【手続補正書】
【提出日】令和2年3月30日(2020.3.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統（ＥＰＳ）における動的状態推定（ＤＳＥ）の方法であって、
前記ＥＰＳを複数の近傍制御エリアに区画するステップであって、該複数の近傍制御エリアは、第１の制御エリアを含む、ステップと、
前記第１の制御エリア内のバスの現在の状態を、前記第１の制御エリアの該バスの状態遷移モデルを介した該バスの該状態を用いて推定するステップであって、状態推定値のサンプリング点の集合と線形状態動的方程式とを用いて、時間ステップｋにおける前記第１の制御エリアＩの前記各バス
【数１】
2017221102.tif 000001
の状態の予測される平均及び予測される共分散を求めるステップを含み、
【数２】
2017221102.tif 000002
におけるバスの総数はｎＩであり、該バスの該状態は、前記ＥＰＳの履歴データからのものである、ステップと、
前記近傍制御エリアに位置する１ホップ近傍バスのうちの少なくとも幾つか及びｎホップ近傍バスのうちの少なくとも幾つかの現在の状態を、通信チャネルを通じて受信するステップであって、前記１ホップ近傍バスは、少なくとも１つの連結分岐を介して前記第１の制御エリアの少なくとも１つの境界バスに接続する近傍制御エリアのバスであり、前記ｎホップ近傍バスは、少なくとも１つの連結分岐を介して前記近傍制御エリア内の前記１ホップ近傍バスに接続され、ｎは１よりも大きい、ステップと、
前記第１の制御エリア内の少なくとも幾つかのバスからの状態の測定値を求めるステップと、
前記第１の制御エリア内の前記バスの前記推定された現在の状態と、前記近傍制御エリアからの前記受信された状態と、前記第１の制御エリア内の前記少なくとも幾つかのバスからの状態の測定値とに基づく測定モデルを用いて、前記第１の制御エリア内の前記バスの前記現在の状態を更新するステップと、
を含み、該方法の少なくとも幾つかの前記ステップは、１つ又は複数のプロセッサによって実行される、方法。
【請求項２】
前記履歴データから前記ＥＰＳのネットワークトポロジーを収集するステップ
を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の制御エリアは、連結分岐を有する近傍制御エリアと接続され、前記第１の制御エリア及び前記近傍制御エリア内のバスが分岐と接続され、該各分岐が１対のバスと接続するようになっている、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ｎホップ近傍バスは、前記近傍制御エリア内からの前記連結分岐を用いて前記１ホップ近傍バスに直接接続された２ホップ近傍バスである、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記状態遷移モデルは、履歴状態の線形結合としてモデル化されるようなシステム動的モデルである、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第１の制御エリアの履歴状態推定値は、前記第１の制御エリア内の前記バスのバス電圧振幅及びバス電圧位相角の推定値を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記状態遷移モデルは、前記第１の制御エリア内の前記バスのバス電圧振幅及びバス電圧位相角の推定値の遷移を規定することによって履歴状態推定値を評価して、前記第１の制御エリアの前記現在の状態を求める、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記第１の制御エリアの前記現在の状態は、前記第１の制御エリア内の前記バスのバス電圧振幅及びバス電圧位相角の推定値を規定する、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記近傍制御エリアの前記現在の状態は、前記各近傍制御エリア内の前記各１ホップ近傍バス及び前記各ｎホップ近傍バスのバス電圧振幅及びバス電圧位相角の推定値と、前記各近傍制御エリア内の前記各１ホップ近傍バスの電力注入の推定値とを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
時間ステップｋにおける前記第１の制御エリアＩの前記各バス
【数３】
2017221102.tif 000003
の前記状態の前記予測される平均及び前記予測される共分散を求めるステップは、
時間ステップｋにおける前記状態推定値
【数４】
2017221102.tif 000004
及び状態共分散
【数５】
2017221102.tif 000005
に基づいてサンプリング点
【数６】
2017221102.tif 000006
の集合を以下のように計算するステップであって、
