(57)【要約】【課題】  現在の系統状態における安定度の状態を限界有効電力潮流として算出し、この限界有効電力潮流と現在の潮流との差分で高速に安定度判定を行い、系統事故発生時には最も適切な発電機制御による安定化制御を行うことができる電力系統安定化装置を提供する。【解決手段】  系統情報入力手段１によりオンラインの系統状態を取り込み、状態推定計算手段２により、計算を実施し、想定事故設定手段３により、想定する系統事故を設定し、限界潮流計算手段１１により、最適な限界有効電力潮流を計算し、これらの結果データから有効電力余裕量を計算し、予め設定したしきい値から、簡易安定度判定手段１２により安定度判定を行い、不安定と判定された場合に、発電機制御対策計算手段４により詳細安定度計算を実施し、不安定発電機を制御する対策を計算し、実際の系統事故が発生した際に、安定化制御手段５により発電機の制御対策を実施する。【選択図】      図１
2007189840.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統の系統事故発生時に、系統安定化を図る電力系統安定化装置であって、
オンラインの系統状態を取り込む系統情報入力手段と、
前記オンラインの系統状態を元に、状態推定計算を実施し、系統の最も確からしい系統状態を計算する状態推定計算手段と、
前記の状態推定結果に対して、想定する系統事故を設定する想定事故設定手段と、
前記の想定事故に対する過渡安定度を維持しつつ、任意の送電経路（送電線あるいは変圧器）に流し得る最適な限界有効電力潮流を計算する限界潮流計算手段と、
前記で計算した限界有効電力潮流と、電力系統の送電経路を流れる有効電力潮流から有効電力余裕量を計算し、有効電力余裕量と予め設定したしきい値から、安定度判定を行う、簡易安定度判定手段と、
前記の安定度判定の結果、不安定と判定された時に、当該の想定事故に対する詳細安定度計算を実施し、不安定発電機を制御する対策を計算する発電機制御対策計算手段と、
前記の発電機制御対策計算手段における計算結果を基に、実際の系統事故が発生した際に、発電機の制御対策を実施する安定化制御手段とを、
具備することを特徴とする電力系統安定化装置。
【請求項２】
電力系統の系統事故発生時に、系統安定化を図る電力系統安定化装置であって、
オンラインの系統状態を取り込む系統情報入力手段と、
前記オンラインの系統状態を基に、状態推定計算を実施し、系統の最も確からしい系統状態を計算する状態推定計算手段と、
前記の状態推定結果に対して、想定する系統事故を設定する想定事故設定手段と、
将来の負荷変化シナリオにより負荷を変化させた系統状態における限界有効電力潮流を計算する将来系統限界潮流計算手段と、
前記で計算した限界有効電力潮流と、電力系統の送電経路を流れる有効電力潮流から有効電力余裕量を計算し、有効電力余裕量と予め設定したしきい値から、安定度判定を行う、簡易安定度判定手段と、
前記の安定度判定の結果、不安定と判定された時に、当該の想定事故に対する詳細安定度計算を実施し、不安定発電機を制御する対策を計算する発電機制御対策計算手段と、
前記の発電機制御対策計算手段における計算結果を基に、実際の系統事故が発生した際に、発電機の制御対策を実施する安定化制御手段とを、
具備することを特徴とする電力系統安定化装置。
【請求項３】
電力系統の系統事故発生時に、系統安定化を図る電力系統安定化装置であって、
オンラインの系統状態を取り込む系統情報入力手段と、
前記オンラインの系統状態を基に、状態推定計算を実施し、系統の最も確からしい系統状態を計算する状態推定計算手段と、
前記の状態推定結果に対して、想定する系統事故を設定する想定事故設定手段と、
前記の想定事故に対する過渡安定度を維持しつつ、任意の送電経路（送電線あるいは変圧器）に流し得る最適な限界有効電力潮流を計算する限界潮流計算手段と、
前記で計算した限界有効電力潮流と、電力系統の送電経路を流れる有効電力潮流から有効電力余裕量を計算し、有効電力余裕量と予め設定したしきい値から、安定度判定を行う、簡易安定度判定手段と、
前記の安定度判定の結果、不安定と判定された時に、当該の想定事故に対する詳細安定度計算を実施し、不安定発電機を制御する対策を計算する発電機制御対策計算手段と、
前記の簡易安定度判定手段における判定結果および発電機制御対策計算手段での計算結果を基に、簡易安定度判定手段で使用するしきい値を自動調整する、しきい値自動調整手段と、
前記の発電機制御対策計算手段における計算結果を基に、実際の系統事故が発生した際に、発電機の制御対策を実施する安定化制御手段とを、
具備することを特徴とする電力系統安定化装置。
【請求項４】
電力系統の系統事故発生時に、系統安定化を図る電力系統安定化装置であって、
オンラインの系統状態を取り込む系統情報入力手段と、
前記オンラインの系統状態を基に、状態推定計算を実施し、系統の最も確からしい系統状態を計算する状態推定計算手段と、
前記の状態推定結果に対して、想定する系統事故を設定する想定事故設定手段と、
前記の想定事故状態に対する過渡安定度を維持しつつ、任意の送電経路（送電線あるいは変圧器）に流し得る最適な限界有効電力潮流を計算する限界潮流計算手段と、
前記で計算した限界有効電力潮流と、電力系統の送電経路を流れる有効電力潮流から有効電力余裕量を計算し、有効電力余裕量と予め設定したしきい値から、安定度判定を行う、簡易安定度判定手段と、
前記の安定度判定の結果、不安定と判定された時に、当該の想定事故に対する詳細安定度計算を実施し、不安定発電機を制御する対策を計算する発電機制御対策計算手段と、
前記発電機制御対策計算手段での計算結果において、電源制限（発電機遮断）が対策となる場合に、発電機の出力を変更して、電源制限が不要となるための発電機出力抑制量を計算する発電機出力抑制量計算手段と、前記発電機出力抑制量計算手段における計算結果を基に発電機出力抑制信号を出力する出力抑制装置と、
前記の発電機制御対策計算手段における計算結果を基に、実際の系統事故が発生した際に、発電機の制御対策を実施する安定化制御手段とを、
具備することを特徴とする電力系統安定化装置。
【請求項５】
電力系統の系統事故発生時に、系統安定化を図る電力系統安定化装置であって、
オンラインの系統状態を取り込む系統情報入力手段と、
前記オンラインの系統状態を基に、状態推定計算を実施し、系統の最も確からしい系統状態を計算する状態推定計算手段と、
前記の状態推定結果に対して、想定する系統事故を設定する想定事故設定手段と、
前記想定事故に対する過渡安定度を維持しつつ、任意の複数の想定事故を対象として任意の複数の送電経路（送電線あるいは変圧器）に流し得る最適な限界有効電力潮流を計算する複数箇所限界潮流計算手段と、
前記で計算した複数箇所の限界有効電力潮流と、該当する電力系統の送電経路を流れる有効電力潮流から有効電力余裕量を計算し、有効電力余裕量と予め設定したそれぞれのしきい値から、安定度判定を行う、複数箇所簡易安定度判定手段と、
前記の安定度判定の結果、不安定と判定された時に、当該の想定事故に対する詳細安定度計算を実施し、不安定発電機を制御する対策を計算する発電機制御対策計算手段と、
