(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統に配設された送電線に事故が発生した際に、前記事故が発生した送電線の高速再閉路が成功した場合には、前記事故は前記電力系統の電圧安定化が必要でない事故であると判定し、前記事故が発生した送電線の高速再閉路が失敗した場合には、前記事故は前記電力系統の電圧安定化が必要な事故であると判定する判定部と、
前記事故は前記電力系統の電圧安定化が必要な事故であると前記判定部が判定した場合、前記事故の位置を示す情報に基づいて、前記送電線に接続される複数の電気所の母線のうち少なくとも一の母線の電圧を取得する取得部と、
前記取得部で取得された前記少なくとも一の母線の電圧が、前記事故が発生した際に前記電力系統の電圧安定性を維持するための所定電圧より低い場合、前記少なくとも一の母線の電圧が前記所定電圧以上となるまで前記少なくとも一の母線に接続された複数の負荷が順次遮断されるよう、前記複数の負荷を遮断する遮断装置を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記事故が発生してから前記少なくとも一の母線に接続されたタップ付き変圧器の前記タップの動作が開始されるまでの所定期間内に前記複数の負荷のうち少なくとも一の負荷が遮断されるよう、前記遮断装置を制御すること、
を特徴とする遮断制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の遮断制御装置であって、
前記制御部は、
前記所定期間に前記複数の負荷の全てが遮断できる間隔で前記複数の負荷が順次遮断されるよう、前記遮断装置を制御すること、
を特徴とする遮断制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の遮断制御装置であって、
前記間隔は、
前記所定期間を前記複数の負荷の数で除算した期間以下の間隔であること、
を特徴とする遮断制御装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の遮断制御装置であって、
前記複数の負荷の遮断される順序を示すデータを記憶する記憶部を更に備え、
前記制御部は、
前記データに応じた順序で前記複数の負荷が順次遮断されるよう、前記遮断装置を制御すること、
を特徴とする遮断制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の遮断制御装置であって、
前記電力系統に設けられた揚水発電機が揚水モードで動作しているか否かを判定する動作判定部を更に備え、
前記遮断装置は、前記制御部からの制御に基づいて前記揚水発電機を遮断し、
前記制御部は、
前記揚水発電機が揚水モードで動作していると判定された場合、前記揚水発電機が遮断された後に前記データに応じた順序で前記複数の負荷が順次遮断され、前記揚水発電機が揚水モードで動作していないと判定された場合、前記データに応じた順序で前記複数の負荷が順次遮断されるよう、前記遮断装置を制御すること、
を特徴とする遮断制御装置。
【請求項６】
請求項４に記載の遮断制御装置であって、
前記データは、
前記複数の負荷のうち遮断された後に前記少なくとも一の母線とは異なる母線に接続される負荷を最初に遮断させるためのデータを含むこと、
を特徴とする遮断制御装置。
【請求項７】
コンピュータに、
電力系統に配設された送電線に事故が発生した際に、前記事故が発生した送電線の高速再閉路が成功した場合には、前記事故は前記電力系統の電圧安定化が必要でない事故であると判定し、前記事故が発生した送電線の高速再閉路が失敗した場合には、前記事故は前記電力系統の電圧安定化が必要な事故であると判定する第１のステップと、
前記事故は前記電力系統の電圧安定化が必要な事故であると判定された場合、前記事故の位置を示す情報に基づいて、前記送電線に接続される複数の電気所の母線のうち少なくとも一の母線の電圧を取得する第２のステップと、
取得された前記少なくとも一の母線の電圧が、前記事故が発生した際に前記電力系統の電圧安定性を維持するための所定電圧より低い場合、前記少なくとも一の母線の電圧が前記所定電圧以上となるまで前記少なくとも一の母線に接続された複数の負荷が順次遮断されるよう、前記複数の負荷を遮断する遮断装置を制御する第３のステップと、
