the generator control / reset power amount is supplied to the converter control model 550, and the windmill model.
  • the generator active power amount is passed to 560, respectively.
  • the converter control model 550 is an effective / reactive current command value from the generator active / reactive power received from the generator / converter model, the power command received from the windmill model 560, and the voltage measurement value received from the voltage measuring device 530. Is passed to the generator / converter model 540.
  • the windmill model 560 gives an active power control command to the converter control model 550 based on the generator active power received from the generator / converter model 540.
  • FIG. 8, FIG. 9, and FIG. 10 are diagrams for explaining the FRT characteristics of natural energy generation (wind power generator).
  • Non-Patent Document 1 as an FRT requirement for a three-phase power generation facility of a high-voltage system, a system that satisfies the following matters at the time of a voltage drop is desired for those interconnected after the end of March 2017. ⁇ For voltage drops with a residual voltage of 20% or more and a duration of 0.3 seconds or less, operation continues (region (a) in FIG. 8), and the voltage drops within 0.1 seconds after the voltage is restored. Return to 80% or more of the previous output.
  • FIG. 9 shows an output pattern example.
  • FIG. 10 shows an output pattern example.
  • FIG. 11, FIG. 12, FIG. 13, and FIG. 11 and 12 show node voltages during an accident when a system fault 180 (three-phase ground fault) occurs in the system of FIG.
  • the voltage near the accident point is greatly reduced.
  • the node voltage of 1 is higher than the voltage of 20%, so that it is estimated that the wind power generation 171 to 173 can continue operation. Therefore, the partial system Gr. 1 is determined to be a contraction target.
  • the node voltages of 2 are 0.3, 0.2, and 0.1 for wind power generation 176, 177, and 178, respectively.
  • the partial system Gr. 2 is not subject to contraction, and it is desirable to perform simulation using each generator as an individual model.
