(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統における周波数変化量と連系線潮流変化量とを検出し、これをもとに地域要求電力（ＡＲ）を算出し、その量に応じて発電出力を調整する周波数バイアス連系線潮流制御方式を用いた負荷周波数制御システムにおいて、前記地域要求電力（ＡＲ）の配分に際し、下記条件にて行なうことを特徴とする電力系統負荷周波数制御システム。
記
経済負荷配分制御にて上げ（下げ）指令を行なっている発電機に対して、地域要求電力の符号が正の値（負の値）である場合は、当該発電機に対しては前記地域要求電力（ＡＲ）を配分しない。
【請求項２】
電力系統における周波数変化量と連系線潮流変化量とを検出し、これをもとに地域要求電力（ＡＲ）を算出し、その量に応じて発電出力を調整する周波数バイアス連系線潮流制御方式を用いた負荷周波数制御システムにおいて、前記地域要求電力（ＡＲ）の配分に際し、下記条件にて行なうことを特徴とする電力系統負荷周波数制御システム。
記
経済負荷配分制御にて上げ（下げ）指令を行なっている発電機に対して、地域要求電力の符号が負の値（正の値）である場合は、当該発電機に対しては前記地域要求電力（ＡＲ）を配分しない。
【請求項３】
電力系統における周波数変化量と連系線潮流変化量とを検出し、これをもとに地域要求電力（ＡＲ）を算出し、その量に応じて発電出力を調整する周波数バイアス連系線潮流制御方式を用いた負荷周波数制御システムにおいて、前記地域要求電力の配分に際し、下記条件にて行なうことを特徴とする電力系統負荷周波数制御システム。
記
発電機の出力変化速度比を考慮した余裕量（一定時間内発電機が変化できる量−現在出力）に応じて地域要求電力（ＡＲ）を配分する。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電力系統の負荷周波数制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
負荷周波数制御とは、発電機の出力を調整することにより、系統全体の周波数を規定値に維持することである。現在日本における負荷周波数制御は、周波数変化量（Δｆ）を検出して、これを少なくするように発電機出力を調整し、系統周波数のみを規定値に保とうとする定周波数制御方式（ＦＦＣ）と、周波数変化量（Δｆ）と連系線潮流変化量（ΔＰｔ）とを検出し、これから地域要求電力（ＡＲ）を算出し、その量に応じて発電機出力を調整する周波数バイアス連系線潮流制御（ＴＢＣ）の２つの方式にて運転されている。
【０００３】
負荷周波数制御における周波数バイアス連系線潮流制御は以下の手段で行なわれている。地域要求電力（ＡＲ）の発電機への配分は、負荷周波数制御が行なわれている全ての発電機に対して、その発電機の出力変化速度比あるいは出力余裕比等にて配分する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように地域要求電力（ＡＲ）を発電機に配分する手段は、負荷周波数制御を行なっている全ての発電機に対して、出力変化速度比あるいは出力余裕比等にて配分している。即ち、経済負荷配分制御（ＥＤＣ）によって現実に上げ（下げ）指令をしている発電機に対しても、これら算出された地域要求電力（ＡＲ）を配分する方式である。
【０００５】
そのため、地域要求電力（ＡＲ）が正の値（負の値）である場合、既に発電機は固有の出力変化速度で出力を増加（減少）しているにも拘らず、その上に配分された地域要求電力（ＡＲ）を経済負荷配分量に上乗せした形で出力増加（減少）しなければならない。従って、更に上乗せされた地域要求電力（ＡＲ）を十分に制御しきれず、制御性を阻害することになる。
【０００６】
又、他方、地域要求電力（ＡＲ）を発電機に配分する手段は、負荷周波数制御を行なっている全ての発電機に対して、出力変化速度比あるいは出力余裕比等にて配分していることにより、経済負荷配分制御（ＥＤＣ）にて上げ（下げ）指令をしている発電機に対してもいずれも地域要求電力（ＡＲ）を配分している。そのため、地域要求電力（ＡＲ）が負の値（正の値）である場合、発電機出力は経済運用スケジュールから大きく逸脱することになり、経済性を阻害することになる。
