(57)【要約】【課題】  電力系統における故障発生時の不要な電源制限や負荷制限、制動抵抗投入、高速タービンバルブ制御などの系統安定化制御を抑制する。【解決手段】  電力系統に故障が発生した場合に、当該故障の故障送電線および故障種別を検出する故障条件検出部と、前記故障送電線、前記故障種別、および前記故障送電線における故障点ごとに、過渡安定度に基づく前記電力系統の安定度の判定条件を予め設定する判定条件設定部と、前記電力系統に前記故障が発生した場合に、前記故障条件検出部によって検出される前記故障送電線および前記故障種別と、前記故障点標定部によって標定される前記故障点と、前記判定条件設定部によって予め設定された前記判定条件とに基づいて、前記電力系統の前記安定度を判定する判定部と、を有する。【選択図】  図１
2012170221.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統に故障が発生した場合に、当該故障の故障送電線および故障種別を検出する故障条件検出部と、
前記故障送電線、前記故障種別、および前記故障送電線における故障点ごとに、過渡安定度に基づく前記電力系統の安定度の判定条件を予め設定する判定条件設定部と、
前記電力系統に前記故障が発生した場合に、前記故障条件検出部によって検出される前記故障送電線および前記故障種別と、前記故障点標定部によって標定される前記故障点と、前記判定条件設定部によって予め設定された前記判定条件とに基づいて、前記電力系統の前記安定度を判定する判定部と、
を有することを特徴とする電力系統の安定度判定装置。
【請求項２】
前記電力系統に前記故障が発生した場合に、前記故障送電線における前記故障点を標定する故障点標定部をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の電力系統の安定度判定装置。
【請求項３】
前記判定条件設定部は、所定の周期ごとに、前記電力系統の接続状態および前記電力系統における電力の需給状態を系統情報として取得するとともに、当該系統情報に基づいて前記過渡安定度を計算して前記判定条件を予め設定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電力系統の安定度判定装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３の何れかに記載の電力系統の安定度判定装置と、
前記判定部の判定結果に応じて、前記電力系統における脱調を防止すべく、系統安定化制御を行う系統安定化制御装置と、
を備えることを特徴とする電力系統の安定化システム。
【請求項５】
前記系統安定化制御装置は、電源制限、負荷制限、制動抵抗投入、もしくは高速タービンバルブ制御、またはそれらの組み合わせである系統安定化制御を行うことを特徴とする請求項４に記載の電力系統の安定化システム。
【請求項６】
前記系統安定化制御装置は、前記電力系統の発電機から電源制限対象の発電機を選択して電源制限を行うことを特徴とする請求項５に記載の電力系統の安定化システム。
【請求項７】
電力系統に故障が発生した場合の故障送電線、故障種別、および前記故障送電線における故障点ごとに、過渡安定度に基づく前記電力系統の安定度の判定条件を予め設定し、
前記電力系統に前記故障が発生した場合に、前記故障送電線および前記故障種別を検出するとともに前記故障点を標定し、前記故障送電線、前記故障種別、および前記故障点と、前記判定条件とに基づいて、前記電力系統の前記安定度を判定することを特徴とする電力系統の安定度判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力系統の安定度判定装置、安定化システム、および安定度判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力系統において短絡事故や地絡事故などの故障が発生すると、電力系統に連系している発電機の機械的入力と電気的出力のバランスが崩れ、発電機が同期運転を保つことができずに脱調する場合がある。そのため、事前に故障発生時の過渡安定度を計算し、故障発生後に当該過渡安定度計算に基づいて系統安定化に必要な電源制限や負荷制限、制動抵抗（ＳＤＲ：System Damping Resistor、Stabilizing Damping Resistor）投入、高速タービンバルブ制御（ＥＶＡ：Early Valve Actuation）などの系統安定化制御が行われている。
