(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電力系統を模擬するディジタルシミュレータと、
前記第１電力系統に電線を介して接続された第２電力系統を模擬するアナログシミュレータと、
前記ディジタルシミュレータに接続される第１電流源と、
前記ディジタルシミュレータからの電流及び前記第１電流源からの電流が流れるように前記第１電流源と並列に接続され、前記電線の特性インピーダンスを示す第１抵抗と、
前記アナログシミュレータに接続される第２電流源と、
前記アナログシミュレータからの電流及び前記第２電流源からの電流が流れるように前記第２電流源と並列に接続され、前記特性インピーダンスを示す第２抵抗と、
前記ディジタルシミュレータにおいて算出された、第１時刻より前の第２時刻における前記第１電力系統の出力電流及び出力電圧、並びに前記アナログシミュレータから出力された前記第２時刻における前記第２電力系統の出力電圧に基づいて、前記第１電流源を制御する第１制御装置と、
前記第２時刻における前記第１電力系統の出力電流及び出力電圧に基づいて、前記第２電流源を制御する第２制御装置と、
を備えることを特徴とする電力系統シミュレータ。
【請求項２】
前記第１制御装置は、更に、前記アナログシミュレータの出力に生ずる遅延時間に基づいて、前記第１電流源を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の電力系統シミュレータ。
【請求項３】
前記第１制御装置は、更に、前記電線における伝播時間に基づいて、前記第１電流源を制御する
ことを特徴とする請求項２に記載の電力系統シミュレータ。
【請求項４】
前記第１制御装置は、所定の遅延時間τ、前記電線の特性インピーダンスＺ、前記第２電力系統における過去の出力電圧ｖ２（ｔ−τ）、前記第１電力系統における過去の出力電流ｉ１（ｔ−２τ）、及び前記第１電力系統における過去の出力電圧ｖ１（ｔ−２τ）を用いて、
【数１】
0006701802.tif 000012
で定義される電流源Ｊ１（ｔ）に基づいて、前記第１電流源を制御し、
前記第２制御装置は、前記第１電力系統における過去の出力電圧ｖ１（ｔ−τ）、前記第１電力系統における過去の出力電流ｉ１（ｔ−τ）を用いて、
【数２】
0006701802.tif 000013
で定義される電流源Ｊ２（ｔ）に基づいて、前記第２電流源を制御する
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の電力系統シミュレータ。
【請求項５】
第１電力系統を模擬するディジタルシミュレータと、前記第１電力系統に電線を介して接続された第２電力系統を模擬するアナログシミュレータと、を相互に接続するインターフェイスであって、
前記ディジタルシミュレータに接続される第１電流源と、
前記ディジタルシミュレータからの電流及び前記第１電流源からの電流が流れるように前記第１電流源と並列に接続され、前記電線の特性インピーダンスを示す第１抵抗と、
前記アナログシミュレータに接続される第２電流源と、
前記アナログシミュレータからの電流及び前記第２電流源からの電流が流れるように前記第２電流源と並列に接続され、前記特性インピーダンスを示す第２抵抗と、
前記ディジタルシミュレータにおいて算出された、第１時刻より前の第２時刻における前記第１電力系統の出力電流及び出力電圧、並びに前記アナログシミュレータから出力された前記第２時刻における前記第２電力系統の出力電圧に基づいて、前記第１電流源を制御する第１制御装置と、
前記第２時刻における前記第１電力系統の出力電流及び出力電圧に基づいて、前記第２電流源を制御する第２制御装置と、
を備えることを特徴とするインターフェイス。
【請求項６】
第１電力系統を模擬するディジタルシミュレータと、前記第１電力系統に電線を介して接続された第２電力系統を模擬するアナログシミュレータと、を相互に接続するとともに、前記ディジタルシミュレータに接続される第１電流源と、前記ディジタルシミュレータからの電流及び前記第１電流源からの電流が流れるように前記第１電流源と並列に接続されるとともに前記電線の特性インピーダンスを示す第１抵抗と、前記アナログシミュレータに接続される第２電流源と、前記アナログシミュレータからの電流及び前記第２電流源からの電流が流れるように前記第２電流源と並列に接続されるとともに前記特性インピーダンスを示す第２抵抗と、を有するインターフェイスに対して、
