(57)【要約】      （修正有）【課題】送電システムにおける振動安定性を分析する。【解決手段】送電システムにおける振動安定性の偶発事故分析のためのコンピューティングデバイス１２０であって、プロセッサ１５２およびメモリデバイス１５０を備える。プロセッサは、送電システム内の複数のシステムコンポーネントから、複数のコンポーネント入力を受信するようプログラムされる。プロセッサは、送電システムのための基準行列を生成するようプログラムされ、基準行列は、送電システムを少なくとも部分的にモデル化する一組の式を含み基準行列の固有値および固有ベクトルを計算するようプログラムされる。また、送電システムの想定される障害を意味する偶発事故を識別し、基準行列の固有値および固有ベクトルを使用して偶発事故に対する偶発事故固有値を推定するようプログラムされる。【選択図】図２
2015080400.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送電システム（１０３）における振動安定性の偶発事故分析のためのコンピュータシステム（１２０）であって、
前記システム（１２０）は、少なくともプロセッサ（１５２）およびメモリ（１５０）を備え、前記プロセッサ（１５２）は、
前記送電システム（１０３）内の複数のシステムコンポーネントから複数のコンポーネント入力（４０４）を受信し、
前記送電システム（１０３）のための、前記送電システム（１０３）を少なくとも部分的にモデル化する一組みの式を備える基準行列（４１０）を生成し、
前記基準行列（４１０）の固有値（４１２）および固有ベクトル（４１４）を計算し、
前記送電システム（１０３）の想定される障害を意味する偶発事故（４０２）を識別し、
前記基準行列（４１０）の前記固有値（４１２）および固有ベクトル（４１４）を使用して前記偶発事故に対する偶発事故固有値を推定する（４２２）ようプログラムされる、システム（１２０）。
【請求項２】
前記プロセッサ（１５２）はさらに、前記基準行列（４１０）に対する固有値（４１２）の第１の組および固有ベクトル（４１４）の第１の組を計算するようプログラムされ、
各固有値（４１２）は、実数部と虚数部とを有し、各実数部は送電システム（１０３）内の振動の減衰時間を意味し、前記プロセッサ（１５２）はさらに、前記偶発事故（４０２）に対する偶発事故行列（４２０）を計算するようプログラムされ、前記偶発事故行列（４２０）は、前記偶発事故（４０２）の後、前記送電システム（１０３）をモデル化する一組みの常微分方程式の係数を含み、前記偶発事故（４０２）に対する偶発事故固有値を推定すること（４２２）は、前記偶発事故行列（４２０）を使用することをさらに備え、
前記プロセッサ（１５２）はさらに、前記偶発事故行列（４２０）と前記基準行列（４１０）とを使用して、偶発事故安定性値を計算するようプログラムされ、前記偶発事故安定性値は、前記偶発事故（４０２）後の前記送電システム（１０３）の前記振動安定性の近似値を意味し、前記プロセッサ（１５２）はさらに、前記偶発事故安定性値を出力するようプログラムされる、請求項１に記載のシステム（１２０）。
【請求項３】
前記プロセッサ（１５２）はさらに、前記基準行列（４１０）と関連付けられた複数の状態の各状態に対する刺激係数を計算し、各状態の前記刺激係数に部分的に基づいて前記複数の状態から第１の組の状態を選択するようプログラムされ、偶発事故行列（４２０）を計算することはさらに、前記第１の組の状態のみを乱すことを備える、請求項２に記載のシステム（１２０）。
【請求項４】
前記プロセッサ（１５２）はさらに、複数の偶発事故（４０２）を識別し、
前記複数の偶発事故（４０２）の各偶発事故（４０２）に対する偶発事故安定性値を計算し、
それにより、複数の偶発事故安定性値を生成し、前記複数の偶発事故安定性値に部分的に基づいて前記複数の偶発事故（４０２）から偶発事故の一部（４４０）を選択し、
前記偶発事故の一部（４４０）の各偶発事故について時間領域シミュレーションを実行するようプログラムされる、請求項２に記載のシステム（１２０）。
【請求項５】
前記プロセッサ（１５２）はさらに、前記複数の偶発事故安定性値に部分的に基づいて前記複数の偶発事故（４０２）をランク付けするようプログラムされ、偶発事故の一部（４４０）を選択することは、所定の偶発事故安定性閾値に部分的に基づいて前記複数の偶発事故（４０２）をスクリーニングすることを含む、請求項４に記載のシステム（１２０）。
【請求項６】
前記プロセッサ（１５２）はさらに、テイラー級数展開の一次近似を使用して、偶発事故固有値を推定する（４２２）ようプログラムされる、請求項１に記載のシステム（１２０）。
【請求項７】
前記プロセッサ（１５２）はさらに、テイラー級数展開の二次近似を使用して、偶発事故固有値を推定する（４２２）ようプログラムされる、請求項１に記載のシステム（１２０）。
【請求項８】
前記プロセッサ（１５２）はさらに、前記偶発事故安定性値が、事前に決められた閾値より大きい場合、前記偶発事故（４０２）について時間領域シミュレーションを実行するようプログラムされる、請求項１に記載のシステム（１２０）。
【請求項９】
コンピュータ実行可能命令が実施される１つまたは複数のコンピュータ読込み可能ストレージメディアであって、少なくとも１つのプロセッサ（１５２）によって実行されると、前記コンピュータ実行可能命令により、
前記プロセッサは、前記送電システム（１０３）内の複数のシステムコンポーネントから複数のコンポーネント入力（４０４）を受信し、
前記送電システム（１０３）のための基準行列（４１０）を生成し、
前記基準行列（４１０）は、前記送電システム（１０３）を少なくとも部分的にモデル化する一組みの式を含み、
前記プロセッサはさらに、前記基準行列（４１０）の固有値（４１２）および固有ベクトル（４１４）を計算し、
前記送電システム（１０３）の想定される障害を意味する偶発事故（４０２）を識別し、
前記基準行列（４１０）の前記固有値（４１２）および固有ベクトル（４１４）を使用して前記偶発事故（４０２）に対する偶発事故固有値を推定する（４２２）、コンピュータ読込み可能ストレージメディア。
【請求項１０】
前記コンピュータ実行可能命令はさらに、前記プロセッサ（１５２）に、前記基準行列（４１０）に対する固有値（４１２）の第１の組および固有ベクトル（４１４）の第１の組を計算させ、各固有値（４１２）は、実数部と虚数部とを有し、各実数部は送電システム（１０３）内の振動の減衰時間を意味し、前記コンピュータ実行可能命令はさらに、前記プロセッサ（１５２）に、前記偶発事故（４０２）に対する偶発事故行列（４２０）を計算させ、前記偶発事故行列（４２０）は、前記偶発事故（４０２）の後、前記送電システム（１０３）をモデル化する一組みの常微分方程式の係数を含み、前記偶発事故（４０２）に対する偶発事故固有値を推定する（４２２）ことは、前記偶発事故行列（４２０）を使用することをさらに備え、
前記コンピュータ実行可能命令はさらに、前記プロセッサ（１５２）に、前記偶発事故行列（４２０）と前記基準行列（４１０）とを使用して、偶発事故安定性値を計算させ、前記偶発事故安定性値は、前記偶発事故（４０２）後の前記送電システム（１０３）の前記振動安定性の近似値を意味し、
