(57)【要約】【課題】緊急事態が発生した際に、系統特性が想定外の場合にも周波数を許容範囲内に収めるようにすること。【解決手段】電源脱落など緊急事態が発生した場合に、周波数変化率算出部１３０が周波数の測定値を用いて周波数変化率を算出し、単位慣性定数算出部１４０が系統に並列中の発電機の単位慣性定数および定格容量ならびに系統容量に基づいて系統の単位慣性定数を算出し、需給不均衡算出部１６０が周波数変化率算出部１３０によって算出された周波数変化率および単位慣性定数算出部１４０によって算出された系統の単位慣性定数に基づいて需給不均衡を算出し、第二段制御量算出部１７０が需給不均衡算出部１６０によって算出された需給不均衡に基づいて第二段階の制御量を算出し、操作部１８０が第二段制御量算出部１７０によって算出された制御量に基づいて第二段階の制御を実施する。【選択図】        図１
2008022612.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
緊急時に電力系統の周波数を制御する緊急時周波数制御装置であって、
前記電力系統の単位慣性定数および周波数変化率に基づいて需給不均衡を算出する需給不均衡算出手段と、
前記需給不均衡算出手段により算出された需給不均衡に基づいて電力系統に対する制御量を決定し、該決定した制御量に基づいて制御を行う系統制御手段と、
を備えたことを特徴とする緊急時周波数制御装置。
【請求項２】
前記需給不均衡算出手段は、電力系統に並列中の発電機の単位慣性定数および定格容量ならびに該電力系統の系統容量に基づいて前記電力系統の単位慣性定数を算出することを特徴とする請求項１に記載の緊急時周波数制御装置。
【請求項３】
前記需給不均衡算出手段は、緊急事態が発生して所定の時間が経過した後の周波数の変化率のトレンドを前記周波数変化率とすることを特徴とする請求項１または２に記載の緊急時周波数制御装置。
【請求項４】
前記需給不均衡算出手段は、緊急事態が発生して所定の時間が経過した後の周波数の時間的変化から最小二乗法による一次近似によって前記周波数変化率を算出することを特徴とする請求項３に記載の緊急時周波数制御装置。
【請求項５】
前記系統制御手段は、周波数変化幅が許容上下限から所定の範囲内に入った際に前記制御を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の緊急時周波数制御装置。
【請求項６】
緊急事態が発生した直後に事前に算出した制御量に基づいて制御を行う事前設定制御手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の緊急時周波数制御装置。
【請求項７】
緊急時に電力系統の周波数を制御する緊急時周波数制御方法であって、
前記電力系統の単位慣性定数および周波数変化率に基づいて需給不均衡を算出する需給不均衡算出工程と、
前記需給不均衡算出工程により算出された需給不均衡に基づいて電力系統に対する制御量を決定し、該決定した制御量に基づいて制御を行う系統制御工程と、
を含んだことを特徴とする緊急時周波数制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、系統事故発生時など緊急時に電力系統の周波数を制御する緊急時周波数制御装置および緊急時周波数制御方法に関し、特に、想定外の系統特性の変化や需給不均衡の増加に対しても周波数変化幅を許容範囲内に抑えることができる緊急時周波数制御装置および緊急時周波数制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の周波数制御方式では、系統事故等による需給不均衡の発生に対してどれだけの発電または負荷を制限（トリップ）すれば良いかを、系統の周波数特性やシミュレーション結果などを基に、需給不均衡が生じる前に算定して制御装置に設定している。その際、想定される全ての条件に対して周波数が許容範囲に入るように、また、系統の特性やシミュレーションにおける不確定な要素を考慮して、設定値は厳しめの値に設定される。