前記の発電機制御対策計算手段における計算結果を基に、実際の系統事故が発生した際に、発電機の制御対策を実施する安定化制御手段とを、
具備することを特徴とする電力系統安定化装置。
【請求項６】
電力系統の系統事故発生時に、系統安定化を図る電力系統安定化装置であって、
オンラインの系統状態を取り込む系統情報入力手段と、
前記オンラインの系統状態を基に、状態推定計算を実施し、系統の最も確からしい系統状態を計算する状態推定計算手段と、
前記の状態推定結果に対して、想定する系統事故を設定する想定事故設定手段と、
前記の想定事故に対する過渡安定度を維持しつつ、任意の送電経路（送電線あるいは変圧器）に流し得る最適な限界有効電力潮流を計算する限界潮流計算手段と、
前記で計算した限界有効電力潮流と、電力系統の送電経路を流れる有効電力潮流から有効電力余裕量を計算し、有効電力余裕量と予め設定したしきい値から、安定度判定を行う、簡易安定度判定手段と、
前記簡易安定度判定手段にて、２つのしきい値を用いて安定度判定を行い、著しく不安定と判定された時には、発電機制御対策計算手段による処理を実施する前に、詳細安定度計算を実施せずに、発電機制御対策情報を作成して安定化制御手段に渡す、緊急発電機制御対策計算手段と、
前記の安定度判定の結果、不安定と判定された時に、当該の想定事故に対する詳細安定度計算を実施し、不安定発電機を制御する対策を計算する発電機制御対策計算手段と、
前記の緊急発電機制御対策計算手段における計算結果および発電機制御対策計算手段における計算結果を基に、実際の系統事故が発生した際に、発電機の制御対策を実施する安定化制御手段とを、
具備することを特徴とする電力系統安定化装置。
【請求項７】
電力系統の系統事故発生時に、系統安定化を図る電力系統安定化装置であって、
オンラインの系統状態を取り込む系統情報入力手段と、
前記オンラインの系統状態を基に、状態推定計算を実施し、系統の最も確からしい系統状態を計算する状態推定計算手段と、
前記の状態推定結果に対して、想定する系統事故を設定する想定事故設定手段と、
発電機の上限まで出力を増加させても安定な時に、停止中の発電機を並列して出力を増加させて、不安定状態を想定する停止中発電機並列処理手段と、
前記の想定事故に対する過渡安定度を維持しつつ、任意の送電経路（送電線あるいは変圧器）に流し得る最適な限界有効電力潮流を計算する限界潮流計算手段と、
前記で計算した限界有効電力潮流と、電力系統の送電経路を流れる有効電力潮流から有効電力余裕量を計算し、有効電力余裕量と予め設定したしきい値から、安定度判定を行う、簡易安定度判定手段と、
前記の安定度判定の結果、不安定と判定された時に、当該の想定事故に対する詳細安定度計算を実施し、不安定発電機を制御する対策を計算する発電機制御対策計算手段と、
前記の発電機制御対策計算手段における計算結果を基に、実際の系統事故が発生した際に、発電機の制御対策を実施する安定化制御手段とを、
具備することを特徴とする電力系統安定化装置。
【請求項８】
電力系統の系統事故発生時に、系統安定化を図る電力系統安定化装置であって、
オンラインの系統状態を取り込む系統情報入力手段と、
前記オンラインの系統状態を基に、状態推定計算を実施し、系統の最も確からしい系統状態を計算する状態推定計算手段と、
同一の振る舞いを有する発電機を縮約し１台の等価発電機として、計算対象の発電機台数を削減する系統縮約処理手段と、
前記の状態推定結果に対して、想定する系統事故を設定する想定事故設定手段と、
前記の想定事故に対する過渡安定度を維持しつつ、任意の送電経路（送電線あるいは変圧器）に流し得る最適な限界有効電力潮流を計算する限界潮流計算手段と、
前記で計算した限界有効電力潮流と、電力系統の送電経路を流れる有効電力潮流から有効電力余裕量を計算し、有効電力余裕量と予め設定したしきい値から、安定度判定を行う、簡易安定度判定手段と、
前記の安定度判定の結果、不安定と判定された時に、当該の想定事故に対する詳細安定度計算を実施し、不安定発電機を制御する対策を計算する発電機制御対策計算手段と、
前記の発電機制御対策計算手段における計算結果を基に、実際の系統事故が発生した際に、発電機の制御対策を実施する安定化制御手段とを、
具備することを特徴とする電力系統安定化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、現在の系統状態における安定度の状態を把握し、系統事故発生時には最も適切な発電機制御による安定化制御を行うことができる電力系統安定化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電力系統安定化装置においては、いくつかの装置が開発されている。その一つは、特定の変電所のみを対象としたローカルなものであり、予めいくつかの系統状態に対する詳細安定度計算を行い、その結果をもとにした送電経路の整定値を決定し、安定度判別を行った後発電機制御対策を行うものである。
【０００３】
また、系統全体の安定化を目的とした、オンラインの系統状態（開閉器の入・切状態や、有効電力、無効電力、電圧などのテレメータ値）を計算機に取り込む系統情報入力手段と、そのオンラインの系統状態をもとに状態推定計算を実施し、系統の最も確からしい系統状態を計算する状態推定計算手段と、状態推定結果に対して想定する系統事故を設定する想定事故設定手段と、その想定事故に対する詳細安定度計算を実施し不安定発電機を制御する対策を計算する発電機制御対策計算手段と、その発電機制御対策情報をもとに実際に系統事故が発生した際に発電機の制御対策を実施する安定化制御手段とを備えた電力系統安定化装置である。このようなローカルな安定化装置は、事前にいくつかの系統状態をシミュレーションした結果から人間が決めた整定値を基準として安定判別を行っている（例えば、特許文献１、２参照）。
【特許文献１】特開平０４−１８３２３５号公報
【特許文献２】特開平０７−１３５７３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述したローカルな安定化装置は、事前にいくつかの系統状態をシミュレーションした結果から人間が決めた整定値を基準として安定判別を行っているため、オンラインの系統状態に対して最適とは言えない問題がある。また、オンラインの系統状態を使用する安定化装置は、大量の計算を必要とする詳細安定度計算を行うため、事故発生前に計算を行わなければならず、実際の系統事故発生時には系統状態が変化している可能性がある。
【０００５】
