(57)【要約】      （修正有）【課題】再生可能エネルギーに基く電源であっても、制御案によって期待した通りの電力系統の安定化効果が得られるようにした電力系統制御システム及び電力系統制御方法を提供する。【解決手段】電力系統１の電源の出力を制御することによって電力系統の安定性を維持する電力系統制御システムにおいて、電力系統は、電源として、再生可能エネルギーに基づいて発電し、再生可能エネルギーの状態によって出力が変動する変動電源２３ａ、２３ｂ、２３ｃを複数備える。電力系統制御システムは、メモリ１０３と、メモリに記録されたプログラムを実行するコントローラ１０２と、を備える。コントローラは、複数の変動電源夫々の出力の変動の確率分布を統合し、電力系統に想定される故障から電力系統の安定性を維持できるように、統合した確率分布に基づいて、複数の変動電源の夫々の出力を制御する制御案を作成する。【選択図】図１
2019193539.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統の電源の出力を制御することによって、前記電力系統の安定性を維持する電力系統制御システムであって、
前記電力系統は、前記電源として、再生可能エネルギーに基づいて発電し、再生可能エネルギーの状態によって出力が変動する変動電源を複数備え、
前記電力系統制御システムは、メモリと、当該メモリに記録されたプログラムを実行するコントローラと、を備え、
前記コントローラは、
前記複数の変動電源夫々の出力の変動の確率分布を統合し、
前記電力系統に想定される故障から当該電力系統の安定性を維持できるように、前記統合した確率分布に基づいて、前記複数の変動電源の夫々の出力を制御する制御案を作成する、
電力系統制御システム。
【請求項２】
前記メモリは前記電力系統の構成情報を記憶し、
前記コントローラは、
前記メモリから前記構成情報を読み込み、
前記電力系統の計測データを取り込み、
前記計測データと前記構成情報とに基づいて、前記電力系統の安定性を解析するためのモデルを作り、
当該モデルに基づいて前記制御案を算出する、
請求項１記載の電力系統制御システム。
【請求項３】
前記メモリは前記電力系統に対して想定される故障のシナリオを記憶し、
前記コントローラは、
前記メモリから前記故障のシナリオを読み込み、
前記統合した確率分布に基づいて、前記複数の変動電源に対して出力を制限できる可制御量を算出し、
前記モデルと、前記故障のシナリオと、前記可制御量と、に基づいて、前記制御案を作成する、
請求項２記載の電力系統制御システム。
【請求項４】
前記制御案は、前記複数の変動電源に対する出力の制限量を含み、
前記コントローラは、
前記想定した故障が前記電力系統に発生した際に、前記制限量を前記複数の変動電源に配分し、当該配分された制限量を前記複数の変動電源夫々に割り当てる、
請求項３記載の電力系統制御システム。
【請求項５】
前記コントローラは、
前記可制御量の範囲で前記制限量を設定する、
請求項４記載の電力系統制御システム。
【請求項６】
前記コントローラは、
前記複数の変動電源夫々の現在の出力に基づいて、前記制限量を前記複数の変動電源に配分する、
請求項４記載の電力系統制御システム。
【請求項７】
前記メモリは、前記複数の変動電源毎に出力の変動の履歴情報を記憶する、
請求項１記載の電力系統制御システム。
【請求項８】
前記確率分布は前記複数の変動電源夫々の出力の変動量の正規分布である、
請求項１記載の電力系統制御システム。
【請求項９】
前記統合した確率分布に基づいて前記複数の変動電源に対して算出された可制御量は、前記複数の変動電源夫々の確率分布に基づいて算出された可制御量より大きい値である、
請求項３記載の電力系統制御システム。
【請求項１０】
電力系統制御システムが電力系統の電源の出力を制御することによって、前記電力系統の安定性を維持する電力系統制御方法であって、
前記電力系統は、前記電源として、再生可能エネルギーに基づいて発電し、再生可能エネルギーの状態によって出力が変動する変動電源を複数備え、
前記電力系統制御システムは、
前記複数の変動電源夫々の出力の変動の確率分布を統合し、
前記電力系統に想定される故障から当該電力系統の安定性を維持できるように、前記統合した確率分布に基づいて、前記複数の変動電源の夫々の出力を制御する制御案を作成する、
