(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ループ系統内で事故経路を遮断した後に、他の健全な経路を遮断する際の遮断タイミングを決定する遮断タイミング決定装置であって、
ループ系統内の経路の情報を系統情報として取得する系統情報取得部と、
各経路に接続される負荷量の情報を負荷情報として取得する負荷情報取得部と、
ループ系統内に接続されている発電機の情報を発電機情報として取得する発電機情報取得部と、
事故経路を事故経路情報として取得する事故経路情報取得部と、
取得した系統情報、負荷情報、発電機情報及び事故経路情報から、事故経路を遮断した際の内部相差角の拡大・縮小の推移を示す内部相差角情報を作成する内部相差角情報作成部と、
内部相差角情報から、発電機回転速度が減速するタイミングを判断する減速タイミング判断部と、
減速タイミング判断部によって判断された発電機回転速度が減速するタイミングを、他の経路を遮断する遮断タイミングとして決定する遮断タイミング決定部と
を備えることを特徴とする遮断タイミング決定装置。
【請求項２】
負荷情報取得部は、異なる負荷量の負荷情報を複数取得し、内部相差角情報作成部は、負荷情報毎に事故経路を遮断した際の内部相差角の拡大・縮小を示す内部相差角情報を作成し、減速タイミング判断部は、負荷情報毎に発電機回転速度が減速するタイミングを判断し、遮断タイミング決定部は、判断された複数のタイミングに共通するタイミングを、他の経路を遮断する遮断タイミングとして決定することを特徴とする請求項１に記載の遮断タイミング決定装置。
【請求項３】
負荷情報取得部は、季節毎に異なる負荷量の負荷情報を複数取得することを特徴とする請求項２に記載の遮断タイミング決定装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の遮断タイミング決定装置により決定された、他の経路を遮断するタイミングで他の経路を遮断することを特徴とする遮断装置。
【請求項５】
ループ系統内で事故経路を遮断した後に、他の健全な経路を遮断する際の遮断タイミングを決定する遮断タイミング決定方法であって、
ループ系統内の経路の情報を系統情報として取得するステップと、
各経路に接続される負荷量の情報を負荷情報として取得するステップと、
ループ系統内に接続されている発電機の情報を発電機情報として取得するステップと、
事故経路を事故経路情報として取得するステップと、
取得した系統情報、負荷情報、発電機情報及び事故経路情報から、事故経路を遮断した際の内部相差角の拡大・縮小の推移を示す内部相差角情報を作成するステップと、
内部相差角情報から、発電機回転速度が減速するタイミングを判断するステップと、
発電機回転速度が減速するタイミングを判断するステップで判断された発電機回転速度が減速するタイミングを、他の経路を遮断する遮断タイミングとして決定するステップと
を備えることを特徴とする遮断タイミング決定方法。
【請求項６】
負荷情報を取得するステップは、異なる負荷量の負荷情報を複数取得し、内部相差角情報を作成するステップは、負荷情報毎に事故経路を遮断した際の内部相差角の拡大・縮小を示す内部相差角情報を作成し、減速するタイミングを判断するステップは、負荷情報毎に発電機回転速度が減速するタイミングを判断し、遮断タイミングを決定するステップは、減速するタイミングを判断するステップにおいて判断された複数のタイミングに共通するタイミングを、他の経路を遮断する遮断タイミングとして決定することを特徴とする請求項５に記載の遮断タイミング決定方法。
【請求項７】
負荷情報を取得するステップは、季節毎に異なる負荷量の負荷情報を複数取得することを特徴とする請求項６に記載の遮断タイミング決定方法。
【請求項８】
請求項５乃至７のいずれか一項に記載の遮断タイミング決定方法により決定された、他の経路を遮断するタイミングで他の経路を遮断するステップを備えることを特徴とする遮断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遮断タイミング決定装置、遮断タイミング決定方法、遮断装置及び遮断方法に関し、特に、ループ系統内で事故経路を遮断した後に、他の経路を遮断する際の遮断タイミングを決定する遮断タイミング決定装置、遮断タイミング決定方法、遮断装置及び遮断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ループ系統は、互いに接続される複数の経路から構成されている。このうち、一つの経路に短絡や落雷等の事故が発生すると、事故が発生した経路は、瞬時に遮断（ルート断）される。このとき、事故経路以外の経路（健全な経路）への潮流が増大することになる。また、事故が発生することで事故経路が遮断され、電力系統のインピーダンスが増大する。これにより、発電機側と負荷側との間では、発電機の回転速度の加減速に伴う、内部相差角の拡大・縮小（動揺）が発生する。ここで、発電機回転速度の時間積分が内部相差角であり、時間微分が発電機回転速度の加速度となる。
【０００３】