以上の点を鑑み本発明の目的は、現在の系統状態における安定度の状態を限界有効電力潮流として算出し、この限界有効電力潮流と現在の潮流との差分で高速に安定度判定を行い、系統事故発生時には現在の系統状態に即した最も適切な発電機制御による安定化制御を高速に行うことができる電力系統安定化装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明はかかる課題を解決するものであり、請求項１に係る発明は、電力系統の系統事故発生時に、系統安定化を図る電力系統安定化装置であって、オンラインの系統状態を取り込む系統情報入力手段と、前記オンラインの系統状態を基に、状態推定計算を実施し、系統の最も確からしい系統状態を計算する状態推定計算手段と、前記の状態推定結果に対して、想定する系統事故を設定する想定事故設定手段と、前記の想定事故に対する過渡安定度を維持しつつ、任意の送電経路（送電線あるいは変圧器）に流し得る最適な限界有効電力潮流を計算する限界潮流計算手段と、前記で計算した限界有効電力潮流と、電力系統の送電経路を流れる有効電力潮流から有効電力余裕量を計算し、有効電力余裕量と予め設定したしきい値から、安定度判定を行う、簡易安定度判定手段と、前記の安定度判定の結果、不安定と判定された時に、当該の想定事故に対する詳細安定度計算を実施し、不安定発電機を制御する対策を計算する発電機制御対策計算手段と、前記の発電機制御対策計算手段における計算結果を基に、実際の系統事故が発生した際に、発電機の制御対策を実施する安定化制御手段とを具備することを特徴とする。
【０００７】
請求項２に係る発明は請求項１の構成要素である限界潮流計算手段を負荷変化等のシナリオを織り込んだ将来系統限界潮流計算手段とすることにより、系統状態の変化により的確に追随する方式としたものである。
【０００８】
請求項３に係る発明は、請求項１の構成要素であるしきい値を、簡易安定度判定の結果および詳細安定度計算の結果を反映して、自動調整する機能を持たせ、系統状態に適した安定度判定の精度向上を図ったものである。
【０００９】
請求項４に係る発明は、請求項１の構成要素である発電機制御対策に、電制（発電機しゃ断）と発電機出力の抑制を組み合わせることで、よりきめ細かい適切な制御を実施することを可能としたものである。
【００１０】
請求項５に係る発明は、系統の複数個所に対して請求項１の安定度判定を適用することにより、複数ある監視地点から最も有効電力余裕量の小さい地点に着目することで系統全体を安定運用することを可能としたものである。
【００１１】
請求項６に係る発明は、請求項１の発明におけるしきい値を複数設け、有効電力余裕量が小さい（安定度が厳しい）ときの事故に対し、詳細安定度計算を介さずに発電機制御を実施する緊急発電機制御対策を付加することで、安定化制御の更なる高速化を図ったものである。
【００１２】
請求項７に係る発明は、請求項１の構成要素に停止中発電機並列処理手段を追加したもので、安定の判定がされた場合でも、停止中の発電機を並列していた場合の安定限界を把握することを可能としたものである。
【００１３】
請求項８に係る発明は、請求項１の構成要素に系統縮約処理手段を追加し、大規模系統にも高速処理、高速な安定度判定を可能としている。
【００１４】
従って、従来技術ではある特定の潮流断面のオフラインシミュレーションで安定度判定せざるを得なかったものが、本発明により、現在の系統状態における安定度の状態を精度よく反映した限界有効電力潮流を算出し、この限界有効電力潮流と現在の潮流との差分で高速に安定度判定を行い、系統事故発生時には最も適切な発電機制御による高速な安定化制御を行うことができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の請求項１を用いることにより、現在の系統状態における安定度の状態を限界有効電力潮流として算出し、この限界有効電力潮流と現在の潮流との差分で高速に安定度判定を行い、系統事故発生時には最も適切な発電機制御による安定化制御を行うことができる。
【００１６】
請求項２の発明を用いることにより、請求項１の効果に加え、負荷変化等の系統状態の変化を見込んだより適切な安定化制御が可能となる。
【００１７】
請求項３の発明を用いることにより、その時点の系統状態を反映したしきい値の調整が行われるため、請求項１の効果に加え、簡易安定度判定の精度を高めることが可能となる。
【００１８】
請求項４の発明を用いることにより、安定化制御方法が電制のみの場合に比較し、請求項１よりさらに系統状態に即したきめ細かい安定化制御が可能となる。
【００１９】
請求項５の発明を用いることにより、複数地点に請求項１の方式で安定度判定を実施するため、系統安定度の厳しい箇所がオンラインで把握可能となり、系統全体の安定度を考慮した運用が容易となる。
【００２０】
請求項６の発明を用いることにより、系統安定度に大きな影響を与える重故障に対して、請求項１に比べ、より緊急（高速）に発電機制御を実施することが可能となり、安定化効果を高めることができる。
【００２１】
請求項７の発明を用いることにより、運転中の発電機出力が最大になっても安定であるような、系統状態が極めて安定な場合でも、停止中の発電機を並列していくことで不安定となる限界有効電力潮流を求めることができる。
【００２２】
請求項８の発明を用いることにより、系統規模が大きい場合でも、請求項１と同様に高速かつ適切な安定化制御を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に図面を用いて本発明の一実施形態を説明する。
【００２４】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について、図１を参照して説明する。
【００２５】
本発明に係る電力系統安定化装置１００は、電力系統Ａから電力系統の状態情報を取り込む系統情報入力手段１、系統状態を計算する状態推定計算手段２、系統事故を設定する想定事故設定手段３、限界有効電力潮流を計算する限界潮流計算手段１１、安定度判定を行う簡易安定度判定手段１２、不安定発電機を制御する対策を計算する発電機制御対策計算手段４、発電機の制御対策を実施する安定化制御手段５、限界有効電力潮流１３および安定判別しきい値１４等を記憶する記憶手段１０から構成される。
【００２６】
図２は、本発明に係る電力系統安定化装置１００の処理の流れを加えた構成図である。
【００２７】
電力系統Ａからオンラインで電力系統の状態情報（開閉器の状態や、有効電力、無効電力、電圧などのテレメータ値等）を取り込む系統情報入力手段１、取り込んだ電力系統Ａの状態情報をもとに所定の状態推定計算を実施し、電力系統の最も確からしい系統状態を計算する状態推定計算手段２、状態推定結果に対して想定する系統事故を設定する想定事故設定手段３、設定された想定事故に対する過渡安定度を維持しつつ、任意の送電経路（送電線あるいは変圧器）に流し得る限界有効電力潮流を計算する限界潮流計算手段１１、計算された限界有効電力潮流１３と現在の送電経路を流れる有効電力潮流との差分から有効電力余裕量を計算し、予め設定したしきい値（安定判別しきい値１４）を用いて安定度判定を行う簡易安定度判定手段１２、不安定となる想定事故に対する詳細安定度計算を実施し、不安定発電機を制御する対策を計算する発電機制御対策計算手段４、実際に系統事故が発生した場合に発電機制御対策計算手段４の計算結果を基に発電機の制御対策を実施する安定化制御手段５により、電力系統安定化装置１００を構成する。なお、限界潮流計算手段１１による限界潮流計算は、何周期かの所定の周期に１回行うことでも良く、その場合、限界潮流計算を実行しない周期では、限界潮流計算手段１１をバイパスして簡易安定度判定手段１２を実行する。また、簡易安定度判定１２で安定と判定された場合は、発電機制御対策計算手段４を介さずに、安定(発電機制御対策不要)の判定結果を安定化制御手段５に渡し、系統情報入力手段１の処理に戻る。簡易安定度判定手段１２で不安定と判定された場合は、発電機制御対策計算手段４の処理を実施し、その結果を安定化制御手段５に渡し、系統情報入力手段１に戻る。
