(57)【要約】【課題】電力系統の潮流データを容易に作成することが可能な方法の提供。【解決手段】電力系統の潮流データを作成する方法において、電力系統の接続状況・定数に関するデータは変更せずに、収束した需要０ＭＷのＮＴＲデータを作成し、この需要０ＭＷのＮＴＲからＶＱＣシミュレーションプログラムの負荷増加機能を用いて元の収束しない潮流データの発電機出力、有効電力負荷、無効電力負荷に電圧を自動調整しながら戻す。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統の潮流データを作成する方法において、
前記電力系統の接続状況・定数に関するデータは変更せずに、有効電力については有効電力負荷・発電を０ＭＷとする第１ステップと、
この第１ステップの条件の下で前記電力系統の進相容量から遅相容量を引いた容量となるように収束した需要０ＭＷのＮＴＲデータを得る第２ステップと、
この第２ステップにより得た収束した需要０ＭＷのＮＴＲデータからＶＱＣシミュレーションプログラムの負荷増加機能を用いて元の潮流データの発電機出力、有効電力負荷、無効電力負荷に電圧を自動調整しながら戻す第３ステップと
を具備することを特徴とする電力系統の潮流データを作成する方法。
【請求項２】
前記第２ステップは、
無効電力について、変電所の電圧制御装置で制御される電力用コンデンサは全台開放とし、分路リアクトルは全台投入とし、前記電圧制御装置で制御されない調相設備については開閉状態を変更せず、ノードの無効電力設定値は送電線充電容量から分路リアクトルの投入量を差し引いた量を事前のノード設定無効電力比で各ノードに配分した値に変更し、
前記電圧制御装置による制御対象である変圧器について、所定タップ位置とし、
前記電圧制御装置による制御対象でない変圧器について、事前タップ位置とし、
発電機の端子電圧について、事前設定のままとし、
発電機の電圧制御装置及び静止型無効電力補償装置の基準電圧について、事前の値とすることにより
収束した需要０ＭＷのＮＴＲデータを得るステップを具備することを特徴とする請求項１記載の電力系統の潮流データを作成する方法。
【請求項３】
電力系統の潮流データを作成するシステムにおいて、
前記電力系統の接続状況・定数に関するデータは変更せずに、有効電力について、有効電力負荷・発電を０ＭＷとする第１手段と、
この第１手段の条件の下で前記電力系統の進相容量から遅相容量を引いた容量となるように収束した需要０ＭＷのＮＴＲデータを得る第２手段と、
この第２手段により得た収束した需要０ＭＷのＮＴＲデータからＶＱＣシミュレーションプログラムの負荷増加機能を用いて元の潮流データの発電機出力、有効電力負荷、無効電力負荷に電圧を自動調整しながら戻す第３手段と
を具備することを特徴とする電力系統の潮流データを作成するシステム。
【請求項４】
前記第２手段は、
無効電力について、変電所の電圧制御装置で制御される電力用コンデンサは全台開放とし、分路リアクトルは全台投入とし、前記電圧制御装置で制御されない調相設備については開閉状態を変更せず、ノードの無効電力設定値は送電線充電容量から分路リアクトルの投入量を差し引いた量を事前のノード設定無効電力比で各ノードに配分した値に変更し、
前記電圧制御装置による制御対象である変圧器について、所定タップ位置とし、
前記電圧制御装置による制御対象でない変圧器について、事前タップ位置とし、
発電機の端子電圧について、事前設定のままとし、
発電機の電圧制御装置及び静止型無効電力補償装置の基準電圧について、事前の値とすることにより
収束した需要０ＭＷのＮＴＲデータを得る手段を具備することを特徴とする請求項３記載の電力系統の潮流データを作成するシステム。
【請求項５】
コンピュータに、
前記電力系統の接続状況・定数に関するデータは変更せずに、有効電力について、有効電力負荷・発電を０ＭＷとする第１ステップと、
前記電力系統の進相容量から遅相容量を引いた容量となるように収束した需要０ＭＷのＮＴＲデータを得る第２ステップと、