このような状況を放置すると、さらに発電機側と負荷側との間の内部相差角が拡大して脱調状態（これを、系統安定度が保てない状態という）に陥り、結果的に大規模な停電を引き起こすことがある。そこで、内部相差角の動揺を安定化させることを目的として、調相器を利用する装置が知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−９７７０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、健全な経路への潮流が増大すると、経路の電流容量と潮流との関係で過負荷となる経路が発生する。経路の損傷防止の観点からこのような経路を遮断する必要があるが、経路を遮断することで電力系統のインピーダンスがさらに増加する。そのため、健全な経路の遮断により内部相差角の動揺を助長する恐れがあり、結果、脱調状態に陥る危険性が高まる。
【０００６】
一方で、発電機の遮断をすることが考えられる。しかしながら、発電機の遮断は、発電機側と負荷側との間の需給に与える影響が大きい。このような観点から、脱調を防止する手法として、特許文献１のように調相器を利用することは非常に有用である。一方で、他のアプローチとして、適当なタイミングで過負荷となっている健全な経路を遮断することで、調相器を利用せずに内部相差角の動揺を抑制してループ系統の安定を保つことも考えられる。
【０００７】
本発明は、斯かる事情に鑑み、系統安定度を考慮して過負荷となっている健全な経路の遮断タイミングを決定することで、ループ系統の安定度向上を図る遮断タイミング決定装置、遮断タイミング決定方法、遮断装置及び遮断方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る遮断タイミング決定装置では、ループ系統内で事故経路を遮断した後に、他の健全な経路を遮断する際の遮断タイミングを決定する遮断タイミング決定装置であって、ループ系統内の経路の情報を系統情報として取得する系統情報取得部と、各経路に接続される負荷量の情報を負荷情報として取得する負荷情報取得部と、ループ系統内に接続されている発電機の情報を発電機情報として取得する発電機情報取得部と、事故経路を事故経路情報として取得する事故経路情報取得部と、取得した系統情報、負荷情報、発電機情報及び事故経路情報から、事故経路を遮断した際の内部相差角の拡大・縮小の推移を示す内部相差角情報を作成する内部相差角情報作成部と、内部相差角情報から、発電機回転速度が減速するタイミングを判断する減速タイミング判断部と、減速タイミング判断部によって判断された発電機回転速度が減速するタイミングを、他の経路を遮断する遮断タイミングとして決定する遮断タイミング決定部とを備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る遮断タイミング決定方法では、ループ系統内で事故経路を遮断した後に、他の健全な経路を遮断する際の遮断タイミングを決定する遮断タイミング決定方法であって、ループ系統内の経路の情報を系統情報として取得するステップと、各経路に接続される負荷量の情報を負荷情報として取得するステップと、ループ系統内に接続されている発電機の情報を発電機情報として取得するステップと、事故経路を事故経路情報として取得するステップと、取得した系統情報、負荷情報、発電機情報及び事故経路情報から、事故経路を遮断した際の内部相差角の拡大・縮小の推移を示す内部相差角情報を作成するステップと、内部相差角情報から、発電機回転速度が減速するタイミングを判断するステップと、発電機回転速度が減速するタイミングを判断するステップで判断された発電機回転速度が減速するタイミングを、他の経路を遮断する遮断タイミングとして決定するステップとを備えることを特徴とする。
【００１０】
かかる構成によれば、取得された系統情報、負荷情報、発電機情報及び事故経路情報に基づいて、内部相差角情報作成部は、事故経路が遮断された際の内部相差角の拡大・縮小の推移を示す内部相差角情報を作成する。減速タイミング判断部は、内部相差角情報に示される内部相差角から、発電機回転速度が減速中となるタイミングを判断する。健全な経路を遮断するとインピーダンスが増加するが、インピーダンスの増加は、内部相差角を拡大、つまり、発電機回転速度を加速させる方向に働く。そこで、事故及び事故経路遮断に伴う内部相差角の動揺中に、発電機回転速度が減速するタイミングで健全な経路を遮断すると、インピーダンス増加による発電機回転速度の加速と事故経路遮断による動揺の減速とが打ち消し合う。特に、内部相差角の動揺の上死点は、発電機回転速度の速度偏差がゼロかつ加速度が最小（最も減速）のタイミングである。したがって、このタイミングで健全な経路を遮断することが、健全経路の遮断に伴う動揺を最も小さくすることができる。減速タイミング決定部は、減速タイミング判定部によって判断されたタイミングを他の経路を遮断するタイミングとして決定することで、系統安定度を考慮して、ループ系統の安定度向上を図ることができる。
【００１１】
さらに、本発明に係る遮断タイミング決定装置では、負荷情報取得部は、異なる負荷量の負荷情報を複数取得し、内部相差角情報作成部は、負荷情報毎に事故経路を遮断した際の内部相差角の拡大・縮小を示す内部相差角情報を作成し、減速タイミング判断部は、負荷情報毎に発電機回転速度が減速するタイミングを判断し、遮断タイミング決定部は、判断された複数のタイミングに共通するタイミングを、他の経路を遮断する遮断タイミングとして決定してもよい。
