JP2000341859A - 系統安定化制御装置と系統安定化制御方法 - Google Patents
系統安定化制御装置と系統安定化制御方法Info
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Abstract
調に至るのを未然に防止する系統安定化制御装置及び系
統安定化制御方法を提供する。 【解決手段】 センサ6で電圧及び電流を測定し、中央
演算部3の算出部32において電力系統を自端発電機及
び仮想相手端発電機に縮約したと仮定して、測定された
電圧及び電流を用いて、電力系統の事故発生から一定時
間後における、自端発電機から仮想相手端発電機間の位
相角を算出する。次に中央演算部3の判定部33におい
て、変電所端末装置5において検出・判別された電力系
統の事故種別と、算出された位相角とを、事前に設定し
た判定マトリクスと比較し、遮断対象の発電所1の遮断
量を判定する。
Description
れた発電機群が脱調に至るのを未然に防止する系統安定
化制御装置、及び系統安定化方法に関するものである。
て、通常、保護リレーにより事故を検出し、遮断機を引
き外し、事故が生じた区間を他の系統から切り離すとい
う系統安定化制御方法が採用されている。
度制御方法が挙げられる。過渡安定度制御方法では、変
電所の母線電圧及び電流、遮断器信号のオン/オフを計
測し、電力系統の事故検出および事故種別の判別を行
い、発電機の電圧及び電流から発電機の電気的出力Pe
(後述する)の演算を行う。事故が発生すると、事故発
生前の電気的出力Peと、検出及び判別された事故種別
とを、事前に設定した判定マトリクスと比較し、電力系
統の安定化を図るために最適な発電機の遮断量を決定
し、発電機の遮断を行う。
示す図である。図13のマトリクスは、3つの事故種
(1LG、2LG、3LGと表す)それぞれに対して、
Peの範囲がどの程度であれば安定なのか、また安定で
なければ、何台の発電機を遮断するのか、を示す。例え
ば、事故1LGは、Peが0〜2000のとき電力系統
は安定しているが、Peが2000〜3000になると
電力系統は安定しないので、発電機1台を遮断する。
について説明する。 Pe(t)={v(t)・i(t)+v(t−90°)・i(t−90°)}/2 ・・・(式1) 式中、v(t)は現在のサンプリング電圧を表し、i
(t)は現在のサンプリング電流(差分フィルタ)を表
し、v(t−90゜) は電気角90゜前のサンプリング電
圧を表し、i(t−90゜)は電気角90゜前のサンプリン
グ電流(差分フィルタ)を表す。
c)の発電機の電気的出力Peを電気角90゜毎に算出
し、電気角270゜周期で移動平均を式2で行う。 Pea1(t)={Pea0(t)+Pea0(t−90゜)+Pea0(t−180゜) +Pea0(t−270゜)}/4 ・・・(式2) 式3で3相a、b、cの合計を取る。 Pe1(t)=Pea1(t)+Peb1(t)+Pec1(t) ・・・(式3)
式4にて発電機3台のPeの合計を取る。 Pe(t)=Pe1(t)+Pe2(t)+Pe3(t) ・・・(式4)
て、発電機内部の電圧の位相差を知って発電機の脱調を
判定する方法もある。位相差を用いた系統安定化制御方
法は、例えば特開平8−33208号公報、及び特開平
10−257674号公報に開示されている。
系統安定化制御方法には、以下のような課題がある。す
なわち、 1)事故前の電源線潮流値と検出された事故種別とを、
予め設定されているマトリクスと比較することにより安
定/不安定を判定する方式であるため、事故後の時々刻
々と変化する系統状態に対応できない。 2)原理的に最も過酷な時間断面を想定してマトリクス
を設定するため、通常の安定した時間断面に最適な制御
量の決定に上記のマトリクスを用いることができない。 3)特開平8−33208号公報に開示されている系統
安定化制御方法では、位相差を用いて脱調するか否かを
判定するが、発電機の遮断台数を即座に設定することは
できない。 4)特開平10−257674号公報に開示されている
系統安定化制御方法では、発電機が将来脱調すると判定
されると、遮断する発電機の台数をある値に設定し、設
定された台数の発電機を遮断した場合脱調するか否かを
判定し、脱調しないことが確認できてから、発電機の遮
断を行う。つまり、遮断台数の設定が適切な値になるま