  • FIG. 13 shows the internal phase angle ⁇ (deg) of the generator connected to the node 700
  • FIG. 14 shows the voltage value of the node 700.
  • the system (b) reduced by 1 has a close simulation result, and the out-of-step of the generator is avoided and the transient stability is stable.
  • the partial system Gr. 1 and subsystem Gr. It can be seen that in the system (c) in which both of the two are contracted, the generator has stepped out at about 1 second, and the transient stability becomes unstable.
  • an effect of obtaining a simulation result with high speed and high accuracy can be obtained.
  • It can be used as a simulation analysis device for analyzing the transient stability and synchronous stability of a power system connected to a distributed power source including a power converter such as a natural energy generator. Moreover, it can utilize as a stabilization measure determination apparatus (online system stabilization apparatus) with respect to the contingency failure used online. In addition, it can be used as a system facility design support system that examines facility enhancement of the system corresponding to the expansion of natural energy generation.

Abstract

多地点に連系する自然エネルギー電源の解析は膨大な演算時間がかかる為、縮約により演算時間を短縮していたが、系統事故条件に応じた各自然エネルギー電源の縮約可否を判定しておらず、系統縮約モデルの解析精度が低いものとなっていた。本課題を解決する為に本発明は、電力系統の縮約解析モデルを作成する電力系統モデル解析装置において、前記電力系統における事故の場所又は様相を含む事故条件を設定する事故条件設定部と、前記事故条件及び事故時の電圧状態に基づいて自然エネルギー電源を含む電力系統の縮約可否を判定する自然エネ縮約個所判定部と、を備え、前記自然エネ縮約個所判定部は、前記電力系統の所定範囲内に縮約不可となる前記自然エネルギー電源が存在する場合は縮約不可と判定し、前記電力系統の所定範囲内に縮約不可となる前記自然エネルギー電源が存在しない場合は縮約可と判定することを特徴とする。

Description

[規則37.2に基づきISAが決定した発明の名称]　電力系統モデル解析装置及び方法
　本発明は、自然エネルギー発電を含む電力系統の解析モデルから、当該系統を縮約したモデルを作成する装置及び方法に関するものである。
　電力系統の送電電力量の上限は、落雷等に起因する系統事故時の過渡安定性によって決まる場合が多い。そのため、送電電力をどの程度まで増加可能かを決定するためには、系統事故を想定した過渡安定度シミュレーションによって、過渡安定性を把握することが有効である。
　近年は、風力発電や太陽光発電などの自然エネルギーの普及拡大が進んでいる。これらの自然エネルギー発電は、パワーエレクトロニクスを用いた電力用変換器を介して系統と連携されるものが多く、系統事故時の応動が電力用変換器の制御方法に依存して決まることになる。例えば、非特許文献１には、事故時運転継続（FRT：Fault Ride Through）要件（以下「FRT 要件」という。）の規定が示されている。この規定に従って、自然エネルギー発電が運転される場合、系統事故直後に自然エネルギー発電の運転が継続されるかどうかは系統状態によって決まることになる。
　一方で、系統事故直後に自然エネルギー発電の運転が継続されるかどうかは、回転型の発電機の過渡安定性に影響を与えることになる。例えば、非特許文献２には、太陽光発電の事故直後の運転継続可否によって、限界故障時間が異なり、過渡安定性に違いが表れることが示されている。