前記コンピュータ実行可能命令はさらに、前記プロセッサ（１５２）に、前記偶発事故安定性値を出力させる、請求項９に記載のコンピュータ読込み可能ストレージメディア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送電システムにおける振動安定性を分析するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本明細書で説明する実施形態は、一般に、送電システムに関し、より詳しくは、複数の想定される故障状態、すなわち、システム内で混乱を引き起こす「偶発事故」の影響下で伝送システムにおける振動安定性を分析するためのシステムおよび方法に関する。
【０００３】
送電システムでは、例えば、配線故障、発電の変更、または負荷要求の変更などの間に、システムの混乱が発生する。システムにおけるそのような変更は、電圧安定性、すなわち、一定電圧を維持するためのシステム能力、周波数安定性、すなわち、一定周波数を維持するためのシステム能力、および振動安定性、すなわち、一定状態動作点を維持するためのシステム能力などの多くの異なる点で、システムに対し、安定性問題を引き起こす可能性がある。
【０００４】
振動安定性に関する送電システムにおける小混乱を分析するために、いくつかの既知の方法により、システムのさまざまな要素を表すシステムの数学的モデルが作られた。数学的モデルを用いて、多くの偶発事故を、偶発事故の影響下にあるシステムの時間領域シミュレーションを用いて分析する。しかしながら、大規模システムでは、非常に多くの偶発事故が起こり得る。各偶発事故の時間領域分析は、計算集約的であり、リアルタイム動作管理の間に要求されるような、短期間での実行に適していない。偶発事故を分析するための一般的な既知の手法の１つに、「スクリーニングおよびランク付け」があり、多数の偶発事故がフィルタにかかり、少数の偶発事故のみが、詳細に分析される。しかしながら、偶発事故をスクリーニングおよびランク付けすることにより十分な結果を得るために、最も危機的な偶発事故を、完全分析のために識別しなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１３／０２２６７５号パンフレット
【発明の概要】
【０００６】
一態様において、送電システムにおける振動安定性の偶発事故分析のためのコンピュータによる方法を提供する。本方法は、少なくとも１つのプロセッサを使用する。本方法は、少なくとも１つのプロセッサによって、送電システム内の複数のシステムコンポーネントから、複数のコンポーネント入力を受信することを備える。本方法はまた、送電システムのための基準行列を生成することを備える。基準行列は、送電システムを少なくとも部分的にモデル化する一組みの式を含む。本方法はさらに、基準行列の固有値および固有ベクトルを計算することを含む。本方法はさらに、送電システムの想定される障害を意味する偶発事故を識別することを備える。本方法はさらに、基準行列の固有値および固有ベクトルを使用して、偶発事故に対する偶発事故固有値を推定することを備える。
【０００７】
さらなる態様において、送電システムにおける振動安定性の偶発事故分析のためのコンピュータシステムを提供する。本システムは、少なくとも１つのプロセッサおよびメモリを備える。本プロセッサは、送電システム内の複数のシステムコンポーネントから、複数のコンポーネント入力を受信するようプログラムされる。本プロセッサはまた、送電システムのための基準行列を生成するようプログラムされる。基準行列は、送電システムを少なくとも部分的にモデル化する一組みの式を含む。本プロセッサはさらに、基準行列の固有値および固有ベクトルを計算するようプログラムされる。本プロセッサはまた、送電システムの想定される障害を意味する偶発事故を識別するようプログラムされる。本プロセッサはさらに、基準行列の固有値および固有ベクトルを使用して、偶発事故に対する偶発事故固有値を推定するようプログラムされる。
【０００８】
別の態様において、コンピュータ実行可能命令を実施する１つまたは複数のコンピュータ読込み可能ストレージメディアを提供する。少なくとも１つのプロセッサによって実行されると、コンピュータ実行可能命令により、プロセッサは、送電システム内の複数のシステムコンポーネントから複数のコンポーネント入力を受信する。コンピュータ実行可能命令はまた、プロセッサに、送電システムのための基準行列を生成させる。基準行列は、送電システムを少なくとも部分的にモデル化する一組みの式を含む。コンピュータ実行可能命令はさらに、プロセッサに、基準行列の固有値および固有ベクトルを計算させる。コンピュータ実行可能命令はまた、プロセッサに、送電システムの想定される障害を意味する偶発事故を識別させる。コンピュータ実行可能命令はさらに、プロセッサに、基準行列の固有値および固有ベクトルを使用して、偶発事故に対する偶発事故固有値を推定させる。
【０００９】
本発明のこれらの、および他の特徴、態様、および利点は、以下の詳細な説明を添付図面を参照して読むと、より理解されるであろう。添付図面において、同様の参照符号は、図面を通じて、同様の項目を意味する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】発電システム、送電システム、および配電システムを備える電力システムの一般的な概略図である。
【図２】図１に示す配電ネットワーク、より具体的には、図１に示す送電グリッドを分析するために使用されるエネルギー管理システム（ＥＭＳ）の例示的なコンピューティングデバイスのブロック図である。
【図３】図１に示す電力システム内の例示的な送電システムの図である。
【図４】図２に示すコンピューティングデバイスを用いて図３に示す送電システムにおける振動安定性を分析するための例示的な処理についてのブロック図である。
【図５】図２に示すコンピューティングデバイスを用いて図３に示す送電システムにおける振動安定性を分析するための例示的な方法についてのフローチャートである。
【図６】本明細書で説明するような、データストリームについての分析および動作の間に使用される可能性のあるコンピューティングデバイス、および他の関連するコンピューティングコンポーネント内のデータベースの例示的構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
特に明記のない限り、本明細書で提供する図面は、本開示の実施形態の特徴を例示することを意味する。これらの特徴は、本開示の１つまたは複数の実施形態を備える多種多様なシステムで適用可能であると考えられる。したがって、本図面は、本明細書で開示する実施形態を実施するために必要とされる、当業者には既知の、従来の特徴をすべて含むことを意味しない。
【００１２】
以下の明細書および特許請求の範囲では、多くの用語を用いるが、以下の意味で定義される。
【００１３】
単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、文脈上明らかに指示する場合を除き、複数形を含む。
【００１４】
「オプションの」または「任意選択的に」という用語は、その後に記載された状況の結果が起こってもよいし、または起こらなくてもよく、およびその記載が、前記の結果または状況が起こる場合ならびにそれらが起こらない場合を包含することを意味する。
【００１５】