【０００３】
また、例えば特許文献１では、事前に過渡安定度計算を実施した結果に基づいて、安定度の判定条件となる整定値を事故情報ごとに予め設定することによって、電力系統の安定度を迅速に求めることができる事前演算型の過渡安定化装置が開示されている。さらに、特許文献１の過渡安定化装置では、判定条件の事前演算をオフラインで行っているのに対して、例えば特許文献２に開示されている電力系統安定化装置では、所定の周期ごとにオンラインで収集される系統情報に基づいて過渡安定度計算を行い、系統安定度判定条件の事前演算を行っている。
【０００４】
このようにして、オフラインまたはオンラインで系統安定度判定条件を予め設定することによって、電力系統の安定度を迅速に判定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１５９１９９号公報
【特許文献２】特開平８−１８２１９９号公報
【特許文献３】特開平９−５３８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、電力系統において故障が発生した場合に、当該故障原因の早期究明や電力系統の早期復旧を目的として、故障点の位置を算出する故障点標定が行われている。例えば、特許文献３では、従来のＰＣＭリレーを利用して設備コストや設置スペースを削減することができる故障点標定装置が開示されている。
【０００７】
しかしながら、特許文献１の過渡安定化装置や特許文献２の電力系統安定化装置では、送電線における故障時の安定度の判定条件は、極力脱調を防止するため、通常最も厳しい条件、すなわち、該当送電線の至近端での故障を想定して設定される。そのため、実際の故障点の位置によっては電源制限などの系統安定化制御を回避することができる場合でも、不要な系統安定化制御が行われる場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述した課題を解決する主たる本発明は、電力系統に故障が発生した場合に、当該故障の故障送電線および故障種別を検出する故障条件検出部と、前記故障送電線、前記故障種別、および前記故障送電線における故障点ごとに、過渡安定度に基づく前記電力系統の安定度の判定条件を予め設定する判定条件設定部と、前記電力系統に前記故障が発生した場合に、前記故障条件検出部によって検出される前記故障送電線および前記故障種別と、前記故障点標定部によって標定される前記故障点と、前記判定条件設定部によって予め設定された前記判定条件とに基づいて、前記電力系統の前記安定度を判定する判定部と、を有することを特徴とする電力系統の安定度判定装置である。
【０００９】
本発明の他の特徴については、添付図面及び本明細書の記載により明らかとなる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、電力系統における故障発生時の不要な電源制限や負荷制限、制動抵抗投入、高速タービンバルブ制御などの系統安定化制御を抑制することができる。なお、以下においては、系統安定化制御の一例として、電源制限を行う場合について説明するが、他の系統安定化制御を行う場合も、制御内容が異なるのみで、同様に不要な系統安定化制御を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態における電力系統の安定度判定装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態における電力系統の安定度判定装置および安定度判定方法が適用される電力系統の構成の一例を示すブロック図である。
【図３】端末装置２ａの具体的な構成の一例を示すブロック図である。
【図４】端末装置２ｂの具体的な構成の一例を示すブロック図である。
【図５】判定条件設定部１０２の動作を説明するフローチャートである。
【図６】想定される故障種別の一例を示す図である。
【図７】判定条件設定部１０２によって算出される不安定領域ＵＡ（Ｇｓ，Ｌｆ，Ｔｆ）の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
【００１３】
＝＝＝電力系統の構成の一例＝＝＝
以下、図２ないし図４を参照して、本発明の一実施形態における電力系統の安定度判定装置および安定度判定方法が適用される電力系統の構成について説明する。なお、当該電力系統において、各遮断器には必要に応じて断路器などの開閉器が直列に接続され、遮断器情報は、当該開閉器の情報を含んでもよいものとする。