で予測演算で確かめる必要があり、発電機の遮断までの
プロセスが複雑になってしまう。
になされたもので、時々刻々と変化する系統状態に対し
て最適制御量を算出し、電力系統に生じた事故の影響が
拡大・波及して発電機群が脱調に至るのを未然に防止す
る系統安定化制御装置及び系統安定化制御方法を得るこ
とを目的とする。
に、請求項1に係る系統安定化制御装置は、 電力系統
を安定化する系統安定化制御装置であって、電力系統を
自端発電機及び仮想相手端発電機に縮約したと仮定し、
電力系統のうち遮断対象となる発電所で測定された電圧
及び電流を用いて、電力系統の事故発生から一定時間後
における、自端発電機から仮想相手端発電機間の位相角
を算出する算出部と、電力系統で発生した事故の種別
と、位相角とを、事前に設定した判定マトリクスと比較
し、遮断対象の発電所の発電遮断量を判定する判定部
と、を備え、電力系統の事故の発生は、電力系統内の変
電所で検出され、事故の種別は、該変電所で判別される
ことを特徴とするものである。
は、電力系統を安定化する系統安定化制御装置であっ
て、電力系統のうち発電遮断対象となる発電所で測定さ
れた電圧及び電流より潮流値の変化量を算出し、潮流値
の変化量を、予め設定された閾値と比較し、電力系統に
事故が発生したか否かを判定する事故発生判定部と、電
力系統を自端発電機及び仮想相手端発電機に縮約したと
仮定し、発電遮断対象となる発電所で測定された電圧及
び電流を用いて、電力系統の事故発生から一定時間後に
おける、自端発電機から仮想相手端発電機間の位相角を
算出する算出部と、電力系統の事故発生時の潮流値の変
化量と、位相角とを、事前に設定した判定マトリクスと
比較し、遮断対象の発電所の発電遮断量を判定する判定
部と、を備えることを特徴とするものである。
は、電力系統を安定化する系統安定化制御装置であっ
て、電力系統のうち発電遮断対象となる発電所で測定さ
れた電圧の変化量を算出し、電圧の変化量を、予め設定
された閾値と比較し、電力系統に事故が発生したか否か
を判定する事故発生判定部と、電力系統を自端発電機及
び仮想相手端発電機に縮約したと仮定し、発電遮断対象
となる発電所で測定された電圧及び電流を用いて、電力
系統の事故発生から一定時間後における、自端発電機か
ら仮想相手端発電機間の位相角を算出する算出部と、電
力系統の事故発生時の電圧の変化量と、位相角とを、事
前に設定した判定マトリクスと比較し、遮断対象の発電
所の発電遮断量を判定する判定部と、を備えることを特
徴とするものである。
は、電力系統を安定化する系統安定化制御装置であっ
て、電力系統のうち発電遮断対象となる発電所で測定さ
れた電圧及び電流より、電力系統で事故が発生してから
一定時間後の運動エネルギーを算出し、運動エネルギー
を、予め設定された閾値と比較し、電力系統に事故が発
生したか否かを判定する事故発生判定部と、電力系統を
自端発電機及び仮想相手端発電機に縮約したと仮定し、
発電遮断対象となる発電所で測定された電圧及び電流を
用いて、電力系統の事故発生から一定時間後における、
自端発電機から仮想相手端発電機間の位相角を算出する
算出部と、運動エネルギーの変化量と、位相角とを、事
前に設定した判定マトリクスと比較し、遮断対象の発電
所の発電遮断量を判定する判定部と、を備えることを特
徴とするものである。
は、電力系統を安定化する系統安定化制御方法であっ
て、電力系統内の変電所で事故の発生を検出し、変電所
で事故の種別を判別し、電力系統のうち遮断対象となる
発電所で電圧及び電流を測定し、電力系統を自端発電機
及び仮想相手端発電機に縮約したと仮定して、測定され
た電圧及び電流を用いて、検出された事故発生から一定
時間後における、自端発電機から該仮想相手端発電機間
の位相角を算出し、判別された事故の種別と、位相角と
を、事前に設定した判定マトリクスと比較し、遮断対象
の発電所の発電遮断量を判定する、ことを特徴とするも
のである。
は、電力系統を安定化する系統安定化制御方法であっ
て、電力系統のうち発電遮断対象となる発電所で電圧及
び電流を測定し、測定された電圧及び電流より潮流値の
変化量を算出し、潮流値の変化量を、予め設定された閾
値と比較し、電力系統に事故が発生したか否かを判定
し、電力系統を自端発電機及び仮想相手端発電機に縮約
したと仮定し、発電遮断対象となる発電所で測定された
