(57)【要約】【課題】  計測情報を用いて算出した動揺情報を、地点情報を用いて算出した計測地点間距離を用いて分類することにより、動揺周波数の近い複数の動揺モードが同時に存在する場合においても、高速かつ高精度な安定判別を実現する。【解決手段】  電力系統の系統安定度を監視する系統安定度監視装置において、前記電力系統における複数地点の計測情報を収集する計測情報収集部と、前記計測情報を用いて複数地点における系統状態の動揺を表す動揺情報を算出する動揺解析部と、前記複数地点の位置情報を含む地点情報を格納する情報記憶部と、前記地点情報に基づき前記動揺情報を分類する動揺分類部と、を備えることを特徴とする。【選択図】  図１
2015192591.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統の系統安定度を監視する系統安定度監視装置において、
前記電力系統における複数地点の計測情報を収集する計測情報収集部と、
前記計測情報を用いて複数地点における系統状態の動揺を表す動揺情報を算出する動揺解析部と、
前記複数地点の位置情報を含む地点情報を格納する情報記憶部と、
前記地点情報に基づき前記動揺情報を分類する動揺分類部と、
を備えることを特徴とする系統安定度監視装置。
【請求項２】
請求項１に記載の系統安定度監視装置において、
前記動揺解析部は、前記複数地点における動揺周波数を含む動揺情報を算出し、
前記動揺分類部は、前記動揺周波数を所定の範囲で分類とすることを特徴とする系統安定度監視装置。
【請求項３】
請求項１に記載の系統安定度監視装置において、
前記動揺解析部は、前記複数地点における振幅及び減衰係数を含む動揺情報を算出し、
前記動揺分類部は、前記振幅及び前記減衰係数に基づいて、前記分類した動揺情報の重要度を算出することを特徴とする系統安定度監視装置。
【請求項４】
請求項３に記載の系統安定度監視装置において、
前記振幅又は／及び前記減衰係数が大きくなると、前記重要度も大きくなることを特徴とする系統安定度監視装置。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の系統安定度監視装置において、
前記動揺分類部は、過去の動揺情報に基づき、所定の期間継続して前記動揺情報の変化が少ない場合、前記重要度を大きくし、又は、所定の期間継続せず前記動揺情報の変化が少ない場合、前記重要度を小さくすることを特徴とする系統安定度監視装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れかに記載の系統安定度監視装置において、
前記地点情報には、前記複数地点の緯度情報及び経度情報、前記複数地点間のインピーダンス情報、又は前記複数地点の近傍に連係される発電機と負荷と調相機器の内少なくとも一つの特性情報、を含むことを特徴とする系統安定度監視装置。
【請求項７】
請求項６に記載の系統安定度監視装置において、
前記動揺分類部は、前記インピーダンス情報及び前記特性情報に基づいて、前記複数地点間の電気的距離を求め、前記動揺情報を分類することを特徴とする系統安定度監視装置。
【請求項８】
請求項６に記載の系統安定度監視装置において、
前記動揺分類部は、前記複数地点間の緯度情報及び経度情報に基づいて、前記複数地点間の物理的距離を求め、前記動揺情報を分類することを特徴とする系統安定度監視装置。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れかに記載の系統安定度監視装置において、
前記動揺解析部は、フーリエ解析、ウェーブレット解析、プローニー法、Ｍａｔｒｉｘ Ｐｅｎｃｉｌ法、又はＨＴＬＳ（Ｈａｎｋｅｌ Ｔｏｔａｌ Ｌｅａｓｔ Ｓｑｕａｒｅｓ）法の何れかを含む手法を用いて、前記動揺情報を算出することを特徴とする系統安定度監視装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９の何れかに記載の系統安定度監視装置において、
前記動揺分類部にて算出される分類情報及び前記分類情報に対応する動揺情報を前記電力系統の系統図上で表示する表示部と、
