(57)【要約】  電力系統の安定化装置の過剰及び過少な電源制限の防止を可能とすることができる電力系統の安定性解析装置、安定化装置および方法を提供することを目的とする。電力系統に設置された既存の計測器と高精度計測装置のそれぞれから計測データを得て電力系統の安定性を解析する電力系統の安定性解析装置であって、電力系統の複数地点における既存の計測器からの計測データを用いて電力系統の系統状態を推定する系統状態推定部と、系統状態の推定結果を用いて、想定故障における同期安定性を解析する同期安定性解析部と、系統状態の推定結果と高精度計測装置の計測データの差分に応じて同期安定性を補正する同期安定性解析補正部を備え、電力系統の同期安定性解析の精度を向上することを特徴とする。
2019087292.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統に設置された既存の計測器と高精度計測装置のそれぞれから計測データを得て電力系統の安定性を解析する電力系統の安定性解析装置であって、
電力系統の複数地点における前記既存の計測器からの計測データを用いて電力系統の系統状態を推定する系統状態推定部と、
前記系統状態の推定結果を用いて、想定故障における同期安定性を解析する同期安定性解析部と、
前記系統状態の推定結果と前記高精度計測装置の計測データの差分に応じて前記同期安定性を補正する同期安定性解析補正部を備え、
電力系統の同期安定性解析の精度を向上することを特徴とする電力系統の安定性解析装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電力系統の安定性解析装置であって、
前記同期安定性解析補正部は、前記系統状態の推定結果と、前記高精度計測装置の計測データと、前記同期安定性の解析結果の過去データから感度分布を作成する補正モデル作成部を含むことを特徴とする電力系統の安定性解析装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の電力系統の安定性解析装置であって、
前記同期安定性解析補正部は、前記既存の計測器と前記高精度計測装置からの計測データの電圧位相差と、前記系統状態の推定結果である補正前の発電機内部位相角と、補正後の発電機内部位相角の関係を示しており、
前記系統状態の推定結果である補正前の発電機内部位相角と、前記既存の計測器と前記高精度計測装置からの計測データの電圧位相差から、補正後の発電機内部位相角を求めることを特徴とする電力系統の安定性解析装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電力系統の安定性解析装置であって、
前記系統状態の推定結果を格納する系統状態推定結果データベースと、前記同期安定性の解析結果を格納する同期安定性解析結果データベースと、高精度計測装置計測値からの計測データを格納する高精度計測装置計測値データベースと、前記同期安定性解析の補正結果を格納する同期安定性解析補正データベースを備えていることを特徴とする電力系統の安定性解析装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電力系統の安定性解析装置に、
前記同期安定性解析補正部において求めた同期安定性を用いて、電力系統の想定故障時における停電を防止するための適切な電制発電機を決定する電源制限決定部と、決定した電制発電機を記憶しておくデータベースを備え、
前記想定故障時に前記決定した電制発電機を制御することを特徴とする電力系統の安定化装置。
【請求項６】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電力系統の安定性解析装置に、
前記同期安定性解析補正部において求めた同期安定性を用いて、電力系統の想定故障時における停電を防止するための適切な電制発電機を決定する電源制限決定部と、決定した電制発電機を記憶しておくデータベースと、前記同期安定性解析補正部における補正をしないときと補正をする時のいずれかの同期安定性を選択する同期安定性解析結果選択部を備え、
補正前後の同期安定性の差分が閾値以上である時に補正後の同期安定性を選択することを特徴とする電力系統の安定化装置。
【請求項７】
電力系統に設置された既存の計測器と高精度計測装置のそれぞれから計測データを得て電力系統の安定性を解析する電力系統の安定性解析方法であって、
電力系統の複数地点における前記既存の計測器からの計測データを用いて電力系統の系統状態を推定し、
前記系統状態の推定結果を用いて、想定故障における同期安定性を解析し、
