JP2000201434A - 電圧安定性監視制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡素な装置によって電圧の安定性を判定す
る。 【解決手段】 複数の負荷フィーダー１８と変圧器１６
とによって構成される監視対象変電所１５内の電圧の安
定性を監視するために電圧安定性監視制御装置２５は監
視対象変電所１５内の各種電気量と変圧器タップ動作前
後の情報であるパレット情報２１を検出する検出部２６
と、各種電気量とパレット情報２１を用いて所定の演算
を実行し、現在の運転点の電圧安定性を判定する演算部
２７と、不安定と判定された場合、電圧安定性を確保す
るのに必要な制御を行う制御部２８を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電力系統の電圧安
定性を監視し、不安定な場合には負荷制限などを行い系
統崩壊を阻止する電圧安定性監視制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の電圧安定性監視制御装置では、電
圧安定性を負荷の有効電力または系統全体の総需要Ｐと
代表的な電気所の母線電圧Ｖの関係を示す系統のＰ−Ｖ
特性を用いて評価している。

【０００３】通常、系統のＰ−Ｖ特性は、図６に示すよ
うに横軸をＰ，縦軸をＶとしたＰ−Ｖカーブで表現さ
れ、Ｐ−Ｖカーブ上の総需要Ｐが最大となる点のＰを限
界電力といい、そのときの電圧を限界電圧という。ま
た、現在の運転点の電力と限界電力との差を有効電力余
裕と言い、一般的には、これを電圧安定性を表す指標と
して用いている。なお、Ｐ−Ｖカーブの上半面は電圧高
め解領域と、下半面は電圧低め解領域とそれぞれ呼んで
いる。

【０００４】実際には、今現在の系統状態から需要が一
定比率で増加したときの総需要Ｐと基幹変電所の母線電
圧Ｖを用いたＰ−Ｖカーブを潮流計算の繰り返しによっ
てオンラインで求める。そして、今現在の有効電力Ｐ
（今現在の運転点）と限界電力との差分、つまり、有効
電力余裕量を算出する。得られた有効電力余裕量を監視
することで電圧安定性を評価し、この有効電力余裕量に
応じて、電圧安定性を向上するための指針を作成して、
運転員に提示している。運転員は、提示された指針を基
に、調相設備の操作などの具体的な安定化対策を立案し
実行する。

【０００５】なお、従来の電圧安定性監視制御装置は、
参考文献「９１ ＳＭ ４９２−９ＰＷＲＳ，ＮＥＷＬ
Ｙ ＤＥＶＥＬＯＰＥＤ ＶＯＬＴＡＧＥ ＳＥＣＵＲ
ＩＴＹ ＭＯＮＩＴＯＲＩＮＧ ＳＹＳＴＥＭ）にて詳
細に説明されているので、以下に概要を説明する。ま
た、系統のＰ−Ｖ特性や電圧安定性については、参考文
献「電気共同研究，第４７巻第１号，電力系統安定運用
技術」にて詳細に説明されているので、ここでは説明を
省略する。

【０００６】図７は、上記する電力系統の電圧安定性を
監視するため電圧安定性監視制御装置の構成図である。
図において、電力系統１は複数の発電機２と変電所３と
が送電線４によって接続されて各端末が図示しない各負
荷に接続されて構成されている。

【０００７】上記する電力系統１に点在する各箇所に
は、電圧検出器５と電流検出器６とが配設され、電圧検
出器５及び電流検出器６からの検出信号が情報通信装置
７Ａへ入力されている、各情報通信装置７Ａでは各伝送
線８を介してオンライン情報のデータが情報通信装置７
Ｂへ送信され情報通信装置７Ｂによつて受信される。

【０００８】情報通信装置７Ｂによって受信されたデー
タは、電圧安定性監視制御装置１０へ送られる。電圧安
定性監視制御装置１０では、まず、複数の変電所３で測
定された電圧，電流等が内部処理するために系統情報入
力処理（１０ａ）がされ処理データが入力データとされ
る。

【０００９】次に、入力データについて状態推定計算処
理（１０ｂ）がされ、初期状態が決定される。この処理
では、線路定数など予め設定された系統データが用いら
れる。初期状態が決定されると、この初期状態をベース
に繰り返し多数の潮流計算が高速に実行され潮流計算に
よるＰ−Ｖカーブの作成処理（１０ｃ）がされる。

【００１０】これによって、図６に示す如くのオンライ
ンによるＰ−Ｖカーブが作成される。Ｐ−Ｖカーブが作
成されると、今現在の有効電力Ｐ（今現在の運転点）と
限界電力との差分、つまり、有効電力余裕量が算出され
て、電圧安定性判定（１０ｃ）が行われる。

【００１１】次に、有効電力余裕量に応じて電圧安定性
を向上するための電圧安定性向上指針の作成（１０ｄ）
がされる。そして、Ｐ−Ｖカーブや有効電力余裕量とが
出力表示（１０ｃ）されると共に、電圧安定化オンライ
ン情報として系統給電指令所１１に伝送され、運用者の
ＣＲＴ画面１２に表示される。

【００１２】具体的な安定化対策は、系統給電指令所１
１の運転員が電圧安定化オンライン情報基づいて立案
し、実行する。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上記に示した従来の電
圧安定性監視制御装置１０では、電圧安定性の監視にＰ
−Ｖカーブを用いるため、Ｐ−Ｖカーブを求めるのに多
数の潮流計算を行う必要がある。この潮流計算は、計算
量が多く、オンラインでの監視を行うには高速な計算機
が必要となるという問題がある。

【００１４】また、潮流計算を実行するためには、電力
系統１内に点在する各変電所３で測定した系統データを
収集する必要があり、このデータ収集のために広域の情
報通信網が必要でシステム規模が大きくなるという問題
がある。

【００１５】そこで、本発明は、上記課題を解決するた
めになされたもので、監視対象変電所で測定したローカ
ルな情報としての電気量のみで、かつ、簡便な演算で電
圧安定性を評価する手段と、不安定と判定した場合に
は、安定化に必要な対策量を算出する手段を有した電圧
安定性監視制御装置を提供することを目的としている。

【００１６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、複数
の負荷フィーダーと変圧器とによって構成される監視対
象変電所内の電圧の安定性を監視する電圧安定性監視制
御装置において、監視対象変電所内の各種電気量と変圧
器タップ動作前後の情報であるパレット情報とを検出す
る検出部と、この検出部によって検出された各種電気量
とパレット情報を用いて所定の演算を実行し、現在の運
転点の電圧安定性を判定する演算部と、この演算部によ
って不安定と判定された場合、電圧安定性を確保するの
に必要な制御を行う制御部とを設けるようにしたもので
ある。この手段によれば、監視対象変電所で測定したロ
ーカルな情報として各種電気量のみで、かつ、簡便な演
算で電圧安定性を判定できるので、従来のシステムのよ
うに広範囲にわたってデータを収集する必要がなく、広
域の情報通信網も必要ないので、システム規模を小さく
できる。また、Ｐ−Ｖカーブを用いずに電圧安定性を評
価するので、Ｐ−Ｖカーブを求めるための多数の潮流計
算を行う必要がなく、計算量を少なくできる。また、電
圧安定性が不安定な場合に安定化対策を実施するので、
電圧崩壊を防止し、停電区間を最小限に抑えることがで
きる。その上、装置構成が簡素で信頼性の高い装置とす
ることができる。