【００２８】
次に、本発明に係る電力系統安定化装置１００の動作について図３を参照して説明する。
【００２９】
オンラインの電力系統の状態情報（開閉器の状態や、有効電力、無効電力、電圧などのテレメータ値）を系統情報入力手段１が開閉器状態についてはＳＶデータ１５として、有効電力などのテレメータ値についてはＴＭデータ１６として出力する。これらのデータは同期のとれたデータではなく、また計測誤差もあることから、状態推定計算手段２が系統の最も確からしいオンライン系統状態１７を計算結果として出力する。状態推定計算手段２については、「特許文献１」特開平０４−１８３２３５号公報「電力系統用計算機システム」と同様の手法であり、説明を省略する。
【００３０】
次に、想定事故設定手段３が予め想定した系統事故を想定事故データ１８として設定する。そして、限界潮流計算手段１１が、オンライン系統状態１７と想定事故データ１８を用いて、過渡安定度を維持しつつ任意の送電経路（送電線あるいは変圧器）に流し得る限界有効電力潮流１３を計算する。なお、限界潮流計算手段１１の詳細については後述する。
【００３１】
簡易安定度判定手段１２が限界有効電力潮流１３と現在の有効電力潮流の差分を予め設定した安定判別しきい値１４と比較して、高速かつ容易に安定度の判定を行う。すなわち、
（限界有効電力潮流―現在の有効電力潮流）＞  安定判別しきい値
Ｐmax−Ｐ０＞Ｓ
であれば安定と判定する。そうでなければ不安定と判定する。さらに、限界有効電力潮流１３と現在の有効電力潮流との差分を以下のようにして、安定度余裕指標１１０として算出する。
【００３２】
安定度余裕指標  ＝  限界有効電力潮流―現在の有効電力潮流
PDIFF＝Ｐmax−Ｐ０
ここで、安定判別しきい値１４について説明する。
【００３３】
本発明の第１実施形態では、電力系統の状態情報を入手してから安定判定を行うまでに若干の時間を要する。このため、安定判定を行った時点では系統状態が変わり潮流も変化している可能性がある。そこで、例えば１周期の間に変化する最大量を２００ＭＷと想定して、余裕量が３００ＭＷ以上であれば安定と判定する。
【００３４】
判定結果が不安定な場合には、発電機制御対策計算手段４により、当該の想定事故に対する詳細安定度計算を実施し、不安定発電機を制御するための発電機制御対策情報１９を決定する。どのように決定するかについてはいくつかの手法が考えられるが、一例としては不安定発電機の中から電制（発電機の遮断）を行った場合の詳細安定度計算を行い、電制により安定となる場合の電制対象発電機をシミュレーションにより求める。この結果から、電制すべき発電機を発電機制御対策情報１９として出力することになる。
【００３５】
さらに、想定事故が実際に発生した場合には、安定化制御手段５が発電機制御対策情報１９をもとに発電機に対する制御対策を行う。安定化制御手段５は、想定事故の対象である送電線または変圧器の事故を検出した場合に、発電機制御対策情報１９を基に該当する発電所の発電機に対する制御を行う。
【００３６】
図４は、安定化制御手段の処理を示す概念図である。
【００３７】
安定化制御手段５は、発電機制御対策情報１９のデータを受信し、事故検出回路１２１から事故発生の情報を受信した場合に、電制信号出力回路１２２が、発電所端末１２３に発電機制御対策情報１９に基づき制御信号を送信し、発電所端末１２３は制御信号に基づき発電機１２４を制御する。
【００３８】
ここで、図３に示した各手段の内、系統情報入力手段１、状態推定計算手段２、想定事故設定手段３、簡易安定度判定手段１２は周期的に処理を実施する。限界潮流計算手段１１は何周期かに１回、または系統構成が大きく変化した場合に計算を実施する。また、発電機制御対策計算手段４は系統が不安定と判定された場合にのみ詳細安定度計算を実施する。安定化制御手段５は実際に想定事故が発生した場合にのみ処理を実施する。
【００３９】
次に、限界潮流計算手段１１の作用について説明する。
【００４０】
限界有効電力潮流（またはＴＴＣともいう：Total Transfer Capability）とは、送電エリアから受電エリアへの送電可能な最大有効電力である。送電容量を制限する系統の物理的、電気的特性としては主に発電機出力制約、電圧制約、熱制約、過渡安定度制約に関する制約の４つが挙げられる。本発明では、４つの制約の内、過渡安定度制約が最小となる場合について説明する。ＴＴＣは以下のように表すことができる。
【００４１】
ＴＴＣ＝Maximize｛エリア間送電容量｝
Subject to ：｛過渡安定度｝
定式化は以下の通りである。
【００４２】
目的関数（最大値）
【数１】
2007189840.tif 000003
【００４３】
条件
＜不等式制約＞
【数２】
2007189840.tif 000004
【００４４】
ここで、式(２)は発電機出力の上下限制約及び母線電圧上下限、線路潮流制約である。式(３)は過渡安定度における位相安定度制約であり、慣性中心δCOIを基準として用いる。
【００４５】
＜等式制約＞
【数３】
2007189840.tif 000005
【００４６】
ここで式(４)は潮流方程式である。式(５)は動揺方程式である。
【数４】
2007189840.tif 000006
【００４７】
例えば、図５を参照して説明する。
【００４８】
想定事故送電線１３１を想定事故の対象として設定し、限界潮流計算手段１１により、過渡安定度を維持しつつ最大となる潮流（ＴＴＣ）がＰmaxと計算されたとする。今、当該送電線を流れる潮流をＰとすると、Ｐmax−Ｐが安定度余裕指標１１０となる。また、現在のＧ１、Ｇ２、Ｇ３の発電機の出力がそれぞれＰ１（例えば定格の８０%）、Ｐ２（同左）、Ｐ３（同左）であれば、各発電機の出力はPmax−Pを考慮して、Ｐ１’（例えば定格の９０%）、Ｐ２’（同左）、Ｐ３’（同左）まで増分できると考えることができる。
【００４９】
以上より、限界潮流計算手段が現在の系統状態における過渡安定度を維持できる限界有効電力潮流を算出し、簡易安定度判定手段が、計算量の多い詳細安定度計算を行うことなく、限界有効電力潮流と現在の有効電力潮流を比較することで、現在の系統状態が安定か不安定かを容易に判断できる。また、限界有効電力潮流と現在の有効電力潮流の差分である安定度余裕指標を用いて、現在の系統状態がどの程度安定なのかということを、有効電力という物理的なイメージで運用者に提示できる。さらに、負荷は固定とした場合に発電機出力をどれだけ増分できるかを知ることができる。そして、余裕が小さい時や負値の時にのみ、大量の計算を必要とする詳細安定度計算を行い、想定事故に対する発電機制御対策情報を出力する。そして、実際に系統事故が発生した際には安定化制御手段が最も適切な安定化制御を行うことができる。
【００５０】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について、図６を参照して説明する。