【００１２】
さらに、本発明に係る遮断タイミング決定方法では、負荷情報を取得するステップは、異なる負荷量の負荷情報を複数取得し、内部相差角情報を作成するステップは、負荷情報毎に事故経路を遮断した際の内部相差角の拡大・縮小を示す内部相差角情報を作成し、減速するタイミングを判断するステップは、負荷情報毎に発電機回転速度が減速するタイミングを判断し、遮断タイミングを決定するステップは、減速するタイミングを判断するステップにおいて判断された複数のタイミングに共通するタイミングを、他の経路を遮断する遮断タイミングとして決定してもよい。
【００１３】
かかる構成によれば、異なる負荷量の負荷情報に応じて、それぞれの内部相差角情報が作成される。そして、それぞれの内部相差角情報に対して、複数の遮断タイミングが判断される。判断された複数の遮断タイミングに対して、共通するタイミングが他の経路を遮断するタイミングとして決定されるので、異なる負荷量に対して画一的な遮断タイミングを決定することができる。これにより、負荷量の変化に応じて遮断タイミングを変化させる必要がなく、負荷量に対して柔軟な遮断タイミングを決定することができる。そして、本発明に係る遮断タイミング決定装置では、負荷情報取得部は、季節毎に異なる負荷量の負荷情報を複数取得してもよい。
【００１４】
また、本発明に係る遮断タイミング決定方法では、負荷情報を取得するステップは、季節毎に異なる負荷量の負荷情報を複数取得してもよい。
【００１５】
かかる構成によれば、季節毎に異なる負荷量の負荷情報を用いるので、季節毎に大きく変化する負荷量にも対応可能な、柔軟な遮断タイミングを決定することができる。
【００１６】
本発明に係る遮断装置は、上記構成の遮断タイミング決定装置により決定された、他の経路を遮断するタイミングで他の経路を遮断することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明に係る遮断方法は、上記遮断タイミング決定方法により決定された、他の経路を遮断するタイミングで他の経路を遮断するステップを備えることを特徴とする。
【００１８】
かかる構成によれば、上記遮断タイミング決定装置又は上記遮断タイミング決定方法によって決定された遮断タイミングで他の健全な経路を遮断するので、事故発生時におけるループ系統の安定度向上を実現することができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上の如く、本発明に係る遮断タイミング決定装置、遮断タイミング決定方法、遮断装置及び遮断方法によれば、系統安定度を考慮して健全な経路の遮断タイミングを決定することで、健全な経路を遮断した場合のループ系統の安定度向上を図ることができるというすぐれた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る遮断タイミングを説明するための、ループ系統における経路を遮断する際の模式図を示す。
【図２】同実施形態に係る内部相差角の拡大・縮小の推移を示す。
【図３】同実施形態に係る遮断タイミング決定装置のブロック図を示す。
【図４】同実施形態に係る遮断タイミング決定装置及び遮断タイミング決定方法において、遮断タイミングを決定するフローチャートを示す。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る複数の内部相差角の拡大・縮小の推移に共通する遮断タイミングを示す。
【図６】同実施形態に係る複数の内部相差角の拡大・縮小の推移に共通する遮断タイミングのフローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に係る遮断タイミング決定装置及び遮断タイミング決定方法における一実施形態について、図１〜図４を参照して説明する。
【００２２】
まず、本実施形態に係る遮断タイミング決定装置３０及び遮断タイミング決定方法の各構成を説明するのに先立って、ループ系統１における事故発生後の経路の遮断の流れと、ループ系統の安定度との関係について説明する。
【００２３】
図１に示すように、ループ系統１は、例えば、経路の遮断を実施する子局２，３，４と、子局２に接続される発電機１１，１２，１３と、３つの経路２１，２２，２３とを備えているものとする。また、ループ系統１は、子局３，４に接続される経路２４，２５，２６と、経路２５，２６に接続される子局５，６と、子局６に接続される経路２７と、経路２７に接続される発電機１４とを備えているものとする。経路２１は、子局２，４に接続され、経路２２は、子局２，３に接続され、経路２３は、子局２，４に接続されているものとする。潮流は、発電機１１，１２，１３から、経路２１，２２，２３側に流れているものとする。また、経路２２の電流容量は、ループ系統１の潮流を支えるのに十分に大きく、経路２３の電流容量は、経路２１，２２の潮流まで流せる程には大きくないとする。
【００２４】
経路２１において、短絡や地絡事故が発生した場合（図１中（１））、経路２１が事故経路として子局２，４により遮断される（ルート断、図１中（２））。経路２１には負荷が接続されていることから、経路２１の負荷が経路２１と共にループ系統から切り離されることで、ループ系統におけるインピーダンスが瞬時に増加する。したがって、経路２１の遮断によって、発電機側と負荷側との間には内部相差角の拡大・縮小（動揺）が発生する。また、発電機２１，２２，２３から、経路２１，２２，２３への方向の潮流は変わらないため、経路２１が遮断されることで、経路２２，２３への潮流が増大する（図１中（３））。