を実行させ、
前記第３のステップでは、
前記事故が発生してから前記少なくとも一の母線に接続されたタップ付き変圧器の前記タップの動作が開始されるまでの所定期間内に前記複数の負荷のうち少なくとも一の負荷が遮断されるよう、前記遮断装置を制御すること、
を特徴とする遮断制御プログラム。
【請求項８】
電力系統に配設された送電線に事故が発生した際に、前記事故が発生した送電線の高速再閉路が成功した場合には、前記事故が前記電力系統の電圧安定化が必要でない事故であると判定し、前記事故が発生した送電線の高速再閉路が失敗した場合には、前記事故が前記電力系統の電圧安定化が必要な事故であると判定する第１の工程と、
前記事故が前記電力系統の電圧安定化が必要な事故であると判定された場合、前記事故の位置を示す情報に基づいて、前記送電線に接続される複数の電気所の母線のうち少なくとも一の母線の電圧を取得する第２の工程と、
取得された前記少なくとも一の母線の電圧が、前記事故が発生した際に前記電力系統の電圧安定性を維持するための所定電圧より低い場合、前記少なくとも一の母線の電圧が前記所定電圧以上となるまで前記少なくとも一の母線に接続された複数の負荷が順次遮断されるよう、前記複数の負荷を遮断する遮断装置を制御する第３の工程と、
を含み、
前記第３の工程では、
前記事故が発生してから前記少なくとも一の母線に接続されたタップ付き変圧器の前記タップの動作が開始されるまでの所定期間内に前記複数の負荷のうち少なくとも一の負荷が遮断されるよう、前記遮断装置を制御すること、
を特徴とする遮断制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遮断制御装置、遮断制御プログラム、遮断制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば電力系統の送電線にルート断事故等が発生した場合、ルート断となった送電線を除く発電機から負荷への送電線ルートの有効電力が急増する。その結果、負荷が接続されている母線の電圧が低下し、電力系統の電圧安定性が維持できないことがある。そこで、事故等が発生すると、電力系統の電圧安定性を維持すべく例えば負荷を遮断することが行われている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第２７１２０９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、電力系統を安定化させるために遮断すべき負荷の量が、事故が発生した後にリアルタイムで算出されている。このため、特許文献１の技術を用いる場合、処理能力が高く、高価な計算機が必要となる。一方、リアルタイムで遮断すべき負荷の量を算出する代わりに、例えば、事故が発生したら電力系統を安定化させるために十分な量の所定の負荷を一括で遮断する技術も知られている。しかしながら、このような場合、過剰な停電が発生する可能性がある。
【０００５】
本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、電力系統に事故が発生した際に、遮断する負荷の量を抑制しつつ電力系統を安定化させることができる安価な遮断制御装置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】
【０００６】
上記目的を達成するため本発明の一つの側面に係る遮断制御装置は、電力系統に配設された送電線に事故が発生した際に、前記事故が発生した送電線の高速再閉路が成功した場合には、前記事故は前記電力系統の電圧安定化が必要でない事故であると判定し、前記事故が発生した送電線の高速再閉路が失敗した場合には、前記事故は前記電力系統の電圧安定化が必要な事故であると判定する判定部と、前記事故は前記電力系統の電圧安定化が必要な事故であると前記判定部が判定した場合、前記事故の位置を示す情報に基づいて、前記送電線に接続される複数の電気所の母線のうち少なくとも一の母線の電圧を取得する取得部と、前記取得部で取得された前記少なくとも一の母線の電圧が、前記事故が発生した際に前記電力系統の電圧安定性を維持するための所定電圧より低い場合、前記少なくとも一の母線の電圧が前記所定電圧以上となるまで前記少なくとも一の母線に接続された複数の負荷が順次遮断されるよう、前記複数の負荷を遮