電圧及び電流を用いて、判定された電力系統の事故発生
から一定時間後における、自端発電機から仮想相手端発
電機間の位相角を算出し、電力系統の事故発生時の潮流
値の変化量と、位相角とを、事前に設定した判定マトリ
クスと比較し、遮断対象の発電所の発電遮断量を判定す
る、ことを特徴とするものである。
は、電力系統を安定化する系統安定化制御方法であっ
て、電力系統のうち発電遮断対象となる発電所で電圧及
び電流を測定し、測定された電圧の変化量を、予め設定
された閾値と比較し、電力系統に事故が発生したか否か
を判定し、電力系統を自端発電機及び仮想相手端発電機
に縮約したと仮定し、発電遮断対象となる発電所で測定
された電圧及び電流を用いて、判定された電力系統の事
故発生から一定時間後における、自端発電機から仮想相
手端発電機間の位相角を算出し、電力系統の事故発生時
の電圧の変化量と、位相角とを、事前に設定した判定マ
トリクスと比較し、遮断対象の発電所の発電遮断量を判
定する、ことを特徴とするものである。
は、電力系統を安定化する系統安定化制御方法であっ
て、電力系統のうち発電遮断対象となる発電所で電圧及
び電流を測定し、電力系統のうち発電遮断対象となる発
電所で測定された電圧及び電流より、電力系統で事故が
発生してから一定時間後の運動エネルギーを算出し、運
動エネルギーを、予め設定された閾値と比較し、電力系
統に事故が発生したか否かを判定し、電力系統を自端発
電機及び仮想相手端発電機に縮約したと仮定し、発電遮
断対象となる発電所で測定された電圧及び電流を用い
て、判定された電力系統の事故発生から一定時間後にお
ける、自端発電機から該仮想相手端発電機間の位相角を
算出し、運動エネルギーの変化量と、位相角とを、事前
に設定した判定マトリクスと比較し、遮断対象の発電所
の発電遮断量を判定する、ことを特徴とするものであ
る。
された図面に基づいて説明する。 実施の形態1.まず、実施の形態1に基づく系統安定化
制御方法が適用される系統安定化システムの構成につい
て説明する。図1は、実施の形態1による系統安定化制
御方法を実現した系統安定化システムを説明するための
ブロック図である。系統安定化システムは、遮断対象
(電源制限)となる発電所1と、発電所1に設置された
発電所端末装置2と、系統安定化制御装置である中央演
算装置3と、変電所4と、変電所4に設置された変電所
端末装置5と、発電所1と変電所4間に設けられ、電圧
データ、電流データを計測するセンサ6と、発電所1と
変電所4以外の電力系統10とを基本構成とする。変電
所端末装置5と中央演算装置3とは、情報伝送路21N
によって接続され、発電所端末装置2と中央演算装置3
とは情報伝走路21Aによって接続される。センサ6に
よる計測データは、発電所1に送信される。
た発電機100の電圧データ、電流データを入力し、後
述する方法で発電機100の電気的出力Pe、Qeの演
算を行い、演算結果を中央演算装置3に出力する。ま
た、中央演算装置3から受けた遮断指令を発電所1の遮
断器(図示せず)に出力する。
変電所端末装置5からのデータを収集するデータ収集部
31と、データ収集部31のデータに基づいて後述する
方法で、電力系統の事故発生から一定時間後における、
自端発電機から仮想相手端発電機間の位相角を算出する
算出部32と、発生した事故の種別と、位相角とを、図
5に例示するような事前に設定した判定マトリクスと比
較し、遮断対象の発電機の遮断量を判定する判定部33
と、を備える。
データ、電流データ、遮断器信号のオン/オフを計測
し、電力系統10の事故の発生を検出し、発生した事故
の種別を判別する。
による系統安定化制御方法について説明する。図2は、
中央演算装置3の動作の流れを示すフローチャートであ
る。中央演算装置3のデータ収集部31は、ステップS
1で発電所端末装置2から発電機100の電気的出力P
e、Qeを受信する。
所端末装置5から事故発生と事故種別の通知を受けると
(YES)、ステップS3へすすみ、通知を受けなけれ
ば、ステップS1及びS2を繰り返す。
収集部31が受信した、系統事故発生前に受信した発電
所100の電気的出力Pe、Qeを用いて後述する方法
で位相角δを算出する。
プS2で受信した事故種別と、ステップS3で算出され
た位相角δとを、事前に設定した判定マトリクスと比較
し、電力系統が安定か否かを判定し、安定であればステ
