(57)【要約】【課題】  出力量を減少または停止させる再生可能エネルギー発電装置を選択し、効率よく電力系統の安定性を確保することができる電力系統安定化装置を提供する。【解決手段】  本実施形態によれば、電力系統安定化装置１は、想定される対象事故ケースに関する安定度を算出する安定度計算部１１と、1つ以上の加速傾向の同期機４を抽出する加速傾向同期機抽出部１２と、再生可能エネルギー発電装置６の出力量を第１の削減量Ｐ１で減少させた場合の加速傾向の同期機６の減速感度を算出する感度計算部１３と、抽出された再生可能エネルギー発電装置６の、安定度が安定と判断される出力量の削減総量Ｐ３を決定する再エネ減少量追加部１４と、出力量を減少させる再生可能エネルギー発電装置６を決定する減少対象決定部１５と、を備える。【選択図】  図１
2020096472.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同期機と再生可能エネルギー発電装置を含む電力系統における、想定される対象事故ケースに関する安定度を算出する安定度計算部と、
前記安定度計算部により算出された安定度が不安定と判断された場合に、1つ以上の加速傾向の同期機を抽出する加速傾向同期機抽出部と、
想定される前記対象事故ケースにかかる事故が発生した時に、前記再生可能エネルギー発電装置の出力量を第１の削減量で減少させた場合の、前記加速傾向同期機抽出部により抽出された前記加速傾向の同期機の減速感度を算出する感度計算部と、
前記感度計算部により算出された前記減速感度に基づき前記再生可能エネルギー発電装置を抽出し、前記安定度計算部により算出された安定度が安定と判断される、前記抽出された再生可能エネルギー発電装置の出力量の削減総量を決定する再エネ減少量追加部と、
前記再エネ減少量追加部により決定された削減総量に基づき、想定される前記対象事故ケースにかかる事故が発生した時に、出力量を減少させる前記再生可能エネルギー発電装置を決定する減少対象決定部と、
を備える電力系統安定化装置。
【請求項２】
前記再エネ減少量追加部は、前記感度計算部により算出された前記減速感度に基づき前記再生可能エネルギー発電装置を抽出し、前記安定度計算部により算出された安定度が安定と判断されるまで逐次、前記抽出された再生可能エネルギー発電装置の出力量を第２の削減量で減少させ削減総量を決定する、
請求項１に記載の電力系統安定化装置。
【請求項３】
前記安定度計算部は、前記再生可能エネルギー発電装置を所定のエリアごとに集約して安定度を算出し、
前記再エネ減少量追加部は、集約した前記所定のエリアごとに前記再生可能エネルギー発電装置の出力量の削減総量を算出し、
前記減少対象決定部は、前記再エネ減少量追加部により算出された削減総量に基づき、前記所定のエリアに属する前記再生可能エネルギー発電装置を抽出し、抽出した前記再生可能エネルギー発電装置に前記削減総量を配分する、
請求項１または２に記載の電力系統安定化装置。
【請求項４】
前記再生可能エネルギー発電装置の出力量の減少は、前記再生可能エネルギー発電装置の出力を停止することにより行われる、
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電力系統安定化装置。
【請求項５】
前記再生可能エネルギー発電装置の出力量の減少は、前記再生可能エネルギー発電装置の出力量を所定の比率に減少することにより行われる、
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電力系統安定化装置。
【請求項６】
前記加速傾向同期機抽出部は、指定計算時間までの同期機の加速度を比較して加速傾向同期機を抽出するとともに、前記指定計算時間内で系統の基準電圧が閾値を下回る場合、基準電圧が閾値を下回る時間を前記指定計算時間とすることを特徴とする
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電力系統安定化装置。
【請求項７】
前記再エネ減少量追加部は、前記再生可能エネルギー発電装置が所定の期間内で想定される最大出力変動幅で減少した場合を想定し、現在の再生可能エネルギー発電装置の出力から最大出力変動幅を差し引いた想定変動後出力を、削減総量の上限とする、