　このように、電力系統の過渡安定度シミュレーションでは、電力用変換器を用いた分散電源（自然エネルギー発電など）の、系統事故時の動作特性（ＦＲＴ特性など）を正確に模擬することが重要となる。一方で、自然エネルギー電源は、小規模なものが多数多地点に連系されている場合が多く、これらをシミュレーションで正確に模擬すると、シミュレーション時間が増大する課題がある。このような課題に対し、電力系統の解析モデルを縮約した「縮約モデル」を作成し、発電機数や系統ノード・ブランチ数を削減することで、シミュレーション時間の短縮を図る技術が検討されている。
　例えば、特許文献１には、異なる事故における動揺波形を精度良く生成することができる縮約モデルを決定する手法が示されている。
　また、例えば、特許文献２には、原系統モデルを指定されたノード及び発電機タイプにより縮約範囲を分割し、系統縮約手段により分割された縮約範囲ごとに電力系統を縮約して部分縮約モデルを作成し、系統全体の縮約モデルを作成する手法が示されている。
特開２０１５－５３８４７公報 特開２００４－２４２４５公報
「日本電気技術規格委員会、ＪＥＳＣ　Ｅ００１９　系統連系規定　ＪＥＡＣ ９７０１－２０１２［２０１３年 追補版（その１）］」、社団法人日本電気協会系統連系専門部会ＪＥＡＣ　９７０１－２０１２（２０１３） 「太陽光発電大量導入時の一機無限大母線系統の過渡安定度解析」、電気学会論文誌Ｂ、Ｖｏｌ．１３２、Ｎｏ．１（２０１２）
　前述の特許文献１に記載の方法には、系統事故時に動揺するような回転型の発電機を縮約する手法は示されているが、自然エネルギー発電を縮約する手法が示されていない。
　また、前述の特許文献２に記載の方法では、系統全体の縮約モデルを作成する手法は示されているが、系統事故に対して共通のモデルを作成するため、系統事故条件によっては過渡安定性の計算誤差が大きくなることが懸念される。
　以上より、小規模なものが多数多地点に連系されている自然エネルギー電源をシミュレーションで正確に解析しようとすると膨大な演算時間がかかる為、縮約により演算時間を短縮して系統解析するときに、系統事故条件に応じた各自然エネルギー電源の縮約可否を判定しておらず、系統縮約モデルの解析精度が低いものとなっていた。
　上記課題を解決する為に本発明は、電力系統の縮約解析モデルを作成する電力系統モデル解析装置において、前記電力系統における事故の場所又は様相を含む事故条件を設定する事故条件設定部と、前記事故条件及び事故時の電圧状態に基づいて自然エネルギー電源を含む電力系統の縮約可否を判定する自然エネ縮約個所判定部と、を備え、前記自然エネ縮約個所判定部は、前記電力系統の所定範囲内に縮約不可となる前記自然エネルギー電源が存在する場合は縮約不可と判定し、前記電力系統の所定範囲内に縮約不可となる前記自然エネルギー電源が存在しない場合は縮約可と判定することを特徴とする。
　本発明により、系統事故に応じた系統縮約モデルを作成し、縮約による解析精度低下（安定限界誤差大）を回避しつつ、系統演算時間を短縮可能となる。
電力系統の縮約系統モデル作成装置の処理機能構成を示す。 電力系統の縮約系統モデル作成処理アルゴリズムを示す。 電力系統の縮約系統モデル作成装置の構成例を示す。 風力発電を含む電力系統の解析モデルを示す。 部分系統を縮約した系統解析モデルを示す。 すべての部分系統を縮約した系統解析モデルを示す。 系統解析モデルにおける風力発電機の模擬の一例を示す。 自然エネ発電（風力発電機）のＦＲＴ特性を示す。 自然エネ発電（風力発電機）のＦＲＴ特性を示す。 自然エネ発電（風力発電機）のＦＲＴ特性を示す。 系統事故（三相地絡故障）が発生した場合の事故中の各ノード電圧の計算例を示す。 系統事故（三相地絡故障）が発生した場合の事故中の各ノード電圧の計算例を示す。 発電機の内部位相角δのシミュレーション結果例を示す。 ノード電圧のシミュレーション結果例を示す。
　以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。尚、下記はあくまでも実施の例に過ぎず、下記具体的内容に発明自体が限定されることを意図する趣旨ではない。
　まず、自然エネルギー電源の縮約によって、電力系統の解析モデルを縮約し、解析時間を短縮する概要について、図４、図５、図６を用いて説明する。
　図４は、自然エネルギー電源である風力発電１７１、１７２、１７３、１７６、１７７、１７８を含む電力系統の解析モデルの一例を示した図である。この図の系統解析モデルが表す電力系統は、ノード（母線）１２０およびそれらを接続する送電線路１４０、ノード１２０に接続される火力発電１３０、負荷１５０、変圧器１６０、などで構成される。なお、四角で囲んだ数字は、便宜上設定したノード番号を示すものである。また、部分系統Ｇｒ．１および部分系統Ｇｒ．２は、風力発電を含む部分系統を表すものであり、この範囲はあらかじめ解析者によって設定されるものとする。
　このような系統解析モデルで、落雷等の系統故障１８０が発生した場合、火力発電１３０の加速（回転数上昇）や動揺（振動）が発生する。この発電機の加速が一定量以上であるか、動揺が発散する場合、火力発電の運転を継続することができず、過渡安定性および同期安定性が維持できない状態となる。このように、系統解析モデルを作成し、時間シミュレーションを行うことで、過渡安定性および同期安定性が維持可能か判定することができる。