電力系統制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力系統を制御するためのシステムとその方法に係り、特に、再生可能エネルギーを利用して発電をする電源を備える電力系統を障害から保護するための制御を可能にするシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電力系統に生じる落雷や事故等の障害を原因として、同期機が加速して脱調し、その結果、電力系統が不安定化することがある。そこで、電力系統に故障や事故があっても電力系統の安定性を維持するための電力系統の安定化技術が存在する。
【０００３】
この安定化技術は、電力系統をモデル化し、このモデルを用いて電力系統を解析する。そして、安定化技術は、解析結果に基づいて、脱調を防ぐため、例えば、発電機の出力を制御する制御案を、電力系統に障害が発生する前に作成しておき、電力系統に障害が発生したことを検知すると自動で制御案を実施して、電力系統が不安定化することを防止している。例えば、特許文献１には、電力系統の計測値に基づいて電力系統モデルを更新し、制御案を周期的に更新する電力系統安定化装置が開示されている。この電力系統安定化装置は制御対象に風力発電や太陽光発電等の電源を含めていることが、特許文献１に示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１３０７７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
太陽光発電、風力発電等を対象とする電源は天候や気象の影響を常時受けているため、安定化装置が電力系統の計測値に基づいて再生可能エネルギーによる電源の出力の制御案を作成しても、それを実行するまでの間に電源の出力が変化してしまう。そこで、本発明は、再生可能エネルギーに基く電源であっても、制御案によって期待した通りの、電力系統の安定化効果が得られるようにした電力系統制御システ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】
【０００６】
前記目的を達成するために、本発明は、電力系統の電源の出力を制御することによって、前記電力系統の安定性を維持する電力系統制御システムであって、前記電力系統は、前記電源として、再生可能エネルギーに基づいて発電し、再生可能エネルギーの状態によって出力が変動する変動電源を複数備え、前記電力系統制御システムは、メモリと、当該メモリに記録されたプログラムを実行するコントローラと、を備え、前記コントローラは、前記複数の変動電源夫々の出力の変動の確率分布を統合し、前記電力系統に想定される故障から当該電力系統の安定性を維持できるように、前記統合した確率分布に基づいて、前記複数の変動電源の夫々の出力を制御する制御案を作成することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、再生可能エネルギーに基く電源であっても、制御案によって期待した通りの、電力系統の安定化効果が得られる電力系統制御システムを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】電力系統制御システムを電力系統に適用したハードウェアの構成例のブロック図である。
【図２】電力系統制御システムの想定故障データベースの構成例である。
【図３】電力系統制御システムの出力変動データベースの構成例である。
【図４】電力系統制御システムの動作を示すフローチャートである。
【図５】変動電源に対する可制御量を算出する処理の詳細を示すフローチャートである。
【図６】変動電源の出力の変動の確率分布を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
次に、本発明の実施形態について説明する。図１は、電力系統制御システムを電力系統１に適用したハードウェアのブロック構成例を示す。電力系統制御システムは、演算装置１００と電源制御装置２００とを備え、演算装置１００と電源制御装置２００とは通信網９００を介して互いに接続されている。通信網９００には電力系統１が接続されている。
【００１０】
演算装置１００は電力系統１の制御情報を作成し、電源制御装置２００は制御情報に基いて電力系統の電源、特に、変動電源を制御する。変動電源とは、風力発電、太陽光発電等、再生可能エネルギーに基いて発電を行うもので、気象や天候等の環境の状態に依って出力が変動してしまう電源である。
【００１１】