【０００３】
しかし、電力自由化の進展や分散型電源の導入量の増加などにより、不確定な要素は一層増えると予想される。特に、分散型電源は、系統事故による瞬時電圧低下時や周波数変動時に系統から脱落する懸念があることが報告されている（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００４】
特に、周波数低下中に分散型電源が脱落すれば、想定していた以上に需給不均衡が増加する可能性がある。このような場合には、事前にトリップ量を算定しておく従来の方式では、周波数変動を許容範囲内に抑えることができない恐れがある。
【０００５】
これへの対応とし、需給不均衡量と周波数変動幅の関係を想定して、事故後の周波数変動の測定値から、トリップ量を補正する（二段階に分けてトリップする）方法がある（例えば、特許文献１および２参照。）。
【０００６】
【特許文献１】特開昭６１−１０６０２８号公報
【特許文献２】特公平７−１０８０６３号公報
【非特許文献１】平成１７年度電力系統関連設備形成等調査−分散型電源を系統へ連携した場合の系統安定に関する調査−報告書、平成１７年１２月エネルギー総合工学研究所
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、需給不均衡量と周波数変動幅の関係は、系統の運用状態（並列発電機の種類、運転状態等）によって時々刻々異なるため、不適切な値を用いると周波数は許容範囲内に収まらない可能性があるという問題がある。
【０００８】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであり、想定外の系統特性の変化や需給不均衡の増加に対しても周波数変化幅を許容範囲内に抑えることができる緊急時周波数制御装置および緊急時周波数制御方法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】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明に係る緊急時周波数制御装置は、緊急時に電力系統の周波数を制御する緊急時周波数制御装置であって、前記電力系統の単位慣性定数および周波数変化率に基づいて需給不均衡を算出する需給不均衡算出手段と、前記需給不均衡算出手段により算出された需給不均衡に基づいて電力系統に対する制御量を決定し、該決定した制御量に基づいて制御を行う系統制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
この請求項１の発明によれば、電力系統の単位慣性定数および周波数変化率に基づいて需給不均衡を算出し、算出した需給不均衡に基づいて電力系統に対する制御量を決定し、決定した制御量に基づいて制御を行うよう構成したので、実際の需給不均衡に基づいて系統制御を行うことができる。
【００１１】
また、請求項２の発明に係る緊急時周波数制御装置は、請求項１の発明において、前記需給不均衡算出手段は、電力系統に並列中の発電機の単位慣性定数および定格容量ならびに該電力系統の系統容量に基づいて前記電力系統の単位慣性定数を算出することを特徴とする。
【００１２】
この請求項２の発明によれば、電力系統に並列中の発電機の単位慣性定数および定格容量ならびに電力系統の系統容量に基づいて電力系統の単位慣性定数を算出するよう構成したので、電力系統の単位慣性定数を精度良く算出することができる。
【００１３】
また、請求項３の発明に係る緊急時周波数制御装置は、請求項１または２の発明において、前記需給不均衡算出手段は、緊急事態が発生して所定の時間が経過した後の周波数の変化率のトレンドを前記周波数変化率とすることを特徴とする。
【００１４】
この請求項３の発明によれば、緊急事態が発生して所定の時間が経過した後の周波数の変化率のトレンドを周波数変化率とするよう構成したので、事故中の周波数の突変を除外することができ、また、短周期成分（主として同期化力成分）についても取り除くことができるため、周波数変化率を精度良く算出できる。