本明細書および特許請求の範囲の全範囲において用いられる場合、任意の近似的表現は、関連する基本的機能に変化をもたらさない範囲内で変動させることができる定量的表現を修飾するために用いることができる。したがって、「約」および「実質的に」などの１つまたは複数の用語によって修飾された値は、指定された精密な値に限定されない。少なくともいくつかの例において、近似的な用語は、その数値を測定する装置の精密さに対応させることができる。ここで、および本明細書ならびに特許請求の範囲を通じて、範囲制限は、組み合わせる、および／または交換してもよく、そのような範囲は、識別され、文脈上明らかに指示する場合を除き、そこに含まれるすべての部分範囲を含んでもよい。
【００１６】
本明細書で使用される場合、「非一時的コンピュータ読込み可能メディア」という用語は、コンピュータ読込み可能命令、データ構造、プログラムモジュールならびにサブモジュール、または任意のデバイスにおける他のデータなどの情報の短期ストレージならびに長期ストレージのための任意の方法もしくは技術で実現される、任意の有形コンピュータ式デバイスを表すことを意図する。したがって、本明細書で説明する方法は、これらに限定されるものではないが、ストレージデバイスならびに／もしくはメモリデバイスを含む有形の、非一時的コンピュータ読込み可能メディアで実施される実行可能命令として符号化されてもよい。そのような命令は、プロセッサにより実行される場合、プロセッサに、本明細書で説明する方法の少なくとも一部を実行させる。さらに、本明細書で使用される場合、「非一時的コンピュータ読込み可能メディア」という用語は、これらに限定されるものではないが、揮発性ならびに不揮発性メディア、およびファームウェア、物理的ならびに仮想ストレージ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、ならびにネットワークもしくはインターネットなどの任意の他のデジタルソースなどのリムーバブルならびに非リムーバブルメディア、さらに、唯一の例外が、一時的な伝達信号である、開発中のデジタル手段を含む、すべての有形のコンピュータ読込み可能メディアを含む。
【００１７】
本明細書で使用される場合、「電力システム安定性」という用語は、一般に、障害が発生した後、平衡状態に達するための送電ネットワークの能力に関して使用される。さらに、本明細書で使用される場合、「障害」という用語は、ネットワークの平衡に影響を及ぼす、送電ネットワークで発生する可能性のある事象を意味する。例えば、ネットワークでの負荷変更、ネットワークの送電線における回路遮断、発電機の損失、ネットワークでの欠陥が、ネットワークでの障害を引き起こす可能性がある。そのような障害により、例えば、電圧、周波数、および／またはロータ角度などに関するさまざまなシステム安定性問題が引き起こされる可能性がある。さらに、本明細書で使用される場合、「振動安定性」という用語は、障害発生後、安定動作点を維持するための、送電ネットワークの能力を意味する。
【００１８】
また、本明細書で使用される場合、「偶発事故」という用語は、電力システムの構成またはトポロジーの突然の変更により動作状態が変更されるという状況を意味し、送電ネットワークにおいて障害が発生する可能性がある、および振動安定性に影響する可能性がある。例えば、この障害は、負荷もしくは発電機における大規模変更、または送電コンポーネントの故障、保護システムが稼働することによる送電コンポーネントの分離のためである可能性がある。本明細書で説明するシステムおよび方法は、１つまたは複数の偶発事故を分析することに関する。例えば、送電ネットワークの特定の送電線は、落雷などにより、非直結となる可能性がある。このような事象は、ネットワークで振動安定性に問題を引き起こす可能性がある。この１本の送電線がサービスから切り離される事象の例を、「偶発事故」と称することがある。
【００１９】
本明細書で使用される場合、「固有値」および「固有ベクトル」という用語は、さまざまな種類のシステムの安定性分析において既知の用途を有する、「固有値分解」の一般的な数学的分野において使用される。概して、固有値および固有ベクトルを使用して、線形システムの動的応答を特徴づける。各固有値は、関連する固有ベクトルを備える。したがって、式Ａの所与の行列に対する固有ベクトルおよび固有値は、Ａの固有値分割を表す。本明細書で使用される場合、「基準行列」という用語は、この方程式系Ａに関し、より具体的には、所与の負荷状況での特定の送電システムをモデル化する方程式系に関する。さらに、本明細書で使用される場合、「偶発事故行列」という用語は、所与の障害（すなわち、偶発事故）により調整される送電ネットワークに対する方程式系に関する。この偶発事故行列は、本明細書では、Ａpostという記号で表す。
【００２０】
本明細書で説明するシステムおよび方法は、システム内で大規模混乱を引き起こす複数の障害の影響下で、送電システムにおける振動安定性を分析することを含む。より具体的には、偶発事故の一部が、複数の偶発事故から識別され、すなわち、「ランク付け、およびスクリーニングされ」、偶発事故の当該部分のみが、時間領域シミュレーションの計算集約的方法を用いて分析される。偶発事故分析の間、各偶発事故は、実際の固有値を計算する、より複雑な処理ではなく、偶発事故の固有値に対する推定値を使用して分析する。固有値の推定は、一次固有値感度を用いて実行され、いくつかの実施形態では、二次固有値感度もまた用いられる。したがって、偶発事故分析時間は、著しく減少する。
【００２１】
図１は、電力プラント１０２などの１つまたは複数の発電システム、送電システム１０３、および配電システム１１０を備える例示的な電力システム１００の一般的な概略図である。典型的に、電力システム１００は、電力を例示的配電システム１１０に伝える超高電圧送電グリッド１０４および高電圧送電グリッド１０６を備える送電グリッド１０３を通じて電力を出力する電力プラント１０２を備える。電力システム１００は、これらに限定されるものではないが、任意の数、種類、および構成の、超高電圧送電グリッド１０４、高電圧送電グリッド１０６、および配電システム１１０を備えることができ、さらに、配電システム１１０、高電圧送電グリッド１０６、例えば、１１０から２６５キロボルト（ｋＶ）超、および超高電圧グリッド１０４、例えば、２６５ｋＶ超内に、任意の数の消費者を含むことができる。
【００２２】
配電システム１１０は、低ワット数消費者１１２および産業中間ワット数消費者１１４とを含む。配電システム１１０はまた、都市電力プラント１３２、太陽発電所１３４、および風力発電所１３６を含む、分散型発電機１３０を備える。配電システム１１０は、例示的な数および種類の分散型発電機１３０を有して示されるが、配電システム１１０は、任意の数および種類の分散型発電機１３０を備えることができ、これらに限定されるものではないが、ディーゼル発電機、マイクロタービン、太陽光収集アレイ、太陽発電アレイ、地熱発電機、風力タービンを含む。
【００２３】
図２は、（図１に示す）電力システム１００、より具体的には、（図１に示す）送電グリッド１０３を分析するために使用されるエネルギー管理システム（ＥＭＳ）の例示的なコンピューティングデバイス１２０のブロック図である。あるいは、本明細書で説明するようなコンピューティングデバイス１２０の動作を可能にする任意のコンピュータアーキテクチャを使用してもよい。コンピューティングデバイス１２０は、送電グリッド１０３内のコンポーネントの構成、動作、モニタリング、およびメンテナンスと関連するデータおよび動作コマンドを収集、格納、分析、表示、および伝送することを容易にする。
【００２４】