演算装置１００は、所定間隔で電力系統１のモデルデータを作成し、電力系統１に発生し得ることが想定される故障、以後、これを想定故障というが、複数の想定故障毎にモデルを用いた解析を行い、安定化対策を作成する。作成された安定化対策に基づいて、電源制御装置２００が発電機、及び／又は、変動電源の解列、停止、又は、出力制限等の電力系統の安定化対策を実行する。“故障”は、事故、不調、そして、障害等を含む用語として理解されてよい。
【００１２】
電力系統１は、発電機４と、変圧器９と、一つ又は複数の計測装置１０と、複数の変動電源２３（２３ａ、２３ｂ、２３ｃ）と、を備え、これらはブランチ（線路）２によって接続されている。ブランチ２には複数のノード（母線）３が接続されている。符号７はリレーである。複数の変動電源の夫々、そして、複数の変動電源夫々のリレーは、通信網９００に接続されているため、電源制御装置２００によって、複数の変動電源の夫々は、電力系統から解列され、又は、停止され、又は、出力制限がされ得るようになっている。発電機４も同様である。ノードは、火力発電機や水力発電機や原子力発電機などの大型電源に接続されている。ブランチには、出力を制御できる、他の電源、例えば、二次電池、燃料電池等が接続されてもよい。
【００１３】
計測装置１０は、通信網９００を介して演算装置１００の通信モジュール１０６と電源制御装置２００の通信モジュール２０６に計測データを送信する。計測データは、データを識別するための固有番号と、タイムスタンプとを含んでもよい。計測装置１０は、ノード電圧、ブランチ電流、力率、有効電力、及び、無効電力の少なくとも一つを計測するＶＴ、ＰＴ、又は、ＣＴでよい。計測装置１０は、電力系統１内に存在する他、母線、又は、送電線に存在してもよい。
【００１４】
演算装置１００は、バス線１０１に、コントローラ（ＣＰＵ）１０２、メモリ１０３、キーボードやマウス等の入力モジュール１０４、出力モジュール１０５、通信モジュール１０６、複数のデータベースが接続した構成を備える。複数のデータベースは、プログラムデータベース１３０、系統モデルデータベース１３１、想定故障データベース１３２とを含んでいる。プログラムデータベース１３０は、解析モデル作成プログラム、安定性解析プログラム、そして、制御量算出プログラムを備える。コントローラ１０２は、これらプログラムをメモリ１０３に読み込んで実行する。これらのプログラムの内容は後述する。
【００１５】
表示モジュール１０５は、例えば、ディスプレイ、プリンタ、又は、音声出力デバイスでよい。入力モジュール１０４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、又は、音声指示装置よい。通信モジュール１０６は、通信網９００に接続するための回路、及び、通信プロトコルを備える。
【００１６】
コントローラ１０２は、プログラムデータベース１３０から所定のプログラムを読み込んで実行する。コントローラ１０２は、一つまたは複数の半導体チップとして構成されもよいし、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されてもよい。メモリ１０３は、プログラムデータベース１３０から読み出されたコンピュータプログラム、コントローラ１０２の演算に必要なデータ及び演算結果、又は、画像データ等を記憶する。
【００１７】
系統モデルデータベース１３１は、電力系統の構成、線路インピーダンス、対地静電容量、有効電力、無効電力、電圧、電圧位相角、電流、力率、状態推定に必要なデータ（バットデータの閾値など）、発電機データ、潮流計算に必要なデータ、及び、過渡計算に必要なデータを格納する。演算装置１００の管理者は、これら情報を入力モジュール１０４によって系統モデルデータベースに入力してよい。
【００１８】
想定故障データベース１３２は、一つ又は複数の想定故障のデータを含む。想定故障とは、電力系統に生じるイベント群であり、例えば、送電線の一線地絡故障や、保護リレーや系統安定化リレーの起動による送電線の通電遮断（開放）、発電所の解列、又は、負荷の脱落である。図２に示すように、複数の想定故障の夫々は、イベント発生の時刻、イベント発生の箇所、及び、様相からなるテーブル２０００を備える。
【００１９】
電源制御装置２００は、バス線２０１に、コントローラ（ＣＰＵ）２０２、メモリ２０３、通信モジュール２０６、及び、複数のデータベースが接続した構成を備える。複数のデータベースは、プログラムデータベース２３０と、出力変動データベース２３１と、を備える。
【００２０】
プログラムデータベース２３０には、可制御量算出プログラム、制御量配分プログラムが格納される。コントローラ２０２は、これらプログラムをメモリ２０３に読み込んで実行する。これらプログラムの内容は後述する。