前記ディジタルシミュレータにおいて算出された、第１時刻より前の第２時刻における前記第１電力系統の出力電流及び出力電圧、並びに前記アナログシミュレータから出力された前記第２時刻における前記第２電力系統の出力電圧に基づいて、前記ディジタルシミュレータに接続された第１電流源を制御する第１機能と、
前記第２時刻における前記第１電力系統の出力電流及び出力電圧に基づいて、前記アナログシミュレータに接続された第２電流源を制御する第２機能と、
を実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力系統シミュレータ、インターフェイス、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電力系統の状態を解析する電力系統シミュレータの１形態として、電力系統の一部の要素（例えば送電線や、遮断器のように高速で動作する機器や、変圧器のように飽和する機器）を模擬するアナログシミュレータと、その電力系統の残りの要素を模擬するディジタルシミュレータと、を含んで構成される電力系統シミュレータが知られている。
【０００３】
この種の電力系統シミュレータは、アナログシミュレータとディジタルシミュレータとを接続するインターフェイスないし接続装置を必要とする。例えばＢＥＲＧＥＲＯＮ結合方式のインターフェイスは、図１に示すような分布定数線路とみなせる送電線の両端を、例えば図５に示されるように、アナログ側、ディジタル側に模擬し、各端子の電圧及び電流を電圧検出器及び電流検出器で検出し、検出値を演算し、等価電流源として戻すことによって、アナログシミュレータとディジタルシミュレータとを結合する。（例えば特許文献１、非特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−９６８８９号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】稲辺普人、小西博雄「ハイブリッドリアルタイムシミュレータ  アナログシミュレータとディジタルシミュレータの結合解析方式」、電気学会誌、２００２年、第１２２巻、第５号、３０４−３０６頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、電流検出器はアナログ側の回路に少なからず影響を及ぼし、シミュレーション結果に誤差を生じさせるおそれがある。また、直流から高周波まで電流を精度よく検出できる電流検出器は高い費用を要する。
【０００７】
本発明はこのような課題を鑑みてなされたものであり、精度のよいシミュレーション結果を低コストで得ることができる電力系統シミュレータを提供することを一つの目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための手段の一つは、第１電力系統を模擬するディジタルシミュレータと、前記第１電力系統に電線を介して接続された第２電力系統を模擬するアナログシミュレータと、前記ディジタルシミュレータに接続される第１電流源と、前記ディジタルシミュレータからの電流及び前記第１電流源からの電流が流れるように前記第１電流源と並列に接続され、前記電線の特性インピーダンスを示す第１抵抗と、前記アナログシミュレータに接続される第２電流源と、前記アナログシミュレータからの電流及び前記第２電流源からの電流が流れるように前記第２電流源と並列に接続され、前記特性インピーダンスを示す第２抵抗と、前記ディジタルシミュレータにおいて算出された、第１時刻より前の第２時刻における前記第１電力系統の出力電流及び出力電圧、並びに前記アナログシミュレータから出力された前記第２時刻における前記第２電力系統の出力電圧に基づいて、前記第１電流源を制御する第１制御装置と、前記第２時刻における前記第１電力系統の出力電流及び出力電圧に基づいて、前記第２電流源を制御する第２制御装置と、を備える。
【０００９】
その他、本願が開示する課題、及びその解決方法は、発明を実施するための形態の欄の記載、及び図面の記載等により明らかにされる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、精度のよいシミュレーション結果を低コストで得ることができる電力系統シミュレータを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態に係る電力系統シミュレータによって模擬される電力系統の一例を示す図である。