前記系統状態の推定結果と前記高精度計測装置の計測データの差分に応じて前記同期安定性を補正し、
電力系統の同期安定性解析の精度を向上することを特徴とする電力系統の安定性解析方法。
【請求項８】
請求項７に記載の電力系統の安定性解析方法であって、
前記同期安定性の補正は、前記系統状態の推定結果と、前記高精度計測装置の計測データと、前記同期安定性の解析結果の過去データから作成された感度分布についての補正モデルを用いておこなうことを特徴とする電力系統の安定性解析方法。
【請求項９】
請求項７または請求項８に記載の電力系統の安定性解析方法であって、
前記同期安定性の補正は、前記既存の計測器と前記高精度計測装置からの計測データの電圧位相差と、前記系統状態の推定結果である補正前の発電機内部位相角と、補正後の発電機内部位相角の関係について、
前記系統状態の推定結果である補正前の発電機内部位相角と、前記既存の計測器と前記高精度計測装置からの計測データの電圧位相差から、補正後の発電機内部位相角を求めることを特徴とする電力系統の安定性解析方法。
【請求項１０】
請求項７から請求項９のいずれか１項に記載の電力系統の安定性解析方法に、
補正後の前記同期安定性を用いて、電力系統の想定故障時における停電を防止するための適切な電制発電機を決定し記憶しておき、
前記想定故障時に前記決定した電制発電機を制御することを特徴とする電力系統の安定化方法。
【請求項１１】
請求項７から請求項９のいずれか１項に記載の電力系統の安定性解析方法に、
補正後の前記同期安定性を用いて、電力系統の想定故障時における停電を防止するための適切な電制発電機を決定し記憶しておき、補正をしないときと補正をする時のいずれかの同期安定性を選択し、
補正前後の同期安定性の差分が閾値以上である時に補正後の同期安定性を選択することを特徴とする電力系統の安定化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力系統の安定性解析装置、安定化装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力系統の潮流（有効電力Ｐ、無効電力Ｑ、電圧Ｖ、電圧位相δ）状態を正しく把握することは、電力系統の安定性解析にとって重要である。現状の電力系統に近い状態を解析モデルで再現することで、故障時に起こりうる電力系統状態を予測することや、電力系統故障に備えた安定化対策を事前に行うことが可能となる。なお一般に電力系統の状態は、電力系統に設置された計測センサで測定された電気量（有効電力Ｐ、無効電力Ｑ、電圧の大きさＶ、電圧位相δ、電流Ｉなど）の計測値を利用した状態推定計算によって把握される。【０００３】
電力系統の状態を把握するためには、電力系統の電力方程式を解くために十分な数の計測値を用意し可観測状態とすることが重要であるが、電力系統の構成や潮流条件（線路の抵抗成分が大きい区間が存在する場合、無効電力潮流が大きい区間が存在する場合、隣接する計測値の例えば電圧値が大きく異なる場合等）によっては、状態推定計算が収束しない場合が生じる。状態推定計算が収束しない場合、前回計算における算出値等を用いるため、現在の系統状態との間に大きな誤差が発生し、得られた推定結果（潮流状態）の信頼性が低下するという課題がある。特に、電力系統の監視機能・計測精度が不十分な地域において、当課題が発生すると考えられる。【０００４】
推定結果の信頼性が低下すると、電力系統の同期安定性解析の信頼性も低下する。電力系統の安定化装置において、例えば、誤った同期安定性解析結果を入力し、電制発電機を決めてしまうと、停電を防止するための適切な電制が取れず、停電する恐れがある。なお、電力系統の安定化装置とは、電力系統故障によって、加速した発電機の基準発電機に対する内部相差角が他の発電機と比較して大きくなり、発電機間の同期が維持できなくなる現象が波及するのを防止するため、加速した発電機を電力系統から切り離す（電制する）装置である。【０００５】
現在では、位相計測装置ＰＭＵ（Ｐｈａｓｏｒ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  Ｕｎｉｔ）等の高精度計測装置を採用する技術の普及が期待されている。例えば、位相計測装置ＰＭＵを用いて状態推定の精度を検証する電力系統の潮流監視装置について述べたものに、特許文献１がある。この特許文献１には、状態推定結果と位相計測装置ＰＭＵデータを比較して、状態推定の妥当性を検証すると記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第８１９０３７９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に記載の電力系統の潮流監視装置では、状態推定誤差が電力系統の同期安定性にどの程度影響を与えるかわからない。そのため、適切な電源制御等の対策が取れず、過剰な電源制御等の対策によるコスト増加や、過小な電源制御等の対策による停電につながる可能性がある。【０００８】