【００１７】請求項２の発明は、請求項１記載の電圧安
定性監視制御装置において、演算部は、監視対象変電所
の変圧器タップ動作前後の高圧側母線電圧と低圧側母線
電圧とに基づいて現在の運転点の電圧安定を判定するよ
うにしたものである。この手段によれば、監視対象変電
所で測定したローカルな情報（各種電気量）のみで、か
つ、簡便な演算で電圧安定性を判定できるので、従来の
システムのように広範囲にわたってデータを収集する必
要がなく、広域の情報通信網も必要ないので、システム
規模を小さくできる。また、Ｐ−Ｖカーブを用いずに電
圧安定性を判定するので、Ｐ−Ｖカーブを求めるための
多数の潮流計算を行う必要がなく、計算量を少なくでき
るので、装置構成が簡素な装置とすることができる。

【００１８】請求項３の発明は、請求項１記載の電圧安
定性監視制御装置において、演算部は、監視対象変電所
の変圧器タップ動作前後の高圧側母線電圧と変圧器の通
過有効電力とに基づいて、現在の運転点の電圧安定性を
判定するようにしたものである。この手段によれば、監
視対象変電所で測定したローカルな情報（各種電気量）
のみで、かつ、簡便な演算で電圧安定性を判定できるの
で、従来のシステムのように広範囲にわたってデータを
収集する必要がなく、広域の情報通信網も必要ないの
で、システム規模を小さくできる。また、Ｐ−Ｖカーブ
を用いずに電圧安定性を判定するので、Ｐ−Ｖカーブを
求めるための多数の潮流計算を行う必要がなく、計算量
を少なくできるので、装置構成が簡素な装置とすること
ができる。

【００１９】請求項４の発明は、請求項１記載の電圧安
定性監視制御装置において、演算部は、監視対象変電所
の変圧器タップ動作前後の高圧側母線電圧と低圧側母線
電圧と変圧器通過有効電力とに基づいて現在の運転点の
電圧安定性を判定するようにしたものである。この手段
によれば、監視対象変電所で測定したローカルな情報
（各種電気量）のみで、かつ、簡便な演算で電圧安定性
を判定できるので、従来のシステムのように広範囲にわ
たってデータを収集する必要がなく、広域の情報通信網
も必要がなくシステム規模を小さくできる。また、Ｐ−
Ｖカーブを用いずに電圧安定性を判定するので、Ｐ−Ｖ
カーブを求めるための多数の潮流計算を行う必要がな
く、計算量を少なくできるので、装置構成が簡素な装置
とすることができる。

【００２０】請求項５の発明は、請求項１乃至請求項４
記載のいずれかの電圧安定性監視制御装置において、制
御部は、演算部による判定で電圧不安定と判定されたと
き監視対象変電所の変圧器のタップ動作をロックする指
令を出力するようにしたものである。この手段によれ
ば、電圧不安定と判定した場合に監視対象変電所の変圧
器のタップ動作をロックするだけでタップの逆動作現象
による電圧低下の進展を防止でき、負荷制限などの安定
化対策を行わずに済むため、系統の供給信頼度を高める
装置とすることができる。

【００２１】請求項６の発明は、請求項１乃至請求項４
記載のいずれかの電圧安定性監視制御装置において、制
御部は、演算部による判定によって、電圧不安定と判定
されたとき、予め設定された所定量の負荷制限を行うよ
うにしたものである。この手段によれば、電圧不安定と
判定される毎に、予め設定した量の負荷制限を実施する
ので、負荷制限量を算出するためのデータ及び演算が不
要となり、また、常時、限界電力付近で運用しても、電
圧不安定と判定される毎に負荷制限を実施して電圧安定
性を向上するので、電圧崩壊による停電拡大防止が図れ
ると共に、装置構成が簡素な装置とすることができる。

【００２２】請求項７の発明は、請求項１記載の電圧安
定性監視制御装置において、演算部は、検出部によって
検出された各種電気量とパレット情報とを用いて所定の
演算を実行し、現在の運転点の電圧安定性を判定すると
共に、各種電気量とパレット情報とを記憶手段へ記憶す
る電圧安定性判定手段と、この電圧安定性判定手段によ
り電圧不安定と判定された場合、記憶手段から各種電気
量及びパレット情報とを取出して電圧安定性の不安定度
合いを表す電圧安定性指標を求め、求められた電圧安定
性指標から現状の運転点から安定領域へ移行するのに必
要な負荷制限量を算出し、解列する負荷フィーダーを決
定する制御量算出手段とを設ける一方、制御部は、制御
量算出手段により決定され負荷フィーダーに対応する遮
断器へ開放指令を出力する手段を設けるようにしたもの
である。この手段によれば、ローカル情報としての各種
電気量のみで求まる電圧安定性指標を用いて、安定化に
必要な負荷制限量をオンラインで求めることができるの
で、装置構成が簡素で制御性の高い装置とすることがで
きる。

【００２３】請求項８の発明は、請求項１記載の電圧安
定性監視制御装置において、演算部は、検出部によって
検出された各種電気量とパレット情報とを用いて所定の
演算を実行し、現在の運転点の電圧安定性を判定すると
共に、各種電気量とパレット情報とを記憶手段へ記憶す
る電圧安定性判定手段と、この電圧安定性判定手段によ
り不安定と判定された場合、記憶手段から低圧側母線電
圧及びパレット情報とを取出して変圧器のタップ動作前
後の低圧側母線電圧の変化分に応じて現状の運転点から
安定領域へ移行するのに必要な負荷制限量を算出し、解
列する負荷フィーダーを決定する制御量算出手段とを設
ける一方、制御部は、制御量算出手段により決定され負
荷フィーダーに対応する遮断器へ開放指令を出力する手
段を設けるようにしたものである。この手段によれば、
ローカル情報として各種電気量のみで安定化に必要な負
荷制限量をオンラインで求めることができるので、装置
構成が簡素で制御性の高い装置とすることができる。

【００２４】請求項９の発明は、請求項１乃至請求項８
記載のいずれかの電圧安定性監視制御装置において、検
出部は、各種電気量に対して平滑化処理を施す平滑化処
理手段を設けるようにしたものである。この手段によれ
ば、検出値に平滑化処理を施して電圧安定性の判定の演
算に用いるので、短周期の負荷変動などの影響で検出値
が急変しても誤判定を防止でき、高信頼度の装置とする
ことができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００２６】図１は、本発明の第１実施の形態を示す電
圧安定性監視制御装置の構成図であって、第１実施の形
態は、複数の負荷フィーダー１８と変圧器１６で構成さ
れた変電所３に於いて、監視対象変電所で測定可能な各
種電気量の測定値と変圧器のタップ動作を監視し、変圧
器のタップ動作を検出した場合に、変圧器のタップ動作
前と動作後の各種電気量の側定値を用いて、電圧安定性
を評価し、不安定と判定した場合には、安定化対策を実
施するものである。

【００２７】図示する電力系統１において、変圧器１６
と遮断器１７と複数の負荷フィーダー１８等から構成さ
れる変電所３が特定の監視対象変電所１５とされてい
る。この変電所３には、変圧器１６の一次側の電圧検出
器５Ａと二次側の電圧検出器５Ｂと変圧器１６の通過有
効電力を検出する電力検出器１９と各負荷フィーダー１
８の有効電力を検出する電力検出器２０と、変圧器１６
のタップ情報であるパレット情報２１が出力される図示
しない手段が配置されている。

【００２８】一方、電圧安定性監視制御装置２５は、検
出部２６と演算部２７と制御部２８とから構成され、演
算部２７は、電圧安定性判定手段２９と記憶手段３０と
から構成されている。さらに、電圧安定性監視制御装置
２５の制御部２８から安定化対策を表示警報出力するＣ
ＲＴ表示警報装置３１へ接続していると共に、安定化対
策を遮断器１７及び変圧器１６へ出力するように接続し
ている。