このステップにより得た収束した需要０ＭＷのＮＴＲデータからＶＱＣシミュレーションプログラムの負荷増加機能を用いて元の潮流データの発電機出力、有効電力負荷、無効電力負荷に電圧を自動調整しながら戻す第３ステップと
を実行させることを特徴とする電力系統の潮流データを作成するプログラム。
【請求項６】
前記第２ステップは、
無効電力について、変電所の電圧制御装置で制御される電力用コンデンサは全台開放とし、分路リアクトルは全台投入とし、前記電圧制御装置で制御されない調相設備については開閉状態を変更せず、ノードの無効電力設定値は送電線充電容量から分路リアクトルの投入量を差し引いた量を事前のノード設定無効電力比で各ノードに配分した値に変更し、
前記電圧制御装置による制御対象である変圧器について、所定タップ位置とし、
前記電圧制御装置による制御対象でない変圧器について、事前タップ位置とし、
発電機の端子電圧について、事前設定のままとし、
発電機の電圧制御装置及び静止型無効電力補償装置の基準電圧について、事前の値とすることにより
収束した需要０ＭＷのＮＴＲデータを得るステップを具備することを特徴とする請求項５記載の電力系統の潮流データを作成するプログラム。
【請求項７】
電力系統の潮流データを作成するプログラムを記録した記憶媒体において、
前記電力系統の接続状況・定数に関するデータは変更せずに、有効電力については有効電力負荷・発電を０ＭＷとする第１ステップと、
前記電力系統の進相容量から遅相容量を引いた容量となるように収束した需要０ＭＷのＮＴＲデータを得る第２ステップと、
このステップにより得た収束した需要０ＭＷのＮＴＲデータからＶＱＣシミュレーションプログラムの負荷増加機能を用いて元の潮流データの発電機出力、有効電力負荷、無効電力負荷に電圧を自動調整しながら戻す第３ステップと
を実行させることを特徴とする電力系統の潮流データを作成するプログラムを記録した記憶媒体。
【請求項８】
前記第２ステップは、
無効電力について、変電所の電圧制御装置で制御される電力用コンデンサは全台開放とし、分路リアクトルは全台投入とし、前記電圧制御装置で制御されない調相設備については開閉状態を変更せず、ノードの無効電力設定値は送電線充電容量から分路リアクトルの投入量を差し引いた量を事前のノード設定無効電力比で各ノードに配分した値に変更し、
前記電圧制御装置による制御対象である変圧器について、所定タップ位置とし、
前記電圧制御装置による制御対象でない変圧器について、事前タップ位置とし、
発電機の端子電圧について、事前設定のままとし、
発電機の電圧制御装置及び静止型無効電力補償装置の基準電圧について、事前の値とすることにより
収束した需要０ＭＷのＮＴＲデータを得るステップを具備することを特徴とする請求項７記載の電力系統の潮流データを作成するプログラムを記録した記憶媒体。
【請求項９】
電力系統の潮流データに基づいて当該電力系統を構成する電気所の電圧プロファイルを表示するシステムにおいて、
縦軸を電圧値とし且つ横軸を電気所の位置とする画面に、
前記電力系統の接続状況・定数に関するデータは変更せずに、有効電力については有効電力負荷・発電を０ＭＷとする第１手段と、前記電力系統の進相容量から遅相容量を引いた容量となるように収束した需要０ＭＷのＮＴＲデータを得る第２手段と、この第２手段により得た収束した需要０ＭＷのＮＴＲデータからＶＱＣシミュレーションプログラムの負荷増加機能を用いて元の潮流データの発電機出力、有効電力負荷、無効電力負荷に電圧を自動調整しながら戻す第３手段とにより得られる電力系統の潮流データに基づく各電気所の予想電圧値、実績電圧値及び電圧調整幅を、表示させる手段を具備することを特徴とする電気所の電圧プロファイルを表示するシステム。
【請求項１０】
前記第２手段は、
無効電力について、変電所の電圧制御装置で制御される電力用コンデンサは全台開放とし、分路リアクトルは全台投入とし、前記電圧制御装置で制御されない調相設備については開閉状態を変更せず、ノードの無効電力設定値は送電線充電容量から分路リアクトルの投入量を差し引いた量を事前のノード設定無効電力比で各ノードに配分した値に変更し、