を更に備えることを特徴とする系統安定度監視装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の系統安定度監視装置において、
前記表示部は、前記分類した動揺情報の重要度に基づいて、前記重要度の高い前記動揺情報から優先的に表示することを特徴とする系統安定度監視装置。
【請求項１２】
電力系統の系統安定度を監視する系統安定度監視方法において、
前記電力系統における複数地点の計測情報を収集し、前記計測情報を用いて複数地点における系統状態の動揺を表す動揺情報を算出し、前記複数地点の位置情報を含む地点情報に基づき前記動揺情報を分類すること、
を備えることを特徴とする系統安定度監視方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力系統の系統状態を監視する系統安定度監視装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力系統は多くの発電機、負荷、送配電機器および制御装置から構成されている。定常状態においては、負荷変動および、系統切替などによる微小な外乱が電力系統に加えられる。系統の地絡や短絡のような事故発生時には、大きな外乱が電力系統に加えられる。これらの外乱を原因として、複数の動揺モード成分を持つ電力動揺が発生する。
【０００３】
この動揺モード成分が小さい場合又は高速に減衰する場合には、外乱発生後に系統動揺は十分小さい範囲に保たれるため、電力系統は安定な状態にある。しかし動揺が大きくなったり、減衰が収束せず持続や発散する場合は、結果として発電機が停止したり、広域停電が発生したりして、安定運用が不可能となる可能性がある。
【０００４】
電力系統規模の拡大とともに、電源容量増大、遠隔地化、偏在化およびこれに伴う送電線の長距離化、重潮流化が進む傾向にある。これらの変化は電力系統の安定度を低下させる方向に働くため、系統故障時の発電機脱調を発端とした大規模電源脱落および広域停電への連鎖的な影響の拡大が懸念される。
【０００５】
そのため系統の安定度を常時監視し、発電機脱調などを未然に予防、予測するオンラインによる系統安定度評価手法が必要となる。
【０００６】
近年、ＧＰＳを用いた同期計測により、ほぼリアルタイムに電力系統の母線電圧位相角を測定する位相検出器ＰＭＵ（Ｐｈａｓｏｒ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ）が普及しつつある。位相検出器ＰＭＵにより計測した系統母線電圧などのオンライン計測値を用いて、リアルタイムの電力動揺現象を把握が可能になりつつある。
【０００７】
上記の背景から、電力系統を運用する事業者が系統の状態を監視するための系統安定度監視技術が考案されている。例えば、特許文献１には、位相角検出装置を用いて定態安定度評価に重要な役割を持つ減衰比の同定を精度よく行える電力動揺モード観測装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−７７５８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、将来的に太陽光発電や風力発電に代表される再生可能エネルギーが系統に大量導入されると、それらの再生可能エネルギーは急峻かつ事前想定困難な発電出力変動を伴い、この結果として、系統特性が大きく変化する可能性がある。例えば、風速がある閾値を超えた場合、機器の安全性を保つために自動的に風力発電を停止し、発電出力をゼロとするカットアウトという動作が発生する。このような事象は、従来の系統においても発生した短絡・地絡故障と比較して発生頻度が高く、発電機が近接した地域に密集して設置された場合には、複数の発電機において同時発生する可能性が高いと予想される。
【００１０】
再生可能エネルギーの導入量が増大するにつれ、上記のような急峻な出力変動イベントによる系統へのインパクトが増大し、広域の動揺モードが不安定化する懸念がある。これに対処するため、出力変動イベント直後数秒から十数秒程度の中間領域における高速・高精度の安定度判別が必要となる。