断する遮断装置を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記事故が発生してから前記少なくとも一の母線に接続されたタップ付き変圧器の前記タップの動作が開始されるまでの所定期間内に前記複数の負荷のうち少なくとも一の負荷が遮断されるよう、前記遮断装置を制御すること、を特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、電力系統に事故が発生した際に、遮断する負荷の量を抑制しつつ電力系統を安定化させることができる安価な遮断制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態である系統安定化装置８０が設けられた電力系統１０の概要を示す図である。
【図２】変電所Ｂの詳細を示す図である。
【図３】制御装置９２の詳細を示す図である。
【図４】記憶装置１１０に記憶される安定限界データを示す図である。
【図５】発電所Ａ及び変電所Ｂの系統を１機１負荷モデルで表した図である。
【図６】母線３１におけるＰ−Ｖ曲線の一例である。
【図７】送電線２１に事故が発生した際の母線３１におけるＰ−Ｖ曲線の一例である。
【図８】記憶装置１１０に記憶される順序データを示す図である。
【図９】系統安定化装置８０の処理を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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。  
図１は、本発明の一実施形態である系統安定化装置８０が設けられた電力系統１０の概要を示す図である。
【００１０】
電力系統１０には、発電所Ａ、変電所Ｂ〜Ｄ、無限大母線Ｅ、制御所Ｆ、送電線２０〜２３が設けられており、発電所Ａで発電された電力は、変電所Ｂ〜Ｄ、及び無限大母線Ｅに送電される。
【００１１】
発電所Ａと変電所Ｂとは送電線２０で接続され、発電所Ａと変電所Ｄとは送電線２１で接続される。変電所Ｂと変電所Ｃとは送電線２２で接続され、変電所Ｃと変電所Ｄとは送電線２３で接続される。また、送電線２０〜２３の夫々の両端には送電を遮断するための遮断器（不図示）が設けられている。なお、送電線２０〜２３の夫々は例えば３本の送電線を含むが、便宜上、図１においては１本の線で記載している。
【００１２】
発電所Ａには、母線３０、計器用変圧器（ＶＴ：Voltage Transformer）４０、及びタービン発電機５０，５１が設けられている。
【００１３】
母線３０には、タービン発電機５０，５１が接続されている。このため、タービン発電機５０，５１からの電力は、母線３０を介して送電線２０，２１に送電される。計器用変圧器４０は、母線３０の電圧を所定の比率で降圧する変圧器である。
【００１４】
変電所Ｂには、母線３１、計器用変圧器４１、揚水発電機５２、変圧器６０，６１、及び制御装置７０が設けられている。
【００１５】
母線３１には発電所Ａからの電源が例えば送電線２０を介して供給される。また、母線３１には、計器用変圧器４１、揚水発電機５２、変圧器６０，６１が接続されている。
【００１６】
計器用変圧器４１は、母線３１の電圧を所定の比率で降圧する変圧器であり、変圧器６０，６１は、母線３１の電圧を変圧して負荷に供給する。なお、変圧器６０，６１は、いわゆるタップ付き変圧器（負荷時タップ切換変圧器）であり、負荷の電圧が所定（例えば１１０ｋＶ）となるようにタップ（不図示）を自動動作させるものがある。具体的には、例えば、電力系統１０に事故等が発生し母線３１の電圧が低下すると、負荷の電圧が上昇するように、変圧器６０，６１のタップは切り換えられる。なお、本実施形態では、事故が発生して母線３１の電圧が低下してから所定期間Ｔ１後にタップの動作が開始することとする。
【００１７】
図２は、変電所Ｂの詳細を示す図である。変圧器６０は、変圧した電圧を母線１００に供給し、母線１００には、負荷１２０〜１２５の夫々が遮断器（ＣＢ）１１０〜１１５を介して接続される。また、変圧器６１は、変圧した電圧を母線１０１に供給し、母線１０１には、負荷１２６〜１２８の夫々が遮断器１１６〜１１８を介して接続される。なお、負荷１２０〜１２８の夫々は、いわゆる電力が供給される需要家（例えば、会社、病院等）を含む。
【００１８】