【数７】
2017221102.tif 000007
ここで、
【数８】
2017221102.tif 000008
は、時間ステップｋにおける前記第１の制御エリアＩの前記状態推定値の第ｉサンプリング点であり、ｃＩは、重み係数のベクトルであり、
【数９】
2017221102.tif 000009
は、共分散行列
【数１０】
2017221102.tif 000010
の平方根である、ステップと、
以下のように定義された前記状態遷移モデルを通じて前記各サンプリング点を伝播するステップであって、
【数１１】
2017221102.tif 000011
ここで、
【数１２】
2017221102.tif 000012
は、次の時間ステップ（ｋ＋１）における予測される状態推定値の第ｉサンプリング点であり、
【数１３】
2017221102.tif 000013
及び
【数１４】
2017221102.tif 000014
は、それぞれ、時間ステップｋにおける前記第１の制御エリアＩについて求められた線形システム動的行列の第ｉ対角エントリー及び状態基底ベクトルの第ｉエントリーである、ステップと、
次の時間ステップ（ｋ＋１）における前記第１の制御エリアＩの前記予測される状態平均
【数１５】
2017221102.tif 000015
及び前記予測される共分散
【数１６】
2017221102.tif 000016
を以下のように計算するステップであって、
【数１７】
2017221102.tif 000017
ここで、
【数１８】
2017221102.tif 000018
及び
【数１９】
2017221102.tif 000019
は、合計すると１になるように設計された重みであり、
【数２０】
2017221102.tif 000020
は、プロセス雑音の共分散行列である、ステップと、
次の時間ステップ（ｋ＋１）における前記第１の制御エリアＩの前記状態の予測されるサンプリング点
【数２１】
2017221102.tif 000021
を以下のように計算するステップと、
【数２２】
2017221102.tif 000022
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
時間ステップｋにおける前記第１の制御エリアＩについて求められる前記線形システム動的行列の前記第ｉ対角エントリー及び前記状態基底ベクトルの前記第ｉエントリーは、以下の式に従って求められ、
【数２３】
2017221102.tif 000023
ここで、
【数２４】
2017221102.tif 000024
及び
【数２５】
2017221102.tif 000025
は、時間ステップｋにおける平滑化パラメーターであり、ＩＩは、前記第１の制御エリアＩの単位行列であり、Ｌｋ−１及びＴｋ−１は、それぞれ時間ステップ（ｋ−１）における状態のレベル成分及びトレンド成分である、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
時間ステップｋにおける前記状態の前記レベル成分及び前記トレンド成分は、以下の式に従って求められる、
【数２６】
2017221102.tif 000026
請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１の制御エリアＩの前記平滑化パラメーター
【数２７】
2017221102.tif 000027
及び
【数２８】
2017221102.tif 000028
は、１組のパラメーターを用いて、前記ＥＰＳの前記履歴データの所与の１組の時間ステップ内の１組の履歴時間関連データの最小平均絶対推定誤差が取得される動的状態推定を実行することによって求められる１組の定数パラメーターαＩ及びβＩとして設定され、ここで、平均推定誤差
【数２９】
2017221102.tif 000029
は、以下の式に従って計算され、
【数３０】
2017221102.tif 000030
ここで、Ｋは、時間ステップの総数であり、
【数３１】
2017221102.tif 000031
及び
【数３２】
2017221102.tif 000032
は、時間ステップｋにおける前記第１の制御エリアＩ内のバスｊにおける電圧位相角又は電圧振幅の、それぞれ推定値及び実際の値である、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１の制御エリア内の少なくとも幾つかのバスからの状態の測定値を求めるステップは、前記第１の制御エリア内の少なくとも１つの分岐の有効電力潮流測定値及び無効電力潮流測定値と、前記第１の制御エリア内の少なくとも１つのバスのバス電圧振幅測定値及びバス電圧位相角測定値と、前記第１の制御エリア内の少なくとも１つのバスの有効電力注入測定値及び無効電力注入測定値とを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