ップS1へ戻り、安定でなければ、判定マトリクスによ
り電力系統の安定化を図るために最適な発電機の遮断量
を決定し、発電所端末装置2に対し発電機遮断指令を送
信する(ステップS5)。
所1の遮断器(図示せず)に遮断指令を出力する。
つであるが、複数であってもよい。また、発電所100
に設置されている発電機も1機であっても、複数であっ
てもよい。
御方法に適用される、中央演算装置3による位相角δの
算出原理を説明するための説明図である。
を、遮断対象となる発電機すなわち自端発電機(G1)
20と、自端発電機20以外の本系統21との2系統に
モデル化し、さらに、本系統21を、1機の仮想の発電
機(すなわち仮想相手端発電機23)と、自端発電機2
0と仮想相手端発電機23の間に介在する、線路リアク
タンスXGの回路網24とを構成要素としてもつ縮約系
統22に縮約する。なお、自端発電機20は、遮断対象
となる発電機を並列インピーダンス法で合成したもので
あり、仮想相手端発電機23は、自端発電機以外の全発
電機を並列インピーダンス法で1機の仮想の発電機に合
成したものである。
圧Vと電流Iとを計測し、自端発電機20の電気的出力
Peを上述の式1〜4を用いて算出し、後述する方法で
自端発電機20の電気的出力Qeを求める。
てから一定時間(t0)後の自端発電機20(遮断対象
となる発電機を並列インピーダンス法で合成したもの)
と仮想相手端(自端以外の全発電機を並列インピーダン
ス法で1機の仮想の発電機に合成したもの)間の位相角
δを算出する。
処理について説明する。 Qe(t)={v(t−90゜)・i(t)+v(t)・i(t−90゜)}/2 ・・・(式5) 式中、v(t−90゜)は、電気角90゜前のサンプリング
電圧であり、i(t)は現在のサンプリング電流(差分
フィルタ)であり、v(t)は、現在のサンプリング電圧
であり、i(t−90゜)は、電気角90゜前のサンプリン
グ電流(差分フィルタ)である。
発電機の電気的出力Qeを電気角90゜毎に算出し、電
気角270゜周期で移動平均を下記の式6で行う。 Qea1(t)={Qea0(t)+Qea0(t−90゜)+Qea0(t−180゜) +Qea0(t−270゜)}/4 ・・・(式6)
は、発電機毎に式7によるQeを算出し、算出されたQ
eの合計を取る。3台ある場合、式8に従い、3台の発
電機の合計を取る。 Qe(t)=Qe1(t)+Qe2(t)+Qe3(t) ・・・(式8)
ンピーダンス法で等価2機の発電機系統に縮約したもの
であり、電気的出力Pe、Qe、慣性定数Mは運転中の
遮断対象発電機の合計値となる。また、リアクタンスX
Gは運転中の遮断対象発電機の並列合成値となる。
0から仮想相手端発電機23間の位相角δの算出方法を
説明する。図4は、実施の形態1に適用される位相角δ
の算出方法における位相角δの関係を示す図である。
より得る。
得る。
(t)は現在のサンプリング電流(差分フィルタ)であ
り、v(t−90゜)は電気角90゜前のサンプリング
電圧であり、i(t−90゜)は電気角90゜前のサン
プリング電流(差分フィルタ)である。
想相手端発電機23間の位相角δは、自端発電機20か
ら電気的中心Vc間の位相角αと、仮想相手端発電機2
3から電気的中心Vc間の位相角βとの和になる。ここ
で、Vc=Pe/I、自端発電機位相角δ1=−δ、仮
想相手端位相角δ2=0とし、EG2は事前にシュミレ
ーションによる決定しておく。αの算出は下記の式で行
う。 α(t)=cos-1{|Pe(t)|/(EG1(t)・I(t))} ・・・(式12)
EG2(=シミュレーションにより事前に決定した値)
を用いて下記の式で行う。 β(t)=cos-1{|Pe(t)|/(EG2(t)・I(t))} ・・・(式13) 上記αとβの和を取る。 δ(t)=α(t)+β(t) ・・・(式14)
故種別(例えば1LG、2LG、3LG)と、上述の算
出方法によって得られた位相角δとから、判定部33が
発電機の最適制御量(例えば、遮断する発電機の台数)
を判定するために用いる判定マトリクスの一例である。
例えば、δ=0°〜50°のとき、事故が1LDあるい
は2LDであれば、電力系統は安定しているので発電機
を遮断する必要はないが、事故が3LDのとき電力系統
は不安定となり、発電機を1台遮断する必要がある。以
上のように判定マトリクスは、位相角δの範囲と事故種