【００１５】
また、請求項４の発明に係る緊急時周波数制御装置は、請求項３の発明において、前記需給不均衡算出手段は、緊急事態が発生して所定の時間が経過した後の周波数の時間的変化から最小二乗法による一次近似によって前記周波数変化率を算出することを特徴とする。
【００１６】
この請求項４の発明によれば、緊急事態が発生して所定の時間が経過した後の周波数の時間的変化から最小二乗法による一次近似によって周波数変化率を算出するよう構成したので、周波数変化率を容易に精度良く算出することができる。
【００１７】
また、請求項５の発明に係る緊急時周波数制御装置は、請求項１〜４のいずれか一つに記載の発明において、前記系統制御手段は、周波数変化幅が許容上下限から所定の範囲内に入った際に前記制御を行うことを特徴とする。
【００１８】
この請求項５の発明によれば、周波数変化幅が許容上下限から所定の範囲内に入った際に制御を行うよう構成したので、制御に時間遅れがある場合にも周波数変化幅を許容範囲内に抑えることができる。
【００１９】
また、請求項６の発明に係る緊急時周波数制御装置は、請求項１〜５のいずれか一つに記載の発明において、緊急事態が発生した直後に事前に算出した制御量に基づいて制御を行う事前設定制御手段をさらに備えたことを特徴とする。
【００２０】
この請求項６の発明によれば、緊急事態が発生した直後に事前に算出した制御量に基づいて制御を行うよう構成したので、迅速に制御を行うことができる。
【００２１】
また、請求項７の発明に係る緊急時周波数制御方法は、緊急時に電力系統の周波数を制御する緊急時周波数制御方法であって、前記電力系統の単位慣性定数および周波数変化率に基づいて需給不均衡を算出する需給不均衡算出工程と、前記需給不均衡算出工程により算出された需給不均衡に基づいて電力系統に対する制御量を決定し、該決定した制御量に基づいて制御を行う系統制御工程と、を含んだことを特徴とする。
【００２２】
この請求項７の発明によれば、電力系統の単位慣性定数および周波数変化率に基づいて需給不均衡を算出し、算出した需給不均衡に基づいて電力系統に対する制御量を決定し、決定した制御量に基づいて制御を行うよう構成したので、実際の需給不均衡に基づいて系統制御を行うことができる。
【発明の効果】
【００２３】
請求項１および７の発明によれば、実際の需給不均衡に基づいて系統制御を行うので、想定外の系統特性の変化や需給不均衡の増加に対しても周波数変化幅を許容範囲内に抑えることができるという効果を奏する。
【００２４】
また、請求項２の発明によれば、電力系統の単位慣性定数を精度良く算出するので、需給不均衡を精度良く算出することができるという効果を奏する。
【００２５】
また、請求項３の発明によれば、周波数変化率を精度良く算出するので、需給不均衡を精度良く算出することができるという効果を奏する。
【００２６】
また、請求項４の発明によれば、周波数変化率を容易に精度良く算出するので、高速に周波数変化率を精度良く算出することができるという効果を奏する。
【００２７】
また、請求項５の発明によれば、制御に時間遅れがある場合にも周波数変化幅を許容範囲内に抑えることができるので、周波数を許容範囲内に抑えることができるという効果を奏する。
【００２８】
また、請求項６の発明によれば、迅速に制御を行うので、緊急事態に迅速に対応することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る緊急時周波数制御装置および緊急時周波数制御方法の好適な実施例を詳細に説明する。なお、本実施例では、緊急事態発生直後および周波数変化幅が許容範囲を超える手前の所定の時点の二段階で制御を行う場合を中心に説明する。
【実施例】
【００３０】