　ここで、電力系統の過渡安定度シミュレーションの結果には、風力発電１７１、１７２、１７３、１７６、１７７、１７８の事故時の動きが影響を与えることになる。例えば、系統事故時の動作特性（ＦＲＴ特性など）を正確に模擬することが重要となる。一方で、風力発電は６か所に６台に連系されており、風力発電の数が増えるほどシミュレーション時間が増大する。そこで、風力発電を含む電力系統を部分的に縮約することで、シミュレーション時間の短縮を図る。
　図５は、後述する本発明によって、図４の風力発電１７１～１７３を含む部分系統を縮約し、１台の風力発電１７４に縮約した系統解析モデルを示す。縮約する対象の風力発電１７１～１７３を含む部分系統（部分系統Ｇｒ．１）は、事故点から遠方にあり、事故時の電圧低下などのノード状態（電圧、電圧位相など）の変化が小さく、また３台の風力発電の系統事故中や系統事故後の運転状態変化（ＦＲＴ特性に基づく運転継続有無）の違いが小さいと推測されるグループが選定される。ここで、部分系統Ｇｒ．２は、系統事故点に近いために事故中の電圧低下、電圧位相変化が大きく発生し、また３台の風力発電の運転状態変化に違いが生じると推測され、そのため縮約対象から除外されたものである。
　図６は、部分系統Ｇｒ．１およびＧｒ．２ともに縮約した系統を表す。この場合、風力発電機は２台と削減されたため、シミュレーション時間は短縮されるが、過渡安定性の解析結果の誤差は増大する。
　図３は、本発明の一実施例による電力系統モデル作成装置１０の構成例を示す図である。電力系統モデル作成装置１０は計算機システムで構成されており、表示装置１１、キーボードやマウス等の入力手段１２、コンピュータＣＰＵ１３、通信手段１４、ランダムアクセスメモリＲＡＭ１５、および各種データベースがバス線３０に接続されている。また計算機システムのデータベースＤＢとして、事故条件－電圧分布データベースＤＢ１、自然エネデータベースＤＢ２、自然エネ縮約データベースＤＢ３、系統構成データベースＤＢ４、系統解析モデルデータベースＤＢ５、およびプログラムデータベースＤＢ６を備える。
　ここでコンピュータＣＰＵ１３は、計算プログラムを実行して表示すべき画像データの指示や、各種データベース内のデータの検索等を行う。ランダムアクセスメモリＲＡＭ１５は、事故条件－電圧分布データ、自然エネのＦＲＴ特性や設置点情報データ、自然エネや系統の縮約対象グループ領域や縮約対象の決定結果を表すデータ、線路や発電機などの電力系統を構成する設備に関する系統構成データ、縮約結果である系統解析モデルデータ等の計算結果データを一旦格納するメモリである。これらのデータに基づき、コンピュータＣＰＵ１３によって必要な画像データを生成して、表示装置１１（例えば表示ディスプレイ画面）に表示する。
　電力系統モデル作成装置１０内には、大きく分けて６つのデータベースＤＢが搭載されている。事故条件－電圧分布データベースＤＢ１には、過渡安定度シミュレーションで想定する事故発生個所、事故条件（３相地絡、２相短絡、などの事故様相など）候補のデータが記憶されている。また、故障計算プログラムによって計算される、各事故が発生した場合の事故中の各ノードの電圧の大きさ、位相の事故前に対する変化量の計算結果データが記憶されている。この系統事故中の電圧に関する計算結果情報から、風力発電１７１等の系統事故中、系統事故後の動き（運転継続可否など）が決定される。
　自然エネデータベースＤＢ２には、例えば風力発電１７１等の設置ノード、制御構成と制御パラメータ、ＦＲＴ特性（運転継続可否、有効電力出力パターン）のデータが記憶されている。これらの情報と、前述の電圧に関する計算結果情報から、風力発電１７１等の系統事故中、系統事故後の動き（運転継続可否など）が決定される。
　自然エネ縮約データベースＤＢ３には、自然エネや系統の縮約対象グループ領域や縮約対象の決定結果を表すデータが格納される。例えば、図４の部分系統Ｇｒ．１や部分系統Ｇｒ．２の対象範囲に含まれる部分系統（ノード、線路、発電機や、その接続構成など）に関するデータが記憶されている。
　系統構成データベースＤＢ４には、線路（抵抗、リアクタンス、対地静電容量）や発電機（容量、過渡リアクタンスなど）などの電力系統を構成する設備に関するデータが記憶されている。このデータを用いることで、電力系統の潮流計算や故障計算が可能となり、系統事故中の電圧低下量を把握することができる。
　系統解析モデルデータベースＤＢ５には、本発明のアルゴリズムに従って計算された電力系統の縮約結果である系統解析モデルデータが記憶されている。このデータにより、各事故条件に対して、過渡安定度シミュレーションで用いるべき系統解析モデルを準備することが可能となる。
　プログラムデータベースＤＢ６には、計算プログラムである自然エネ縮約プログラムＰＲ１、系統解析モデル作成プログラムＰＲ２、故障計算プログラムＰＲ３を格納する。これらのプログラムは、必要に応じてコンピュータＣＰＵに読み出され、計算が実行される。
