(57)【要約】【課題】単独系周波数維持に必要な発電機遮断量、または、負荷遮断量を低減し、高品質の電力供給が可能である単独分離系統安定化方法及び単独分離系統安定化システムの提供を目的とする。【解決手段】電力系統の分離系統における系統分離発生時に、系統安定化装置１０から、負荷母線１Ｂ電圧を、周波数低下時には低めに誘導し、周波数上昇時には高めに誘導することによって、見かけ上の負荷量を調整して分離系統の需給アンバランスを低減し、負荷８Ａ〜８Ｃの負荷遮断量または発電機９Ａ〜９Ｃの発電機遮断量を最小化できるようにした。【選択図】　　　　図１
2004072882.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統における分離系統の系統分離の発生にともない、該分離系統内の発電機の発電供給量または負荷の負荷量、または無効電力供給による調相設備の調相制御量を系統安定化装置で制御して上記分離系統を安定化する単独分離系統安定化方法において、
上記分離系統における系統分離発生前の情報に基づき、系統分離した分離系統に対して周波数偏差を考慮した潮流計算を実施する第１ステップ、
上記第１ステップの潮流計算の結果、上記分離系統内の周波数偏差及び負荷母線の負荷母線電圧偏差が許容範囲内に収まっているか否かを判断する第２ステップ、
上記第２ステップにおいて、上記分離系統内の周波数偏差及び負荷母線電圧偏差が許容範囲内に収まっていない場合には、上記周波数偏差が上昇側であるか否かを判断する第３ステップ、
上記第２ステップにおいて、上記分離系統内の周波数偏差及び負荷母線電圧偏差が許容範囲内に収まっている場合には、無制御で上記系統安定化装置を定常運転とする第４ステップ、
上記第３ステップにおいて、上記分離系統内の周波数偏差及び負荷母線電圧偏差が許容範囲内に収まっておらず、上記周波数偏差が下降側である場合には、負荷母線電圧を運用可能な最低値に誘導すると仮定し、上記負荷母線電圧のレベルを変化させ、上記第１ステップの潮流計算を繰り返すことによって上記運用可能な最低値を求め、該運用可能な最低値にしたがって上記負荷母線に上記調相制御を実施する第５ステップ、
上記第３ステップにおいて、上記分離系統内の周波数偏差及び負荷母線電圧偏差が許容範囲内に収まっておらず、上記周波数偏差が上昇側である場合には、負荷母線電圧を運用可能な最高値に誘導すると仮定し、上記負荷母線電圧のレベルを変化させて上記第１ステップの潮流計算を繰り返すことによって上記運用可能な最高値を求め、該運用可能な最高値にしたがって上記負荷母線に上記調相制御を実施する第６ステップ、
を備えたことを特徴とする単独分離系統安定化方法。
【請求項２】
上記第１ステップにおいて、系統分離発生後のオンラインデータを用いて分離系統内の負荷の電圧静特性、脱落量を推定し、該推定した負荷の電圧静特性及び脱落量と上記分離系統における系統分離発生前の情報とに基づき、系統分離した分離系統に対して周波数偏差を考慮した潮流計算を実施することを特徴とする請求項１記載の単独分離系統安定化方法。
【請求項３】
電力系統における分離系統の系統分離の発生にともない、該分離系統内の発電機の発電供給量または負荷の負荷量、または無効電力供給による調相設備の調相制御量を系統安定化装置で制御して上記分離系統を安定化する単独分離系統安定化方法において、
上記分離系統における系統分離発生前の情報に基づき、系統分離した分離系統に対して周波数偏差を考慮した潮流計算を実施する第１ステップ、
上記第１ステップにおいて計算した上記周波数偏差が上昇側であるか否かを判断する第２ステップ、
上記第２ステップにおいて、上記周波数偏差が下降側である場合は、ボトム周波数に対応した発電機出力を決定する下記式（１）を上記第１ステップの潮流計算に組み込んでボトム周波数を算出し、該算出したボトム周波数が許容範囲に収まっていれば、該ボトム周波数制御の処理を実行せず、上記算出したボトム周波数が許容範囲に収まっていなければ、負荷母線電圧を運用可能な最低値に誘導すると仮定して、上記第１ステップの潮流計算に下記式（１）を組み込んだ潮流計算によってボトム周波数を再算出し、該再算出したボトム周波数が許容範囲に収まっていれば、上記再算出したボトム周波数制御の処理を実行し、上記再算出したボトム周波数が許容範囲に収まっていなければ、負荷遮断を実施したと仮定して、上記負荷遮断のパターンを変化させ上記第１ステップの潮流計算に下記式（１）を組み込んだ潮流計算を繰り返して、ボトム周波数を再々算出し、該再々算出したボトム周波数にしたがって上記負荷母線に上記調相制御を実施する第３ステップ、
上記第２ステップにおいて、上記周波数偏差が上昇側である場合は、ピーク周波数に対応した発電機出力を決定する下記式（２）を上記第１ステップの潮流計算に組み込んでピーク周波数を算出し、該算出したピーク周波数が許容範囲に収まっていれば、該ピーク周波数制御の処理を実行せず、上記算出したピーク周波数が許容範囲に収まっていなければ、負荷母線電圧を運用可能な最高値に誘導すると仮定して、上記第１ステップの潮流計算に下記式（２）を組み込んだ潮流計算によってピーク周波数を再算出し、該再算出したピーク周波数が許容範囲に収まっていれば、上記再算出したボトム周波数制御の処理を実行し、上記再算出したボトム周波数が許容範囲に収まっていなければ、発電機遮断を実施したと仮定して、上記発電機遮断のパターンを変化させ上記第１ステップの潮流計算に下記式（２）を組み込んだ潮流計算を繰り返して、ピーク周波数を再々算出し、該再々算出したピーク周波数にしたがって上記負荷母線に上記調相制御を実施する第４ステップ、
を備えたことを特徴とする単独分離系統安定化方法。
【数１】
2004072882.tif 000022
【数２】
2004072882.tif 000023
【請求項４】
電力系統における分離系統の系統分離の発生にともない、該分離系統内の発電機の発電供給量または負荷の負荷量、または無効電力供給による調相設備の調相制御量を系統安定化装置で制御して上記分離系統を安定化する単独分離系統安定化方法において、
上記系統分離発生後のオンラインデータを用いて分離系統内の負荷の電圧静特性、脱落量を推定し、該推定した負荷の電圧静特性及び脱落量と上記分離系統における系統分離発生前の情報とに基づき、系統分離した分離系統に対して周波数偏差を考慮した潮流計算を実施する第１ステップ、
上記第１ステップにおいて計算した上記周波数偏差が上昇側であるか否かを判断する第２ステップ、
上記第２ステップにおいて、上記周波数偏差が下降側である場合は、ボトム周波数に対応した発電機出力を決定する下記式（１）を上記第１ステップの潮流計算に組み込んでボトム周波数を算出し、該算出したボトム周波数が許容範囲に収まっているか否かを判断する第３ステップ、
上記第３ステップにおいて、ボトム周波数が許容範囲に収まっていない場合は、負荷母線電圧を運用可能な最低値に誘導すると仮定して、上記第１ステップの潮流計算に下記式（１）を組み込んだ潮流計算によってボトム周波数を再算出し、該再算出したボトム周波数が許容範囲に収まっているか否かを判断する第４ステップ、
上記第４ステップにおいて、ボトム周波数が許容範囲に収まっていない場合は、予め準備した複数の負荷遮断のパターンを実施したと仮定して上記第１ステップの潮流計算に下記式（１）を組み込んだ潮流計算を繰り返してボトム周波数対策としての調相制御及び負荷遮断パターンを決定する第５ステップ、
上記第４ステップにおいて、ボトム周波数が許容範囲に収まっている場合は、ボトム周波数対策としての調相制御を決定する第６ステップ、
上記第３ステップにおいて、ボトム周波数が許容範囲に収まっている場合は、上記第１ステップの潮流計算を無制御パターンで実施して、周波数偏差及び電圧変動が許容範囲に収まっているか否かを判断する第７ステップ、
上記第７ステップにおいて、周波数偏差及び電圧変動が許容範囲に収まっている場合は、無制御で上記系統安定化装置を定常運転する第８のステップ、
上記第７ステップにおいて、周波数偏差及び電圧変動が許容範囲に収まっていない場合は、上記負荷母線電圧を運用可能な最低値に誘導すると仮定して上記第１ステップの潮流計算を実施し、収束周波数が許容範囲に収まっているか否かを判断する第９ステップ、
上記第９ステップにおいて、収束周波数が許容範囲に収まっている場合は、該収束周波数対策としての調相制御を実施する第１０ステップ、
上記第９ステップにおいて、収束周波数が許容範囲に収まっていない場合、上記第６ステップで決定したボトム周波数対策としての調相制御、及び上記第５ステップで決定したボトム周波数対策としての上記調相制御及び負荷遮断パターンの制御パターンで上記第１ステップの潮流計算を実施し、収束周波数が許容範囲になっているか否かを判断する第１１ステップ、
上記第１１ステップにおいて、収束周波数が許容範囲になっている場合は、上記第１１ステップの潮流計算で用いたボトム周波数対策としての制御パターンを実施する第１２ステップ、
上記第１１ステップにおいて、収束周波数が許容範囲になっていない場合は、予め準備した複数の負荷遮断のパターンを実施したと仮定して上記第１ステップの潮流計算を繰り返して収束周波数対策としての調相制御または調相制御及び負荷遮断パターンの制御パターンを決定し、該収束周波数対策としての調相制御または調相制御及び負荷遮断パターンの制御パターンと上記第６ステップで決定したボトム周波数対策としての調相制御、及び上記第５ステップで決定したボトム周波数対策としての上記調相制御及び負荷遮断パターンの制御パターンと制御量を比較し、制御量が大きい制御パターンを実施する第１３ステップ、
上記第２ステップにおいて、上記周波数偏差が上昇側である場合は、ピーク周波数に対応した発電機出力を決定する下記式（２）を上記第１ステップの潮流計算に組み込んでピーク周波数を算出し、該算出したピーク周波数が許容範囲に収まっているか否かを判断する第１４ステップ、
上記第１４ステップにおいて、ピーク周波数が許容範囲に収まっていない場合は、負荷母線電圧を運用可能な最高値に誘導すると仮定して、上記第１ステップの潮流計算に下記式（２）を組み込んだ潮流計算によってピーク周波数を再算出し、該再算出したピーク周波数が許容範囲に収まっているか否かを判断する第１５ステップ、
上記第１５ステップにおいて、ピーク周波数が許容範囲に収まっていない場合は、予め準備した複数の発電機遮断のパターンを実施したと仮定して上記第１ステップの潮流計算に下記式（２）を組み込んだ潮流計算を繰り返してピーク周波数対策としての調相制御及び発電機遮断パターンを決定する第１６ステップ、
上記第１５ステップにおいて、ピーク周波数が許容範囲に収まっている場合は、ピーク周波数対策としての調相制御を決定する第１７ステップ、
上記第１４ステップにおいて、ピーク周波数が許容範囲に収まっている場合は、上記第１ステップの潮流計算を無制御パターンで実施して、周波数偏差及び電圧変動が許容範囲に収まっているか否かを判断する第１８ステップ、
上記第１８ステップにおいて、周波数偏差及び電圧変動が許容範囲に収まっている場合は、無制御で上記系統安定化装置を定常運転する第１９のステップ、
上記第１８ステップにおいて、周波数偏差及び電圧変動が許容範囲に収まっていない場合は、上記負荷母線電圧を運用可能な最高値に誘導すると仮定して上記第１ステップの潮流計算を実施し、収束周波数が許容範囲に収まっているか否かを判断する第２０ステップ、
上記第２０ステップにおいて、収束周波数が許容範囲に収まっている場合は、該収束周波数対策としての調相制御を実施する第２１ステップ、
上記第２０ステップにおいて、収束周波数が許容範囲に収まっていない場合、上記第１７ステップで決定したピーク周波数対策としての調相制御、及び上記第１６ステップで決定したピーク周波数対策としての上記調相制御及び発電機遮断パターンの制御パターンで上記第１ステップの潮流計算を実施し、収束周波数が許容範囲になっているか否かを判断する第２２ステップ、
上記第２２ステップにおいて、収束周波数が許容範囲になっている場合は、上記第２２ステップの潮流計算で用いたピーク周波数対策としての制御パターンを実施する第２３ステップ、
上記第２２ステップにおいて、収束周波数が許容範囲になっていない場合は、予め準備した複数の発電機遮断のパターンを実施したと仮定して上記第１ステップの潮流計算を繰り返して収束周波数対策としての調相制御または調相制御及び発電機遮断パターンの制御パターンを決定し、該収束周波数対策としての調相制御または調相制御及び発電機遮断パターンの制御パターンと上記第１７ステップで決定したピーク周波数対策としての調相制御、及び上記第１６ステップで決定したピーク周波数対策としての上記調相制御及び発電機遮断パターンの制御パターンと制御量を比較し、制御量が大きい制御パターンを実施する第２４ステップ、
を備えたことを特徴とする単独分離系統安定化方法。
【数３】
2004072882.tif 000024
【数４】
2004072882.tif 000025
【請求項５】
電力系統における分離系統の系統分離の発生にともない、該分離系統内の発電機の発電供給量または負荷の負荷量、または無効電力供給による調相設備の調相制御量を系統安定化装置で制御して上記分離系統を安定化する単独分離系統安定化システムにおいて、
上記分離系統における系統分離発生前の情報に基づき、系統分離した分離系統に対して周波数偏差を考慮した潮流計算を実施する第１手段、
上記第１手段の潮流計算の結果、上記分離系統内の周波数偏差及び負荷母線の負荷母線電圧偏差が許容範囲内に収まっているか否かを判断する第２手段、
上記第２手段において、上記分離系統内の周波数偏差及び負荷母線電圧偏差が許容範囲内に収まっていない場合には、上記周波数偏差が上昇側であるか否かを判断し、上記分離系統内の周波数偏差及び負荷母線電圧偏差が許容範囲内に収まっている場合には、無制御で上記系統安定化装置を定常運転とする第３手段、
上記第３手段において、上記分離系統内の周波数偏差及び負荷母線電圧偏差が許容範囲内に収まっておらず、上記周波数偏差が下降側である場合には、負荷母線電圧を運用可能な最低値に誘導すると仮定し、上記負荷母線電圧のレベルを変化させ、上記第１手段の潮流計算を繰り返すことによって上記運用可能な最低値を求め、該運用可能な最低値にしたがって上記負荷母線に上記調相制御を実施し、上記分離系統内の周波数偏差及び負荷母線電圧偏差が許容範囲内に収まっておらず、上記周波数偏差が上昇側である場合には、負荷母線電圧を運用可能な最高値に誘導すると仮定し、上記負荷母線電圧のレベルを変化させて上記第１手段の潮流計算を繰り返すことによって上記運用可能な最高値を求め、該運用可能な最高値にしたがって上記負荷母線に上記調相制御を実施する第４手段、