以上のことから本発明においては、状態推定の計算が収束しないケースや精度が低いケースにおいて、高精度計測装置計測値を用いて同期安定性結果の精度を向上することで、電力系統の安定化装置の過剰及び過少な電源制限の防止を可能とすることができる電力系統の安定性解析装置、安定化装置および方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決する為に本発明は、「電力系統に設置された既存の計測器と高精度計測装置のそれぞれから計測データを得て電力系統の安定性を解析する電力系統の安定性解析装置であって、電力系統の複数地点における既存の計測器からの計測データを用いて電力系統の系統状態を推定する系統状態推定部と、系統状態の推定結果を用いて、想定故障における同期安定性を解析する同期安定性解析部と、系統状態の推定結果と高精度計測装置の計測データの差分に応じて同期安定性を補正する同期安定性解析補正部を備え、電力系統の同期安定性解析の精度を向上することを特徴とする電力系統の安定性解析装置。」としたものである。【００１０】
また本発明は、「電力系統に設置された既存の計測器と高精度計測装置のそれぞれから計測データを得て電力系統の安定性を解析する電力系統の安定性解析方法であって、電力系統の複数地点における既存の計測器からの計測データを用いて電力系統の系統状態を推定し、系統状態の推定結果を用いて、想定故障における同期安定性を解析し、系統状態の推定結果と高精度計測装置の計測データの差分に応じて同期安定性を補正し、電力系統の同期安定性解析の精度を向上することを特徴とする電力系統の安定性解析方法。」としたものである。【００１１】
また本発明は、「補正後の同期安定性を用いて、電力系統の想定故障時における停電を防止するための適切な電制発電機を決定し記憶しておき、想定故障時に決定した電制発電機を制御することを特徴とする電力系統の安定化方法。」としたものである。【００１２】
また本発明は、「補正後の前記同期安定性を用いて、電力系統の想定故障時における停電を防止するための適切な電制発電機を決定し記憶しておき、補正をしないときと補正をする時のいずれかの同期安定性を選択し、補正前後の同期安定性の差分が閾値以上である時に補正後の同期安定性を選択することを特徴とする電力系統の安定化方法。」としたものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、状態推定の計算が収束しないケースや精度が低いケースにおいて、高精度計測装置計測値を用いて同期安定性結果の精度を向上することで、電力系統の安定化装置の過剰及び過少な電源制限の防止を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施例に係る電力系統の安定性解析装置のソフト構成例を示す図。
【図２】本発明の実施例が適用可能な典型的な電力系統の例、及び本発明の実施例に係る電力系統の安定性解析装置のハード構成を示す図。
【図３】電力系統の安定性解析装置の処理全体のフローを示す図。
【図４】状態推定処理の一例を示すフローを示す図。
【図５】同期安定性解析の補正モデル例を示す図。
【図６】同期安定性解析の補正結果を示す図。
【図７】図１に電源制限決定部と電源制限テーブル−使用データベース対応データベースを追加した電力系統の安定化装置のソフト構成図。
【図８】電源制限テーブル−使用データベースの対応データベースの出力方法を示す図。
【図９】図３に電源制限決定の処理を追加した電力系統の安定化装置の処理全体のフローチャートを示す図。
【図１０】同期安定性解析補正部の有無による電源制限結果の違いを示す図。
【図１１】図７に同期安定性解析結果選択部を追加した電力系統の安定化装置のソフト構成図。
【図１２】図９に同期安定性解析結果選択の処理を追加した電力系統の安定化装置の処理全体のフローチャートを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施に好適な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ものではない。
【実施例１】
【００１６】
本発明の実施例１について、以下に説明する。【００１７】