別とから判定できるので、最過酷な時間断面だけでな
く、通常の安定した時間断面に最適な制御量を決定する
際にも用いることができる。
ば、事故後の位相角δと事故種別とを予め設定されてい
る判定マトリクスと比較することにより、電力系統が安
定するのか、脱調するのかを判断できるだけでなく、最
適制御量(例えば遮断する発電機の台数)も即座に決定
できるので、事故後の時々刻々と変化する系統状態に対
応でき、発電機の遮断までのプロセスも容易になり、事
故の影響による発電機群の脱調を未然に防止することが
できる。
端末装置2と変電所端末装置5とからのデータに基づい
て中央演算装置3が電力系統の安定化を制御していた
が、実施の形態2では、発電所設置の端末装置が、事故
種別の代わりに電源線の潮流値の変化量を用いて、最適
制御量を算出する系統安定化制御装置及び系統安定化制
御方法である。
御方法を実現した系統安定化システムを説明するための
ブロック図である。実施の形態2による系統安定化シス
テムは、遮断対象(電源制限)となる発電所50と、発
電所50に設置された系統安定化制御装置である演算装
置51と、発電所50以外の電力系統52と、発電所5
0の電圧データ及び電流データを計測するセンサ53と
を基本構成とする。
れた電圧及び電流より、事故発生時の潮流値の変化量を
算出し、潮流値の変化量を、予め設定された閾値と比較
して電力系統に事故が発生したか否かを判定する事故発
生判定部54と、実施の形態1で説明した方法に従い、
電力系統の事故発生から一定時間後における自端発電機
から仮想相手端発電機間の位相角を算出する算出部55
と、潮流値の変化量及び位相角を、事前に設定した判定
マトリクスと比較し、遮断対象の発電機の遮断量を判定
する遮断量判定部56と、を備える。
よる系統安定化制御方法について説明する。図7は、演
算装置51の動作の流れを示すフローチャートである。
ステップS20では、演算装置51の算出部55は、セ
ンサ53で計測される電圧データ及び電流データを受信
し、実施の形態1と同様の位相角δの算出方法に従っ
て、自端発電機から仮想相手端発電機間の位相角δを算
出する。なお、位相角δの算出方法は、実施の形態1と
同様であるので、ここでは、その説明を省略する。
は、後述する方法に従い、電源線の潮流値の変化量であ
る、電気的出力Peの変化量△Peを算出する。なお、
ステップS20とステップS21の順序は逆でも同時で
あってもよい。
は、ΔPeが、予め設定されている閾値ΔPL以上か否
かを判断し、ΔPL以上であれば事故発生と判断し(Y
ES)、ステップS23へすすみ、ΔPL未満であれば
(NO)ステップS20へ戻る。
出されたΔPeと、ステップS20で算出された位相角
δとを、事前に設定した判定マトリクス(図10に例示
する)と比較し、電力系統が安定か否かを判定し、安定
であればステップS20へ戻り、安定でなければ、判定
マトリクスにより電力系統の安定化を図るために最適な
発電機の遮断量を決定し、発電所50に対し発電機遮断
指令を送信する(ステップS24)。
方法について説明する。変電所設置の変電所端末装置の
削除に伴い、演算装置51で式15によりΔPeを算出
し、ΔPeが事前に設定した閾値を上回った場合に事故
発生と判断する。 △Pe(t)=Pe(t−720゜)−Pe(t) ・・・(式15)
を説明する説明図である。時間t1のときPe=Pet
1で、時間t2のときPe=Pet2とすると、図8で
はΔPe=Pet1−Pet2<ΔPLであるので、事
故発生判定部54は、系統事故なしと判断する。
を説明する説明図である。時間t1のときPe=Pet
1で、時間t2のときPe=Pet2とすると、図9で
はΔPe=Pet1−Pet2>ΔPLであるので、事
故発生判定部54は、系統事故ありと判断する。
って得られた位相角δとから、発電機の最適制御量(例
えば、遮断する発電機の台数)を判定するための判定マ
トリクスの一例である。例えば、δ=0°〜50°のと
き、ΔPeが300未満(あるいは以下)であれば、電
力系統は安定しているので発電機を遮断する必要はない
が、ΔPeが300以上の(あるいは300を超える)
場合、電力系統は不安定となり、発電機を1台遮断する
必要がある。
電所設置の演算装置51により、電源線の潮流値の変化
量で最適制御量を算出できるので、変電所端末装置を各