まず、本実施例に係る周波数制御装置の構成について説明する。図１は、本実施例に係る周波数制御装置の構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、この周波数制御装置１００は、系統情報収集部１１０と、系統情報記憶部１２０と、周波数変化率算出部１３０と、単位慣性定数算出部１４０と、発電機定数記憶部１５０と、需給不均衡算出部１６０と、第二段制御量算出部１７０と、操作部１８０と、第一段制御量記憶部１９０とを有する。
【００３１】
系統情報収集部１１０は、制御対象の電力系統から遮断機の開閉状態、発電機出力、周波数などの系統情報を常時収集して系統情報記憶部１２０に格納する処理部である。系統情報記憶部１２０は、系統情報収集部１１０が収集した系統情報を記憶する記憶部である。
【００３２】
周波数変化率算出部１３０は、緊急事態が発生した際に、系統情報記憶部１２０に記憶された複数地点の複数時点の周波数から系統の周波数変化率ｄｆ／ｄｔを算出する処理部である。この周波数変化率算出部１３０は、需給不均衡の発生直後の激しい周波数変化が終了した時点、例えば事故が除去された時点以降の周波数の変化率のトレンドを算出する。ここで、周波数の変化率のトレンドとは、周波数変化のゆっくりした成分のことである。この周波数の変化率のトレンドによれば、周波数測定値に含まれる短周期成分（主として同期化力振動成分）の影響を低減できるので、後述する需給不均衡算出部１６０による需給不均衡の推定精度を向上することができる。
【００３３】
また、ここでは、変化率のトレンドの算出に最小二乗法による一次近似（直線近似）を用いるが、これに限定されるものではなく、指数関数近似など他の一般的な方法で変化率のトレンドを算出することもできる。また、ここでは複数地点の周波数の平均値を用いるが、これに限定されるものではなく、代表１箇所の周波数の平均値を用いることもできる。
【００３４】
単位慣性定数算出部１４０は、系統情報記憶部１２０に記憶された遮断機の開閉状態、発電機出力などを用いて系統に並列中の発電機を特定し、特定した発電機ｉの単位慣性定数ｍｉおよび定格容量ｗｉを発電機定数記憶部１５０から読み出して系統の単位慣性定数Ｍを算出する処理部である。ここで、系統容量をＷとすると
【数１】
2008022612.tif 000003
である。
【００３５】
この単位慣性定数算出部１４０が、並列中の発電機を特定し、特定した発電機ｉの単位慣性定数ｍｉ、定格容量ｗｉおよび系統容量Ｗを用いて系統の単位慣性定数Ｍを推定することによって、季節や時間帯による需給状況の違い（系統容量の大小、系統に並列中の発電機の容量や台数の変化）による系統の単位慣性定数Ｍの差異を考慮することができる。
【００３６】
発電機定数記憶部１５０は、発電機ごとに単位慣性定数および定格容量を記憶した記憶部である。
【００３７】
需給不均衡算出部１６０は、需給不均衡ΔＴを算出する処理部であり、単位慣性定数算出部１４０によって算出された単位慣性定数Ｍ、周波数変化率算出部１３０によって算出された周波数変化率ｄｆ／ｄｔを用いて需給不均衡ΔＴを系統の運動方程式から次式で推定する。
【数２】
2008022612.tif 000004
【００３８】
この需給不均衡算出部１６０が、周波数変化率算出部１３０によって算出された周波数変化率ｄｆ／ｄｔを用いて需給不均衡ΔＴを推定することによって、周波数の測定値に基づいて時々刻々の需給不均衡を推定することができる。
【００３９】
第二段制御量算出部１７０は、需給不均衡算出部１６０によって算出された需給不均衡ΔＴを用いて第二段階の制御量ΔＰを次式で算出する処理部である。
【数３】
2008022612.tif 000005
なお、ここでは、ω＝１として制御量ΔＰを算出するが、測定値から平均的なωを算出することもできる。
【００４０】
操作部１８０は、緊急事態発生時に、二段階で系統の制御を行う処理部であり、第一段階では第一段制御量記憶部１９０に記憶された制御量に基づいて制御を実施し、第二段階では第二段制御量算出部１７０によって算出された制御量に基づいて制御を実施する。
【００４１】