　図１を用いて、本発明の電力系統モデル作成装置１０の処理機能構成について説明する。電力系統モデル作成装置１０は、事故条件設定部３１、自然エネ縮約個所判定部３２、自然エネ縮約データ作成部３３、系統解析モデル作成部３４、故障計算部３５、自然エネ縮約計算部３６の各機能と、前述の５つのデータベースである事故条件－電圧分布データベースＤＢ１、自然エネデータベースＤＢ２、自然エネ縮約データベースＤＢ３、系統構成データベースＤＢ４、系統解析モデルデータベースＤＢ５で構成される。
　図１において、自然エネ縮約計算部３６は、プログラムデータベースＤＢ６に格納された計算プログラムのうち、自然エネ縮約プログラムＰＲ１を実行する処理機能である。自然エネ縮約計算部３６は、事故条件設定部３１、自然エネ縮約個所判定部３２、自然エネ縮約データ作成部３３の３つの処理部分で構成される。
　事故条件設定部３１は、系統事故条件１８０の場所、様相を設定する部分である。ユーザからの入力によって設定されてもよいし、あらかじめ準備されたパターンから適宜系統事故を選定してもよい。
　自然エネ縮約個所判定部３２は、自然エネデータベースＤＢ２および系統構成データベースＤＢ４の情報から系統解析モデルを作成し、故障計算部３５にモデルデータを渡す。また故障計算部３５より故障計算結果を受け取り、系統故障中の電圧状態（大きさ、位相変化量）を把握し、事故条件－電圧分布データベースＤＢ１に格納する。また、各風力発電接続ノードの系統故障中の電圧状態（大きさ、位相変化量）を、自然エネデータベースの各風力発電に対応するＦＲＴ特性などの風力発電機情報と照らし合わせて、系統事故中、事故後の運転継続可否、発電出力を決定する。縮約対象の部分系統内で運転継続可否が一致している場合、部分系統Ｇｒ．を縮約することとする。部分系統内で運転継続可否が異なる発電機が存在する場合、その部分系統Ｇｒ．は縮約対象外とすればよい。
　自然エネ縮約データ作成部３３は、自然エネ縮約個所判定部３２で縮約必要と判定された部分系統Ｇｒ．を縮約した、部分系統Ｇｒ．の解析系統構成と各種パラメータを決定する。部分系統Ｇｒ．の縮約された系統構成および各種パラメータは、あらかじめユーザによって設定された基準に基づいて計算する。例えば、風力発電機の容量は縮約前の各発電機の容量とする、線路インピーダンスは縮約前の各線路の並列インピーダンスとする、ＦＲＴ特性パターンは各風力発電の平均値とする、などで計算すればよい。また、自然エネ縮約データベースＤＢ３に自然エネや系統の縮約対象グループ領域や縮約対象の決定結果を表すデータを格納する。
　系統解析モデル作成部３４は、プログラムデータベースＤＢ６に格納された計算プログラムのうち、系統解析モデル作成プログラムＰＲ２を実行する処理機能である。自然エネ縮約データ作成部３３によって計算された、自然エネや系統の縮約対象グループ領域や縮約対象の決定結果と、系統構成データベースＤＢ４の線路や発電機などの電力系統を構成する設備に関するデータから、電力系統の縮約結果である系統解析モデルデータを作成する。また、系統解析モデルデータを、系統解析モデルデータベースＤＢ５に格納する。
　故障計算部３５は、プログラムデータベースＤＢ６に格納された計算プログラムのうち、故障計算プログラムＰＲ３を実行する処理機能である。電力系統の故障計算は確立された計算手法であり、一般的なアルゴリズムを用いることで計算可能である。
　図２を用いて、電力系統の縮約系統モデル作成処理アルゴリズムの一例を示す処理フローを説明する。この処理フローではまず処理ステップＳ１において、系統事故条件を設定する。
　処理ステップＳ２で、自然エネデータベースＤＢ２および系統構成データベースＤＢ４の情報から自然エネ条件設定を行い、系統解析モデルを作成する。
　処理ステップＳ３では、故障計算プログラムＰＲ３により、故障計算を行う。
　処理ステップＳ４では、故障計算結果より、系統事故中の各ノードの電圧の大きさ、位相の事故前に対する変化量を把握し、結果を事故条件－電圧分布データベースＤＢ１に格納する。
　処理ステップＳ５からＳ９では、各風力発電接続ノードの系統故障中の電圧状態（たとえば、大きさ）を、自然エネデータベースの各風力発電に対応するＦＲＴ特性などの風力発電機情報と照らし合わせて、系統事故中、事故後の運転継続可否を決定する。具体的には、処理ステップＳ６に示すように、ｋ番目の風力発電等の自然エネの設置ノードがある電圧範囲に入った場合、縮約フラグＫｆｋ＝１とし、縮約対象とする。
　処理ステップＳ１１からＳ１６では、縮約対象である部分系統Ｇｒ．のうち、縮約対象となる部分系統Ｇｒ．を選定する。具体的には、処理ステップ１２に示すように、部分系統グループ内にＫｆｉ＝０の発電機（縮約対象外の発電機）がある場合、部分系統ＧｒフラグＮｆｎ＝１とし、縮約対象外とする。
　処理ステップＳ１７では、対象縮約グループを縮約した、系統解析モデルの作成を行う。
