(57)【要約】【課題】電力系統の如何なる系統断面においてもその安定度を容易に判別することで適切な安定化制御を行なう。【解決手段】安定度判別関数生成機能３は、電力系統の複数の発電機端子の各系統断面の安定限界電圧位相に基づいて安定度判別関数を生成し、安定度判別機能４は、安定度判別関数と、安定度が未知の系統断面の複数の発電機端子の電圧位相から、安定度が未知の系統断面の安定度を判別する。【選択図】      図１
2006005993.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統に事故が発生した場合に発電機の脱調が発生する状態となる電力系統の不安定を防止し、電力系統が安定となるように制御する電力系統の安定化装置において、
前記電力系統に設置される設備である電気所の電圧位相変化を含む当該電力系統の動特性を前記電力系統の系統断面ごとに解析する電力系統動特性解析手段と、
この電力系統動特性解析手段によって得られた動特性結果に基づいて、前記電力系統が安定状態にある限界時における電圧位相である安定限界電圧位相を、前記電力系統の各系統断面の電気所ごとに抽出する安定限界電圧位相抽出手段と、
前記電力系統から複数の電気所を選択する選択手段と、
この選択手段により選択された前記複数の電気所の電圧位相を変数要素としたときの、安定限界との関係を示す関数である安定度判別関数を生成する安定度判別関数生成手段と、
前記電力系統が安定状態にあるか不安定状態にあるか未知の系統断面である安定度未知系統断面での電力系統の前記複数の電気所の、前記電力系統動特性解析手段により得られた電圧位相および前記安定度判別関数生成手段により生成された安定度判別関数に基づいて、前記安定度未知系統断面の電力系統が安定状態にあるか不安定状態にあるかを判別する判別手段と
を具備することを特徴とする電力系統安定化装置。
【請求項２】
電力系統に事故が発生した場合に発電機の脱調が発生する状態となる電力系統の不安定を防止し、電力系統が安定となるように制御する電力系統の安定化装置において、
前記電力系統の系統断面ごとに、前記電力系統に設置される設備である電気所の電圧位相変化を含む、当該電力系統の動特性を解析する電力系統動特性解析手段と、
この電力系統動特性解析手段によって得られた動特性結果に基づいて、前記電力系統が不安定状態に移行したときに、前記不安定状態にある電力系統を安定化するために実施する電力遮断制御における遮断電力量である安定化制御量を、前記系統断面ごとに算出する安定化制御量算出手段と、
この安定化制御量算出手段により算出された、前記系統断面ごとの安定化制御量と、前記電力系統動特性解析手段により得られた、前記系統断面ごとの各電気所の電圧位相とを変数要素としたときの、各変数要素の関係を示す関数である安定化制御量推定関数を生成する安定化制御量推定関数生成手段と、
前記安定化制御量が未知である系統断面の各電気所の電圧位相と、前記安定化制御量推定関数生成手段により生成された安定化制御量推定関数とに基づいて、前記安定化制御量が未知である系統断面の安定化制御量を推定する安定化制御量推定手段と
を具備することを特徴とする電力系統安定化装置。
【請求項３】
前記安定化制御量算出手段により算出された、前記系統断面ごとの安定化制御量および前記電力系統の電気所の系統断面ごとの電圧位相ならびに前記安定化制御量推定関数の相関を計算する相関計算手段と、
この相関計算手段による相関の計算結果に基づいて、前記電気所の中から最も高い相関となる単一の電気所または複数組み合わされた電気所群を選択する選択手段と
を具備し、
前記安定化制御量推定関数生成手段は、前記電力系統動特性解析手段により前記系統断面ごとの電圧位相が得られた各電気所のうち、前記選択手段により選択された単一の電気所または複数組み合わされた電気所群の各電気所の、前記系統断面ごとの電圧位相と、前記安定化制御量算出手段により算出された、前記系統断面ごとの安定化制御量を変数要素として抽出し、これら抽出した変数要素の関係を示す前記安定化制御量推定関数を生成することを特徴とする請求項２に記載の電力系統安定化装置。
【請求項４】
前記安定化制御量推定手段により推定された各系統断面における安定化制御量と、前記安定化制御量算出手段により算出された各系統断面における安定化制御量とを比較する比較手段と、
この比較手段による比較の結果、各系統断面のうち、前記安定化制御量算出手段により算出された安定化制御量が、前記安定化制御量推定手段により推定された安定化制御量と比較して大きい系統断面が存在する場合に、前記安定化制御量推定手段により推定された安定化制御量が、前記安定化制御量算出手段により算出された安定化制御量を超えるように、前記安定化制御量推定関数を補正する手段と
を具備することを特徴とする請求項２に記載の電力系統安定化装置。
【請求項５】
前記電力系統の各電気所の電圧位相を検出するための検出器によって検出される電圧位相の誤差分布に基づいて、前記安定化制御量推定手段により推定された各系統断面の安定化制御量の誤差分布を算出する第１の算出手段と、
この第１の算出手段により算出された各系統断面の安定化制御量の誤差分布に基づいて、前記推定された各系統断面の安定化制御量の補正量を算出する第２の算出手段と、
前記安定化制御量推定手段により推定された安定化制御量に、前記第２の算出手段により算出された補正量が加わるように前記安定化制御量推定関数を補正する手段と
を具備することを特徴とする請求項２に記載の電力系統安定化装置。
【請求項６】
前記判別手段により、前記安定度未知系統断面の電力系統が不安定状態にあると判別された場合に、前記電力系統の各電気所のうち、当該電力系統の安定化のための制御対象の電気所を決定する制御対象決定手段を具備することを特徴とする請求項１に記載の電力系統安定化装置。
【請求項７】
前記電力系統における事故送電線と、前記電力系統の安定化のための制御対象の電気所とを対応付けたテーブルを記憶するテーブル記憶手段を具備し、
前記電力系統動特性解析手段は、前記電力系統における事故送電線の情報をさらに取得し、
前記制御対象決定手段は、前記電力系統動特性解析手段により得られた前記事故送電線の情報と、前記テーブル記憶手段に記憶されたテーブルとを照合することで、前記電力系統の各電気所のうち、前記制御対象の電気所を決定することを特徴とする請求項６に記載の電力系統安定化装置。
【請求項８】
前記安定化制御量推定手段により推定された安定化制御量の値に基づいて、前記電力系統の各電気所のうち、当該電力系統の安定化のための制御対象の電気所を決定する制御対象決定手段を具備することを特徴とする請求項２に記載の電力系統安定化装置。
【請求項９】
前記安定化制御量推定手段により推定された安定化制御量の値と、前記電力系統の安定化のための制御対象の電気所とを対応付けたテーブルを記憶するテーブル記憶手段を具備し、
前記制御対象決定手段は、前記安定化制御量推定手段により推定された安定化制御量の値と、前記テーブル記憶手段に記憶されたテーブルとを照合することで、前記電力系統の各電気所のうち、当該電力系統の安定化のための制御対象の電気所を決定することを特徴とする請求項８に記載の電力系統安定化装置。
【請求項１０】
第１の電気所と、少なくとも１つの第２の電気所とで構成される電力系統安定化装置であって、
前記第１の電気所は、
前記電力系統動特性解析手段と、
前記安定化制御量算出手段と、
前記安定化制御量推定関数生成手段と、
この安定化制御量推定関数生成手段により生成された安定化制御量推定関数および前記電力系統動特性解析手段により得られた前記電力系統の各電気所の電圧位相変化を含む、当該電力系統の動特性結果を前記第２の電気所に転送する転送手段と
を具備し、
前記第２の電気所は、
前記安定化制御量推定手段と、