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の電力系統安定化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本実施形態は、同期機と再生可能エネルギー発電装置を含む電力系統において、再生可能エネルギー発電装置の出力量を制御し、電力系統の安定を確保する電力系統安定化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
事故時の発電機の脱調を防止すべく、収集した電力系統の情報に基づき電力系統における発電装置の出力量を制御する電力系統安定化装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１３０７７７号公報
【特許文献２】特開２０１６−２０８８２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、太陽光発電などの再生可能エネルギー発電装置の導入が進んでいる。電力系統に、多数の再生可能エネルギー発電装置が接続される。このため、電力系統に接続される火力、水力などの同期機の運転台数は、従来よりも減少する傾向にある。
【０００５】
従来、電力系統における事故発生時には、同期機を電源制限（電制）することで、系統の同期安定性を確保していた。
【０００６】
しかし再生可能エネルギー発電装置が多数接続された、同期機の運転台数が少ない電力系統において、事故発生時等に同期機電制した場合、電力系統が不安定となる可能性がある。電力系統全体に占める同期機の比率がさらに低くなり、電圧維持源が減少し、また慣性、同期化力も減少するためである。
【０００７】
したがって、同期機の運転台数が少ない電力系統において、同期機の代わりに再生可能エネルギー発電装置の出力量を減少または停止させ、同期機の並列数を一定量確保するようにすることが望ましい。
【０００８】
一方、無作為に再生可能エネルギー発電装置を選択して出力量を減少または停止させる制御を行ったのでは、電力系統の安定性を確保することができないとの問題点があった。出力量の減少または停止による系統安定化効果の高い再生可能エネルギー発電装置を選択して、出力量を減少させる制御を行うことが必要とされる。
【０００９】
再生可能エネルギー発電装置の出力量を減少または停止させる制御を行った場合、制御対象となった再生可能エネルギー発電装置を保有する発電事業者に損失が発生するとの問題点もある。もしくは、送配電事業者が、発電事業者において発生した損失を補填しなくてはならない場合もある。このため、制御の対象となる再生可能エネルギー発電装置の出力量の減少または停止は、必要最小限とすることが望ましい。
【００１０】
本実施形態は、上記問題点に鑑み、出力量を減少または停止させる再生可能エネルギー発電装置を選択し、効率よく電力系統の安定性を確保することができる電力系統安定化装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本実施形態の電力系統安定化装置は、次のような構成を有することを特徴とする。
（１）同期機と再生可能エネルギー発電装置を含む電力系統における、想定される対象事故ケースに関する安定度を算出する安定度計算部。
（２）前記安定度計算部により算出された安定度が不安定と判断された場合に、1つ以上の加速傾向の同期機を抽出する加速傾向同期機抽出部。
（３）想定される前記対象事故ケースにかかる事故が発生した時に、前記再生可能エネルギー発電装置の出力量を第１の削減量で減少させた場合の、前記加速傾向同期機抽出部により抽出された前記加速傾向の同期機の減速感度を算出する感度計算部。
（４）前記感度計算部により算出された前記減速感度に基づき前記再生可能エネルギー発電装置を抽出し、前記安定度計算部により算出された安定度が安定と判断される前記抽出された再生可能エネルギー発電装置の出力量の削減総量を決定する再エネ減少量追加部。
（５）前記再エネ減少量追加部により決定された削減総量に基づき、想定される前記対象事故ケースにかかる事故が発生した時に、出力量を減少させる前記再生可能エネルギー発電装置を決定する減少対象決定部。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態にかかる電力系統安定化装置を用いたシステムの構成を示す全体図
【図２】第１実施形態にかかる電力系統安定化装置の演算部の構成を示すブロック図
【図３】第１実施形態にかかる電力系統安定化装置の演算部のプログラムのフローを示す図
【図４】第１実施形態にかかる電力系統安定化装置の系統モデル作成時の動作を説明する図