を備えたことを特徴とする単独分離系統安定化システム。
【請求項６】
電力系統における分離系統の系統分離の発生にともない、該分離系統内の発電機の発電供給量または負荷の負荷量、または無効電力供給による調相設備の調相制御量を系統安定化装置で制御して上記分離系統を安定化する単独分離系統安定化システムにおいて、
上記分離系統における系統分離発生前の情報に基づき、系統分離した分離系統に対して周波数偏差を考慮した潮流計算を実施する第１手段、
上記第１手段において計算した上記周波数偏差が上昇側であるか否かを判断する第２手段、
上記第２手段において、上記周波数偏差が下降側である場合は、ボトム周波数に対応した発電機出力を決定する下記式（１）を上記第１手段の潮流計算に組み込んでボトム周波数を算出し、該算出したボトム周波数が許容範囲に収まっていれば、該ボトム周波数制御の処理を実行せず、上記算出したボトム周波数が許容範囲に収まっていなければ、負荷母線電圧を運用可能な最低値に誘導すると仮定して、上記第１手段の潮流計算に下記式（１）を組み込んだ潮流計算によってボトム周波数を再算出し、該再算出したボトム周波数が許容範囲に収まっていれば、上記再算出したボトム周波数制御の処理を実行し、上記再算出したボトム周波数が許容範囲に収まっていなければ、負荷遮断を実施したと仮定して、上記負荷遮断のパターンを変化させ上記第１手段の潮流計算に下記式（１）を組み込んだ潮流計算を繰り返して、ボトム周波数を再々算出し、該再々算出したボトム周波数にしたがって上記負荷母線に上記調相制御を実施し、上記周波数偏差が上昇側である場合は、ピーク周波数に対応した発電機出力を決定する下記式（２）を上記第１手段の潮流計算に組み込んでピーク周波数を算出し、該算出したピーク周波数が許容範囲に収まっていれば、該ピーク周波数制御の処理を実行せず、上記算出したピーク周波数が許容範囲に収まっていなければ、負荷母線電圧を運用可能な最高値に誘導すると仮定して、上記第１手段の潮流計算に下記式（２）を組み込んだ潮流計算によってピーク周波数を再算出し、該再算出したピーク周波数が許容範囲に収まっていれば、上記再算出したボトム周波数制御の処理を実行し、上記再算出したボトム周波数が許容範囲に収まっていなければ、発電機遮断を実施したと仮定して、上記発電機遮断のパターンを変化させ上記第１手段の潮流計算に下記式（２）を組み込んだ潮流計算を繰り返して、ピーク周波数を再々算出し、該再々算出したピーク周波数にしたがって上記負荷母線に上記調相制御を実施する第３手段、
を備えたことを特徴とする単独分離系統安定化システム。
【数５】
2004072882.tif 000026
【数６】
2004072882.tif 000027
【請求項７】
電力系統における分離系統の系統分離の発生にともない、該分離系統内の発電機の発電供給量または負荷の負荷量、または無効電力供給による調相設備の調相制御量を系統安定化装置で制御して上記分離系統を安定化する単独分離系統安定化システムにおいて、
上記系統分離発生後のオンラインデータを用いて分離系統内の負荷の電圧静特性、脱落量を推定し、該推定した負荷の電圧静特性及び脱落量と上記分離系統における系統分離発生前の情報とに基づき、系統分離した分離系統に対して周波数偏差を考慮した潮流計算を実施する第１手段、
上記第１手段において計算した上記周波数偏差が上昇側であるか否かを判断する第２手段、
上記第２手段において、上記周波数偏差が下降側である場合は、ボトム周波数に対応した発電機出力を決定する下記式（１）を上記第１手段の潮流計算に組み込んでボトム周波数を算出し、該算出したボトム周波数が許容範囲に収まっているか否かを判断し、上記周波数偏差が上昇側である場合は、ピーク周波数に対応した発電機出力を決定する下記式（２）を上記第１手段の潮流計算に組み込んでピーク周波数を算出し、該算出したピーク周波数が許容範囲に収まっているか否かを判断する第３手段、
上記第３手段において、ボトム周波数が許容範囲に収まっていない場合は、負荷母線電圧を運用可能な最低値に誘導すると仮定して、上記第１手段の潮流計算に下記式（１）を組み込んだ潮流計算によってボトム周波数を再算出し、該再算出したボトム周波数が許容範囲に収まっているか否かを判断し、ボトム周波数が許容範囲に収まっている場合は、上記第１手段の潮流計算を無制御パターンで実施して、周波数偏差及び電圧変動が許容範囲に収まっているか否かを判断し、ピーク周波数が許容範囲に収まっていない場合は、負荷母線電圧を運用可能な最高値に誘導すると仮定して、上記第１手段の潮流計算に下記式（２）を組み込んだ潮流計算によってピーク周波数を再算出し、該再算出したピーク周波数が許容範囲に収まっているか否かを判断し、ピーク周波数が許容範囲に収まっている場合は、上記第１手段の潮流計算を無制御パターンで実施して、周波数偏差及び電圧変動が許容範囲に収まっているか否かを判断する第４手段、
上記第４手段において、上記再算出したボトム周波数が許容範囲に収まっていない場合は、予め準備した複数の負荷遮断のパターンを実施したと仮定して上記第１手段の潮流計算に下記式（１）を組み込んだ潮流計算を繰り返してボトム周波数対策としての調相制御及び負荷遮断パターンを決定し、上記ボトム周波数が許容範囲に収まっている場合は、ボトム周波数対策としての調相制御を決定し、上記再算出したピーク周波数が許容範囲に収まっていない場合は、予め準備した複数の発電機遮断のパターンを実施したと仮定して上記第１手段の潮流計算に下記式（２）を組み込んだ潮流計算を繰り返してピーク周波数対策としての調相制御及び発電機遮断パターンを決定し、上記第４手段において、上記再算出したピーク周波数が許容範囲に収まっている場合は、ピーク周波数対策としての調相制御を決定し、周波数偏差及び電圧変動が許容範囲に収まっていない場合は、上記負荷母線電圧を運用可能な最低値または最高値に誘導すると仮定して上記第１手段の潮流計算を実施し、収束周波数が許容範囲に収まっているか否かを判断し、周波数偏差及び電圧変動が許容範囲に収まっていると判断した場合は、無制御で上記系統安定化装置を定常運転する第５手段、
上記第５手段において、収束周波数が許容範囲に収まっている場合は、該収束周波数対策としての調相制御を実施し、収束周波数が許容範囲に収まっていない場合、上記第５手段で決定したボトム周波数対策またはピーク周波数対策としての調相制御、及び負荷遮断パターンの制御パターンで上記第１手段の潮流計算を実施し、収束周波数が許容範囲になっているか否かを判断する第６手段、
上記第６手段において、収束周波数が許容範囲になっている場合は、上記第６手段の潮流計算で用いたボトム周波数対策としての制御パターンを実施し、収束周波数が許容範囲になっていない場合は、予め準備した複数の負荷遮断のパターンを実施したと仮定して上記第１手段の潮流計算を繰り返して収束周波数対策としての調相制御または調相制御及び負荷遮断パターンの制御パターンを決定し、該収束周波数対策としての調相制御または調相制御及び負荷遮断パターンの制御パターンと上記第５手段で決定したボトム周波数対策またはピーク周波数対策としての調相制御及び負荷遮断パターンの制御パターンと制御量とを比較し、制御量が大きい制御パターンを実施する第７手段、
を備えたことを特徴とする単独分離系統安定化システム。
【数７】
2004072882.tif 000028
【数８】
2004072882.tif 000029
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電力系統においてルート断事故により単独分離系統が発生した場合に、分離系統内を安定に運転するために電源制限または負荷制限を行って安定化を図る単独分離系統安定化方法及び単独分離系統安定化システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図８は、特開平０７−２４１０３５号公報に示された従来の単独分離系統安定化方法を基にした系統安定化制御装置の構成図である。
【０００３】
図において、１Ｂ〜１Ｃは分離系統内の母線、２Ａ、２Ｂは分離系統内の送電線、３Ａ〜３Ｈは遮断器、４Ａ〜４Ｇは送電線電流を取り込むためのセンサ（変流器）、５Ａ、５Ｂは母線電圧を取り込むためのセンサ（変成器）、６Ａ〜６Ｇは遮断器情報や電流・電圧を取り込むための入力ケーブル、７Ａ〜７Ｃは電源制限（電源遮断）及び負荷制限（負荷遮断）の指令信号を出すための出力ケーブル、８Ａ〜８Ｃは分離系統内の負荷、９Ａ〜９Ｃは分離系統内の発電機、１０は送電線２Ａや母線１Ａ、１Ｂの分離故障によって分離系統が主系統から分離された場合に、発電機９Ａ〜９Ｃまたは負荷８Ａ〜８Ｃを遮断することによって、分離系統内の周波数及び電圧を維持するための系統安定化装置である。１１は母線１Ｂへの無効電力の供給または母線１Ｂから無効電力を消費することによって、母線１Ｂの電圧を調整する調相設備、１２は中央給電指令所、１３Ａは中央給電指令所１２から系統安定化装置に１０に系統情報を伝達する通信路である。
【０００４】
系統安定化装置１０は、分離系統内の母線電圧、負荷量、発電機出力、連系線潮流、投入されている調相量等を入力ケーブル６Ａ〜６Ｆから得て、潮流計算を一定時間毎に実施する。
【０００５】
送電線２Ａが遮断され、分離系統に系統分離が発生すると、系統安定化装置１０は例えば入力ケーブル６Ａ、６Ｂを通じて得られる信号から、送電線２Ａが遮断され、系統分離が発生したことを認識し、系統分離発生前の分離系統の各種情報を基にして単独分離系統内の潮流計算（周波数変動を考慮できる潮流計算）を実施し、系統分離発生後の単独分離系統の周波数及び電圧を算出し、それぞれの値が運用許容値を逸脱している場合には、許容値内で運用できるように制御量を算出し、出力ケーブル７Ａ、７Ｂを通じて発電機９Ａ〜９Ｃ及び負荷８Ａ〜８Ｃに制御指令を出力する。
【０００６】
この従来の系統安定化装置では、周波数、電圧の変動範囲と運用許容値から制御の要否を判断し、制御の必要があれば発電機または負荷のいずれかの遮断、あるいＨＳ調相制御、もしくはその両方を行い、周波数及び電圧を制御する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の分離系統制御装置は上記のように構成され、過渡的な周波数制御、分離系統内の安定化制御における発電機または負荷の遮断量の低減に対してはなんら考慮されていないので、必要以上に大きな遮断量になっている場合があるという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記のような問題を解決するものであり、単独系周波数維持に必要な発電機遮断量、または、負荷遮断量を低減し、高品質の電力供給が可能な単独分離系統安定化方法及び単独分離系統安定化システムの提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る単独分離系統安定化方法は、電力系統における分離系統の系統分離の発生にともない、該分離系統内の発電機の発電供給量または負荷の負荷量、または無効電力供給による調相設備の調相制御量を系統安定化装置で制御して上記分離系統を安定化する単独分離系統安定化方法において、
上記分離系統における系統分離発生前の情報に基づき、系統分離した分離系統に対して周波数偏差を考慮した潮流計算を実施する第１ステップ、
上記第１ステップの潮流計算の結果、上記分離系統内の周波数偏差及び負荷母線の負荷母線電圧偏差が許容範囲内に収まっているか否かを判断する第２ステップ、
上記第２ステップにおいて、上記分離系統内の周波数偏差及び負荷母線電圧偏差が許容範囲内に収まっていない場合には、上記周波数偏差が上昇側であるか否かを判断する第３ステップ、
上記第２ステップにおいて、上記分離系統内の周波数偏差及び負荷母線電圧偏差が許容範囲内に収まっている場合には、無制御で上記系統安定化装置を定常運転とする第４ステップ、
上記第３ステップにおいて、上記分離系統内の周波数偏差及び負荷母線電圧偏差が許容範囲内に収まっておらず、上記周波数偏差が下降側である場合には、負荷母線電圧を運用可能な最低値に誘導すると仮定し、上記負荷母線電圧のレベルを変化させ、上記第１ステップの潮流計算を繰り返すことによって上記運用可能な最低値を求め、該運用可能な最低値にしたがって上記負荷母線に上記調相制御を実施する第５ステップ、
上記第３ステップにおいて、上記分離系統内の周波数偏差及び負荷母線電圧偏差が許容範囲内に収まっておらず、上記周波数偏差が上昇側である場合には、負荷母線電圧を運用可能な最高値に誘導すると仮定し、上記負荷母線電圧のレベルを変化させて上記第１ステップの潮流計算を繰り返すことによって上記運用可能な最高値を求め、該運用可能な最高値にしたがって上記負荷母線に上記調相制御を実施する第６ステップ、
を備えたものである。
【００１０】
また、上記第１ステップにおいて、系統分離発生後のオンラインデータを用いて分離系統内の負荷の電圧静特性、脱落量を推定し、該推定した負荷の電圧静特性及び脱落量と上記分離系統における系統分離発生前の情報とに基づき、系統分離した分離系統に対して周波数偏差を考慮した潮流計算を実施するものである。
【００１１】
また、電力系統における分離系統の系統分離の発生にともない、該分離系統内の発電機の発電供給量または負荷の負荷量、または無効電力供給による調相設備の調相制御量を系統安定化装置で制御して上記分離系統を安定化する単独分離系統安定化方法において、
上記分離系統における系統分離発生前の情報に基づき、系統分離した分離系統に対して周波数偏差を考慮した潮流計算を実施する第１ステップ、
上記第１ステップにおいて計算した上記周波数偏差が上昇側であるか否かを判断する第２ステップ、
上記第２ステップにおいて、上記周波数偏差が下降側である場合は、ボトム周波数に対応した発電機出力を決定する下記式（１）を上記第１ステップの潮流計算に組み込んでボトム周波数を算出し、該算出したボトム周波数が許容範囲に収まっていれば、該ボトム周波数制御の処理を実行せず、上記算出したボトム周波数が許容範囲に収まっていなければ、負荷母線電圧を運用可能な最低値に誘導すると仮定して、上記第１ステップの潮流計算に下記式（１）を組み込んだ潮流計算によってボトム周波数を再算出し、該再算出したボトム周波数が許容範囲に収まっていれば、上記再算出したボトム周波数制御の処理を実行し、上記再算出したボトム周波数が許容範囲に収まっていなければ、負荷遮断を実施したと仮定して、上記負荷遮断のパターンを変化させ上記第１ステップの潮流計算に下記式（１）を組み込んだ潮流計算を繰り返して、ボトム周波数を再々算出し、該再々算出したボトム周波数にしたがって上記負荷母線に上記調相制御を実施する第３ステップ、