【００５１】
第２実施形態では、前述した第１実施形態と同じ箇所は同じ符号を付し、詳しい説明は、前述に譲る。第２実施形態では、系統情報入力手段１、状態推定計算手段２、想定事故設定手段３、簡易安定度判定手段１２、発電機制御対策計算手段４、安定化制御手段５は、第１実施形態と同じであり、限界潮流計算手段１１を、将来の負荷変化シナリオにより負荷を変化させた系統状態に対して過渡安定度を維持しつつ、任意の送電経路（送電線あるいは変圧器）に流し得る将来系統限界有効電力潮流２２を計算する将来系統限界潮流計算手段２１に置き換えることにより電力系統安定化装置を構成している。
【００５２】
次に、第２実施形態の作用について、図７を参照して説明する。
【００５３】
系統情報入力手段１、状態推定計算手段２、想定事故設定手段３、簡易安定度判定手段１２、発電機制御対策計算手段４、安定化制御手段５の作用については、第１実施形態で説明した通りである。
【００５４】
将来系統限界潮流計算手段２１は、オンライン系統状態１７、想定事故データ１８、将来の負荷変化シナリオ２３により負荷を変化させ、過渡安定度を維持しつつ任意の送電経路（送電線あるいは変圧器）に流し得る将来系統限界有効電力潮流２２を計算する。
【００５５】
図７に示した各手段の内、系統情報入力手段１、状態推定計算手段２、想定事故設定手段３、簡易安定度判定手段１２は周期的に実施する。将来系統限界潮流計算手段２１は、例えば１時間に１回、または１日にピーク系統に対して１回実施することが考えられる。将来の負荷変化シナリオ２３については、人間がデータを作成するか、あるいは過去の実績から負荷の変動を予測することで、将来系統データのシナリオを作成する。
【００５６】
将来の負荷変化シナリオ２３として、次のような計算で求めることが考えられる。ΔPは、過去の実績からの推定値や、前日からの推定値でも構わない。
【００５７】
PLi（１時間後の負荷）＝Pｉ（現在の負荷）＋ΔPｉ（１時間後の予想増分）
このPLiを用いて、将来系統限界潮流計算手段２１が、将来系統限界有効電力潮流２２を求める。この将来系統限界有効電力潮流２２と現在潮流を比較することで、安定度を容易に判定できる。
【００５８】
以上により、将来系統限界潮流計算手段が将来（例えば１時間毎またはピーク時）の系統状態における過渡安定度を維持できる将来系統限界有効電力潮流を算出し、簡易安定度判定手段により、計算量の多い詳細安定度計算を行うことなく、将来系統限界有効電力潮流と現在の有効電力潮流を比較することで、現在の系統状態が安定か不安定かを容易に判断できる。また、発電機出力を最大まで増分しても安定であるような時でも、例えば１時間後の負荷有効電力の変化を考慮すると、発電機出力を最大まで増分できない場合があり、そのような場合に有効である。さらに、不安定と判定された時にのみ、大量の計算を必要とする詳細安定度計算を行い想定事故に対する発電機制御対策情報を出力するため、実際に系統事故が発生した際には安定化制御手段が最も適切な安定化制御を高速に行うことができる。
【００５９】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について、図８を参照して説明する。
【００６０】
第３実施形態では、前述した第１実施形態と同じ箇所は同じ符号を付し、詳しい説明は、前述に譲る。第３実施形態では、系統情報入力手段１、状態推定計算手段２、想定事故設定手段３、限界潮流計算手段１１、簡易安定度判定手段１２、発電機制御対策計算手段４、安定化制御手段５は前述と同じである。これに加えて、簡易安定度判定手段１２の判定結果および発電機制御対策計算手段４での計算結果をもとに、簡易安定度判定手段１２で使用する安定判別しきい値を自動調整するしきい値自動調整手段３１を備えることにより電力系統安定化装置を構成する。
【００６１】
第３実施形態の作用について説明する。
【００６２】
系統情報入力手段１、状態推定計算手段２、想定事故設定手段３、限界潮流計算手段１１、簡易安定度判定手段１２、発電機制御対策計算手段４、安定化制御手段５の作用については、前述した通りである。第３実施形態では、これらにしきい値自動調整手段３１を新たに加えたものである。
【００６３】
しきい値自動調整手段３１の作用について、詳細に説明する。
【００６４】
しきい値自動調整手段３１は、安定時の余裕量と不安定時の余裕量を使って、しきい値を自動調整する。図９（ａ）は、系統が安定傾向にある場合で、安定時の余裕量としては最小値を採用する。これをPDIFFSと呼ぶ。最後のSは「安定（Stable）」を示す。また図９（ｂ）は、系統が不安定傾向にある場合で、不安定時の余裕量としては最大値を採用する。これをPDIFFUと呼ぶ。最後のUは「不安定(Unstable)」を示す。
【００６５】
基本的なフローチャートを図１０に示した。ステップＳ１０で、系統構成が放射状系統からループ系統へ、またはその逆に変化した場合には、系統構成が急変したとして、ステップＳ１６で、しきい値を再設定（リセット）する。一方、ステップＳ１０で、系統構成が変化していない場合は、ステップＳ１２で、詳細安定度計算結果が安定なら、ステップＳ１４で、しきい値を減少方向へ変更し、不安定なら、ステップＳ１８で、しきい値を増加方向へ変更する。
【００６６】
しきい値の変更方法の例として、以下に具体的な例を「系統構成が変化しない場合」と「系統構成が変化した場合」の２つで示す。
【００６７】
ここで、限界有効電力潮流１３と現在の有効電力潮流の差分をPDIFF、過去の不安定時において最大だった差分をPDIFFU、過去の安定時において最小だった差分をPDIFFS、新たな安定判別しきい値をSnewとする。
【００６８】
［系統構成が変化しない場合］
この場合、簡易安定度判定手段１２の結果と発電機制御対策計算手段４の詳細安定度計算の結果から、しきい値を見直すことになる（図２０参照）。
【００６９】
（１）簡易安定度判定手段１２で不安定と判定した場合
（ａ）詳細安定度計算結果が安定な場合：
過去の安定ケースの内、最小の余裕値PDIFFSと今回の余裕値PDIFFの小さい方を採用する。すなわち、
PDIFFS＝MIN（PDIFFS,PDIFF）
そして、この更新したPDIFFSを用いてしきい値Snewを更新する。
【００７０】
Snew＝MIN（PDIFFS,PDIFFU）
（ｂ）詳細安定度計算結果が不安定な場合：
過去の不安定ケースの内、最大の余裕値PDIFFUと今回の余裕値PDIFFの大きい方を採用する。すなわち、
PDIFFU＝MAX(PDIFFU,PDIFF)
そして、この更新したPDIFFUを用いてしきい値Snewを更新する。
【００７１】
Snew＝MAX（PDIFFS,PDIFFU）
（２）簡易安定度判定手段１２で安定と判定した場合
（ａ）詳細安定度計算結果が安定な場合：
過去の安定ケースの内、最小の余裕値PDIFFSと今回の余裕値PDIFFの小さい方を採用する。すなわち、
PDIFFS＝MIN（PDIFFS,PDIFF）
また、この更新したPDIFFSを用いてしきい値Snewを更新する。
【００７２】