制御装置７０は、制御所Ｆに設けられた系統安定化装置８０からの指示に基づいて、揚水発電機５２や負荷１２０〜１２８の遮断を制御する。なお、例えば負荷１２０の遮断とは、遮断器１１０が遮断されることを意味し、負荷１２０の投入とは、遮断器１１０が投入されることを意味する。また、便宜上、図１では図示していないが、母線３１と揚水発電機５２との間にも遮断器１３０が設けられている。なお、遮断器１１０〜１１８及び制御装置７０が遮断装置に相当する。
【００１９】
変電所Ｃには、母線３２、計器用変圧器４２、変圧器６２，６３、及び制御装置７１が設けられている。
【００２０】
母線３２には、発電所Ａからの電源が例えば送電線２０，２２を介して供給される。また、母線３２には、計器用変圧器４２、変圧器６２，６３が接続されている。
【００２１】
計器用変圧器４２は、母線３２の電圧を所定の比率で降圧する変圧器であり、変圧器６２，６３は、母線３２の電圧を変圧して負荷に供給する。なお、変圧器６２，６３は、例えば変圧器６０と同様のタップ付き変圧器であり、変圧器６２，６３に接続される負荷は、図２と同様である。
【００２２】
制御装置７１は、系統安定化装置８０からの指示に基づいて、変圧器６２，６３で変圧された電圧が供給される負荷の遮断を制御する。
【００２３】
変電所Ｄには、母線３３、計器用変圧器４３、変圧器６４，６５、及び制御装置７２が設けられている。
【００２４】
母線３３には、発電所Ａからの電源が例えば送電線２１を介して供給される。また、母線３３には、計器用変圧器４３、変圧器６４，６５、無限大母線Ｅが接続されている。
【００２５】
計器用変圧器４３は、母線３３の電圧を所定の比率で降圧する変圧器であり、変圧器６４，６５は、母線３３の電圧を変圧して負荷に供給する。なお、変圧器６４，６５は、例えば変圧器６０と同様のタップ付き変圧器であり、変圧器６４，６５に接続される負荷は、図２と同様である。
【００２６】
制御装置７２は、系統安定化装置８０からの指示に基づいて、変圧器６４，６５で変圧された電圧が供給される負荷の遮断を制御する。
【００２７】
制御所Ｆには、電力系統１０を安定化させるための系統安定化装置８０が設けられている。系統安定化装置８０は、電力系統１０の系統情報および送電線２０〜２３に設けられた保護リレー（不図示）の状態に基づいて、制御装置７０〜７２を制御する。系統安定化装置８０は、事故検出装置９０、系統情報収集装置９１、及び制御装置９２を含んで構成される。
【００２８】
事故検出装置９０は、送電線２０〜２３に設けられた遮断器等（不図示）の状態に基づいて、送電線２０〜２３に事故が発生したか否か及び事故位置を検出する。例えば、送電線２１の両端の遮断器が遮断されると、送電線２１に事故が発生したことを検出する。また、事故検出装置９０は、電力系統１０に分散配置された図示しない保護リレー（例えば、地絡保護継電器、不足電圧継電器）や遮断器等の状態に基づいて、事故の種類（地絡事故、短絡事故等）や、事故が発生した送電線の高速再閉路が成功であるか否かを判別する。そして、事故検出装置７０は、事故が発生したことを検出すると、事故位置及び事故様相（事故の種類、高速再閉路の結果）を示す事故情報を生成し、制御装置９２に送信する。
【００２９】
系統情報収集装置９１は、例えば電力系統に分散配置された測定用の変流器（不図示）、計器用変圧器４０〜４３等からの出力に基づいて母線３０〜３３の電圧や、送電線２０〜２３、母線３１〜３３の有効電力及び無効電力等の系統情報を収集する。
【００３０】
制御装置９２（遮断制御装置）は、事故情報と、系統情報とに基づいて、電力系統１０の電圧安定性が維持されるよう、制御装置７０〜７２を制御する。制御装置９２は、図３に示すように、記憶装置１５０、及びマイコン１５１を含んで構成される。
【００３１】
記憶装置１５０（記憶部）は、例えばハードディスク装置であり、マイコン１５１に系統安定化の処理を実行させるためのプログラムや、マイコン１５１が処理を実行する際に用いる安定限界電圧データ、順序データを記憶する。
【００３２】
安定限界電圧データは、例えば図４に示すように、事故の位置と各変電所における安定限界電圧との関係を示すデータである。安定限界電圧データは、例えば、所定の事故が発生した場合のシミュレーション結果から得られるデータである。また、安定限界電圧は、いわゆるＰ−Ｖ曲線に基づいて定まる電圧であるため、ここで変電所Ｂの母線３１のＰ−Ｖ曲線を例に説明する。