まず、本発明の実施例が適用可能な典型的な電力系統の例、及び本発明の実施例に係る電力系統の安定性解析装置のハード構成例について図２を用いて説明する。図２の上部には電力系統の構成例を例示し、図２の下部には安定性解析装置のハード的な構成例を示している。上部の電力系統の構成例から説明する。【００１８】
図２の上部において電力系統２０は、複数の発電機１３０及び負荷１５０が母線（ノード）１１０、変圧器１２０、送電線路１４０等を介して相互に連系されたシステムである。なお図２において、１６０は当該電力系統における想定故障個所を例示している。【００１９】
図２では、ノード１１０に対して図示したノード番号Ｎ（Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４，Ｎ５，Ｎ６）を適宜付与して示している。ノード１１０には、電力系統の保護、制御、監視の目的での各種の計測器（図示せず）が適宜設置されており、計測器で検知した信号は通信ネットワーク３００を介して電力系統の安定性解析装置１０に取り込まれている。【００２０】
図示の例では、ノード番号がＮ２とＮ６のノード１１０に高精度計測装置として例えば位相計測装置ＰＭＵ（Ｐｈａｓｏｒ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  Ｕｎｉｔ）が設置されており、その他のノード番号Ｎ１，Ｎ３，Ｎ４，Ｎ５のノード１１０には、従来計測装置として例えば電流変成器ＣＴ、電圧変成器ＰＴなどが設置されている。【００２１】
なお図２に例示する通常の電力系統では、高精度計測装置ＰＭＵを設置するノードと、既存の計測器のみを設置するノードとがあり、高価な高精度計測装置ＰＭＵを設置できるノードは限定されているというのが実情である。このため、高精度計測装置ＰＭＵを設置するノードにおける電力系統の状態推定は正確に行うことが可能であるが、他の既存の計測器のみを設置するノードにおける電力系統の状態推定は精度的に劣るものであることを免れない。【００２２】
従って本発明においては、高精度計測装置ＰＭＵを設置するノードの計測結果を、設置しないノードの計測結果に反映させることにより、電力系統全体としての精度向上を図ろうとしている。【００２３】
図１の下部に示す電力系統の安定性解析装置１０は、計算機システムで構成されており、ディスプレイ装置等の表示部２１、キーボードやマウス等の入力部２２、通信部２３、ＣＰＵ２４、メモリ２５、および各種データベースＤＢがバス線２６に接続されている。【００２４】
このうち、データベースＤＢとしては、系統状態推定結果データベースＤＢ１、同期安定性解析結果データベースＤＢ２、高精度計測装置データベースＤＢ３、補正モデルＤＢ４、同期安定性解析結果ＤＢ５を備える。通信ネットワーク３００を介して電力系統の安定性解析装置１０に取り込まれた信号は、一次情報のまま直接的に、あるいは一次情報を加工した二次情報の形式により間接的に、上記のデータベースＤＢに適宜収納され、保管される。但し、高精度計測装置ＰＭＵで計測された信号は、高精度計測装置計測値データベースＤＢ３に収納され、保管される。【００２５】
また図２において表示部２１は、例えば、ディスプレイ装置に代えて、またはディスプレイ装置と共に、プリンタ装置または音声出力装置等を用いる構成でもよい。【００２６】
入力部２２は、例えば、キーボードスイッチ、マウス等のポインティング装置、タッチパネル、音声指示装置等の少なくともいずれか一つを備えて構成できる。【００２７】
通信部２３は、通信ネットワーク３００に接続するための回路及び通信プロトコルを備える。【００２８】
ＣＰＵ２４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。ＣＰＵ２４は、一つまたは複数の半導体チップとして構成してもよいし、または、計算サーバのようなコンピュータ装置として構成してもよい。【００２９】
メモリ２５は、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）として構成され、コンピュータプログラムを記憶したり、各処理に必要な計算結果データ及び画像データ等を記憶したりする。メモリ２５に格納された画面データは、表示部２１に送られて表示される。【００３０】
図１は、本発明の実施例に係る電力系統の安定性解析装置１０のソフト構成例を示す図である。【００３１】
電力系統の安定解析装置１０を機能的に示すと、演算処理機能として状態推定計算部１１、同期安定性解析部１２、補正モデル作成部１３、同期安定性解析補正部１４を備え、かつ記憶機能として系統状態推定結果データベースＤＢ１、同期安定性解析結果データベースＤＢ２、高精度計測装置計測値データベースＤＢ３、補正モデルデータベースＤＢ４、同期安定性解析補正結果データベースＤＢ５を備えるものとして表すことができる。【００３２】