【００１４】
図２に示されている電力系統において、制御対象発電所は、３台の発電機１０、２０、３０を備えている。また、発電機１０、２０、３０の出力端には、それぞれ計器用変圧器１１、２１、３１が設置され、計器用変圧器１１、２１、３１からは、それぞれ（発電機）電圧情報Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３が出力されている。さらに、発電機１０、２０、３０の出力端には、それぞれ計器用変流器１２、２２、３２が設置され、計器用変流器１２、２２、３２からは、それぞれ（発電機）電流情報Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３が出力されている。そして、発電機１０、２０、３０は、それぞれ遮断器１３、２３、３３を介して母線４０に接続されている。なお、遮断器１３、２３、３３は、それぞれ制御信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３によって制御され、それぞれの入／切状態を示す（発電機用）遮断器情報Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３を出力している。
【００１５】
２重化された母線４０には、計器用変圧器４１、４２が設置され、計器用変圧器４１、４２の出力は、自動切換装置４３を経由して、（母線）電圧情報Ｖ４として出力されている。また、母線４０には、ＢＰ（Busbar Protection：母線保護）リレー４４が設置され、ＢＰリレー４４からは、（母線）保護リレー動作情報Ｒ４が出力されている。
【００１６】
送電端側の母線４０には、遮断器５３、６３を介して、それぞれ送電線５０、６０が接続されている。また、送電線５０、６０の送電端には、それぞれＬＰ（Line Protection：送電線保護）リレー５１、６１が設置され、ＬＰリレー５１、６１からは、それぞれ（送電線）保護リレー動作情報Ｒ５、Ｒ６が出力されている。さらに、送電線５０、６０の送電端には、それぞれ計器用変流器５２、６２が設置され、計器用変流器５２、６２からは、それぞれ（送電線）電流情報Ｉ５、Ｉ６が出力されている。なお、遮断器５３、６３は、それぞれの入／切状態を示す（送電線用）遮断器情報Ｂ５、Ｂ６を出力している。
【００１７】
送電線５０、６０は、それぞれ遮断器７３、８３を介して受電端側の母線９０に接続されている。また、送電線５０、６０の受電端には、それぞれＬＰリレー７１、８１が設置され、ＬＰリレー７１、８１からは、それぞれ（送電線）保護リレー動作情報Ｒ７、Ｒ８が出力されている。さらに、送電線５０、６０の受電端には、それぞれ計器用変流器７２、８２が設置され、計器用変流器７２、８２からは、それぞれ（送電線）電流情報Ｉ７、Ｉ８が出力されている。なお、遮断器７３、８３は、それぞれの入／切状態を示す（送電線用）遮断器情報Ｂ７、Ｂ８を出力している。
【００１８】
２重化された母線９０には、計器用変圧器９１、９２が設置され、計器用変圧器９１、９２の出力は、自動切換装置９３を経由して、（母線）電圧情報Ｖ９として出力されている。また、母線９０には、ＢＰリレー９４が設置され、ＢＰリレー９４からは、（母線）保護リレー動作情報Ｒ９が出力されている。そして、母線９０は、遮断器９５、９６を介して、他の発電所や変電所などに連系され、後述する系統安定化制御に必要な系統情報や故障情報を収集している。
【００１９】
送電端側の母線４０の付近には、端末装置２ａが設置され、受電端側の母線９０の付近には、端末装置２ｂが設置されている。また、上記系統安定化制御に必要な系統情報や故障情報の収集対象となる他の発電所や変電所などにも、それぞれ端末装置２ｃないし２ｆが設置されている。なお、端末装置２ｂや、当該他の発電所や変電所などの端末装置には、必要に応じて、系統安定化制御を行うための情報を受信し、当該情報に応じた制御信号を正常に出力する機能を持ち合わせている。
【００２０】
図３に示すように、端末装置２ａは、系統情報収集部２０１、故障情報収集部２０２、電源制限部２０３、ＦＳ（Fail-Safe：フェイルセーフ）リレー２０４、２０５、および伝送部２０６を含んで構成されている。なお、本実施形態において、端末装置２ａは、電源制限部を備えて電源制限装置（系統安定化制御装置）として機能し、後述する安定度判定装置１とともに電力系統の安定化システムを構成する。