【００３３】
＝＝電力系統１０の安定性とＰ−Ｖ曲線について＝＝
図５は、発電所Ａ及び変電所Ｂの系統を、一般的な１機１負荷モデルで表した図である。なお、ここでは、揚水発電機５２は遮断されていることとする。図５において、電源２００はタービン発電機５０，５１に相当し、インダクタ２１０は発電所Ａから変電所Ｂへの送電線２０と、発電所Ａから変電所Ｄ，Ｃを経由して変電所Ｂへと接続される送電線２１，２３，２２とに相当する。さらに、負荷２２０は変圧器６０及び変圧器６１に接続された負荷１２０〜１２８に相当する。また、負荷２２０の端子電圧、すなわち母線３１の電圧を電圧Ｖｒとし、負荷２２０の有効電力をＰとすると、電圧Ｖｒと有効電力Ｐとの関係を示すＰ−Ｖ曲線は図６の様になる。図６に示すように、負荷２２０が例えば遮断され、インピーダンスが無限大の場合、負荷２２０に流れる電流はゼロとなるため有効電力Ｐはゼロとなる。また、この際には、電圧降下が生じないため電圧Ｖｒは最大となる。負荷２２０が投入され、インピーダンスが無限大から低下すると負荷２２０には電流が流れ始める。このため、有効電力Ｐは増加して電圧Ｖｒは低下する。つまり、負荷２２０の増加は負荷２２０のインピーダンス減少を意味する。
【００３４】
負荷２２０のインピーダンスが例えばゼロの際には、負荷２２０の電圧Ｖｒはゼロとなるため有効電力Ｐもゼロとなる。したがって、図６に示すＰ−Ｖ曲線においては、負荷２２０の有効電力Ｐが最大となる点が存在する。有効電力Ｐが最大となる点の電圧より電圧Ｖｒが高い領域では、負荷２２０のインピーダンスの減少に応じて、P−V曲線に沿って電圧Ｖｒが低下しつつ負荷へ供給する有効電力Ｐは増加する。しかし、有効電力Ｐが最大となる点の電圧より電圧Ｖｒが低い領域では、負荷２２０のインピーダンスの減少に応じて、P−V曲線に沿って電圧Ｖｒが低下し、かつ負荷へ供給する有効電力Ｐも減少するため、負荷が本来要求する有効電力Ｐを供給することができなくなる。このため、有効電力Ｐが最大となる点の電圧より高い領域は電圧Ｖｒが安定する安定領域となり、有効電力Ｐが最大となる点の電圧より低い領域は電圧Ｖｒが安定しない不安定領域となる。つまり、有効電力Ｐが最大となる点の電圧は安定限界電圧となり、有効電力Ｐの最大値は安定限界電力となる。なお、安定限界電圧は、電力系統１０の電圧安定性を維持するための所定電圧に相当する。
【００３５】
ところで、例えば、図１に示す系統のモデルにおいて送電線２１に事故が発生し、送電線２１が遮断されると、図５に示す系統のモデルにおいて送電線を等価的に模擬したインダクタ２１０のインピーダンスが増加する。また、送電線２１が遮断されると、変電所Ｄには、送電線２０，２２，２３を介して電力が送電されることになるため、送電線２０での有効電力が増加する。この結果、電源２００から供給される電力の位相が遅れ、Ｐ−Ｖ曲線は図７の点線から実線の様に変化する。このため、送電線２１に事故が発生した際の変電所Ｂの母線３１の安定限界電圧は、事故が発生する前の安定限界電圧より低下する。
【００３６】
したがって、例えば、事故前では動作点が十分安定な領域に存在していた場合であっても、事故が発生すると事故後のＰ−Ｖ曲線上では不安定領域に近づく。このような場合、例えば負荷２２０の状態が変化すると動作点は直ぐ不安定領域に入り、送電不能になることがある。このため、事故が発生した後の安定限界電圧を事前に把握することが、電力系統１０の安定性を確保するために重要となる。
【００３７】
ここでは、送電線２１に事故が発生した際の母線３０の安定限界電圧について説明したが、各母線の安定限界電圧は事故が発生する位置によって異なる。そこで、本実施形態では、事故が発生した際の各変電所の母線の安定限界電圧を予めシミュレーションにより計算し、計算結果を図４に示す安定限界データとして記憶装置１５０に格納している。
【００３８】
ところで、変電所Ｂにおける負荷で消費される電力を小さくすると、Ｐ−Ｖ曲線上の解が左上方向に移動することが一般に知られている。したがって、例えば送電線２１に事故が発生した場合、例えば変電所Ｂの負荷を遮断することにより、電力系統１０の電圧安定性を向上させることができる。この時に、例えば、社会的重要度等を考慮して、負荷遮断の順位付けをする必要がある。そこで、図３の記憶装置１５０には、変電所に設けられた負荷を遮断する順序を示す順序データが記憶されている。