上記第２ステップにおいて、上記周波数偏差が上昇側である場合は、ピーク周波数に対応した発電機出力を決定する下記式（２）を上記第１ステップの潮流計算に組み込んでピーク周波数を算出し、該算出したピーク周波数が許容範囲に収まっていれば、該ピーク周波数制御の処理を実行せず、上記算出したピーク周波数が許容範囲に収まっていなければ、負荷母線電圧を運用可能な最高値に誘導すると仮定して、上記第１ステップの潮流計算に下記式（２）を組み込んだ潮流計算によってピーク周波数を再算出し、該再算出したピーク周波数が許容範囲に収まっていれば、上記再算出したボトム周波数制御の処理を実行し、上記再算出したボトム周波数が許容範囲に収まっていなければ、発電機遮断を実施したと仮定して、上記発電機遮断のパターンを変化させ上記第１ステップの潮流計算に下記式（２）を組み込んだ潮流計算を繰り返して、ピーク周波数を再々算出し、該再々算出したピーク周波数にしたがって上記負荷母線に上記調相制御を実施する第４ステップ、
を備えたものである。
【数９】
2004072882.tif 000003
【数１０】
2004072882.tif 000004
【００１２】
また、電力系統における分離系統の系統分離の発生にともない、該分離系統内の発電機の発電供給量または負荷の負荷量、または無効電力供給による調相設備の調相制御量を系統安定化装置で制御して上記分離系統を安定化する単独分離系統安定化方法において、
上記系統分離発生後のオンラインデータを用いて分離系統内の負荷の電圧静特性、脱落量を推定し、該推定した負荷の電圧静特性及び脱落量と上記分離系統における系統分離発生前の情報とに基づき、系統分離した分離系統に対して周波数偏差を考慮した潮流計算を実施する第１ステップ、
上記第１ステップにおいて計算した上記周波数偏差が上昇側であるか否かを判断する第２ステップ、
上記第２ステップにおいて、上記周波数偏差が下降側である場合は、ボトム周波数に対応した発電機出力を決定する下記式（１）を上記第１ステップの潮流計算に組み込んでボトム周波数を算出し、該算出したボトム周波数が許容範囲に収まっているか否かを判断する第３ステップ、
上記第３ステップにおいて、ボトム周波数が許容範囲に収まっていない場合は、負荷母線電圧を運用可能な最低値に誘導すると仮定して、上記第１ステップの潮流計算に下記式（１）を組み込んだ潮流計算によってボトム周波数を再算出し、該再算出したボトム周波数が許容範囲に収まっているか否かを判断する第４ステップ、
上記第４ステップにおいて、ボトム周波数が許容範囲に収まっていない場合は、予め準備した複数の負荷遮断のパターンを実施したと仮定して上記第１ステップの潮流計算に下記式（１）を組み込んだ潮流計算を繰り返してボトム周波数対策としての調相制御及び負荷遮断パターンを決定する第５ステップ、
上記第４ステップにおいて、ボトム周波数が許容範囲に収まっている場合は、ボトム周波数対策としての調相制御を決定する第６ステップ、
上記第３ステップにおいて、ボトム周波数が許容範囲に収まっている場合は、上記第１ステップの潮流計算を無制御パターンで実施して、周波数偏差及び電圧変動が許容範囲に収まっているか否かを判断する第７ステップ、
上記第７ステップにおいて、周波数偏差及び電圧変動が許容範囲に収まっている場合は、無制御で上記系統安定化装置を定常運転する第８のステップ、
上記第７ステップにおいて、周波数偏差及び電圧変動が許容範囲に収まっていない場合は、上記負荷母線電圧を運用可能な最低値に誘導すると仮定して上記第１ステップの潮流計算を実施し、収束周波数が許容範囲に収まっているか否かを判断する第９ステップ、
上記第９ステップにおいて、収束周波数が許容範囲に収まっている場合は、該収束周波数対策としての調相制御を実施する第１０ステップ、
上記第９ステップにおいて、収束周波数が許容範囲に収まっていない場合、上記第６ステップで決定したボトム周波数対策としての調相制御、及び上記第５ステップで決定したボトム周波数対策としての上記調相制御及び負荷遮断パターンの制御パターンで上記第１ステップの潮流計算を実施し、収束周波数が許容範囲になっているか否かを判断する第１１ステップ、
上記第１１ステップにおいて、収束周波数が許容範囲になっている場合は、上記第１１ステップの潮流計算で用いたボトム周波数対策としての制御パターンを実施する第１２ステップ、
上記第１１ステップにおいて、収束周波数が許容範囲になっていない場合は、予め準備した複数の負荷遮断のパターンを実施したと仮定して上記第１ステップの潮流計算を繰り返して収束周波数対策としての調相制御または調相制御及び負荷遮断パターンの制御パターンを決定し、該収束周波数対策としての調相制御または調相制御及び負荷遮断パターンの制御パターンと上記第６ステップで決定したボトム周波数対策としての調相制御、及び上記第５ステップで決定したボトム周波数対策としての上記調相制御及び負荷遮断パターンの制御パターンと制御量を比較し、制御量が大きい制御パターンを実施する第１３ステップ、
上記第２ステップにおいて、上記周波数偏差が上昇側である場合は、ピーク周波数に対応した発電機出力を決定する下記式（２）を上記第１ステップの潮流計算に組み込んでピーク周波数を算出し、該算出したピーク周波数が許容範囲に収まっているか否かを判断する第１４ステップ、
上記第１４ステップにおいて、ピーク周波数が許容範囲に収まっていない場合は、負荷母線電圧を運用可能な最高値に誘導すると仮定して、上記第１ステップの潮流計算に下記式（２）を組み込んだ潮流計算によってピーク周波数を再算出し、該再算出したピーク周波数が許容範囲に収まっているか否かを判断する第１５ステップ、
上記第１５ステップにおいて、ピーク周波数が許容範囲に収まっていない場合は、予め準備した複数の発電機遮断のパターンを実施したと仮定して上記第１ステップの潮流計算に下記式（２）を組み込んだ潮流計算を繰り返してピーク周波数対策としての調相制御及び発電機遮断パターンを決定する第１６ステップ、
上記第１５ステップにおいて、ピーク周波数が許容範囲に収まっている場合は、ピーク周波数対策としての調相制御を決定する第１７ステップ、
上記第１４ステップにおいて、ピーク周波数が許容範囲に収まっている場合は、上記第１ステップの潮流計算を無制御パターンで実施して、周波数偏差及び電圧変動が許容範囲に収まっているか否かを判断する第１８ステップ、
上記第１８ステップにおいて、周波数偏差及び電圧変動が許容範囲に収まっている場合は、無制御で上記系統安定化装置を定常運転する第１９のステップ、
上記第１８ステップにおいて、周波数偏差及び電圧変動が許容範囲に収まっていない場合は、上記負荷母線電圧を運用可能な最高値に誘導すると仮定して上記第１ステップの潮流計算を実施し、収束周波数が許容範囲に収まっているか否かを判断する第２０ステップ、
上記第２０ステップにおいて、収束周波数が許容範囲に収まっている場合は、該収束周波数対策としての調相制御を実施する第２１ステップ、
上記第２０ステップにおいて、収束周波数が許容範囲に収まっていない場合、上記第１７ステップで決定したピーク周波数対策としての調相制御、及び上記第１６ステップで決定したピーク周波数対策としての上記調相制御及び発電機遮断パターンの制御パターンで上記第１ステップの潮流計算を実施し、収束周波数が許容範囲になっているか否かを判断する第２２ステップ、
上記第２２ステップにおいて、収束周波数が許容範囲になっている場合は、上記第２２ステップの潮流計算で用いたピーク周波数対策としての制御パターンを実施する第２３ステップ、
上記第２２ステップにおいて、収束周波数が許容範囲になっていない場合は、予め準備した複数の発電機遮断のパターンを実施したと仮定して上記第１ステップの潮流計算を繰り返して収束周波数対策としての調相制御または調相制御及び発電機遮断パターンの制御パターンを決定し、該収束周波数対策としての調相制御または調相制御及び発電機遮断パターンの制御パターンと上記第１７ステップで決定したピーク周波数対策としての調相制御、及び上記第１６ステップで決定したピーク周波数対策としての上記調相制御及び発電機遮断パターンの制御パターンと制御量を比較し、制御量が大きい制御パターンを実施する第２４ステップ、
を備えたものである。
【数１１】
2004072882.tif 000005
【数１２】
2004072882.tif 000006
【００１３】
本発明に係る単独分離系統安定化システムは、電力系統における分離系統の系統分離の発生にともない、該分離系統内の発電機の発電供給量または負荷の負荷量、または無効電力供給による調相設備の調相制御量を系統安定化装置で制御して上記分離系統を安定化する単独分離系統安定化システムにおいて、
上記分離系統における系統分離発生前の情報に基づき、系統分離した分離系統に対して周波数偏差を考慮した潮流計算を実施する第１手段、
上記第１手段の潮流計算の結果、上記分離系統内の周波数偏差及び負荷母線の負荷母線電圧偏差が許容範囲内に収まっているか否かを判断する第２手段、
上記第２手段において、上記分離系統内の周波数偏差及び負荷母線電圧偏差が許容範囲内に収まっていない場合には、上記周波数偏差が上昇側であるか否かを判断し、上記分離系統内の周波数偏差及び負荷母線電圧偏差が許容範囲内に収まっている場合には、無制御で上記系統安定化装置を定常運転とする第３手段、
上記第３手段において、上記分離系統内の周波数偏差及び負荷母線電圧偏差が許容範囲内に収まっておらず、上記周波数偏差が下降側である場合には、負荷母線電圧を運用可能な最低値に誘導すると仮定し、上記負荷母線電圧のレベルを変化させ、上記第１手段の潮流計算を繰り返すことによって上記運用可能な最低値を求め、該運用可能な最低値にしたがって上記負荷母線に上記調相制御を実施し、上記分離系統内の周波数偏差及び負荷母線電圧偏差が許容範囲内に収まっておらず、上記周波数偏差が上昇側である場合には、負荷母線電圧を運用可能な最高値に誘導すると仮定し、上記負荷母線電圧のレベルを変化させて上記第１手段の潮流計算を繰り返すことによって上記運用可能な最高値を求め、該運用可能な最高値にしたがって上記負荷母線に上記調相制御を実施する第４手段、
を備えたものである。
【００１４】
また、電力系統における分離系統の系統分離の発生にともない、該分離系統内の発電機の発電供給量または負荷の負荷量、または無効電力供給による調相設備の調相制御量を系統安定化装置で制御して上記分離系統を安定化する単独分離系統安定化システムにおいて、
上記分離系統における系統分離発生前の情報に基づき、系統分離した分離系統に対して周波数偏差を考慮した潮流計算を実施する第１手段、
上記第１手段において計算した上記周波数偏差が上昇側であるか否かを判断する第２手段、
上記第２手段において、上記周波数偏差が下降側である場合は、ボトム周波数に対応した発電機出力を決定する下記式（１）を上記第１手段の潮流計算に組み込んでボトム周波数を算出し、該算出したボトム周波数が許容範囲に収まっていれば、該ボトム周波数制御の処理を実行せず、上記算出したボトム周波数が許容範囲に収まっていなければ、負荷母線電圧を運用可能な最低値に誘導すると仮定して、上記第１手段の潮流計算に下記式（１）を組み込んだ潮流計算によってボトム周波数を再算出し、該再算出したボトム周波数が許容範囲に収まっていれば、上記再算出したボトム周波数制御の処理を実行し、上記再算出したボトム周波数が許容範囲に収まっていなければ、負荷遮断を実施したと仮定して、上記負荷遮断のパターンを変化させ上記第１手段の潮流計算に下記式（１）を組み込んだ潮流計算を繰り返して、ボトム周波数を再々算出し、該再々算出したボトム周波数にしたがって上記負荷母線に上記調相制御を実施し、上記周波数偏差が上昇側である場合は、ピーク周波数に対応した発電機出力を決定する下記式（２）を上記第１手段の潮流計算に組み込んでピーク周波数を算出し、該算出したピーク周波数が許容範囲に収まっていれば、該ピーク周波数制御の処理を実行せず、上記算出したピーク周波数が許容範囲に収まっていなければ、負荷母線電圧を運用可能な最高値に誘導すると仮定して、上記第１手段の潮流計算に下記式（２）を組み込んだ潮流計算によってピーク周波数を再算出し、該再算出したピーク周波数が許容範囲に収まっていれば、上記再算出したボトム周波数制御の処理を実行し、上記再算出したボトム周波数が許容範囲に収まっていなければ、発電機遮断を実施したと仮定して、上記発電機遮断のパターンを変化させ上記第１手段の潮流計算に下記式（２）を組み込んだ潮流計算を繰り返して、ピーク周波数を再々算出し、該再々算出したピーク周波数にしたがって上記負荷母線に上記調相制御を実施する第３手段、
を備えたものである。
【数１３】
2004072882.tif 000007
【数１４】
2004072882.tif 000008
【００１５】
また、電力系統における分離系統の系統分離の発生にともない、該分離系統内の発電機の発電供給量または負荷の負荷量、または無効電力供給による調相設備の調相制御量を系統安定化装置で制御して上記分離系統を安定化する単独分離系統安定化システムにおいて、
上記系統分離発生後のオンラインデータを用いて分離系統内の負荷の電圧静特性、脱落量を推定し、該推定した負荷の電圧静特性及び脱落量と上記分離系統における系統分離発生前の情報とに基づき、系統分離した分離系統に対して周波数偏差を考慮した潮流計算を実施する第１手段、
上記第１手段において計算した上記周波数偏差が上昇側であるか否かを判断する第２手段、
上記第２手段において、上記周波数偏差が下降側である場合は、ボトム周波数に対応した発電機出力を決定する下記式（１）を上記第１手段の潮流計算に組み込んでボトム周波数を算出し、該算出したボトム周波数が許容範囲に収まっているか否かを判断し、上記周波数偏差が上昇側である場合は、ピーク周波数に対応した発電機出力を決定する下記式（２）を上記第１手段の潮流計算に組み込んでピーク周波数を算出し、該算出したピーク周波数が許容範囲に収まっているか否かを判断する第３手段、