【００１１】
高速な安定判別のためには、従来よりも入力データ長を短縮することが必要である。しかし、入力データを短縮した場合、系統動揺モードに対するノイズの影響が相対的に大きくなり、動揺モードの高精度な検出が困難となる。また、フーリエ変換の不確定性原理により、入力データ長とのトレードオフで周波数分解能が低下するため、周波数の近い複数の動揺モードを分離して検出することが困難となる。
【００１２】
従って、動揺周波数の近い複数の動揺モードが同時に存在する場合、計測地点によっては複数の動揺が打ち消し合い、高精度な動揺モードの検出が困難となる地点が生じる可能性がある。このような場合に、前記特許文献１に記載の技術では、高速かつ高精度な安定判別を実現することができない。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するために、本発明は電力系統の系統安定度を監視する系統安定度監視装置において、前記電力系統における複数地点の計測情報を収集する計測情報収集部と、  前記計測情報を用いて複数地点における系統状態の動揺を表す動揺情報を算出する動揺解析部と、前記複数地点の位置情報を含む地点情報を格納する情報記憶部と、  前記地点情報に基づき前記動揺情報を分類する動揺分類部と、を備える。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、計測情報を用いて算出した動揺情報を、地点情報を用いて算出した計測地点間距離を用いて分類することにより、動揺周波数の近い複数の動揺モードが同時に存在する場合においても、高速かつ高精度な安定判別を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本系統安定度監視装置と計測装置の機能構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る系統安定度監視システムの全体構成図の例である。
【図３】本系統安定度監視装置の動揺分類処理のフローチャートの例である。
【図４】本系統安定度監視装置の出力となる動揺情報のデータ構成の例である。
【図５】本系統安定度監視装置の動揺情報分類処理のフローチャートの例である。
【図６】本系統安定度監視装置の計測地点間距離算出処理のフローチャートの例である。
【図７】本系統安定度監視装置の入力となる地点情報のデータ構成の例である。
【図８】本系統安定度監視装置の表示画面構成の例である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施に好適な実施例について説明する。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趣旨ではない。
【００１７】
本発明の実施形態について、図面を参照しながら以下説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態が適用された系統安定度監視装置が系統の計測装置と連係したときの機能構成図を表している。図１に示すように、本実施形態における系統安定度監視装置２００は、系統安定度算出部１０と、情報記憶部３０と、を含んで構成される。
【００１９】
系統安定度算出部１０は、その内部に計測情報収集部１１と、動揺解析部１２と、動揺分類部１３と、を含んで構成される。
【００２０】
計測情報収集部１１は、系統計測部２１において計測された系統計測情報を収集する。
【００２１】
動揺解析部１２は、計測情報収集部１１により収集された系統計測情報を用いて、動揺情報を算出する。 
【００２２】
動揺分類部１３は、動揺解析部１２において算出された動揺情報を、情報記憶部３０に格納された地点情報を用いて分類し、重要度の高い動揺情報を抽出する。
【００２３】
系統計測部２１は、系統内の計測点における系統計測情報を計測し、計測情報収集部１１に送信する。系統計測情報は、有効電力潮流、無効電力潮流、系統電圧、系統電流、電圧位相の中の少なくとも一つを含む。系統計測部２１は、複数の計測地点に配置された計測装置２１a、２１b、・・・、２１nから構成される。