変電所毎に接地する費用や、それに伴う情報伝送路の設
置費用を削減することができ、変電所に変電所端末装置
の設置スペースがない場合でも、系統安定化制御を行う
ことができる。
を用いて事故発生の判断を行ったが、実施の形態3は、
ΔPeの代わりに自端発電機の電圧Vの変化量△Vを用
いて、最適制御量を決定する。
実現した系統安定化システムの構成は、実施の形態2
(図6)と基本的に同様であり、ここでは、実施の形態
2と異なる点について説明する。
で計測される電圧データ及び電流データに基づき、実施
の形態1と同様の位相角δの算出方法に従って、自端発
電機から仮想相手端発電機間の位相角δを算出する。な
お、位相角δの算出方法は、実施の形態1と同様である
ので、ここでは、その説明を省略する。
16に従い、事故発生時の自端発電機の電圧Vの変化量
△Vを算出し、ΔVを、予め設定された閾値と比較して
電力系統に事故が発生したか否かを判定する。なお、事
故発生の判定方法は、実施の形態2の判定方法のΔPe
をΔVに置き換えればよいので、ここでは、その説明を
省略する。 △V(t)=V(t−720゜)−V(t) ・・・(式16)
定時間経過後(t0)のδと、△Vとを、図11に例示
するような、事前に設定した判定マトリクスと比較し、
安定化を図るために最適な遮断量を決定する。
て得られた位相角δとから、発電機の最適制御量(例え
ば、遮断する発電機の台数)を判定するための判定マト
リクスの一例である。例えば、δ=0°〜50°のと
き、ΔVが40未満(あるいは以下)であれば、電力系
統は安定しているので発電機を遮断する必要はないが、
ΔVが40以上の(あるいは40を超える)場合、電力
系統は不安定となり、発電機を1台遮断する必要があ
る。
自端発電機の電圧Vの変化量ΔVを用いて最適制御量を
決定できる。特に、制御対象となる電源系統が高抵抗接
地系である場合、電気的出力Peの変化量(すなわち潮
流値変化量)の少ない系統事故が発生しやすくなるの
で、ΔVを用いて系統安定化制御する実施の形態3が有
効である。
から一定時間(t0)経過後に自端発電機に菩積されて
いる運動エネルギーVkを用いて、最適制御量を決定す
る。
実現した系統安定化システムの構成は、実施の形態2
(図6)と基本的に同様であり、ここでは、実施の形態
2と異なる点について説明する。
で計測される電圧データ及び電流データに基づき、実施
の形態1と同様の位相角δの算出方法に従って、自端発
電機から仮想相手端発電機間の位相角δを算出する。な
お、位相角δの算出方法は、実施の形態1と同様である
ので、ここでは、その説明を省略する。
中の電力相差角曲線に基づいた式17に従い、運動エネ
ルギーVkを算出する。 Vk=M{△ω(t0)}2/2 ・・・(式17) 式中、Mは自端発電機の慣性定数であり、運転中の遮断
対象発電機の合計値となる。また、△ωは補正係数であ
り、式18で得られる。
対象発電機の合計値)であり、Peは、自端発電機の電
気的出力(運転中の遮断対象発電機の合計値)である。
定時間経過後(t0)のδと、運動エネルギーVkと
を、図12に例示するような、事前に設定した判定マト
リクスと比較し、安定化を図るために最適な遮断量を決
定する。
て得られた位相角δとから、発電機の最適制御量(例え
ば、遮断する発電機の台数)を判定するための判定マト
リクスの一例である。例えば、δ=0°〜50°のと
き、Vkが0.0008未満(あるいは以下)であれ
ば、電力系統は安定しているので発電機を遮断する必要
はないが、ΔVが0.0008以上の(あるいは40を
超える)場合、電力系統は不安定となり、発電機を1台
遮断する必要がある。
されている運動エネルギーVkを用いて最適制御量を決
定できるので、特に、系統事故中の系統状態の変化によ
る安定度の変化に対応しやすくなり、なおかつ、系統事
故の電源系統へのショックの大きさを正確に把握できる
ため、基本的安定断面における最適制御量が決定可能と
なる。
安定化制御装置は、電力系統を自端発電機及び仮想相手
端発電機に縮約したと仮定し、電力系統のうち遮断対象
となる発電所で測定された電圧及び電流を用いて、電力
系統の事故発生から一定時間後における、自端発電機か
ら仮想相手端発電機間の位相角を算出する算出部と、電
力系統で発生した事故の種別と、位相角とを、事前に設