前記電圧制御装置による制御対象である変圧器について、所定タップ位置とし、
前記電圧制御装置による制御対象でない変圧器について、事前タップ位置とし、
発電機の端子電圧について、事前設定のままとし、
発電機の電圧制御装置及び静止型無効電力補償装置の基準電圧について、事前の値とすることにより
収束した需要０ＭＷのＮＴＲデータを得る手段を具備することを特徴とする請求項９記載の電気所の電圧プロファイルを表示するシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電力系統を構成する発電機、変圧器、調相設備等における発電機出力値、変圧器タップ値、調相容量等の電力系統の潮流データを作成する方法、システム、プログラム及び記憶媒体並びに電気所の電圧プロファイルを表示するシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電力系統を構成する発電機、送電線、変圧器等の新設や増設の検討を行う長・短期の計画時や機器の停止状態や発電機の運転状態に対する日々の計画に際しては、安定度解析や電圧安定度解析など種々の計算を行う。これらの解析を行うに当たっては、電力系統を構成する発電機、変圧器、調相設備等における発電機出力値、変圧器タップ値、調相容量等の潮流データ、とりわけ初期（基準）値を作成する必要がある。
【０００３】
例えば、安定度解析については、電力系統を構成する機器のどこかで事故が発生した場合、その後、電力動揺が収束し安定に電気が送電できるかどうかを計算する。この計算に際しては、事故を発生させる前における電力系統の変電所等の電気所夫々の有効電力、無効電力、電圧の値を決めておく必要がある。この値を初期値と称しており、種々の検討に際し必要なものであり、また電力系統の接続状態や発電機の出力状態が変わる都度、算出する必要がある。
【０００４】
従来、かかる潮流データの一つである初期値の作成は、出願人らが先に開発した特許文献１又は特許文献２で示すような方法により実施していた。
【０００５】
【特許文献１】
特開平３−４８７３０号公報
【０００６】
【特許文献２】
特開平３−４８７３１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
かかる方法において、発電機の運転状態や送電線の作業停止などの変更が少ない場合、当該方法は収束するが、変更箇所が多い場合、当該方法は収束しないことがある。
【０００８】
上記のような変更箇所が多いために先行技術に係る方法が収束しない場合でも、電力系統が小規模である場合は、発電機と負荷のバランスは手計算で目安が得られるので、無効電力の供給と消費バランスは、試行錯誤によって変圧器タップ、リアクトル及び／又はコンデンサを調整することで、時間はかかるものの収束は可能である。
【０００９】
しかし、大規模な電力系統になると、発電機と負荷バランスや無効電力の供給と消費バランスを手計算や試行錯誤で実施することは、パラメータが多いため、高度な技術を要す。従って、作業する人の経験や技術力によって差が生じることがある。
【００１０】
本発明の目的は、電力系統の潮流データを容易に作成することが可能な方法、システム、プログラム及び記憶媒体並びに電気所の電圧プロファイルを表示するシステムを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明においては、収束しないＮＴＲデータを直接収束させることは限界があると考え、次のように間接的に収束したＮＴＲデータを作成するようにしている。ここに、ＮＴＲデータは、ノード構成データ、ブランチ構成データ、発電機定数データ、発電機の電圧制御装置（ＰＳＶＲ）データ、同期調相機（ＳｙｎＣ）データ並びに調相設備として電力用コンデンサ（ＳＣ）データ及び分路リアクトル（Ｓｈｒ）データである。
【００１２】
先ず、ＮＴＲデータが収束しない理由としては、有効電力・無効電力のバランスが悪いこと、重負荷の設備が存在し局地的に無効電力のバランスが悪いことが主原因で有ることに着目した。
【００１３】