前記制御対象決定手段と
を具備し、
前記安定化制御量推定手段は、前記第１の電気所の転送手段により転送された安定化制御量推定関数および前記電力系統の動特性結果に基づいて前記安定化制御量を推定することを特徴とする請求項８に記載の電力系統安定化装置。
【請求項１１】
前記第１の電気所の電力系統動特性解析手段は、前記電力系統の動特性を所定時間間隔ごとに再解析し、
前記安定化制御量算出手段は、前記電力系統動特性解析手段により再解析された動特性に基づいて前記安定化制御量を再算出し、
前記安定化制御量推定関数生成手段は、前記再解析された電圧位相および前記再算出された安定化制御量に基づいて前記安定化制御量推定関数を再生成し、
前記転送手段は、前記安定化制御量推定関数生成手段により再生成された安定化制御量推定関数と、前記電力系統動特性解析手段により再解析された動特性結果とを前記第２の電気所の安定化制御量推定手段に転送することを特徴とする請求項１０に記載の電力系統安定化装置。
【請求項１２】
前記第２の電気所は、前記第１の電気所の転送手段により転送された前記安定化制御量推定関数および前記動特性結果を記憶する記憶手段を具備し、
前記第２の電気所の安定化制御量推定手段は、前記記憶手段に記憶された安定化制御量推定関数および前記動特性結果に基づいて、前記各系統断面のうち前記安定化制御量が未知である系統断面の電力系統の安定化制御量を推定することを特徴とする請求項１１に記載の電力系統安定化装置。
【請求項１３】
電力系統に事故が発生した場合に発電機の脱調が発生する状態となる電力系統の不安定を防止し、電力系統の安定化を行なうコンピュータを制御するための電力系統安定化処理プログラムであって、
前記コンピュータを、
前記電力系統の系統断面ごとに、前記電力系統に設置される設備である電気所の電圧位相変化を含む、当該電力系統の動特性を解析する電力系統動特性解析手段、
この電力系統動特性解析手段によって得られた動特性結果に基づいて、前記電力系統が不安定状態に移行したときに、前記不安定状態にある電力系統を安定化するために実施する電力遮断制御における遮断電力量である安定化制御量を、前記系統断面ごとに算出する安定化制御量算出手段、
この安定化制御量算出手段により算出された、前記系統断面ごとの安定化制御量と、前記電力系統動特性解析手段により得られた、前記系統断面ごとの各電気所の電圧位相とを変数要素としたときの、各変数要素の関係を示す関数である安定化制御量推定関数を生成する安定化制御量推定関数生成手段、
前記安定化制御量が未知である系統断面の各電気所の電圧位相と、前記安定化制御量推定関数生成手段により生成された安定化制御量推定関数とに基づいて、前記安定化制御量が未知である系統断面の安定化制御量を推定する安定化制御量推定手段
として機能させるようにした、コンピュータ読み取り可能な電力系統安定化処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力系統の発電機に脱調がある場合または予測される場合に、この発電機を電力系統から遮断して当該電力系統における他の発電機の脱調を防止することで、電力系統の安定化維持を行なう電力系統安定化装置および電力系統安定化処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電力系統に事故が発生すると、事故前に発電機が電力系統に送っていた電気的エネルギーが縮小される。発電機に入力される機械的エネルギーは急激には変化しないため、これらエネルギーのアンバランスにより発電機が加速し、事故が過酷な場合には発電機は脱調する。これを放置すると、電力系統の他の発電機も連鎖的に脱調し、電力系統を安定に維持できなくなり、広範囲な停電を引き起こす場合がある。
【０００３】
発電機の連鎖的な脱調を防止するためには、エネルギーのアンバランスの大きな発電機を電力系統から切り離し、電力系統全体のエネルギーのバランスを維持させる必要がある。
【０００４】
よって、従来から、連鎖的な発電機の脱調を防止し、電力系統を安定に維持するために、遮断する必要のある発電機を判別してこれを遮断する、電力系統の安定化装置が適用されている。
【０００５】
この安定化装置に適用される方式としては、電力系統の状況、電力系統に発生した事故の状態から、電力系統を安定化するために遮断が必要な発電機を過渡安定度シミュレーションにより演算して、電力系統の系統断面および事故の状態と遮断対象発電機とを対応付けたテーブルを生成し、系統事故発生後、テーブルに従って遮断対象の発電機を選択し、この選択された発電機を遮断する方式が一般的である。
【０００６】
また、この方式は、テーブルの生成方法により大きく２つに分けることができる。一つはオンラインで電力系統の情報を収集しながら周期的に過渡安定度シミュレーションを行い、テーブルを更新していく方式（以下、オンライン方式と称する）であり、常に新しい電力系統の状況を反映した、精度が良い制御を行なうことができる。
【０００７】
もう一つは、オフラインで過渡安定度シミュレーションを行い、事前にテーブルを生成する方式（以下、オフライン方式と称する）である。オフライン方式は、一般に制御量と電気量との関係が電力系統の変化によらず単純な関係を示す放射状に近い電力系統に用いられ、電気量として、事故幹線の事故前潮流が用いられることが多い。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前述したオンライン方式は、電力系統と制御対象の関係が複雑な場合に適用されるが、時々刻々と変化する電力系統に追随するためには、短い周期でテーブルを更新する必要がある。ところが、通信系の故障、または過渡安定度シミュレーションを行なうコンピュータの故障等により、テーブルの更新が不可能となった場合には、精度が良い適切な安定化制御が困難となる。現状では、このような場合に対し、故障前の最も新しい制御対象を保持する方式（前値保持方式）や、事故送電線の事故前潮流により発電機遮断量を演算する方式（事前潮流方式）があるが、故障による停止時間が長くなった場合や電力系統の状況が急変した場合には発電機遮断量の推定誤差が拡大し、適用が困難となる。
【０００９】
また、前述したオフライン方式は、その適用対象が、放射状に近い電力系統に限られ、ループ、メェシュ状の様な複雑な電力系統には適用が難しい。
【００１０】
加えて、オンライン方式は精度が良い適切な安定化制御が可能であるが、前述した発電機遮断量を過渡安定度シミュレーションによる結果に基づいて演算し、安定化制御を行なうためには、高速に各系統断面の電力系統の安定化のための発電機遮断量を逐次演算してテーブル化処理可能であり、また各系統断面の電力系統の膨大なデータを処理できる大容量なコンピュータや、多くの伝送系や端末が必要になり、高価格となるため、現状では適用には限界がある。
【００１１】
本発明は、前記課題に鑑みなされたもので、電力系統の如何なる系統断面においてもその安定度を容易に判別することで適切な安定化制御を行なうことが可能になる、電力系統安定化装置および電力系統安定化処理プログラム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】
【００１２】