【００２５】
経路２２，２３への潮流が増大すると、電流容量が小さい経路２３（健全な経路）には過負荷が発生する（図１中（４））。経路２３に過負荷が発生すると、経路２３が損傷する恐れがある。そのため、経路２３は、損傷を防止すべく子局２，４により遮断される（図１中（５））。経路２３には、経路２１と同様に負荷が接続されていることから、経路２３の遮断により、さらにインピーダンスが瞬時に増加する。したがって、経路２３を遮断することにより、経路２１を遮断するのと同様に、発電機側と負荷側との間で内部相差角の拡大・縮小（動揺）が発生する。
【００２６】
経路２３を遮断するタイミングが、事故経路遮断直後に関しては、内部相差角が最大となるタイミングよりも前、それ以降に関しては、発電機１１，１２，１３が加速しているタイミングと同期すると、図２の波形Ａ，Ａ’に示すように、内部相差角がさらに拡大し、脱調状態に陥る（これを、ループ系統の安定度を保てない状態という）。図２中波形Ａ，Ａ’では、経路２１の遮断後０．３秒後、２．４秒後に経路２３を遮断すると、脱調状態に陥ることを示している。
【００２７】
一方、電制をすると、図２の波形Ｂに示すように、系統の安定度が向上して脱調状態には至らない（これを、ループ系統の安定度を保てる状態という）が、負荷側に対する発電機１１，１２，１３の電力供給量が減少する。図２中波形Ｂでは、経路２１の遮断後０．３秒後に発電機１１，１２，１３のうちの一台を電制すると、脱調状態に陥らないことを示している。
【００２８】
経路２３を遮断するタイミングが、事故経路遮断直後の内部相差角が最大となるタイミングより以降の発電機１１，１２，１３が減速しているタイミングと同期すると、図２の波形Ｃ，Ｃ’に示すように、発電機回転速度の加速と減速とが打ち消し合い、ループ系統の安定度を保つことができる。図２中波形Ｃ，Ｃ’では、経路２１の遮断後１．２秒後、１．８秒後という発電機回転速度が減速しているタイミングで経路２３を遮断すると、脱調状態に陥らないことを示している。このように、ループ系統の安定度を向上させるためには、発電機回転速度が減速しているタイミングに、経路２３の遮断タイミングを同期させるのが好ましい。
【００２９】
次に、本実施形態に係る遮断タイミング決定装置３０の構成について、図３を参照して説明する。遮断タイミング決定装置３０は、ループ系統内で事故経路を遮断した後に、他の経路を遮断する際の遮断タイミングを決定するものである。
【００３０】
遮断タイミング決定装置３０は、遮断タイミングの決定に利用される情報を入力する情報入力部３４と、ループ系統の経路の情報を系統情報として情報入力部３４から取得する系統情報取得部３５と、事故経路を事故経路情報として取得する事故経路情報取得部３６と、各経路に接続される負荷量の情報を負荷情報として情報入力部３４から取得する負荷情報取得部３７と、ループ系統内に接続されている発電機の情報を発電機情報として情報入力部３４から取得する発電機情報取得部３８と、取得した系統情報、負荷情報、発電機情報、事故経路情報及び遮断経路情報から、事故経路を遮断した際の内部相差角の拡大・縮小の推移を示す内部相差角情報を作成する内部相差角情報作成部４０と、内部相差角情報から、発電機回転速度が減速するタイミングを判断する減速タイミング判断部４１と、減速タイミング判断部４１によって判断された発電機回転速度が減速するタイミングを、他の経路を遮断するタイミングとして決定する遮断タイミング決定部４２と、決定された遮断タイミングを格納する遮断タイミング格納部４３と、決定された遮断タイミングを表示する遮断タイミング表示部４４とを備える。
【００３１】
情報入力部３４は、系統情報取得部３５、事故経路情報取得部３６、負荷情報取得部３７及び発電機情報取得部３８に接続される。情報入力部３４は、例えば、キーボードやマウス等の入力デバイスであり、健全な経路の遮断タイミングを決定するための各種情報の入力を受け付ける。
【００３２】
より詳しくは、情報入力部３４は、遮断タイミングを決定するループ系統に含まれるそれぞれの経路に係る接続位置、接続先及び電流容量の入力を系統情報として受け付ける。また、情報入力部３４は、入力された系統情報に係る経路のうち、事故経路を特定するための入力を事故経路情報として受け付ける。また、情報入力部３４は、入力された系統情報に係る各経路に接続される負荷量の情報の入力を負荷情報として受け付ける。また、情報入力部３４は、入力された系統情報に接続される発電機の接続位置及びそれぞれの発電機の発電量の入力を発電機情報として受け付ける。また、情報入力部３４は、入力された系統情報に係る事故経路に続いて遮断される健全な他の経路の入力を遮断経路情報として受け付ける。
【００３３】
系統情報取得部３５は、内部相差角情報作成部４０に接続される。系統情報取得部３５は、情報入力部３４に入力された系統情報を取得する。系統情報取得部３５は、取得した系統情報を内部相差角情報作成部４０に送る。
【００３４】