Snew＝MIN（PDIFFS,PDIFFU）
（ｂ）詳細安定度計算結果が不安定な場合：
過去の不安定ケースの内、最大の余裕値PDIFFUと今回の余裕値PDIFFの大きい方を採用する。すなわち、
PDIFFU＝MAX(PDIFFU,PDIFF)
そして、この更新したPDIFFUを用いてしきい値Snewを更新する。
【００７３】
Snew＝MAX（PDIFFS,PDIFFU）
（２）で示した簡易安定度判定手段１２で安定と判定した場合では、通常、簡易安定度判定手段１２が安定と判断した場合、発電機制御対策計算手段４の詳細安定度計算は行われないが、本請求項ではしきい値の自動調整を行うために、例えばある時間経過すれば、発電機制御対策計算手段４の詳細安定度計算を行うという形で実施している。
【００７４】
［系統構成が変化した場合］
想定事故点における最上位故障（ループ系統の３相６線地絡故障や、放射状系統の３相４線地絡故障）の詳細安定度計算を行う。そして、過去のしきい値をリセット（再設定）し直すことになる（図２１参照）。
【００７５】
（１）最上位故障での詳細安定度計算結果が安定な場合
安定ケースの最小の余裕値PDIFFSとして、今回の余裕値PDIFFを採用する。すなわち、
PDIFFS＝PDIFF
そして、この更新したPDIFFSを用いてしきい値Snewを更新する。また、PDIFFU更新せず前値保持とする。
【００７６】
Snew＝PDIFFS
PDIFFU＝前値
（２）最上位故障での詳細安定度計算結果が不安定な場合
不安定ケースの最大の余裕値PDIFFUとして、今回の余裕値PDIFFを採用する。すなわち、
PDIFFU＝PDIFF
そして、この更新したPDIFFUを用いてしきい値Snewを更新する。また、PDIFFSは更新せず前値保持とする。
【００７７】
Snew＝PDIFFU
PDIFFS＝前値
以上により、第１実施形態の効果に加え、安定判別しきい値を自動調整することで、時々刻々と変化する電力系統の状態を踏まえた最適なしきい値を用いて、簡易安定度判定を行うことができる。
【００７８】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態について、図１１を参照して説明する。
【００７９】
第４実施形態では、前述した第１実施形態と同じ箇所は同じ符号を付し、詳しい説明は、前述に譲る。第４実施形態では、系統情報入力手段１、状態推定計算手段２、想定事故設定手段３、限界潮流計算手段１１、簡易安定度判定手段１２、発電機制御対策計算手段４、安定化制御手段５は、前述と同じである。
【００８０】
これに加えて、発電機制御対策計算手段４での計算結果により電源制限（発電機遮断）が対策となる場合に、発電機の出力を変更することで電源制限が不要となるよう発電機出力抑制量を計算する発電機出力抑制量計算手段４１、発電機の出力を抑制する出力抑制装置４２を備えることにより、電力系統安定化装置を構成する。
【００８１】
第４実施形態の作用について説明する。
【００８２】
系統情報入力手段１、状態推定計算手段２、想定事故設定手段３、限界潮流計算手段１１、簡易安定度判定手段１２、発電機制御対策計算手段４、安定化制御手段５の作用については、前述した通りである。さらに第４実施形態では発電機出力抑制量計算手段４１を加える。
【００８３】
発電機出力抑制量計算手段４１の作用について説明する。
【００８４】
第４実施形態では、不安定と判定された場合に発電機制御対策計算手段４が電制するべき発電機のデータを安定化制御手段５に伝え、想定事故が発生した場合の発電機電制の準備がなされる。
【００８５】
発電機制御対策計算手段４で電制が必要と判定したケースに対し、発電機出力抑制量計算手段４１が、以下の計算により発電機出力抑制量を決定する。ここでは、発電機制御対策計算手段４において詳細安定度計算を実施しているので、その結果から不安定発電機、すなわち出力抑制すべき発電機を決定する。また、抑制した発電機の出力相当を他の安定な発電機グループで出力増とすることで、系統のバランスをとる。
【００８６】
（限界有効電力潮流１３）−（現在の有効電力潮流）＝PDIFF＜０（不安定）
｜PDIFF｜／不安定発電機台数＝各発電機の抑制量
（各不安定発電機の現在の出力）−（各発電機の抑制量）＝各不安定発電機の抑制後出力
なお、各発電機の抑制量の求め方については、上記の他に、予め想定事故点毎に決めた発電機グループの中で配分する方法などが考えられる。ただし、
各不安定発電機の抑制後出力  ＜  ０  または一定値以下（例えば定格出力の５％など）
の場合は、当該発電機は電制対象となる。
【００８７】
このようにして求めた各発電機の抑制量を出力抑制装置４２に伝え、出力抑制装置４２が発電機の出力を抑制する。また、本実施形態の出力抑制装置４２は、中央給電指令所システムの発電機制御機能の目標出力を変更することで実現する。発電機の出力が抑制された結果、簡易安定度判定手段１２で安定と判定されるかまたは発電機制御対策計算手段４の詳細安定度計算で安定の判定となると、電制不要となる。
【００８８】
以上により、安定化制御手段が行う電制（発電機遮断）を行うことなく、出力抑制装置により発電機の出力抑制を行うことで、電制する必要のない安定な系統で運用することができる。また、限界有効電力潮流をわずかに超えるために、系統事故時に１台分遮断とする社会的リスク、再起動にかかる経済的リスクを、出力抑制することで無電制で安定化できることになり、リスクを軽減できる。
【００８９】
（第５実施形態）
本発明の第５実施形態について、図１２を参照して説明する。
【００９０】
第５実施形態では、前述した第１実施形態と同じ箇所は同じ符号を付し、詳しい説明は、前述に譲る。第５実施形態では、系統情報入力手段１、状態推定計算手段２、想定事故設定手段３、発電機制御対策計算手段４、安定化制御手段５は、第１実施形態と同じである。
【００９１】
また、限界潮流計算手段１１を複数箇所限界潮流計算手段５１に置き換え、簡易安定度判定手段１２を複数箇所簡易安定度判定手段５２に置き換えることにより電力系統安定化装置を構成する。
【００９２】
第５実施形態の作用について説明する。
【００９３】
系統情報入力手段１、状態推定計算手段２、想定事故設定手段３、発電機制御対策計算手段４、安定化制御手段５の作用については、前述した通りである。
【００９４】
複数箇所限界潮流計算手段５１は、想定事故設定手段３で設定された複数の想定事故に対して、各想定事故の限界有効電力潮流を計算する。また、複数箇所簡易安定度判定手段５２は、複数の想定事故に対する安定度の判定を行う。すなわち、ある系統断面で、ある送電線の想定事故に対する限界有効電力潮流を求め、さらに、その同じ系統断面で、別の送電線の想定事故に対する限界有効電力潮流も計算する。
【００９５】
これにより、複数箇所の想定事故を考慮しながら、安定度を維持するよう運用できることになる。
【００９６】
例えば、図１３の系統を想定する。各送電線に流れる現在有効電力潮流５３をＰ０i、各送電線の限界有効電力潮流５４をＰimax、各送電線の安定判別しきい値５５をＳiとすると、過渡安定度を維持するには、各送電線において下式が成り立たなければならない。