【００２９】ここで、検出部２６は、監視対象変電所内
の母線電圧と変圧器の通過有効電力と各負荷フィーダー
の有効電力とを含む各種電気量と変圧器タップ情報であ
るパレット情報とを検出する。演算部２７は、検出部２
６によって検出された各種電気量とパレット情報を用い
て所定の演算を実行し、現在の運転点の電圧安定性を判
定する。制御部２８は、演算部２７によって不安定と判
定された場合、電圧安定性を確保するのに必要な制御を
行う。

【００３０】ここで、図６及び図７で説明した従来の電
圧安定性監視制御装置１０は、Ｐ−Ｖカーブ上の電圧を
高め解領域にある現在の運転点から限界電力までの差、
つまり、有効電力余裕量を見て電圧安定性を評価してお
り、電圧低め解領域での運転及び監視は考慮していな
い。ところが、実際には、Ｐ−Ｖカーブの下半面、つま
り、電圧低め解領域に運転点が移行しても運転継続は可
能である。需要増加等により、Ｐ−Ｖカーブ上の運転点
が限界電力を超え電圧低め解領域に入った途端に電圧不
安定となり運転継続できないのは、系統の負荷の電圧特
性が全て定電力特性の場合のみで、実系統の負荷には、
定電流特性や定インピーダンス特性の負荷も多数含まれ
ており、電圧低め解領域でもある程度系統の運転継続は
可能である。なお、負荷の電圧特性と電圧安定性につい
ては、参考文献「電気協同研究，第４７巻１号，電力系
統安定運用技術」にて詳細に説明されているので、ここ
では説明を省略する。

【００３１】そこで、本発明は上記点に着目したもの
で、今現在の系統の運転点が、Ｐ−Ｖカーブ上の電圧低
め解領域、つまり、電圧安定性が不安定な領域に移行し
たかどうかを監視し、電圧低め解領域（電圧不安定）で
あると判定した場合には、安定化対策を実施し、系統の
運転点を電圧高め解傾城または限界電力まで移行し、電
圧安定性を確保するようにするものである。

【００３２】次に、電圧安定性（電圧低め解領域）の判
定について図２を参照して説明する。

【００３３】一般に、負荷供給系統用の変電所３の変圧
器１６のタップは、二次側の電圧制御を目的として動作
し、通常、電圧高め解領域で運用している場合、負荷変
動などの影響で電圧が低下し、変圧器の二次側の電圧を
上げる方向（タップ比ｎ増加）にタップ動作があると、
変圧器一次側の電圧Ｖ₁は低下し、変圧器二次側の電圧
Ｖ₂は上昇する。そして、この二次側の電圧Ｖ₂の上昇に
伴い、負荷の消費電力が増加するので、変圧器の通過有
効電力は増加する。また、このとき、Ｐ−Ｖカーブは、
図２に示すように、タップ比ｎの増加（図示Ｃ矢印）に
伴いＰ−Ｖカーブは変化（図示鎖線から図示実線）し、
タップ動作前の運転点をＡとすると、運転点はＡ→Ａ’
に移行する。

【００３４】しかし、電圧低め解領域では、変圧器の二
次側の電圧を上げる方向（タップ比ｎ増加）にタップ動
作があると、一次側の電圧Ｖ₁の低下に対して二次側の
電圧Ｖ₂も低下する場合がある。この現象をＰ−Ｖカー
ブで示すと、図２のＢ−Ｂ’のように変化する。変圧器
二次側の電圧を維持するように自動操作される配電用変
電所など負荷時タップ切替器（ＬＴＣ）の場合、Ｂ点で
は、タップの動作によるこの電圧低下に対し、更にタッ
プが動作し（タップ比ｎ→増加）電圧低下が進展する。

【００３５】上記現象は、変圧器のタップの逆動作現象
として知られており、参考文献「電気共同研究，第４７
巻第１号，電力系統安定運用技術」においても説明され
ている。

【００３６】本発明の第１実施の形態を示す電圧安定性
監視制御装置２５は、監視対象変電所１５で測定可能な
各種電気量を用いて、実際に起こったタップの逆動作現
象を捉えることで電圧の安定、あるいは、不安定を判定
している。

【００３７】次に、電圧安定性監視制御装置２５の処理
の流れを図１を用いて説明する。

【００３８】まず、検出部２６に於いて、監視対象変電
所１５の母線や各負荷フィーダー１８または変圧器１６
などの変電設備に設置された、変電所３の母線電圧Ｖ₁
が電圧検出器５Ａによって検出され母線電圧Ｖ₂が電圧
検出器５Ｂにより検出され、変圧器１６の通過有効電力
Ｐ_TRが電力検出器１９により検出される。さらに、各負
荷フィーダー１８の有効電力Ｐ_Lが電力検出器２０によ
って検出され、各種電気量が常時測定されると共に、監
視対象変電所１５の変圧器１６のタップの動作有無を常
時監視するために変圧器のタップのパレット情報２１を
入力し、これらデータを演算部２７に渡す。

【００３９】演算部２７では、変圧器１６のタップのパ
レット情報２１を用いて、変圧器１６のタップ動作を検
出した場合に、時々刻々と測定した各種電気量を用い
て、タップ動作前と動作後の各電気量の変化から、今現
在の系統の電圧安定生の安定（電圧高め解領域）・不安
定（電圧低め解領域）を判定し、判定結果を制御部２８
へ渡す。

【００４０】以下に、演算部２７の各手段の処理を説明
する。

【００４１】電圧安定性判定手段２９は、今現在の系統
の運転点の電圧安定性が安定か否かを判定する。

【００４２】まず、検出部２６で時々刻々と測定した変
電所の母線電圧Ｖ₁，Ｖ₂と変圧器１６の通過有効電力Ｐ
_TR，各負荷フィーダー１８の有効電力Ｐ_Lを含む各種電
気量を記憶手段３０に一時保管する。また、この処理と
平行して、検出部２６で入手した変圧器１６のタップの
パレット情報２１を用いて、変圧器１６のタップが変圧
器１６の二次側の電圧を上げる方向に動作したかどうか
を監視する。変圧器１６のタップ動作がないときは、こ
れらの処理を継続して行う。

【００４３】負荷変動などの影響で変電所３の母線電圧
Ｖ₂が低下し、負荷時タップ切替器（ＬＴＣ）などによ
って変圧器１６のタップが二次側電圧を上げる方向に動
作したことを、パレット情報２１を用いて検出したら、
記憶手段３０に保管していたタップ動作前の変電所３の
母線電圧Ｖ_1bfまたは母線電圧Ｖ_2bfと変圧器１６の通過
有効電力Ｐ_TRbfを呼び用し、タップポジションが完全に
切り替わった後に検出部２６で測定した変電所３の母線
電圧Ｖ_1afまたは母線電圧Ｖ_2afと変圧器１６の通過有効
電力Ｐ_TRafを用いて（1.1）、（1.2）式に従って、タッ
プ動作後の値からタップ動作前の値を差し引いて各電気
量の変化分ΔＶ_B，ΔＰ_TRを求める。

【００４４】ΔＶ_B＝Ｖ_Baf−Ｖ_Bbf …（1.1） ΔＰ_TR＝Ｐ_TRaf−Ｐ_TRbf …（1.2）

【００４５】ここで、電圧Ｖ_Bは電圧の大きさであり、
母線電圧Ｖ₁または母線電圧Ｖ₂を用いる。なお、式の添
字のａｆはタップ動作後の値、ｂｆはタップ動作前の値
であることを示している。