事故経路情報取得部３６は、内部相差角情報作成部４０に接続される。事故経路情報取得部３６は、情報入力部３４に入力された事故経路情報を取得する。事故経路情報取得部３６は、取得した事故経路情報を内部相差角情報作成部４０に送る。
【００３５】
負荷情報取得部３７は、内部相差角情報作成部４０に接続される。負荷情報取得部３７は、情報入力部３４に入力された負荷情報を取得する。負荷情報取得部３７は、取得した負荷情報を内部相差角情報作成部４０に送る。
【００３６】
発電機情報取得部３８は、内部相差角情報作成部４０に接続される。発電機情報取得部３８は、情報入力部３４に入力された発電機情報を取得する。発電機情報取得部３８は、取得した発電機情報を内部相差角情報作成部４０に送る。
【００３７】
内部相差角情報作成部４０は、減速タイミング判断部４１に接続される。内部相差角情報作成部４０は、系統情報取得部３５、事故経路情報取得部３６、負荷情報取得部３７、発電機情報取得部３８及び遮断経路情報取得部３９から送られた、系統情報、事故経路情報、負荷情報、発電機情報及び遮断経路情報を取得する。内部相差角情報作成部４０は、取得した系統情報、事故経路情報、負荷情報、発電機情報及び遮断経路情報に基づいて、内部相差角の拡大・縮小の推移を示す内部相差角情報を作成する。
【００３８】
より具体的に、内部相差角情報作成部４０は、事故経路情報により事故経路を遮断したときに、負荷情報に含まれる全経路に接続される負荷量及び事故経路に接続される負荷量と、発電機情報に含まれる発電機の発電量とから、インピーダンスの増加量を算出する。そして、内部相差角情報作成部４０は、算出されたインピーダンスの増加量から、内部相差角の拡大・縮小量、つまり、発電機回転速度の加減速量を算出することで、内部相差角の拡大・縮小の推移を示す内部相差角情報を作成する。内部相差角情報作成部４０は、作成した内部相差角情報を減速タイミング判断部４１に送る。
【００３９】
減速タイミング判断部４１は、遮断タイミング決定部４２に接続される。減速タイミング判断部４１は、内部相差角情報作成部４０から内部相差角情報を取得する。減速タイミング判断部４１は、内部相差角情報に含まれる内部相差角の拡大・縮小の推移から、発電機回転速度が減速するタイミングを判断する。より具体的に、減速タイミング判断部４１は、発電機回転速度の加減速の推移について、発電機回転速度の減速の開始の瞬間から、発電機回転速度の加速の瞬間までを減速中であるタイミングと判断する。例えば、図２中波形Ｄに示す、発電機回転速度の減速の開始の瞬間ｔ１から、発電機回転速度の加速の開始の瞬間ｔ２までを減速するタイミングと判断する。ただし、事故経路遮断直後に関しては、内部相差角が最大となるタイミングよりも前を除く。減速タイミング判断部４１は、判断した減速するタイミングを、遮断タイミング決定部４２に送る。
【００４０】
遮断タイミング決定部４２は、遮断タイミング格納部４３及び遮断タイミング表示部４４に接続される。遮断タイミング決定部４２は、減速タイミング判断部４１により判断された減速するタイミングを取得し、取得した減速するタイミングを他の健全な経路を遮断する遮断タイミングに決定する。これにより、遮断タイミング決定部４２は、他の健全な経路を遮断することで発生するインピーダンスの増加による内部相差角の拡大、つまり、発電機回転速度の加速に対して、事故経路の遮断による内部相差角の動揺時の発電機回転速度の減速のタイミングを同期させることができ、ループ系統の安定度を向上させることができる。
【００４１】
ループ系統の安定度をより向上すべく、より好ましくは、遮断タイミング決定部４２は、判断された遮断タイミングの時間内において、遮断タイミングの開始から１／４程経過した時間を遮断タイミングとして決定するのが好ましい。これにより、遮断タイミング決定部４２は、発電機回転速度が最も減速しているタイミングに遮断による発電機回転速度の加速を同期させることができる。
【００４２】
遮断タイミング決定部４２は、決定した遮断タイミングを、遮断タイミング格納部４３及び遮断タイミング表示部４４に送る。
【００４３】
遮断タイミング格納部４３は、遮断タイミング決定部４２から送られた遮断タイミングを格納する。遮断タイミング表示部４４は、例えば、モニタであり、遮断タイミング決定部４２から送られた遮断タイミングを表示する。
【００４４】
次に、遮断タイミング決定装置３０の作用及び遮断タイミング決定方法ついて、図４のフローチャートを参照して説明する。
【００４５】
まず、情報入力部３４は、遮断タイミングを決定するループ系統の情報の入力を、系統情報として受け付ける。系統情報取得部３５は、情報入力部３４から系統情報を取得する（ステップＳ１）。また、負荷情報取得部３７は、系統情報に係る経路に接続される負荷量の情報の入力を、負荷情報として受け付ける。情報入力部３４は、情報入力部３４から負荷情報を取得する（ステップＳ２）。また、情報入力部３４は、系統情報に係る経路に接続される発電機の情報の入力を、発電機情報として受け付ける。発電機情報取得部３８は、情報入力部３４から発電機情報を取得する（ステップＳ３）。また、情報入力部３４は、事故経路に係る情報の入力を、事故経路情報として受け付ける。事故経路情報取得部３６は、情報入力部３４から事故経路情報を取得する（ステップＳ４）。
【００４６】