　図７は、系統解析モデルにおける、風力発電機の模擬の一例を示す図である。風力発電機モデルは、電力系統のノード５２０に接続された電流源５１０の大きさと位相を制御するモデルとして構成される。また、ノード電圧計測値は電圧計測装置５３０を介して各制御モデルに取り込まれる。風力発電の制御部分は、発電機・コンバータモデル５４０、コンバータ制御モデル５５０、風車モデル５６０で構成される。発電機・コンバータモデル５４０は、コンバータ制御モデル５５０から有効・無効電流指令値を受け、また電圧計測装置５３０から電圧計測値を受け、コンバータ制御モデル５５０に発電機有効・無効電力量を、風車モデル５６０に発電機有効電力量をそれぞれ渡す。コンバータ制御モデル５５０は、発電機・コンバータモデルから受けた発電機有効・無効電力と、風車モデル５６０から受けた電力指令と、電圧計測装置５３０から受けた電圧計測値から、有効・無効電流指令値を決定し、発電機・コンバータモデル５４０へ渡す。風車モデル５６０は、発電機・コンバータモデル５４０から受けた発電機有効電力をもとに、コンバータ制御モデル５５０に有効電力制御指令を与える。このような風力発電モデルを用意することで、系統の電圧やコンバータの応答を考慮した風力発電の出力変化、運転可否を模擬することが可能となる。後述のＦＲＴ特性と合わせて、系統事故時の運転継続可否を、より実際に近く模擬可能となる効果がある。
　図８、図９、図１０は、自然エネ発電（風力発電機）のＦＲＴ特性を説明する図である。非特許文献１では、高圧系統の三相発電設備のＦＲＴ要件として、２０１７年３月末以降に連系するものについて、電圧低下時に、以下の事項を満たすシステムが望まれている。
・残電圧が２０％以上で継続時間が０．３秒以下の電圧低下に対しては運転を継続し（図８の（ａ）の領域）、電圧の復帰後０．１秒以内に電圧低下前の出力の８０％以上の出力まで復帰すること。図９に出力パターン例を示す。
・残電圧が２０％未満で継続時間が０．３秒以下の平衡した電圧低下に対しては運転継続またはゲートブロックにて対応する（図８の（ｂ）の領域）。この場合、電圧復帰後１．０秒以内（０．２秒以内が望ましい）に電圧低下前の出力８０％以上の出力まで復帰すること。図１０に出力パターン例を示す。
　このように、電圧低下が０．３秒以下となる場合や、電圧復帰後の出力復帰パターンは、系統の状態や発電機の状態によって異なってくる。そのため、電圧低下が大きいノードに接続される自然エネ発電については、複数発電機の縮約を行わず、各発電機の運転継続可否が安定度シミュレーションの中で動的に判定されるような計算が、実際の動きに近い結果が得られると考えられる。
　以上のように、ある地点での系統事故時の、各ノード電圧の大きさに基づいて縮約する自然エネ発電を決定することで、より実際の自然エネの運転に近い模擬が可能となり、系統の過渡安定性の判定も精度よく実施可能となる効果が得られる。
　次に、図１１、図１２、図１３、図１４を用いて、提案手法の有効性を模式例によって説明する。図１１、図１２は、図４の系統において、系統事故１８０（三相地絡故障）が発生した場合の事故中の各ノード電圧を示したものである。事故点に近い地点の電圧が大きく低下している。ここで、部分系統Ｇｒ．１のノード電圧は、いずれも電圧２０％よりも大きく、したがって風力発電１７１～１７３も運転継続可能となることが推測される。そのため、部分系統Ｇｒ．１は、縮約対象と判定される。一方で、部分系統Ｇｒ．２のノード電圧は、風力発電１７６、１７７、１７８が各々０．３、０．２、０．１である。これは、風力発電１７６は運転継続されるが、１７７、１７８は運転継続可否が不明であり、風力発電個々の制御ロジックや設定によって過渡応動の中で決まると考えられる。そのため、部分系統Ｇｒ．２は、縮約対象とせず、各発電機を個別モデルとしてシミュレーションをおこなうことが望ましい。
　図１３にノード７００に接続された発電機の内部位相角δ（ｄｅｇ）を、図１４にノード７００の電圧値を示す。縮約を行わない元系統（ａ）と、提案手法である部分系統Ｇｒ．１を縮約した系統（ｂ）は、近いシミュレーション結果が得られており、また発電機の脱調は回避されて過渡安定性が安定となっている。一方で、部分系統Ｇｒ．１および部分系統Ｇｒ．２の双方を縮約した系統（ｃ）は時刻１秒付近で発電機が脱調しており、過渡安定性が不安定となっていることがわかる。このように、縮約する自然エネ発電を適切に選択することで、高速かつ高精度なシミュレーション結果が得られる効果が得られる。
　自然エネ発電などの電力用変換器を含む分散電源が連系された電力系統の過渡安定性、同期安定性を解析するための、シミュレーション解析装置として活用することができる。また、オンラインで用いられる想定故障に対する安定化対策決定装置（オンライン系統安定化装置）として活用することができる。また、自然エネ発電の増設などに対応した系統の設備増強などを検討する系統設備設計支援システムとして活用することができる。
１０　電力系統モデル作成装置
１１　表示装置
１２　キーボードやマウス等の入力手段
１４　通信手段
ＤＢ１　事故条件－電圧分布データベース
ＤＢ２　自然エネデータベース
ＤＢ３　自然エネ縮約データベース
ＤＢ４　系統構成データベース
ＤＢ５　系統解析モデルデータベース
ＤＢ６　プログラムデータベース