定した判定マトリクスと比較し、遮断対象の発電所の発
電遮断量を判定する判定部と、を備え、電力系統の事故
の発生は、電力系統内の変電所で検出され、事故の種別
は、該変電所で判別されることを特徴とする。
は、電力系統内の変電所で事故の発生を検出し、変電所
で事故の種別を判別し、電力系統のうち遮断対象となる
発電所で電圧及び電流を測定し、電力系統を自端発電機
及び仮想相手端発電機に縮約したと仮定して、測定され
た電圧及び電流を用いて、検出された事故発生から一定
時間後における、自端発電機から該仮想相手端発電機間
の位相角を算出し、判別された事故の種別と、位相角と
を、事前に設定した判定マトリクスと比較し、遮断対象
の発電所の発電遮断量を判定する、ことを特徴とする。
予め設定されているマトリクスと比較することにより、
電力系統が安定するのか、脱調するのかを判断できるだ
けでなく、最適制御量(例えば遮断する発電機の台数)
も即座に決定できるので、事故後の時々刻々と変化する
系統状態に対応でき、発電機の遮断までのプロセスも容
易になり、事故の影響による発電機群の脱調を未然に防
止することができる。
に対して設定されているので、最過酷な時間断面だけで
なく、通常の安定した時間断面に最適な制御量決定にマ
トリクスを用いることができる。
量を算出することもできるので、変電所で変電所端末装
置を各変電所毎に接地する費用や、それに伴う情報伝送
路の設置費用を削減することができ、変電所に変電所端
末装置の設置スペースがない場合でも、系統安定化制御
を行うことができる。
を用いて最適制御量を決定することもできるので、特
に、電気的出力Peの変化量(すなわち潮流値変化量)
の少ない系統事故が発生しやすい高抵抗接地系の電源系
統でも、系統安定化制御を行うことができる。
エネルギーVkを用いて最適制御量を決定することもで
きるので、特に、系統事故中の系統状態の変化による安
定度の変化に対応しやすくなり、なおかつ、系統事故の
電源系統へのショックの大きさを正確に把握できるた
め、基本的安定断面における最適制御量が決定可能とな
る。
現した系統安定化システムを説明するためのブロック図
である。
ャートである。
説明するための説明図である。
ある。
現した系統安定化システムを説明するためのブロック図
である。
ートである。
説明図である。
説明図である。
である。
である。
である。
る。
4 変電所、5 変電所端末装置、6 センサ、10
電力系統、31 データ収集部、32 算出部、 3
3 判定部。
Claims (8)
- 【請求項1】 電力系統を安定化する系統安定化制御装
置であって、 上記電力系統を自端発電機及び仮想相手端発電機に縮約
したと仮定し、上記電力系統のうち遮断対象となる発電
所で測定された電圧及び電流を用いて、該電力系統の事
故発生から一定時間後における、該自端発電機から該仮
想相手端発電機間の位相角を算出する算出部と、 上記電力系統で発生した事故の種別と、上記位相角と
を、事前に設定した判定マトリクスと比較し、上記遮断
対象の発電所の発電遮断量を判定する判定部と、を備
え、 上記電力系統の事故の発生は、該電力系統内の変電所で
検出され、該事故の種別は、該変電所で判別されること
を特徴とする系統安定化制御装置。 - 【請求項2】 電力系統を安定化する系統安定化制御装
置であって、 上記電力系統のうち発電遮断対象となる発電所で測定さ
れた電圧及び電流より潮流値の変化量を算出し、該潮流
値の変化量を、予め設定された閾値と比較し、該電力系
統に事故が発生したか否かを判定する事故発生判定部
と、 上記電力系統を自端発電機及び仮想相手端発電機に縮約
したと仮定し、上記発電遮断対象となる発電所で測定さ
れた電圧及び電流を用いて、該電力系統の事故発生から
一定時間後における、該自端発電機から該仮想相手端発
電機間の位相角を算出する算出部と、 上記電力系統の事故発生時の潮流値の変化量と、上記位
相角とを、事前に設定した判定マトリクスと比較し、上
記遮断対象の発電所の発電遮断量を判定する判定部と、
を備えることを特徴とする系統安定化制御装置。 - 【請求項3】 電力系統を安定化する系統安定化制御装
置であって、 上記電力系統のうち発電遮断対象となる発電所で測定さ
れた電圧の変化量を算出し、該電圧の変化量を、予め設
定された閾値と比較し、該電力系統に事故が発生したか