【００２１】
系統情報収集部２０１には、電圧情報Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、電流情報Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３、Ｉ５、Ｉ６、遮断器情報Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ５、Ｂ６、および保護リレー動作情報Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６が入力されている。また、系統情報収集部２０１からは、これらの入力情報に基づいて、電力系統の接続状態や電力の需給状態などを示す系統情報ＳＩａが出力され、当該系統情報ＳＩａは、伝送部２０６を介して送信されている。なお、電力系統の接続状態や電力の需給状態などは、電圧情報Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、電流情報Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３、Ｉ５、Ｉ６、遮断器情報Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ５、Ｂ６から把握することができるため、保護リレー動作情報Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６の入力を省略してもよい。
【００２２】
故障情報収集部２０２には、保護リレー動作情報Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６が入力されている。また、故障情報収集部２０２からは、これらの入力情報に基づいて、母線４０や送電線５０、６０において故障が発生したことを示す故障情報ＦＩａが出力され、当該故障情報ＦＩａは、伝送部２０６を介して送信されている。なお、端末装置２ａは、誤って故障情報ＦＩａが送信されるのを防止するため、電圧情報Ｖ４、および電流情報Ｉ５、Ｉ６に基づいて、故障情報ＦＩａの出力を許可するイネーブル信号ＥＮ１を出力するＦＳリレー２０４を備えている。
【００２３】
電源制限部２０３には、伝送部２０６を介して、後述する（電源制限対象）発電機情報ＧＩが入力されている。また、電源制限部２０３からは、発電機情報ＧＩに基づいて、必要に応じて電源制限を行うための制御信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３が出力される。そして、制御信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３に応じて、電源制限対象の発電機が遮断されるなどの電源制限が行われる。なお、端末装置２ａは、誤って電源制限が行われるのを防止するため、電圧情報Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、および電流情報Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３に基づいて、制御信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の出力を許可するイネーブル信号ＥＮ２を出力するＦＳリレー２０５を備えている。
【００２４】
図４に示すように、端末装置２ｂは、系統情報収集部２０１、故障情報収集部２０２、ＦＳリレー２０４、および伝送部２０６を含んで構成されている。
【００２５】
系統情報収集部２０１には、電圧情報Ｖ９、電流情報Ｉ７、Ｉ８、遮断器情報Ｂ７、Ｂ８、および保護リレー動作情報Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９が入力されている。また、系統情報収集部２０１からは、これらの入力情報に基づいて、電力系統の接続状態や電力の需給状態などを示す系統情報ＳＩｂが出力され、当該系統情報ＳＩｂは、伝送部２０６を介して送信されている。なお、電力系統の接続状態や電力の需給状態などは、電圧情報Ｖ９、電流情報Ｉ７、Ｉ８、遮断器情報Ｂ７、Ｂ８から把握することができるため、保護リレー動作情報Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９の入力を省略してもよい。