すなわち、本発明に係わる電力系統安定化装置は、電力系統に事故が発生した場合に発電機の脱調が発生する状態となる電力系統の不安定を防止し、電力系統が安定となるように制御する電力系統の安定化装置において、前記電力系統に設置される設備である電気所の電圧位相変化を含む当該電力系統の動特性を前記電力系統の系統断面ごとに解析する電力系統動特性解析手段と、この電力系統動特性解析手段によって得られた動特性結果に基づいて、前記電力系統が安定状態にある限界時における電圧位相である安定限界電圧位相を、前記電力系統の各系統断面の電気所ごとに抽出する安定限界電圧位相抽出手段と、前記電力系統から複数の電気所を選択する選択手段と、この選択手段により選択された前記複数の電気所の電圧位相を変数要素としたときの、安定限界との関係を示す関数である安定度判別関数を生成する安定度判別関数生成手段と、前記電力系統が安定状態にあるか不安定状態にあるか未知の系統断面である安定度未知系統断面での電力系統の前記複数の電気所の、前記電力系統動特性解析手段により得られた電圧位相および前記安定度判別関数生成手段により生成された安定度判別関数に基づいて、前記安定度未知系統断面の電力系統が安定状態にあるか不安定状態にあるかを判別する判別手段とを具備することを特徴とする。
【００１３】
このような構成によれば、電力系統動特性解析手段により得られた動特性結果に基づいて、複数の電気所の安定限界電圧位相を抽出し、前記電気所の電圧位相を変数要素としたときの、複数の電気所の電圧位相と安定限界との関係を示す安定度判別関数を生成し、系統断面のうち安定度が未知である系統断面の複数の電気所の電圧位相と安定度判別関数とに基づいて、安定度が未知の系統断面の電力系統が安定状態にあるか不安定状態にあるかを判別することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係わる電力系統安定化装置では、複数の電気所の各系統断面の安定限界電圧位相に基づいて、安定度判別関数を生成し、この安定度判別関数と、安定度が未知の系統断面の複数の電気所の電圧位相に基づいて、安定度が未知の系統断面の安定度を判別することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面により本発明の実施の一形態について説明する。
【００１６】
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態について説明する。  
図１は、本発明の第１の実施形態にしたがった電力系統安定化装置の概略構成を示す図である。  
図１に示す様に、本実施形態にしたがった電力系統安定化装置には、電力系統動特性解析機能１、安定度記録機能２、安定度判別関数生成機能３および安定度判別機能４が設けられる。また、安定度判別機能４による判別結果に基づいて制御対象を決定する制御対象決定機能１０が設けられる。
【００１７】
電力系統動特性解析機能１は、電力系統の幾つかの系統断面における電力系統の動特性のシミュレーション（以下、動特性シミュレーションと称する）を行なうユニットであり、例えば電力系統の有効電力、無効電力、周波数、位相角、および発電機電機端子電圧などを演算し、演算結果を出力する。
【００１８】
そして、電力系統動特性解析機能１は、動特性シミュレーションによる演算結果から、各系統断面の電力系統が、発電機の脱調のない安定状態にあるか、または、発電機の脱調のある不安定状態にあるかを判別し、この判別結果（以下、安定度判別結果と称する）に基づいて、電力系統が安定状態から不安定状態に移行したときの各発電機端子の電圧位相（以下、安定限界電圧位相と称する）を抽出する。  
安定度記録機能２は、電力系統動特性解析機能１により抽出された、複数の系統断面の各発電機端子の安定限界電圧位相をテーブル化して記録（図２参照）するユニットである。
【００１９】
安定度判別関数生成機能３は、安定度記録機能２によって記録されたテーブルの安定限界電圧位相に基づいて、電力系統から予め選択された複数の発電機端子の各系統断面の電圧位相を変数要素とした場合の、複数の電気所の電圧位相の安定限界との関係を示す関数（以下、安定度判別関数５と称する）を、例えば最小二乗法等により生成するユニットである。図３には、電力系統から２つの発電機を選択し、これら発電機端子の電圧位相の関係を示す安定度判別関数５を示している。
【００２０】
安定度判別機能４は、安定度判別関数生成機能３により生成された安定度判別関数５および電力系統動特性解析機能１により解析された、電力系統の各発電機端子の電圧位相を用いて、安定度記録機能２により記録されたテーブルにない未知の系統断面の電力系統の安定度が安定状態にあるか不安定状態にあるかを判別するユニットである。
【００２１】
図２は、図１に示した安定度記録機能２によって記録された、各系統断面における安定限界時の各発電機端子の電圧位相（安定限界電圧位相）のテーブルの一例を示す図である。  
図２に示した、ＣＡＳＥ（断面）は、電力系統の各系統断面を識別する番号である。図２に示したテーブルでは、ＣＡＳＥ“１”から“２８”までの系統断面と、これら系統断面の電力系統の発電機Ａ，Ｂ，ＣおよびＤの安定限界電圧位相との関係を示している。例えば、ＣＡＳＥ“１”の系統断面の電力系統において、発電機Ａ，Ｂ，ＣおよびＤの安定限界電圧位相は、それぞれ５．７０［ｄｅｇ］，１１．０８［ｄｅｇ］，１６．５０［ｄｅｇ］および７．８０［ｄｅｇ］である。
【００２２】
図２に示した各発電機端子の安定限界電圧位相は、電力系統の某変電所の電圧位相を基準とした相対位相である。電力系統において負荷需要が増え、それにつれて潮流が増加すると各発電機端子の電圧位相（基準点に対する相対位相）は開いていく。
【００２３】
安定限界電圧位相とは、電力系統の安定を維持するための、電力系統の各発電機端子の電圧位相の限界値である。例えば、図２に示したＣＡＳＥ“１”では、発電機Ｃの安定限界電圧位相は１６．５０［ｄｅｇ］であるから、ＣＡＳＥ“１”で発電機Ｃの端子の電圧位相が１６．５０［ｄｅｇ］を超えた場合には、電力系統が不安定となることを示している。発電機Ａ，Ｂ，ＣおよびＤのうち、少なくとも１つの発電機端子の電圧位相が安定限界電圧位相を超えると、電力系統は不安定になる。
【００２４】
図３は、図１に示した安定度判別関数生成機能３によって生成された安定度判別関数５の一例を示すグラフである。  
図３に示した安定度判別関数５のグラフは、発電機Ｃの各系統断面の安定限界電圧位相と、発電機Ｄの各系統断面の安定限界電圧位相の関係から、安定度判別関数生成機能３によって最小二乗法により計算された関数のグラフである。  
最小二乗法とは、ｘ，ｙ等の変数要素を持つ幾つかのサンプルデータから、これらｘ，ｙ等の関係を示す近似式（以下関係式）を生成する公知の手法である。例えば、変数要素をｘ，ｙの２つとし、生成する関係式を１次式とすると、変数要素ｘ，ｙを持つ幾つかのサンプルデータから、最小二乗法を使い、以下に示すｘとｙの関係式を生成することができる。
【００２５】
ｙ＝ａ×ｘ＋ｃ・・・式（１）
式（１）は、変数要素をｘ，ｙの２つとした場合に、最小二乗法により生成される関係式である。式（１）に示したａおよびｃは、最小二乗法から得られた係数である。
【００２６】
変数要素のｘを、発電機Ｃの安定限界電圧位相とし、変数要素のｙを発電機Ｄの安定限界電圧位相とした場合には、安定度判別関数生成機能３は、最小二乗法により、以下に示す安定度判別関数５を生成する。
【００２７】
ｙ＝９８６．０４１／１００−０．１３１１８６×ｘ
≒９．８６−０．１３１１８６×ｘ・・・式（２）
この式（２）は、変数要素が２個の場合の関係式であるが、これを拡張して、変数要素をＫ個有するサンプルデータから最小二乗法により、これら変数要素の関係式を生成することができる（このＫ個の変数要素を用いた最小二乗法は式（２）と同様に公知の手法である）。
【００２８】
変数要素がＫ個の場合で生成する関係式を一次式とする場合、この関係式は以下の式（３）の様に表される。  
ｙ＝ａ１×ｘ１＋ａ2×ｘ2＋ａ3×ｘ3＋…＋ａK-１×ｘK-１＋ｃ・・・式（３）
この式（３）に示したｙ，ｘ１…ｘK-１は変数要素であり、ａ１…ａK-１，ｃは最小二乗法によって得られた係数である。
【００２９】