また、例示的実施形態において、コンピューティングデバイス１２０は、メモリデバイス１５０と、命令を実行するためにメモリデバイス１５０に動作可能に結合されるプロセッサ１５２とを備える。いくつかの実施形態において、実行可能命令は、メモリデバイス１５０に格納される。コンピューティングデバイス１２０は、プログラミングプロセッサ１５２によって、本明細書で説明される１つまたは複数の動作を実行するよう構成することができる。例えば、プロセッサ１５２は、１つまたは複数の実行可能命令として動作を符号化し、メモリデバイス１５０に実行可能命令をもたらすことによって、プログラムしてもよい。プロセッサ１５２は、例えば、これに限定されるものではないが、マルチコア構成で、１つまたは複数の処理ユニットを備えてもよい。
【００２５】
さらに、例示的実施形態において、メモリデバイス１５０は、実行可能命令および／または他のデータなどの情報のストレージおよび検索を可能にする１つまたは複数のデバイスである。メモリデバイス１５０は、１つまたは複数の、有形の、非一時的コンピュータ読込み可能メディアを備えてもよく、例えば、これらに限定されるモンではないが、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、固体ディスク、ハードディスク、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブルＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能プログラマブルＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、および／または不揮発性ＲＡＭ（ＮＶＲＡＭ）メモリが挙げられる。上記のメモリの種類は単なる例であり、したがって、コンピュータプログラムのストレージのために使用可能なメモリの種類について限定するものではない。
【００２６】
また、例示的な実施形態において、メモリデバイス１５０は、偶発事故状況データと、送電グリッド１０３のコンポーネントと関連付けられたさまざまな動作データとを格納するよう構成することができる。
【００２７】
いくつかの実施形態において、コンピューティングデバイス１２０は、プロセッサ１５２に結合した表示インターフェース１５４を備える。表示インターフェース１５４は、ユーザインターフェースおよび／またはアラームなどの情報を、ユーザ１５６に提示する。例えば、表示インターフェース１５４は、陰極線管（ＣＲＴ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ）ディスプレイ、および／またはディスプレイ付きハンドヘルドデバイスなどのディスプレイデバイス（図示せず）に結合することができるディスプレイアダプタ（図示せず）を備えてもよい。いくつかの実施形態において、表示インターフェース１５４は、１つまたは複数のディスプレイデバイスを備える。さらに、またはあるいは、表示インターフェース１５４は、オーディオ出力デバイス（図示せず）、例えば、オーディオアダプタおよび／またはスピーカを備えてもよい。
【００２８】
いくつかの実施形態において、コンピューティングデバイス１２０は、ユーザ入力インターフェース１５８を備える。例示的な実施形態において、ユーザ入力インターフェース１５８は、プロセッサ１５２に結合され、ユーザ１５６からの入力を受信する。ユーザ入力インターフェース１５８は、例えば、キーボード、ポインティングデバイス、マウス、スタイラス、および／またはタッチパネル、例えば、タッチパッドもしくはタッチスクリーンを備えてもよい。タッチスクリーンなどの単一コンポーネントは、表示インターフェース１５４のディスプレイデバイスおよびユーザ入力インターフェース１５８の両方として機能することができる。
【００２９】
さらに、通信インターフェース１６０は、プロセッサ１５２に結合され、これらに限定されるものではないが、送電グリッド１０３におけるコンポーネント、他のコンピューティングデバイス１２０は、エネルギー管理システム（ＥＭＳ）（図１には示さず）、および、これらに限定されるものではないが、ポータブルラップトップコンピュータ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ならびにスマートフォンを含むコンピューティングデバイス１２０にアクセス可能な任意のデバイスなどの１つまたは複数の他のデバイスと通信可能に結合されるよう構成される。通信インターフェース１６０は、これらに限定されるものではないが、有線ネットワークアダプタ、無線ネットワークアダプタ、モバイル電気通信アダプタ、シリアル通信アダプタ、および／またはパラレル通信アダプタを含んでもよい。通信インターフェース１６０は、１つまたは複数の遠隔デバイスからデータを受信する、および／または１つまたは複数の遠隔デバイスにデータを送信することができる。例えば、１つのコンピューティングデバイス１２０の通信インターフェース１６０は、トランザクション情報を、他のコンピューティングデバイス１２０の通信インターフェース１６０および／またはＥＭＳに送信することができる。コンピューティングデバイス１２０は、例えば、遠隔デスクトップコンピュータ（図示せず）を用いて、遠隔通信のため、ウェブ対応することができる。
【００３０】
また、表示インターフェース１５４および／または通信インターフェース１６０は、どちらも、本明細書で説明する方法と共に使用するのに適切な情報を、例えば、ユーザ１５６または他のデバイスにもたらすことを可能にする。したがって、表示インターフェース１５４および通信インターフェース１６０は、出力デバイスと称してもよい。同様に、ユーザ入力インターフェース１５８および通信インターフェース１６０は、本明細書で説明する方法と共に使用するのに適切な情報を受信することを可能にし、入力デバイスと称してもよい。
【００３１】
さらに、プロセッサ１５２および／またはメモリデバイス１５０はまた、ストレージデバイス１６２に動作可能に結合することができる。ストレージデバイス１６２は、データ、例えば、これに限定されないが、データベース１６４と関連付けられたデータを格納および／または検索するのに適切な、任意のコンピュータ動作ハードウェアである。例示的な実施形態において、ストレージデバイス１６２は、コンピューティングデバイス１２０に一体化される。例えば、コンピューティングデバイス１２０は、ストレージデバイス１６２として、１つまたは複数のハードディスクドライブを備えてもよい。さらに、例えば、ストレージデバイス１６２は、低価格ディスク冗長アレイ（ＲＡＩＤ）構成でハードディスクおよび／または固体ディスクなどの複数のストレージユニットを備えてもよい。ストレージデバイス１６２は、ストレージエリアネットワーク（ＳＡＮ）、ネットワーク接続ストレージ（ＮＡＳ）システム、および／またはクラウド式ストレージを含むことができる。あるいは、ストレージデバイス１６２は、コンピューティングデバイス１２０の外付けであり、ストレージインターフェース（図示せず）によりアクセスしてもよい。
【００３２】
さらに、例示的な実施形態において、データベース１６４は、コンポーネントと関連付けられたさまざまな静的および動的動作データを含有し、そのいくつかが、送電グリッド１０３におけるコンポーネントと関連付けられたＥＭＳから送信され得る。
【００３３】