【００９７】
（Ｐimax−Ｐ０i）＞  Ｓi  （ｉ＝１〜ｎ、ｎ：送電線の数）
さらに、送電端から着目すると、送電経路の中で最小の（Ｐimax−Ｐ０i）に注目すべきということが判断できる。すなわち、潮流状態が以下のような場合、安定度余裕指標５６の中で、最も小さい安定度余裕指標である送電線２に注目しなければならない。
【００９８】
送電線１：（Ｐ１max−Ｐ０１）＞  Ｓ１  →  安定度余裕指標＝３００ＭＷ
送電線２：（Ｐ２max−Ｐ０２）＞  Ｓ２  →  安定度余裕指標＝２００ＭＷ
送電線３：（Ｐ３max−Ｐ０３）＞  Ｓ３  →  安定度余裕指標＝２５０ＭＷ
送電線４：（Ｐ４max−Ｐ０４）＞  Ｓ４  →  安定度余裕指標＝３００ＭＷ
このように、送電線の限界有効電力潮流を個別に見るだけではなく、複数の送電線からなる送電経路に着目し、発電機出力の上昇分が送電経路内の最小の安定度余裕指標以下となるように、発電機出力の上限を設定し、安定度を維持するための系統運用を行う。
【００９９】
以上より、第１実施形態の効果に加え、複数の想定事故点を考慮した限界潮流計算を行うことにより、系統全体を考慮した過渡安定度系統監視を行い、安定度を維持しつつ系統運用を行うことができる。すなわち、１点のみの監視ではなく、送電ルートに沿った最小値による監視が可能となり、図１３の例で示すと、送電線２の安定度余裕指標（Ｐ２max−Ｐ０２）を超えないように、各発電機の出力増分の上限を設けることにより、系統全体の安定運用を実現することができる。
【０１００】
（第６実施形態）
本発明の第６実施形態について、図１４を参照して説明する。
【０１０１】
第６実施形態では、前述した第１実施形態と同じ箇所は同じ符号を付し、詳しい説明は、前述に譲る。第６実施形態では、系統情報入力手段１、状態推定計算手段２、想定事故設定手段３、限界潮流計算手段１１、簡易安定度判定手段１２、発電機制御対策計算手段４、安定化制御手段５は第１実施形態と同じである。
【０１０２】
これに、緊急発電機制御対策計算手段６１を備えることにより電力系統安定化装置を構成する。
【０１０３】
第６実施形態の作用について図１５を参照して説明する。
【０１０４】
系統情報入力手段１、状態推定計算手段２、想定事故設定手段３、限界潮流計算手段１１、簡易安定度判定手段１２、発電機制御対策計算手段４、安定化制御手段５の作用については、前述した通りである。
【０１０５】
安定判別しきい値Ａ６２と安定判別しきい値Ｂ６３を予め設定しておく。安定判別しきい値Ａ６２は請求項１で示した安定判別しきい値１４と同じであり、安定判別しきい値Ｂ６３は安定度判定が厳しい値にしておく。例えば、安定判別しきい値Ａ６２は３００ＭＷ、安定判別しきい値Ｂ６３は１５０ＭＷと設定する。
【０１０６】
ここで、限界有効電力潮流１３が１０００ＭＷで現在有効電力潮流が８００ＭＷの場合、安定度余裕指標１１０は１０００−８００＝２００ＭＷとなり、安定判別しきい値Ａ６２の３００ＭＷより小さくなるので「不安定」と判定する。ただし、安定判別しきい値Ｂ６３の１５０ＭＷよりは大きいため、請求項１と同じく発電機制御対策計算手段４を実施し、事故発生時には安定化制御手段５を実施する。
【０１０７】
次に、現在有効電力潮流が９００ＭＷの場合を想定する。この時、安定度余裕指標１１０は１０００−９００＝１００ＭＷとなり、余裕が少なくなる。安定判別しきい値Ａ６２の３００ＭＷ、安定判別しきい値Ｂ６３の１５０ＭＷより小さくなるため、「著しく不安定」と判定し緊急発電機制御対策計算手段６１が、過去の発電機制御対策計算手段４で選ばれた発電機を緊急発電機制御対策情報として出力する。
【０１０８】
実際に想定事故が発生した場合には、この情報に基づき安定化制御手段５が発電機を電制する。この例では、緊急制御用の発電機として、過去の発電機制御対策計算手段４で選ばれた発電機としているが、予め人間が設定しておく方法でもよい。
【０１０９】
すなわち、２つのしきい値を用いて安定度判定を行い、著しく不安定と判断した場合には、詳細安定度計算による大量の計算のために計算時間のかかる発電機制御対策計算手段４の前に、発電機の緊急制御を行うこととなる。
【０１１０】
以上より、第１実施形態の効果に加え、２つのしきい値を用いて安定度判定を行い、著しく不安定と判断した場合には、計算時間のかかる発電機制御対策計算手段を実施する前に、緊急発電機制御対策作成手段が発電機制御対策情報を更新して、必要となる発電機の制御を迅速に行うことができる。また、発電機制御対策計算手段計算中は発電機の不足制御となる可能性があるが、その問題も回避することができる。
【０１１１】
（第７実施形態）
本発明の第７実施形態について、図１６を参照して説明する。
【０１１２】
第７実施形態では、前述した第１実施形態と同じ箇所は同じ符号を付し、詳しい説明は、前述に譲る。第７実施形態では、系統情報入力手段１、状態推定計算手段２、想定事故設定手段３、限界潮流計算手段１１、簡易安定度判定手段１２、発電機制御対策計算手段４、安定化制御手段５は、第１実施形態と同じである。
【０１１３】
これに発電機の上限まで出力を増加させても安定な時に、停止中の発電機を並列して出力を増加させて、不安定状態を想定する停止中発電機並列処理手段７１を備えることにより、電力系統安定化装置を構成する。
【０１１４】
第７実施形態の作用について図１６を参照して説明する。
【０１１５】
系統情報入力手段１、状態推定計算手段２、想定事故設定手段３、限界潮流計算手段１１、簡易安定度判定手段１２、発電機制御対策計算手段４、安定化制御手段５の作用については、前述した通りである。
【０１１６】
上述した第１実施形態では、想定事故設定手段３にて当該送電線または変圧器に想定事故が発生と設定し、限界潮流計算手段１１が限界有効電力潮流１３を求めていた。この時、限界潮流計算手段１１は、現在運転中の発電機の出力を増加することで当該想定事故の潮流を大きくし、限界有効電力潮流１３を求めていた。
【０１１７】
このため、全ての運転中の発電機出力を最大としても安定となるような、極めて安定な系統状態の場合には、それ以上の潮流の増加ができないため、発電機出力の制約の上での限界有効電力潮流１３となってしまう。
【０１１８】
これに対し、第７実施形態では、図１７に示すとおり、想定事故設定手段３と限界潮流計算手段１１の間に、停止中発電機並列処理手段７１を備える。限界潮流計算手段１１の結果を限界潮流（仮）７３とする。
【０１１９】
このとき、全ての運転中の発電機が最大になっている場合、停止中発電機並列処理手段７１に戻り、発電機並列順序７２に従い、停止している発電機を並列し、再び限界潮流計算手段１１を実行する。このようにして、停止中発電機並列処理手段７１と限界潮流計算手段１１を繰り返し、運転中の発電機が最大にならずに求められた限界潮流（仮）７３が、限界有効電力潮流１３となる。
【０１２０】
発電機の並列順序は、予め設定するか、基準母線からのインピーダンスの大きい順に設定することでもよい。基準母線からのインピーダンスの大きい順とは、電気的に遠い発電機から並列していくという意味である。
【０１２１】