【００４６】上記式によって求めたΔＶ_B，ΔＰ_TRがそ
れぞれ負の値、つまり、タップ動作前の電圧Ｖ_Bbf，有
効電力Ｐ_TRbfに比べて、タップ動作後の電圧Ｖ_Baf，有
効電力Ｐ_TRafの方が低下（減少）した場合、現在の系統
の運転点は電圧不安定（電圧低め解領域）であると判定
する。これ以外の条件の場合は、安定（電圧高め解領
域）と判定する。

【００４７】制御部２８では、電圧安定性判定手段２９
に於いて現在の系統の運転点が電圧不安定と判定された
場合に、電圧安定性を向上するのに必要な制御を実施
し、電圧不安定を回避する。

【００４８】このように第１実施の形態によれば、監視
対象変電所で測定したローカルな情報（各種電気量）の
みで、かつ、簡便な演算で電圧安定性を判定できるの
で、従来のシステムのように広範囲にわたってデータを
収集する必要がなく、広域の情報通信網も必要ないの
で、システム規模を小さくできる。また、Ｐ−Ｖカーブ
を用いずに電圧安定性を評価するので、Ｐ−Ｖカーブを
求めるための多数の潮流計算を行う必要がなく、計算量
を少なくできる。また、電圧安定性が不安定な場合に安
定化対策を実施するので、電圧崩壊を防止し停電間を最
小化できる。従って、装置構成が簡素で信頼性の高い装
置とすることができる。

【００４９】次に、本発明の第２実施の形態について図
１及び図２を参照して説明する。

【００５０】本発明の第２実施の形態は、監視対象変電
所１５の変圧器のタップ動作前後の高圧側母線電圧と低
圧側母線電圧とに基づいて現在の運転点の電圧安定性を
判定する演算部２７を設けるものである。なお、検出部
２６及び制御部２８は、第１実施の形態と同様のもので
ある。

【００５１】まず、電圧安定性判定手段２９は、今現在
の系統の運転点の電圧安定性が安定か不安定定かを判定
する。

【００５２】具体的には、検出部２６で時々刻々と測定
した変電所３の高圧側母線電圧Ｖ₁及び低圧側の母線電
圧Ｖ₂を記憶手段３０に一時保管する。また、これと平
行して、検出部２６で入手した変圧器のタップのパレッ
ト情報２１を用いて、変圧器１６のタップが変圧器１６
の二次側の電圧を上げる方向に動作したかどうかを監視
する。変圧器１６のタップ動作がないときは、これらの
処理を継続して行う。

【００５３】負荷変動などの影響で変電所３の母線電圧
Ｖ₂が低下し、負荷時タップ切替器（ＬＴＣ）などによ
って変圧器１６のタップが二次側電圧を上げる方向に動
作したことを、パレット情報２１を用いて検出したら、
記憶手段３０に保管していたタップ動作前の変電所３の
高圧側の母線電圧Ｖ_1bfと低圧側の母線電圧Ｖ_2bfを呼出
す。次に、タップポジションが完全に切り替わった後に
検出部２６で測定した変電所３の高圧側の母線電圧Ｖ
_1afと低圧側の母線電圧Ｖ_2afと記憶手段３０より呼び出
したタップ動作前の変電所３の高圧側の母線電圧Ｖ_1bf
と低圧側の母線電圧Ｖ_2bfを用いて、（1.3）〜（1.4）
式に示すようにタップ動作後の値からタップ動作前の値
を差し引いて各電気量の変化分ΔＶ₁，ΔＶ₂を求める。

【００５４】ΔＶ₁＝Ｖ_1af−Ｖ_1bf …（1.3） ΔＶ₂＝Ｖ_2af−Ｖ_2bf …（1.4）

【００５５】上記式によって求めたΔＶ₁，ΔＶ₂が、そ
れぞれ負の値、つまり、タップ動作前の高圧側の母線Ｖ
_1bf，低圧側の母線電圧Ｖ_2afのほうが低下（減少）した
場合、現在の系統の運転点は電圧不安定であると判定す
る。これ以外の条件の場合は、安定と判定する。以上の
電圧安定性の判定結果が制御部２８へ渡される。

【００５６】このように第２実施の形態によれば、監視
変電所で測定したローカルな情報（各種電気量）のみ
で、かつ、簡便な演算で電圧安定性を判定できるので、
従来のシステムのように広範囲にわたってデータを収集
する必要がなく、広域の情報通信網も必要ないので、シ
ステム規模を小さくできる。また、Ｐ−Ｖカーブを用い
ずに電圧安定性を判定するので、Ｐ−Ｖカーブを求める
ための多数の潮流計算を行う必要がなく、計算量を少な
くできる。従って、装置構成が簡素な装置を提供でき
る。

【００５７】次に、本発明の第３実施の形態について図
１及び図２を参照して説明する。

【００５８】第３実施の形態は、監視対象変電所１５の
変圧器のタップ動作前後の高圧側母線電圧と変圧器の通
過有効電力とに基づいて、現在の運転点の電圧安定性を
判定する演算部２７を設けるようにしたものである。な
お、検出部２６及び制御部２８は、第１実施の形態と同
様のものである。

【００５９】まず、電圧安定性判定手段２９は、今現在
の系統の運転点の電圧安定性が安定か不安定かを判定す
る。検出部２６で時々刻々と測定した変電所３の高圧側
母線電圧Ｖ₁と変圧器１６の通過有効電力Ｐ_TRを記憶手
段３０に一時保管する。また、これと平行して、検出部
２６で入手した変圧器１６のタップのパレット情報２１
を用いて、変圧器１６のタップが変圧器１６の二次側の
電圧を上げる方向に動作したかどうかを監視する。変圧
器１６のタップ動作がないときは、これらの処理を継続
して行う。

【００６０】負荷変動などの影響で変電所３の母線電圧
Ｖ₂が低下し、負荷時タップ切替器（ＬＴＣ）などによ
って変圧器１６のタップが二次側電圧を上げる方向に動
作したことを、パレット情報２１を用いて検出したら、
記憶手段３０に保管していたタップ動作前の変電所３の
高圧側母線電圧Ｖ_1bfと変圧器１６の通過有効電力Ｐ_T
Rbfを呼び出す。そして、タップポジションが完全に切
り替わった後に検出部２６で測定した変電所３の高圧側
母線電圧Ｖ_1afと変圧器１６の通過有効電力Ｐ_{TRa f}と記
憶手段３０より呼び出したタップ動作前の変電所３の高
圧側母線電圧Ｖ_1bfと変圧器１６の通過有効電力Ｐ_TRbf
を用いて、（1.5）〜（1.6）式に示すように、タップ動
作後の値を差し引いて各電気量の変化分ΔＶ₁，ΔＰ_TR
を求める。

【００６１】ΔＶ₁ ＝Ｖ_1af −Ｖ_1bf …（1.5） ΔＰ_TR＝Ｐ_TRaf−Ｐ_TRbf …（1.6）

【００６２】上記式によって、求めたΔＶ₁，ΔＰ
_TRが、それぞれ負の値、つまり、タップ動作前の高圧側
母線電圧Ｖ_1bf，有効電力Ｐ_TRbfに比べて動作後の高圧
側母線電圧Ｖ_1af，有効電力Ｐ_TRafの方が低下（減少）
した場合、現在の系統の運転点は電圧不安定であると判
定する。これ以外の条件の場合は、安定と判定する。

【００６３】このように第３実施の形態によれば、監視
変電所で測定したローカルな情報（各種電気量）のみ
で、かつ、簡便な演算で電圧安定性を判定できる。ま
た、従来のシステムのように広範囲にわたってデータを
収集する必要がなく、広域の情報通信網も必要ないの
で、システム規模を小さくできる。また、Ｐ−Ｖカーブ
を用いずに電圧安定性を判定するので、Ｐ−Ｖカーブを
求めるための多数の潮流計算を少なくできるので、装置
構成が簡素な装置とすることができる。