【図５】第１実施形態にかかる電力系統安定化装置による再生可能エネルギー発電装置の選択を説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［１．第１実施形態］
［１−１．全体構成］
図１は、第１の実施形態に係る電力系統安定化装置１を用いたシステムの構成を示す全体図である。本実施形態において、同一構成の装置や部材が複数ある場合、それらについて同一の番号を付して説明を行い、また、同一構成の個々の装置や部材についてそれぞれを説明する場合に、共通する番号にハイフンにより添え字を付けることで区別する。
【００１４】
図１において、同期機４−１は、変圧器３−１、遮断器５−１、送電線２−２及び送電線２−１を介して電力系統９と接続される。同様に、同期機４−２は変圧器３−２、遮断器５−２、送電線２−２及び送電線２−１を介して電力系統９と接続され、同期機４−３は変圧器３−３、遮断器５−３、送電線２−２及び送電線２−１を介して電力系統９と接続される。
【００１５】
同期機４−１、４−２、４−３は、火力、水力などの発電装置により構成される。変圧器３−１、３−２、３−３は、それぞれ同期機４−１、４−２、４−３から出力された電力の電圧を、予め定められた電圧に変換する。
【００１６】
遮断器５−１、５−２、５−３は、電力を遮断する開閉器により構成され、それぞれ同期機４−１、４−２、４−３から出力された電力を遮断する。遮断器５−１、５−２、５−３は、通信線により電力系統安定化装置１に接続され、電力系統安定化装置１に開閉を制御される。
【００１７】
再生可能エネルギー発電装置６−１は、変圧器３−４を介して電力系統９と接続され、再生可能エネルギー発電装置６−２は、変圧器３−５及び送電線２−１を介して電力系統９と接続される。変圧器３−４、３−５は、それぞれ再生可能エネルギー発電装置６−１、６−２から出力された電力の電圧を、予め定められた電圧に変換する。
【００１８】
再生可能エネルギー発電装置６−１、６−２は、通信線により電力系統安定化装置１に接続され、電力系統安定化装置１に出力量を制御される。
【００１９】
送電線２−１に事故検出装置７−１が、送電線２−２に事故検出装置７−２が設置される。事故検出装置７−１、７−２は、地絡検出装置、異常電圧電流検出装置等により構成される。事故検出装置７−１、７−２は、通信線により電力系統安定化装置１に接続され、電力系統安定化装置１に対し事故情報を送信する。
【００２０】
送電線２−１に情報収集装置８−６、８−７が、送電線２−２に情報収集装置８−８、８−９が設置される。同期機４−１に情報収集装置８−１が、同期機４−２に情報収集装置８−２が、同期機４−３に情報収集装置８−３が設置される。再生可能エネルギー発電装置６−１には情報収集装置８−４が、再生可能エネルギー発電装置６−２には情報収集装置８−５が設置される。
【００２１】
情報収集装置８−１〜８−９は、電力の周波数、位相、電圧、電流、有効電力、無効電力を検出する測定装置により構成される。情報収集装置８−１〜８−９は、通信線により電力系統安定化装置１に接続される。情報収集装置８−１〜８−９は、電力の周波数、位相、電圧、電流、有効電力、無効電力を検出し、電力情報として電力系統安定化装置１に送信する。
【００２２】
［１−２．電力系統安定化装置１の構成］
電力系統安定化装置１は、事故発生時における出力の減少量および出力量を減少させる再生可能エネルギー発電装置を決定する制御装置である。電力系統安定化装置１は、演算部１０と制御部２０を有する。演算部１０と制御部２０は、それぞれコンピュータにより構成され、電力系統安定化装置１内部で接続される。または、演算部１０と制御部２０は、コンピュータにより一体に構成される。電力系統安定化装置１は、電力系統の監視制御を行う給電指令所、系統制御所、集中制御所などの指令室等に設置される。
【００２３】
（Ａ、制御部２０の構成）
制御部２０は、コンピュータにより構成され、演算部１０と電力系統安定化装置１内部で接続される。制御部２０は、演算部１０の指示に基づき、通信線を介して接続された遮断器５−１、５−２、５−３に対し遮断器を開閉する指令を送信する。制御部２０は、演算部１０の指示に基づき、通信線を介して接続された再生可能エネルギー発電装置６−１、６−２に対し、出力量を増減する指令を送信する。
【００２４】
制御部２０は、通信線を介して接続された事故検出装置７−１、７−２から事故情報を受信し事故が発生したと判断した場合に、演算部１０により決定された出力の減少量および出力量の減少の対象となる再生可能エネルギー発電装置に基づき、再生可能エネルギー発電装置６−１、６−２に対し、出力量を増減する指令を送信する。