【００２４】
系統の情報記憶部３０は、電力系統に連系されている系統要素の接続情報を示す地点情報を格納する。地点情報には、発電機、負荷、調相機器など系統内の各ノードに接続される系統要素の特性情報および各ノード間を接続する送電線の情報が含まれる。
【００２５】
図２は、本発明の一実施形態が適用された系統安定度監視システムの全体構成図である。図２に示すように、本実施形態における系統安定度監視システムは、発電機１０１と、変電所１０２と、調相機器１０３と、電力負荷１０４と、外部電力系統１０５と、計測装置２１a、２１b、・・・と、情報通信ネットワーク１０６と、系統安定度監視装置２００と、を含んで構成される。
【００２６】
発電機１０１は、発電力を生じる発電機であり、火力発電、水力発電、原子力発電、太陽光発電、風力発電、バイオマス発電、潮流発電を含むいずれかの発電手法により発電力を生じる発電機である。発電機１０１aは、電力系統の高電圧側に設置される火力発電、水力発電、原子力発電などを含む大規模発電機であり、計測装置２１aおよび情報通信ネットワーク１０６を通じて発電量を含む系統状態量を系統安定度監視装置２００に送信する。また、発電機１０１aは、計測装置２１aおよび情報通信ネットワーク１０６を通じて系統安定度監視装置２００より送信された制御指令情報を受信し、制御指令情報に応じて発電量を含む系統状態量を変化させる。発電機１０１bは、電力系統の低電圧側に設置される太陽光発電、風力発電、コジェネレーションなどを含む中小規模発電機であり、計測装置２１bおよび情報通信ネットワーク１０６を通じて発電量を含む系統状態量を系統安定度監視装置２００に送信する。
【００２７】
変電所１０２は、電力系統内の送電線間に設置され、大規模発電機である発電機１０１aが設置される高電圧側より送電される電力の電圧値を変更し、電力負荷１０４が設置されている低電圧側に送電する。変電所１０２には、電力コンデンサ、分路リアクトルなどの調相機器１０３が接続される。
【００２８】
調相機器１０３は、電力系統内における無効電力を変化させることにより、電力系統内の電圧分布を制御する機器であり、電力コンデンサ、分路リアクトル、STATCOM、SVC、などを含む。一部の調相機器１０３は、計測装置２１cおよび情報通信ネットワーク１０６を通じて系統安定度監視装置２００より送信された制御指令情報を受信し、制御指令情報に応じて発電量を含む系統状態量を変化させる。
【００２９】
電力負荷１０４は、電力を消費する電動機、照明器具などをその内部に含む家庭、工場、ビル、施設を表す。
【００３０】
外部電力系統１０５は、系統安定度監視装置２００からの制御が不可能である外部の電力系統であり、連系線により自系統と接続している。
【００３１】
計測装置２１a、２１b、・・・は、発電機１０１aにおける発電量、調相機器１０３における調相量、送電線における潮流値、電圧値、などの系統状態量を計測するセンサを内部に含み、計測した系統状態量を情報通信ネットワーク１０６を通じて系統安定度監視装置２００に送信する。
【００３２】
情報通信ネットワーク１０６は、双方向にデータを伝送可能なネットワークである。情報通信ネットワーク１０６は、例えば、有線ネットワーク若しくは無線ネットワーク、又はそれらの組み合わせで構成される。情報通信ネットワーク１０６は、いわゆるインターネットであっても良いし、専用線のネットワークであっても良い。
【００３３】
系統安定度監視装置２００は、図１に示す系統安定度監視機能を実現するための装置である。系統安定度監視装置２００は、計測装置２１a、２１b、・・・において計測された系統状態量を情報通信ネットワーク１０６を通じて受信する。また、系統安定度監視装置２００は、送信された系統の系統状態量および内部に蓄積された情報を用いて算出した制御指令情報を情報通信ネットワーク１０６を通じて計測装置２１a等に送信する。
【００３４】