本明細書で例示し、説明する実施形態、および本明細書では特に説明しないが、本開示の態様の範囲内である実施形態は、送電システムと関連付けられた動作データを、記録、格納、検索、分析、および表示するための例示的な手段を構成する。例えば、コンピューティングデバイス１２０、およびそこに追加されるか、またはその中に含まれる、他の任意の同様のコンピュータデバイスは、一体化された場合、本明細書で説明するようなプロセッサによる処理および技術を実行するのに十分なコンピュータ実行可能命令でプログラムされる、十分なコンピュータ読込み可能ストレージメディアを備える。具体的には、コンピューティングデバイス１２０、およびそこに追加されるか、またはその中に含まれる、他の任意の同様のコンピュータデバイスは、一体化された場合、送電グリッド１０３と関連付けられた動作データを記録、格納、検索、分析、および表示するための例示的な手段を構成する。
【００３４】
図３は、（図１に示す）電力システム１００内の例示的な送電システム３００の図である。いくつかの実施形態において、送電システム３００は、（図１に示す）送電システム１０３と同様である。例示的な実施形態において、送電システム３００は、４つの発電機３０２、３０４、３０６、および３０８を備え、それぞれ、「Ｇ１」、「Ｇ２」、「Ｇ３」、および「Ｇ４」の符号がつけられている。いくつかの実施形態において、発電機３０２、３０４、３０６、および３０８は、（図１に示す）電力プラント１０２と同様である。
【００３５】
送電システム３００はまた、発電機３０２、３０４、３０６、および３０８を、電力消費者（図３には示さず）、例えば、工場１１６（図１に示す）および配電ネットワーク１１０（図１に示す）などに接続する送電ネットワーク３１０を備える。送電ネットワーク３１０は、一連の送電線３１２を備え、送電線３１２は、本明細書では単に「配線」とも称され、電力を消費者に供給する。送電線３１２は、一般に「ノード」または「バス」とも称される結合部Ｊ１からＪ１１で結合される。結合部Ｊ１からＪ１１は、例えば、変電所および／または変圧器としてもよい。各配線３１２は、２つの接合部に接続され、配線の各端が、１つの接合部に接続される。例えば、接合部Ｊ１は、１つの配線によって、接合部Ｊ５に接続される。例示的なシステムにおいて、送電システム３００は、１４本の配線３１２および１１箇所の接合部Ｊ１からＪ１１を通じて電力を消費者に供給する４つの発電機３０２、３０４、３０６、および３０８を備える。
【００３６】
また、例示的な実施形態において、送電システム３００は、計算システム（図３では図示せず）を備え、送電システム３００の態様をモニタリングおよび分析する。より詳しくは、計算システムは、各接続部Ｊ１からＪ１１、および送電システム３００内の他の場所からのサンプルデータを収集する。サンプルデータは、例えば、ネットワークでの負荷値、発電機３０２、３０４、３０６、および３０８からの発電値、および接続部Ｊ１からＪ１１での電圧角度および電圧の大きさなどの振動安定性を測定および分析することに関連する。計算システムは、（図２に示す）ＥＭＳおよび／またはコンピューティングデバイス１２０を備えてもよい。
【００３７】
動作中、計算システムは、送電システム３００から状態データを収集し、分析動作を実行する。より具体的には、計算システムは、ネットワークでの振動安定性に関連するような、送電システム３００に対する複数の偶発事故状況の小信号安定性分析を実行する。振動安定性分析のための処理は、以下により詳細に説明する。例示的実施形態において、偶発事故のリストは、少なくとも１４の偶発事故を含み、それぞれが、送電システム３００の配線３１２のうちの１本の欠陥を意味する。
【００３８】
図４は、（図２に示す）コンピューティングデバイス１２０を用いる（図３に示す）送電システム３００における振動安定性を分析するための例示的な処理４００についてのブロック図である。例示的な実施形態において、処理４００は、分析対象の偶発事故４０２のリストを識別することを含む。偶発事故４０２のリストは、送電システム３００で発生する可能性のある複数の状況を含む。例示的な実施形態において、図３を参照して上記したように、偶発事故４０２のリストは、１４の偶発事故を含む。大規模送電ネットワークでのような他の実施形態では、偶発事故の数は、数千または数万となる可能性がある。いくつかの既知のシステムでは、偶発事故分析は、各偶発事故についての時間領域シミュレーションを実行し、各偶発事故の際にネットワークで起こるであろうことをシミュレーションすることができる。しかしながら、そのような大規模ネットワークでは、一部の計算の数学的複雑度のため、数千の偶発事故について完全時間領域シミュレーションを実行することは、計算上実行不可能である可能性がある。したがって、処理４００は、完全時間領域シミュレーションのために偶発事故のリスト４０２の一部を選択しようとする。
【００３９】
例示的な実施形態において、処理４００は、送電システム３００と関連付けられた数学的システムモデル４０４を識別する。システムモデル４０４を使用して、処理４００は、送電システム３００に対する基準行列Ａsysを計算する４１０。送電システム３００の動的挙動は、一組みの微分代数方程式（ＤＡＥ）
【００４０】
【数１】
2015080400.tif 000003
および０＝ｇ（ｘ，ｙ）を使用してモデル化される。
【００４１】
例示的な実施形態において、ｘは、発電機、負荷、および他のシステムコンポーネントの動的状態と関連付けられた状態変数のベクトルであり、ｙは、電圧位相線の大きさおよび角度などの安定状態変数と関連付けられた代数変数のベクトルである。小信号安定性分析は、動作点（ｘ0，ｙ0）周辺でのこれらの非線形方程式を線形化することによって実行される。
【００４２】
【数２】
2015080400.tif 000004
および
【００４３】
【数３】
2015080400.tif 000005
【００４４】
【数４】
2015080400.tif 000006
【００４５】
【数５】
2015080400.tif 000007
【００４６】
【数６】
2015080400.tif 000008
および
【００４７】
【数７】
2015080400.tif 000009
とすると、システム固有値は、代数変数のベクトルを削除することによって計算され４１２、その結果、ＤＡＥシステムは、一組みの常微分方程式（ＯＤＥ）にまで減らされる。
【００４８】
【数８】
2015080400.tif 000010
例示的な実施形態において、Ａsysは、動作点（ｘ0，ｙ0）辺りのネットワークに対する基準「Ａ行列」を表し、すなわち、現在の負荷状態に対する負荷流／電力流の辺りに構築されるモデルを表す。Ａsysにおける各行は、例えば、（図３に示す）発電機Ｇ１  ３０２に対する回転速度、またはシステム内での他の状態に基づいて動作状態が変動する可能性のある何らかの他の時間変動量などのシステムの動的状態をモデル化する。例示的な実施形態では、発電機が４つあり、各発電機に対して状態が６つあり、すなわち、モデルは送電システム３００の６次元モデルである。したがって、Ａsysは、２４行を備え、各行は、２４の列／要素を有し、それぞれが、動的状態に対応する。したがって、Ａsysは、送電システム３００をモデル化する連立方程式を備える。
【００４９】
Ａsysの固有値および固有ベクトルは、以下により得られる：
Ａsysφi＝λiφi、および
ψiＡsys＝λiψi