そこで、次のようにＮＴＲデータについては、変更を要しないデータと変更を要するデータとに分けると共に、変更を要するデータについては次のような変更データを与える。
【００１４】
・電力系統の接続状況・定数は変更しない。
【００１５】
・有効電力については、有効電力負荷・発電を０ＭＷとする。
【００１６】
・無効電力については、変電所の電圧制御装置（ＶＱＣ）で制御される電力用コンデンサ（ＳＣ）及び分路リアクトル（Ｓｈｒ）等の調相設備については、電力用コンデンサ（ＳＣ）は全台開放とし、分路リアクトル（Ｓｈｒ）は全台投入とし、変電所の電圧制御装置（ＶＱＣ）で制御されない同期調相機（ＳｙｎＣ）等の調相設備については、開閉状態を変更しない。各ノードの無効電力設定値は送電線充電容量から分路リアクトル（Ｓｈｒ）の投入量を差し引いた量を事前のノード設定無効電力比で各ノードに配分した値に変更する。
【００１７】
・変圧器タップ（ＬＴＣ）について、変電所の電圧制御装置（ＶＱＣ）の制御対象の変圧器は所定タップ位置として例えば中間タップ位置とし、また電圧制御装置（ＶＱＣ）による制御対象でない変圧器は事前タップ位置とする。
【００１８】
・発電機（Ｇ）の端子電圧は事前設定のままとする。
【００１９】
・発電機の電圧制御装置（ＰＳＶＲ）及び静止型無効電力補償装置（ＳＶＣ）の基準電圧は事前の値とする。
【００２０】
以上の操作を行うことでＮＴＲデータは収束する。
【００２１】
この収束した需要０ＭＷのＮＴＲデータから、公知のＶＱＣシミュレーションプログラムの負荷増加機能を使い、元の収束しないＮＴＲデータの発電機出力、有効電力負荷、無効電力負荷に電圧を自動調整しながら戻すことで、間接的に収束しないＮＴＲデータを収束させることが可能となる。
【００２２】
以上のように、従来、大規模な電力系統ではＮＴＲデータが収束しない又は困難であったが、本発明においては、収束しないＮＴＲデータを直接収束させるのではなく、間接的に収束したＮＴＲデータを作成することが可能となる。
【００２３】
本発明においては、上述した手法を、電力系統の潮流データを作成する方法、システム、プログラム及び記憶媒体並びに電気所の電圧プロファイルを表示するシステムに適用することが可能であり、また発電所や変電所等の電気所の新増設の計画時における安定度解析や電圧安定度解析等を容易に実施することが可能となり、さらに給電シミュレータや過負荷検討のためのシステムへも適用可能である。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る本実施形態のシステムについて、図面を参照して説明する。
【００２５】
本実施形態においては、収束しないＮＴＲデータを直接収束させることなく、需要０ＭＷのＮＴＲデータを作成し、既存のＶＱＣシミュレーションプログラムの負荷増加機能により、元の収束しないＮＴＲデータの発電機出力、有効電力負荷、無効電力負荷に電圧を自動調整しながら戻すようにして、間接的に収束しないＮＴＲデータを収束させるようにしている。
【００２６】
かかる処理を実施するシステム構成は、図１のようになる。図１は、本実施形態における電力系統の潮流データ収束方法を実施するシステムの概略を示しており、基本ＮＴＲデータ保持部１０、データ変更部２０、変更後ＮＴＲデータ保持部３０、自動収束計算部４０及び収束した変更後ＮＴＲデータを保持する変更後ＮＴＲデータ保持部５０からなる。また、自動収束計算部４０は、図２に示すように、初期断面生成部６０、設備データ保持部７０及びＶＱＣシミュレータ８０からなる。
【００２７】
基本ＮＴＲデータ保持部１０は、対象とする電力系統を構成する発電機、送電線、変圧器等に関するＮＴＲデータを保持する。
【００２８】
データ変更部２０は、電力系統における発電機、送電線、変圧器等の新設や増設に伴うＮＴＲデータの変更を行うものであり、本実施形態においては、この変更されたＮＴＲデータが未収束であり、当該未収束ＮＴＲデータを収束させるものである。
【００２９】
変更後ＮＴＲデータ保持部３０は、この変更後ＮＴＲデータを、収束すべき未収束ＮＴＲデータとして保持する。
【００３０】