【００３９】
図８は、順序データのうち変電所Ｂに設けられた負荷（需要家）を遮断する順序を示すデータである。なお、ここでは、負荷１２８は、遮断器１１８が遮断されると、遮断器１１８とは異なる遮断器（不図示）が投入され、他の系統の母線（不図示）に接続される負荷であることとする。つまり、負荷１２８は、他の系統へと切り替え可能な負荷であることとする。
【００４０】
順序データにおいては、負荷１２０〜１２８のうち、切り替え可能な負荷１２８が最初に遮断される負荷に指定されている。また、例えば、負荷の社会的重要度等に応じ，優先順位を付けて遮断することができる。
【００４１】
なお、図８において変電所Ｃ，Ｄに設けられた負荷が遮断される順序は省略されているが、順序データには、変電所Ｃ，Ｄ含まれる負荷の遮断される順序を示すデータも含まれている。
【００４２】
図３に示すマイコン１５１は、記憶装置１５０に記憶されたプログラムを実行することにより、各種機能ブロックを実現する。具体的には、マイコン１５１は、判定部１６０、取得部１６１、動作判定部１６２、及び制御部１６３を実現する。
【００４３】
判定部１６０は、事故が発生した際に事故検出装置８０から出力される高速再閉路が成功したか否かを示す情報に基づいて、発生した事故が電力系統１０の電圧安定化が必要な事故であるか否かを判定する。例えば、事故の種類が落雷事故等で事故送電線が高速再閉路された場合（高速再閉路が成功したの場合）は、電圧安定化が必要ない事故であると判定する。一方、例えば、事故の種類が地絡事故や短絡事故で高速再閉路が失敗した場合、判定部１６０は、電圧安定化が必要な事故であると判定する。
【００４４】
取得部１６１は、電圧安定化が必要な事故であることを判定部１６０が判定すると、事故の位置に基づいて、母線３０〜３３のうち少なくとも一つの母線の電圧を系統情報収集装置８１から取得する。なお、電力系統１０においては、事故が発生する位置に応じて、安定化電圧が大きく低下する母線は、予めシミュレーション等により特定される。このため、取得部１６１は、事前のシミュレーション結果に基づいて、例えば、事故前後における安定化電圧の変化率が所定％以上となった母線の電圧を取得する。  
動作判定部１６２は、揚水発電機５２が揚水モードで動作しているか否かを判定する。
【００４５】
制御部１６３は、取得部１６１が取得した母線の電圧と、対応する系統安定化電圧とを比較する。具体的には、例えば、送電線２１に事故が発生し、取得部１６１が母線３１の電圧を取得した場合、制御部１６３は、取得された電圧と図４に示す系統安定化電圧データにおける電圧Ｖｂ２とを比較する。そして、制御部１６３は、取得された母線の電圧が対応する系統安定化電圧より低い場合、取得された母線の電圧が対応する系統安定化電圧以上となるまで、揚水発電機５２や負荷を順次遮断する。
【００４６】
また、事故が発生して変圧器６０等のタップが動作し始めると、電力系統１０において、いわゆる電圧崩壊が始まる恐れがある。そこで、制御部１６３は、事故が発生してから変圧器６０等のタップが動作までの所定期間Ｔ１内に、母線の電圧が対応する系統安定化電圧以上となるよう、遮断可能な全ての負荷を遮断する。具体的には、例えば、制御部１６３が１個の揚水発電機５２と、ｎ個の負荷を遮断可能である場合、制御部１６３は、所定期間Ｔ１を（ｎ＋１）で割った所定時間ｔａ（＝Ｔ１／（ｎ＋１））ごとに負荷等を遮断する。
【００４７】
＝＝制御装置９２のマイコン１５１が実行する系統安定化処理の一例＝＝
ここで、図９を参照しつつ、制御装置９２のマイコン１５１が実行する系統安定化処理の一例を説明する。なお、前述のように、取得部１６１は、発生した事故の位置によっては複数の母線の電圧を取得することがある。しかしながら、複数の母線の電圧の夫々を、対応する系統安定化電圧以上とするための処理は同様である。したがって、ここでは、取得部１６１は、一つの母線の電圧を取得することとして説明する。
【００４８】
まず、事故情報が事故検出装置８０から出力されると、判定部１６０は発生した事故が、電圧安定化が必要な事故であるか否かを判定する（Ｓ１００）。そして、発生した事故が、電圧安定化が必要な事故でないと判定されると、（Ｓ１００：ＮＯ）、処理は終了される。一方、発生した事故が、電圧安定化が必要な事故であると判定されると、（Ｓ１００：ＹＥＳ）、取得部１６１は、事故の位置に応じた母線の電圧を系統情報取得装置８１から取得する（Ｓ１０１）。