【００２６】
故障情報収集部２０２には、保護リレー動作情報Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９が入力されている。また、故障情報収集部２０２からは、これらの入力情報に基づいて、母線９０や送電線５０、６０において故障が発生したことを示す故障情報ＦＩｂが出力され、当該故障情報ＦＩｂは、伝送部２０６を介して送信されている。なお、端末装置２ｂは、誤って故障情報ＦＩｂが送信されるのを防止するため、電圧情報Ｖ９、および電流情報Ｉ７、Ｉ８に基づいて、故障情報ＦＩｂの出力を許可するイネーブル信号ＥＮ１を出力するＦＳリレー２０４を備えている。
【００２７】
端末装置２ｃないし２ｆは、端末装置２ａまたは２ｂと同様の構成となっており、端末装置２ｃないし２ｆからは、少なくとも系統情報ＳＩｃないしＳＩｆと故障情報ＦＩｃないしＦＩｆとがそれぞれ送信されている。
【００２８】
＝＝＝安定度判定装置の構成＝＝＝
以下、図１を参照して、本発明の一実施形態における電力系統の安定度判定装置の構成について説明する。
【００２９】
図１に示されている安定度判定装置１は、伝送部１０１、判定条件設定部１０２、故障条件検出部１０３、故障点標定部１０４、および判定部１０５を含んで構成されている。
【００３０】
判定条件設定部１０２には、伝送部１０１を介して、系統情報ＳＩａないしＳＩｆが入力され、判定条件設定部１０２からは、不安定領域情報ＵＡ（Ｇｓ，Ｌｆ，Ｔｆ）が出力されている。また、故障条件検出部１０３には、伝送部１０１を介して、故障情報ＦＩａないしＦＩｆが入力され、故障条件検出部１０３からは、故障送電線情報Ｌｆおよび故障種別情報Ｔｆが出力されている。さらに、故障点標定部１０４には、系統情報ＳＩａないしＳＩｆと故障情報ＦＩａないしＦＩｆとが入力され、故障点標定部１０４からは、故障点標定結果情報Ｐｆが出力されている。そして、判定部１０５には、不安定領域情報ＵＡ（Ｇｓ，Ｌｆ，Ｔｆ）、故障送電線情報Ｌｆ、故障種別情報Ｔｆ、および故障点標定結果情報Ｐｆが入力され、判定部１０５からは、電力系統を安定化するために電源制限を行う必要がある発電機を示す発電機情報ＧＩが出力され、当該発電機情報ＧＩは、伝送部１０１を介して送信されている。
【００３１】
＝＝＝安定度判定装置の動作＝＝＝
以下、図５ないし図７を適宜参照して、本実施形態における電力系統の安定度判定装置の動作について説明する。
【００３２】
判定条件設定部１０２は、所定の周期ごとに系統情報ＳＩａないしＳＩｆを取得し、過渡安定度に基づく不安定領域情報ＵＡ（Ｇｓ，Ｌｆ，Ｔｆ）を算出する。なお、不安定領域情報ＵＡ（Ｇｓ，Ｌｆ，Ｔｆ）は、判定部１０５において、予め設定された安定度の判定条件として用いられる。
【００３３】
ここで、図５は、判定条件設定部１０２のより具体的な動作を示している。  
判定条件設定部１０２は、判定条件の設定処理を開始すると（Ｓ１０１）、まず、系統情報ＳＩａないしＳＩｆを取得する（Ｓ１０２）。
【００３４】
次に、判定条件設定部１０２は、系統情報ＳＩａないしＳＩｆに基づいて、所定の解析条件（Ｇｓ，Ｌｆ，Ｔｆ）における過渡安定度を、故障送電線における故障点（Ｐｆ）ごとに計算する（Ｓ１０３）。ここで、所定の解析条件（Ｇｓ，Ｌｆ，Ｔｆ）は、電源制限の状態（Ｇｓ）、故障送電線（Ｌｆ）、および故障種別（Ｔｆ）が所定の場合であり、例えば、電源制限を行わない状態（Ｇｓ）で送電線５０（Ｌｆ）において３線地絡事故（Ｔｆ）が発生した場合における過渡安定度を、送電線５０上の複数の故障点（Ｐｆ）ごとに計算する。図６は、想定される故障種別の一例を示しており、過渡安定度の計算を行う故障種別は、これらの故障種別から必要に応じて選定される。
【００３５】
なお、過渡安定度の計算を故障点（Ｐｆ）ごと行う過程において、安定・不安定が切り替わる限界の故障点を求めることによって、当該限界の故障点より先の計算結果が明らかな場合には、以降の計算を省略することもできる。
【００３６】
次に、判定条件設定部１０２は、故障点（Ｐｆ）ごとの過渡安定度の計算結果に基づいて、所定の解析条件（Ｇｓ，Ｌｆ，Ｔｆ）において電力系統が不安定となる故障点（Ｐｆ）の領域を、不安定領域情報ＵＡ（Ｇｓ，Ｌｆ，Ｔｆ）として算出する（Ｓ１０４）。
【００３７】
さらに、判定条件設定部１０２は、解析条件（Ｇｓ，Ｌｆ，Ｔｆ）を変更して、電源制限の状態（Ｇｓ）、故障送電線（Ｌｆ）、および故障種別（Ｔｆ）ごとに、不安定領域情報ＵＡ（Ｇｓ，Ｌｆ，Ｔｆ）を算出する（Ｓ１０３〜Ｓ１０４）。