自動収束計算部４０は、変更後ＮＴＲデータに基づいて需要０ＭＷのＮＴＲデータを生成し、該生成した需要０ＭＷのＮＴＲデータから、公知のＶＱＣシミュレーションプログラムの負荷増加機能を使い、作成したい潮流データの発電機出力、有効電力負荷、無効電力負荷に電圧を自動調整しながら戻すことで、潮流データを得るものであり、図３のステップＳ１〜Ｓ３にて実施する。
【００３１】
収束した変更後ＮＴＲデータ保持部５０は、自動収束計算部４０により収束した変更後ＮＴＲデータを保持する。このＮＴＲデータは、電力系統の安定度解析や電圧安定度解析等に用いられる。
【００３２】
自動収束計算部４０の初期断面生成部６０は、与えられた電力系統断面を基本として、次のような手順で電力系統データを作成する。この場合、設備データ保持部７０に保持された設備データ等が参照される。設備データ保持部７０に保持された設備データ等は、初期断面生成部６０で参照されるほか、ＶＱＣシミュレータ８０においても参照され、これらにはＮＴＲデータ、変圧器登録データ、ＶＱＣシミュレーションデータ、自動収束コントロールデータがある。
【００３３】
ＮＴＲデータには、ノード構成データ、ブランチ構成データ、発電機定数データ、発電機の電圧制御装置（ＰＳＶＲ）データ、同期調相機（ＳｙｎＣ）データ及び調相設備である電力用コンデンサ（ＳＣ）と分路リアクトル（Ｓｈｒ）のデータがある。
【００３４】
変圧器登録データには、変圧器インピーダンスデータ及びタップ系列番号データがある。
【００３５】
ＶＱＣシミュレーションデータには、ＶＱＣシミュレーションコントロールデータ、シミュレーション結果出力指示データ、出力変更発電機グループデータ、バンクデータ及び変電所構成データがある。
【００３６】
自動収束コントロールデータには、変更スラック指定ノードデータ及び需要増加スケジュールデータがある。
【００３７】
以上のデータを参照し、初期断面生成部６０は、次の（１）〜（７）ように処理する。
【００３８】
（１）  各発電機のＰｇを零とする。
【００３９】
（２）  各負荷ノードのＰｌを零とする。
【００４０】
（３）  各負荷ノードについて、Ｐｇ，Ｑｇが指定しているノードについては、Ｐｌ，Ｑｌに−Ｐｇ，−Ｑｇを設定する。
【００４１】
（４）  電圧無効電力制御装置（ＶＱＣ）による制御対象、すなわち、ＶＱＣ制御対象の全ての電力用コンデンサ（ＳＣ）及び分路リアクトル（Ｓｈｒ）は開放とする。
【００４２】
（５）  変圧器タップを操作して二次側母線電圧を基準値に収めるように制御するＶ２制御を行っている電気所としての変電所は、その制御方式を、当該Ｖ２制御からＶ２−ＳＣ制御に変更する。Ｖ２−ＳＣ制御とは、変圧器タップの操作と電力用コンデンサ（ＳＣ）及び分路リアクトル（Ｓｈｒ）の操作とにより、変圧器二次側母線電圧と電力用コンデンサ（ＳＣ）及び分路リアクトル（Ｓｈｒ）の投入量を適正範囲に収めるように制御するものである。このとき、各変電所の電力用コンデンサ（ＳＣ）及び分路リアクトル（Ｓｈｒ）の初期状態における投入量を記憶しておく。
【００４３】
（６）  ＶＱＣ制御対象の全ての変圧器のタップ位置を、例えば定格値に対応する中間タップ等の所定タップ位置に設定する。
【００４４】
（７）  各負荷ノードの電圧初期値データは無効とする。
【００４５】
上記の操作により作成された断面が、総需要０ＭＷの断面である初期断面として生成される。
【００４６】
この初期断面から、与えられた断面を目標断面として、ＶＱＣシミュレータ８０にてＶＱＣシミュレーションを行う。
【００４７】
ＶＱＣシミュレータ８０におけるＶＱＣシミュレーションは、ニュートンラフソン法による静的断面の潮流電圧計算をベースとしたシミュレーションである。
【００４８】
このシミュレーションは、時間経過による需要変化を模擬し、各時間断面における潮流電圧計算を行い、電圧無効電力制御装置（ＶＱＣ）、無効電力補償装置（ＳＶＣ）等の制御条件に基づき、電力用コンデンサ（ＳＣ）、分路リアクトル（Ｓｈｒ）、変圧器タップの動作を次の時点の潮流電圧計算に反映しながら、連続的に潮流電圧計算を実行する。