【００２５】
（Ｂ、演算部１０の構成）
演算部１０は、コンピュータにより構成され、制御部２０と電力系統安定化装置１内部で接続される。演算部１０は、通信線を介して接続された情報収集装置８−１〜８−９からの電力情報を受信し、事故発生時において出力量を減少させる再生可能エネルギー発電装置６および出力の減少量を決定する。演算部１０は、図３に示すフローチャートに従い、演算を行う。
【００２６】
演算部１０は、コンピュータ内の演算部または、ソフトウェアモジュールにより構成された安定度計算部１１、加速傾向同期機抽出部１２、感度計算部１３、再エネ減少量追加部１４、減少対象決定部１５を有する。
【００２７】
（安定度計算部１１）
安定度計算部１１は、同期機４と再生可能エネルギー発電装置６を含む電力系統における、想定される対象事故ケースに関する安定度を算出する。
【００２８】
（加速傾向同期機抽出部１２）
加速傾向同期機抽出部１２は、安定度計算部１１により算出された安定度が不安定と判断された場合に、１つ以上の加速傾向の同期機４を抽出する。
【００２９】
（感度計算部１３）
感度計算部１３は、想定される対象事故ケースにかかる事故が発生した時に、再生可能エネルギー発電装置６の出力量を削減量Ｐ１で減少させた場合の、加速傾向同期機抽出部１２により抽出された加速傾向の同期機４の減速感度を算出する。削減量Ｐ１が請求項中における第１の削減量に相当する。
【００３０】
（再エネ減少量追加部１４）
再エネ減少量追加部１４は、感度計算部１３により算出された減速感度に基づき再生可能エネルギー発電装置６を抽出し、安定度計算部１１により算出された安定度が安定と判断されるまで、抽出された再生可能エネルギー発電装置６の出力量を、逐次削減量Ｐ２を追加して減少させ、削減総量Ｐ３を決定する。削減量Ｐ２が請求項中における第２の削減量に相当する。
【００３１】
（減少対象決定部１５）
減少対象決定部１５は、再エネ減少量追加部１４により決定された削減総量Ｐ３に基づき、想定される対象事故ケースにかかる事故が発生した時に、出力量を減少させる再生可能エネルギー発電装置６を決定する。
【００３２】
以上が、電力系統安定化装置１の構成である。
【００３３】
［１−２．作用］
次に、図１〜５に基づき本実施形態の電力系統安定化装置１の動作の概要を説明する。図３は演算部１０のプログラムのフローを示す図である。図３に示すプログラムは、演算部１０に内蔵される。本実施形態は、一例としてオンライン事前演算型の安定化システムに対応した、再生可能エネルギー発電装置６の出力の減少量の算出について説明する。電力系統安定化装置１は、オンライン事前演算型の安定化システムに対応したものに限られない。電力系統安定化装置１は、３０秒、１分等の予め定められた周期にて、下記の手順により動作および演算を行う。
【００３４】
（ステップＳ１１：安定度計算）
演算部１０は、安定度計算部１１により同期機４と再生可能エネルギー発電装置６を含む電力系統における、想定される対象事故ケースに関する安定度を算出する。安定度は、情報収集装置８−８、８−９により測定された送電線２−２に関する電力情報と、予め設定されたブランチインピーダンスやトポロジー等の系統構成、発電機定数等の情報や励磁制御系の情報に基づき、想定される対象事故ケースについて過渡安定度計算により算出される。
【００３５】
一般的に過渡安定度計算は、基幹系統について詳細模擬して行われる。演算時間の制約上の観点から、例えば１００Ｖ系統のような下位の電圧階級を含めた詳細模擬の評価は、過渡安定度計算の対象とされず、例えば特高以下等の特定の電圧階級以下の系統を集約模擬して作成された計算モデルについて評価される。
【００３６】
図４に基づき、電圧階級に応じた系統モデル作成時における模擬について説明する。図４に示すように、同期機４を除く特高（６６ｋＶ）以下の系統に関しては、集約模擬が行われ、特高より高い電圧階級に関しては、詳細模擬が行われる。再生可能エネルギー発電装置６は、一般的に特高以下の電圧階級に接続される。負荷と同様に、特高以下の系統に接続された再生可能エネルギー発電装置６は、集約され特高のノードに接続されたモデルとされる。
【００３７】
集約された再生可能エネルギー発電装置６の出力は、集約対象である個別の再生可能エネルギー発電装置６の計測値、推定値、予測値を集計したもの、または、集約後の再生可能エネルギー発電装置６の出力の予測値、推定値であってもよい。集約された再生可能エネルギー発電装置６には、特高の再生可能エネルギー発電装置６に加え、例えば住宅用太陽光発電装置などのさらに下位の電圧階級の再生可能エネルギー発電装置６が含まれていても良い。