系統安定度監視装置２００の内部構成として、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２０１と、表示装置２０２と、通信手段２０３と、入力手段２０４と、メモリ２０５と、記憶装置２０６と、がバス線２１１に接続されている。ＣＰＵ２０１は、計算プログラムを実行して、系統状態の算出や、制御信号の生成などを行う。メモリ２０５は、表示用の画像データ、系統状態の算出結果データなどを一旦格納するメモリであり、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などを用いて構成される。メモリ２０５は、ＣＰＵ２０１により必要な画像データを生成して表示装置２０２に表示する。通信手段２０３は、通信ネットワーク１０６を通じて計測装置２１および計測装置２１から潮流値、電圧値などの系統状態量を取得する。
【００３５】
ユーザは、入力手段２０４の所定のインタフェースを通じて各種閾値などのパラメータを設定・変更し、本系統安定度監視装置２００の動作を適切に設定できる。また、ユーザは、入力手段２０４の所定のインタフェースを通じて確認したいデータの種類を選択し、表示装置２０２に表示させることができる。
【００３６】
記憶装置２０６は、各種プログラムおよびデータを保持する。記憶装置２０６は、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）又はフラッシュメモリ等で構成される。記憶装置２０６は、例えば、後述する各種機能を実現し得るプログラムおよびデータ等を保持する。記憶装置２０６に記憶されているプログラムおよびデータは、必要に応じてＣＰＵ２０１に読み出されて実行される。なお、記憶装置２０６は各種のデータベースＤＢで構成されている。
【００３７】
次に、図３に示すフローチャートを用いて系統安定度監視装置２００における系統安定度算出処理の第1の例について説明する。
【００３８】
まず、系統計測部２１において計測した複数地点の計測情報を用いて、動揺解析部１２が動揺情報を算出する（Ｓ３１）。ここで、系統計測部２１において計測した複数地点の計測情報は、有効電力潮流、無効電力潮流、系統電圧、系統電流、電圧位相のうち少なくとも１種類の情報を含む。前記の計測情報を入力としてフーリエ解析、ウェーブレット解析、プローニー法、Ｍａｔｒｉｘ Ｐｅｎｃｉｌ法、ＨＴＬＳ（Ｈａｎｋｅｌ Ｔｏｔａｌ Ｌｅａｓｔ Ｓｑｕａｒｅｓ）法のうち、少なくとも一つの手法を用いて動揺情報を算出する。
【００３９】
以下、プローニー法による動揺情報算出アルゴリズムについて説明する。
【００４０】
解析窓幅のデータ数Ｎ、モード次数ｎを事前に設定する。
【００４１】
入力データｙ（ｋ） （ｋ＝０、 １、 …、 Ｎ−１）を用いて、以下の数１〜数４から、行列ａ＝（ａ1、ａ2、…、ａｎ）Tを算出する。ただし、上付き文字の”Ｔ”は転置行列を、“−１”は逆行列を示す。
【００４２】
【数１】
2015192591.tif 000003
【００４３】
【数２】
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【００４４】
【数３】
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【００４５】
【数４】
2015192591.tif 000006
【００４６】
数１〜数４から、算出したａ1、ａ2、…、ａｎを以下の数５に代入する。数５のＺに数６、数７の形式で表わされるＺiを代入し、固有値λi、減衰係数σi[１/ｓｅｃ]、動揺周波数ｆi [Ｈｚ]=ωi／２πを算出する。ここでΔtはサンプリング周期を表わす。
【００４７】
数５はＺiを解とするｎ次の多項式(特性方程式)であり、ｎ個のＺi、σi、ｆi がそれぞれ解として求められる。
【００４８】
【数５】
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【００４９】
【数６】
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【００５０】
【数７】
2015192591.tif 000009