【００４９】
ここで需要増加計算を図４を参照して説明する。
【００５０】
すなちわ、需要増加計算は、図４のようなスケジュールで行う。以下、各時間帯における計算について説明する。
【００５１】
・時間帯０．０［ｓ］〜ｔ１［ｓ］
需要をＲＡＴＥ［％］増加させる。
【００５２】
・Ｔ時間帯ｔ１［ｓ］〜ｔ２  ［ｓ］
一度に１００［％］まで需要を増加させた場合、電圧無効電力制御装置（ＶＱＣ）による制御が、需要増加に追いつかず計算が未収束となる可能性がある。そこで、電圧調整を行い、電圧無効電力制御装置（ＶＱＣ）による制御の遅れを取り戻す。
【００５３】
・時間帯ｔ２［ｓ］〜ｔ３［ｓ］
需要を１００［％］まで増加させる。
【００５４】
・時間帯ｔ３［ｓ］〜ｔ４［ｓ］
時刻ｔ３における断面と目標断面の整合性をとるため、以下の操作を行う。
【００５５】
初期断面作成時、スラックノードが変更されている場合、元のスラックノードに戻す。このとき、変更したスラックノードの時刻ｔ３におけるＰｇと目標断面で設定されているＰｇの差分は、ＡＦＣ対象発電機に割り振る。
【００５６】
さらに、各負荷ノードの時刻ｔ３におけるＰｌと目標断面で設定されているＰｌの差分を求め、差分が零でない場合にはＡＦＣ対象発電機に割り振る。
【００５７】
また前記Ｖ２制御を行っている変電所は、その制御方式を、前記Ｖ２−ＳＣ制御から元のＶ２制御に戻す。また、最初に記憶しておいた電力用コンデンサ（ＳＣ）及び分路リアクトル（Ｓｈｒ）の投入量と１００［％］需要増加させたときの投入量が異なる場合、最初に記憶しておいた投入量に変更する。
【００５８】
時間０．０［ｓ］において、無効電力補償装置（ＳＶＣ）のリミッタがかからないようにした設定を解除する。
【００５９】
各変電所の電圧プロファイルが設定値内に収まるように、変圧器タップ及び電力用コンデンサ（ＳＣ）の入切による電圧調整を行う。
【００６０】
以上の需要増加計算により、時刻ｔ４［ｓ］での目標断面を得て、このときのＮＴＲデータは収束されたものとなっている。
【００６１】
次に、図５に示すＡ発電所（ＰＳＶＲ制御）、Ｂ発電所（ＡＶＲ制御）、Ｃ変電所（ＶＱＣ制御有り）、Ｄ変電所（ＶＱＣ制御有り）、Ｅ変電所（ＶＱＣ制御有り）を含む電力系統において、未収束ＮＴＲデータの自動収束処理の具体例を、図５〜図７を参照して説明する。
【００６２】
図５に示す電力系統の未収束ＮＴＲデータのうち変更しないデータと変更するデータとを次のように設定する。
【００６３】
変更しないデータとしては、
・電力系統の接続状態、線路定数、
・ＶＱＣ制御対象外の電力用コンデンサ（ＳＣ）及び分路リアクトル（Ｓｈｒ）の開閉状態、タップ値、
・ＡＶＲ発電機の端子電圧、及び
・発電機の電圧制御装置（ＰＳＶＲ），無効電力補償装置（ＳＶＣ），同期調相機（ＳｙｎＣ）の基準値である。
【００６４】
また、変更するデータとしては、
・発電機出力を０ＭＷ
・ＶＱＣ制御対象の電力用コンデンサ（ＳＣ）の開放と、分路リアクトル（Ｓｈｒ）の投入
・ＶＱＣ制御対象の変圧器タップを中間タップに変更
・負荷の有効電力を０ＭＷ
・負荷の無効電力は電力系統全体の充電容量−分路リアクトル（Ｓｈｒ）の投入量を事前設定無効電力に比例配分である。
【００６５】
例えば、電力系統全体の充電容量１００ＭＶＡでは、分路リアクトル（Ｓｈｒ）の投入量の合計が４０ＭＶＡとすると、差分は６０ＭＶＡとなり、これを事前のＤ，Ｅ変電所の無効電力設定値に比例配分する。つまり、Ｄ変電所を４０ＭＶａｒ、Ｅ変電所を２０ＭＶａｒとする。
【００６６】
この変更したデータの下で、電力系統は、図６に示すようになる。図６において、太線で囲まれている部分が変更されたデータである。これにより、図４における初期断面（総需要０ＭＷの断面）が設定されたことになる。
【００６７】
次に、初期断面に関して、ＶＱＣシミュレーションの需要増加を実施する。
【００６８】
先ず、総需要０ＭＷの断面（初期断面）から、各変電所ＶＱＣの整定値に従い電圧、無効電力を調整しながら、順次未収束のＮＴＲデータの設定発電力、有効・無効電力負荷に向け増加させる。