上記第３手段において、ボトム周波数が許容範囲に収まっていない場合は、負荷母線電圧を運用可能な最低値に誘導すると仮定して、上記第１手段の潮流計算に下記式（１）を組み込んだ潮流計算によってボトム周波数を再算出し、該再算出したボトム周波数が許容範囲に収まっているか否かを判断し、ボトム周波数が許容範囲に収まっている場合は、上記第１手段の潮流計算を無制御パターンで実施して、周波数偏差及び電圧変動が許容範囲に収まっているか否かを判断し、ピーク周波数が許容範囲に収まっていない場合は、負荷母線電圧を運用可能な最高値に誘導すると仮定して、上記第１手段の潮流計算に下記式（２）を組み込んだ潮流計算によってピーク周波数を再算出し、該再算出したピーク周波数が許容範囲に収まっているか否かを判断し、ピーク周波数が許容範囲に収まっている場合は、上記第１手段の潮流計算を無制御パターンで実施して、周波数偏差及び電圧変動が許容範囲に収まっているか否かを判断する第４手段、
上記第４手段において、上記再算出したボトム周波数が許容範囲に収まっていない場合は、予め準備した複数の負荷遮断のパターンを実施したと仮定して上記第１手段の潮流計算に下記式（１）を組み込んだ潮流計算を繰り返してボトム周波数対策としての調相制御及び負荷遮断パターンを決定し、上記ボトム周波数が許容範囲に収まっている場合は、ボトム周波数対策としての調相制御を決定し、上記再算出したピーク周波数が許容範囲に収まっていない場合は、予め準備した複数の発電機遮断のパターンを実施したと仮定して上記第１手段の潮流計算に下記式（２）を組み込んだ潮流計算を繰り返してピーク周波数対策としての調相制御及び発電機遮断パターンを決定し、上記第４手段において、上記再算出したピーク周波数が許容範囲に収まっている場合は、ピーク周波数対策としての調相制御を決定し、周波数偏差及び電圧変動が許容範囲に収まっていない場合は、上記負荷母線電圧を運用可能な最低値または最高値に誘導すると仮定して上記第１手段の潮流計算を実施し、収束周波数が許容範囲に収まっているか否かを判断し、周波数偏差及び電圧変動が許容範囲に収まっていると判断した場合は、無制御で上記系統安定化装置を定常運転する第５手段、
上記第５手段において、収束周波数が許容範囲に収まっている場合は、該収束周波数対策としての調相制御を実施し、収束周波数が許容範囲に収まっていない場合、上記第５手段で決定したボトム周波数対策またはピーク周波数対策としての調相制御、及び負荷遮断パターンの制御パターンで上記第１手段の潮流計算を実施し、収束周波数が許容範囲になっているか否かを判断する第６手段、
上記第６手段において、収束周波数が許容範囲になっている場合は、上記第６手段の潮流計算で用いたボトム周波数対策としての制御パターンを実施し、収束周波数が許容範囲になっていない場合は、予め準備した複数の負荷遮断のパターンを実施したと仮定して上記第１手段の潮流計算を繰り返して収束周波数対策としての調相制御または調相制御及び負荷遮断パターンの制御パターンを決定し、該収束周波数対策としての調相制御または調相制御及び負荷遮断パターンの制御パターンと上記第５手段で決定したボトム周波数対策またはピーク周波数対策としての調相制御及び負荷遮断パターンの制御パターンと制御量とを比較し、制御量が大きい制御パターンを実施する第７手段、
を備えたものである。
【数１５】
2004072882.tif 000009
【数１６】
2004072882.tif 000010
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を説明する。
実施の形態１．
図１は、本発明に係る分離系統安定化システムの実施の形態１を示す構成図である。
【００１７】
図において、１Ａは主系統側母線、１Ｂは負荷母線、１Ｃは発電機母線、２Ａ、２Ｂは分離系統内の送電線、３Ａ〜３Ｈは遮断器、４Ａ〜４Ｇは送電線電流を取り込むためのセンサ（変流器）、５Ａ、５Ｂは母線電圧を取り込むためのセンサ（変成器）、６Ａ〜６Ｇは遮断器情報や電流・電圧を取り込むための入力ケーブル、７Ａ〜７Ｃは電源制限（電源遮断）、負荷制限（負荷遮断）及び調相制御の指令信号を出すための出力ケーブル、８Ａ〜８Ｃは分離系統内の負荷、９Ａ〜９Ｃは分離系統内の発電機、１０は送電線２Ａや母線１Ａ、１Ｂの分離故障によって分離系統が主系統側から分離された場合に、発電機９Ａ〜９Ｃまたは負荷８Ａ〜８Ｃを遮断すること及び調相設備１１に調相投入量または遮断量を指令することによって、分離系統内の周波数及び電圧を維持するための系統安定化装置であり、調相設備１１は母線１Ｂへの無効電力の供給または母線１Ｂから無効電力を消費することで、母線１Ｂの電圧を調整する。１２は中央給電指令所、１３Ａは中央給電指令所１２から系統安定化装置に１０に系統情報を伝達する通信路、１３Ｂは調相設備１１の調相投入量を系統安定化装置１０に伝達する通信路である。
【００１８】
上記図１の構成において、例えば、送電線２Ａでルート断に至る故障が発生し、単独分離系統が発生した場合（母線１Ａと母線１Ｂとの接続が分断された場合）、系統安定化装置１０は、遮断器３Ａまたは遮断器３Ｂの遮断情報を入力ケーブル６Ａ、６Ｂを通して取り込むことによって、単独分離系統が発生したことを認識して、安定化制御（負荷制限、電源制限及び調相制御）を実施する。
【００１９】
図２は、系統安定化装置１０において実行される安定化制御の制御論理フローチャートである。同図に従って安定化制御の方法を説明する。
【００２０】
ステップＳＴ１：分離系統における系統分離発生前（事前）において、入力ケーブル６Ｃ〜６Ｇ及び通信路１３Ｂから得られる系統情報及び分離系統内の母線電圧、負荷量、発電機出力、連系線潮流及び調相投入量、並びに伝送路１３Ａを通して得られる中央給電指令所１２からの情報（例えば、系統容量等）等から、潮流計算用のデータを収集する。
【００２１】
ステップＳＴ２：送電線２Ａがルート断となったことを認識する。
【００２２】
ステップＳＴ３：ステップＳＴ１で収集したデータを基に系統分離した分離系統に対して周波数偏差を考慮した潮流計算を実施する。
【００２３】
ステップＳＴ４：ステップＳＴ３で実施した潮流計算の結果、分離系統内の周波数偏差及び母線電圧偏差が許容範囲内に収まっているか否かを判断し、収まっている場合にはステップＳＴ２３に進み、分離系統が無制御で運用可能と判断して、系統安定化装置１０を定常状態に戻す。その他の場合にはステップＳＴ５に進む。
【００２４】
ステップＳＴ５：許容値から逸脱した周波数偏差が上昇側か否かを判断し、上昇側の場合はステップＳＴ１５に進み、その他の場合はステップＳＴ６に進む。但し、母線電圧偏差のみ許容値を逸脱した場合には、周波数偏差が上昇側か否かで判断し、上昇側の場合はステップＳＴ１５に進み、その他の場合はステップＳＴ６に進む。また、母線電圧偏差のみ許容値を逸脱し、かつ周波数偏差がゼロの場合には系統分離発生前の調相投入量を考慮して、つまり調相設備の余力によって電圧を高めまたは低めに誘導するのかを判断して、ステップＳＴ６またはステップＳＴ１５に進むものとする。
【００２５】
ステップＳＴ６：調相設備のある母線電圧を想定した最低値に誘導すると仮定して、ステップＳＴ３の潮流計算を実施する。このステップＳＴ６により、見かけ上の負荷量を低減し（負荷量は一般に電圧値に比例して変化する。分離系統内の負荷特性については、系統分離発生前に制定しておくものとする）、単独分離系統内の発電供給量不足を緩和できるか否かの判断基準となる計算を実施する。但し、母線電圧値を想定する最低値に誘導することで周波数偏差が上昇側の許容範囲を逸脱した場合には、許容範囲内に収まる電圧値になるまで誘導する低めの電圧値を調相設備の調整により段階的に変更し、再度潮流計算を繰り返すこととする。なお、誘導する電圧値の値は系統運用の基準によって予め決定しておくものとする。
【００２６】
ステップＳＴ７：ステップ６で実施した潮流計算における周波数偏差が許容範囲か否かを判断し、許容範囲である場合はステップＳＴ１４に進み、その他の場合はステップＳＴ８に進む。
【００２７】
ステップＳＴ８：カウンタｉを１にセットする。
【００２８】
ステップＳＴ９：予め想定した負荷遮断パターンｉを実施したと仮定して、潮流計算を実施する。この際、ステップＳＴ６で仮定した負荷母線電圧の低めの誘導処理も同時に実施する。なお、負荷遮断パターンについては、予め他の方法によりパターン化し、負荷遮断の優先パターンも同時に決定しておくものとする。
【００２９】
ステップＳＴ１０：ステップＳＴ９で実施した潮流計算の周波数偏差が許容範囲に収まっているか否かを判断し、許容範囲であればステップＳＴ１３へ進み、その他の場合はステップ１１へ進む。
【００３０】
ステップＳＴ１１：ステップＳＴ９で想定した負荷遮断パターンの次のパターンがまだ存在するか否かを判定し、負荷遮断パターンが存在する場合はステップＳＴ１２へ進み、その他の場合はステップＳＴ１３へ進む。
【００３１】
ステップＳＴ１２：ステップＳＴ９で想定した負荷遮断パターンのカウンタｉを次のパターンに進める。
【００３２】
ステップＳＴ１３：ステップＳＴ９で想定した負荷遮断と調相制御を実施すべく、負荷８Ａ〜８Ｃの遮断、及び出力ケーブル７Ａを通して調相設備１１の調整指令を実施する。
【００３３】
ステップＳＴ１４：ステップＳＴ７及びステップＳＴ１６で周波数偏差が許容範囲であった場合、調相制御を実施すべく、出力ケーブル７Ａ、７Ｃを通して調相設備１１の調整指令を実施する。
【００３４】
ステップＳＴ１５：調相設備のある母線電圧を想定した最高値に誘導すると仮定して、ステップＳＴ３の潮流計算を実施する。このステップＳＴ１５により、見かけ上の負荷量を増大し（負荷量は一般に電圧値に比例して変化する。分離系統内の負荷特性については、事前に整定しておくものとする。）、単独分離系統内の発電供給量過剰を緩和できるか否かの判断基準となる計算を実施する。但し、負荷母線電圧値を想定する最高値に誘導することによって周波数偏差が低下側の許容範囲を逸脱した場合は、許容範囲に収まる電圧値になるまで誘導する高めの電圧値を調相設備の調整により段階的に変更し、再度潮流計算を繰り返すこととする。なお、誘導する最高電圧の値は、系統運用の基準により予め決定しておくものとする。
【００３５】
ステップＳＴ１６：ステップ１５で実施した潮流計算における周波数偏差が許容範囲か否かを判断し、許容範囲である場合はステップＳＴ１４に進み、調相制御を実施し、その他の場合はステップＳＴ１７へ進む。
【００３６】
ステップＳＴ１７：カウンタｎを１にセットする。
【００３７】
ステップＳＴ１８：予め想定した発電機遮断パターンｎを実施したと仮定して、潮流計算を実施する。この際、ステップＳＴ１５で仮定した負荷母線電圧の高めの誘導処理も同時に実施する。なお、発電機遮断パターンも同時に決定しておくものとする。
【００３８】
ステップＳＴ１９：ステップＳＴ１８で実施した潮流計算の周波数偏差が許容範囲に収まっているか否かを判断し、許容範囲であればステップＳＴ２２へ進み、その他の場合はステップＳＴ２０へ進む。
【００３９】
ステップＳＴ２０：ステップＳＴ１８で想定した発電機遮断パターンの次のパターンがまだ存在するか否かを判定し、発電機遮断パターンが存在する場合はステップＳＴ２１に進み、その他の場合にはステップＳＴ２２に進む。
【００４０】
ステップＳＴ２１：ステップＳＴ１８で想定した発電機遮断パターンのカウンタｎを次のパターンに進める。
【００４１】
ステップＳＴ２２：ステップＳＴ１８で想定した発電機遮断と調相制御を実施すべく、出力ケーブル７Ｂ、７Ｃを通して発電機９Ａ〜９Ｃの遮断及び調相設備１１の制御指令を実施する。
【００４２】
ステップＳＴ２３：ステップＳＴ４で周波数偏差及び電圧変動が許容範囲であった場合、分離系統が無制御で運用可能と判断してステップＳＴ２４に進む。
【００４３】
ステップＳＴ２４：全ての分離系統処理が完了したと判断して、安定化装置１０を定常状態に戻す。
【００４４】
本実施の形態においては、分離系統発生時に、当該分離系統の調相すべき負荷母線電圧を周波数低下時には低めに誘導し、周波数上昇時には高めに誘導し、見かけ上の負荷量を調整することによって、分離系統の需給アンバランスを低減し、負荷遮断または発電機遮断量を最小化でき、高品質の電力供給が可能になる。
【００４５】
なお、本実施の形態に係る単独分離系統安定化システムは、上記各ステップを実行する手段を系統安定化装置１０が備えているものである。また、上記各ステップを実行する手段を系統安定化装置１０と連係させて備えているようにしてもよい。
【００４６】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、分離系統における負荷特性を分離系統発生前に整定して制御を実施したが、本実施の形態は、分離系統に至る故障発生時のオンラインデータから負荷特性を推定して、精度の高い分離系統安定化制御をするものである。
【００４７】
図３は、本実施の形態における安定化制御の制御論理フローチャートであり、同図に従って安定化制御の方法を説明する。
【００４８】
例えば、図１を参照し、送電線２Ａでルート断に至る故障が発生し、単独分離系統が発生（母線１Ａと母線１Ｂが分断されることを意味する。）した場合には、遮断器３Ａまたは遮断器３Ｂの遮断情報を入力ケーブル６Ａ、６Ｂを通して取り込むことにより、系統安定化装置１０は単独分離系統発生を認識し、以下のステップによって安定化処理を実施する。
【００４９】
ステップＳＴ１：系統分離発生前における、入力ケーブル６Ｃ〜６Ｇ及び通信路１３Ｂから得られる系統情報及び分離系統内の母線電圧、負荷量、発電機出力、連系線潮流及び調相投入量、並びに伝送路１３Ａを通して得られる中央給電指令所１２からの情報（例えば、系統容量等）等から、潮流計算用のデータを収集する。
【００５０】
ステップＳＴ２：送電線２Ａがルート断となったことを認識する。
【００５１】
ステップＳＴ３：系統分離発生後のオンラインデータを用いて分離系統内の負荷の電圧静特性及び脱落量を推定する。
【００５２】
ステップＳＴ４：ステップＳＴ１で収集したデータとステップＳＴ３で推定した負荷の電圧静特性及び脱落量を基に分離系統に対して周波数偏差を考慮した潮流計算をする。
【００５３】
ステップＳＴ５：ステップＳＴ４で実施した潮流計算の結果において、分離系統内の周波数偏差及び母線電圧偏差が許容範囲に収まっているか否かを判断し、許容範囲に収まっている場合にはステップＳＴ２４に進み、分離系統が無制御で運用可能と判断して分離系統処理を完了（ステップＳＴ２５）し、その他の場合にはステップＳＴ６に進む。