【図２】図１の電力系統の等価回路モデルの一例を示す図である。
【図３】本実施形態に係る電力系統シミュレータの構成を示す図である。
【図４】図３の式ｂに関わる信号操作を示すブロック図である。
【図５】既知の電力系統シミュレータの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
【００１３】
図１〜図４を参照して、本実施形態に係る電力系統シミュレータを説明する。
【００１４】
［模擬の対象となる電力系統］
図１は、本実施形態に係る電力系統シミュレータによって模擬される電力系統の一例を示す。図１に示されるように、電力系統３００は、例えば電線のような分布定数線路３１０を介して電力系統Ａと電力系統Ｂとが結合されている。
【００１５】
本実施形態では、電力系統Ａがディジタルシミュレータによって模擬され、電力系統Ｂがアナログシミュレータによって模擬されるものとする。電力系統Ｂは、電力系統３００に接続される機器であって、例えば送電線や遮断器のように高速で動作する機器や、例えば変圧器のように非線形の動作特性を示す機器、及び、現象が十分に解明されていない機器を含む。また、電力系統Ａは、電力系統３００における電力系統Ｂ以外の構成要素を含む。また、分布定数線路３１０は、特性インピーダンスＺ、伝播時間τの特性を有するものとする。
【００１６】
［電力系統の等価回路］
図２は、図１の電力系統３００の等価回路モデルの一例を示す。図２に示される等価回路モデルは、ＢＥＲＧＥＲＯＮ結合方式である。ＢＥＲＧＥＲＯＮ結合方式は、分布定数線路３１０の伝播時間τを利用して電力系統３００をサブシステムに分割する解析方式である。
【００１７】
具体的には、ＢＥＲＧＥＲＯＮ結合方式による等価回路モデルは、送受端ノードが独立に切り離され、各端における抵抗Ｒ１，Ｒ２と等価電流源ＣＳ１，ＣＳ２で表される。抵抗Ｒ１，Ｒ２は分布定数線路の特性インピーダンス（サージインピーダンス）Ｚに相当する値を示し、等価電流源ＣＳ１，ＣＳ２の値は過去の時点における各端の電圧及び電流から決まる。したがって、分布定数線路３１０の一方端（ここでは電力系統Ａ）をアナログ側に、他端（ここでは電力系統Ｂ）をディジタル側に模擬し、各端の電圧及び電流を検出ないし算出し、演算し、等価電流源に戻すことによってアナログシミュレータとディジタルシミュレータとの結合を行うことができる。
【００１８】
したがって、図２に示される等価回路モデルは、電力系統Ａ、電力系統Ａに接続される電流源ＣＳ１、電流源ＣＳ１に並列に接続される抵抗Ｒ１、電力系統Ｂ、電力系統Ｂに接続される電流源ＣＳ２、電流源ＣＳ２に並列に接続される抵抗Ｒ２を含む。抵抗Ｒ１には、電力系統Ａからの電流と、電流源ＣＳ１からの電流と、が流れる。また、抵抗Ｒ２には、電力系統Ｂからの電流と、電流源ＣＳ２からの電流と、が流れる。
【００１９】
［電力系統シミュレータの構成］
図３は、図２に示される等価回路モデルを実現する電力系統シミュレータ１の構成を示す。電力系統シミュレータ１は、図１に示される電力系統３００を模擬する装置であって、電力系統Ａ（第１電力系統）を模擬するディジタルシミュレータ１１０と、電力系統Ｂ（第２電力系統）を模擬するアナログシミュレータ１２０と、を含む。電力系統シミュレータ１はまた、ディジタルシミュレータ１１０とアナログシミュレータ１２０とを相互に接続するインターフェイス１３０を有する。以下、順に説明する。
【００２０】
（ディジタルシミュレータ）
ディジタルシミュレータ１１０は、ディジタル計算機であって、電力系統Ａ（第１電力系統）を模擬する第１模擬部１１１を含む。第１模擬部１１１は、追って述べるように、電力系統Ａの構成要素を簡略化したモデルに基づいて数値計算を実行し、電力系統Ａの出力電流及び出力電圧を算出する。
【００２１】
ディジタルシミュレータ１１０は、図示しないＣＰＵ，ＲＡＭ，及びＲＯＭを備えたコンピュータによって実現される。ＲＯＭには、後述する第１制御部１３１及び第２制御部１３２の各機能を実行するためのプログラム、例えば特性インピーダンスＺ及び伝播時間τのような設定値、演算結果などが格納されている。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶されたプログラム及び各種データをＲＡＭに読み出して演算を行い、ディジタル信号である演算結果を出力するとともにＲＯＭに記憶する。