【００３８】
安定度計算部１１は、再生可能エネルギー発電装置６を集約して繰り返し安定度計算を行う。後述するように、再エネ減少量追加部１４により再生可能エネルギー発電装置６の出力量は、削減量Ｐ２により逐次減少させられる。図４において削減量Ｐ２は５０ＭＷである。安定度計算部１１は、再生可能エネルギー発電装置６の出力量が、削減量Ｐ２で減少させられる都度、安定度計算を行う。安定度計算部１１は、例えば同期機の内部相差角の動揺、周波数の変動、電圧の変動を評価し、安定度として算出を行う。
【００３９】
（ステップＳ１２：安定であるかの判断）
演算部１０が、ステップＳ１１の安定度計算により算出された安定度に基づき、電力系統が不安定であると判断した場合（ステップＳ１２のＮＯ）、プログラムは、ステップＳ１３に移行する。演算部１０が、不安定と判断しない場合（ステップＳ１２のＹＥＳ）、プログラムは、ステップＳ２０に移行する。
【００４０】
（ステップＳ１３：電圧低下の有無の確認）
ステップＳ１１の安定度計算により算出された安定度が不安定と判断された場合、演算部１０は、加速傾向同期機抽出部１２により、電力系統の電圧低下の有無の確認を行う。
【００４１】
同期機４の脱調の種類は、事故後の系統間の位相差拡大に伴う脱調（以下、系統間動揺による脱調と呼ぶ）と、局所的な電圧低下が発生したエリアに近接する同期機４の局所的な脱調（以下ローカル脱調と呼ぶ）に大別される。ローカル脱調は、系統間動揺により系統間位相差が拡大することに起因した、局所電圧の低下により発生する場合がある。つまり、系統間動揺により間接的にローカル脱調が発生する場合がある。
【００４２】
この場合、ローカル脱調を引き起こしている根本原因である系統間動揺を抑制しない限り、ローカル脱調した同期機４の加速を抑制しても、脱調現象を改善することができない可能性がある。本実施形態では、系統間動揺により間接的にローカル脱調が発生する場合、根本原因である系統間動揺の抑制に効果的な再生可能エネルギー発電装置６を、出力量の減少または停止を指示する対象として選択する。
【００４３】
具体的には、ステップＳ１１により算出された安定度に基づき、特定のノードの電圧を監視する。特定のノードの電圧が、作業者に予め定められた電圧の閾値を下回った場合、下回った時刻を電圧低下時刻とし、後述するステップＳ１６で感度計算部１３により、一つの同期機４について電圧低下時刻までで加速度を付評価する。これにより電圧低下時刻以降で発生しうるローカル脱調以前の時間領域で、系統間動揺に直接起因した同期機の加速状態を比較することができ、電圧低下時刻以降でローカル脱調が発生した場合も、その根本原因である系統間動揺の抑制に効果的な再生可能エネルギー発電装置６を選択することができる。
【００４４】
（ステップＳ１４：加速傾向の同期機４の抽出）
ステップＳ１１の安定度計算により算出された安定度に基づき、演算部１０は、加速傾向同期機抽出部１２により、同期機４の加速度を算出し、１つ以上の加速傾向の同期機４を抽出する。加速傾向の同期機４は、例えばステップＳ１１の安定度計算により脱調と判断された発電機４の中から抽出される。
【００４５】
加速度は、例えば指定時間内における同期機４の内部相差角や、内部相差角の初期値からの変化分の最大値に基づき算出される。電力系統の電圧が、閾値を下回った場合、前記指定時間を電圧低下時間とし、同期機４についての加速度を算出する。
【００４６】
（ステップＳ１５：全対象候補再生可能エネルギー発電装置６について同期機４の減速感度を算出したかの判断）
演算部１０が、後述するステップＳ１７の感度計算により対象候補である全再生可能エネルギー発電装置６について同期機４の減速感度を算出したと判断した場合（ステップＳ１５のＹＥＳ）、プログラムは、ステップＳ１９に移行する。演算部１０が、全再生可能エネルギー発電装置６について同期機４の減速感度を算出したと判断しない場合（ステップＳ１５のＮＯ）、プログラムは、ステップＳ１６に移行する。
【００４７】
（ステップＳ１６：対象候補再生可能エネルギー発電装置６の出力増加前後の減速感度を算出する）