【００５４】
ステップＳＴ６：許容値から逸脱した周波数偏差が上昇側か否かを判断し、上昇側の場合はステップＳＴ１６に進み、その他の場合はステップＳＴ７に進む。但し、母線電圧偏差のみ許容値を逸脱した場合には、周波数偏差が上昇側か否かで判断し、上昇側の場合はステップＳＴ１６に進み、その他の場合はステップＳＴ７に進む。また、母線電圧偏差のみ許容値を逸脱し、かつ周波数偏差がゼロの場合には分離系統発生前の調相投入量を考慮して、つまり調相設備の余力によって電圧を高めまたは低めに誘導するのかを判断して、ステップＳＴ７またはステップＳＴ１６に進むものとする。
【００５５】
ステップＳＴ７：調相設備のある母線電圧を想定した最低値に誘導すると仮定して、ステップＳＴ４の潮流計算を実施する。このステップＳＴ７により、見かけ上の負荷量を低減し（負荷量はステップＳＴ３で推定した負荷の電圧静特性を用いて見かけ上の負荷量を調整する）、単独分離系統内の発電供給量不足を緩和できるか否かの判断基準となる計算を実施する。但し、母線電圧値を想定する最低値に誘導することで周波数偏差が上昇側の許容範囲を逸脱した場合には、許容範囲に収まる電圧値になるまで誘導する低めの電圧値を調相設備の調整により段階的に変更し、再度潮流計算を繰り返すこととする。なお、誘導する電圧値の値は系統運用の基準によって予め決定しておくものとする。
【００５６】
ステップＳＴ８：ステップ７で実施した潮流計算における周波数偏差が許容範囲か否かを判断し、許容範囲である場合はステップＳＴ１５に進み、調相制御を実施し、分離系統処理を完了（ステップＳＴ２５）し、その他の場合はステップＳＴ９に進む。
【００５７】
ステップＳＴ９：カウンタｉを１にセットする。
【００５８】
ステップＳＴ１０：予め想定した負荷遮断パターンｉを実施したと仮定して、潮流計算を実施する。この際、ステップＳＴ７で仮定した母線電圧の低めの誘導処理も同時に実施する。なお、負荷遮断パターンについては、予め他の方法によりパターン化し、負荷遮断の優先パターンも同時に決定しておくものとする。
【００５９】
ステップＳＴ１１：ステップＳＴ１０で実施した潮流計算の周波数偏差が許容範囲に収まっているか否かを判断し、許容範囲であればステップＳＴ１４へ進み、想定した負荷遮断と調相制御を実施し、分離系統処理を完了（ステップＳＴ２５）し、その他の場合はステップ１２へ進む。
【００６０】
ステップＳＴ１２：ステップＳＴ１０で想定した負荷遮断パターンの次のパターンがまだ存在するか否かを判定し、負荷遮断パターンが存在する場合はステップＳＴ１３へ進み、その他の場合はステップＳＴ１４へ進み、想定した負荷遮断と調相制御を実施し、分離系統処理を完了（ステップＳＴ２５）する。
【００６１】
ステップＳＴ１３：ステップＳＴ１０で想定した負荷遮断パターンのカウンタｉを次のパターンに進める。
【００６２】
ステップＳＴ１４：ステップＳＴ１０で想定した負荷遮断と調相制御を実施すべく、出力ケーブル７Ａ、７Ｃを通して負荷８Ａ〜８Ｃの遮断、及び調相設備１１の調整指令を実施する。
【００６３】
ステップＳＴ１５：ステップＳＴ８及びステップＳＴ１７で周波数偏差が許容範囲であった場合、調相制御を実施すべく、出力ケーブル７Ａ、７Ｃを通して調相設備１１の調整指令を実施する。
【００６４】
ステップＳＴ１６：調相設備のある母線電圧を想定した最高値に誘導すると仮定して、ステップＳＴ４の潮流計算を実施する。このステップＳＴ１６により、見かけ上の負荷量を増大し（負荷量はステップＳＴ３で推定した負荷の電圧静特性を用いて見かけ上の負荷量を調整する。）、単独分離系統内の発電供給量過剰を緩和できるか否かの判断基準となる計算を実施する。但し、負荷母線電圧値を想定する最高値に誘導することによって周波数偏差が低下側の許容範囲を逸脱した場合は、許容範囲に収まる電圧値になるまで誘導する高めの電圧値を調相設備の調整により段階的に変更し、再度潮流計算を繰り返すこととする。なお、誘導する電圧の値は、系統運用の基準により予め決定しておくものとする。
【００６５】
ステップＳＴ１７：ステップ１６で実施した潮流計算における周波数偏差が許容範囲か否かを判断し、許容範囲である場合はステップＳＴ１５に進み、調相制御を実施し、分離系統処理を完了（ステップＳＴ２５）し、その他の場合はステップＳＴ１８へ進む。
【００６６】
ステップＳＴ１８：カウンタｎを１にセットする。
【００６７】
ステップＳＴ１９：予め想定した発電機遮断パターンｎを実施したと仮定して、潮流計算を実施する。この際、ステップＳＴ１６で仮定した負荷母線電圧の高めの誘導処理も同時に実施する。なお、発電機遮断パターンも同時に決定しておくものとする。
【００６８】
ステップＳＴ２０：ステップＳＴ１９で実施した潮流計算の周波数偏差が許容範囲に収まっているか否かを判断し、許容範囲であればステップＳＴ２１へ進み、その他の場合はステップＳＴ２３へ進む。
【００６９】
ステップＳＴ２１：ステップＳＴ１９で想定した発電機遮断パターンの次のパターンがまだ存在するか否かを判定し、発電機遮断パターンが存在する場合はステップＳＴ２２に進み、その他の場合にはステップ２３に進み、想定した調相制御及び発電機遮断を実施し、分離系統処理を完了（ステップＳＴ２５）する。
【００７０】
ステップＳＴ２２：ステップＳＴ１９で想定した発電機遮断パターンのカウンタｎを次のパターンに進める。
【００７１】
ステップＳＴ２３：ステップＳＴ１９で想定した発電機遮断と調相制御を実施すべく、出力ケーブル７Ｂ、７Ｃを通して発電機８Ａ〜８Ｃの遮断及び調相設備１１の制御指令を実施する。
【００７２】
ステップＳＴ２４：分離系統が無制御で運用可能と判断してステップＳＴ２５に進む。
【００７３】
ステップＳＴ２５：全ての分離系統処理が完了したと判断して、安定化装置１０を定常状態に戻す。
【００７４】
以上のように、本実施の形態においては、分離系統内の負荷の電圧静特性及び負荷脱落量をオンラインデータより推定し、分離系統の潮流計算を実施して分離系統の安定化制御を行うようにしたので、高品質の電力供給が可能になる。
【００７５】
なお、本実施の形態に係る単独分離系統安定化システムは、上記各ステップを実行する手段を系統安定化装置１０が備えているものである。また、上記各ステップを実行する手段を系統安定化装置１０と連係させて備えているようにしてもよい。
【００７６】
実施の形態３．
上記実施の形態１では、分離系統における潮流計算を実施し、その計算における収束時の周波数及び電圧値を制御するものであったが、本実施の形態は、潮流計算で算出した収束時の周波数に予め整定したピーク時の発電機出力特性を組み込んで潮流計算を行うことによって、最高周波数（周波数上昇局面におけるピーク値）及び最低周波数（周波数低下局面におけるボトム値）を算出し、調相制御によって最高周波数または最低周波数を制御して、精度の高い分離系統運用を実施するものである。
【００７７】
図４は、本実施の形態における安定化制御の制御論理フローチャートであり、同図に従って安定化制御の方法を説明する。
【００７８】
例えば、図１を参照し、送電線２Ａでルート断に至る故障が発生し、単独分離系統が発生（母線１Ａと母線１Ｂが分断されることを意味する。）した場合には、遮断器３Ａまたは遮断器３Ｂの遮断情報を入力ケーブル６Ａ、６Ｂを通して取り込むことにより、系統安定化装置１０は単独分離系統発生を認識し、以下のステップによって安定化処理を実施する。
【００７９】
ステップＳＴ１：分離系統発生前における、入力ケーブル６Ｃ〜６Ｇ及び通信路１３Ｂから得られる系統情報及び分離系統内の母線電圧、負荷量、発電機出力、連系線潮流及び調相投入量、並びに伝送路１３Ａを通して得られる中央給電指令所１２からの情報（例えば、系統容量等）等から、潮流計算用のデータを収集する。
【００８０】
ステップＳＴ２：送電線２Ａがルート断となったことを認識する。
【００８１】
ステップＳＴ３：ステップＳＴ１で収集したデータを基に分離系統に対して周波数偏差を考慮した潮流計算をする。
【００８２】
ステップＳＴ４：ステップＳＴ３で実施した潮流計算の周波数変動が上昇側か否かを判断し、上昇側であればステップＳＴ１５へ、その他の場合にはステップＳＴ５へ進む。
【００８３】
ステップＳＴ５：ボトム周波数に対応した発電機出力を決定する下記式（１）を変形した下記式（１’）を、ステップＳＴ３の潮流計算で算出した収束時の周波数に組み込んでボトム周波数を算出する。下記式（１’）のＲＬは、通常、収束時の周波数に対する値を使用して計算されるが、ボトム周波数の算出のために予め発電機毎にシミュレーションによってボトム周波数時の発電機諸量（発電機出力、発電機初期出力、分離系統周波数偏差）及び所定数（発電機定格出力）を下記式（１’）に代入することによって求めておくものとする。なお、下記式（１’）のＲＬは、需給アンバランス率Ｒｕと発電機の初期出力ＰＧＯによって変化するため、図５に示すグラフのように最小２乗法などによって、関数化しておくものとする。
【００８４】
【数１７】
2004072882.tif 000011
【００８５】
【数１８】
2004072882.tif 000012
【００８６】
ステップＳＴ６：ステップ５で算出した分離系統ボトム周波数が許容範囲であるか否かを判断し、許容範囲である場合はステップＳＴ２５に進み、過渡周波数制御の処理を終了し、その他の場合はステップＳＴ７に進む。
【００８７】
ステップＳＴ７：調相設備のある母線電圧に対して調相制御を行うことにより、電圧値を想定した最低値に誘導して、ステップＳＴ５の潮流計算を実施する。このステップＳＴ７により、見かけ上の負荷量を低減し（負荷量は一般に電圧値に比例して変化する。分離系統内の負荷特性については、分離系統発生前に制定しておくものとする）、単独分離系統内の発電供給量不足を緩和できるか否かの判断基準となる計算を実施する。但し、負荷母線電圧値を想定する最低値に誘導することで周波数偏差が上昇側の許容範囲を逸脱した場合には、許容範囲に収まる電圧値になるまで誘導する低めの電圧値を調相設備の調整により段階的に変更し、再度潮流計算を繰り返すこととする。なお、誘導する電圧値の値は系統運用の基準によって予め決定しておくものとする。
【００８８】
ステップＳＴ８：ステップＳＴ７で実施した潮流計算における周波数偏差が許容範囲か否かを判断し、許容範囲である場合はステップＳＴ２５に進み、過渡周波数制御の処理を終了し、その他の場合はステップＳＴ９に進む。
【００８９】
ステップＳＴ９：カウンタｉを１にセットする。
【００９０】
ステップＳＴ１０：予め想定した負荷遮断パターンｉを実施したと仮定して、潮流計算を実施する。この際、ステップＳＴ７で仮定した負荷母線電圧の低めの誘導処理も同時に実施する。なお、負荷遮断パターンについては、予め他の方法によりパターン化し、負荷遮断の優先パターンも同時に決定しておくものとする。
【００９１】
ステップＳＴ１１：ステップＳＴ１０で実施した潮流計算の周波数偏差が許容範囲に収まっているか否かを判断し、許容範囲内であればステップＳＴ１４へ進み、想定した調相制御及び負荷遮断を実施して過渡周波数制御の処理を完了（ステップＳＴ２５）し、その他の場合はステップＳＴ１２へ進む。
【００９２】
ステップＳＴ１２：ステップＳＴ１０で想定した負荷遮断パターンの次のパターンがまだ存在するか否かを判定し、負荷遮断パターンが存在する場合はステップＳＴ１３へ進み、その他の場合はステップＳＴ１４へ進んで想定した調相制御及び負荷遮断を実施して過渡周波数制御の処理を完了（ステップＳＴ２５）する。
【００９３】
ステップＳＴ１３：ステップＳＴ１０で想定した負荷遮断パターンのカウンタｉを次のパターンに進める。
【００９４】
ステップＳＴ１４：ステップＳＴ１０で想定した負荷遮断と調相制御を実施すべく、出力ケーブル７Ａ、７Ｃを通して負荷８Ａ〜８Ｃの遮断、及び調相設備１１の調整指令を実施する。
【００９５】
ステップＳＴ１５：ピーク周波数に対応した発電機出力を決定する下記式（２）を、ステップＳＴ３で実施した潮流計算で算出された収束時の周波数に組み込んで、ピーク周波数を算出する。下記式（２）のＲＨは、通常、収束時の周波数に対する値を使用して計算されるが、ピーク周波数の算出のために予め発電機毎にシミュレーションによってピーク周波数時の発電機諸量（発電機出力、発電機初期出力、分離系統周波数偏差）及び所定数（発電機定格出力）を下記式（２）に代入することによって求めておくものとする。なお、下記式（２）のＲＨは、需給アンバランス率Ｒｕと発電機の初期出力ＲＧＯによって変化するため、ＲＬの場合と同様に、最小２乗法などによって関数化しておくものとする。
【００９６】
【数１９】
2004072882.tif 000013
【００９７】
ステップＳＴ１６：ステップ１５で算出したピーク周波数が許容範囲であるか否かを判断し、許容範囲である場合はステップＳＴ２５へ進んで過渡周波数制御の処理を完了（ステップＳＴ２５）し、その他の場合はステップＳＴ１７へ進む。
【００９８】
ステップＳＴ１７：調相設備のある負荷母線電圧に対して調相制御を行うことによって、想定した最高値に誘導して、ステップＳＴ１５の潮流計算を実施する。これにより、見かけ上の負荷量を増大し（負荷量は一般に電圧値に比例して変化する。分離系統内の負荷特性については、事前に整定しておくものとする。）、単独分離系統内の発電供給量過剰を緩和できるか否かの判断基準となる計算を実施する。但し、負荷母線電圧値を想定する最高値に誘導することによって周波数偏差が低下側の許容範囲を逸脱した場合は、許容範囲に収まる電圧値になるまで誘導する高めの電圧値を調相設備の調整により段階的に変更し、再度潮流計算を繰り返すこととする。なお、誘導する電圧の値は、系統運用の基準により予め決定しておくものとする。
【００９９】
ステップＳＴ１８：ステップ１７で実施した潮流計算における周波数偏差が許容範囲か否かを判断し、許容範囲である場合はステップＳＴ２５に進んで過渡周波数制御の処理を完了（ステップＳＴ２５）し、その他の場合はステップＳＴ１９へ進む。
【０１００】
ステップＳＴ１９：カウンタｎを１にセットする。
【０１０１】
ステップＳＴ２０：予め想定した発電機遮断パターンｎを実施したと仮定して、潮流計算を実施する。この際、ステップＳＴ１７で仮定した負荷母線電圧の高めの誘導処理も同時に実施する。なお、発電機遮断パターンについては、予め他の方法によってパターン化し、発電機遮断の優先パターンも同時に決定しておくものとする。