安定度判別関数生成機能３は、例えば、式（３）に示したＫ＝４、ｘ１＝発電機Ａの安定限界電圧位相、ｘ2＝発電機Ｂの安定限界電圧位相、ｘ3＝発電機Ｃの安定限界電圧位相、ｙ＝発電機Ｄの安定限界電圧位相として、発電機Ａ、発電機Ｂおよび発電機Ｃの各系統断面の安定限界電圧位相と、発電機Ｄの各系統断面の安定限界電圧位相との関係式を生成することができる。
【００３０】
図３に示したグラフの縦軸は発電機Ｄの安定限界電圧位相であり、横軸は発電機Ｃの安定限界電圧位相である。図３に示したプロット群は、図２に示した各系統断面の、発電機Ｃの安定限界電圧位相に対する発電機Ｄの安定限界電圧位相を示す。つまり、プロットの数は、図２に示したテーブルに記録された、系統断面の総数Ｎ（＝２８）である。ただし、図３に示した例では、複数密集しているプロットを１つのプロットに代表させて示した箇所が存在する。また、図３に示したＲ−Ｓｑは、各プロットのばらつきを示す相関度数である。
【００３１】
各系統断面において、発電機Ｃおよび発電機Ｄの各端子の電圧位相のうち少なくとも一方が安定限界電圧位相を超えた場合には、電力系統は不安定となる。よって、図３に示した安定度判別関数５のグラフの軌跡に対して上側のエリアが不安定サイド、下側のエリアが安定サイドとなる。
【００３２】
よって、安定度判別関数５を用いれば、電流系統動特性解析機能１により各発電機端子の安定限界電圧位相が抽出されていない、つまり安定度が未知である系統断面の電力系統における発電機Ｃと発電機Ｄの端子の電圧位相から、この電力系統が安定か不安定かを判別することができる。
【００３３】
具体的には、安定度が未知の系統断面の発電機Ｃの端子の電圧位相の値を式（２）のｘに代入し、この結果得られた値ｙが、発電機Ｄの端子の電圧位相と比較して高い場合には、この系統断面における電力系統は安定であると推定でき、値ｙが、発電機Ｄの端子の電圧位相と比較して低い場合には、電力系統は不安定であると推定できる。
【００３４】
図４に、安定度判別関数５を用いた、系統断面の安定度の判定例を示す。図４に示したＣＡＳＥ“３０”とＣＡＳＥ“３１”は、動特性シミュレーションによる各発電機端子の安定限界電圧位相が未抽出であり、電力系統の安定度が未知の系統断面である。
【００３５】
図５は、図３に示したグラフに、ＣＡＳＥ“３０”および“３１”の電力系統の発電機Ｃ，Ｄの端子の電圧位相のプロットを加えたものである。  
図４に示すように、ＣＡＳＥ“３０”の電力系統の発電機Ｃの端子の電圧位相は７．０［ｄｅｇ］であり、発電機Ｄの端子の電圧位相は８．０［ｄｅｇ］である。これらの電圧位相は、電力系統動特性解析機能１により解析されて、安定度記録機能２および安定度判別関数生成機能３を介して安定度判別機能４に送られる。ＣＡＳＥ“３０”の安定度を判別する場合、安定度判別機能４は、ＣＡＳＥ“３０”の発電機Ｃの端子の電圧位相の値を式（２）のｘに代入し、この結果算出された値ｙと、ＣＡＳＥ“３０”の発電機Ｄの端子の電圧位相とを比較する。この場合、値ｙはＣＡＳＥ“３０”の発電機Ｄの端子の電圧位相（８．０［ｄｅｇ］）と比較して高いので、ＣＡＳＥ“３０”は安定と判別される。
【００３６】
また、ＣＡＳＥ“３１”の安定度を判別する場合、安定度判別機能４は、ＣＡＳＥ“３１”の発電機Ｃの端子の電圧位相の値（１２．０［ｄｅｇ］）を式（２）のｘに代入し、この結果算出された値ｙと、ＣＡＳＥ“３１”の発電機Ｄの端子の電圧位相とを比較する。この場合、値ｙはＣＡＳＥ“３１”の発電機Ｄの電圧位相（９．５［ｄｅｇ］）と比較して低いので、ＣＡＳＥ“３１”は不安定と判別される。
【００３７】
このような構成とすれば、動特性シミュレーションにより複数の系統断面の各発電機端子の安定限界電圧位相を抽出し、これに基づいて安定度判別関数５を生成し、この安定度判別関数５と、安定度が未知の系統断面の電力系統の各発電機端子の電圧位相に基づいて、この電力系統が安定であるか不安定であるかを判別できる。よって、系統断面ごとに、動特性シミュレーションにより安定限界電圧位相を抽出せずとも、容易に安定度を判別することができる。
【００３８】
なお、本実施形態では、各系統断面の発電機Ｃと発電機Ｄの安定限界電圧位相の安定度判別関数５を生成し、この安定度判別関数５と、安定度が未知の系統断面の発電機Ｃと発電機Ｃの電圧位相とに基づいて、この系統断面の電力系統が安定か否かを判別する構成としたが、これらの発電機に限らず、各系統断面の電力系統のうち例えば発電機Ａと発電機Ｂを予め選択し、この発電機Ａの各系統断面の安定限界電圧位相と、発電機Ｂの各系統断面の安定限界電圧位相の関係を示した各プロットの相関度数が高い、例えば８５％以上であれば、安定度判別関数生成機能３により、各系統断面の電力系統の発電機Ａと発電機Ｂの安定限界電圧位相に基づいて安定度判別関数５を生成し、安定度判別機能４により、安定度が未知の系統断面の電力系統の発電機Ａと発電機Ｂの電圧位相と安定度判別関数５に基づいて、この系統断面の電力系統が安定か否かを判別する構成としてもよい。
【００３９】
また、本実施形態では、発電機端子の電圧位相に基づいて安定度判別関数を生成する構成としたが、これに限らず、電力系統に設置される設備である電気所の電圧位相であれば、電力系統動特性解析機能１が、例えば系統断面ごとの変電所等の電圧位相を解析し、この電圧位相を、安定度判別関数を生成するための変数要素として用いる構成としてもよい。
【００４０】
次に、本実施形態で説明した電力系統安定化装置において、電力系統が不安定と判別された際に、これを安定化させる手順の一例について説明する。  
具体的には、安定度判別機能４により不安定と判別された系統断面の電力系統のうち少なくとも１つの発電機の遮断もしくは直流送電遮断を行なう。安定化制御対象となる電気所は事故送電線によって異なるので、事故送電線毎の安定化制御対象を予め決定しておく必要がある。そこで、電力系統が不安定と判別された場合の安定化制御対象の候補を事故送電線毎に予め決めておき、これをテーブル化して、テーブル記憶機能１０ａにより記憶させる。事故送電線の情報は、電力系統動特性解析機能１により取得されて、安定度記録機能２、安定度判別関数生成機能３および安定度判別機能４を介して制御対象決定機能１０に送られる。
【００４１】
図６は、図１に示した制御対象決定機能１０による安定化制御対象を決定するためのテーブルの一例である。  
そして、事故発生時には、制御対象決定機能１０は、電力系統動特性解析機能１により送られた、事故送電線の情報と、図６に示したテーブルとを照合して、電力系統に連系している発電機の中から、事故送電線に対応付けられた候補の順に遮断対象の発電機を選択する。例えば、安定度判別機能４により電力系統が不安定と判別された場合の事故送電線が送電線Ａであった場合には、制御対象決定機能１０は、図６に示したテーブルにしたがって、発電機Ａ，ＢおよびＣを遮断対象として選択し、これらを遮断発電機候補１、遮断発電機候補２および遮断発電機候補３の順に遮断する。これにより、安定度が未知であった系統断面の電力系統が、安定度判別機能４により不安定と推測判定された場合に、この電力系統の適切な安定化制御を行なうことができる。
【００４２】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。  
図７は、本発明の第２の実施形態にしたがった電力系統安定化装置の概略構成を示す図である。  
図７に示した電力系統安定化装置は、電力系統の動特性シミュレーションを行なう電力系統動特性解析機能１ａを備える。電力系統動特性解析機能１ａは、動特性シミュレーション結果に基づいて、各系統断面の電力系統の安定度が安定か不安定かを判別し、当該電力系統の安定化に必要な発電機遮断量（以下安定化制御量）と、電力系統の発電機端子や変電所等の電圧位相との関係を系統断面ごとに演算する。