内部相差角情報作成部４０は、系統情報、負荷情報、発電機情報及び事故経路情報のそれぞれを取得する。内部相差角情報作成部４０は、系統情報、負荷情報、発電機情報及び事故経路情報に基づいて、事故経路を遮断した際の、内部相差角の拡大・縮小の推移を示す内部相差角情報を作成する（ステップＳ５）。
【００４７】
減速タイミング判断部４１は、作成された内部相差角情報から、発電機回転速度が減速しているタイミングを判断する（ステップＳ６）。減速タイミング判断部４１は、発電機回転速度が減速しているタイミングを、他の健全な経路を遮断するタイミングと判断する。
【００４８】
遮断タイミング決定部４２は、減速タイミング判断部４１によって判断された遮断タイミングを、実際の遮断タイミングとして決定する（ステップＳ７）。また、遮断タイミング決定部４２は、決定した遮断タイミングを遮断タイミング格納部４３に格納する（ステップＳ８）。また、遮断タイミング決定部４２は、決定した遮断タイミングを遮断タイミング表示部４４に表示させる。
【００４９】
以上より、本実施形態に係る遮断タイミング決定装置３０によれば、送電線路のループ系統において、事故経路を遮断した後に、他の経路を遮断する際の遮断タイミングを決定する遮断タイミング決定装置３０において、ループ系統内の経路の情報を系統情報として取得する系統情報取得部３５と、各経路に接続される負荷量の情報を負荷情報として取得する負荷情報取得部３７と、ループ系統内に接続されている発電機の情報を発電機情報として取得する発電機情報取得部３８と、事故経路を事故経路情報として取得する事故経路情報取得部３６と、取得した系統情報、負荷情報、発電機情報及び事故経路情報から、事故経路を遮断した際の内部相差角の拡大・縮小の推移を示す内部相差角情報を作成する内部相差角情報作成部４０と、内部相差角情報から、発電機回転速度が減速するタイミングを判断する減速タイミング判断部４１と、減速タイミング判断部４１によって判断された発電機回転速度が減速するタイミングを、他の経路を遮断する遮断タイミングとして決定する遮断タイミング決定部４２とを備える。
【００５０】
また、本実施形態に係る遮断タイミング決定方法は、送電線路のループ系統において、事故経路を遮断した後に、他の経路を遮断する際の遮断タイミングを決定する遮断タイミング決定方法において、ループ系統内の経路の情報を系統情報として取得するステップと、各経路に接続される負荷量の情報を負荷情報として取得するステップと、ループ系統内に接続されている発電機の情報を発電機情報として取得するステップと、事故経路を事故経路情報として取得するステップと、取得した系統情報、負荷情報、発電機情報及び事故経路情報から、事故経路を遮断した際の内部相差角の拡大・縮小の推移を示す内部相差角情報を作成するステップと、内部相差角情報から、発電機回転速度が減速するタイミングを判断するステップと、発電機回転速度が減速するタイミングを判断するステップで判断された発電機回転速度が減速するタイミングを、他の経路を遮断する遮断タイミングとして決定するステップとを備える。
【００５１】
このように、遮断タイミング決定部が、発電機回転速度が減速するタイミングを他の健全な経路の遮断タイミングとして決定するので、事故経路の遮断に伴う発電機動揺による発電機回転速度が減速するタイミングと、他の健全な経路の遮断に伴うインピーダンスの増加による発電機回転速度の加速のタイミングとを同期させることができる。したがって、内部相差角の動揺による発電機回転速度の減速とインピーダンス増加による加速とが打ち消し合い、タイミングを考慮しないで健全な経路を遮断する場合に比べ、ループ系統の安定度を向上させることができる。すなわち、ループ系統が脱調状態に陥ることを効果的に防止できる。
【００５２】
次に、本発明に係る遮断タイミング決定装置３０及び遮断タイミング決定方法における第２の実施形態について、図５及び図６を参照して説明する。本実施形態に係る遮断タイミング決定装置３０及び遮断タイミング決定方法は、第１の実施形態に係る遮断タイミング決定装置３０及び遮断タイミング決定方法に続いてさらに遮断タイミングを決定するものである。
【００５３】
同一のループ系統における内部相差角の拡大・縮小の推移は、発電機の発電量の変化と、ループ系統に接続される負荷量変化に応じて変化する。例えば、図５に示すように、負荷量の少ない秋では、波形Ｅのように、短い周期の波形となり、遮断タイミングは事故経路の遮断からより短時間の間に訪れる。一方、負荷量の多い夏や冬では、波形Ｆのように長い周期の波形となり、遮断タイミングは事故経路の遮断からより長時間の間に訪れる。
【００５４】
また、一日の間であっても、負荷量の少ない夜では、波形Ｅのように短い周期の波形となり、遮断タイミングは事故経路の遮断からより短時間の間に訪れる。一方、負荷量の多い日中では、波形Ｆのように長い周期の波形となり、遮断タイミングは事故経路の遮断からより長時間の間に訪れる。また、事故経路が異なる場合であっても同様である。そこで、短い周期の内部相差角の動揺と長い周期の内部相差角の動揺との間で異なる遮断タイミングであっても、共通して発電機回転速度が減速する遮断タイミングを決定できれば、この遮断タイミングをより柔軟な遮断タイミングとして利用できる。
【００５５】