【００２１】
出力変動データベース２３１は、電源制御装置２００が制御する変動電源の出力変動に関する情報を持つ。出力変動データベース２３１は、例えば、図３に示すように、複数の変動電源毎に電源の出力変動に対する確率分布の情報を有する。電源制御装置２００のコントローラ２０２は、変動電源２３ａ、変動電源２３ｂ、及び、変動電源２３ｃを常時監視して、気象や天候によって変動する変動電源の出力の履歴を計測データとして収集して変動量を算出し、これに統計的処理を加えて出力変動データベース２３１に記録する。なお、発電機４は気象や天候によって出力が変化しないために、電源制御装置２００は、発電機の出力変動を出力変動データベース２３１に記録しないでもよい。
【００２２】
次に、電力系統制御システムの動作（電力系統安定化処理）の例について説明する。図４は、そのフローチャートである。演算装置１００は、解析モデル作成処理Ｓ１、安定性判定処理Ｓ２、及び、制御案作成処理Ｓ３を実行する。電源制御装置２００は、可制御量算出処理Ｓ４、そして、制御量分配Ｓ５を実行する。
【００２３】
演算装置１００のコントローラ１０２、そして、電源制御装置２００のコントローラ２０２は、所定時間毎に図４のフローチャートを開始する。演算装置１００の通信モジュール１０６は、通信網を介して、計測装置１０から電力系統の計測データＤ１を受信する。コントローラ１０２は、解析モデル作成プログラムを実行して（解析モデル作成処理Ｓ１）、系統モデルデータベース１３１から既述の系統データを取り込み、計測データＤ１に基づいて、状態推定等によって解析モデルデータＤ２を作成する。
【００２４】
電力系統の安定性の判断のためには、特定時間において、全ての母線及び送電線について、電圧の大きさ、電圧の位相、有効電力、そして、無効電力等の電気諸量が必要である。計測データに含まれる、計測時刻の不一致、計測誤差、に対して、特定時間の電気諸量を推定する技術が状態推定であり、例えば「Ｌａｒｓ  Ｈｏｌｔｅｎ，Ａｎｄｅｒｓ  Ｇｊｅｌｓｖｌｋ，Ｓｖｅｒｒｅ  Ａｄａｍ，Ｆ．  Ｆ．  Ｗｕ，ａｎｄ  Ｗｅｎ−Ｈｓ  Ｉｕｎｇ  Ｅ．  Ｌｉｕ，“Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ  ｏｆ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  Ｓｔａｔｅ  Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ”，ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ  ｏｎ  Ｐｏｗｅｒ  Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｖｏｌ．３，ｐｐ．１７９８−１８０６，１９８８」に記載されている。
【００２５】
コントローラ１０２は、解析モデル作成プログラムに基づいて、既述の状態推定によって得られた電気諸量と、系統モデルデータベース１３１に含まれる設備の電気的特性データと、系統モデルデータベース１３１に含まれる発電機や制御系の動特性データを合わせて、解析モデルデータＤ２を作成する。解析モデルデータとは、電力系統の安定性を解析するためのデータ群である。コントローラ１０２は、解析モデルデータをメモリ１０３に記録する。
【００２６】
次に、コントローラ１０２は、安定性解析プログラを実行して電力系統の安定性を判定する（安定性判定処理Ｓ２）。コントローラ１０２は、メモリ１０３から解析モデルデータを読み込み、想定故障データベース１３２から複数の想定故障データを読み込み、各想定故障後に電力系統の現在の状態を維持しながら運転できるか可否を解析して、想定故障時に電力系統が安定か不安定かを判定する。
【００２７】
コントローラ１０２は、例えば、過渡計算によって想定故障後の電力系統の挙動を計算することによって、電力系統の運転が維持できるか否かを判定する。過渡計算として、例えば、関根泰次「電力系統過渡解析論」ｐｐ．３７７−３９２が知られている。コントローラ１０２は、過渡計算によって得られた、故障後の電力系統の挙動が、例えば、電圧が下がり続ける、又は、発電機の加速によって発電機の操作角が予め定めた閾値を超えることを判定すると、電力系統が不安定化して電力系統の運転を維持できないと判断する。
【００２８】