【００２２】
（アナログシミュレータ）
アナログシミュレータ１２０は、電力系統Ｂ（第２電力系統）を模擬するべく電力系統Ｂの構成要素（例えば送電線、遮断器、変圧器など）をミニチュア化した第２模擬部１２１を含む。第２模擬部１２１は、アナログ信号である模擬結果を出力する。
【００２３】
（インターフェイス）
インターフェイス１３０は、電流源１１２，１２２、抵抗１１３，１２３、電圧検出器１２４、第１制御部１３１、第２制御部１３２、アナログ−ディジタル変換器１４１、及び、ディジタル−アナログ変換器１４２を含む。本実施形態では、インターフェイス１３０の上記構成要素のうち、電流源１１２（第１電流源）、抵抗１１３（第１抵抗）、第１制御部１３１、及び第２制御部１３２は、ディジタルシミュレータ１１０に含まれ、電流源１２２（第２電流源）、抵抗１２３（第２抵抗）、電圧検出器１２４はアナログシミュレータ１２０に含まれるものとする。もっとも、インターフェイス１３０の上記構成要素は、ディジタルシミュレータ１１０及びアナログシミュレータ１２０から独立した装置であってもよい。以下、インターフェイス１３０の構成要素を順に説明する。
【００２４】
ディジタルシミュレータ１１０側の電流源１１２は、第１模擬部１１１に接続される。電流源１１２の値の算出手法は、追って第１制御部１３１に関連して説明される。また、抵抗１１３は、電流源１１２と並列に接続され、分布定数線路３１０の特性インピーダンスＺに相当する抵抗値を示す。
【００２５】
アナログシミュレータ１２０側の電流源１２２は、第２模擬部１２１に接続される。電流源１２２の値の算出方法は、追って第２制御部１３２に関連して説明される。また、抵抗１２３は、電流源１２２と並列に接続され、抵抗１１３と同様に特性インピーダンスＺに相当する抵抗値を示す。
【００２６】
第１制御部１３１は、ディジタルシミュレータ１１０側の電流源１１２を制御する。具体的には、第１制御部１３１は、第１模擬部１１１において算出された電力系統Ａの出力電流ｉ１及び出力電圧ｖ１、並びに第２模擬部１２１から出力された電力系統Ｂの出力電圧ｖ２に基づいて、電流源１１２の値を算出し、制御信号ｉ１＊を出力する。その際、第１制御部１３１は、第２模擬部１２１の出力に生ずる遅延時間に基づいて、電流源１１２を制御してもよい。また、第１制御部１３１は、分布定数線路３１０における伝播時間τに基づいて、電流源１１２を制御してもよい。電流源１１２の値の決定手順は後述される。
【００２７】
第２制御部１３２は、アナログシミュレータ１２０側の電流源１２２を制御する。具体的には、第２制御部１３２は、第１模擬部１１１において算出された電力系統Ａの出力電流ｉ１及び出力電圧ｖ１に基づいて、電流源１２２の値を算出し、制御信号ｉ２＊’を出力する。電流源１２２の値の決定手順は後述される。
【００２８】
電圧検出器１２４は、第２模擬部１２１の出力電圧を検出し、検出結果を示すアナログ信号ｖ２をアナログ−ディジタル変換器１４１に出力する。アナログ−ディジタル変換器１４１は、かかるアナログ信号ｖ２をディジタル信号ｖ２’に変換し、第１制御部１３１に出力する。なお、電圧検出器１２４は、アナログ−ディジタル変換機能を内蔵してもよい。その場合、電圧検出器１２４は検出結果を第１制御部１３１に出力することになる。
【００２９】
アナログ−ディジタル変換に際して、信号の遅延が生じる。本実施形態では、便宜上、信号の遅延時間は分布定数線路３１０の伝播時間τに等しいものとする。なお、アナログ−ディジタル変換において生じる遅延が伝播時間τより大きい場合には、信号の予測処理などによって見かけ上の変換遅延を伝播時間τと同等にする。また、変換遅延が伝播時間τより小さい場合には、信号処理によって遅延要素を追加することで、見かけ上の変換遅延を伝播時間τと同等にする。このような信号の遅延処理は、例えば第１制御部１３１で行われてもよい。
【００３０】
また、第２制御部１３２から出力される制御信号ｉ２＊’は、ディジタル−アナログ変換器１４２によってアナログ信号ｉ２＊に変換され、電流源１２２に出力される。かかるディジタル−アナログ変換においても信号の遅延が生じるところ、ここでもやはり、信号の遅延時間は分布定数線路３１０の伝播時間τに等しいものとする。ディジタル−アナログ変換に際して生じる信号の遅延が伝播時間τに等しくない場合には、上述したアナログ−ディジタル変換の際と同様に、第１制御部１３１及び第２制御部１３２において信号の遅延処理が行われる。