本実施形態に係る遮断タイミング決定装置３０は、遮断タイミング決定部４２が、遮断タイミング格納部４３に既に格納されている遮断タイミングを読み出す。遮断タイミング決定部４２は、減速タイミング判断部４１によって判断された遮断タイミングと、遮断タイミング格納部４３から読み出された遮断タイミングとで共通する遮断タイミングを遮断タイミングとして決定する。
【００５６】
具体的に、減速タイミング判断部４１において、図５に示す波形Ｅの遮断タイミングが判断され、図５に示す波形Ｆのタイミングが遮断タイミング格納部４３に格納されているとする。遮断タイミング決定部４２は、図５に示す波形Ｅの遮断タイミングとして、減速タイミング判断部４１から送信された、時刻ａから時刻ｂの間を遮断タイミングとして決定する。また、遮断タイミング決定部４２は、遮断タイミング格納部４３から、波形Ｆの遮断タイミングである時刻ｃから時刻ｄの間を遮断タイミングとして読み出す。遮断タイミング決定部４２は、波形Ｅの遮断タイミング（時刻ａから時刻ｂ）と、波形Ｆの遮断タイミング（時刻ｃから時刻ｄ）とで共通する、時刻ｃから時刻ｂの間を遮断タイミングとして決定する。
【００５７】
以上の点で、本実施形態に係る遮断タイミング決定装置３０及び遮断タイミング決定方法は、第１の実施形態に係る遮断タイミング決定装置３０及び遮断タイミング決定方法と相違する。その他の構成は、第１の実施形態に係る遮断タイミング決定装置３０及び遮断タイミング決定方法と同様である。なお、系統情報取得部３５は、第１の実施形態において取得した系統情報を保持するものとする。
【００５８】
次に、本実施形態に係る遮断タイミング決定装置３０の作用及び遮断タイミング決定方法について、図６のフローチャートを利用して説明する。
【００５９】
まず、系統情報取得部３５は、保持している系統情報を内部相差角情報作成部４０に送る。情報入力部３４は、新たな事故経路の入力を事故経路情報として受け付ける。事故経路情報取得部３６は、事故経路情報を取得して、内部相差角情報作成部４０に送る。また、情報入力部３４は、新たな負荷量の入力を負荷情報として受け付ける。負荷情報取得部３７は、新たな負荷情報を情報入力部３４から取得して、内部相差角情報作成部４０に送る（ステップＳ１０）。また、情報入力部３４は、新たな発電機の入力を発電機情報として受け付ける。発電機情報取得部３８は、新たな発電機情報を情報入力部３４から取得して、内部相差角情報作成部４０に送る（ステップＳ２０）。
【００６０】
内部相差角情報作成部４０は、系統情報、事故経路情報、負荷情報及び発電機情報に基づいて、内部相差角情報を作成する（ステップＳ３０）。減速タイミング判断部４１は、発電機回転速度が減速しているタイミングを判断する（ステップＳ４０）。なお、内部相差角情報作成部４０による内部相差角情報の作成と、減速タイミング判断部４１による減速タイミングの判断とは、第１の実施形態における内部相差角情報作成部４０及び減速タイミング判断部４１の作用と同様である。
【００６１】
遮断タイミング決定部４２は、遮断タイミング格納部４３から、同ループ系統において、既に決定された遮断タイミングを遮断タイミング格納部４３から読み出す（ステップＳ５０）。遮断タイミング決定部４２は、減速タイミング判断部４１によって判断された遮断タイミングと、読み出した遮断タイミングとの間で共通するタイミングを、共通する遮断タイミングとして決定する（ステップＳ６０）。遮断タイミング決定部４２は、共通する遮断タイミングを遮断タイミング格納部４３に格納すると共に、遮断タイミング表示部４４に表示させる。
【００６２】
以上より、本実施形態係る遮断タイミング決定装置３０によれば、負荷情報取得部３７は、異なる負荷量の負荷情報を複数取得し、内部相差角情報作成部４０は、負荷情報毎に事故経路を遮断した際の内部相差角の拡大・縮小を示す内部相差角情報を作成し、減速タイミング判断部４１は、負荷情報毎に発電機回転速度が減速するタイミングを判断し、遮断タイミング決定部４２は、判断された複数のタイミングに共通するタイミングを、他の経路を遮断する遮断タイミングとして決定する。
【００６３】
また、本実施形態に係る遮断タイミング決定方法によれば、負荷情報を取得するステップは、異なる負荷量の負荷情報を複数取得し、内部相差角情報を作成するステップは、負荷情報毎に事故経路を遮断した際の内部相差角の拡大・縮小を示す内部相差角情報を作成し、タイミングを判断するステップは、負荷情報毎に発電機回転速度が減速するタイミングを判断し、遮断タイミングを決定するステップは、減速するタイミングを判断するステップにおいて判断された複数のタイミングに共通するタイミングを、他の経路を遮断する遮断タイミングとして決定する。
【００６４】
遮断タイミング決定部４２が複数のタイミングに共通するタイミングを遮断タイミングとして決定するので、より多くの状況に応じた柔軟な遮断タイミングを決定することができる。これにより、状況毎に遮断タイミングを決定する必要がないので、実際に複数の遮断器等に遮断タイミングを設定する場合であっても、一つの遮断タイミングを利用することができ、管理を容易にすることができる。
【００６５】