電力系統（ＥＰＳ）の制御システムであって、該ＥＰＳは、複数の近傍制御エリア（ＭＮＣＡ）を備え、該制御システムは、
前記ＭＮＣＡの履歴状態と、前記ＭＮＣＡの現在の状態と、前記ＭＮＣＡの前記履歴状態を用いて前記ＭＮＣＡの前記現在の状態を推定する状態遷移モデルとを記憶するメモリと、
前記ＭＮＣＡ内の測定バスに配置され、前記ＭＮＣＡ内の前記測定バス上の電力潮流、電力注入、電圧振幅及び電圧位相角のうちの１つ又は組み合わせを測定する１組のセンサーと、
測定モデルを介して前記ＭＮＣＡの第１の制御エリアの前記現在の状態を、前記第１の制御エリア内の少なくとも幾つかのバスの推定された現在の状態と、前記近傍制御エリアに位置する１ホップ近傍バスのうちの少なくとも幾つか及びｎホップ近傍バスのうちの少なくとも幾つかの現在の状態を含む前記第１の制御エリアに隣接する近傍制御エリアからの状態と、前記第１の制御エリア内の少なくとも幾つかのバスからの状態の測定値とを用いて更新するように構成されたプロセッサであって、前記第１の制御エリア内の前記バスの現在の状態を推定することは、状態推定値のサンプリング点の集合と線形状態動的方程式とを用いて、時間ステップｋにおける前記第１の制御エリアＩの前記各バス
【数３３】
2017221102.tif 000033
の状態の予測される平均及び予測される共分散を求めることを含み、
【数３４】
2017221102.tif 000034
におけるバスの総数はｎＩであり、前記１ホップ近傍バスは、少なくとも１つの連結分岐を介して前記第１の制御エリアの少なくとも１つの境界バスに接続する近傍制御エリアのバスであり、前記ｎホップ近傍バスは、少なくとも１つの連結分岐を介して前記近傍制御エリア内の前記１ホップ近傍バスに接続され、ｎは１よりも大きい、プロセッサと、
を備え、
前記ＭＮＣＡの前記第１の制御エリアの前記更新された現在の状態は、前記第１の制御エリア及び前記第１の制御エリアに隣接する近傍制御エリア内の少なくとも幾つかのバスの電力潮流、電力注入、電圧振幅及び電圧位相角の測定値を用いて前記現在の状態に対応する更新された電力潮流、更新された電力注入、更新された電圧振幅及び更新された位相角の間の対応する差の１つ又は組み合わせの間の対応する差に基づいている、電力系統の制御システム。
【請求項１６】
電力系統（ＥＰＳ）における動的状態推定（ＤＳＥ）の方法であって、
前記ＥＰＳを複数の近傍制御エリアに区画するステップであって、該複数の近傍制御エリアは、第１の制御エリアを含む、ステップと、
前記第１の制御エリア内のバスの現在の状態を、前記第１の制御エリアの該バスの状態遷移モデルを介した該バスの該状態を用いて推定するステップであって、該バスの該状態は、前記ＥＰＳの履歴データからのものである、ステップと、
前記近傍制御エリアに位置する１ホップ近傍バスのうちの少なくとも幾つか及びｎホップ近傍バスのうちの少なくとも幾つかの現在の状態を、通信チャネルを通じて受信するステップであって、前記近傍制御エリアと通信して、時間ステップｋにおける前記１ホップ近傍バス
【数３５】
2017221102.tif 000035
及び２ホップ近傍バス
【数３６】
2017221102.tif 000036
のバスの状態
【数３７】
2017221102.tif 000037
と、前記１ホップ近傍バス
【数３８】
2017221102.tif 000038
のバスにおける電力注入
【数３９】
2017221102.tif 000039
とを取得するステップを含み、ここで、Ｐｉ及びＱｉは、それぞれバスｉにおける有効電力注入及び無効電力注入であり、前記１ホップ近傍バスは、少なくとも１つの連結分岐を介して前記第１の制御エリアの少なくとも１つの境界バスに接続する近傍制御エリアのバスであり、前記ｎホップ近傍バスは、少なくとも１つの連結分岐を介して前記近傍制御エリア内の前記１ホップ近傍バスに接続され、ｎは１よりも大きい、ステップと、
前記第１の制御エリア内の少なくとも幾つかのバスからの状態の測定値を求めるステップと、
前記第１の制御エリア内の前記バスの前記推定された現在の状態と、前記近傍制御エリアからの前記受信された状態と、前記第１の制御エリア内の前記少なくとも幾つかのバスからの状態の測定値とに基づく測定モデルを用いて、前記第１の制御エリア内の前記バスの前記現在の状態を更新するステップと、
を含み、該方法の少なくとも幾つかの前記ステップは、１つ又は複数のプロセッサによって実行される、方法。
【請求項１７】
電力系統（ＥＰＳ）における動的状態推定（ＤＳＥ）の方法であって、
前記ＥＰＳを複数の近傍制御エリアに区画するステップであって、該複数の近傍制御エリアは、第１の制御エリアを含む、ステップと、