【００３８】
なお、電源制限量を増加すれば、電力系統がより安定となり、不安定領域が縮小する計算結果が得られるため、電源制限を行わない状態や電源制限量が少ない状態で求めた不安定領域や限界の故障点から、より電源制限量が多い状態での計算結果が明らかな場合には、以降の計算を省略することもできる。
【００３９】
そして、判定条件設定部１０２は、系統情報ＳＩａないしＳＩｆを取得、およびを所定の周期ごとに行う（Ｓ１０２〜Ｓ１０４）。
【００４０】
なお、本実施形態では、特許文献２の電力系統安定化装置と同様に、所定の周期ごとに系統情報ＳＩａないしＳＩｆをオンラインで取得し、安定度の判定条件として用いられる不安定領域情報ＵＡ（Ｇｓ，Ｌｆ，Ｔｆ）の事前演算を行っている。しかしながら、特許文献１の過渡安定化装置と同様に、判定条件の事前演算をオフラインで行う構成としてもよい。また、安定度の判定条件としては、不安定領域情報ＵＡ（Ｇｓ，Ｌｆ，Ｔｆ）の代わりに、安定領域情報や、上記の限界の故障点（Ｐｆ）を用いてもよい。さらに、故障点（Ｐｆ）ごとの過渡安定度の計算結果をそのまま判定条件として用いてもよい。
【００４１】
故障条件検出部１０３は、電力系統に故障が発生して故障情報ＦＩａないしＦＩｆが入力された場合に、当該故障の故障送電線および故障種別を検出し、それぞれ故障送電線情報Ｌｆおよび故障種別情報Ｔｆとして出力する。
【００４２】
故障点標定部１０４は、電力系統に故障が発生して故障情報ＦＩａないしＦＩｆが入力された場合に、当該故障中の系統情報ＳＩａないしＳＩｆに基づいて故障送電線における故障点を標定し、故障点標定結果情報Ｐｆとして出力する。例えば、ＬＰリレー５１、６１、７１、８１としてＰＣＭリレーを用いることによって、特許文献３の故障点標定装置と同様に故障点を標定することができる。また、故障点標定方法としては、零相電流分流比方式やインピーダンス方式、パルスレーダ方式、サージ受信方式など、他の方法を用いてもよい。さらに、故障点標定を端末装置２ａにおいて行い、伝送部１０１を介して、故障情報ＦＩａないしＦＩｆとともに故障点標定結果情報Ｐｆを取得する構成や、安定度判定装置１および各端末装置から独立した他の故障点標定装置から故障点標定結果情報Ｐｆを取得する構成としてもよい。
【００４３】
判定部１０５は、安定度の判定条件として予め設定された不安定領域情報ＵＡ（Ｇｓ，Ｌｆ，Ｔｆ）と、故障発生時に入力される故障送電線情報Ｌｆ、故障種別情報Ｔｆ、および故障点標定結果情報Ｐｆとに基づいて、電力系統の安定度を判定する。そして、判定部１０５は、当該判定結果に応じて、電力系統における脱調を防止すべく、電源制限対象の発電機を選択して発電機情報ＧＩとして出力する。
【００４４】
ここで、判定条件設定部１０２によって算出される不安定領域ＵＡ（Ｇｓ，Ｌｆ，Ｔｆ）の一例を図７に示す。図７においては、電源制限を行わない状態、および発電機１０、２０、３０をそれぞれ電源制限した状態（Ｇｓ）で送電線５０または６０（Ｌｆ）において３線地絡事故（Ｔｆ）が発生した場合における不安定領域ＵＡ（Ｇｓ，Ｌｆ，Ｔｆ）を示している。
【００４５】
図７に示されているように、電源制限を行わない場合には、３線地絡事故がＡ１ないしＡ７の領域で発生すると、発電機１０、２０、３０が脱調するなどして電力系統が不安定となる。また、発電機１０を電源制限した場合には、３線地絡事故がＡ１ないしＡ５の領域で発生すると、発電機２０、３０が脱調するなどして電力系統が不安定となる。さらに、発電機２０を電源制限した場合には、３線地絡事故がＡ１ないしＡ３の領域で発生すると、発電機１０、３０が脱調するなどして電力系統が不安定となる。そして、発電機３０を電源制限した場合には、いずれの領域で３線地絡事故が発生しても、電力系統は不安定とならない。なお、本実施形態においては、故障点標定における誤差分などを考慮して、電源制限を行わない場合にはＡ８の一部、発電機１０を電源制限した場合にはＡ６の一部、発電機２０を電源制限した場合にはＡ４の一部を不安定領域ＵＡ（Ｇｓ，Ｌｆ，Ｔｆ）に追加し、不安定領域ＵＡ（Ｇｓ，Ｌｆ，Ｔｆ）を安全サイド（不安定領域が大きくなる方向）に補正しているが、故障点標定結果情報Ｐｆを安全サイドに補正してもよい。
【００４６】