【００３１】
なお、アナログシミュレータ１２０側には、第２模擬部１２１の出力電流を検出するための電流検出器は設けられない。電流検出器の代わりに、第１制御部１３１に、後述するようにアナログ側の第２模擬部１２１の出力電流を推定する機能を組み込んでいる。
【００３２】
［電流源の値の決定手順］
図３及び図４を参照して、第１制御部１３１及び第２制御部１３２における電流源１１２及び１２２の値の決定手順を説明する。まず、アナログシミュレータ１２０側の電流源１２２の値の決定手順を説明し、次いで、ディジタルシミュレータ１１０側の電流源１１２の値の決定手順を説明する。
【００３３】
（アナログシミュレータ側の電流源の値の決定手順）
アナログシミュレータ１２０側の電流源１２２の値は、第２制御部１３２において決定される。まず、第１模擬部１１１において算出された、ある時刻ｔ（第１時刻）における電力系統Ａの出力電流ｉ１（ｔ）及び出力電圧ｖ１（ｔ）が、第２制御部１３２に入力される。第２制御部１３２は、図３に式ａで示されるように、次の（式１）に基づいて電流源１２２の値ｉ２＊’（ｔ）を算出する。
【００３４】
【数１】
0006701802.tif 000002
【００３５】
電流源１２２の値ｉ２＊’（ｔ）は、ディジタル−アナログ変換器１４２においてアナログ信号ｉ２＊に変換される。その際、上述したように伝播時間τに等しい変換遅延が生じる。したがって、時刻ｔにおいて電流源１２２に入力される制御信号ｉ２＊（ｔ）は、次の（式２）で示されるように、時刻ｔより伝播時間τだけ前の時刻（第２時刻）における電力系統Ａの出力電流ｉ１（ｔ−τ）及び出力電圧ｖ１（ｔ−τ）によって規定される。
【００３６】
【数２】
0006701802.tif 000003
【００３７】
したがって、電流源１２２は、次の（式３）で定義される電流源Ｊ２（ｔ）に基づいて、制御可能である。
【００３８】
【数３】
0006701802.tif 000004
【００３９】
（ディジタルシミュレータ側の電流源の値の決定手順）
ディジタルシミュレータ１１０側の電流源１１２の値は、第１制御部１３１において決定される。ここで、図５に示される電力系統シミュレータ２では、ディジタルシミュレータ２１０側の電流源２１２の値ｉａ＊が、アナログシミュレータ２２０の出力電圧ｖｂ及び出力電流ｉｂに基づいて生成されるところ（式ａ’参照）、本実施形態に係る電力系統シミュレータ１では、アナログシミュレータ２２０の出力電流は検出されないため、かかる出力電流の推定値をディジタルシミュレータ１１０側で生成する必要がある。かかる工程が図３に式ｂで示されるブロックである。そして、アナログシミュレータ２２０の出力電流の推定値ｉ２’と、アナログシミュレータ２２０の出力電圧の検出結果ｖ２と、に基づいて、電流源１１２の値ｉ１＊が算出されることになる。
【００４０】
そこでまず、アナログシミュレータ２２０の出力電流の推定値ｉ２’の算出手順（図３に式ｂで示されるブロック）を説明する。時刻ｔにおける第２模擬部１２１の出力電圧ｖ２（ｔ）は、アナログ−ディジタル変換器１４１においてディジタル信号ｖ２’に変換され、第１制御部１３１に出力される。かかるディジタル信号ｖ２’は、ｖ２に対して伝播時間τだけ遅延しているから、ｖ２’（ｔ）＝ｖ２（ｔ−τ）の関係がある。
【００４１】
かかるディジタル信号ｖ２’（ｔ）は、第２制御部１３２からの電流信号ｉ２＊’（ｔ）とともに、第１制御部１３１に入力される。上述したように電圧信号ｖ２’はｖ２に対して伝播時間τだけ遅延しているのに対して、電流信号ｉ２＊’に遅延は生じていない。したがって、第１制御部１３１はまず、信号ｖ２’と信号ｉ２＊’との間の遅延時間を調整する。
【００４２】
上述した遅延時間の調整は、例えば、図４のブロック１５１に示されるように信号Ｉ２＊’に無駄時間要素ｅ−２τｓを乗算してＩ２＊’ｅ−２τｓを生成することで実現される。なお、図４では、信号ｖ２’、ｉ２＊’、ｉ２’のそれぞれのラプラス変換がＶ２’、Ｉ２＊’、Ｉ２’で表されている。また、「ｓ」はラプラス演算子を表す。
【００４３】