【００４３】
図７に示した電力系統安定化装置は、電力系統動特性解析機能１ａから得られた安定化制御量と各電気所（発電機端子や変電所等）の電圧位相との関係を系統断面ごとにテーブル化して記録する（図８参照）安定化制御量記録機能６と、この安定化制御量記録機能６によって記録された安定化制御量と電圧位相に基づいて、これらの関係を示す関数（以下、安定化制御量推定関数７と称する）を最小二乗法により生成する（図９参照）安定化制御量推定関数生成機能８と、この安定化制御量推定関数生成機能８により生成された安定化制御量推定関数７を用いて、安定化制御量が未知である系統断面の電力系統の安定化制御量を推定算出する安定化制御量推定機能９、および、安定化制御量推定機能９により推定算出された安定化制御量に基づいて、電力系統における制御対象を決定する制御対象決定機能１１が設けられる。
【００４４】
図８に、図７に示した安定化制御量記録機能６によって生成されたテーブル、つまり各系統断面における安定化制御量と各発電機端子の電圧位相の関係を示したテーブルの一例を示す。  
図８に示した電圧位相は、電力系統の某変電所の電圧位相を基準としている。
【００４５】
図８において、例えばＣＡＳＥ“Ａ２”では、平常時の発電機Ａ，ＢおよびＣの電圧位相が、それぞれ６４．２［ｄｅｇ］，５８．８［ｄｅｇ］および４７．０［ｄｅｇ］のとき、系統事故発生時の安定化制御量は５７０［ＭＷ］である。
【００４６】
図９は、図７に示した安定化制御量推定関数生成機能８によって生成された安定化制御量推定関数７の一例である。図９に示した安定化制御量推定関数７は、安定化制御量推定関数生成機能８により、図８に示した、安定化制御量と、発電機Ａ，ＢおよびＣの電圧位相の関係に基づいて生成されたものである。
【００４７】
第１の実施形態で説明した式（２）は、変数要素が２個の場合の関係式であるが、前述のように、これを拡張して、変数要素をＫ個有するサンプルデータから最小二乗法により、これら変数要素の関係式を生成することができる。変数要素がＫ個の場合で生成する関係式を一次式とする場合、この関係式は前述した式（３）の様に表される。
【００４８】
安定化制御量推定関数生成機能８は、式（３）に示したＫ＝４、ｘ１＝発電機Ａの電圧位相（発電機Ａ位相）、ｘ2＝発電機Ｂの電圧位相（発電機Ｂ位相）、ｘ3＝発電機Ｃの電圧位相（発電機Ｃ位相）、ｙ＝安定化制御量として、図８に示した発電機Ａ、発電機Ｂおよび発電機Ｃの各系統断面の電圧位相と各系統断面の安定化制御量との関係式を生成する。この生成した関係式を以下に示す。
【００４９】
安定化制御量［ＭＷ］＝−５１３［ＭＷ／ｄｅｇ］×発電機Ａ位相［ｄｅｇ］＋４８２［ＭＷ／ｄｅｇ］×発電機Ｂ位相［ｄｅｇ］＋１０９［ＭＷ／ｄｅｇ］×発電機Ｃ位相［ｄｅｇ］−２１３．０５［ＭＷ］・・・式（４）
式（４）で表した安定化制御量推定関数７のグラフを図９に示す。  
図９に示した縦軸は安定化制御量［ＭＷ］であり、横軸はＸ［ＭＷ］である。ただし、Ｘ［ＭＷ］は以下の式で示される。
【００５０】
Ｘ［ＭＷ］＝−５１３［ＭＷ／ｄｅｇ］×発電機Ａ位相［ｄｅｇ］＋４８２［ＭＷ／ｄｅｇ］×発電機Ｂ位相［ｄｅｇ］＋１０９［ＭＷ／ｄｅｇ］×発電機Ｃ位相［ｄｅｇ］・・・式（５）
式（４）の右辺は、“発電機Ａ位相”、“発電機Ｂ位相”および“発電機Ｃ位相”の３変数の関数であるが、式（５）に示す様に、３変数の部分をＸ［ＭＷ］とまとめて、これをグラフの横軸とすると、図９に示す様に、式（４）で示した関係式を２次元のグラフとして表すことができる。安定化制御量推定関数７は、安定化制御量推定関数生成機能８から安定化制御量推定機能９に送られる。また、安定化制御量が未知である系統断面の電力系統の各発電機端子の電圧位相は、電力系統動特性解析機能１ａによる動特性シミュレーションにより得られ、安定化制御量記録機能６および安定化制御量推定関数生成機能８を介して安定化制御量推定機能９に送られる。
【００５１】
安定化制御量推定機能９は、安定化制御量を推定したい系統断面、つまり、電力系統動特性解析機能１ａにより安定化制御量が算出されていない系統断面の電力系統の発電機Ａ、発電機Ｂおよび発電機Ｃの電圧位相を、式（４）で示した安定化制御量推定関数７の“発電機Ａ位相”、“発電機Ｂ位相”および“発電機Ｃ位相”にそれぞれ代入して、式（４）で示した“安定化制御量”を推定算出する。
【００５２】
このような構成とすれば、各系統断面の安定化制御量と各発電機端子の電圧位相に基づいて、安定化制御量推定関数７を生成し、この安定化制御量推定関数７と、安定化制御量が未知の系統断面の各発電機端子の電圧位相から、当該安定化制御量が未知の系統断面の安定化制御量を推定算出できるので、系統断面ごとの安定化制御量を動特性シミュレーションにより計算せずとも、安定化制御量を容易に求めることができる。
【００５３】
本実施形態で説明した電力系統安定化装置に推定された電力系統の安定化制御量をもとに、電力系統の安定化のための制御対象の発電機を選択する手順の一例について説明する。  
図１０は、図７に示した制御対象決定機能１１における安定化制御対象を決定するためのテーブルの一例である。  
安定化制御とは、発電機遮断もしくは直流送電遮断等のことである。図１０に示したようなテーブルは、事故送電線毎に生成される。これは、事故送電線により、安定化制御量に対する制御対象が異なるためである。  
制御対象決定機能１１は、安定化制御量推定機能９により推定算出された安定化制御量をもとに制御対象、つまり遮断対象の発電機を決定する。
【００５４】
図１０では、累計制御量と遮断対象発電機を対応付けたテーブル示す。図１０に示した“累計制御量”とは、安定化制御量推定機能９により推定算出された、安定化制御量が未知である系統断面の電力系統を安定化させるために必要な発電機遮断量である。また、図１０に示した“制御量［ＭＷ］（遮断出力）”は各遮断発電機の遮断直前の出力である。図１０に示したテーブルでは、発電機Ａ，ＢおよびＣの遮断直前の制御量は、それぞれ１５０［ＭＷ］、１００［ＭＷ］および１００［ＭＷ］であることを示している。
【００５５】
図１０に示したテーブルでは、累計制御量が１５０［ＭＷ］以下である場合には、遮断発電機は発電機Ａであり、累計制御量が１５０［ＭＷ］を超えて２５０［ＭＷ］以下である場合には、遮断発電機は発電機ＡおよびＢであり、累計制御量が２５０［ＭＷ］を超えて３５０［ＭＷ］以下である場合には、遮断発電機は発電機Ａ，ＢおよびＣである事を示している。
【００５６】
安定化制御においては、安定化制御量推定機能９により推定算出された安定化制御量に対して、常に大きい制御量による制御が必要となる。よって、制御対象決定機能１１は、安定化制御量推定機能９により推定された安定化制御量を上回る累計制御量となる様な単一または複数の遮断発電機を選択することが必要となる。例えば、安定化制御量推定機能９により推定された安定化制御量が３００［ＭＷ］の場合、制御対象決定機能１１は、３００［ＭＷ］を上回る累計制御量である“〜３５０［ＭＷ］”に対応付けられた発電機Ａ，ＢおよびＣを遮断発電機として選択する。
【００５７】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。  
本実施形態では、第２の実施形態で説明した安定化制御量推定関数生成機能８により生成する安定化制御量推定関数７の変数要素の選択について説明する。
【００５８】
第２の実施形態で説明した安定化制御量推定関数生成機能８により生成された安定化制御量推定関数７（図９参照）と、安定度記録機能２によって記録された、安定化制御量と各発電機端子の電圧位相の関係（図８参照）（以下、実データと称する）とを比較した場合、これらのフィッティング（実データへの安定化制御量推定関数７の整合性）が高い程、精度の良い安定化制御量推定関数と考えることができる。