【００６４】次に、本発明の第４実施の形態について図
１及び図２を参照して説明する。

【００６５】第４実施の形態は、監視対象変電所１５の
変圧器タップ動作前後の高圧側母線電圧と低圧側母線電
圧と変圧器の通過有効電力とに基づいて現在の運転点の
電圧安定性を判定する演算部２７を設けるようにしたも
のである。なお、検出部２６及び制御部２８は第１実施
の形態と同様である。

【００６６】まず、電圧安定性判定手段２９は、今現在
の系統の運転点の電圧安定性が安定か不安定かを判定す
る。

【００６７】具体的には、検出部２６で時々刻々と測定
した変電所３の高圧側母線電圧Ｖ₁及び低圧側母線電圧
Ｖ₂と変圧器１６の通過有効電力Ｐ_TRを記憶手段３０に
一時保管する。また、これと平行して、検出部２６で入
手した変圧器１６のタップのパレット情報２１を用い
て、変圧器１６のタップが変圧器二次側の電圧を上げる
方向に動作したかどうかを監視する。変圧器１６のタッ
プ動作がないときは、これらの処理を継続して行う。

【００６８】負荷変動などの影響で変電所３の母線電圧
Ｖ₂が低下し、負荷時タップ切替器（ＬＴＣ）などによ
って変圧器１６のタップが二次側電圧を上げる方向に動
作したことを、パレット情報２１を用いて検出し場合、
記憶手段３０に保持していたタップ動作前の変電所３の
高圧側母線電圧Ｖ_1bf及び低圧測母線電圧Ｖ_2bfと変圧器
１６の通過有効電力Ｐ_TRbfを呼び出す。そして、タップ
ポジションが完全に切り替わった後に検出部２６で測定
した変電所３の高圧測母線電圧Ｖ_1af及び低圧側母線電
圧Ｖ_2afと変圧器１６の通過有効電力Ｐ_TRafと記憶手段
３０より呼び出したタップ動作前の変電所３の高圧側母
線電圧Ｖ_1bf及び低圧側母線電圧Ｖ_2bfと変圧器１６の通
過有効電力Ｐ_TRbfを用いて、（1.7）〜（1.9）式に示す
ように、タップ動作後の値からタップ動作前の値を差し
引いて各電気量の変化分ΔＶ₁，ΔＶ₂，ΔＰ_TRを求め
る。

【００６９】ΔＶ₁ ＝Ｖ_1af−Ｖ_1bf …（1.7） ΔＶ₂ ＝Ｖ_2af−Ｖ_2bf …（1.8） ΔＰ_TR＝Ｐ_TRaf−Ｐ_TRbf …（1.9）

【００７０】上記式によって、求めたΔＶ₁，ΔＶ₂，Δ
Ｐ_TRが、それぞれ負の値、つまり、タップ動作前の高圧
側母線電圧Ｖ_1bf、低圧側母線電圧Ｖ_2bf，有効電力Ｐ
_TRbfに比べて動作後の高圧側母線電圧Ｖ_1af、低圧側母
線電圧Ｖ_2af，有効電力Ｐ_TRafの方が低下（減少）した
場合、現在の系統の運転点は電圧不安定であると判定す
る。これ以外の条件の場合は、安定と判定する。以上の
電圧安定性の判定結果を制御部２８に渡す。

【００７１】このように第４実施の形態によれば、監視
変電所で測定したローカルな情報（各種電気量）のみ
で、かつ、簡便な演算で電圧安定性を判定できる。従来
のシステムのように広範囲にわたってデータを収集する
必要がなく、広域の情報通信網も必要ないので、システ
ム規模を小さくできる。また、Ｐ−Ｖカーブを用いずに
電圧安定性を判定するので、Ｐ−Ｖカーブを求めるため
の多数の潮流計算を行う必要がなく、計算量を少なくで
きる。従って、装置構成が簡素な装置を提供できる。

【００７２】次に、本発明の第５実施の形態について図
１を参照して説明する。

【００７３】第５実施の形態は、演算部２７による判定
で電圧不安定と判定されたとき監視対象変電所１５の変
圧器のタップ動作をロックする指令を出力する制御部２
８を設けるようにしたものである。なお、検出部２６及
び演算部２７は、第１実施の形態と同様である。

【００７４】制御部２８では、演算部２７の電圧安定性
判定手段２９に於いて現在の系統の運転点が電圧不安定
と判定された場合に、監視対象変電所１５の変圧器１６
のタップ動作をロックする指令を出力し、変圧器１６の
タップの逆動作現象による電圧低下の進展を防止する。

【００７５】このように第５実施の形態によれば、電圧
不安定と判定した場合に監視対象変電所の変圧器のタッ
プ動作をロックするだけでタップの逆動作現象による電
圧低下の進展を防止でき、負荷制限などの安定化対策を
行わずに済むため、系統の供給信頼度を高める装置とす
ることができる。

【００７６】次に、本発明の第６実施の形態について図
１を参照して説明する。

【００７７】第６実施の形態は、演算部２７の判定によ
って、電圧不安定と判定されたとき、予め設定された所
定量の負荷制限を行う制御部２８を設けるようにしたも
のである。なお、検出部２６及び演算部２７は、第１実
施の形態と同様である。

【００７８】まず、制御部２８では、演算部２７の電圧
安定性判定手段２９に於いて現在の系統の運転点が電圧
不安定と判定される毎に、予め設定した一定量の負荷制
限を実施する。例えば、監視対象変電所１５に多数の負
荷フィーダー１８が接続される場合は、いくつかの負荷
フィーダー１８をまとめて、その有効電力Ｐ_Lの合計値
がほぼ同じ大きさとなるように、変電所３内の負荷フィ
ーダー１８をグループ分けして、グループ単位に解列す
る優先順位を決め、予め設定しておく。この設定を基
に、演算部２７の電圧安定性判定手段２９に於いて不安
定と判定される毎に負荷制限を実施する。負荷制限の対
象は、系統から解列されていないグループの中で最も優
先順位の高いグループを解列対象として選択し、対象の
負荷フィーダー１８が接続されている遮断器１７に対し
て、開放指令を出力し、負何制限を実施することにより
監視対象変電所１５の電圧安定性を向上させる。

【００７９】このように第６実施の形態によれば、電圧
不安定と判定される毎に、予め設定した量の負荷制限を
実施するので、負荷制限量を算出するためのデータ及び
演算の必要が無いので、装置構成を簡素化でき、また、
常時、限界電力付近で運用しても、電圧不安定と判定さ
れる毎に負荷制限を実施して電圧安定性を向上するの
で、電圧崩壊による停電拡大防止が図れると共に、装置
構成を簡素なもので実現できる。

【００８０】次に、本発明の第７実施の形態について図
３を参照して説明する。

【００８１】第７実施の形態は、検出部２６によって検
出された各種電気量とパレット情報とを用いて所定の演
算を実行し、現在の運転点の電圧安定性を判定すると共
に、各種電気量とパレット情報とを記憶手段３０へ記憶
する電圧安定性判定手段２９と、この電圧安定性判定手
段２９により電圧不安定と判定された場合、記憶手段３
０から各種電気量及びパレット情報とを取出して電圧安
定性の不安定度合いを表す電圧安定性指標を求め、求め
られた電圧安定性指標から現状の運転点から安定領域へ
移行するのに必要な負荷制限量を算出し、解列する負荷
フィーダー１８を決定する制御量算出手段３２とからな
る演算部２７と制御量算出手段３２により決定され負荷
フィーダー１８に対応する遮断器１７へ開放指令を出力
する手段を有する制御部２８を設けるようにしたもので
ある。なお、検出部２６は、第１実施の形態と同様であ
る。