３１　事故条件設定部
３２　自然エネ縮約個所判定部
３３　自然エネ縮約データ作成部
３４　系統解析モデル作成部
３５　故障計算部
３６　自然エネ縮約計算部
１２０　ノード
１３０　火力発電
１４０　送電線路
１５０　負荷
１６０　変圧器
１７１、１７２、１７３、１７４、１７６、１７７、１７８、１７９　自然エネ発電（風力発電）
１８０　系統事故
５１０　電流源
５２０　ノード
５３０　電圧計測装置
５４０　発電機・コンバータモデル
５５０　コンバータ制御モデル
５６０　風車モデル

Claims (10)

  1. 　電力系統の縮約解析モデルを作成する電力系統モデル解析装置において、
    　前記電力系統における事故の場所又は様相を含む事故条件を設定する事故条件設定部と、
    　前記事故条件及び事故時の電圧状態に基づいて自然エネルギー電源を含む電力系統の縮約可否を判定する自然エネ縮約個所判定部と、を備え、
    　前記自然エネ縮約個所判定部は、前記電力系統の所定範囲内に縮約不可となる前記自然エネルギー電源が存在する場合は縮約不可と判定し、前記電力系統の所定範囲内に縮約不可となる前記自然エネルギー電源が存在しない場合は縮約可と判定することを特徴とする電力系統モデル解析装置。
  2. 　請求項１に記載の電力系統モデル解析装置において、
    　前記自然エネ縮約個所判定部は、前記事故条件、前記事故時の電圧状態、及び各自然エネルギー電源の特性情報に基づいて、事故時又は事故後における前記自然エネルギー電源の運転継続可否について決定し、前記運転継続可否に基づいて縮約可否を判定することを特徴とする電力系統モデル解析装置。
  3. 　請求項２に記載の電力系統モデル解析装置において、
    　前記自然エネ縮約個所判定部は、前記運転継続可否は、事故時又は事故後における前記自然エネルギー電源の電圧低下の継続時間又は電圧出力の復帰時間に基づいて、前記縮約可否を判定することを特徴とする電力系統モデル解析装置。
  4. 　請求項１に記載の電力系統モデル解析装置において、
    　前記事故条件設定部は、ユーザからの入力によって前記事故条件を設定することを特徴とする電力系統モデル解析装置。
  5. 　請求項１に記載の電力系統モデル解析装置は、
    　前記事故条件に基づいて前記事故時の電圧状態を計算する故障計算部を更に備えることを特徴とする電力系統モデル解析装置。
  6. 　請求項１に記載の電力系統モデル解析装置において、
    　前記事故時の電圧状態には、事故時の電圧の大きさ及び位相情報が含まれることを特徴とする電力系統モデル解析装置。
  7. 　請求項１に記載の電力系統モデル解析装置は、
    　前記縮約可と判定された範囲について、縮約後の系統構成及び所定のパラメータを計算し、縮約データを作成する自然エネ縮約データ作成部を更に備えることを特徴とする電力系統モデル解析装置。
  8. 　請求項７に記載の電力系統モデル解析装置において、
    　前記自然エネ縮約データ作成部は、予め設定された基準に基づいて前記縮約データの作成を行い、前記基準には、発電機容量、線路インピーダンス、又はＦＲＴ特性パターンが含まれることを特徴とする電力系統モデル解析装置。
  9. 　請求項７に記載の電力系統モデル装置は、
    　前記縮約データに基づいて電力系統の解析モデルを作成する系統解析モデル作成部を更に備えることを特徴とする電力系統モデル解析装置。
  10. 　電力系統の縮約解析モデルを作成する電力系統モデル解析方法において、
    　前記電力系統における事故の場所又は様相を含む事故条件を設定し、前記事故条件及び事故時の電圧状態に基づいて自然エネルギー電源を含む電力系統の縮約可否を判定するときに、前記電力系統の所定範囲内に縮約不可となる前記自然エネルギー電源が存在する場合は縮約不可と判定し、前記電力系統の所定範囲内に縮約不可となる前記自然エネルギー電源が存在しない場合は縮約可と判定することを特徴とする電力系統モデル解析方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110633491A (zh) * 2019-07-30 2019-12-31 华北电力大学 信息系统失效引起配电网电压波动越限的计算方法
JP2020096472A (ja) * 2018-12-14 2020-06-18 株式会社東芝 電力系統安定化装置

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102371783B1 (ko) * 2020-01-31 2022-03-07 전남대학교산학협력단 루프 기반의 배전 계통 재구성 방법
US11060504B1 (en) * 2020-02-07 2021-07-13 General Electric Company Systems and methods for continuous machine learning based control of wind turbines