【００５９】
図１１は、図９に示した安定化制御量推定関数７の他の生成例を説明する図である。  
図１１において、縦軸は安定化制御量［ＭＷ］、横軸はＸ［ＭＷ］である。前述した式（３）において、Ｋ＝３として、ｘ１＝発電機Ａの電圧位相、ｘ2＝発電機Ｃの電圧位相、ｙ＝安定化制御量として、発電機Ａと発電機Ｃの各系統断面の電圧位相（図８参照）と、各系統断面の安定化制御量（図８参照）から最小二乗法により、式（３）の係数を求めると、以下の式（６）となる。
【００６０】
安定化制御量［ＭＷ］＝−２６．０［ＭＷ／ｄｅｇ］×発電機Ａ位相［ｄｅｇ］＋６５．４９［ＭＷ／ｄｅｇ］×発電機Ｃ位相［ｄｅｇ］−８８７．７７４［ＭＷ］・・・式（６）
また、図１１におけるＸ［ＭＷ］は、以下の式（７）で表される。  
Ｘ［ＭＷ］＝−２６．０［ＭＷ／ｄｅｇ］×発電機Ａ位相［ｄｅｇ］＋６５．４９［ＭＷ／ｄｅｇ］×発電機Ｃ位相［ｄｅｇ］・・・式（７）
ここで、図９と図１１のグラフにおいて、実データ（“Ａ２”，…，“Ｈ２”の点）と安定化制御量推定関数７との関係をみると、図１１に示したプロットは、図９に示したプロットに比べ、安定化制御量推定関数７の軌跡のまわりに“Ｃ２”や“Ｂ２”の点が、よりばらついている。つまり、図１１に示したグラフに対して、図９に示したグラフは、実データと安定化制御量推定関数７の整合性が高く、精度の良い安定化制御量推定関数７であることがわかる。この様に、変数要素である発電機の選択によって、安定化制御量推定関数７の精度が異なってくる。
【００６１】
安定化制御量推定関数７の変数要素の関連については、一般に、個々の変数要素と安定化制御量と安定化制御量推定関数７との間の相関度合が高ければ、安定化制御量推定関数７は精度が良くなる傾向がある。
【００６２】
図１２は、精度の良い安定化制御量推定関数７を生成するための手順の一例を示したフローチャートである。  
図１２に示した各ステップに沿って説明する。
【００６３】
・ステップＳ１
安定化制御量推定関数生成機能８は、安定化制御量推定関数７の変数要素の候補を選択する。具体的には、地域、動揺モード等により変数要素の候補を選択する。
【００６４】
例えば、電力系統の電源系が、北部電源系、西部電源系、東部電源系および南部電源系に分割できる場合、それぞれの電源系から、代表的な発電機を選択する。例えば、北部電源系から、発電機Ａ、発電機Ｂおよび発電機Ｃを、西部電源系から、発電機Ｄおよび発電機Ｅを、東部電源系から発電機Ｆを、南部電源系から発電機Ｇおよび発電機Ｈを選択する。
【００６５】
・ステップＳ２
安定化制御量推定関数生成機能８は、ステップＳ１で選択された発電機のうち単一の発電機の各系統断面の実データに基づいて、安定化制御量推定関数７を生成し、そして、各系統断面の実データと安定化制御量推定関数７の間の相関を計算する。この計算は発電機ごとに行なわれる。
【００６６】
・ステップＳ３
安定化制御量推定関数生成機能８は、ステップＳ２により計算された相関の大小に基づいて、ステップＳ１で選択された発電機の中から、実データと安定化制御量推定関数７の間の相関が一定以上の発電機を抽出する。
【００６７】
例えば、ステップＳ２により、各発電機の各系統断面の実データと安定化制御量推定関数７の間の相関を計算し、発電機Ａの各系統断面の実データと安定化制御量推定関数７の相関、発電機Ｂの各系統断面の実データと安定化制御量推定関数７の相関、発電機Ｆの各系統断面の実データと安定化制御量推定関数７の相関、および発電機Ｈの各系統断面の実データと安定化制御量推定関数７の相関がそれぞれ一定以上である（例えば、相関度数が８５％以上である）場合、安定化制御量推定関数生成機能８は、発電機Ａ、発電機Ｂ、発電機Ｆおよび発電機Ｈを、精度の高い安定化制御量推定関数７の変数要素の候補として抽出する。
【００６８】
・ステップＳ４
安定化制御量推定関数生成機能８は、ステップＳ３により選択した発電機Ａ、発電機Ｂ、発電機Ｆおよび発電機Ｈのうち２つ以上の発電機を選択し、これらの発電機の各系統断面の実データに基づいて、安定化制御量推定関数７を生成する。例えば、発電機Ａ、発電機Ｂおよび発電機Ｆの各系統断面の電圧位相を変数要素として安定化制御量推定関数７を生成した場合、安定化制御量推定関数７は、以下の式（８）に示す関数となる。
【００６９】
安定化制御量推定量＝ａ１×発電機Ａ位相＋ａ２×発電機Ｂ位相＋ａ３×発電機Ｆ位相＋Ｃ・・・式（８）
ａ１〜ａ３およびＣは定数である。  
安定化制御量推定関数生成機能８は、複数の発電機端子の各系統断面の実データならびに安定化制御量推定関数７との相関を計算し、相関度数が一定以上の場合には、実データとの整合性が高く精度の良い関数と判別し、これを抽出する。
【００７０】
安定化制御量推定関数生成機能８は、ステップＳ３により選択した発電機群のうち２つ以上の発電機からなる全ての組み合わせについての相関の計算を繰り返す。この様に、ステップＳ３で選択された発電機を組み合わせて、これらの発電機の電圧位相を変数要素とした安定化制御量推定関数７を生成し、それぞれの安定化制御量推定関数と実データの相関を計算し、最も相関の高い安定化制御量推定関数を最適な関数として抽出する。
【００７１】
・ステップＳ５
安定化制御量推定関数生成機能８は、ステップＳ４で抽出した、最も実データとの相関の高い安定化制御量推定関数を、安定化制御量の推定に用いる安定化制御量推定関数７として決定する。このような手順により安定化制御量推定関数７の変数要素を選択すれば、精度の良い安定化制御量推定関数７を生成することができる。よって、動特性シミュレーションにより算出されない、系統断面の安定化制御量をも、高精度に推定算出することができる。
【００７２】
（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。  
本実施形態では、第２の実施形態で説明した安定化制御量推定関数生成機能８により生成した安定化制御量推定関数７の補正の一例について説明する。
【００７３】
第２の実施形態で説明した電力系統安定化装置において、安定化制御量推定機能９により推定演算される各系統断面の安定化制御量は常に、その系統断面の安定化のための必要制御量より多くなることが必要となる。これは、安定化制御量が必要制御量より少ない場合は、電力系統は不安定となるため追加制御が必要となり、安定化が難しくなるからである。
【００７４】
このため、図７に示した電力系統安定化装置では、安定化制御量推定関数７に、各系統断面での各発電機端子の電圧位相を代入して得られる安定化制御量が、常に必要制御量より多くなるような制御（以下、厳しめの制御と称する）を行なう必要がある。このため、図１３に示す様に、安定化制御量推定関数７の軌跡が上（制御量大）の方向にシフトするような補正が必要である（必要なシフト量を、以下シフト値と称する）。
【００７５】
図１４は、図７に示した電力系統安定化装置による制御が常に厳しめの制御となるよう、安定化制御量推定関数７を補正する手順の一例を示すフローチャートである。  
・ステップＡ１
安定化制御量推定関数生成機能８は、各系統断面において、実データの安定化制御量と、安定化制御量推定関数７に各発電機端子の電圧位相を代入して得られた安定化制御量の差を計算する。
【００７６】
・ステップＡ２
ステップＡ１による計算の結果、実データの安定化制御量の値が、安定化制御量推定関数７に各発電機端子の電圧位相を代入して得られた安定化制御量の値に対して大きい系統断面がある場合、安定化制御量推定関数生成機能８は、全ての系統断面において、実データに基づいて算出した安定化制御量に対して安定化制御量推定関数７により得られる安定化制御量が大きくなる様なシフト値、つまり図１３に示したように、実データの全てのプロットが安定化制御量推定関数７の軌跡に対して下に位置するようなシフト値を計算する。実データのプロットが、安定化制御量推定関数７の軌跡より上に位置する系統断面がない場合、シフト値は０とする。