電力系統の安定解析装置１０内の処理においては、最初に状態推定計算部１１において、電力系統の複数地点における計測データから電力系統の潮流状況を推定する。推定した電力系統の潮流状況は、次の同期安定性解析部１２において使用されるとともに、系統状態推定結果データベースＤＢ１に系統状態推定結果として格納され、記憶される。【００３３】
次に同期安定性解析部１２において、状態推定計算部１１で求めた系統状態推定結果から想定故障における同期安定性を解析する。解析した同期安定性は、次の同期安定性解析補正部１４において使用されるとともに、同期安定性解析結果データベースＤＢ２に同期安定性解析結果として格納され、記憶される。【００３４】
以上の状態推定計算部１１及び同期安定性解析部１２における処理は、図１に示す電力系統において、ノード番号Ｎ１，Ｎ３，Ｎ４，Ｎ５のノード１１０に設置した従来計測装置として例えば電流変成器ＣＴ、電圧変成器ＰＴなどで計測した情報を用いておこなう処理である。このため、この安定性解析結果によれば精度的に劣る場合があることを避けられないものであった。【００３５】
このため本発明においては、次の同期安定性解析補正部１４において同期安定性解析処理の補正処理を実施する。補正のために、２つの情報を使用する。この一つは、図１に示す電力系統において、ノード番号Ｎ２，Ｎ６のノード１１０に設置した、高精度計測装置ＰＭＵで計測された信号を収納保管している高精度計測装置計測値データベースＤＢ３からの情報である。他の一つは、補正モデルデータベースＤＢ４に記憶された補正情報である。同期安定性解析補正部１４では、補正モデルデータベースＤＢ４に記憶された補正情報と、高精度計測装置ＰＭＵの計測値と、同期安定性解析結果の直近データから同期安定性を補正する。【００３６】
補正モデルデータベースＤＢ４は、補正モデル作成部１３での処理により形成される。補正モデル作成部１３では、系統状態推定結果データベースＤＢ１に記憶された系統状態推定結果と、高精度計測装置計測値データベースＤＢに記憶された高精度計測値と、同期安定性解析結果データベースＤＢ２に記憶された同期安定性解析結果の過去データから電力系統の感度分布を作成する。かくして補正モデルデータベースＤＢ４には、電力系統の各部ノードにおける感度分布が収納され、記憶されている。これらは、感度分布である発電機内部位相角補正情報である。【００３７】
なお、同期安定性解析補正部１４において求められた同期安定性解析補正結果は、同期安定性解析補正毛K.K.アデータベースＤＢ５に格納、記憶される。【００３８】
図３は、電力系統の安定性解析装置の処理の全体を示すフローチャートを表している。【００３９】
図３の処理ステップＳ１００では、複数の計測点における計測データ情報に基づいて、電力系統の状態を推定する。処理ステップＳ１００は、図１の系統状態推定計算部１１の機能に相当する。【００４０】
図４は、状態推定計算の一例を示す処理フローである。処理ステップＳ１０１では、（１）式で表される観測値Ｚ、系統状態値Ｆ（Ｘ）、系統誤差ｅの関係から、次の関係式（２）式が最小になるように状態値Ｘを決定する。【００４１】
ただし、Ｚは観測値（Ｐ、Ｑ、Ｖ）、Ｘは系統状態（Ｖ、θなど）、Ｆ（Ｘ）は状態値として例えば回路の接続状態およびインピーダンスから決まる回路方程式である。【００４２】
【数１】
2019087292.tif 000003
【００４３】
【数２】
2019087292.tif 000004
【００４４】
処理ステップＳ１０２では、残差εを計算し、残差が大きい計測値を除去するか、代わりの擬似計測値に置き換える（代わりに過去の計測値データを用いる）ような、誤りデータの除去を行う。【００４５】
処理ステップＳ１０３では、計算された残差εを規定値と比較する。残差εが規定値以下であれば状態推定計算の処理フローを終了し、規定値以上であれば処理ステップＳ１０１へ戻る。なお、このような電力系統の状態推定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。【００４６】
図３に戻り、処理ステップＳ１０２では、同期安定性解析によって発電機内部位相角を算出する。処理ステップＳ１０１は、図１の同期安定性解析部１２の機能に相当する。【００４７】
電力系統で故障が起こると、発電機が系統の周波数と同じ周波数で運転している状態を保てなくなることがあり、そのメカニズムを動揺方程式と電力相差角曲線（Ｐ−δカーブ）から示すことができる。【００４８】