【００４９】
そして、制御部１６２は、取得された母線の電圧が、対応する安定限界電圧より低いか否かを判定する（Ｓ１０２）。取得された母線の電圧が、対応する安定限界電圧より高い場合（Ｓ１０２：ＮＯ）、処理は終了される。一方、取得された母線の電圧が、対応する安定限界電圧以下の場合（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、動作判定部１６２が、揚水発電機５２が動作しているか否かを判定する（Ｓ１０３）。そして、揚水発電機５２が揚水モードで動作している場合（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、制御部１６２は、揚水発電機５２を遮断する（Ｓ１０４）。一方、揚水発電機５２が揚水モードで動作していない場合（Ｓ１０３：ＮＯ）、制御部１６２は、順序データに基づいて、対象となる変電所の負荷を遮断する（Ｓ１０５）。
【００５０】
そして、処理Ｓ１０４，または処理Ｓ１０５が実行されると、制御部１６２は、所定時間ｔａ経過した後に（Ｓ１０６：ＹＥＳ）、再度処理Ｓ１０２を実行する。
【００５１】
このように、本実施形態では、取得された母線の電圧が、対応する安定限界電圧以上となるまで処理Ｓ１０２〜Ｓ１０６が繰り返される。この結果、系統安定化装置８０は、事故が発生した場合に電力系統１０の系統安定性を維持することができる。
【００５２】
＝＝送電線２１に事故が発生した場合における系統安定化処理の一例＝＝
ここで、再度図９を参照しつつ、例えば、送電線２１に地絡事故が発生した場合の系統安定化処理の一例を説明する。なお、送電線２１に地絡事故が発生して送電線２１が遮断された場合、変電所Ｂの母線３１の電圧が大きく低下するため、取得部１６１は変電所Ｂの母線３１の電圧を取得することする。さらに、ここでは、揚水発電機５２は停止していることとする。
【００５３】
まず、地絡事故が発生したことを示す事故情報が事故検出装置８０から出力されると、判定部１６０は、電圧安定化が必要な事故であると判定する（Ｓ１００：ＹＥＳ）。そして、取得部１６１は、事故の位置に応じて母線３１の電圧を取得する（Ｓ１０１）。また、地絡事故が発生した直後の母線３１の電圧は、一般に安定限界電圧Ｖｂ２より低いため、制御部１６３は、母線３１の電圧が安定限界電圧Ｖｂ２より低いことを判定する（Ｓ１０２：ＹＥＳ）。そして、揚水発電機５２の動作は停止されているため（Ｓ１０３：ＮＯ）、制御部１６３は、図８に示す順序データに基づいて、変電所Ｂの１番目に遮断すべき負荷である負荷１２８を遮断する（Ｓ１０５）。この結果、母線３１の電圧は負荷１２８に応じた量だけ上昇する。そして、所定時間ｔａだけ経過すると（Ｓ１０６:ＹＥＳ）、制御部１６３は、母線３１の電圧と安定限界電圧Ｖｂ２とを再度比較する（Ｓ１０２）。そして、母線３１の電圧が安定限界電圧Ｖｂ２より低い場合（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、制御部１６３は、順序データに基づいて、変電所Ｂの２番目に遮断すべき負荷１２６を遮断する（Ｓ１０５）。この結果、さらに母線３１の電圧は上昇する。そして、所定時間ｔａだけ経過すると（Ｓ１０６:ＹＥＳ）、制御部１６３は、処理Ｓ１０２を実行する。本実施形態では、母線３１の電圧が安定限界電圧Ｖｂ２以上となるまで、変電所Ｂの負荷は順次遮断される。この結果、例えば送電線２１に事故が発生し、送電線２１が遮断された場合であっても、電力系統１０の安定性は確実に確保される。
【００５４】
以上、本実施形態の系統安定化装置１０について説明した。本実施形態では、事故が発生した際にリアルタイムで遮断すべき負荷を算出していないため、高価な計算機等を用いる必要がない。また、本実施形態では、電圧安定性が確保されるまで（対象となる母線の電圧が安定限界電圧以上となるまで）、例えば図８に示すような順序で、負荷が順次遮断される。つまり、本実施形態では、電圧安定性が確保されるために必要な量の負荷が遮断される。このため、電圧安定性を確保する際に必要以上の需要家が停電することを防ぐことができる。
【００５５】