コントローラ１０２は、想定故障データベース１３２から想定故障データを順番に読み出して電力系統の安定性の可否を判定する。コントローラ１０２は、読み出した想定故障データに基づいて、電力系統が不安定であると判断すると、制御量算出プログラムを実行して、電力系統を安定化するための制御量、例えば、発電機４、及び／又は、変動電源２３ａ，２３ｂ,２３ｃの出力の制限量を設定する制御案を作成する（制御案作成処理Ｓ３）。
【００２９】
コントローラ１０２は、制御案作成処理Ｓ３において、可制御量Ｄ３を参照する。可制御量とは、電源がその出力を制限できる範囲、幅、又は、上限である。制御案の制限量は可制御量の範囲で設定される。制御案は、特開２０１５−１３０７７７号公報に記載の方法によって決められてよい。発電機４の出力は、天候や気象の影響を受けないため、発電機４の可制御量は発電機の現在の出力でよい。即ち、コントローラ１０２は、発電機の現在の出力を上限として、発電機の出力を制限することができる。
【００３０】
一方、変動電源２３ａ，２３ｂ，２３ｃの出力は天候や気象の影響を受けて変動するため、変動電源の可制御量Ｄ３は、天候や気象の影響を受けて変動した後の出力になる。電源制御装置２００のコントローラ２０２は、変動電源の現在の出力と、出力変動データベース２３とに基づいて変動電源の可制御量を計算する（可制御量算出処理Ｓ４）。ところで、複数の変動電源夫々に対して可制御量を計算し、その可制御量を合計した値よりも、複数の変動電源の出力を統合して計算した可制御量の方が大きい。即ち、後者の方が、想定故障に対する電力系統の安定化に対する貢献度が大きいことになる。この詳細は後述する。電源制御装置２００のコントローラ２０２は、発電機４の可制御量、そして、変動電源２３ａ，２３ｂ，２３ｃの可制御量を計算してメモリ２０３に記録する。
【００３１】
コントローラ１０２は、安定性判定処理Ｓ２において、電力系統が安定でないことを判定すると、電源制御装置２００から、発電機４の可制御量、そして、変動電源２３ａ，２３ｂ，２３ｃの可制御量の提供を受けて、想定故障データベース１３１から取り込んだ想定故障に対して、どの出力をどの程度増減するかの制御案を作成し（制御案作成処理Ｓ４）、これをメモリ１０３の所定領域に記録する。メモリ１０３の当該所定領域には、複数の想定故障と、各想定故障の制御案が、例えばテーブルの形式で記録されていてよい。コントローラ１０２は、図４のフローチャートを実行する毎にテーブルを更新する。したがって、テーブルは最新の制御案を備える。
【００３２】
コントローラ１０２はＳ３の処理を終了すると、電力系統安定性判定処理Ｓ２に戻り、次の想定故障について電力系統安定性処理Ｓ２を適用する。コントローラ１０２はこの処理において、電力系統が安定であることを判定すると、Ｓ６の処理に移行して、想定故障データベースに登録された全ての想定故障について、電力系統の安定性の検証を実行したか否かを判定する。
【００３３】
コントローラ１０２はＳ６を肯定するとメモリ１０３を参照して、少なくとも一つの想定故障について制御案が記憶されているか否かを判定する。コントローラ１０２は、これを肯定すると、全ての想定故障について、想定故障毎の制御案を制御案データＤ４として、電源制御装置２００に送信してフローチャートを終了する。コントローラ１０２は、全ての想定故障について制御案が無いことを判定すると、電源制御装置２００に送信することなくフローチャートを終了する。
【００３４】
一方、電源制御装置２００のコントローラ２０２は、メモリ２０３、演算装置１００から受信した制御案データＤ４を記憶する。さらに、コントローラ２０２は、計測値や保護リレーの起動信号を計測データＤ１として受信し、計測データＤ１が正常値の範囲内か否かを判定することによって、電力系統に故障が発生したか否かを判定する（Ｓ７）。コントローラ２０２は、計測値が規定内であることを判定すると、電力系統に故障はないとしてフローチャートを終了する。
【００３５】
一方、コントローラ２０２が電力系統に故障が発生したことを判定すると、計測データＤ１と複数の想定故障とを比較する。コントローラ２０２は、通信モジュール２０６によって、想定故障データベース１３２の情報を通信網９００を介して取得すればよい。コントローラ２０２は計測データＤ１がどの想定故障にも対応しないことを判定するとこのフローチャートを終了する。この際、コントローラ２０２は、電力系統を安定化するために、所定の対策を実行してもよい。
【００３６】
次いで、コントローラ２０２は計測データＤ１が複数の想定故障のうち、少なくとも一つの想定故障に対応することを判定すると、メモリ２０３を参照して当該想定故障について制御案が設定されているか否かを判定する。コントローラ２０２は、この判定を否定するとフローチャートを終了する。この際、コントローラ２０２は、電力系統を安定化するために、所定の対策を実行してもよい。