図７の状態において、従来は送電線５０または６０（Ｌｆ）において３線地絡事故がどの地点で発生しても発電機３０を電源制限していたが、３線地絡事故がＡ８の一部、Ａ９、またはＡ１０で発生した場合には、電源制限を行う必要がなく、不要な電源制限を抑制することができる。また、３線地絡事故がＡ６の一部、Ａ７、またはＡ８の一部で発生した場合には、判定部１０５は、発電機１０を電源制限対象として選択し、端末装置２ａの電源制限部は発電機情報ＧＩに基づいて、発電機１０を電源制限する。さらに、３線地絡事故がＡ４の一部、Ａ５、またはＡ６の一部で発生した場合には、判定部１０５は、発電機２０を電源制限対象として選択し、端末装置２ａの電源制限部は発電機情報ＧＩに基づいて、発電機２０を電源制限する。そして、３線地絡事故がＡ１ないしＡ４の一部の何れかで発生した場合には、判定部１０５は、発電機３０を電源制限対象として選択し、端末装置２ａの電源制限部は発電機情報ＧＩに基づいて、発電機３０を電源制限する。
【００４７】
このようにして、安定度判定装置１は、不安定領域情報ＵＡ（Ｇｓ，Ｌｆ，Ｔｆ）を用いて電力系統の安定度を判定し、電源制限量の最小化などを目的として、対象の発電機を選択している。なお、系統安定化制御としては、電源制限に代えて、または追加制御として、負荷制限や制限抵抗投入や高速タービンバルブ制御など、他の方法を用いてもよい。
【００４８】
前述したように、電力系統の安定度判定装置１において、故障送電線（Ｌｆ）、故障種別（Ｔｆ）、および故障点（Ｐｆ）ごとに過渡安定度を計算して、不安定領域情報ＵＡ（Ｇｓ，Ｌｆ，Ｔｆ）を安定度の判定条件として予め設定しておき、電力系統に故障が発生した場合に、故障送電線および故障種別を検出するとともに、故障送電線における故障点を標定し、不安定領域情報ＵＡ（Ｇｓ，Ｌｆ，Ｔｆ）に基づいて電力系統の安定度を判定することによって、電力系統における故障発生時の不要な電源制限などの系統安定化制御を抑制することができる。さらに、不要な電源制限が抑制されることによって、電源制限による系統周波数の低下を抑制したり、系統周波数を維持するための負荷遮断を抑制したりするとともに、電源制限対象の発電機の立ち上げに必要な燃料を節約し、二酸化炭素の排出量を削減することなどもできる。
【００４９】
また、所定の周期ごとに系統情報ＳＩａないしＳＩｆをオンラインで取得し、安定度の判定条件として用いられる不安定領域情報ＵＡ（Ｇｓ，Ｌｆ，Ｔｆ）の事前演算を行うことによって、電力系統の現在の運転状態に応じて最適な電源制限対象の発電機を選択することができる。
【００５０】
また、不安定領域情報ＵＡ（Ｇｓ，Ｌｆ，Ｔｆ）に基づく安定度の判定結果に応じて電源制限対象の発電機を選択することによって、電力系統における脱調を防止する系統安定化制御を行うことができる。
【００５１】
また、故障送電線（Ｌｆ）、故障種別（Ｔｆ）、および故障点（Ｐｆ）ごとに過渡安定度を計算して、安定度の判定条件を予め設定しておき、電力系統に故障が発生した場合に、故障送電線および故障種別を検出するとともに、故障送電線における故障点を標定し、予め設定された判定条件に基づいて電力系統の安定度を判定することによって、電力系統における故障発生時の不要な電源制限などの系統安定化制御を抑制することができる。
【００５２】
なお、上記実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。
【符号の説明】
【００５３】
１          安定度判定装置
２ａ〜２ｆ  端末装置
１０、２０、３０  発電機
１１、２１、３１  計器用変圧器
１２、２２、３２  計器用変流器
１３、２３、３３  遮断器
４０、９０  母線
４１、４２、９１、９２  計器用変圧器
４３、４４  自動切換装置
４４、９４  ＢＰ（母線保護）リレー
９５、９６  遮断器
５０、６０  送電線
５１、６１、７１、８１  ＬＰ（送電線保護）リレー
５２、６２、７２、８２  計器用変流器
５３、６３、７３、８３  遮断器
１０１      伝送部
１０２      判定条件設定部
１０３      故障条件検出部
１０４      故障点標定部
１０５      判定部
２０１      系統情報収集部
２０２      故障情報収集部
２０３      電源制限部
２０４、２０５  ＦＳ（フェイルセーフ）リレー
２０６      伝送部
【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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