【００５１】
入力データｙ（ｋ） （ｋ＝０、 １、 …、 Ｎ−１）、および算出したＺi (ｉ=１、 ２、 …、 ｎ)を用いて以下の数８〜数１１から、行列ｂ=(Ｂ1、Ｂ2、…、Ｂn)Tを算出する。
【００５２】
【数８】
2015192591.tif 000010
【００５３】
【数９】
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【００５４】
【数１０】
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【００５５】
【数１１】
2015192591.tif 000013
【００５６】
数８〜数１１から算出したＢ1、Ｂ2、…、Ｂnから、数１２で表わされる絶対値Ｒi、偏角θiを求める。このとき、絶対値Ｒiが振幅を、偏角θiが初期位相を意味する。
【００５７】
【数１２】
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【００５８】
以上の処理により算出した動揺周波数、減衰係数、振幅、初期位相を動揺情報と呼ぶ。
【００５９】
図４（a）に算出された動揺情報のデータ構成の一例を示す。図４（a）において動揺名称は計測値を入力データとして用いた計測地点およびＮｏ．で表わされる。上記のプローニー法を用いて動揺情報を算出した場合、入力データとして用いた１計測地点の１種別の計測情報につき、モード次数ｎと同数の動揺情報が算出される。従って、ｐ地点（ｐ≧1）の各地点において、ｑ種別（ｑ≧1）の計測情報を使用した場合、ｎ×ｐ×ｑ個の動揺情報が算出される。図４（a）の例では、各動揺について、動揺情報として動揺周波数、減衰係数、振幅、初期位相を算出している。
【００６０】
次に、動揺解析部１２において算出した動揺情報および情報記憶部３０に格納された地点情報に基づき、動揺分類部１３が複数地点をクラスタリングする（Ｓ３２）。
【００６１】
図５に示すフローチャートを用いて、S３２における地点クラスタリングの詳細処理の一例を示す。
【００６２】
まず、動揺解析部１２が算出した動揺情報を、動揺情報に含まれる動揺周波数を用いて分類する（Ｓ５１）。
【００６３】
図４（b）に動揺周波数を用いて分類した動揺情報のデータ構成の一例を示す。図４（b）に示す例では、動揺周波数が０．１８の動揺情報として、計測地点ＰＭＵ１におけるＮｏ.１の動揺、および計測地点ＰＭＵ２におけるＮｏ.１の動揺が分類されている。同様に、動揺周波数が０．６５の動揺情報として、計測地点ＰＭＵ１におけるＮｏ.２の動揺が分類されている。
【００６４】
このとき、分類に用いる動揺周波数は、事前に定めた値の範囲内の動揺情報を、同じ分類として良い。図４（a）（b）に示す例では、動揺解析部１２において算出された計測地点ＰＭＵ２におけるＮｏ.１の動揺の動揺周波数は０．１９であるが、図４（b）においては、動揺周波数が０．１８である計測地点ＰＭＵ１におけるＮｏ.１の動揺と同じ分類としている。動揺周波数が事前に定めた値の範囲内にある動揺を同じ分類とすることで、各地点において算出した動揺情報にノイズに起因する誤差が含まれる場合においても、各動揺情報の系統内の分布を正確に推定できる。ここで、同じ分類とする動揺周波数の範囲を定める値は、動揺解析の入力として用いる計測情報のデータ数に基づいて定めて良い。
【００６５】
次に、情報記憶部３０に格納された地点情報より計測地点間距離を算出する（Ｓ５２）。
【００６６】
図６にＳ５２における計測地点間距離算出処理の処理フローの一例を示す。
【００６７】
動揺分類部１３は、計測情報収集部１１において計測情報を取得した計測地点から２地点を選択する（Ｓ６１）。
【００６８】
次に、S６１において選択した２地点間の計測地点間距離を、情報記憶部３０に格納された地点情報に基づき算出する（Ｓ６２）。
【００６９】
図７に地点情報のデータ構成の一例を示す。
【００７０】