この操作部１８０が、第二段階に第二段制御量算出部１７０によって算出された制御量、すなわち制御対象系統の単位慣性定数と周波数変化率に基づいて制御を実施することによって、第一段階での制御量を控えめにすることができ、第一段階での過制御を防ぐことができる。
【００４２】
第一段制御量記憶部１９０は、操作部１８０が第一段階で実施する制御量を記憶する記憶部であり、系統の周波数特性およびシミュレーション結果に基づいて緊急事態のパターンごとに算出された制御量を記憶する。
【００４３】
次に、本実施例に係る周波数制御装置１００の処理手順について説明する。図２は、本実施例に係る周波数制御装置１００の処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、この周波数制御装置１００は、緊急事態が発生すると、操作部１８０が第一段制御量記憶部１９０に記憶された制御量に基づいて第一段階の制御を実行する（ステップＳ１）。
【００４４】
そして、周波数変化率算出部１３０が系統情報記憶部１２０に記憶された複数地点の周波数の時間的変化を用いて周波数変化率を算出し（ステップＳ２）、単位慣性定数算出部１４０が並列中の発電機の単位慣性定数および定格容量を用いて系統の単位慣性定数を算出する（ステップＳ３）。なお、ここでは、周波数変化率を系統の単位慣性定数より先に算出することとしたが、単位慣性定数を周波数変化率より先あるいは周波数変化率と同時に算出することもできる。
【００４５】
そして、需給不均衡算出部１６０が周波数変化率および系統の単位慣性定数に基づいて需給不均衡を算出し（ステップＳ４）、第二段制御量算出部１７０が需給不均衡に基づいて第二段階の制御量を算出する（ステップＳ５）。そして、操作部１８０が周波数変化幅が許容上下限から所定の範囲内に入ると第二段階の制御を実行する（ステップＳ６）。
【００４６】
このように、周波数変化率および系統の単位慣性定数に基づいて需給不均衡を算出することによって、全系の運動方程式を考慮した制御を行うことができる。
【００４７】
次に、本実施例に係る周波数制御装置１００による緊急時制御のシミュレーション結果について説明する。シミュレーションは、図３に示す電気学会標準３０機系統モデルの夜間断面を用いて行った。ただし、初期設定では同期安定度が非常に厳しい断面となっており、ここでは同期安定度は本質的な問題ではないため、全ての発電機の出力、負荷電力を一律０．８倍に変更した。なお、対象系統は、図３の矢印で示された範囲である。
【００４８】
また、系統容量は約３５ＧＷ（総発電：３５．１０９ＧＷ、総需要：３４．９８４ＧＷ）とし、発電機の定格容量と定格出力、発電機および負荷の連系変圧器のインピーダンスも発電と需要の変更比に応じて変更した。連系線潮流は入って来る方向を正とした。負荷の電圧特性は定Ｉ特性とした。
【００４９】
また、シミュレーション開始後１．００秒において発電機Ｇ１８の電源脱落（地絡事故なし）を想定し、発電機Ｇ１８の出力は２２００ＭＷ、所内負荷は１０４ＭＷ、電源脱落量は系統容量の約６％ＭＷ(＝(２２００−１０４)／３５，０００＊１００)とし、負荷制限箇所はノード１３００とした。
【００５０】
また、全系の平均周波数を測定するのは現実的には困難と考えられるため、対象系統の平均周波数（脱落発電機を除いた発電機ノードの周波数の平均）を使用した。
【００５１】
また、系統の周波数特性は、ガバナフリー容量（ＧＦ容量）、負荷の周波数特性をパラメータとし、下記の３ケースを検討した。
ケース１：
約６％ＭＷの電源脱落で、約１．３Ｈｚの周波数低下となる場合（系統定数が想定どおりの場合）。負荷の周波数特性は３．３３％ＭＷ／Ｈｚとし、ＧＦ容量を初期設定から減らした。
ケース２：
上記ケース１で負荷の周波数特性を２．００％ＭＷ／Ｈｚとした場合（系統定数が小さい場合）。なお、周波数低下による分散電源の想定外の脱落を考慮した場合も、この場合に類する。
ケース３：
上記ケース１でＧＦ容量を初期設定に戻した場合（系統定数が大きい場合）。
【００５２】