KR102519641B1 (ko) * 2020-03-12 2023-04-07 엘에스일렉트릭(주) Frt를 위한 전류 출력 제어 장치 및 그 장치의 제어 방법
US11649804B2 (en) 2021-06-07 2023-05-16 General Electric Renovables Espana, S.L. Systems and methods for controlling a wind turbine
CN114912853B (zh) * 2022-07-18 2022-12-09 广东电网有限责任公司佛山供电局 一种电网稳定性的评价方法及装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004024245A (ja) 2002-06-21 2004-01-29 Hauni Maschinenbau Ag フィルタ装着機におけるフィルタ供給
JP2004242452A (ja) * 2003-02-07 2004-08-26 Mitsubishi Electric Corp 電力系統の縮約モデル作成装置
JP2008029100A (ja) * 2006-07-20 2008-02-07 Tokyo Electric Power Co Inc:The 電力系統の下位系統縮約モデルにおけるインバータ型電源の脱落量推定装置
JP2012170168A (ja) * 2011-02-09 2012-09-06 Tohoku Electric Power Co Inc 電力系統の縮約モデルのパラメータ推定方法及びその装置
JP2015053847A (ja) 2013-08-06 2015-03-19 一般財団法人電力中央研究所 縮約モデル決定装置、縮約モデル決定方法及び縮約モデル決定プログラム

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1056735A (ja) * 1996-08-06 1998-02-24 Chugoku Electric Power Co Inc:The 電力系統のモデル作成装置
KR101375282B1 (ko) * 2012-09-20 2014-03-17 한국전력공사 계통 데이터 축약 시스템 및 그 방법
CN103472393B (zh) * 2013-09-09 2016-05-25 国家电网公司 一种风电机组高电压穿越测试系统
CN103715718B (zh) * 2014-01-10 2015-08-12 华北电力大学 网源联合仿真及其多级调度闭环控制系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004024245A (ja) 2002-06-21 2004-01-29 Hauni Maschinenbau Ag フィルタ装着機におけるフィルタ供給
JP2004242452A (ja) * 2003-02-07 2004-08-26 Mitsubishi Electric Corp 電力系統の縮約モデル作成装置
JP2008029100A (ja) * 2006-07-20 2008-02-07 Tokyo Electric Power Co Inc:The 電力系統の下位系統縮約モデルにおけるインバータ型電源の脱落量推定装置
JP2012170168A (ja) * 2011-02-09 2012-09-06 Tohoku Electric Power Co Inc 電力系統の縮約モデルのパラメータ推定方法及びその装置
JP2015053847A (ja) 2013-08-06 2015-03-19 一般財団法人電力中央研究所 縮約モデル決定装置、縮約モデル決定方法及び縮約モデル決定プログラム

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Analysis of transient stability of one-machine-to-infinite-bus system during large penetration of photovoltaics (PV", THE INSTITUTE OF ELECTRICAL ENGINEERS OF JAPAN, IEEJ TRANSACTIONS ON POWER AND ENERGY, vol. 132, no. 1, 2012
"Japan Electrotechnical Standards and Codes Committee, JESC E0019 Grid-interconnection Code JEAC 9701-2012 [revision 1-2013", THE JAPAN ELECTRIC ASSOCIATION, GRID INTERCONNECTION EXPERT COMMITTEE JEAC 9701-2012, 2013

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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