【００７７】
・ステップＡ３
安定化制御量推定関数生成機能８は、ステップＡ２により計算したシフト値を考慮した安定化制御量推定関数７ｂを決定する。即ち、以下の式（９）に示す様に、新しい安定化制御量推定関数７ｂは、元の安定化制御量推定関数７にシフト値を加えたものとなる。
【００７８】
安定化制御量推定関数７ｂ＝安定化制御量推定関数７＋シフト値・・・式（９）
これにより、各系統断面の実データにばらつきが有る場合でも、常に必要十分な制御量による安定化制御を行なうことが可能になる。
【００７９】
（第５の実施形態）
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。  
本実施形態では、第２の実施形態で説明した安定化制御量推定関数生成機能８により生成した安定化制御量推定関数７の補正の一例について説明する。
【００８０】
安定化制御量推定関数７の個々の変数要素は、発電機端子や変電所（母線）の電圧位相である。これらの電圧位相を検出するためには図示しない電圧位相検出器が必要であるが、電圧位相検出器には検出誤差があり、この検出誤差が、安定化制御量推定関数７の結果に影響する。
【００８１】
例えば、検出誤差の誤差分布が正規分布に従うとすると、安定化制御量推定関数７に、正規分布に従った誤差分布による誤差が発生し（以下関数誤差）、安定化制御量推定関数７が線形関数であるならば、関数誤差のσ値（標準偏差）は式（１０）で表される。
【００８２】
σｙ＝√（ａ１２σ１２＋ａ２２σ２２＋…＋ａｎ２σｎ２）・・・式（１０）
ここで、ａｉ（ｉ＝１，２，・・，ｎ）は安定化制御量推定関数７の各変数要素の係数、σｉは安定化制御量推定関数７の各変数要素の検出誤差のσ値である。  
ここで、σ値に基づいて、誤差分布が正規分布に従うとした場合の、誤差の生じる確率を示すことができる。例えば、３σ以上の誤差が生じる確率は０．２７％、４σ以上の誤差が生じる確率は０．００６％である。
【００８３】
４σの誤差が生じる確率と同じ確率で生じる、安定化制御量推定関数７の誤差を最大誤差とすると、検出誤差により発生する関数誤差の最大誤差（以下最大関数誤差）は、式（１０）のσYを用いて、式（１１）で表すことができる。
【００８４】
最大関数誤差＝４×σY・・・式（１１）
第４の実施形態で、安定化制御量推定関数７は、常に厳しめの制御になる様に設定する必要があると説明したが、これは、関数誤差を考慮する場合も同様で、安定化制御量推定関数７に、各発電機端子の各系統断面の電圧位相を代入して得られる安定化制御量が、関数誤差を考慮した必要制御量以上となるような設定を行なう必要がある。
【００８５】
図１５は、図７に示した電力系統安定化装置による制御が常に厳しめの制御となるよう、電圧位相の検出誤差に基づいて安定化制御量推定関数７を補正する手順の一例を示すフローチャートである。
【００８６】
・ステップＢ１
安定化制御量推定関数生成機能８は、安定化制御量推定関数７の各変数要素（電圧位相）の検出誤差のσ値を計算する。
【００８７】
・ステップＢ２
安定化制御量推定関数生成機能８は、電力系統の各発電機に電圧位相のσ値を式（１０）に代入してσYを算出する。そして、このσYを式（１１）に代入して最大関数誤差を算出する。
【００８８】
・ステップＢ３
安定化制御量推定関数生成機能８は、ステップＢ２により計算した最大関数誤差をシフト値として考慮した安定化制御量推定関数７ｃを決定する。即ち、以下の式（１２）に示す様に、新しい安定化制御量推定関数７ｃは、元の安定化制御量推定関数７にシフト値を加えたものとなる。
【００８９】
新しい安定化制御量推定関数７ｃ＝元の安定化制御量推定関数７＋シフト値・・・式（１２）
これにより、電圧位相の検出誤差による関数誤差を考慮して、常に必要十分な制御量による安定化制御を行なうことが可能になる。
【００９０】
（第６の実施形態）
次に、本発明の第６の実施形態について説明する。  
図１６は、本発明の第６の実施形態にしたがった電力系統安定化装置の説明図である。
本実施形態では、第２の実施形態で説明した電力系統安定化装置のうち、電力系統動特性解析機能１ａ、安定化制御量記録機能６および安定化制御量推定関数生成機能８を一つの電気所Ａで機能分担させ、安定化制御量推定機能９および制御対象決定機能１１を別の電気所である電気所Ｂ、電気所Ｃおよび電気所Ｄで機能分担させたものである。電気所Ａは、安定化制御量推定関数転送機能１５を備える。電気所Ｂ，ＣおよびＤは、その制御対象がそれぞれ異なり、一例として、電気所Ｂは、発電機Ａ，ＢおよびＣを制御対象とし、電気所Ｃは、発電機Ｄ，ＥおよびＦを制御対象とし、電気所Ｄは、発電機Ｇ，ＨおよびＩを制御対象としている。この場合、各電気所のテーブル記憶機能１１ａに記憶させるテーブルは、各電気所の制御対象の発電機と累計制御量を対応させたものとなる。例えば、電気所Ｂでは、発電機Ａ，ＢおよびＣと累計制御量とを対応させたテーブルをテーブル記憶機能１１ａに記憶する。
【００９１】
電気所Ａの安定化制御量推定関数生成機能８で生成された安定化制御量推定関数７、および電力系統動特性解析機能１ａにより得られた、各系統断面の電力系統の各発電機端子の電圧位相を含む動特性結果は、安定化制御量推定関数転送機能１５により、電気所Ｂ，ＣおよびＤに転送される。電気所Ｂ，ＣおよびＤでは、電気所Ａの安定化制御量推定関数転送機能１５により転送された安定化制御量推定関数７と、安定化制御量が未知である系統断面の各発電機端子の電圧位相に基づいて、安定化制御量推定機能９により安定化制御量の推定算出を行なう。よって、電気所Ｂによる発電機Ａ，ＢおよびＣに対する安定化制御、電気所Ｃによる発電機Ｄ，ＥおよびＦに対する安定化制御および電気所Ｄによる発電機Ｇ，ＨおよびＩに対する安定化制御をそれぞれ独立させて行なうことが可能となる。
【００９２】
（第７の実施形態）
次に、本発明の第７の実施形態について説明する。  
図１７は、本発明の第７の実施形態にしたがった電力系統安定化装置の説明図である。  
本実施形態では、第６の実施形態と比較して、電気所Ａにおいて、電力系統動特性解析機能１ａに代えて、電力系統動特性解析機能１ｂを備える。また、図示はしないが、各電気所の制御対象決定機能１１は、図１６で示したテーブル記憶機能１１ａを備える。電力系統動特性解析機能１ｂは、前述した動特性シミュレーションを一定周期ごとに繰り返し実行する。電力系統動特性解析機能１ｂにより動特性シミュレーションが再実行されると、各系統断面の安定化制御量が再算出され、安定化制御量記録機能６は、系統断面ごとの安定化制御量と、電力系統の発電機端子や変電所等の電圧位相との関係を示すテーブルを更新する。安定化制御量推定関数生成機能８は、安定化制御量記録機能６によって更新されたテーブルで対応付けられた安定化制御量と各発電機端子の電圧位相に基づいて、安定化制御量推定関数７を再生成する。よって、電気所Ａからは、安定化制御量推定関数転送機能１５により、電気所Ｂ，ＣおよびＤに対して常に最新の安定化制御量推定関数７、および各発電機端子の電圧位相を含む動特性結果が転送される。よって、第６の実施形態で説明した電力系統安定化装置と比較して、より正確な安定化制御を行なうことが可能となる。
【００９３】
（第８の実施形態）
次に、本発明の第８の実施形態について説明する。  
図１８は本発明の第８の実施形態にしたがった電力系統安定化装置の説明図である。  
本実施形態では、第７の実施形態と比較して、電気所Ａ以外の電気所において、安定化制御量推定関数保持機能１４をさらに備える。また、図示はしないが、各電気所の制御対象決定機能１１は、図１６で示したテーブル記憶機能１１ａを備える。