【００３７】
一方、コントローラ２０２は、この判定を肯定判定して、電力系統に発生した故障に制御案が設定されていることを確認すると、制御量分配プログラムを実行して、先ず、制御案データＤ４に基づいて、電力系統を安定化するための出力の制限量を発電機４、及び／又は、変動電源２３ａ，２３ｂ，２３ｃに分配する（制御量分配処理Ｓ５）。
【００３８】
コントローラ２０２が電力系統に発生した故障を想定故障に該当すると判定しても、この想定故障に制御案が設定されていない場合は、フローチャートを終了し、電力系統を安定化するために、所定の対策を実行してもよい。前記割り振りは、発電機４、及び／又は、変動電源２３ａ，２３ｂ，２３ｃに対して、偏りなく行なわれることが好ましい。例えば、制限量が発電出力に応じて按分されればよい。
【００３９】
例えば、変動電源全体に対して、６０ＭＷの出力低下が要求された場合で、変動電源２３a、変動電源２３ｂ、変動電源２３ｃの出力が夫々、５０ＭＷ、１３０ＭＷ、１２０ＭＷの場合、コントローラ２０２は、変動電源２３aに１０ＭＷの出力低下、変動電源２３ｂに２６ＭＷの出力低下、変動電源２３ｃに２４ＭＷの出力低下を割り振ればよい。
【００４０】
なお、コントローラ２０２は、既述の割り振りについて、変動電源の出力に応じて、割り振り決めることを説明したが、電源制御装置２００が、過去の分配の履歴を保持し、複数の変動電源の間で、累積した割り振り量が等しくなるようにしてもよい。コントローラ２０２は、分配した制御量を発電機４、及び、変動電源２３ａ，２３ｂ，２３ｃに送信してフローチャートを終了する。発電機４、及び、変動電源２３ａ，２３ｂ，２３ｃは、送信された制御量にしたがって、出力を制限、又は、増加させる。
【００４１】
次に、変動電源２３ａ，２３ｂ，２３ｃに対する可制御量を算出する処理（図４のＳ４）を詳細に説明する。図５は、そのフローチャートであって、コントローラ２０２は、可制御量算出プログラムに基づいて、出力変動データベース２３１を参照して、変動電源２３ａ，２３ｂ，２３ｃ夫々の出力変動の統計情報を取得する(Ｓ５００)。
【００４２】
図６に、変動電源２３ａ，２３ｂ，２３ｃ夫々について、現出力からの変動の確率分布が正規分布であることを示す。コントローラ２０２は、各変動電源について、正規分布の平均値と分散を取得し、そして、これらに基づいて、変動電源２３ａ，２３ｂ，２３ｃ夫々の出力を統合した統合出力の出力変動の確率分布が正規分布（図６:６００）に従うとして、平均値と分散を算出する（Ｓ５０２）。変動電源２３ａ、変動電源２３ｂ、変動電源２３ｃ夫々の出力変動の確率分布に於ける平均と分散を、μａ、μｂ、μｃ、σａ２、σｂ２、σｃ２とすると、三つの変動電源の出力の変動の確率分布が統合された統合モデルの正規分布（図６:６００）は、下記の式１によって表現される。
【００４３】
【数１】
2019193539.tif 000003
統合モデルの平均は“μａ＋μｂ＋μｃ”であり、分散は“（σａ2＋σｂ2＋σｃ2）1/2”である。変動電源２３ａ、変動電源２３ｂ、変動電源２３ｃ夫々の確率分布に於ける分散の和（σａ＋σｂ＋σｃ）と統合モデルの確率分布に於ける分散との差分は、次の式２のようになる。
【００４４】
【数２】
2019193539.tif 000004
この差分があることは、統合モデルにおいて、出力に大きな変動が生じる確率を低下させ、統合モデルによって、複数の変動電源に対する可制御量を大きくとることができることを示している。即ち、コントローラ２０２は、変動電源２３ａ、変動電源２３ｂ、変動電源２３ｃ夫々の出力に基づいて可制御量を求める場合よりも、統合モデルの出力に基づいて可制御量を求める方が可制御量を多く設定できる。
【００４５】
コントローラ２０２は、統合モデルの可制御量を算出するために、統合モデルの出力が、次の計算のタイミングまでに変動してしまう量を見積る必要がある。そこで、コントローラ２０２は閾値(α)を設定し（Ｓ５０４）、この閾値の範囲内で出力の変動があることを想定し、統合モデルの現在の出力（複数の変動電源夫々の出力の和）から出力の変動分を引いたものが統合モデルの可制御量になる。
【００４６】