図７（ａ）は電力系統におけるノード、およびノードごとに接続される発電機、電力負荷、調相機器の情報を示すノード情報の一例を示している。図７（ａ）の例では、名称がＡおよびＢのノードに発電機が連系されており、ノードＡにはＧ１という名称の定格容量１００の火力発電機が、ノードＢにはＧ２という名称の定格容量２００の風力発電機が連系されていることを示している。また、図７（ａ）の例では、名称がＡＡおよびＢＢのノードに電力負荷が連系されており、ノードＡＡにはＬ１という名称の定格容量１０００の住宅が、ノードＢＢにはＬ２という名称の定格容量２０００の工場が連系されていることを示している。また、図７（ａ）の例では、名称がＡＡＡおよびＢＢＢのノードに調相機器が連系されており、ノードＡＡＡにはＤ１という名称の定格容量１０のＳＣ（電力用コンデンサ）が、ノードＢＢＢにはＤ２という名称の定格容量２０のＳｈＲ（分路リアクトル）が連系されていることを示している。
【００７１】
図７（ｂ）は電力系統における送電線の特性を示す送電線情報の一例を示している。図７（ｂ）の例では、ノードＡとノードＢの間に名称がａの送電線が存在し、正相抵抗が０．０１、正相リアクタンスが０．２、正相キャパシタンスが０．１であることを示している。
【００７２】
図７（ｃ）は電力系統内の計測地点、及びＳ６２において算出した計測地点間距離の一例を占めしている。ここで、計測地点とは、図２における計測装置２１ａ、２１ｂ、・・・が接続される地点を示す。図７（ｃ）の例では、計測地点を図７（ａ）のノード情報に含まれるノード名称で表わし、ＰＭＵ１という計測地点名称の計測地点はノードＡに、ＰＭＵ２という計測地点名称の計測地点はノードＢに接続されることを示している。また、計測地点間距離は、２つの計測地点の間の電気的距離、および２つの計測地点の近傍に連系された発電機、電力負荷、調相機器などの系統要素に基づいて算出される値を示す。例えば、計測地点間距離Ｄは以下の数１３により算出される。
【００７３】
【数１３】
2015192591.tif 000015
【００７４】
ここで、ｄは２つの計測地点の間のインピーダンスに比例する電気的距離を、ｎは２つの計測地点のいずれかから、ある閾値で定める電気的距離の範囲内に連系される発電機、電力負荷、調相機器などの系統要素の数、Ｃiは２つの計測地点のいずれかから、ある閾値で定める電気的距離の範囲内に連系されるi番目の系統要素の定格容量を、α、βiは係数を示す。
【００７５】
ここで、図７（a）（b）（c）に示すデータ構成は一例であり、さらに詳細な地点情報を格納しても良い。例えば、図７（a）の火力発電機が連系されるノードの情報として、ガバナ定数などの動特性を格納して良い。また、図７（a）の風力発電機などの自然エネルギーによる発電機が連系されるノードの情報として、過去履歴を用いた統計分析により算出した確率的な発電量変動特性を格納しても良い。また、図７（c）の計測地点間距離の算出において、（数式１）の係数βiを、上記の発電機動特性に基づき定めて良い。また、インピーダンスや発電機、電力負荷、調相機器などの系統要素の情報を用いず、図７（a）のノード情報に含まれる緯度経度情報を用いて、計測地点間の物理的距離を算出して、その値を計測地点間距離Ｄとして良い。
【００７６】
次に、計測情報収集部１１において計測情報を取得した計測地点について、全ての２地点の組合せについて計測地点間距離を算出したかどうかを判断する（Ｓ６３）。全ての２地点の組合せについて計測地点間距離を算出した場合、計測地点間距離算出処理を終了する。計測地点間距離を算出しない計測地点の組合せがある場合、別の２計測地点についてＳ６１、Ｓ６２を繰り返す。以上の処理により、全ての２計測地点の組合せについて計測地点間距離を算出する。
【００７７】
図５のフローの説明に戻る。
【００７８】
Ｓ５２で算出した計測地点間距離を用いて、Ｓ５１で動揺周波数ごとに分類した動揺情報を分類する（Ｓ５３）。このとき、Ｓ５１における分類ごとに、Ｓ５２で算出した計測地点間距離を用いて、ウォード法、ｋ−ｍｅａｎｓ法に代表されるクラスタリング手法を用いて動揺情報を分類して良い。
【００７９】