ステップＳ１５により全再生可能エネルギー発電装置６について同期機４の減速感度を算出したと判断されない場合、演算部１０は、感度計算部１３により、出力量を減少させる対象の候補となっている再生可能エネルギー発電装置６のうち、一つの再生可能エネルギー発電装置６を順次選択し、出力量を削減量Ｐ１で減少させた場合の同期機４の加速度を算出する。加速度の算出の対象となる同期機４は、ステップＳ１４で抽出された加速傾向の同期機４である。
【００４８】
演算部１０は、感度計算部１３により、一つの再生可能エネルギー発電装置６の出力量を削減量Ｐ１で減少させた場合の同期機４の加速度Ａ１と、再生可能エネルギー発電装置６の出力量を減少させない場合の同期機４の加速度Ａ２とを算出する。同期機４の加速度Ａ１、加速度Ａ２は、同期機４−１、４−２、４−３にそれぞれ接続された情報収集装置８−１、８−２、８−３から演算部１０に送信される。
【００４９】
同期機４の加速度Ａ１、加速度Ａ２は、同期機４の内部相差角、または角加速度である。同期機４の加速度Ａ１、加速度Ａ２は、同期機４の電力の出力増加にかかる加速指標であってもよい。
【００５０】
（ステップＳ１７：感度計算を行う）
演算部１０は、感度計算部１３により、想定される対象事故ケースにかかる事故が発生した時に、一つの再生可能エネルギー発電装置６の出力量を削減量Ｐ１で減少させた場合の、加速傾向同期機抽出部１２により抽出された加速傾向の同期機４の減速感度を算出する。減速感度Ｂは、一つの再生可能エネルギー発電装置６の出力量を削減量Ｐ１で減少させた場合の同期機４の加速度Ａ１と、再生可能エネルギー発電装置６の出力量を減少させない場合の同期機４の加速度Ａ２の差分を削減量Ｐ１より除し算出される。
【００５１】
つまり、減速感度Ｂは、
減速感度Ｂ＝（加速度Ａ１−加速度Ａ２）／削減量Ｐ１    ・・・（１）
により算出される。減速感度Ｂの絶対値が大きい再生可能エネルギー発電装置６の出力量を減少させたほうが、電力系統の安定化に効果的であるといえる。減速感度Ｂは、再生可能エネルギー発電装置６−１の出力量を減少した場合、再生可能エネルギー発電装置６−２の出力量を減少した場合ごとに、個別に算出される。減速感度Ｂの算出後に、出力量の減少を指示された再生可能エネルギー発電装置６は、電力系統安定化装置１から指令を受け、出力量を本プログラム実行前の出力量に戻す。
【００５２】
（ステップＳ１８：再生可能エネルギー発電装置６のうち次の対象候補を選択する）
演算部１０は、ステップＳ１６、Ｓ１７で一つの再生可能エネルギー発電装置６に対し、減速感度Ｂの算出を行った後、次の候補となる再生可能エネルギー発電装置６を選択する。次の候補として選択された再生可能エネルギー発電装置６について、同期機４の減速感度ＢがステップＳ１６、Ｓ１７により算出される。
【００５３】
ステップＳ１５により、対象候補である全再生可能エネルギー発電装置６について同期機４の減速感度を算出したと判断されるまで、ステップＳ１６、Ｓ１７の処理は繰り返し実行される。
【００５４】
（ステップＳ１９：対象候補再生可能エネルギー発電装置６の出力量をさらに削減量Ｐ２で減少させ削減総量Ｐ３を決定する）
演算部１０は、全再生可能エネルギー発電装置６について同期機４の減速感度を算出したと判断した場合（ステップＳ１５のＹＥＳ）、再エネ減少量追加部１４によりステップＳ１７で算出された減速感度Ｂに基づき再生可能エネルギー発電装置６を抽出し、ステップＳ１１の安定度計算により算出された安定度がステップＳ１２で安定と判断されるまで、抽出された再生可能エネルギー発電装置６の出力量を削減量Ｐ２で逐次減少させ、削減総量Ｐ３を決定する。削減量Ｐ２が請求項中における第２の削減量に相当する。
【００５５】
再生可能エネルギー発電装置６の削減量の上限は、たとえば最新の計測情報や、電力系統安定化装置１の演算周期内で想定される最大出力変動幅を考慮して、最新の計測情報から最大出力変動幅を引いた値としても良い。最大出力変動幅は、再生可能エネルギー発電装置６が太陽光発電である場合は、文献「太陽光発電の広域的ならし効果に関する分析、評価（電気学会論文誌Ｂ、１３０巻５号、Ｐ４９１−５００）」に記載されているように、集約模擬されている再生可能エネルギー発電装置６のエリアの面積や、変動を想定する時間幅から想定することが可能である。
【００５６】
（ステップＳ２０：対象となる再生可能エネルギー発電装置６を決定する）
演算部１０は、減少対象決定部１５により、ステップＳ１９で決定された削減総量Ｐ３に基づき、想定される対象事故ケースにかかる事故が発生した時に、出力量を減少させる再生可能エネルギー発電装置６を決定する。
【００５７】
以上が、電力系統安定化装置１の動作である。
【００５８】