閾値は、例えば、統合電源モデルの確率分布下端の確率分布の合計値（図６の６０２）でよい。この閾値を、例えば、２．５％に設定すると、式３のαを次の計算タイミングまでに変化する統合モデルの変動量として、これを現在の出力から引いた値が統合モデルの可制御量になる（Ｓ５０６）。電源制御装置２００のコントローラ２０２は、この可制御量を、演算装置１００が制御案を作成できるように、通信網９００を介して演算装置１００に送信すればよい。
【００４７】
【数３】
2019193539.tif 000005
閾値は既述の値（２．５パーセント）に限らない。閾値の値は変動電源の特性、電力系統の性能、天候や気象の特性等によって適宜選択されてよい。既述の説明によれば、変動電源の出力の変動野確率分布が正規分布に従うこととしたが、これに限定されない。変動電源の数は三つに限らず、二つ以上であればよい。演算装置１００は、可制御量と変動電源の出力を表示モジュール１０５に表示してもよい。演算装置１００は、算出した可制御量が正常値の範囲にあるか否かを判定し、適当でない可制御量を外してもよい。管理者が入力モジュール１０４を用いてこれを実施してよい。
【００４８】
電力系統制御システムが制御案を作成してから、電力系統に実際に故障が発生してこの制御案を実施するまでの間に天候が変化すると変動電源の出力が変動してしまう。この場合、電力系統に制御案を適用しても期待通りに電力系統の安定を維持することができない。しかしながら、既述の実施形態によれば、電力系統制御システムは変動電源の出力の変動を見込んで制御案を作成するため、制御案を作成してから制御案を実施する間に天候が変化しても期待通りに電力系統の安定を維持することができる。そして、既述の電力系統制御システムは複数の変動電源の出力を統合したモデルの確率分布に基いて出力の変動を予測して可制御量を計算するため、この可制御量を、複数の変動電源夫々の確率分布に基いて複数変動電源夫々の出力の変動を予測して計算された可制御量よりも、大きくとることができる。
【００４９】
既述の実施形態において、複数の電源の夫々に対して、電源制御装置が存在していてもよい。また、可制御量算出処理Ｓ４および制御量配分処理Ｓ５を電源制御装置２００が行うように説明したが、いずれかを演算装置１００が実行するようにしてもよいし、両方を演算装置１００が実行してもよい。またさらに、演算装置１００と電源制御装置２００とを単一のデバイスとしてもよい。また、電力系統制御システムは、想定故障に対する制御案を複数作成してもよい。またさらに、電力系統制御システムは、蓄電池に変動電源の出力を蓄電することを、変動電源に対する制限量、或いは、その一部の代用として用いてもよい。
【００５０】
既述した実施形態では、複数の変動電源に対する可制御量を設定することを、複数の変動電源を一つのステップ（一段）にて統合したモデルを生成することにより実行した。複数の変動電源から統一モデルを設定することを複数のステップによって可能にしてもよい。例えば、複数の変動電源（変動電源２３ａ，２３ｂ）の統一モデルを設定し、次いで、この統一モデルの変動電源に他の変動電源（２３ｃ）を加えたモデルを生成するようにしてもよい。
【００５１】
またさらに、電源制御装置２００に、制御量を各変動電源に配分する前に、想定故障に対して電源システムを安定化できるか否かを判定する判定モジュールと、これを安定化できない場合、制御量を変更する制御量補正モジュールを持たせてもよい。システムが所定タイミング毎にモデルデータを作り直して変動電源に対する制御量を生成した場合の当該制御量と，電源制御装置２００が複数の変動電源の夫々に配分する制御量が異なり、これによって、システムの安定化の程度が悪化するおそれがあるためである。以上説明した実施形態は本発明を限定するためのものではなく、実施形態を適宜変更してもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１：電力系統
２：送電線
３：母線
４：電源
７：遮断機（リレー）
９：変圧器
１０：計測器
１００：演算装置
１０１：通信バス線
１０２：コントローラ
１０３：メモリ
１０４：入力モジュール
１０５：表示モジュール
１０６：通信モジュール
１３０：プログラムデータベース
１３１：系統モデルデータベース
１３２：想定故障データベース
２００：電源制御装置
２０１：通信バス線
２０２：コントローラ
２０３：メモリ
２０６：通信部
２３０：プログラムデータベース
２３１：出力変動データベース
９００：通信網
【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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