以上より、第１実施形態の効果に加え、運転中の発電機の出力が最大になっても安定であるような、系統状態が極めて安定な場合でも、停止中の発電機を並列していくことで不安定となるまで計算し、限界有効電力潮流を求めることができる。
【０１２２】
（第８実施形態）
本発明の第８実施形態について、図１８を参照して説明する。
【０１２３】
第８実施形態では、前述した第１実施形態と同じ箇所は同じ符号を付し、詳しい説明は、前述に譲る。第８実施形態では、系統情報入力手段１、状態推定計算手段２、想定事故設定手段３、限界潮流計算手段１１、簡易安定度判定手段１２、発電機制御対策計算手段４、安定化制御手段５は、第１実施形態と同じである。
【０１２４】
これに、状態推定計算手段２の次に、同一の振る舞いを有する発電機を縮約し１台の等価発電機として、計算対象の発電機台数を削減する系統縮約処理手段８１を備えることにより電力系統安定化装置を構成する。
【０１２５】
第８実施形態の作用について図１９を参照して説明する。
【０１２６】
系統情報入力手段１、状態推定計算手段２、想定事故設定手段３、限界潮流計算手段１１、簡易安定度判定手段１２、発電機制御対策計算手段４、安定化制御手段５の作用については、前述した通りである。
【０１２７】
第８実施形態では、想定事故設定手段３の前に系統縮約処理手段８１を実施する。
【０１２８】
縮約前系統８２（実系統）には、多数の発電機や負荷が存在する。限界潮流計算手段１１や発電機制御対策計算手段４は、対象系統内のノード数、発電機数が大きいほど計算量が多くなる。ノード数の数に対しては比例的に計算量が多くなり、発電機数に対しても比例的に計算量が多くなる。
【０１２９】
このため、系統縮約処理手段８１は、想定事故点によってそれぞれトポロジー的に安定である発電機群、例えば本系統側に接続する発電機群を１つの等価発電機に置き換え、縮約後系統８３を作成する。トポロジー的に安定である発電機群を縮約することで、安定度判定結果に影響を与えないこととなる。
【０１３０】
具体的な計算方法は短絡容量法として公知であるが、参考として発電機定数の計算方法を以下に示す。
【数５】
2007189840.tif 000007
【０１３１】
ここで、ＧＢＡＳＥ：定格容量、ＰＧＭＷ：定格出力、Ｘ：Ｘｄ、Ｘｑ、Ｘｄ’、Ｘｄ’’等のリアクタンス、Ｍ：慣性定数、Ｄ：制動定数、Ｔ：Ｔｄｏ’、Ｔｄｏ’’等の時定数、また、Ｒは縮約後の発電機定数、ｉ、ｊは縮約前の個々の発電機定数である。
【０１３２】
以上より、第１実施形態の効果に加え、系統縮約処理手段が系統規模を簡略化するため、発電機の台数が多い大規模系統に対しても実用化が可能となる。この系統縮約処理手段によって、限界潮流計算手段と発電機制御対策計算手段の高速化が可能となる。
【０１３３】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１３４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電力系統安定化装置を示した構成図。
【図２】本発明の第１実施形態に係る電力系統安定化装置を含んだシステムを示した構成図。
【図３】本発明の第１実施形態に係る電力系統安定化装置の作用図。
【図４】本発明の第１実施形態に係る安定化制御手段の概念図。
【図５】本発明の第１実施形態に係る電力系統の一形態を示す概念図。
【図６】本発明の第２実施形態に係る電力系統安定化装置を含むシステムを示した構成図。
【図７】本発明の第２実施形態に係る電力系統安定化装置の作用図。
【図８】本発明の第３実施形態に係る電力系統安定化装置を含むシステムを示した構成図。
【図９】しきい値の自動調整処理を示した概念図。
【図１０】本発明の第３実施形態に係るしきい値の自動調整処理を示すフローチャート。
【図１１】本発明の第４実施形態に係る電力系統安定化装置を含むシステムを示した構成図。
【図１２】本発明の第５実施形態に係る電力系統安定化装置を含むシステムを示した構成図。
【図１３】本発明の第５実施形態に係る電力系統を示した概念図。
【図１４】本発明の第６実施形態に係る電力系統安定化装置を含むシステムを示した構成図。
【図１５】本発明の第６実施形態に係る電力系統安定化装置の作用図。
【図１６】本発明の第７実施形態に係る電力系統安定化装置を含むシステムを示した構成図。
【図１７】本発明の第７実施形態に係る電力系統安定化装置の作用図。
【図１８】本発明の第８実施形態に係る電力系統安定化装置を含むシステムを示した構成図。
【図１９】本発明の第８実施形態に係る電力系統安定化装置の作用図。
【図２０】本発明の第３実施形態に係る系統構成が変化しない場合の各種データを示した図。
【図２１】本発明の第３実施形態に係る系統構成が変化する場合の各種データを示した図。
【符号の説明】
【０１３５】
１…系統情報入力手段、２…状態推定計算手段、３…想定事故設定手段、４…発電機制御対策計算手段、５…安定化制御手段、１０…記憶手段、１１…限界潮流計算手段、１２…簡易安定度判定手段、１３…限界有効電力潮流、１５…ＳＶデータ、１６…ＴＭデータ、１７…オンライン系統状態、１８…想定事故データ、１９…発電機制御対策情報、２１…将来系統限界潮流計算手段、２２…将来系統限界有効電力潮流、２３…将来の負荷変化シナリオ、３１…しきい値自動調整手段、４１…発電機出力抑制量計算手段、４２…出力抑制装置、５１…複数箇所限界潮流計算手段、５２…複数箇所簡易安定度判定手段、５３…現在有効電力潮流、５４…限界有効電力潮流、５６…安定度余裕指標、６１…緊急発電機制御対策計算手段、７１…停止中発電機並列処理手段、７２…発電機並列順序、７３…限界潮流（仮）、８１…系統縮約処理手段、８２…縮約前系統、８３…縮約後系統、１００…電力系統安定化装置、１１０…安定度余裕指標、１２１…事故検出回路、１２２…電制信号出力回路、１２３…発電所端末、１２４…発電機、１３１…想定事故送電線
【図１】
2007189840.tif 000008
【図２】
2007189840.tif 000009
【図３】
2007189840.tif 000010
【図４】
2007189840.tif 000011
【図５】
2007189840.tif 000012
【図６】
2007189840.tif 000013
【図７】
2007189840.tif 000014
【図８】
2007189840.tif 000015
【図９】
2007189840.tif 000016
【図１０】
2007189840.tif 000017
【図１１】
2007189840.tif 000018
【図１２】
2007189840.tif 000019
【図１３】
2007189840.tif 000020
【図１４】
2007189840.tif 000021
【図１５】
2007189840.tif 000022
【図１６】
2007189840.tif 000023
【図１７】
2007189840.tif 000024
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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