【０１０２】
ステップＳＴ２１：ステップＳＴ２０で実施した潮流計算の周波数偏差が許容範囲に収まっているか否かを判断し、許容範囲であればステップＳＴ２５へ進んで過渡周波数制御の処理を完了（ステップＳＴ２５）し、その他の場合はステップＳＴ２２へ進む。
【０１０３】
ステップＳＴ２２：ステップＳＴ２０で想定した発電機遮断パターンの次のパターンがまだ存在するか否かを判定し、発電機遮断パターンが存在する場合はステップＳＴ２３に進み、その他の場合にはステップ２４に進んで想定した調相制御及び発電機遮断を実施して過渡周波数制御の処理を完了（ステップＳＴ２５）する。
【０１０４】
ステップＳＴ２３：ステップＳＴ２０で想定した発電機遮断パターンのカウンタｎを次のパターンに進める。
【０１０５】
ステップＳＴ２４：ステップＳＴ２０で想定した発電機遮断と調相制御を実施すべく、出力ケーブル７Ｂ、７Ｃを通して発電機９Ａ〜９Ｃの遮断及び調相設備１１の制御指令を実施する。
【０１０６】
ステップＳＴ２５：過渡周波数（ピークまたはボトム周波数）制御の処理を終了する。
【０１０７】
本実施の形態では、潮流計算における発電機出力と周波数の関係をピーク周波数とボトム周波数用に対応した式に代替したので、分離系統のピーク周波数とボトム周波数を見かけ上の負荷量の増減によって制御可能になり、負荷遮断量または発電機遮断量を低減することができ、高品質の電力供給ができる。
【０１０８】
なお、本実施の形態に係る単独分離系統安定化システムは、上記各ステップを実行する手段を系統安定化装置１０が備えているものである。また、上記各ステップを実行する手段を系統安定化装置１０と連係させて備えているようにしてもよい。
【０１０９】
実施の形態４．
上記実施の形態１では、分離系統における潮流計算を実施し、その収束周波数及び電圧値を制御するものであったが、本実施の形態は、最高周波数及び最低周波数と収束周波数を許容値内に同時に制御するものである。
【０１１０】
図６及び図７は、本実施の形態における安定化制御の制御論理フローチャートであり、同図に従って安定化制御の方法を説明する。
【０１１１】
例えば、図１を参照し、送電線２Ａでルート断に至る故障が発生し、単独分離系統が発生（母線１Ａと母線１Ｂが分断されることを意味する。）した場合には、遮断器３Ａまたは遮断器３Ｂの遮断情報を入力ケーブル６Ａ、６Ｂを通して取り込むことにより、系統安定化装置１０は単独分離系統発生を認識し、以下のステップによって安定化処理を実施する。
【０１１２】
ステップＳＴ１：分離系統発生前における、入力ケーブル６Ｃ〜６Ｇから得られる系統情報、通信路１３Ｂから得られる分離系統内の母線電圧、負荷量、発電機出力、連系線潮流及び調相投入量、並びに伝送路１３Ａを通して得られる中央給電指令所１２からの情報（例えば、系統容量等）等から、潮流計算用のデータを収集する。
【０１１３】
ステップＳＴ２：送電線２Ａがルート断となったことを認識する。
【０１１４】
ステップＳＴ３：分離系統発生後のオンラインデータを用いて分離系統内の負荷の電圧静特性及び脱落量を推定する。
【０１１５】
ステップＳＴ４：ステップＳＴ１で収集したデータとステップＳＴ３で推定した負荷の電圧静特性及び脱落量を基に分離系統に対して周波数偏差を考慮した潮流計算をする。
【０１１６】
ステップＳＴ５：許容値から逸脱した周波数偏差が上昇側か否かを判断し、上昇側の場合はステップＳＴ１９に進み、その他の場合はステップＳＴ６に進む。但し、負荷母線電圧偏差のみ許容値を逸脱した場合には、周波数偏差が上昇側か否かで判断し、負荷母線電圧偏差のみ許容値を逸脱し、かつ周波数偏差がゼロの場合には事前の調相投入量を考慮して、つまり調相設備の余力によって電圧を高めまたは低めに誘導するのかを判断して、ステップＳＴ６またはステップＳＴ１９に進むものとする。
【０１１７】
ステップＳＴ６：ボトム周波数に対応した発電機出力を決定する上記式（１’）を、ステップＳＴ４で実施した潮流計算で求めた収束時の周波数に組み込んでボトム周波数を算出する。上記式（１’）のＲＬは、通常、収束時の周波数に対する値を使用して計算されるが、ボトム周波数の算出のために予め発電機毎にシミュレーションによってボトム周波数時の発電機諸量（発電機出力、発電機初期出力、分離系統周波数偏差）及び所定数（発電機定格出力）を上記式（’）に代入することによって求めておくものとする。なお、上記式（１’）のＲＬは、需給アンバランス率Ｒｕと発電機の初期出力ＲＧＯによって変化するため、図５に示すグラフのように最小２乗法などによって、関数化しておくものとする。
【０１１８】
ステップＳＴ７：ステップ４で算出したボトム周波数が許容範囲であるか否かを判断し、許容範囲である場合はステップＳＴ１８に進んでボトム周波数対策は無制御であることをセットしておき、その他の場合はステップＳＴ８に進む。
【０１１９】
ステップＳＴ８：調相設備のある負荷母線電圧に対して調相制御を行うことにより、電圧値を想定した最低値に誘導して、ステップＳＴ６の潮流計算を実施する。このステップＳＴ８により、見かけ上の負荷量を低減し（負荷量は一般に電圧値に比例して変化する。）、単独分離系統内の発電供給量不足を緩和できるか否かの判断基準となる計算を実施する。但し、負荷母線電圧値を想定する最低値に誘導することで周波数偏差が上昇側の許容範囲を逸脱した場合には、許容範囲に収まる電圧値になるまで誘導する低めの電圧値を調相設備の調整により段階的に変更し、再度潮流計算を繰り返すこととする。なお、誘導する電圧値の値は系統運用の基準によって予め決定しておくものとする。
【０１２０】
ステップＳＴ９：ステップＳＴ８で実施した潮流計算における周波数偏差が許容範囲か否かを判断し、許容範囲である場合はステップＳＴ１７に進んで計算した結果が調相制御のみのパターンであることを記憶しておき、その他の場合はステップＳＴ１０に進む。
【０１２１】
ステップＳＴ１０：予め決定した負荷遮断パターンテーブルを参照して、負荷遮断パターンの選択を準備する。
【０１２２】
ステップＳＴ１１：カウンタｉを１にセットする。
【０１２３】
ステップＳＴ１２：予め想定した負荷遮断パターンｉを実施したと仮定して、潮流計算を実施する。この際、ステップＳＴ６で仮定した負荷母線電圧の低めの誘導処理も同時に実施する。なお、負荷遮断パターンについては、予め他の方法によりパターン化し、負荷遮断の優先パターンも同時に決定しておくものとする。
【０１２４】
ステップＳＴ１３：ステップＳＴ１２で実施した潮流計算の周波数偏差が許容範囲に収まっているか否かを判断し、許容範囲であればステップＳＴ１６へ進んで想定した負荷遮断と調相制御パターンをボトム周波数対策用の制御パターンとして決定し、記憶しておき、その他の場合はステップ１４へ進む。
【０１２５】
ステップＳＴ１４：ステップＳＴ１２で想定した負荷遮断パターンの次のパターンがまだ存在するか否かを判定し、負荷遮断パターンが存在する場合はステップＳＴ１５へ進み、その他の場合はステップＳＴ１６へ進んで想定した負荷遮断と調相制御パターンをボトム周波数対策用の制御パターンとして決定し、記憶しておく。
【０１２６】
ステップＳＴ１５：ステップＳＴ１２で想定した負荷遮断パターンのカウンタｉを次のパターンに進める。
【０１２７】
ステップＳＴ１６：ステップＳＴ１２で想定した負荷遮断と調相制御パターンをボトム周波数対策用の制御パターンとして決定し、記憶しておく。
【０１２８】
ステップＳＴ１７：ステップＳＴ８で実施した潮流計算の結果が調相制御のみの制御パターンを記憶しておく。
【０１２９】
ステップＳＴ１８：ボトム周波数の対策としては、無制御であることをセットしておく。
【０１３０】
ステップＳＴ１９：ピーク周波数に対応した発電機出力を決定する上記式（２）を、ステップＳＴ３で実施した潮流計算に組み込んで、ピーク周波数を算出する。上記式（２）のＲＨは、通常、収束時の周波数に対する値を使用して計算されるが、ピーク周波数の算出のために予め発電機毎にシミュレーションによってピーク周波数時の発電機諸量（発電機出力、発電機初期出力、分離系統周波数偏差）及び所定数（発電機定格出力）を上記式（２）に代入することによって求めておくものである。なお、上記式（２）のＲＨは、需給アンバランス率Ｒｕと発電機の初期出力ＲＧＯによって変化するため、ＲＬの場合と同様に、最小２乗法などによって関数化しておくものとする。
【０１３１】
ステップＳＴ２０：ステップＳＴ１９で算出した分離系統ピーク周波数が許容範囲であるか否かを判断し、許容範囲である場合はステップＳＴ３１へ進んでピーク周波数の対策としては、無制御であることをセットしておき、その他の場合はステップＳＴ２１へ進む。
【０１３２】
ステップＳＴ２１：調相設備のある負荷母線電圧に対して調相制御を行うことによって、想定した最高値に誘導すると仮定して、ステップＳＴ１９の潮流計算を実施する。このステップＳＴ２１により、見かけ上の負荷量を増大し（負荷量は一般に電圧値に比例して変化する。分離系統内の負荷特性については、事前に整定しておくものとする。）、単独分離系統内の発電供給量過剰を緩和できるか否かの判断基準となる計算を実施する。但し、負荷母線電圧値を想定する最高値に誘導することによって周波数偏差が低下側の許容範囲を逸脱した場合は、許容範囲に収まる電圧値になるまで誘導する高めの電圧値を調相設備の調整により段階的に変更し、再度潮流計算を繰り返すこととする。なお、誘導する電圧の値は、系統運用の基準により予め決定しておくものとする。
【０１３３】
ステップＳＴ２２：ステップＳＴ２１で実施した潮流計算におけるピーク周波数が許容範囲か否かを判断し、許容範囲である場合はステップＳＴ３０に進んで実施した潮流計算の結果が調相制御のみの制御パターンを記憶しておき、その他の場合にはステップＳＴ２３に進む。
【０１３４】
ステップＳＴ２３：予め決定した発電機パターンテーブルを参照して、発電機遮断パターンの選択を準備する。
【０１３５】
ステップＳＴ２４：カウンタｎを１にセットする。
【０１３６】
ステップＳＴ２５：予め想定した発電機遮断パターンｎを実施したと仮定して、潮流計算を実施する。この際、ステップＳＴ２１で仮定した母線電圧の高めの誘導処理も同時に実施する。なお、発電機遮断パターンについては、予め他の方法によりパターン化し、発電機遮断の優先パターンも同時に決定しておくものとする。
【０１３７】
ステップＳＴ２６：ステップＳＴ２５で実施した潮流計算のピーク周波数が許容範囲に収まっているか否かを判断し、許容範囲であればステップＳＴ２９へ進んで想定した負荷遮断と調相制御パターンをピーク周波数対策用の制御パターンとして決定し、記憶しておき、その他の場合はステップＳＴ２７へ進む。
【０１３８】
ステップＳＴ２７：ステップＳＴ２５で想定した発電機遮断パターンの次のパターンがまだ存在するか否かを判定し、発電機遮断パターンが存在する場合はステップＳＴ２８に進み、その他の場合にはステップ２９に進んで想定した負荷遮断と調相制御パターンをピーク周波数対策用の制御パターンとして決定し、記憶しておく。
【０１３９】
ステップＳＴ２８：ステップＳＴ２５で想定した発電機遮断パターンのカウンタｎを次のパターンに進める。
【０１４０】
ステップＳＴ２９：ステップＳＴ２５で想定した負荷遮断と調相制御パターンをピーク周波数対策用の制御パターンとして決定し、記憶する。
【０１４１】
ステップＳＴ３０：ステップＳＴ２１で実施した潮流計算の結果の調相制御のみの制御パターンを記憶する。
【０１４２】
ステップＳＴ３１：ピーク周波数の対策としては、無制御であることをセットする。
【０１４３】
ステップＳＴ３２：ボトム周波数対策の制御パターンが無制御であるか否かを判断し、無制御パターンである場合はステップＳＴ３７へ進んでボトム周波数対策で選択した制御パターンで収束対策用の潮流計算を実施し、その他の場合はステップＳＴ３３へ進む。
【０１４４】
ステップＳＴ３３：収束周波数用の潮流計算を無制御で実施する。
【０１４５】
ステップＳＴ３４：ステップＳＴ３３で実施した潮流計算の結果、分離系統内の収束時の周波数偏差及び母線電圧偏差が許容範囲に収まっているか否かを判断し、収まっている場合はステップＳＴ６４へ進んで全ての分離系統処理を完了し、その他の場合はステップＳＴ３５へ進む。
【０１４６】
ステップＳＴ３５：調相設備のある負荷母線電圧に対して調相制御を行うことによって、想定した最低値に誘導したと仮定して、ステップＳＴ３３の潮流計算を実施する。このステップＳＴ３５により、見かけ上の負荷量を低減し（負荷量はステップＳＴ３で推定した負荷の電圧静特性を用いて見かけ上の負荷量を調整する）、単独分離系統内の発電供給量不足を緩和できるか否かの判断基準となる計算を実施する。但し、負荷母線電圧値を想定する最低値に誘導することによって、周波数偏差が上昇側の許容範囲を逸脱した場合は許容範囲に収まる電圧値になるまで誘導する低めの電圧値を調相設備の調整によって段階的に変更し、再度潮流計算を繰り返す。なお、誘導する電圧値の値は系統運用の基準によって予め決定しておく。
【０１４７】
ステップＳＴ３６：ステップＳＴ３５で実施した潮流計算における収束周波数偏差が許容範囲か否かを判断し、許容範囲である場合はステップ３８へ進んでステップＳＴ１７で保持した調相制御パターンと比較して制御量の大きい方の制御を実施し、その他の場合はステップ３７へ進む。
【０１４８】
ステップＳＴ３７：ボトム周波数対策で選択した制御パターンで収束対策用の潮流計算を実施する。
【０１４９】
ステップＳＴ３８：ステップＳＴ１７で保持した制御パターンとステップＳＴ３５で仮定した調相制御量とを比較し、制御量の大きい方の制御を実施し、ステップＳＴ６４へ進む。
【０１５０】
ステップＳＴ３９：ステップＳＴ３７で実施した潮流計算の結果、収束周波数が許容範囲に収まっているか否かを判断し、収まっている場はステップＳＴ４０へ進み、その他の場合はステップＳＴ４１へ進む。
【０１５１】
ステップＳＴ４０：ボトム周波数対策で決定した制御パターンで制御すれば収束周波数も許容値内に制御できることを判断して、ボトム周波数時の制御パターンを実施すべく、出力ケーブル７Ａ、７Ｃを通して負荷８Ａ〜８Ｃの遮断及び調相設備１１の調整指令を実施する。
【０１５２】
ステップＳＴ４１：負荷遮断パターンを参照し、優先順位の１番高い制御パターンをセットする。
【０１５３】
ステップＳＴ４２：ステップＳＴ４１でセットした制御パターンに従って、収束周波数用の潮流計算を実施する。