【００９４】
図１８に示した電気所Ａにおいて、電力系統動特性解析機能１ｂ、安定化制御量記録機能６、安定化制御量推定関数生成機能８、安定化制御量推定関数転送機能１５による処理を周期的に行なうが、電気所Ｂ，ＣおよびＤでは、安定化制御量推定関数転送機能１５により転送された安定化制御量推定関数７と、電力系統動特性解析機能１ｂにより得られた各発電機端子の電圧位相を含む動特性結果を、安定化制御量推定関数保持機能１４により保持する。ここで、電気所Ａの機能停止により、安定化制御量推定関数転送機能１５による処理が停止した場合、電気所Ｂ，ＣおよびＤは、安定化制御量推定関数保持機能１４により保持した安定化制御量推定関数７および動特性結果を用い、安定化制御を行なう。このような構成とすれば、電気所Ａの機能が停止した場合でも、電気所Ａ以外の電気所で安定化制御を継続することが可能となる。
【００９５】
次に、第１〜第８の実施形態で説明した電力系統安定化装置の各機能を、コンピュータに実行させるためのプログラムについて説明する。  
例えば、図１８に示した電力系統動特性解析機能１ｂ、安定化制御量記録機能６、安定化制御量推定関数生成機能８および安定化制御量推定関数転送機能１５の処理を実現するためのプログラムを記録媒体１２に記録させ、安定化制御量推定関数保持機能１４、安定化制御量推定機能９および制御対象決定機能１１の処理を実現するためのプログラムを記録媒体１３に記憶させる。
【００９６】
そして、記録媒体１２に記録されたプログラムを電気所Ａのコンピュータにインストールし、記録媒体１３に記録されたプログラムを電気所Ｂ、電気所Ｃおよび電気所Ｄのコンピュータにそれぞれインストールすれば、電力系統動特性解析機能１ｂ、安定化制御量記録機能６、安定化制御量推定関数生成機能８、安定化制御量推定関数転送機能１５、安定化制御量推定関数保持機能１４、安定化制御量推定機能９および制御対象決定機能１１の一連の処理を各電気所のコンピュータによって実行させることが可能となる。
【００９７】
（第９の実施形態）
次に、本発明の第９の実施形態について説明する。  
本実施形態にしたがった電力系統安定化装置は、記録媒体１２および１３に記憶されたプログラムをインストールして、これを実行させるコンピュータを備えている。
【００９８】
図１９は本発明の第１１の実施形態にしたがった電力系統安定化装置の概略構成図である。  
図１９に示す様に、本実施形態にしたがった電力系統安定化装置は、電力系統動特性解析機能１ｂ、安定化制御量記録機能６、安定化制御量推定関数生成機能８、安定化制御量推定関数転送機能１５に該当する機能を周期的に実行させるためのプログラムを記録媒体１２を介してインストールしたコンピュータ１００を備える中央電気所１６を具備する。
【００９９】
電力系統安定化装置は、さらに、伝送網を介して中央電気所１６に電気的に接続され、安定化制御量推定関数保持機能１４、安定化制御量推定機能９および制御対象決定機能１１に該当する機能を実行させるためのプログラムを記録媒体１３を介してインストールしたコンピュータ１０１を備える子局電気所１７，１８，１９および２０を具備する。
【０１００】
電力系統安定化装置は、さらに、伝送網を介して子局電気所１７，１８，１９および２０に接続される複数の端末装置２１を具備する。端末装置２１は、それぞれ、電力系統の発電機に接続される。
【０１０１】
中央電気所１６のコンピュータ１００により、周期的に生成された安定化制御量推定関数７は、伝送網を介して子局電気所１７〜２０に送られる。端末装置２１は、安定化制御量推定関数７の生成に必要な変数要素、つまり電力系統の各発電機端子の電圧位相を検出し、これを各子局電気所１７〜２０に周期的に送る。電力系統に事故が発生すると、端末装置２１により、事故発生のメッセージ情報および事故発生送電線等の事故情報が検出され、該検出された事故情報が、子局電気所１７〜２０のうち、端末装置２１と最も距離が近い子局電気所に送られる。
【０１０２】
子局電気所１７〜２０のうち、事故情報が送られた子局電気所では、安定化制御量推定関数保持機能１４、安定化制御量推定機能９および制御対象決定機能１１により、安定化制御に必要な遮断発電機等の制御対象を決定する。決定された制御対象の情報は、子局電気所１７〜２０のうち制御対象に最も近い端末装置２１に送られる。制御対象の情報を受けた端末装置２１は、遮断対象の発電機に遮断指令を送信し、該当発電機を電力系統から遮断する。
【０１０３】
中央電気所１６のコンピュータ１００の故障等により、各子局電気所への安定化制御量推定関数７の転送が停止した場合、各子局電気所は、安定化制御量推定関数保持機能１４により保持された安定化制御量推定関数７および各発電機端子の電圧位相を含む動特性結果を用いて安定化制御を継続することができる。
【０１０４】
なお、この発明は、前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】本発明の第１の実施形態にしたがった電力系統安定化装置の概略構成図。
【図２】図１に示した安定度記録機能２によって生成された、安定限界時の各発電機端子の電圧位相と各系統断面の関係を示したテーブルの一例を示す図。
【図３】図１に示した安定度判別関数生成機能３によって生成された安定度判別関数５の一例を示す図。
【図４】図３に示した安定度判別関数５を用いた安定度の判別例を示す図。
【図５】図４に示した判別例をグラフ化した図。
【図６】図１に示した制御対象決定機能１０による安定化制御対象を決定するための選択テーブルの一例を示す図。
【図７】本発明の第２の実施形態にしたがった電力系統安定化装置の概略構成図。
【図８】図７に示した安定化制御量記録機能６によって生成された安定化制御量、各発電機端子の電圧位相と各系統断面の関係を示したテーブルの一例を示す図。
【図９】図７に示した安定化制御量推定関数生成機能８によって生成された安定化制御量推定関数７の例を示す図。
【図１０】図７に示した制御対象決定機能１１における安定化制御対象を決定するための選択テーブルの一例を示す図。
【図１１】安定化制御量推定関数生成機能８によって生成された安定化制御量推定関数７の別の例を示す図。
【図１２】精度が良い安定化制御量推定関数７を生成するための手順の一例を示すフローチャート。
【図１３】安定化制御量推定関数７をシフトして補正したグラフを示す図。
【図１４】安定化制御量推定関数７が常に厳しめの制御となるための補正の手順の一例を示すフローチャート。
【図１５】関数誤差を考慮して安定化制御量推定関数７を補正する手順の一例を示すフローチャート。
【図１６】本発明の第６の実施形態にしたがった電力系統安定化装置の概略構成図。
【図１７】本発明の第７の実施形態にしたがった電力系統安定化装置の概略構成図。
【図１８】本発明の第８の実施形態にしたがった電力系統安定化装置の概略構成図。
【図１９】本発明の第９の実施形態にしたがった電力系統安定化装置の概略構成図。
【符号の説明】
【０１０６】
１，１ａ，１ｂ…電力系統動特性解析機能、２…安定度記録機能、３…安定度判別関数生成機能、４…安定度判別機能、５…安定度判別関数、６…安定化制御量記録機能、７，７ｂ，７ｃ…安定化制御量推定関数、８…安定化制御量推定関数生成機能、９…安定化制御量推定機能、１０，１１…制御対象決定機能、１２，１３…記録媒体、１４…安定化制御量推定関数保持機能、１５…安定化制御量推定関数転送機能、１６…中央電気所、１７〜２０…子局電気所、２１…端末装置。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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