また、本実施形態に係る遮断タイミング決定装置３０によれば、負荷情報取得部は、季節毎に異なる負荷量の負荷情報を複数取得する。また、本実施形態に係る遮断タイミング決定方法によれば、負荷情報を取得するステップは、季節毎に異なる負荷量の負荷情報を複数取得する。これにより、季節毎に負荷量が異なる場合における、共通する遮断タイミングを決定することができ、通年で共通する柔軟な遮断タイミングを決定することができる。
【００６６】
なお、本発明に係る遮断タイミング決定装置３０及び遮断タイミング決定方法は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。また、上記した複数の実施形態の構成や方法等を任意に採用して組み合わせてもよく（１つの実施形態に係る構成や方法等を他の実施形態に係る構成や方法等に適用してもよく）、さらに、下記する各種の変更例に係る構成や方法等を任意に選択して、上記した実施形態に係る構成や方法等に採用してもよいことは勿論である。
【００６７】
例えば、本実施形態に係る遮断タイミング決定装置３０及び遮断タイミング決定方法においては、それぞれを遮断装置及び遮断方法に組み込んで、遮断装置及び遮断方法とすることができる。これにより、決定された遮断タイミングを、即座に遮断装置及び遮断方法に反映することができる。
【００６８】
また、上記実施形態に係る遮断タイミング決定装置３０及び遮断タイミング決定方法においては、図２に示すように、遮断タイミング決定装置３０が、ループ系統に含まれる経路の情報を経路情報として格納する系統情報格納部３１と、各経路に接続される負荷量を負荷情報として格納する負荷情報格納部３２と、ループ系統に接続される発電機の情報を発電機情報として格納する発電機情報格納部３３とを備えていてもよい。
【００６９】
この場合、情報入力部３４は、系統情報格納部３１、負荷情報格納部３２及び発電機情報格納部３３に格納された系統情報、負荷情報及び発電機情報のそれぞれから、内部相差角情報の作成に利用する系統情報、負荷情報及び発電機情報の選択入力を受け付けてもよい。また、情報入力部３４は、選択した系統情報から、事故経路を選択する選択入力を受け付けてもよい。系統情報取得部３５、事故経路情報取得部３６、負荷情報取得部３７及び発電機情報取得部３８は、選択された各情報を系統情報格納部３１、負荷情報格納部３２、発電機情報格納部３３のそれぞれから読み出して、内部相差角情報作成部４０に送ってもよい。
【００７０】
また、上記実施形態に係る遮断タイミング決定装置３０及び遮断タイミング決定方法においては、事故経路を遮断した後に遮断する他の健全な経路を選択する遮断経路情報取得部３９を備えていてもよい。この場合、情報入力部３４は、遮断する他の経路の情報の入力を遮断経路情報として受け付ける。遮断経路情報取得部３９は、遮断経路情報を情報入力部３４から取得し、内部相差角情報作成部４０に送る。内部相差角情報作成部４０は、取得した遮断経路情報に基づいて遮断する他の健全な経路を決定し、内部相差角情報を作成する。
【００７１】
これにより、内部相差角情報作成部４０は、遮断する他の経路の違いに応じた内部相差角情報を作成することができる。したがって、他の経路が複数ある場合に、遮断する経路を異ならせて内部相差角情報を作成することができると共に、柔軟な遮断タイミングを決定することができる。また、内部相差角情報作成部４０は、特定された他の健全な経路を遮断した際の、内部相差角の拡大・縮小の推移まで含む内部相差角情報を作成することができる。
【００７２】
また、上記実施形態に係る遮断タイミング決定装置３０及び遮断タイミング決定方法においては、内部相差角情報作成部４０が、各経路の電流容量に応じて他の遮断する経路を決定してもよい。これによっても、内部相差角情報作成部４０は、特定された他の健全な経路を遮断した際の、内部相差角の拡大・縮小の推移まで含む内部相差角情報を作成することができる。
【００７３】
また、上記第２の実施形態に係る遮断タイミング決定装置３０及び遮断タイミング決定方法においては、遮断タイミング決定部４２は、既に決定された遮断タイミングを遮断タイミング格納部４３から読み出して、減速タイミング判断部４１から送られたタイミングと既に決定された遮断タイミングとで共通するタイミングを遮断タイミングと決定している。これに対し、減速タイミング判断部４１は、負荷情報毎に内部相差角が減速するタイミングを判断し、遮断タイミング決定部４２は、減速タイミング判断部４１で判断された複数のタイミングに共通するタイミングを、他の経路を遮断する遮断タイミングとして決定することとしてもよい。
【符号の説明】
【００７４】
１    ループ系統
２，３，４，５，６  子局
１１，１２，１３，１４  発電機
２１，２２，２３，２４，２５，２６，２７  経路
３０  遮断タイミング決定装置
３１  系統情報格納部
３２  負荷情報格納部
３３  発電機情報格納部
３４  情報入力部
３５  系統情報取得部
３６  事故経路情報取得部
３７  負荷情報取得部
３８  発電機情報取得部
３９  遮断経路情報取得部
４０  内部相差角情報作成部
４１  減速タイミング判断部
４２  遮断タイミング決定部
４３  遮断タイミング格納部
４４  遮断タイミング表示部
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図２】
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