【００６９】
次に、需要増加の途中発電力と需要間にアンバランスが生じた場合予め指定したＡＦＣ発電機にアンバランス分を配分する。
【００７０】
最終的に目標断面まで負荷増加が終わればＶＱＣ制御の変圧器タップ値、電力用コンデンサ（ＳＣ）及び分路リアクトル（Ｓｈｒ）の開放状態、ＡＦＣ対象発電機の発電力以外は未収束のＮＴＲデータと同じになる。
【００７１】
この場合、需要増加の途中と未収束ＮＴＲの需要に達した時、負荷増加を止めてＶＱＣ装置の制御遅れによる遅れを取り戻すように補正する。
【００７２】
このＶＱＣシミュレーション終了後のＮＴＲデータが図７のように得られる。
【００７３】
図７において、未収束ＮＴＲデータから変更しないデータとして、
・電力系統の接続状態、線路定数
・ＶＱＣ制御対象外の電力用コンデンサ（ＳＣ）及び分路リアクトル（Ｓｈｒ）の開閉状態、タップ値
・ＡＶＲ発電機の端子電圧、及び
・発電機の電圧制御装置（ＰＳＶＲ）、無効電力補償装置（ＳＶＣ）、同期調相機（ＳｙｎＣ）の基準値がある。
【００７４】
また、未収束ＮＴＲデータに戻すデータとして、
・ＡＦＣ発電機（複数）以外の発電力（事前の値に戻る）
・負荷の有効・無効電力設定値（事前の値に戻る）がある。
【００７５】
さらに、未収束ＮＴＲデータから変更となるデータとして、
・ＡＦＣ対象発電機の発電力
・ＶＱＣ制御対象の電力用コンデンサ（ＳＣ）及び分路リアクトル（Ｓｈｒ）の開閉状態
・ＶＱＣ制御対象の変圧器タップ値がある。
【００７６】
以上のようにして得られた収束ＮＴＲデータは、電力系統の安定度解析や電圧安定度解析等に利用することができる。また発電所や変電所等の電気所の新増設の計画時における安定度解析や電圧安定度解析等を容易に実施することが可能となり、さらに給電シミュレータや過負荷検討のためのシステムへも適用可能である。
【００７７】
なお、本発明に係る電力系統の潮流データを収束させるシステムの構成としては、単一のコンピュータ等のハードウエアとして構成する他に、一又は複数のコンピュータ又はこれらコンピュータの一部の機能により構成することができる。また本発明が実施される方法を、コンピュータにより実行するプログラムとして構成とすることもでき、さらに該プログラムを記録した記憶媒体をコンピュータに適用し、該コンピュータにて前記プログラムを実行するようにしても良い。
【００７８】
上記の方法、システム、プログラム及び記憶媒体を利用した電気所の電圧プロファイルを表示するシステムについて、図８及び図９を参照して説明する。
【００７９】
図９に示すように、本実施形態の変電所の電圧プロファイルを表示するシステムは、先の例で示した自動収束計算部４０に相当する潮流データ作成部１００Ａを組み込んだコンピュータと、基本ＮＴＲデータ等を保持するデータベース（ＤＢ）１１０と、モニタ１２０、操作部１３０とを具備し、図９に示すように、縦軸を電圧値とし且つ横軸を電気所の位置とするモニタ１２０の画面に、潮流データ作成部１００Ａで作成した電力系統の潮流データに基づく各変電所の予想電圧値、実績電圧値及び電圧調整幅を表示させるものである。
【００８０】
図９において、各変電所の実績電圧を実線で示し、計画電圧を破線で示し、電圧調整幅を縦矢印線で示しているが、色彩、明滅等により操作者が認識容易なように表示形態を構成することができる。
【００８１】
操作部１３０を操作者が操作して、例えば、ある発電所の計画電圧を変更すると、これに伴い全変電所に係る計画電圧プロファイルが変化し、該変化した計画電圧と実績電圧との関係を容易に判断することができ、例えば、ＶＱＣシミュレーションを行う際の目安を得ることが出きる等の利点がある。
【００８２】
ここに、自動収束計算部４０に相当する潮流データ作成部１００Ａは、電力系統の接続状況・定数に関するデータは変更せずに、有効電力については有効電力負荷・発電を０ＭＷとする第１手段と、電力系統の進相容量から遅相容量を引いた容量となるように収束した需要０ＭＷのＮＴＲデータを得る第２手段と、この第２手段により得た収束した需要０ＭＷのＮＴＲデータからＶＱＣシミュレーションプログラムの負荷増加機能を用いて元の潮流データの発電機出力、有効電力負荷、無効電力負荷に電圧を自動調整しながら戻す第３手段とにより得られる電力系統の潮流データに基づく各電気所の予想電圧値、実績電圧値及び電圧調整幅を、表示させる手段であり、