また、一般に事故が発生してから変圧器６０等のタップが動作すると、電力系統１０には、電圧崩壊が発生する可能性がある。しかしながら、例えば事故が発生してから所定期間Ｔ１内に少なくとも一つの負荷を遮断しているため、電圧崩壊が発生する可能性を小さくできる。
【００５６】
また、事故が発生してから所定期間Ｔ１内に、遮断できる負荷の全てを遮断できる間隔で負荷を順次遮断すると、確実に電圧崩壊を抑制することができる。
【００５７】
また、本実施形態では、例えば所定時間ｔａ（＝Ｔ１／（ｎ＋１））の間隔で負荷を順次遮断している。そして、電圧安定性が確保された時点で、負荷の遮断が終了されるため、需要家に必要以上の停電が発生することは無い。
【００５８】
また、例えば、高速再閉路が成功した場合には、一般に電力系統１０の電圧安定性が大きく悪化することは無い。このような事故が発生した場合、系統安定化装置８０は、負荷を遮断する処理を実行しないため（例えば、図９の処理Ｓ１００:ＮＯ）、不要な処理を削減できる。
【００５９】
また、制御部１６３は、例えば、図８に示すような順序データに基づいて負荷を順次遮断する。このため、本実施形態では、例えば需要家の社会的重要度等を考慮して、負荷の遮断順序を適切に設定することができる。
【００６０】
また、揚水発電機５２が揚水モードで動作している場合、負荷が遮断される前に揚水発電機５２が遮断される。この結果、電力系統１０の安定性が確保されることもあるため、需要家の停電を防ぐことも可能である。
【００６１】
また、例えば、図８の順序データでは、いわゆる切り替え可能な負荷１２８が最初に遮断される負荷として指定されている。負荷１２８が遮断されると、負荷１２８は切り替えられ、他の系統より電力が供給される。このため、事故が発生した電力系統１０の安定性を確保するために負荷遮断を行った場合であっても、需要家（負荷１２８）に対する影響を小さくできる。
【００６２】
前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、改良されるとともに、本発明にはその等価物も含まれる。
【００６３】
なお、本実施形態では、母線の電圧と、安定限界電圧とが比較されたが、比較される基準となる電圧は、安定化限界電圧そのものに限られない。一般に、安定化限界電圧は、シミュレーションの条件等により若干変化する。このため、例えば、安定化限界電圧より高く、所定幅のマージンを持たせた電圧であってもよい。
【００６４】
また、電力系統１０に水力発電所が設けられており、水力発電所から送電線への潮流の方向が送り潮流である場合、潮流方向により水力発電所と前記送電線との線路遮断を判断することも、電圧安定性確保のためには有効である。
【００６５】
また、社会的重要度が同程度である負荷を遮断する順序は、例えば、負荷の量（大小）や、負荷遮断時の効果（母線電圧の上昇に対する効果）を考慮して定めても良い。
【符号の説明】
【００６６】
１０  電力系統
２０〜２３  送電線
３０〜３３  母線
４０〜４３  計器用変圧器
５０，５１  タービン発電機
５２  揚水発電機  
６０〜６５  変圧器
７０〜７２，９２  制御装置
８０  系統安定化装置  
９０  事故検出装置
９１  系統情報収集装置
１１０〜１１８  遮断器
１２０〜１２８  負荷
１５０  記憶装置
１５１  マイコン
１６０  判定部
１６１  取得部
１６２  動作判定部
１６３  制御部
【要約】
【課題】電力系統に事故が発生した際に、遮断する負荷の量を抑制しつつ電力系統を安定化させることができる安価な遮断制御装置を提供する。
【解決手段】遮断制御装置は、電力系統に配設された送電線の事故の位置を示す情報に基づいて、送電線に接続される複数の電気所の母線のうち少なくとも一の母線の電圧を取得する取得部と、取得部で取得された少なくとも一の母線の電圧が、事故が発生した際に電力系統の電圧安定性を維持するための所定電圧より低い場合、少なくとも一の母線の電圧が所定電圧以上となるまで少なくとも一の母線に接続された複数の負荷が順次遮断されるよう、複数の負荷を遮断する遮断装置を制御する制御部と、を備える。
【選択図】図９【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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