【００８２】電圧安定性判定手段２９は、電圧安定性が
安定か不安定の判定をした後に、判定結果と検出部２６
で時々刻々と測定した変電所の母線電圧Ｖ₁，Ｖ₂と通過
有効電力Ｐ_TR，各負荷フィーダー１８の有効電力Ｐ_Lを
含む各種電気量を制御量算出手段３２へ渡す。

【００８３】制御量算出手段３２は、電圧安定性の不安
定度合いを表す電圧安定性指標を求めて、その指標から
現状の運転点を電圧高め解領域に移行させるのに必要な
負荷制限量を算出する。

【００８４】具体的には、電圧安定性判定手段２９に於
いて電圧不安定と判定した場合に、電圧安定性判定手段
２９において記憶手段３０に保管されたタップ動作前の
変電所３の母線電圧Ｖ_1bfまたは母線電圧Ｖ_2bfと変圧器
１６の通過有効電力Ｐ_TRbfを呼び出し、タップポジショ
ンが完全に切り替わった後に検出部２６で測定した変電
所３の母線電圧Ｖ_1afまたは母線電圧Ｖ_2afと変圧器１６
の通過有効電力Ｐ_TRafを用いて、（1.10）〜（1.11）式
に示すように、タップ動作後の値からタップ動作前の値
を差し引いて各電気量の変化分ΔＶ_B，ΔＰ_TRを求め
る。

【００８５】ΔＶ_B ＝Ｖ_Baf −Ｖ_Bbf …（1.10） ΔＰ_TR＝Ｐ_TRaf−Ｐ_TRbf …（1.11） ここで、Ｖ_Bは電圧の大きさであり、母線電圧Ｖ₁または
Ｖ₂を用いる。

【００８６】次に、電圧安定性の不安定度合いを表す電
圧安定性指標としてΔＰ_TRとΔＶ_Bの比を用いて、この
比ΔＰ_TR／ΔＶ_Bの大きさから負荷制限量Ｐ_LCUTを算出
する。

【００８７】なお、この指標は、Ｐ−Ｖカーブを見て判
るように、Ｐ−Ｖカーブの下半面、つまり、電圧低め解
領域に於いて電圧低下が進めば進むほど電圧の変化に対
して電力の変化の度合いは大きくなることから、これら
の比ΔＰ_TR／ΔＶ_Bをとれば、電圧安定性の不安定度合
いを把握することができる。この測定した各種電気量を
用いて求めたΔＰ_TR／ΔＶ_Bを、オンラインの電圧安定
性指標とする。

【００８８】次に、オフラインのシミュレーションで求
めた電圧低め解領域での電圧安定性指標と負荷制限量の
関係を予め設定しておき、オンライン指標を用いて、負
荷制限量Ｐ_LCUTを算出する。

【００８９】図４は、オフラインのシミュレーションで
求めた電圧安定性指標と負荷制限量の関係の一例で、比
例特性で表わすことができる。これを予め設定しておけ
ば、オンラインの電圧安定性指標ΔＰ_TRon／ΔＶ_Bonを
用いて、（1.12）式に示すように安定化に必要な負荷制
限量Ｐ_LCUTを求めることができる。

【００９０】 Ｐ_LCUT＝Ｋ・ΔＰ_TRon／ΔＶ_Bon …（1.12） なお、Ｋは予め設定した係数である。

【００９１】そして、最後に、負荷制限量Ｐ_LCUTを基
に、実際に系統から解列する負荷フィーダー１８の選定
を行う。

【００９２】具体的には、検出部２６で時々刻々と測定
した各負荷フィーダー１８の有効電力Ｐ_Lを用いて、有
効電力Ｐ_Lの大きな負荷フィーダー１８から順次解列対
象として選択し、選択された負荷フィーダー１８の有効
電力Ｐ_Lの合計値Ｐ_LTと負荷制限量Ｐ_LCUTを比較して、
合計値Ｐ_LTが負荷制限量Ｐ_LCUTと同じか、大きくなった
ら、解列対象の選定を止め、それまでに選択した負荷フ
ィーダー１８を解列対象として決定する。

【００９３】制御部２８では、演算部２７の制御量算出
手段３２の選択結果に基づいて、解列対象の負荷フィー
ダー１８が接続されている遮断器１７に対して、開放指
令を出力し、負荷制限を実施することで監視対象変電所
１５の電圧安定性を向上させる。

【００９４】以下、図４に示す電圧安定性指標と負荷制
限量の関係をオフラインシミュレーションにより求める
方法について説明する。

【００９５】まず、オフラインで監視対象系統の潮流計
算が行えるようにデータを準備し、潮流計算をベースに
変圧器１６のタップ動作と負荷制限を模擬したシミュレ
ーションを行って、監視対象変電所１５に接続する全て
の負荷フィーダーの負荷量を一定量増加した場合に、監
視対象変電所１５の変圧器１６通過有効電力Ｐ_TRと母線
電圧Ｖ_Bとを求めて、Ｐ−Ｖカーブを作成する。

【００９６】次に、求めたＰ−Ｖカーブの電圧低め解領
域の幾つかの運転点で、電圧安定性指標と安定化に必要
な負荷制限量を求めて、電圧安定性指標と負荷制限量の
関係を把握する。

【００９７】具体的には、電圧低め解領域の変圧器１６
のタップ動作前後の電気量を用いて、電圧安定性指標を
求めると共に、運転点が電圧高め解領域となる負荷制限
量をシミュレーションにより求める。

【００９８】まず、電圧安定性指標は、電圧低め解領域
のある時点のタップ動作前後の変圧器１６の通過有効電
力Ｐ_TRと母線電圧Ｖ_Bを求めて、（1.13）〜（1.14）式
に示すようにタップ動作後の値からタップ動作前の値を
差し引いた各電気量の変化分ΔＶ_Bof，ΔＰ_TRofを求め
て、その比をオフラインでの電圧安定性指標ΔＰ_TRof／
ΔＶ_Bofとする。

【００９９】ΔＶ_Bof ＝Ｖ_Baf −Ｖ_Bbf …（1.13） ΔＰ_TRof＝Ｐ_TRaf−Ｐ_TRbf …（1.14）

【０１００】次に、タップ動作直後に負荷制限を実施し
た場合のシミュレーションを行い、運転点を電圧高め解
領域に移行するための負荷制限量を求める。

【０１０１】具体的には、パラメータとしてある負荷制
限量を設定し、タップ動作の直後に負荷制限を実施した
場合のシミュレーションを行って、負荷制限後のＰ−Ｖ
カーブを求める。そして、求めたＰ−Ｖカーブから、負
荷制限後の運転点が電圧高め解領域かどうかを見極め、
電圧高め解領域であればその設定した負荷制限量を安定
化に必要な負荷制限量として決定する。また、電圧高め
解領域でなければパラメータの負荷制限量を変更（増
加）して、再度シミュレーションを行い、前記と同様に
Ｐ−Ｖカーブを用いて評価する。一度で、求められない
場合は、この操作を繰り返すことで必要な負荷制限量を
決定できる。

【０１０２】以上の手順により、オフラインの電圧安定
性指標と負荷制限量の関係を把握できるので、この関係
を定式化して、予め設定しておく。

【０１０３】このように第７実施の形態によれば、ロー
カルな情報（各種電気量）のみで求まる電圧安定性指標
を用いて、安定化に必要な負荷制限量をオンラインで求
めることができるので、装置構成が簡素で制御性の高い
装置を提供することができる。