【０００７】
又、地域要求電力（ＡＲ）を発電機に配分する手段は、余裕量（一定時間内に発電機が変化できる量−現在出力）に拘らず、出力変化速度比あるいは出力余裕比等にて配分している。即ち、配分された地域要求電力（ＡＲ）が余裕量よりも大きい場合には、当該発電機は配分量を制御しきれず、結果として地域要求電力（ＡＲ）を十分に制御しきれないため、制御性を阻害することになる。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、電力系統の制御性，経済性の向上に有効な負荷周波数制御システムを提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の【請求項１】に係る電力系統負荷周波数制御システムは、電力系統における周波数変化量と連系線潮流変化量とを検出し、これをもとに地域要求電力（ＡＲ）を算出し、その量に応じて発電出力を調整する周波数バイアス連系線潮流制御方式を用いた負荷周波数制御システムにおいて、前記地域要求電力（ＡＲ）の配分に際し、下記条件にて行なうようにした。
記
経済負荷配分制御にて上げ（下げ）指令を行なっている発電機に対して、地域要求電力の符号が正の値（負の値）である場合は、当該発電機に対しては前記地域要求電力（ＡＲ）を配分しない。
【００１０】
そのことにより、経済負荷配分制御（ＥＤＣ）にて上げ（下げ）指令を行なっている発電機に対して、地域要求電力（ＡＲ）が正の値（負の値）である場合、地域要求電力（ＡＲ）を発電機に配分しても、その配分量を負荷経済配分量に上乗せした形で出力増加（減少）することはできないため、上記の発電機に対しては地域要求電力（ＡＲ）を配分せず、他の発電機に配分することにより、地域要求電力（ＡＲ）が出力変動可能な発電機に全て配分され、系統としての制御性の向上となる。
【００１１】
本発明の【請求項２】に係る電力系統負荷周波数制御システムは、【請求項１】において、電力系統における周波数変化量と連系線潮流変化量とを検出し、これをもとに地域要求電力（ＡＲ）を算出し、その量に応じて発電出力を調整する周波数バイアス連系線潮流制御方式を用いた負荷周波数制御システムにおいて、前記地域要求電力（ＡＲ）の配分に際し、下記条件にて行なうようにした。
記
経済負荷配分制御にて上げ（下げ）指令を行なっている発電機に対して、地域要求電力の符号が負の値（正の値）である場合は、当該発電機に対しては前記地域要求電力（ＡＲ）を配分しない。
【００１２】
そのことにより、経済負荷配分制御（ＥＤＣ）にて上げ（下げ）指令を行なっている発電機に対して、地域要求電力（ＡＲ）が負の値（正の値）である場合、負荷周波数制御の性能上、発電機出力は上げ（下げ）指令を出す。しかし、この種の制御は経済効率の面から無駄であるため、上記の発電機に対しては地域要求電力（ＡＲ）を配分せず、他の発電機に配分することにより、発電機の経済性の向上となる。
【００１３】
本発明の【請求項３】に係る電力系統負荷周波数制御システムは、【請求項１】において、電力系統における周波数変化量と連系線潮流変化量とを検出し、これをもとに地域要求電力（ＡＲ）を算出し、その量に応じて発電出力を調整する周波数バイアス連系線潮流制御方式を用いた負荷周波数制御システムにおいて、前記地域要求電力（ＡＲ）の配分に際し、下記条件にて行なうようにした。
記
発電機の出力変化速度比を考慮した余裕量（一定時間内発電機が変化できる量−現在出力）に応じて地域要求電力（ＡＲ）を配分する。
【００１４】