［１−３．効果］
（１）本実施形態によれば、電力系統安定化装置１は、同期機４と再生可能エネルギー発電装置６を含む電力系統における、想定される対象事故ケースに関する安定度を算出する安定度計算部１１と、安定度計算部１１により算出された安定度が不安定と判断された場合に、1つ以上の加速傾向の同期機４を抽出する加速傾向同期機抽出部１２と、想定される対象事故ケースにかかる事故が発生した時に、再生可能エネルギー発電装置６の出力量を第１の削減量Ｐ１で減少させた場合の、加速傾向同期機抽出部１２により抽出された加速傾向の同期機６の減速感度を算出する感度計算部１３と、感度計算部１３により算出された減速感度に基づき再生可能エネルギー発電装置６を抽出し、安定度計算部１１により算出された安定度が安定と判断される抽出された再生可能エネルギー発電装置６の出力量の削減総量Ｐ３を決定する再エネ減少量追加部１４と、再エネ減少量追加部１４により決定された削減総量Ｐ３に基づき、想定される対象事故ケースにかかる事故が発生した時に、出力量を減少させる再生可能エネルギー発電装置６を決定する減少対象決定部１５と、を備えるので、出力量を減少または停止させる再生可能エネルギー発電装置６を選択し、安定化効果の高い再生可能エネルギー発電装置６を制御対象として選択するため、効率よく電力系統の安定性を確保することができる電力系統安定化装置１を提供することができる。
【００５９】
本実施形態によれば、出力量を減少または停止させる再生可能エネルギー発電装置６および再生可能エネルギー発電装置６の出力の減少量が決定されるので、同期機４の出力量が抑制されることが軽減され、系統の同期化力、慣性、電圧維持源を維持することができる。
【００６０】
（２）本実施形態によれば、再エネ減少量追加部１４は、感度計算部１３により算出された減速感度に基づき再生可能エネルギー発電装置６を抽出し、安定度計算部１１により算出された安定度が安定と判断されるまで逐次、抽出された再生可能エネルギー発電装置６の出力量を第２の削減量Ｐ２で減少させ削減総量Ｐ３を決定するので、安定化に必要な再生可能エネルギー発電装置６の出力の減少量を最小限に抑制することができる。これにより再生可能エネルギー発電装置６を所有する発電事業者の損失を抑制することができる。
【００６１】
（３）本実施形態によれば、安定度計算部１１は、再生可能エネルギー発電装置６を所定のエリアごとに集約して安定度を算出し、再エネ減少量追加部１４は、集約した所定のエリアごとに再生可能エネルギー発電装置６の出力量の削減総量Ｐ３を算出し、減少対象決定部１５は、再エネ減少量追加部１４により算出された削減総量Ｐ３に基づき、所定のエリアに属する再生可能エネルギー発電装置６を抽出し、抽出した再生可能エネルギー発電装置６に削減総量を配分するので、エリア単位で出力量を減少または停止させる再生可能エネルギー発電装置６および再生可能エネルギー発電装置６の出力の減少量を決定することができる。
【００６２】
安定度計算部１１における安定度計算で、電力系統を、例えば特高以上等の電圧階級に応じ集約して模擬することができ、集約モデルにより安定化に必要な削減総量Ｐ３を決定し、その後、集約したエリアに属する再生可能エネルギー発電装置６に削減総量Ｐ３を配分することで、所定の電圧階級までの系統モデルを模擬すればよく、例えば特高より低い電圧階級を模擬する労力を省くことができる。また、集約した再生可能エネルギー発電装置６に削減総量Ｐ３を配分する際に、公平性やコストなどをさらに考慮することができ、再生可能エネルギー発電装置６を所有する発電事業者の損失を抑制することができる。
【００６３】
（４）本実施形態によれば、再生可能エネルギー発電装置６の出力量の減少は、再生可能エネルギー発電装置６の出力を停止することにより行われるので、出力量を減少または停止させる再生可能エネルギー発電装置６を選択し、容易に再生可能エネルギー発電装置６に指示を行うことができる。
【００６４】
（５）本実施形態によれば、再生可能エネルギー発電装置６の出力量の減少は、再生可能エネルギー発電装置６の出力量を所定の比率に減少することにより行われるので、出力量を減少または停止させる再生可能エネルギー発電装置６を複数選択し、容易に再生可能エネルギー発電装置６に指示を行うことができる。
【００６５】
（６）加速傾向同期機抽出部１２は、電力系統の電圧が閾値を下回る時間（電圧低下時間）までで同期機の加速度を評価することでローカル脱調が発生する場合でも、その根本原因である系統間動揺の抑制に効率的に寄与する再生可能エネルギー発電装置６を選択することができる。