他方、アナログ−ディジタル変換器１４１からの信号Ｖ２’は、ブロック１５２において１／Ｚを乗算され、信号Ｖ２’／Ｚが生成される。そして、加算器１５３において、信号Ｖ２’／Ｚが加算されるとともに信号Ｉ２＊’ｅ−２τｓが減算されて、信号Ｉ２’が生成される。この過程を示したのが、次の（式４）である。
【００４４】
【数４】
0006701802.tif 000005
【００４５】
この（式４）を逆ラプラス変換すると、次の（式５）が得られる。
【００４６】
【数５】
0006701802.tif 000006
【００４７】
このようにして算出されたアナログシミュレータ１２０の出力電流の推定値ｉ２’と、アナログシミュレータ２２０の出力電圧の検出結果ｖ２と、を用いて、次の（式６）に基づき、電流源１１２の値ｉ１＊が算出される。
【００４８】
【数６】
0006701802.tif 000007
【００４９】
そして、（式６）に、（式１）と上記関係式ｖ２’（ｔ）＝ｖ２（ｔ−τ）とを代入すると、次の（式７）を得る。
【００５０】
【数７】
0006701802.tif 000008
【００５１】
したがって、電流源１１２は、次の（式８）で定義される電流源Ｊ１（ｔ）に基づいて制御可能である。
【００５２】
【数８】
0006701802.tif 000009
【００５３】
このように、本実施形態においては、第２模擬部１２１の出力電流を推定する処理を追加することにより、アナログシミュレータ１１０側の電流検出器を不要とする。また、第２模擬部１２１の出力電流を推定する際には、ディジタル−アナログ間の信号交換における遅延を考慮した処理が行われる。これにより、電圧検出器１２４で検出された第２模擬部１２１の出力電圧と、算出された第２模擬部１２１の出力電流の推定値と、の間の時刻を一致させ、第２模擬部１２１の出力電流の推定値の精度を確保している。
【００５４】
本実施形態によれば、アナログシミュレータ１２０側に電流検出器が不要となる。したがって、電流検出器がアナログシミュレータ１２０に与える影響によるシミュレーション誤差を無くすことができ、精度の高いシミュレーションが可能である。また、シミュレータ設備のコスト削減が可能となる。
【００５５】
［まとめ］
以上説明したように、電力系統シミュレータ１は、電力系統Ａを模擬する第１模擬部１１１と電力系統Ａに分布定数線路３１０を介して接続された電力系統Ｂを模擬する第２模擬部１２１と、第１模擬部１１１に接続される電流源１１２と、第１模擬部１１１からの電流及び電流源１１２からの電流が流れるように電流源１１２と並列に接続され、分布定数線路３１０の特性インピーダンスＺを示す抵抗１１３と、第２模擬部１２１に接続される電流源１２２と、第２模擬部１２１からの電流及び電流源１２２からの電流が流れるように電流源１２２と並列に接続され、特性インピーダンスＺを示す抵抗１２３と、第１模擬部１１１において算出された、第１時刻より前の第２時刻における電力系統Ａの出力電流ｉ１及び出力電圧ｖ１、並びに第２模擬部１２１から出力された第２時刻における電力系統Ａの出力電圧ｖ２に基づいて、電流源１１２を制御する第１制御部１３１と、第２時刻における電力系統Ａの出力電流ｉ１及び出力電圧ｖ１に基づいて、電流源１２２を制御する第２制御部１３２と、を備える。かかる実施形態によれば、アナログシミュレータ１２０の第２模擬部１２１に影響を及ぼす可能性のある電流検出器を省略することができるので、シミュレーション誤差を抑制して精度の高いシミュレーションを実現する電力系統シミュレータを提供することができる。
【００５６】
また、第１制御部１３１は、更に、第２模擬部１２１の出力に生ずる遅延時間τに基づいて、電流源１１２を制御してもよい。かかる実施形態によれば、第１制御部１３１は、遅延時間τを考慮した精度の高い指示信号を電流源１１２に供給することができるので、シミュレーションの精度の向上につながる。
【００５７】
また、第１制御部１３１は、更に、分布定数線路３１０における伝播時間τに基づいて、電流源１１２を制御してもよい。かかる実施形態によれば、第１制御部１３１は、伝播時間τを考慮した精度の高い指示信号を電流源１１２に供給することができるので、シミュレーションの精度の向上につながる。
【００５８】
また、第１制御部１３１は、所定の遅延時間τ、分布定数線路３１０の特性インピーダンスＺ、電力系統Ｂにおける過去の出力電圧ｖ２（ｔ−τ）、電力系統Ａにおける過去の出力電流ｉ１（ｔ−２τ）、及び電力系統Ａにおける過去の出力電圧ｖ１（ｔ−２τ）を用いて、
【数９】
0006701802.tif 000010