【０１０４】次に、本発明の第８実施の形態について図
３を参照して説明する。

【０１０５】第８実施の形態は、検出部２６によって検
出された各種電気量とパレット情報とを用いて所定の演
算を実行し、現在の運転点の電圧安定性を判定すると共
に、各種電気量とパレット情報とを記憶手段３０へ記憶
する電圧安定性判定手段２９と、この電圧安定性判定手
段２９により不安定と判定された場合、記憶手段３０か
ら低圧側母線電圧及びパレット情報とを取出して変圧器
のタップ動作前後の低圧側母線電圧の変化分に応じて現
状の運転点から安定領域へ移行するのに必要な負荷制限
量を算出し、解列する負荷フィーダーを決定する制御量
算出手段３２とからなる演算部２７と、制御量算出手段
３２により決定された負荷フィーダー１８に対応する遮
断器１７へ開放指令を出力する手段を有する制御部２８
とを設けるようにしたものである。なお、検出部２６
は、第１実施の形態と同様である。

【０１０６】電圧安定性判定手段２９は、電圧安定性が
安定か不安定かの判定をした後に、判定結果と検出部２
６で時々刻々と測定した変電所３の母線電圧Ｖ₁，Ｖ₂と
各負荷フィーダー１８の有効電力Ｐ_Lを含む各種電気量
とを制御量算出手段３２へ渡す。

【０１０７】制御量算出手段３２は、電圧安定性を安定
化する領域である電圧高め解領域に移行するのに必要な
負荷制限量を算出する。

【０１０８】まず、電圧安定性判定手段２９に於いて電
圧不安定と判定した場合に、電圧安定性判定手段２９に
おいて記憶手段３０に保管されたタップ動作前の変電所
３の母線電圧Ｖ_2bfを呼び出し、タップポジションが完
全に切り替わった後に検出部２６で測定した変電所３の
母線電圧Ｖ_2afを用いて、（1.15）式に示すように、タ
ップ動作後の値からタップ動作前の値を差し引いて母線
電圧の変化分ΔＶ₂を求める。

【０１０９】ΔＶ₂＝Ｖ_2af−Ｖ_2bf …（1.15）

【０１１０】このΔＶ₂を用いて、ΔＶ₂の大きさに応じ
て、（1.16）式に示すように負荷制限量Ｐ_LCUTを算出す
る。

【０１１１】Ｐ_LCUT＝Ｋ・｜ΔＶ₂｜ …（1.16）

【０１１２】ここで、Ｋは予め設定した係数であり、第
７実施の形態の場合と同様にオフラィンのシミュレーシ
ョンにより求める。

【０１１３】このように第８実施の形態によれば、ロー
カルな情報（各種電気量）のみで安定化に必要な負荷制
限量をオンラインで求めることができるので、装置構成
が簡素で制御性の高い装置を提供することができる。

【０１１４】次に、本発明の第９実施の形態について図
５を参照して説明する。

【０１１５】第９実施の形態は、各種電気量を平滑化処
理を施す平滑化処理手段３３を有する検出部２６を設け
るようにしたものである。なお、演算部２７及び制御部
２８は、第１実施の形態と同様である。

【０１１６】検出部２６は、各種電気量を測定し、平滑
化処理手段３３において測定値に平滑化処理を施すと共
に、変圧器１６のタップ動作を監視するためにタップの
パレット情報２１を入手する。具体的には、監視対象変
電所１５の母線や各負荷フィーダー１８、または、変圧
器１６などの変電設備に設置された測定機器を介して、
変電所３の母線電圧Ｖ₁，母線電圧Ｖ₂と変圧器１６の通
過有効電力Ｐ_TR、各負荷フィーダー１８の有効電力Ｐ_L
を含む各種電気量とを常時測定し、平滑化処理手段３３
で測定値に含まれる短周期の負荷変動に伴う高周波のノ
イズ成分を取り除く。

【０１１７】例えば、平滑化処理手段３３に１次ローパ
スフィルタを用いれば、任意の周波数（遮断周波数）を
境に、その周波数より高い帯域の成分をカットし、低周
波数分のみを通過させることができ、測定値を平滑化で
きる。なお、１次ローパスフィルターの特性を伝達関数
Ｇ（Ｓ）で表すと、（1.17）式となる。

【０１１８】 Ｇ（Ｓ）＝ω₀／（ｓ＋ω₀） …（1.17） ここで、ω₀は遮断周波数、ｓはラプラス演算子を表
す。

【０１１９】また、同時に、監視対象変電所１５の変圧
器１６のタップの動作の有無を常時監視するためにタッ
プのパレット情報２１を入手する。以上の平滑化処理を
施した各種電気量の測定データとタップのパレット情報
２１を演算部２７に渡す。

【０１２０】ここで、短周期の負荷変動などによる各種
電気量の急激な変化が、電圧安定性の判定に与える影響
について説明する。

【０１２１】例えば、製鉄用アーク炉，圧延機，溶接
機，電気鉄道などのように、その始動時や運転中に有効
電力需要・無効電力需要が急峻に変動する特性を持つ負
荷（フリッカー負荷）が接続されている系統を監視対象
とするとき、系統の電圧安定性を判定するために、例え
ば、第１実施の形態の（1.1）、（1.2）式のように、監
視対象変電所１５で測定した各種電気量を用いて、各電
気量の変化分を求めて、その差分の傾向から電圧安定性
を判定する。この場合に前記するようなフリッカがある
と、測定する各種電気量は短時間に大幅に変化するの
で、平滑化処理を行わずに（1.1）〜（1.2）式から変化
分を求めると、求めた変化分は負荷変動によるものが支
配的となり、本来のタップ動作に伴う各種電気量の変化
分を求めることができず、誤判定をする可能性がある。

【０１２２】このように第９実施の形態によれば、測定
値に平滑化処理を施して電圧安定性の判定の演算に用い
るので、短周期の負荷変動などの影響で測定値が急変し
ても誤判定を防止でき、高信頼度の電圧安定性監視制御
装置を提供することができる。

【０１２３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の電圧安
定性監視制御装置によれば、監視対象変電所で測定した
ローカルな情報としての各種電気量のみで、簡便な演算
で電圧安定性を判定できるので、従来のシステムのよう
に広範囲にわたってデータを収集する必要がなく、広域
の情報通信網も必要ないので、システム規模を小さくで
き、Ｐ−Ｖカーブを用いずに電圧安定性を評価するの
で、Ｐ−Ｖカーブを求めるための多数の潮流計算を行う
必要がなく、計算量を少なくでき、電圧安定性が不安定
な場合に安定化対策を実施するので、電圧崩壊を防止
し、停電区間を最小化限とすることがきるので、装置構
成が簡素で信頼性の高い装置とすることができる。

【０１２４】また、請求項２の電圧安定性監視制御装置
によれば、監視対象変電所で測定したローカルな情報の
みで、かつ、簡便な演算で電圧安定性を判定できるの
で、システム規模を小さくでき、また、Ｐ−Ｖカーブを
用いずに電圧安定性を判定するので、多数の潮流計算を
行う必要がなく、計算量を少なくでき、装置構成が簡素
な装置とすることができる。

【０１２５】また、請求項３の電圧安定性監視制御装置
によれば、監視対象変電所で測定したローカルな情報の
みで、簡便な演算で電圧安定性を判定できるので、シス
テム規模を小さくでき、Ｐ−Ｖカーブを用いずに電圧安
定性を判定するので、多数の潮流計算を行う必要がな
く、計算量を少なくでき、装置構成が簡素な装置とする
ことができる。

【０１２６】また、請求項４の電圧安定性監視制御装置
によれば、監視対象変電所で測定したローカルな情報の
みで、簡便な演算で電圧安定性を判定できるので、シス
テム規模を小さくでき、Ｐ−Ｖカーブを用いずに電圧安
定性を判定するので、多数の潮流計算を行う必要がな
く、計算量を少なくでき、装置構成が簡素な装置とする
ことができる。