電力系統において、発電機の動揺方程式は、機械入力Ｐｍ、発電機慣性定数Ｍ、電気出力Ｐｅ、発電機相差角δを用いて、（３）式の動揺方程式で表される。【００４９】
【数３】
2019087292.tif 000005
【００５０】
この式から、機械入力Ｐｍと電気出力Ｐｅが釣り合っていれば、同期発電機は一定の速度で運転されることがわかる。しかし、機械入力と電気出力が釣り合わなければ、同期発電機は加速または減速する。【００５１】
処理ステップＳ１０３では、同期安定性解析を補正する。補正の際には、例えば、高精度計測装置計測値と系統状態推定結果の差分を、同期発電機の補正のための入力値として活用する。発電機内部位相角を予め計算機で解析しておき、事前解析で作成の感度分布より発電機内部位相角を補正する。処理ステップＳ１０３は、図１の補正モデル作成部１３及び同期安定性解析補正部１３の機能に相当する。【００５２】
感度分布である発電機内部位相角補正モデルは、過去の状態推定結果や想定される多数の系統状態で同期安定性解析を行い、回帰分析をすることで作成する。予め補正前と補正後の発電機内部位相角と、従来計測装置と高精度計測装置の計測値の差分の関係を算出しておく。【００５３】
図５は、補正モデルの例を示す。図５の補正モデルは、３種類のパラメータで形成される３次元空間で表現されており、これらのパラメータは既存装置と高精度計測装置における計測値の電圧位相差（度）、補正前の発電機内部位相角（度）、補正後の発電機内部位相角（度）である。【００５４】
図５のように作成した補正モデルの実運用時には、このモデルに、状態推定結果入力による同期安定性解析で算出した発電機内部位相角（同期安定性解析部１２による解析結果：補正前の発電機内部位相角（度））と、従来計測装置と高精度計測装置ＰＭＵの計測値の電圧位相差を入力することで、発電機内部位相角の補正を可能にし、補正後の発電機内部位相角（度）を得ることができる。【００５５】
なお、比較する値の情報、つまり状態量推定結果と高精度計測装置計測値は、電力系統の潮流として有効電力Ｐ、無効電力Ｑ、電圧Ｖ、電圧位相δ等のいずれか、または複数のパラメータを用いてもよい。また、有効電力Ｐ、無効電力Ｑ、電圧Ｖ、電圧位相δ等のうち使用するパラメータは、一つの時間断面だけの値でもよいし、複数の時間断面の平均値等でもよい。さらに、発電機設置ノードの状態推定結果と高精度計測装置計測値を用いてもよいし、全高精度計測装置設置ノードの状態推定結果と高精度計測装置計測値を用いてもよい。【００５６】
図６は、同期安定性解析の補正結果を示す図である。この図では、想定故障時における同期発電機内部位相角の時間変化を示している。例えば、同期発電機内部位相角の最大値を補正モデルによって補正する。この例では、補正することで、発電機の内部位相角の最大値は８０から１１０度に補正される。【００５７】
実施例１によれば、状態推定の計算が収束しないケースや精度が低いケースにおいて、発電機内部位相角の補正を行うことで、高精度計測装置計測値を用いて同期安定性結果の精度を向上できる。
【実施例２】
【００５８】
本発明の実施例２について、以下に説明する。実施例２は、実施例１の安定性解析装置の処理結果を電源制限に適用した電力系統の安定化装置３０の事例である。なお、実施例１で説明した内容と重複する説明については省略する。【００５９】
図７に示す実施例２の電力系統の安定化装置３０は、実施例１の電力系統の安定性解析装置１０に電源制限決定部１５と電源制限テーブル―使用データベース対応データベースＤＢ６を追加して電力系統の安定化装置としたものである。【００６０】
ここでは、電源制限決定部１５において、同期安定性結果から停電を防止するための適切な電制発電機を決定する。決定された電制発電機は、電源制限テーブル―使用データベース対応データベースＤＢ６に、電源制限テーブル―使用データベースとして格納、記憶する。【００６１】
図８は電源制限テーブル―使用データベースＤＢ６の出力の例である。このデータベースは縦横のマトリクス状に形成されており、例えば横軸には安定性解析結果として、系統状態推定結果、ＰＭＵ計測値、補正モデルを記憶し、縦軸に安定性解析結果で定まる電源制限テーブルを複数種類備えている。【００６２】
この電源制限テーブル―使用データベースＤＢ６に、補正後の安定性解析結果を反映した電源制限テーブルを複数種類備えることで、例えば想定した故障が発生し、電源制限が不可欠になった時に、正確な系統状態の推定に基づいて定められた電源制限発電機を対象とすることができる。【００６３】