そのことにより、発電機の出力変化速度比を考慮した余裕量（一定時間内に発電機が変化できる量−現在出力）に応じて地域要求電力（ＡＲ）を配分することで、地域要求電力（ＡＲ）が発電機に対して全てを配分することができ、系統としての制御性の向上となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は本発明による電力系統負荷周波数制御システムの実施の形態を示す構成図である。図１において、１は電力系統でその内部に複数の発電機Ｇ１，Ｇ２，…，Ｇｎを有し、他系統３との間で連系線４を介して連系されている。各発電機Ｇ１，Ｇ２，…，Ｇｎと計算機２とは検出用の信号線ｌ1 と制御用の信号線ｌ2 を介して、夫々計算機内の発電機出力信号入力部201 ，202 ，…，20n と上／下判定手段211 ，212 ，…，21n に接続されている。発電機出力信号入力部201 ，202 ，…，20n 、後述する目標指令値作成部221，222，…，22n に各発電機出力信号を出力し、又、上／下判定手段211 ，212 ，…，21n は夫々目標指令値作成部221 ，222 ，…，22n から上げ（又は下げ）指令を入力する。
【００１６】
23は電力系統のデータ検出部10から周波数変化量（Δｆ）と連系線潮流変化量（ΔＰｔ）とを入力してＡＲ値の計算を行なうもので、その出力はＡＲ配分部24を経由して各発電機への目標指令値作成部221 ，222 ，…，22n に入力する。
【００１７】
25は各発電機出力信号入力部201 ，202 ，…，20n からの発電機出力を取り込んで発電端総需要を計算する発電端総需要計算部であり、その出力をオンライン予測需要26に入力されている。そしてオンライン予測需要26と前日運転計画27とはＥＬＤスケジュール計算部28に入力されている。そしてＥＬＤスケジュール計算部28による経済負荷配分の計算結果（ＥＬＤ値）は、前記各目標指令値作成部221 ，222 ，…，22n へ入力される。かくして、目標指令値作成部221 ，222 ，…，22n は前記各発電機毎の出力信号と、ＡＲ値と、ＥＬＤ値とを入力して目標値を作成する。なお、５はＭＭＩである。
【００１８】
図２は発電機への地域要求電力の配分条件を示すフローチャートである。先ず、電力系統から検出された周波数変化量（Δｆ）連系線潮流変化量（ΔＰｔ）が計算機２内のＡＲ計算部23に入力され、ここで地域要求電力（ＡＲ）が計算される（ステップＳ20）。次いで、ステップＳ21のＡＲ配分処理にて各発電機に対して前記地域要求電力（ＡＲ）の配分量が求められ、ステップＳ22の目標指令値作成部へ入力される。
【００１９】
一方、ステップＳ201 により各発電機からは各発電機出力信号入力部201 ，202 ，…，20n を経由して、その時々の発電機出力が目標指令値作成部221 ，222 ，…，22n へ入力され、次にステップＳ202 によりＥＬＤスケジュール計算部28による負荷配分スケジュールが各目標指令値作成部221 ，222 ，…，22n に入力される。
【００２０】
ここで目標指令値作成部221 ，222 ，…，22n への入力は、前述したように、発電機からの出力と、ＡＲ配分部24からの配分量と、ＥＬＤスケジュール計算部28からのＥＬＤとがあり、そして、ＥＬＤスケジュール計算部28へは発電機端総需要計算部25から求めたオンライン予測需要26と前日運転計画27が入力される。
【００２１】
したがって負荷周波数制御としては目標指令値作成部221 ，222 ，…，22n にて配分された地域要求電力（ＡＲ）から各発電機毎の目標指令値を算出して上／下判定（ステップＳ23）し、各発電機に上げ／下げ指令を出すことになるが（ステップＳ24）、ここで地域要求電力（ＡＲ）の配分に際しては、経済負荷配分制御（ＥＤＣ）の運転状態によって、地域要求電力の配分処理を変更しようとするものである。図２のステップＳ23がこの処理であり、以下に説明する。
【００２２】
図３（ａ）は経済負荷配分制御（ＥＤＣ）の上げ指令中の発電機出力、図３（ｂ）は経済負荷配分制御（ＥＤＣ）の下げ指令中の発電機出力を示す図である。図４において、ステップＳ31は経済負荷配分制御（ＥＤＣ）の下げ指令を行なっている（Ｙ）発電機に対して、地域要求電力（ＡＲ）の符号が正の値である場合（ステップＳ33）は、前記地域要求電力（ＡＲ）を配分しない（ステップＳ36）。
【００２３】
又、ステップＳ32において、経済負荷配分制御（ＥＤＣ）が下げ指令を行なっている（Ｙ）発電機に対して、地域要求電力（ＡＲ）の符号が負の値である場合（Ｙ）は、前記地域要求電力（ＡＲ）を配分しない（ステップＳ36）。