【００６６】
再エネ減少量追加部１４は、再生可能エネルギー発電装置６の最大出力変動幅を考慮した減少量の上限をあらかじめ設定することで、電力系統安定化装置１の演算周期内で再生可能エネルギー発電装置６が減少した場合でも、確実に再エネ減少量追加部１４および減少対象決定部１５で決定した制御量を制御することが可能となる。
【００６７】
［２．他の実施形態］
変形例を含めた実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであって、発明の範囲を限定することを意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略や置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。以下は、その一例である。
【００６８】
（１）上記実施形態では、電力系統安定化装置１は、事故発生時において出力量を減少させる再生可能エネルギー発電装置６および出力の減少量を決定するものとした。しかしながら、電力系統安定化装置１は、事故発生時において出力量を減少させる再生可能エネルギー発電装置６、同期機４を決定し、出力の減少量を決定するものであってもよい。電力系統安定化装置１は、同期機４に優先して、出力量を減少させる再生可能エネルギー発電装置６および出力の減少量を決定する。電力系統安定化装置１は、出力量を減少させる再生可能エネルギー発電装置６が存在しない場合に、出力量を減少させる同期機４および出力の減少量を決定する。
【００６９】
（２）上記実施形態では、減速感度Ｂは、一つの再生可能エネルギー発電装置６の出力量を削減量Ｐ１で減少させた場合の同期機４の加速度Ａ１と、再生可能エネルギー発電装置６の出力量を減少させない場合の同期機４の加速度Ａ２の差分を削減量Ｐ１より除し算出されるものとしたが、算出方法はこれに限られない。例えば、一つの再生可能エネルギー発電装置６の出力量を削減量Ｐ１で減少させた場合の同期機４の加速度Ａ１と、再生可能エネルギー発電装置６の出力量を減少させない場合の同期機４の加速度Ａ２の差分により算出されるものであってもよい。
【００７０】
（３）上記実施形態では、ステップＳ１９で決定された削減総量Ｐ３に基づき、出力量を減少させる再生可能エネルギー発電装置６が決定されるものとしたが、再生可能エネルギー発電装置６の決定方法は、これに限られない。例えば、図５に示すように、過去の出力の削減量を累積して算出するようにし、公平性の観点から過去の出力の削減量が少ない再生可能エネルギー発電装置６の優先順位を上げて、出力量を減少させる再生可能エネルギー発電装置６が選択されるようにしてもよい。また、出力量を減少させることにより電力事業者に補償料金の負担が発生する場合、補償料金が少ない再生可能エネルギー発電装置６の優先順位を上げて、出力量を減少させる再生可能エネルギー発電装置６が選択されるようにしてもよい。
【００７１】
（３）上記実施形態では、事故発生時において出力量を減少させる再生可能エネルギー発電装置６および出力の減少量を決定するものとしたが、安定度計算部１１で、再生可能エネルギー発電装置６を所定のエリアごとに集約して安定度を算出し、再エネ減少量追加部１４で、集約した所定のエリアごとに再生可能エネルギー発電装置６の出力量の削減総量を算出し、減少対象決定部１５で、再エネ減少量追加部１４により算出された削減総量に基づき、所定のエリアに属する再生可能エネルギー発電装置６を抽出し、抽出した再生可能エネルギー発電装置６に削減総量を配分するよいにしてもよい。
【符号の説明】
【００７２】
１・・・電力系統安定化装置
２，２−１，２−２・・・送電線
３，３−１，３−２，３−３・・・変圧器
４，４−１，４−２，４−３・・・同期機
５，５−１，５−２，５−３・・・遮断器
６，６−１，６−２・・・再生可能エネルギー発電装置
７，７−１、７−２・・・事故検出装置
８，８−１，８−２，８−３，８−４，８−５，８−６，８−７，８−８、８−９・・・
情報収集装置
９・・・電力系統
１０・・・演算部
１１・・・安定度計算部
１２・・・加速傾向同期機抽出部
１３・・・感度計算部
１４・・・再エネ減少量追加部
１５・・・減少対象決定部
２０・・・制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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