例示的な実施形態において、処理４００は、Ａsysのすべての固有値を計算４１２し、インターエリアモード、すなわち、振動モードを発見するためにスクリーニングする。処理４００はまた、Ａsysの対応する固有ベクトルを計算する４１４。本明細書で使用される場合、λi、φi、およびψiは、それぞれ、固有値、右固有値、左固有値であり、モードｉに対応する。上記線形システムの固有値は、モード減衰比および周波数についての情報をもたらす。小信号安定性評価は、動作状態の範囲での一組みの偶発事故の下での、システムの小信号安定性分析である。本システムは、すべての振動モードの減衰比が、必要な閾値内である場合に、小信号が安全であると考えられる。インターエリア振動の問題に対して、焦点は、０．１Ｈｚから１Ｈｚの周波数範囲におけるモードのサブセットである。０．０５などの閾値未満の減衰比での振動モードは、懸念されるモードであると考えられる。あるいは、閾値はまた、設定時間に基づくことができ、固有値の実数部に関連する。例えば、３０秒などの閾値よりも大きい設定時間での振動モードは、懸念されるモードであると考えられ得る。それらのモードのみが、偶発事故スクリーニングの間に検討される。システム行列Ａsysは、動作点周辺の線形化に基づいて形成されるので、動作点の変化により変わる。動作点は、これらに限定されるものではないが、欠陥による送電線の損失などの偶発事故の結果として変化する。
【００５０】
いくつかの実施形態において、システムの小シグナル安定性についての偶発事故の影響を分析するための手法の１つは、式（６）を解くことによって、偶発事故後の状態のための固有値を再計算することである。各偶発事故４０２に対してこの式を解く際、偶発事故は、固有値についての影響によりランク付けすることができる。固有値を虚軸に最も近づけるか、または固有値を虚軸の右半分に動かす偶発事故は、危機的な偶発事故と考えてよい。しかしながら、大規模システムの場合、各偶発事故後の状態に対して式（６）を固有値に対して解くことは、計算上、難しい問題である。この問題は、目的が、ほぼリアルタイムでそのような偶発事故分析を行うことである場合、実行不可能である可能性がある。
【００５１】
他の実施形態において、すべての偶発事故４０２に対して時間領域シミュレーションを行い、システム同定手法に基づいて、危機的モードの減衰または製定時間の変化を評価する手法がある。ここでもまた、大規模システムの場合の時間領域におけるすべての不測事態をシミュレートすることは、時間のかかる処理であり、ほぼリアルタイムの手法では実行不可能である。
【００５２】
例示的な実施形態において、処理４００は、各偶発事故４０２に対して式（６）を解くことなく、または各偶発事故４０２に対して計算集約的な時間領域動的シミュレーションをシミュレートすることなく、所与の不十分な減衰モードに対して危機的な偶発事故をスクリーニングする。処理４００は、固有値感度式手法に基づく。所与の危機的モードに対応する固有値は、基準状態での固有値および固有ベクトル、および各偶発事故に対するシステム行列の変化に基づいて推定される。本アルゴリズムの利点の１つは、各偶発事故に対して式（４）を解くことの、計算上困難なタスクを避けることである。第一次固有値感度は、以下の式で得られる。
【００５３】
【数９】
2015080400.tif 000011
例示的な実施形態において、γは、任意のシステムパラメータである。式（８）により、システムパラメータγの小変化に対するモードｉに対応する固有値の感度についての情報が得られる。左右両方の固有ベクトルを計算で使用する。式（８）の両側にΔγをかけることで、以下の式が得られる。
【００５４】
【数１０】
2015080400.tif 000012
および
【００５５】
【数１１】
2015080400.tif 000013
例示的な実施形態において、ΔＡsys＝（Ａpost−Ａsys）は、基準状態から偶発事故後の状態、すなわち、Ａpostへのシステム状態行列の変化である。テイラー級数を使用すると、偶発事故後の状態に対する固有値は、以下の式により推定することができる。
【００５６】
【数１２】
2015080400.tif 000014
一次項と考えると、
【００５７】
【数１３】
2015080400.tif 000015
であり、したがって、
【００５８】
【数１４】
2015080400.tif 000016
である。
【００５９】
例示的な実施形態において、処理４００では、各偶発事故４０１に対する偶発事故後の固有値に対する推定値を計算する４２０。式（１３）により、偶発事故後の固有値の推定値が得られる。偶発事故後の状態に左右される式（１３）における唯一の項は、ΔＡsysである。他のすべての項は、ただ一度だけ、すなわち、基準状態で計算される。ΔＡsysは、基準状態と偶発事故後の状態との両方を使用して計算され、偶発事故による動作状態の変化は、式（６）を使用して固有値を再計算する必要なく、推定アルゴリズムでなされる。そのため、固有値の推定は一次近似式によるが、偶発事故後の状態は、ΔＡsys項により説明される。
【００６０】
式（１３）は、偶発事故の結果として動作状態の変化を考慮するが、式（１３）は、基礎をなす一次近似式のため、固有値を予測する際に、ある種の誤差を有する可能性がある。この点に関して精度を向上するために、いくつかの実施形態において、処理４００は、二次の項を評価することを備える。したがって、固有値の推定は、以下の式によって得られる。
【００６１】
【数１５】
2015080400.tif 000017
上記の式における二次の項は、以下となる。
【００６２】
【数１６】
2015080400.tif 000018
式（１０）での一次推定のために行った近似と同様に
【００６３】
【数１７】
2015080400.tif 000019
である。
【００６４】
したがって、例示的な実施形態において、二次の項を含む固有値の推定は、以下となる。
【００６５】
【数１８】
2015080400.tif 000020
式（１８）での二次近似では、基準状態で計算されたすべての固有値および左右の固有ベクトルについての情報を使用し、モードｉに対する固有値を推定する。しかしながら、式（１３）での一次近似では、その特定のモードに対応する固有値および固有ベクトルのみが必要となる。したがって、固有値が、一次近似と比較してより高い次元の近似を使用して推定された場合、精度と計算の間に相反関係が存在する。
【００６６】
いくつかの実施形態において、固有ベクトルすべてを計算することを避けるために、処理４００は、所与のモードに対応する固有値および固有ベクトルのみを使用してもよい。したがって、二次項は、以下の式により得られる。
【００６７】
【数１９】
2015080400.tif 000021
式（１９）の両側に（Δγ）2をかけることで、以下の式が得られる。
【００６８】
【数２０】
2015080400.tif 000022
ここで、
【００６９】
【数２１】
2015080400.tif 000023
が、式（１０）によって得られる。固有ベクトル感度
【００７０】
【数２２】
2015080400.tif 000024
は、以下の線形方程式を解くことによって計算することができる。
【００７１】
【数２３】
2015080400.tif 000025
式（２１）の両側にΔγをかけることで、以下の式が得られる。
【００７２】
【数２４】
2015080400.tif 000026
ここで、
【００７３】
【数２５】