【０１２７】また、請求項５の電圧安定性監視制御装置
によれば、電圧不安定と判定した場合に監視対象変電所
の変圧器のタップ動作をロックするだけでタップの逆動
作現象による電圧低下の進展を防止でき、負荷制限など
の安定化対策を行わずに済むため、系統の供給信頼度を
高める装置とすることができる。

【０１２８】また、請求項６の電圧安定性監視制御装置
によれば、電圧不安定と判定される毎に、予め設定した
量の負荷制限を実施するので、負荷制限量を算出するた
めのデータ及び演算が不要とでき、常時、限界電力付近
で運用しても、電圧不安定と判定される負荷制限を実施
して電圧安定性を向上するので、電圧崩壊による停電拡
大防止が図れると共に、装置構成が簡素な装置とするこ
とができる。

【０１２９】また、請求項７の電圧安定性監視制御装置
によれば、ローカル情報のみで求まる電圧安定性指標を
用いて、安定化に必要な負荷制限量をオンラインで求め
ることができるので、装置構成が簡素で制御性の高い装
置とすることができる。

【０１３０】また、請求項８の電圧安定性監視制御装置
によれば、ローカル情報のみで安定化に必要な負荷制限
量をオンラインで求めることができるので、装置構成が
簡素で制御性の高い装置とすることができる。

【０１３１】また、請求項９の電圧安定性監視制御装置
によれば、測定値に平滑化処理を施して電圧安定性の判
定の演算に用いるので、短周期の負荷変動などの影響で
測定値が急変しても誤判定を防止でき、高信頼度の装置
とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施の形態乃至第６実施の形態に
適用する電圧安定性監視制御装置の構成図である。

【図２】Ｐ−Ｖカーブで表した変圧器のタップ逆動作現
象を説明する説明図である。

【図３】本発明の第７実施の形態及び第８実施の形態に
適用する電圧安定性監視制御装置の構成図である。

【図４】本発明の第７実施の形態を示す電圧安定性指標
と負荷制限量の関係を表す説明図である。

【図５】本発明の第９実施の形態に適用する電圧安定性
監視制御装置の構成図である。

【図６】Ｐ−Ｖカーブを表す説明図である。

【図７】従来の電圧安定性監視制御装置を示す構成図で
ある。

【符号の説明】

１ 電力系統 ２ 発電機 ３ 変電所 ４ 送電線 ５ 電圧検出器 ６ 電流検出器 ７ 情報通信装置 ８ 伝送線 １０，２５ 電圧安定性監視制御装置 １１ 系統給電指令所 １２ ＣＲＴ画面 １５ 監視対象変電所 １６ 変圧器 １７ 遮断器 １８ 負荷フィーダー １９，２０ 電力検出器 ２１ パレット情報 ２６ 検出部 ２７ 演算部 ２８ 制御部 ２９ 電圧安定性判定手段 ３０ 記憶手段 ３１ ＣＲＴ表示警報装置 ３２ 制御量算出手段 ３３ 平滑化処理手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 裕宇 大阪府大阪市北区中之島３−３−22 関西 電力株式会社内 (72)発明者 西垣内 秀俊 大阪府大阪市北区中之島３−３−22 関西 電力株式会社内 (72)発明者 小俣 和也 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中工場内 (72)発明者 金子 武 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中工場内 Ｆターム(参考） 5G066 AA09 AD20 AE07 AE09 DA01 DA10 5H223 AA19 BB08 EE13 FF05

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の負荷フィーダーと変圧器とによっ
   て構成される監視対象変電所内の電圧の安定性を監視す
   る電圧安定性監視制御装置において、 前記監視対象変電所内の各種電気量と変圧器タップ動作
   前後の情報であるパレット情報とを検出する検出部と、 この検出部によって検出された各種電気量と前記パレッ
   ト情報を用いて所定の演算を実行し、現在の運転点の電
   圧安定性を判定する演算部と、 この演算部によって不安定と判定された場合、電圧安定
   性を確保するのに必要な制御を行う制御部とを備えるこ
   とを特徴とする電圧安定性監視制御装置。
2. 【請求項２】 前記演算部は、前記監視対象変電所の変
   圧器タップ動作前後の高圧側母線電圧と低圧側母線電圧
   とに基づいて現在の運転点の電圧安定を判定することを
   特徴とする請求項１記載の電圧安定性監視制御装置。
3. 【請求項３】 前記演算部は、前記監視対象変電所の変
   圧器タップ動作前後の高圧側母線電圧と変圧器の通過有
   効電力とに基づいて、現在の運転点の電圧安定性を判定
   することを特徴とする請求項１記載の電圧安定性監視制
   御装置。
4. 【請求項４】 前記演算部は、前記監視対象変電所の変
   圧器タップ動作前後の高圧側母線電圧と低圧側母線電圧
   と変圧器通過有効電力とに基づいて現在の運転点の電圧
   安定性を判定することを特徴とする請求項１記載の電圧
   安定性監視制御装置。
5. 【請求項５】 前記制御部は、演算部による判定で電圧
   不安定と判定されたとき監視対象変電所の変圧器のタッ
   プ動作をロックする指令を出力することを特徴とする請
   求項１乃至請求項４記載のいずれかの電圧安定性監視制
   御装置。
6. 【請求項６】 前記制御部は、前記演算部による判定に
   よって、電圧不安定と判定されたとき、予め設定された
   所定量の負荷制限を行うことを特徴とする請求項１乃至
   請求項４記載のいずれかの電圧安定性監視制御装置。
7. 【請求項７】 前記演算部は、前記検出部によって検出
   された各種電気量と前記パレット情報とを用いて所定の
   演算を実行し、現在の運転点の電圧安定性を判定すると
   共に、前記各種電気量と前記パレット情報とを記憶手段
   へ記憶する電圧安定性判定手段と、この電圧安定性判定
   手段により電圧不安定と判定された場合、前記記憶手段
   から前記各種電気量及び前記パレット情報とを取出して
   電圧安定性の不安定度合いを表す電圧安定性指標を求
   め、求められた電圧安定性指標から現状の運転点から安
   定領域へ移行するのに必要な負荷制限量を算出し、解列
   する負荷フィーダーを決定する制御量算出手段とを設け
   る一方、 前記制御部は、前記制御量算出手段により決定された負
   荷フィーダーに対応する遮断器へ開放指令を出力する手
   段を設けることを特徴とする請求項１記載の電圧安定性
   監視制御装置。
8. 【請求項８】 前記演算部は、前記検出部によって検出
   された各種電気量と前記パレット情報とを用いて所定の
   演算を実行し、現在の運転点の電圧安定性を判定すると
   共に、前記各種電気量と前記パレット情報とを記憶手段
   へ記憶する電圧安定性判定手段と、この電圧安定性判定
   手段により電圧不安定と判定された場合、前記記憶手段
   から前記低圧側母線電圧及び前記パレット情報とを取出
   して変圧器のタップ動作前後の低圧側母線電圧の変化分
   に応じて現状の運転点から安定領域へ移行するのに必要
   な負荷制限量を算出し、解列する負荷フィーダーを決定
   する制御量算出手段とを設ける一方、 前記制御部は、前記制御量算出手段により決定された負
   荷フィーダーに対応する遮断器へ開放指令を出力する手
   段を設けることを特徴とする請求項１記載の電圧安定性
   監視制御装置。
9. 【請求項９】 前記検出部は、前記各種電気量に対して
   平滑化処理を施す平滑化処理手段を設けることを特徴と
   する請求項１乃至請求項８記載のいずれかの電圧安定性
   監視制御装置。