【００２４】
又、ステップＳ33において、経済負荷配分制御（ＥＤＣ）にて上げ指令を行なっている（Ｙ）発電機に対して、地域要求電力（ＡＲ）の符号が負の値である場合（Ｙ）は、前記地域要求電力（ＡＲ）を配分しない（ステップＳ36）。
【００２５】
又、ステップＳ32において、経済負荷配分制御（ＥＤＣ）にて下げ指令を行なっている（Ｙ）発電機に対して、地域要求電力（ＡＲ）の符号が正の値（Ｎ）である場合は、前記地域要求電力（ＡＲ）を配分しない（ステップＳ36）。
【００２６】
又、ステップＳ31にて経済負荷配分制御（ＥＤＣ）が上げ指令を出していなければ（Ｎ）、ステップＳ32にて経済負荷配分制御（ＥＤＣ）が下げ指令を出しているかどうかを判定する。ＥＤＣが下げ指令を出しており、かつＡＲが正の値（Ｙ）であれば地域要求電力（ＡＲ）を配分しない（ステップＳ36）。
【００２７】
ステップＳ31にて経済負荷配分制御（ＥＤＣ）が上げ指令を出していなければ、ステップＳ32にて経済負荷配分制御（ＥＤＣ）が下げ指令を出しているかどうかを判定する。ＥＤＣ下げ指令を出していなければ（Ｎ）、ステップＳ35にて地域要求電力（ＡＲ）を発電機に配分する。
【００２８】
図５は本発明による負荷周波数制御システムの他の実施の形態を示すフローチャートである。本例では発電機に対する地域要求電力（ＡＲ）を配分する処理を示している。先ず、ステップＳ41において発電機毎に余裕量（一定時間内に変動できる量−現在出力）の算出処理を行ない、ステップＳ42にて発電機の出力変化速度比を考慮した余裕量に応じて、(1) 式で定義される地域要求電力（ＡＲ）の配分処理を行なうものである。
【００２９】
【数１】
0003647580.tif 000002
要するに、発電機の出力変化速度比を考慮した余裕量に合わせて、地域要求電力（ＡＲ）を配分しようとするものである。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば電力系統の負荷周波数制御の制御性，経済性の向上に有効な負荷周波数制御を行なうことのできる負荷周波数制御システムを提供することができる。
【００３１】
特に、［請求項１］では、経済負荷配分制御（ＥＤＣ）の運転状態にて地域要求電力（ＡＲ）の配分方法を変えることにより、地域要求電力（ＡＲ）が出力変動可能な発電機に全て配分され、系統としての制御性の向上となる。［請求項２］では、経済負荷配分制御（ＥＤＣ）の運転状態にて地域要求電力（ＡＲ）の配分方法を変えることにより、発電機出力は経済性運用スケジュールから大きく逸脱することがなくなり、発電機の経済性の向上となる。［請求項３］では、発電機の出力変化速度比を考慮した余裕量に応じて地域要求電力（ＡＲ）を配分することで、地域要求電力（ＡＲ）が発電機に対して全てを配分することで、系統としての制御性の向上となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における電力系統負荷周波数制御システムの構成図。
【図２】本発明における負荷周波数制御の処理内容を示すフローチャート。
【図３】本発明における経済負荷配分制御（ＥＤＣ）の上げ指令中および下げ指令中の発電機出力を示す図。
【図４】本発明における地域要求電力（ＡＲ）の配分条件を示すフローチャート。
【図５】本発明における地域要求電力（ＡＲ）の配分手段を示すフローチャート。
【符号の説明】
１    電力系統
２    計算機
201 〜20n     発電機出力入力部
211 〜21n     上／下判定手段
221 〜22n     目標指令値作成部
23    ＡＲ計算部
24    ＡＲ配分部
25    発電端総需要計算部
26    オンライン予測需要
27    前日運転計画
３    他系統
４    連系線
５    ＭＭＩ
【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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