2015080400.tif 000027
は、固有ベクトルφiの共役複素数転置を表す。
【００７４】
本アルゴリズムは、すべての偶発事故に対応するＡ行列の計算を必要とするが、この処理は、容易に並列化することができ、そのため、高性能計算（ＨＰＣ）を使用して、この計算をスピードアップすることができる。Ａ行列の計算には、各動的状態を乱し、結果としてのシステム状態の変化を計算することを含む。この計算は、所与の危機的モードについての影響の大部分を有する状態を識別することによって減らすことができる。この情報は、所与のモードに対する刺激係数を計算することによって得られる。刺激係数（ＰＦ）は、状態変数とモードとの間の関係の測定値をもたらすスカラ量であり、以下の式により得られる。
【００７５】
ＰＦki＝φkiψik
ここで、ｋは、関心モードを意味し、ｉは、状態を意味する。上記の式によって示したように、刺激係数は、基準行列に対するモードに対応する左右の固有ベクトルを使用して計算してもよい。固有ベクトル正規化より、任意のモードに関連付けられた刺激係数の合計は、ほぼ１に等しい。刺激係数が、所与のモードに対する状態のそれぞれに対して計算されると、状態のソート済みリストが、刺激係数の降順に形成される。そのモードでの刺激の大部分に寄与する状態が、ソート済みリストにおける刺激係数の累積和に対する所定の閾値、例えば、０．９５に基づいて選択される。
【００７６】
したがって、システムのすべての状態を乱す代わりに、例示的な実施形態において、所与のモードにおいて有用な刺激を有する状態のみが乱される。残りの状態は、それらの刺激がモードに重要な影響を及ぼさないため、基準値で一定に保たれる。この処理により、各偶発事故に対するＡ行列の計算速度が向上する。
【００７７】
例示的な実施形態において、ランク付けは、偶発事故安定性値に基づく。一実施形態において、偶発事故のリストは、推定された固有値の実数部でソートしてもよい。このソートは、降順を基本とする。実数部がより大きい値であると、ランク付けがより高くなり、すなわち、偶発事故の危険性がより高くなる。他の実施形態において、偶発事故のリストは、減衰比推定に基づいてソートされる。このソートは、昇順を基本とする。減衰比がより小さな値であると、ランク付けがより高くなり、すなわち、偶発事故の危険性がより高くなる。偶発事故をランク付けした後、危機的偶発事故のスクリーニングを、ユーザ変更可能な偶発事故安定性閾値に基づいて実行する。一実施形態において、５％の閾値が、減衰比推定で使用される。減衰比５％未満の偶発事故が危機的であるとしてスクリーニングされ、時間領域シミュレーションを使用してのさらなる分析のために用いられる。他の実施形態において、（３０秒整定時間に対応する）固有値の実数部に対する−０．１３３の閾値を使用する。この値より大きい実数部をもたらす偶発事故が、危機的であるとしてスクリーニングされる。
【００７８】
再び図４を参照すると、例示的な実施形態において、処理４００は、上記のように、基準行列に対する固有値を計算４１２し、基準動作点での基準行列の変化に基づいて、各偶発事故４０２に対する固有値を推定する４２２。次いで、処理４００は、関心ある危機的モードの影響に基づいて、偶発事故４０２のすべてをランク付けする４３０。偶発事故は、固有値の実数部に基づいて降順にソートされる。ランク付けにより、関心固有値の実数部と、基準行列における対応する固有値、すなわち、偶発事故安定性値との間の差異を検討する。
【００７９】
例示的な実施形態において、上位１０の偶発事故を選択する４４０。次いで、処理４００は、それらの選択された偶発事故について、完全時間領域シミュレーションを実行する。その場合、これらの完全シミュレーションの結果は、操作するために制御動作エンジンおよび／または人間のオペレータに送られる。いくつかの実施形態において、時間領域シミュレーションは、偶発事故安定性値が予め決められた閾値より大きい場合、偶発事故に対して実行される。制御動作エンジンまたはシステムオペレータが分析に基づいて行う可能性のある動作の例には、システム内の発電源および／または負荷のいくつかを再配分し、識別された危機的偶発事故状況にわたる振動安定性を向上することを含む。
【００８０】
いくつかの実施形態において、偶発事故固有値の推定と関連付けられた計算などの、処理４００のある動作は、並列処理を用いるクラスタ化コンピューティング設定などにおいて、複数のコンピューティングデバイス１２０に分散してもよい。
【００８１】
図５は、（図２に示す）コンピューティングデバイス１２０を用いる（図３に示す）送電システム３００における振動安定性を分析するための例示的な方法５００についてのフローチャートである。例示的な実施形態において、方法５００は、送電システム３００内の複数のシステムコンポーネントからの複数のコンポーネント入力を受信すること５１０を備える。方法５００はまた、少なくとも複数のコンポーネント入力を使用して送電システムに対する基準行列を計算すること５２０を備える。基準行列は、送電システム３００をモデル化する一組みの式を備える。方法５００はさらに、基準行列の固有値および固有ベクトルを計算すること５３０を含む。各固有値は、実数部と虚数部を有し、実数部は、送電システム３００内の振動の製定時間を表す。
【００８２】
また、例示的な実施形態において、方法５００は、送電システム１３０と関連付けられた、（図４に示す）偶発事故４０２のリストなどの、１つまたは複数の偶発事故を識別すること５４０を備える。各偶発事故は、送電システムで起こる可能性がある、想定される障害を意味する。さらに、方法５００は、各偶発事故に対する偶発事故行列を計算すること５５０を備える。偶発事故行列は、偶発事故が発生した後、すなわち、偶発事故後の送電システムをモデル化する一組みの式を含む。方法５００はまた、基準行列からの固有値および固有ベクトルを使用して、偶発事故に対する偶発事故固有値を推定すること５６０を備える。いくつかの実施形態において、変化行列もまた使用する。さらに、方法５００は、偶発事故安定性値を計算すること５７０を備える。偶発事故安定性値は、偶発事故後の送電システムの振動安定性の近似値を表す。方法５００はまた、偶発事故安定性値を出力すること５９５を備える。
【００８３】
さらに、いくつかの実施形態において、方法５００は、テイラー級数展開の少なくとも一次近似を使用して、偶発事故固有値を推定することを備える。いくつかの実施形態において、方法５００はまた、テイラー級数展開の少なくとも二次近似を使用することを含む。また、いくつかの実施形態において、方法５００は、偶発事故安定性値が事前に決められた閾値よりも大きい場合、１つまたは複数の偶発事故について、時間領域シミュレーションを実行すること５９０を備える。他の実施形態において、方法５００は、複数の偶発事故を識別すること、複数の偶発事故の各偶発事故に対する偶発事故安定性値を計算すること、それにより、複数の偶発事故安定性値を生成すること、複数の偶発事故安定性値に少なくとも部分的に基づいて、複数の偶発事故から偶発事故の一部を選択すること、および偶発事故の一部の各偶発事故について時間領域シミュレーションを実行することを備える。
【００８４】