図４（ｃ）に計測地点間距離により分類した動揺情報のデータ構成の一例を示す。ここで、動揺周波数０．１８で計測地点ＰＭＵ１において観測された動揺と、同じく動揺周波数０．１８で計測地点ＰＭＵ３において観測された動揺は、図４（ｃ）において別の動揺として分類されている。これは、計測地点ＰＭＵ１と計測地点ＰＭＵ３との計測地点間距離が相対的に大きく、Ｓ５３の処理において別の群に分類されたためである。
【００８０】
以上の処理により、動揺解析部１２において算出された動揺情報は情報記憶部３０に格納された地点情報を用いて分類される。
【００８１】
図３のフローの説明に戻る。
【００８２】
Ｓ３２において、地点情報を用いて分類された動揺情報ごとに重要度を算出する（Ｓ３３）。ここで、以下に示す数１４の値を重要度とし、この値が大きい動揺ほど重要度が高いとして良い。
【００８３】
【数１４】
2015192591.tif 000016
【００８４】
ここで、Ｓｉをｉ番目の分類の動揺の重要度、 Ｒijをｉ番目の分類に含まれるｊ番目の動揺情報の振幅、σijをi番目の分類に含まれるｊ番目の動揺情報の減衰係数、ａij、ｂijは係数とする。数１４により算出される重要度Ｓiは、i番目の分類の動揺の振幅が大きく、減衰係数が大きいほど、大きい値を取る。動揺の振幅が大きいほど全ての動揺成分の中で影響が大きく、減衰係数が大きいほど発散する可能性が高く不安定となりやすいため、重要度Ｓiが大きい動揺を優先して監視することにより、系統安定度を監視することができる。
【００８５】
また、重要度Ｓiを、過去の動揺情報を用いて算出しても良い。例えば、過去の動揺情報において、ある閾値により定められる期間以上に継続して同じ又は変化が少ない動揺周波数を持つ動揺が存在する場合は重要度Ｓiを大きく、閾値以下の期間のみ継続して同じ又は変化が少ない動揺周波数を持つ動揺が存在する場合は重要度Ｓiを小さく設定して良い。このように重要度Ｓiを定めることにより、瞬間的に系統動揺に含まれるノイズの影響による動揺を排除し、定常的に存在する動揺情報を優先的に監視することができる。
【００８６】
Ｓ３１、Ｓ３２において算出・分類した動揺情報、およびＳ３３で算出した動揺情報ごとの重要度を表示する（Ｓ３４）。
【００８７】
図８に本系統安定度監視装置における表示画面の一例を示す。
【００８８】
Ｓ３３で算出した重要度の高い動揺情報を表示し、Ｓ３１、Ｓ３２において算出・分類した動揺情報に基づき、系統図上で計測地点を分類ごとに色分けして表示する。図８の例では、画面の左側に系統図および計測地点ＰＭＵ１〜ＰＭＵ５を表示する。さらにＳ３１、Ｓ３２において算出・分類した動揺情報に基づき、破線あるいは一点鎖線で囲んだ領域で、各動揺に対応する計測地点を表わす。また、図８の画面の右側上にＳ３１、Ｓ３２において算出・分類した各動揺情報の詳細、および広域動揺現象に影響を及ぼす近隣地域にて発生した地絡・短絡故障情報、発電機脱落情報を表示する。詳細を表示する動揺情報は、Ｓ３３で算出した重要度の高いものを優先的に表示する。さらに、図８の画面の右側下に、オペレータが選択した計測地点、種別の計測情報の時系列データをグラフ上に表示する。オペレータは時系列データの表示時間帯として、最新情報および過去情報を選択して表示できる。図８に示す表示例の他に、動揺情報に含まれる動揺周波数、減衰係数の時系列データを表示しても良い。
【符号の説明】
【００８９】
１０  系統安定度算出部
１１  計測情報収集部
１２  動揺解析部
１３  動揺分類部
２１  系統計測部
３０  情報記憶部
１０１  発電機
１０２  変電所
１０３  調相機器
１０４  電力負荷
１０５  外部電力系統
１０６  情報通信ネットワーク
２００  系統安定度監視装置
２０１  ＣＰＵ
２０２  表示装置
２０３  通信手段
２０４  入力手段
２０５  メモリ
２０６  記憶装置
【図１】
2015192591.tif 000017
【図２】
2015192591.tif 000018
【図３】
2015192591.tif 000019
【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】
2015192591.tif 000024