【０１５４】
ステップＳＴ４３：ステップＳＴ４２で実施した潮流計算の周波数偏差が許容範囲に収まっているか否かを判断し、許容版範囲内であればステップＳＴ４６へ進んで収束周波数対策としての調相制御と負荷遮断パターンを決定し、その他の場合はステップＳＴ４４へ進む。
【０１５５】
ステップＳＴ４４：ステップＳＴ４２で想定した負荷遮断パターンが存在する場合はステップＳＴ４５へ進み、その他の場合はステップＳＴ４６へ進んで収束周波数対策としての調相制御と負荷遮断パターンを決定する。
【０１５６】
ステップＳＴ４５：ステップＳＴ４２で想定した負荷遮断パターンの次のパターンをセットする。
【０１５７】
ステップＳＴ４６：収束周波数対策としての調相制御と負荷遮断パターンを決定する。
【０１５８】
ステップＳＴ４７：ステップＳＴ１６で決定した制御パターンとステップＳＴ４６で決定した制御パターンを比較して、制御量の大きい制御を実施すべく、出力ケーブル７Ａ、７Ｃを通して負荷８Ａ〜８Ｃの遮断、及び調相設備１１の調整指令を実施する。
【０１５９】
ステップＳＴ４８：ピーク周波数対策の制御パターンが無制御であるか否かを判断し、無制御パターンである場合はステップＳＴ５３へ進んでピーク周波数対策で選択した制御パターンで収束対策用の潮流計算を実施し、その他の場合はステップＳＴ４９へ進む。
【０１６０】
ステップＳＴ４９：収束周波数用の潮流計算を無制御で実施する。
【０１６１】
ステップＳＴ５０：ステップＳＴ４９で実施した潮流計算の結果、分離系統内の収束時の周波数偏差及び負荷母線電圧偏差が許容範囲に収まっていることを判断し、収まっている場合はステップＳＴ６４へ進んで全ての分離系統処理を完了し、その他の場合はステップＳＴ５１へ進む。
【０１６２】
ステップＳＴ５１：調相設備のある負荷母線電圧に対して調相制御を行うことにより、想定した最高値に誘導して、ステップＳＴ４９の潮流計算を実施する。このステップＳＴ５１により、見かけ上の負荷量を増大し（負荷量はステップＳＴ３で推定した負荷の電圧静特性を用いて見かけ上の負荷量を調整する）、単独分離系統内の発電供給量過剰を緩和できるか否かの判断基準となる計算を実施する。但し、母線電圧値を想定する最高値に誘導することで周波数偏差が低下側の許容範囲を逸脱した場合は、許容範囲に収まる電圧値になるまで誘導する高めの電圧値を調相設備の調整により段階的に変更し、再度潮流計算を繰り返す。なお、誘導する電圧値の値は系統運用の基準により予め決定しておく。
【０１６３】
ステップＳＴ５２：ステップ５１で実施した潮流計算における周波数偏差が許容範囲か否かを判断し、許容範囲である場合はステップＳＴ５４に進んでステップＳＴ３０で保持した制御パターンと比較して制御量の大きい方の制御を実施し、その他の場合はステップＳＴ５３へ進む。
【０１６４】
ステップＳＴ５３：ピーク周波数対策で選択した制御パターンで収束対策用の潮流計算を実施する。
【０１６５】
ステップＳＴ５４：ステップＳＴ３０で保持した制御パターンとステップＳＴ５１で仮定した調相制御量とを比較し、制御量の大きい方の制御を実施してステップＳＴ６４に進む。
【０１６６】
ステップＳＴ５５：ステップＳＴ５３で実施した潮流計算の結果、収束周波数が許容範囲に収まっているか否かを判断し、許容範囲であればステップＳＴ５７へ進み、その他の場合はステップＳＴ５６へ進む。
【０１６７】
ステップＳＴ５６：発電機遮断パターンを参照し、優先順位の１番高い制御パターンをセットする。
【０１６８】
ステップＳＴ５７：ピーク周波数対策で決定した制御パターンで制御すれば収束周波数も許容範囲内に制御できると判断して、ピーク周波数時の制御パターンを実施すべく、出力ケーブル７Ｂ、７Ｃを通して発電機９Ａ〜９Ｃの遮断及び調相設備１１の調整指令を実施する。
【０１６９】
ステップＳＴ５８：ステップＳＴ５６でセットした制御パターンに従って、収束周波数用の潮流計算を実施する。
【０１７０】
ステップＳＴ５９：ステップＳＴ５８で実施した潮流計算の周波数偏差が許容範囲に収まっているか否かを判断し、許容範囲内であればステップＳＴ６２へ進み、その他の場合はステップ６０へ進む。
【０１７１】
ステップＳＴ６０：ステップＳＴ５８で想定した発電機遮断パターンの次のパターンが存在するか否かを判定し、発電機遮断パターンが存在する場合はステップＳＴ６１へ進み、その他の場合はステップＳＴ６２へ進む。
【０１７２】
ステップＳＴ６１：ステップＳＴ５８で想定した発電機遮断パターンの次のパターンをセットする。
【０１７３】
ステップＳＴ６２：収束周波数対策としての調相制御と負荷遮断パターンを決定する。
【０１７４】
ステップＳＴ６３：ステップＳＴ２９で決定した制御パターンとステップＳＴ６２で決定した制御パターンを比較して、制御量の大きい制御を実施すべく、出力ケーブル７Ｂ、７Ｃを通して発電機９Ａ〜９Ｃの遮断及び調相設備１１の調整指令を実施する。
【０１７５】
ステップＳＴ６４：全ての分離系統処理が完了したことを判断して、安定化装置１０を定常状態に戻す。
【０１７６】
以上のように、本実施の形態によれば、収束周波数と過渡周波数（最高周波数及び最低周波数）を制御するようにしたので、より精度の高い分離系統制御が可能になる。
【０１７７】
なお、本実施の形態に係る単独分離系統安定化システムは、上記各ステップを実行する手段を系統安定化装置１０が備えているものである。また、上記各ステップを実行する手段を系統安定化装置１０と連係させて備えているようにしてもよい。
【０１７８】
【発明の効果】
本発明に係る単独分離系統安定化方法によれば、電力系統における分離系統の系統分離の発生にともない、該分離系統内の発電機の発電供給量または負荷の負荷量、または無効電力供給による調相設備の調相制御量を系統安定化装置で制御して上記分離系統を安定化する単独分離系統安定化方法において、
上記分離系統における系統分離発生前の情報に基づき、系統分離した分離系統に対して周波数偏差を考慮した潮流計算を実施する第１ステップ、
上記第１ステップの潮流計算の結果、上記分離系統内の周波数偏差及び負荷母線の負荷母線電圧偏差が許容範囲内に収まっているか否かを判断する第２ステップ、
上記第２ステップにおいて、上記分離系統内の周波数偏差及び負荷母線電圧偏差が許容範囲内に収まっていない場合には、上記周波数偏差が上昇側であるか否かを判断する第３ステップ、
上記第２ステップにおいて、上記分離系統内の周波数偏差及び負荷母線電圧偏差が許容範囲内に収まっている場合には、無制御で上記系統安定化装置を定常運転とする第４ステップ、
上記第３ステップにおいて、上記分離系統内の周波数偏差及び負荷母線電圧偏差が許容範囲内に収まっておらず、上記周波数偏差が下降側である場合には、負荷母線電圧を運用可能な最低値に誘導すると仮定し、上記負荷母線電圧のレベルを変化させ、上記第１ステップの潮流計算を繰り返すことによって上記運用可能な最低値を求め、該運用可能な最低値にしたがって上記負荷母線に上記調相制御を実施する第５ステップ、
上記第３ステップにおいて、上記分離系統内の周波数偏差及び負荷母線電圧偏差が許容範囲内に収まっておらず、上記周波数偏差が上昇側である場合には、負荷母線電圧を運用可能な最高値に誘導すると仮定し、上記負荷母線電圧のレベルを変化させて上記第１ステップの潮流計算を繰り返すことによって上記運用可能な最高値を求め、該運用可能な最高値にしたがって上記負荷母線に上記調相制御を実施する第６ステップ、
を備えたものであるので、分離系統の需給アンバランスを低減し、負荷遮断または発電機遮断量を最小化でき、高品質の電力供給が可能になる。
【０１７９】
また、上記第１ステップにおいて、系統分離発生後のオンラインデータを用いて分離系統内の負荷の電圧静特性、脱落量を推定し、該推定した負荷の電圧静特性及び脱落量と上記分離系統における系統分離発生前の情報とに基づき、系統分離した分離系統に対して周波数偏差を考慮した潮流計算を実施するものであるので、より高品質の電力供給が可能になる。
【０１８０】
また、電力系統における分離系統の系統分離の発生にともない、該分離系統内の発電機の発電供給量または負荷の負荷量、または無効電力供給による調相設備の調相制御量を系統安定化装置で制御して上記分離系統を安定化する単独分離系統安定化方法において、
上記分離系統における系統分離発生前の情報に基づき、系統分離した分離系統に対して周波数偏差を考慮した潮流計算を実施する第１ステップ、
上記第１ステップにおいて計算した上記周波数偏差が上昇側であるか否かを判断する第２ステップ、
上記第２ステップにおいて、上記周波数偏差が下降側である場合は、ボトム周波数に対応した発電機出力を決定する下記式（１）を上記第１ステップの潮流計算に組み込んでボトム周波数を算出し、該算出したボトム周波数が許容範囲に収まっていれば、該ボトム周波数制御の処理を実行せず、上記算出したボトム周波数が許容範囲に収まっていなければ、負荷母線電圧を運用可能な最低値に誘導すると仮定して、上記第１ステップの潮流計算に下記式（１）を組み込んだ潮流計算によってボトム周波数を再算出し、該再算出したボトム周波数が許容範囲に収まっていれば、上記再算出したボトム周波数制御の処理を実行し、上記再算出したボトム周波数が許容範囲に収まっていなければ、負荷遮断を実施したと仮定して、上記負荷遮断のパターンを変化させ上記第１ステップの潮流計算に下記式（１）を組み込んだ潮流計算を繰り返して、ボトム周波数を再々算出し、該再々算出したボトム周波数にしたがって上記負荷母線に上記調相制御を実施する第３ステップ、
上記第２ステップにおいて、上記周波数偏差が上昇側である場合は、ピーク周波数に対応した発電機出力を決定する下記式（２）を上記第１ステップの潮流計算に組み込んでピーク周波数を算出し、該算出したピーク周波数が許容範囲に収まっていれば、該ピーク周波数制御の処理を実行せず、上記算出したピーク周波数が許容範囲に収まっていなければ、負荷母線電圧を運用可能な最高値に誘導すると仮定して、上記第１ステップの潮流計算に下記式（２）を組み込んだ潮流計算によってピーク周波数を再算出し、該再算出したピーク周波数が許容範囲に収まっていれば、上記再算出したボトム周波数制御の処理を実行し、上記再算出したボトム周波数が許容範囲に収まっていなければ、発電機遮断を実施したと仮定して、上記発電機遮断のパターンを変化させ上記第１ステップの潮流計算に下記式（２）を組み込んだ潮流計算を繰り返して、ピーク周波数を再々算出し、該再々算出したピーク周波数にしたがって上記負荷母線に上記調相制御を実施する第４ステップ、
を備えたものであるので、負荷遮断量または発電機遮断量を低減でき、高品質の電力供給ができる。
【数２０】
2004072882.tif 000014
【数２１】
2004072882.tif 000015
【０１８１】
また、電力系統における分離系統の系統分離の発生にともない、該分離系統内の発電機の発電供給量または負荷の負荷量、または無効電力供給による調相設備の調相制御量を系統安定化装置で制御して上記分離系統を安定化する単独分離系統安定化方法において、
上記系統分離発生後のオンラインデータを用いて分離系統内の負荷の電圧静特性、脱落量を推定し、該推定した負荷の電圧静特性及び脱落量と上記分離系統における系統分離発生前の情報とに基づき、系統分離した分離系統に対して周波数偏差を考慮した潮流計算を実施する第１ステップ、
上記第１ステップにおいて計算した上記周波数偏差が上昇側であるか否かを判断する第２ステップ、
上記第２ステップにおいて、上記周波数偏差が下降側である場合は、ボトム周波数に対応した発電機出力を決定する下記式（１）を上記第１ステップの潮流計算に組み込んでボトム周波数を算出し、該算出したボトム周波数が許容範囲に収まっているか否かを判断する第３ステップ、
上記第３ステップにおいて、ボトム周波数が許容範囲に収まっていない場合は、負荷母線電圧を運用可能な最低値に誘導すると仮定して、上記第１ステップの潮流計算に下記式（１）を組み込んだ潮流計算によってボトム周波数を再算出し、該再算出したボトム周波数が許容範囲に収まっているか否かを判断する第４ステップ、
上記第４ステップにおいて、ボトム周波数が許容範囲に収まっていない場合は、予め準備した複数の負荷遮断のパターンを実施したと仮定して上記第１ステップの潮流計算に下記式（１）を組み込んだ潮流計算を繰り返してボトム周波数対策としての調相制御及び負荷遮断パターンを決定する第５ステップ、
上記第４ステップにおいて、ボトム周波数が許容範囲に収まっている場合は、ボトム周波数対策としての調相制御を決定する第６ステップ、
上記第３ステップにおいて、ボトム周波数が許容範囲に収まっている場合は、上記第１ステップの潮流計算を無制御パターンで実施して、周波数偏差及び電圧変動が許容範囲に収まっているか否かを判断する第７ステップ、
上記第７ステップにおいて、周波数偏差及び電圧変動が許容範囲に収まっている場合は、無制御で上記系統安定化装置を定常運転する第８のステップ、
上記第７ステップにおいて、周波数偏差及び電圧変動が許容範囲に収まっていない場合は、上記負荷母線電圧を運用可能な最低値に誘導すると仮定して上記第１ステップの潮流計算を実施し、収束周波数が許容範囲に収まっているか否かを判断する第９ステップ、
上記第９ステップにおいて、収束周波数が許容範囲に収まっている場合は、該収束周波数対策としての調相制御を実施する第１０ステップ、
上記第９ステップにおいて、収束周波数が許容範囲に収まっていない場合、上記第６ステップで決定したボトム周波数対策としての調相制御、及び上記第５ステップで決定したボトム周波数対策としての上記調相制御及び負荷遮断パターンの制御パターンで上記第１ステップの潮流計算を実施し、収束周波数が許容範囲になっているか否かを判断する第１１ステップ、
上記第１１ステップにおいて、収束周波数が許容範囲になっている場合は、上記第１１ステップの潮流計算で用いたボトム周波数対策としての制御パターンを実施する第１２ステップ、
上記第１１ステップにおいて、収束周波数が許容範囲になっていない場合は、予め準備した複数の負荷遮断のパターンを実施したと仮定して上記第１ステップの潮流計算を繰り返して収束周波数対策としての調相制御または調相制御及び負荷遮断パターンの制御パターンを決定し、該収束周波数対策としての調相制御または調相制御及び負荷遮断パターンの制御パターンと上記第６ステップで決定したボトム周波数対策としての調相制御、及び上記第５ステップで決定したボトム周波数対策としての上記調相制御及び負荷遮断パターンの制御パターンと制御量を比較し、制御量が大きい制御パターンを実施する第１３ステップ、