図６は、本明細書で説明するような、データストリームについての分析および動作の間に使用される可能性のあるコンピューティングデバイス６１０、および他の関連するコンピューティングコンポーネント内のデータベース６２０の例示的構成６００を示す図である。データベース６２０は、特定のタスクを実行する、コンピューティングデバイス６１０内のいくつかの別々のコンポーネントに結合される。例示的な実施形態において、コンピューティングデバイス６１０は、（図２に示す）コンピューティングデバイス１２０とすることができる。
【００８５】
例示的な実施形態において、データベース６２０は、送電ネットワークデータ６２２、偶発事故データ６２４、基準システムデータ６２６、および安定性分析データ６２８を備える。送電ネットワークデータ６２２は、（図３に示す）送電システム３００などの送電ネットワークと関連付けられた情報を含む。偶発事故データ６２４は、（図４に示す）偶発事故４０２のリストなどの偶発事故状況と関連付けられた情報を含む。基準システムデータ６２６は、図４を参照して説明したような、方法４００の実施中に計算された送電システム３００のための基準行列と関連付けられた情報を含む。安定性分析データ６２８は、図４を参照して説明したような、方法４００の実施中に行われた計算と関連付けられた情報を含む。
【００８６】
コンピューティングデバイス６１０は、データベース６２０、およびデータストレージデバイス６３０を備える。コンピューティングデバイス６１０はまた、システム分析コンポーネント６４０を備え、送電ネットワークデータ６２２を受信し、基準システムデータ６２６に格納される基準行列を構築する。コンピューティングデバイス６１０はまた、偶発事故分析コンポーネント６５０を備え、偶発事故データ６２４を分析する。ランク付けおよびスクリーニングコンポーネント６６０がまた、偶発事故が処理された後、分析ステップを実行するために備えられる。さらに、コンピューティングデバイス６１０は、時間領域分析コンポーネント６７０を備え、（図４に示すように）スクリーニングされた偶発事故について完全時間領域シミュレーションを実行し、制御動作エンジン４５０と相互作用する処理コンポーネント６８０は、システムと関連付けられたコンピュータ実行可能命令の実行を補助する。
【００８７】
上記のシステムおよび方法は、送電システムにおける振動安定性の分析の間、偶発事故に対する固有値を推定する方法を提供する。振動安定性分析システムは、従来、大規模電力ネットワークでは実行不可能である可能性のある、繰り返しの、計算集約的な計算動作を必要とする強引な方法で実施される。本明細書で説明する実施形態は、偶発事故状況に対する固有値を推定することを可能にする。推定を用いることで、偶発事故状況の実際の固有値を計算する計算集約的なステップを回避する。
【００８８】
本明細書で説明する方法、システム、および装置の例示的な技術的効果には、以下の（ａ）から（ｇ）の少なくとも１つが含まれる。（ａ）振動安定性分析のための全計算処理時間を減少すること、（ｂ）振動安定性分析の間、偶発事故をランク付けするための処理を容易にすること、（ｃ）ランク付けに基づくより詳細な分析のために、偶発事故の小部分を選択、すなわち、「スクリーニング」するための処理を容易にすること、（ｄ）偶発事故選択の性能を向上すること、すなわち、詳細に分析するために、より危機的な偶発事故を選択すること、（ｅ）ほぼリアルタイムでの偶発事故分析の処理の実現性を向上すること、（ｆ）そのような偶発事故の場合に、ほぼリアルタイムでシステムの動作のより良好な理解を得ること、すなわち、リアルタイムでの動的安全評価、および（ｇ）システムにおける発電源および／または負荷のいくつかを再配分することを可能にし、識別された危機的な偶発事故状況にわたる振動安定性を向上すること。
【００８９】
送電システムにおける振動安定性を分析するためのシステムおよび方法についての例示的な実施形態を、詳細に上記した。本明細書で説明したシステムおよび方法は、本明細書で説明した特定の実施形態に限定されないがシステムのコンポーネントおよび／または本方法のステップは、本明細書で説明した他のコンポーネントおよび／またはステップから独立および分離して使用してもよい。例えば、本方法はまた、コンセプト抽出システムおよび方法を必要とする他のシステムと組み合わせて使用してもよく、本明細書で説明したような、テキスト処理システムおよびコンセプト抽出システムならびに方法のみで実施することに限定されない。むしろ、例示的な実施形態は、多くの他のコンセプト抽出アプリケーションと関連して実施および使用することができる。
【００９０】
さまざまな実施形態の具体的な特徴を、一部の図面では示し、他の図面では示さない可能性があるが、これは単に便宜上のものである。本明細書で説明したシステムおよび方法の原理によれば、図面の任意の特徴は、他の任意の図面の任意の特徴と組み合わせて参照および／または主張してもよい。
【００９１】
本明細書は最良の形態を含む本発明を開示するため、および、あらゆるデバイスまたはシステムを製作し、ならびに使用し、およびあらゆる組込方法を実行することを含む任意の当業者が本発明を実施することを可能にするための例を用いる。本発明の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者が想到するその他の実施例を含むことができる。このような他の実施例は、特許請求の範囲の文言との差がない構造要素を有する場合、または特許請求の範囲の文言との実質的な差がない等価の構造要素を含む場合、特許請求の範囲内にある。
【符号の説明】
【００９２】
１００  電力ネットワーク
１０２  パワープラント
１０３  送電グリッド
１０４  超高電圧送電グリッド
１０６  高電圧送電グリッド
１１０  配電システム
１１２  低ワット数消費者
１１４  中間ワット数消費者
１１６  高ワット数消費者
１３０  分散型発電機
１３２  都市電力プラント
１３４  太陽発電所
１３６  風力発電所
１２０  エネルギー管理システム
１５０  メモリデバイス
１５２  プロセッサ
１５４  表示インターフェース
１５６  ユーザ
１５８  ユーザ入力インターフェース
１６０  通信インターフェース
１６２  ストレージデバイス
１６４  データベース
３００  送電システム
３０２  発電機
３０４  発電機
３０６  発電機
３０８  発電機
３１０  送電ネットワーク
３１２  送電線
４００  処理
４０２  偶発事故
４０４  システムモデル
４１０  計算
４１２  計算
４１４  計算
４２０  計算
４２２  推定
４３０  ランク付け
４４０  選択
５００  方法
５１０  受信する
５２０  計算する
５３０  計算する
５４０  識別する
５５０  計算する
５６０  推定する
５７０  計算する
５９０  実行する
５９５  出力する
６００  構成
６１０  コンピューティングデバイス
６２０  データベース
６２２  送電ネットワークデータ
６２４  偶発事故データ
６２６  基準システムデータ
６２８  安定性分析データ
６３０  データストレージデバイス
６４０  システム分析コンポーネント
６５０  偶発事故分析コンポーネント
６６０  ランク付けおよびスクリーニングコンポーネント
６７０  時間領域分析コンポーネント
６８０  処理コンポーネント
【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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【外国語明細書】
2015080400000001.pdf