また、比較対象とする従来方式では、約５％ＭＷの電源脱落で約１．０Ｈｚの周波数低下となることを想定して、電源脱落直後に４００ＭＷ負荷制限し、需給アンバランスが約５％ＭＷ以内となるようにした。また、電源脱落直後（同時）に制御するとした。
【００５３】
また、本実施例に係る周波数制御装置１００の制御方式では、約７％ＭＷの電源脱落で約１．０Ｈｚの周波数低下となる（仮の設定値）ことを想定し、第一段制御を実施するとした。また、電源脱落直後（同時）に制御するとした。ただし、このシミュレーションでは電源脱落量が約６％ＭＷであるため、第一段制御はなしとなる（負荷制限は０ＭＷ）。
【００５４】
また、第二段制御は平均周波数が５９．２Ｈｚを下回った時点（仮の設定値）でＭ＊ｄｆ／ｄｔを負荷制限するとした。すなわち、全系の運動方程式
【数４】
2008022612.tif 000006
を考慮し（Ｍは全系の単位慣性定数、ｆは全系の平均周波数）、周波数が５９．０Ｈｚ近くまで低下したら、「周波数の低下が止まる」、すなわち、「ｄｆ／ｄｔ＝０」となるように、Ｍ＊ｄｆ／ｄｔだけ負荷を減らす方式とした。
【００５５】
ただし、Ｍ＊ｄｆ／ｄｔには同期安定度の動揺成分が重畳するため平滑化する必要がある。そこで、ここでは、脱落直後の激しい変動が終了した時点(１．２０秒)から、平均周波数が５９．２Ｈｚ以下となるまでの範囲を直線で最小二乗法によって近似することにより、平均周波数が５９．２Ｈｚ以下となった時点でのＭ＊ｄｆ／ｄｔを算出した。なお、ここでは、全系の単位慣性定数Ｍは過去の検討結果から１５秒を採用した（井上、谷口、吉田、池口、「実測結果に基づく系統周波数特性の推定手法の開発」、電中研  研究報告  Ｔ９４０１６、平成７年５月）。
【００５６】
図４〜図６は、従来の制御方式と本実施例に係る周波数制御装置１００の制御方式のシミュレーション結果を示す図である。図４は、系統定数が想定どおりのケース１の場合を示し、図５は、系統定数が想定より小さいケース２の場合を示し、図６は、系統定数が想定より大きいケース３の場合を示す。また、各図は、（ａ）制御なし、（ｂ）従来方式、（ｃ）本実施例に係る方式について、周波数偏差、Σ（ΔＰＧ＋ΔＰＴ）(需要偏差)、Ｍ＊ｄｆ／ｄｔを示す。
【００５７】
系統定数が想定どおりのケース１の場合には、図４に示すように、従来方式では、電源脱落後瞬時に４００ＭＷ負荷制限を実施し、制御仕上がりが良いが、本実施例に係る方式では、第一段の制御量が０で、第二段の制御量が１０２０ＭＷであり、タイミングが遅れるため制御量が増えている。
【００５８】
なお、「（ｃ）本実施例に係る方式」のＭ＊ｄｆ／ｄｔには、周波数変化率ｄｆ／ｄｔの直線近似を示し、「（ａ）制御なし」のＭ＊ｄｆ／ｄｔには、１．２０〜１０．００秒の範囲で周波数変化率ｄｆ／ｄｔをａ＊ｅｘｐ（ｂ＊ｘ）で近似した曲線も示す。５．０３秒時点では、両者はほぼ同じ値になっており、直線近似による平滑化が有効であることがわかる。
【００５９】
系統定数が想定より小さいケース２の場合には、図５に示すように、従来方式では、電源脱落後瞬時に４００ＭＷ負荷制限を実施するが系統周波数が許容下限値の５９．０Ｈｚを下回ってしまう。一方、本実施例に係る方式では、第一段の制御量が０で、第二段の制御量が１４３０ＭＷであり、系統周波数が許容下限値の５９．０Ｈｚを下回ることなく、良好な仕上がりとなっている。
【００６０】
系統定数が想定より大きいケース３の場合には、図６に示すように、従来方式では、電源脱落後瞬時に４００ＭＷ負荷制限を実施し、過制御となる。一方、本実施例に係る方式では、第一段の制御量、第二段の制御量がともに０であり、従来方式と比較して制御量が減ることがわかる。
【００６１】
図７は、従来の制御方式と本実施例に係る周波数制御装置１００の制御方式をまとめたものである。同図に示すように、従来の制御方式では、系統定数が最も小さい場合を想定してオフライン演算によって制御量を決定し、第一段制御を実施する。一方、本実施例に係る周波数制御装置１００による制御方式では、第二段制御を行うために制御量を控えめにすることができるので、系統定数が大きい場合を想定してオフライン演算によって制御量を決定し、第一段制御を実施する。