前記第１の制御エリア内のバスの現在の状態を、前記第１の制御エリアの該バスの状態遷移モデルを介した該バスの該状態を用いて推定するステップであって、該バスの該状態は、前記ＥＰＳの履歴データからのものである、ステップと、
前記近傍制御エリアに位置する１ホップ近傍バスのうちの少なくとも幾つか及びｎホップ近傍バスのうちの少なくとも幾つかの現在の状態を、通信チャネルを通じて受信するステップであって、前記１ホップ近傍バスは、少なくとも１つの連結分岐を介して前記第１の制御エリアの少なくとも１つの境界バスに接続する近傍制御エリアのバスであり、前記ｎホップ近傍バスは、少なくとも１つの連結分岐を介して前記近傍制御エリア内の前記１ホップ近傍バスに接続され、ｎは１よりも大きい、ステップと、
前記第１の制御エリア内の少なくとも幾つかのバスからの状態の測定値を求めるステップと、
前記第１の制御エリア内の前記バスの前記推定された現在の状態と、前記近傍制御エリアからの前記受信された状態と、前記第１の制御エリア内の前記少なくとも幾つかのバスからの状態の測定値とに基づく測定モデルを用いて、前記第１の制御エリア内の前記バスの前記現在の状態を更新するステップであって、前記第１の制御エリアのバスからの測定値及び近傍制御エリアからの１ホップ近傍バスから取得された電力注入を用いて、前記求められた状態推定値及び前記求められた共分散を更新することによって、次の時間ステップ（ｋ＋１）における前記第１の制御エリアＩの前記各バス
【数４０】
2017221102.tif 000040
の状態推定値
【数４１】
2017221102.tif 000041
及び状態共分散
【数４２】
2017221102.tif 000042
を求めるステップを含み、ここで、前記１ホップ近傍バス及び２ホップ近傍バスの前記状態は、定数入力として扱われる、ステップと、
を含み、該方法の少なくとも幾つかの前記ステップは、１つ又は複数のプロセッサによって実行される、方法。
【請求項１８】
次の時間ステップ（ｋ＋１）における前記第１の制御エリアＩの前記状態推定値
【数４３】
2017221102.tif 000043
及び前記状態共分散
【数４４】
2017221102.tif 000044
を求めるステップは、
予測される各サンプリング点
【数４５】
2017221102.tif 000045
と、近傍バスの近傍推定値から取得された状態とを用いて測定方程式の値を求めるステップであって、該測定方程式は、
【数４６】
2017221102.tif 000046
を含み、ここで、ｈＩは、
【数４７】
2017221102.tif 000047
のエントリーに対応する測定値のタイプ及びロケーションによって決定される前記第１の制御エリアの前記状態と近傍バスの前記状態との測定値関数の集合である、ステップと、
次の時間ステップｋにおける前記第１の制御エリアＩの測定値平均
【数４８】
2017221102.tif 000048
、測定値共分散
【数４９】
2017221102.tif 000049
、及び測定値状態相互共分散
【数５０】
2017221102.tif 000050
を以下のように計算するステップであって、
【数５１】
2017221102.tif 000051
ここで、ＲＩは、前記第１の制御エリアＩの測定値雑音の所定の共分散である、ステップと、
以下の式に従って、次の時間ステップ（ｋ＋１）における前記第１の制御エリアＩの状態推定値
【数５２】
2017221102.tif 000052
及び状態共分散
【数５３】
2017221102.tif 000053
を計算するステップであって、
【数５４】
2017221102.tif 000054
ここで、
【数５５】
2017221102.tif 000055
は、前記第１の制御エリアＩのフィルター利得である、ステップと、
を更に含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記測定モデル
【数５６】
2017221102.tif 000056
は、
有効電力潮流測定値が測定されるときは、有効電力潮流方程式、又は、
無効電力潮流測定値が測定されるときは、無効電力潮流方程式、又は、
バス電圧振幅測定値が測定されるときは、バス電圧振幅方程式、又は、
バス電圧位相角測定値が測定されるときは、バス電圧位相角方程式、又は、
有効電力注入測定値が測定されるときは、有効電力注入方程式、又は、
無効電力注入測定値が測定されるときは、無効電力注入方程式、
を含み、
前記第１の制御エリア、前記近傍制御エリア、又は双方のうちの１つの前記各バスの前記測定された電圧位相角及び電圧振幅は、ＥＰＳ制御システムの少なくとも１つのディスプレイ上に表示され、
前記プロセッサは、前記第１の制御エリア、前記近傍制御エリア、又は双方のうちの１つの電圧調整デバイスを制御して、前記第１の制御エリア、前記近傍制御エリア、又は双方のうちの１つのバス上の電圧を所定のレベルに向けて駆動する、
請求項１８に記載の方法。