上記第２ステップにおいて、上記周波数偏差が上昇側である場合は、ピーク周波数に対応した発電機出力を決定する下記式（２）を上記第１ステップの潮流計算に組み込んでピーク周波数を算出し、該算出したピーク周波数が許容範囲に収まっているか否かを判断する第１４ステップ、
上記第１４ステップにおいて、ピーク周波数が許容範囲に収まっていない場合は、負荷母線電圧を運用可能な最高値に誘導すると仮定して、上記第１ステップの潮流計算に下記式（２）を組み込んだ潮流計算によってピーク周波数を再算出し、該再算出したピーク周波数が許容範囲に収まっているか否かを判断する第１５ステップ、
上記第１５ステップにおいて、ピーク周波数が許容範囲に収まっていない場合は、予め準備した複数の発電機遮断のパターンを実施したと仮定して上記第１ステップの潮流計算に下記式（２）を組み込んだ潮流計算を繰り返してピーク周波数対策としての調相制御及び発電機遮断パターンを決定する第１６ステップ、
上記第１５ステップにおいて、ピーク周波数が許容範囲に収まっている場合は、ピーク周波数対策としての調相制御を決定する第１７ステップ、
上記第１４ステップにおいて、ピーク周波数が許容範囲に収まっている場合は、上記第１ステップの潮流計算を無制御パターンで実施して、周波数偏差及び電圧変動が許容範囲に収まっているか否かを判断する第１８ステップ、
上記第１８ステップにおいて、周波数偏差及び電圧変動が許容範囲に収まっている場合は、無制御で上記系統安定化装置を定常運転する第１９のステップ、
上記第１８ステップにおいて、周波数偏差及び電圧変動が許容範囲に収まっていない場合は、上記負荷母線電圧を運用可能な最高値に誘導すると仮定して上記第１ステップの潮流計算を実施し、収束周波数が許容範囲に収まっているか否かを判断する第２０ステップ、
上記第２０ステップにおいて、収束周波数が許容範囲に収まっている場合は、該収束周波数対策としての調相制御を実施する第２１ステップ、
上記第２０ステップにおいて、収束周波数が許容範囲に収まっていない場合、上記第１７ステップで決定したピーク周波数対策としての調相制御、及び上記第１６ステップで決定したピーク周波数対策としての上記調相制御及び発電機遮断パターンの制御パターンで上記第１ステップの潮流計算を実施し、収束周波数が許容範囲になっているか否かを判断する第２２ステップ、
上記第２２ステップにおいて、収束周波数が許容範囲になっている場合は、上記第２２ステップの潮流計算で用いたピーク周波数対策としての制御パターンを実施する第２３ステップ、
上記第２２ステップにおいて、収束周波数が許容範囲になっていない場合は、予め準備した複数の発電機遮断のパターンを実施したと仮定して上記第１ステップの潮流計算を繰り返して収束周波数対策としての調相制御または調相制御及び発電機遮断パターンの制御パターンを決定し、該収束周波数対策としての調相制御または調相制御及び発電機遮断パターンの制御パターンと上記第１７ステップで決定したピーク周波数対策としての調相制御、及び上記第１６ステップで決定したピーク周波数対策としての上記調相制御及び発電機遮断パターンの制御パターンと制御量を比較し、制御量が大きい制御パターンを実施する第２４ステップ、
を備えたものであので、負荷遮断量または発電機遮断量を低減でき、より高品質の電力供給ができる。
【数２２】
2004072882.tif 000016
【数２３】
2004072882.tif 000017
【０１８２】
本発明に係る単独分離系統安定化システムによれば、電力系統における分離系統の系統分離の発生にともない、該分離系統内の発電機の発電供給量または負荷の負荷量、または無効電力供給による調相設備の調相制御量を系統安定化装置で制御して上記分離系統を安定化する単独分離系統安定化システムにおいて、
上記分離系統における系統分離発生前の情報に基づき、系統分離した分離系統に対して周波数偏差を考慮した潮流計算を実施する第１手段、
上記第１手段の潮流計算の結果、上記分離系統内の周波数偏差及び負荷母線の負荷母線電圧偏差が許容範囲内に収まっているか否かを判断する第２手段、
上記第２手段において、上記分離系統内の周波数偏差及び負荷母線電圧偏差が許容範囲内に収まっていない場合には、上記周波数偏差が上昇側であるか否かを判断し、上記分離系統内の周波数偏差及び負荷母線電圧偏差が許容範囲内に収まっている場合には、無制御で上記系統安定化装置を定常運転とする第３手段、
上記第３手段において、上記分離系統内の周波数偏差及び負荷母線電圧偏差が許容範囲内に収まっておらず、上記周波数偏差が下降側である場合には、負荷母線電圧を運用可能な最低値に誘導すると仮定し、上記負荷母線電圧のレベルを変化させ、上記第１手段の潮流計算を繰り返すことによって上記運用可能な最低値を求め、該運用可能な最低値にしたがって上記負荷母線に上記調相制御を実施し、上記分離系統内の周波数偏差及び負荷母線電圧偏差が許容範囲内に収まっておらず、上記周波数偏差が上昇側である場合には、負荷母線電圧を運用可能な最高値に誘導すると仮定し、上記負荷母線電圧のレベルを変化させて上記第１手段の潮流計算を繰り返すことによって上記運用可能な最高値を求め、該運用可能な最高値にしたがって上記負荷母線に上記調相制御を実施する第４手段、
を備えたものであるので、分離系統の需給アンバランスを低減し、負荷遮断または発電機遮断量を最小化でき、精度の高い分離系統運用が可能になる。
【０１８３】
また、電力系統における分離系統の系統分離の発生にともない、該分離系統内の発電機の発電供給量または負荷の負荷量、または無効電力供給による調相設備の調相制御量を系統安定化装置で制御して上記分離系統を安定化する単独分離系統安定化システムにおいて、
上記分離系統における系統分離発生前の情報に基づき、系統分離した分離系統に対して周波数偏差を考慮した潮流計算を実施する第１手段、
上記第１手段において計算した上記周波数偏差が上昇側であるか否かを判断する第２手段、
上記第２手段において、上記周波数偏差が下降側である場合は、ボトム周波数に対応した発電機出力を決定する下記式（１）を上記第１手段の潮流計算に組み込んでボトム周波数を算出し、該算出したボトム周波数が許容範囲に収まっていれば、該ボトム周波数制御の処理を実行せず、上記算出したボトム周波数が許容範囲に収まっていなければ、負荷母線電圧を運用可能な最低値に誘導すると仮定して、上記第１手段の潮流計算に下記式（１）を組み込んだ潮流計算によってボトム周波数を再算出し、該再算出したボトム周波数が許容範囲に収まっていれば、上記再算出したボトム周波数制御の処理を実行し、上記再算出したボトム周波数が許容範囲に収まっていなければ、負荷遮断を実施したと仮定して、上記負荷遮断のパターンを変化させ上記第１手段の潮流計算に下記式（１）を組み込んだ潮流計算を繰り返して、ボトム周波数を再々算出し、該再々算出したボトム周波数にしたがって上記負荷母線に上記調相制御を実施し、上記周波数偏差が上昇側である場合は、ピーク周波数に対応した発電機出力を決定する下記式（２）を上記第１手段の潮流計算に組み込んでピーク周波数を算出し、該算出したピーク周波数が許容範囲に収まっていれば、該ピーク周波数制御の処理を実行せず、上記算出したピーク周波数が許容範囲に収まっていなければ、負荷母線電圧を運用可能な最高値に誘導すると仮定して、上記第１手段の潮流計算に下記式（２）を組み込んだ潮流計算によってピーク周波数を再算出し、該再算出したピーク周波数が許容範囲に収まっていれば、上記再算出したボトム周波数制御の処理を実行し、上記再算出したボトム周波数が許容範囲に収まっていなければ、発電機遮断を実施したと仮定して、上記発電機遮断のパターンを変化させ上記第１手段の潮流計算に下記式（２）を組み込んだ潮流計算を繰り返して、ピーク周波数を再々算出し、該再々算出したピーク周波数にしたがって上記負荷母線に上記調相制御を実施する第３手段、
を備えたものであるので、負荷遮断量または発電機遮断量を低減でき、高品質の電力供給ができる。
【数２４】
2004072882.tif 000018
【数２５】
2004072882.tif 000019
【０１８４】
また、電力系統における分離系統の系統分離の発生にともない、該分離系統内の発電機の発電供給量または負荷の負荷量、または無効電力供給による調相設備の調相制御量を系統安定化装置で制御して上記分離系統を安定化する単独分離系統安定化システムにおいて、
上記系統分離発生後のオンラインデータを用いて分離系統内の負荷の電圧静特性、脱落量を推定し、該推定した負荷の電圧静特性及び脱落量と上記分離系統における系統分離発生前の情報とに基づき、系統分離した分離系統に対して周波数偏差を考慮した潮流計算を実施する第１手段、
上記第１手段において計算した上記周波数偏差が上昇側であるか否かを判断する第２手段、
上記第２手段において、上記周波数偏差が下降側である場合は、ボトム周波数に対応した発電機出力を決定する下記式（１）を上記第１手段の潮流計算に組み込んでボトム周波数を算出し、該算出したボトム周波数が許容範囲に収まっているか否かを判断し、上記周波数偏差が上昇側である場合は、ピーク周波数に対応した発電機出力を決定する下記式（２）を上記第１手段の潮流計算に組み込んでピーク周波数を算出し、該算出したピーク周波数が許容範囲に収まっているか否かを判断する第３手段、
上記第３手段において、ボトム周波数が許容範囲に収まっていない場合は、負荷母線電圧を運用可能な最低値に誘導すると仮定して、上記第１手段の潮流計算に下記式（１）を組み込んだ潮流計算によってボトム周波数を再算出し、該再算出したボトム周波数が許容範囲に収まっているか否かを判断し、ボトム周波数が許容範囲に収まっている場合は、上記第１手段の潮流計算を無制御パターンで実施して、周波数偏差及び電圧変動が許容範囲に収まっているか否かを判断し、ピーク周波数が許容範囲に収まっていない場合は、負荷母線電圧を運用可能な最高値に誘導すると仮定して、上記第１手段の潮流計算に下記式（２）を組み込んだ潮流計算によってピーク周波数を再算出し、該再算出したピーク周波数が許容範囲に収まっているか否かを判断し、ピーク周波数が許容範囲に収まっている場合は、上記第１手段の潮流計算を無制御パターンで実施して、周波数偏差及び電圧変動が許容範囲に収まっているか否かを判断する第４手段、
上記第４手段において、上記再算出したボトム周波数が許容範囲に収まっていない場合は、予め準備した複数の負荷遮断のパターンを実施したと仮定して上記第１手段の潮流計算に下記式（１）を組み込んだ潮流計算を繰り返してボトム周波数対策としての調相制御及び負荷遮断パターンを決定し、上記ボトム周波数が許容範囲に収まっている場合は、ボトム周波数対策としての調相制御を決定し、上記再算出したピーク周波数が許容範囲に収まっていない場合は、予め準備した複数の発電機遮断のパターンを実施したと仮定して上記第１手段の潮流計算に下記式（２）を組み込んだ潮流計算を繰り返してピーク周波数対策としての調相制御及び発電機遮断パターンを決定し、上記第４手段において、上記再算出したピーク周波数が許容範囲に収まっている場合は、ピーク周波数対策としての調相制御を決定し、周波数偏差及び電圧変動が許容範囲に収まっていない場合は、上記負荷母線電圧を運用可能な最低値または最高値に誘導すると仮定して上記第１手段の潮流計算を実施し、収束周波数が許容範囲に収まっているか否かを判断し、周波数偏差及び電圧変動が許容範囲に収まっていると判断した場合は、無制御で上記系統安定化装置を定常運転する第５手段、
上記第５手段において、収束周波数が許容範囲に収まっている場合は、該収束周波数対策としての調相制御を実施し、収束周波数が許容範囲に収まっていない場合、上記第５手段で決定したボトム周波数対策またはピーク周波数対策としての調相制御、及び負荷遮断パターンの制御パターンで上記第１手段の潮流計算を実施し、収束周波数が許容範囲になっているか否かを判断する第６手段、
上記第６手段において、収束周波数が許容範囲になっている場合は、上記第６手段の潮流計算で用いたボトム周波数対策としての制御パターンを実施し、収束周波数が許容範囲になっていない場合は、予め準備した複数の負荷遮断のパターンを実施したと仮定して上記第１手段の潮流計算を繰り返して収束周波数対策としての調相制御または調相制御及び負荷遮断パターンの制御パターンを決定し、該収束周波数対策としての調相制御または調相制御及び負荷遮断パターンの制御パターンと上記第５手段で決定したボトム周波数対策またはピーク周波数対策としての調相制御及び負荷遮断パターンの制御パターンと制御量とを比較し、制御量が大きい制御パターンを実施する第７手段、
を備えたものであるので、負荷遮断量または発電機遮断量を低減でき、より高品質の電力供給ができる。
【数２６】
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【数２７】
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【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る分離系統安定化システムの実施の形態１を示す構成図である。
【図２】実施の形態１における、安定化制御の制御論理フローチャートである。
【図３】実施の形態２における、安定化制御の制御論理フローチャートである。
【図４】実施の形態３における、安定化制御の制御論理フローチャートである。
【図５】実施の形態３における、ボトム周波数の調定率を例示する図である。
【図６】実施の形態４における、安定化制御の制御論理フローチャートである。
【図７】実施の形態４における、安定化制御の制御論理フローチャートである。
【図８】従来の分離系統安定化装置を示す構成図である。
【符号の説明】
１Ａ　主系統母線、１Ｂ　負荷母線、１Ｃ　発電機母線、
２Ａ，２Ｂ　分離系統内送電線、３Ａ〜３Ｈ　遮断器、
４Ａ〜４Ｇ　センサ（変流器）、５Ａ，５Ｂ　センサ（変成器）、
６Ａ〜６Ｇ　入力ケーブル、７Ａ〜７Ｃ　出力ケーブル、８Ａ〜８Ｃ　負荷、
９Ａ〜９Ｃ　発電機、１０　系統安定化装置、１１　調相設備、
１２　中央給電指令所、１３Ａ，１３Ｂ　通信路。
【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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