【００６２】
その結果、系統定数が想定どおりのケース１の場合には、第二段制御はある程度時間が経過してから実施するため、本実施例に係る周波数制御装置１００の制御方式では、電源脱落直後に制御した場合より原理的に制御量は増える。
【００６３】
これに対して、系統定数が想定より小さいケース２の場合には、系統周波数の許容下限値である５９．０Ｈｚを下回らないように制御することができ、系統定数が想定より大きいケース３の場合にも、過制御となることがないなどの利点が本実施例に係る周波数制御装置１００の制御方式にはある。
【００６４】
上述してきたように、本実施例では、電源脱落など緊急事態が発生した場合に、周波数変化率算出部１３０が周波数の測定値を用いて周波数変化率を算出し、単位慣性定数算出部１４０が系統に並列中の発電機の単位慣性定数および定格容量ならびに系統容量に基づいて系統の単位慣性定数を算出し、需給不均衡算出部１６０が周波数変化率算出部１３０によって算出された周波数変化率および単位慣性定数算出部１４０によって算出された系統の単位慣性定数に基づいて需給不均衡を算出し、第二段制御量算出部１７０が需給不均衡算出部１６０によって算出された需給不均衡に基づいて第二段階の制御量を算出し、操作部１８０が第二段制御量算出部１７０によって算出された制御量に基づいて第二段階の制御を実施することとしたので、想定外の系統特性の変化や需給不均衡の増加に対しても周波数変化幅を許容範囲内に抑えることができる。
【００６５】
また、本実施例では、二段階で制御を実施する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、第一段制御を実施することなく第二段制御だけを実施する場合にも同様に適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
以上のように、本発明に係る緊急時周波数制御装置および緊急時周波数制御方法は、電源脱落など緊急時の電力系統の制御に有用であり、特に、分散型電源が多く含まれる電力系統に適している。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本実施例に係る周波数制御装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図２】本実施例に係る周波数制御装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図３】電気学会標準３０機系統モデルを示す図である。
【図４】従来の制御方式と本実施例に係る周波数制御装置の制御方式のシミュレーション結果（系統定数が想定どおりの場合）を示す図である。
【図５】従来の制御方式と本実施例に係る周波数制御装置の制御方式のシミュレーション結果（系統定数が想定より小さい場合）を示す図である。
【図６】従来の制御方式と本実施例に係る周波数制御装置の制御方式のシミュレーション結果（系統定数が想定より大きい場合）を示す図である。
【図７】従来の制御方式と本実施例に係る周波数制御装置の制御方式の概要を示す図である。
【符号の説明】
【００６８】
１００    周波数制御装置
１１０    系統情報収集部
１２０    系統情報記憶部
１３０    周波数変化率算出部
１４０    単位慣性定数算出部
１５０    発電機定数記憶部
１６０    需給不均衡算出部
１７０    第二段制御量算出部
１８０    操作部
１９０    第一段制御量記憶部
【図１】
2008022612.tif 000007
【図２】
2008022612.tif 000008
【図３】
2008022612.tif 000009
【図４】
2008022612.tif 000010
【図５】
2008022612.tif 000011
【図６】
2008022612.tif 000012
【図７】
2008022612.tif 000013