前記第２手段は、無効電力について、変電所の電圧制御装置で制御される電力用コンデンサは全台開放とし、分路リアクトルは全台投入とし、前記電圧制御装置で制御されない調相設備については開閉状態を変更せず、ノードの無効電力設定値は送電線充電容量から分路リアクトルの投入量を差し引いた量を事前のノード設定無効電力比で各ノードに配分した値に変更し、
前記電圧制御装置による制御対象である変圧器について、所定タップ位置とし、
前記電圧制御装置による制御対象でない変圧器について、事前タップ位置とし、
発電機の端子電圧について、事前設定のままとし、
発電機の電圧制御装置及び静止型無効電力補償装置の基準電圧について、事前の値とすることにより
収束した需要０ＭＷのＮＴＲデータを得る手段を具備するものである。
【００８３】
また、自動収束計算部４０に相当する潮流データ作成部１００は、先の例と同様に、単一のコンピュータ等のハードウエアとして構成する他に、一又は複数のコンピュータ又はこれらコンピュータの一部の機能により構成することができる。また本発明が実施される方法を、コンピュータにより実行するプログラムとして構成とすることもでき、さらに該プログラムを記録した記憶媒体をコンピュータに適用し、該コンピュータにて前記プログラムを実行するようにしても良い。
【００８４】
さらに、図１，図２及び図８に示すシステムにおけるＮＴＲデータの取得はオンライン又はオフラインで適宜実施することができ、本発明の計算の実行については、オンラインで得られたＮＴＲデータのリアルタイム処理又は非リアルタイム処理等の各種形態を採用することができる。
【００８５】
【発明の効果】
以上述べたように本発明では、収束しないＮＴＲデータを直接収束させるのではなく、間接的に収束したＮＴＲデータを作成するものとし、先ず、収束した需要０ＭＷのＮＴＲデータを作成した上で、該需要０ＭＷのＮＴＲデータから、公知のＶＱＣシミュレーションプログラムの負荷増加機能を使い、元の収束しないＮＴＲデータの発電機出力、有効電力負荷、無効電力負荷に電圧を自動調整しながら戻すことで、間接的に収束しないＮＴＲデータを収束させることが可能となる。
【００８６】
よって、本発明によれば、電力系統の潮流データを容易に作成することが可能な方法、システム、プログラム及び記憶媒体並びに電気所の電圧プロファイルを表示するシステムを提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における電力系統の潮流データの作成方法を実施するシステムの概略図。
【図２】図１における自動収束計算部の詳細な構成図。
【図３】同実施形態のシステムにおける方法のフローチャート。
【図４】需要増加スケジュールの一例を示す図。
【図５】同実施形態における未収束のＮＴＲデータの一例を示す電力系統図。
【図６】同実施形態における総需要０ＭＷのＮＴＲデータの一例を示す電力系統図。
【図７】同実施形態におけるＶＱＣシミュレーション終了後のＮＴＲデータの一例を示す電力系統図。
【図８】本発明に係る電気所の電圧プロファイルを表示するシステムの一実施形態を示す図。
【図９】同実施形態における電圧プロファイルの表示例を示す図。
【符号の説明】
１０…基本ＮＴＲデータ保持部、２０…データ変更部、３０…変更後ＮＴＲデータ保持部、４０…自動収束計算部、５０…収束した変更後ＮＴＲデータ保持部、６０…初期断面生成部、７０…設備データ保持部、８０…ＶＱＣシミュレータ、１００…コンピュータ、１００Ａ…潮流データ作成部、１１０…データベース、１２０…モニタ、１３０…操作部。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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