図９は、図３の電力系統の安定性解析装置の処理の全体を示すフローチャートに電源制限決定の処理ステップＳ４００を追加した電力系統の安定化装置の処理を示すフローチャートの例を表している。実施例１との差分である処理ステップＳ４００では、同期安定性解析の結果から、電源制限する発電機を選択している。【００６４】
図１０は、同期安定性解析補正の有無による発電機内部位相角の違いを示す図である。同期安定性解析補正なしでは、発電機内部位相角が発散し不安定になった。こちらは、発電機内部位相角補正なしで電源制限リストを作成し、故障時に電源制限なしと判定された。この結果、実運用の故障発生時には発電機内部位相角が発散し不安定状態となる。【００６５】
一方、同期安定性解析補正ありでは、発電機内部位相角が収束し安定になった。こちらは、発電機内部位相角補正ありで電源制限リストを作成し、故障時に電源制限ありと判定された。この結果、実運用の故障発生時には発電機内部位相角が安定状態となった。【００６６】
実施例２によれば、状態推定の計算が収束しないケースや精度が低いケースにおいて、高精度計測装置計測値を用いて同期安定性結果の精度を向上することで、電力系統の安定化装置の過剰及び過少な電源制限の防止を可能とすることができる。
【実施例３】
【００６７】
本発明の実施例３について、以下に説明する。【００６８】
図１１に示す実施例３の電力系統の安定化装置３０は、実施例２の電力系統の安定化装置３０に同期安定性解析結果選択部１６を追加した電力系統の安定化装置である。なお、実施例２で説明した内容と重複する説明については省略する。【００６９】
図１１の電力系統の安定化装置３０では、追加された同期安定性解析結果選択部１６において、補正前か補正後のどちらの値を用いるかを決定する。例えば、高精度計測装置計測値と系統状態推定結果の差分が閾値以上であれば、補正後の値を用いる。【００７０】
図１２は、図９の電力系統の安定化装置の処理の全体を示すフローチャートに同期安定性解析結果選択の処理ステップＳ５００を追加した電力系統の安定化装置の処理を示すフローチャートの例を表している。実施例１との差分である本処理ステップＳ５００では、補正前と補正後のどちらかの値を選択する。【００７１】
実施例３によれば、状態推定の計算が収束しないケースや精度が低いケースにおいて、高精度計測装置計測値を用いて同期安定性結果の精度を向上することで、電力系統の安定化装置の過剰及び過少な電源制限の防止を可能とする。【００７２】
なお図１に示す本発明の同期安定性解析補正部１４においては、処理ステップＳ３００に示すように、補正の際には、例えば、高精度計測装置計測値と系統状態推定結果（既存計測器の出力）の差分を、同期発電機の補正のための入力値として活用している。ここで差分としては、図５の既存装置と高精度計測装置における計測値の電圧位相差（度）が例示されているが、これは差分に代えて比例を用いても同様に行う事ができる。本発明において差分とは、いわゆる差を求めること以外に比例を求めることも含めて差分として説明している。
【符号の説明】
【００７３】
１０：電力系統の安定性解析装置，１１：状態推定計算部，１２：同期安定性解析部，１３：補正モデル作成部，１４：同期安定性解析補正部，１５：電源制限決定部，１６：同期安定性解析結果選択部，２１：表示部，２２：入力部，２３：通信部，２４：ＣＰＵ，２５：メモリ，２６：バス線，２０：電力系統，３０：電力系統の安定化装置，１１０：ノード，１２０：変圧器，１３０：発電機，１４０：送電線路，１５０：負荷，３００：通信ネットワーク，ＤＢ１：系統状態推定結果データベース，ＤＢ２：同期安定性解析結果データベース，ＤＢ３：高精度計測装置計測値データベース，ＤＢ４：補正モデルデータベース，ＤＢ５：同期安定性解析補正結果データベース，ＤＢ６：電源制限テーブル―使用データベース対応データベース
【図１】
2019087292.tif 000006
【図２】
2019087292.tif 000007
【図３】
2019087292.tif 000008
【図４】
2019087292.tif 000009
【図５】
2019087292.tif 000010
【図６】
2019087292.tif 000011
【図７】
2019087292.tif 000012
【図８】
2019087292.tif 000013
【図９】
2019087292.tif 000014
【図１０】
2019087292.tif 000015
【図１１】
2019087292.tif 000016
【図１２】
2019087292.tif 000017
【国際調査報告】
2019087292.tif 000018
2019087292.tif 000019