で定義される電流源Ｊ１（ｔ）に基づいて、電流源１１２を制御し、第２制御部１３２は、電力系統Ａにおける過去の出力電圧ｖ１（ｔ−τ）、電力系統Ａにおける過去の出力電流ｉ１（ｔ−τ）を用いて、
【数１０】
0006701802.tif 000011
で定義される電流源Ｊ２（ｔ）に基づいて、電流源１２２を制御してもよい。かかる実施形態によれば、第２模擬部１２１の出力電流を推定する際には、ディジタル−アナログ間の信号交換における遅延を考慮した処理が行われる。これにより、電圧検出器１２４で検出された第２模擬部１２１の出力電圧と、算出された第２模擬部１２１の出力電流の推定値と、の間の時刻を一致させ、第２模擬部１２１の出力電流の推定値の精度を確保している。このことは、精度の高いシミュレーションを可能とする。
【００５９】
あるいは、第１電力系統を模擬するディジタルシミュレータと、第１電力系統に電線を介して接続された第２電力系統を模擬するアナログシミュレータと、を相互に接続するインターフェイスは、ディジタルシミュレータに接続される第１電流源と、ディジタルシミュレータからの電流及び第１電流源からの電流が流れるように第１電流源と並列に接続され、電線の特性インピーダンスを示す第１抵抗と、アナログシミュレータに接続される第２電流源と、アナログシミュレータからの電流及び第２電流源からの電流が流れるように第２電流源と並列に接続され、特性インピーダンスを示す第２抵抗と、ディジタルシミュレータにおいて算出された、第１時刻より前の第２時刻における第１電力系統の出力電流及び出力電圧、並びにアナログシミュレータから出力された第２時刻における第２電力系統の出力電圧に基づいて、第１電流源を制御する第１制御装置と、第２時刻における第１電力系統の出力電流及び出力電圧に基づいて、第２電流源を制御する第２制御装置と、を備える。かかる実施形態によれば、アナログシミュレータ１２０の第２模擬部１２１に影響を及ぼす可能性のある電流検出器を省略することができるので、シミュレーション誤差を抑制して精度の高いシミュレーションを実現する電力系統シミュレータのインターフェイスを提供することができる。
【００６０】
あるいは、プログラムは、第１電力系統を模擬するディジタルシミュレータと、第１電力系統に電線を介して接続された第２電力系統を模擬するアナログシミュレータと、を相互に接続するとともに、ディジタルシミュレータに接続される第１電流源と、ディジタルシミュレータからの電流及び第１電流源からの電流が流れるように第１電流源と並列に接続されるとともに電線の特性インピーダンスを示す第１抵抗と、アナログシミュレータに接続される第２電流源と、アナログシミュレータからの電流及び第２電流源からの電流が流れるように第２電流源と並列に接続されるとともに特性インピーダンスを示す第２抵抗と、を有するインターフェイスに対して、ディジタルシミュレータにおいて算出された、第１時刻より前の第２時刻における第１電力系統の出力電流及び出力電圧、並びにアナログシミュレータから出力された第２時刻における第２電力系統の出力電圧に基づいて、ディジタルシミュレータに接続された第１電流源を制御する第１機能と、第２時刻における第１電力系統の出力電流及び出力電圧に基づいて、アナログシミュレータに接続された第２電流源を制御する第２機能と、を実行させる。かかる実施形態によれば、アナログシミュレータ１２０の第２模擬部１２１に影響を及ぼす可能性のある電流検出器を省略することができるので、シミュレーション誤差を抑制して精度の高いシミュレーションを実現する電力系統シミュレータの実行プログラムを提供することができる。
【００６１】
なお、上述した実施の形態は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。
【符号の説明】
【００６２】
１  電力系統
１１０  ディジタルシミュレータ
１１１，１２１  模擬部
１１２，１２２  電流源
１１３，１２３  抵抗
１２４  電圧検出器
１２０  アナログシミュレータ
１３０  インターフェイス
１３１  第１制御部
１３２  第２制御部
【図１】
0006701802.tif 000014
【図２】
0006701802.tif 000015
【図３】
0006701802.tif 000016
【図４】
0006701802.tif 000017
【図５】
0006701802.tif 000018