否かを判定する事故発生判定部と、 上記電力系統を自端発電機及び仮想相手端発電機に縮約
したと仮定し、上記発電遮断対象となる発電所で測定さ
れた電圧及び電流を用いて、該電力系統の事故発生から
一定時間後における、該自端発電機から該仮想相手端発
電機間の位相角を算出する算出部と、 上記電力系統の事故発生時の電圧の変化量と、上記位相
角とを、事前に設定した判定マトリクスと比較し、上記
遮断対象の発電所の発電遮断量を判定する判定部と、を
備えることを特徴とする系統安定化制御装置。 - 【請求項4】 電力系統を安定化する系統安定化制御装
置であって、 上記電力系統のうち発電遮断対象となる発電所で測定さ
れた電圧及び電流より、該電力系統で事故が発生してか
ら一定時間後の運動エネルギーを算出し、該運動エネル
ギーを、予め設定された閾値と比較し、該電力系統に事
故が発生したか否かを判定する事故発生判定部と、 上記電力系統を自端発電機及び仮想相手端発電機に縮約
したと仮定し、上記発電遮断対象となる発電所で測定さ
れた電圧及び電流を用いて、該電力系統の事故発生から
一定時間後における、該自端発電機から該仮想相手端発
電機間の位相角を算出する算出部と、 上記運動エネルギーの変化量と、上記位相角とを、事前
に設定した判定マトリクスと比較し、上記遮断対象の発
電所の発電遮断量を判定する判定部と、を備えることを
特徴とする系統安定化制御装置。 - 【請求項5】 電力系統を安定化する系統安定化制御方
法であって、 上記電力系統内の変電所で事故の発生を検出し、 上記変電所で上記事故の種別を判別し、 上記電力系統のうち遮断対象となる発電所で電圧及び電
流を測定し、 上記電力系統を自端発電機及び仮想相手端発電機に縮約
したと仮定して、上記測定された電圧及び電流を用い
て、上記検出された事故発生から一定時間後における、
該自端発電機から該仮想相手端発電機間の位相角を算出
し、 上記判別された事故の種別と、上記位相角とを、事前に
設定した判定マトリクスと比較し、上記遮断対象の発電
所の発電遮断量を判定する、ことを特徴とする系統安定
化制御方法。 - 【請求項6】 電力系統を安定化する系統安定化制御方
法であって、 上記電力系統のうち発電遮断対象となる発電所で電圧及
び電流を測定し、 上記測定された電圧及び電流より潮流値の変化量を算出
し、 上記潮流値の変化量を、予め設定された閾値と比較し、
上記電力系統に事故が発生したか否かを判定し、 上記電力系統を自端発電機及び仮想相手端発電機に縮約
したと仮定し、上記発電遮断対象となる発電所で測定さ
れた電圧及び電流を用いて、上記判定された電力系統の
事故発生から一定時間後における、該自端発電機から該
仮想相手端発電機間の位相角を算出し、 上記電力系統の事故発生時の潮流値の変化量と、上記位
相角とを、事前に設定した判定マトリクスと比較し、上
記遮断対象の発電所の発電遮断量を判定する、ことを特
徴とする系統安定化制御方法。 - 【請求項7】 電力系統を安定化する系統安定化制御方
法であって、 上記電力系統のうち発電遮断対象となる発電所で電圧及
び電流を測定し、 上記測定された電圧の変化量を、予め設定された閾値と
比較し、上記電力系統に事故が発生したか否かを判定
し、 上記電力系統を自端発電機及び仮想相手端発電機に縮約
したと仮定し、上記発電遮断対象となる発電所で測定さ
れた電圧及び電流を用いて、上記判定された電力系統の
事故発生から一定時間後における、該自端発電機から該
仮想相手端発電機間の位相角を算出し、 上記電力系統の事故発生時の電圧の変化量と、上記位相
角とを、事前に設定した判定マトリクスと比較し、上記
遮断対象の発電所の発電遮断量を判定する、ことを特徴
とする系統安定化制御方法。 - 【請求項8】 電力系統を安定化する系統安定化制御方
法であって、 上記電力系統のうち発電遮断対象となる発電所で電圧及
び電流を測定し、 上記電力系統のうち発電遮断対象となる発電所で測定さ
れた電圧及び電流より、該電力系統で事故が発生してか
ら一定時間後の運動エネルギーを算出し、 上記運動エネルギーを、予め設定された閾値と比較し、
上記電力系統に事故が発生したか否かを判定し、 上記電力系統を自端発電機及び仮想相手端発電機に縮約
したと仮定し、上記発電遮断対象となる発電所で測定さ
れた電圧及び電流を用いて、上記判定された電力系統の
事故発生から一定時間後における、該自端発電機から該
仮想相手端発電機間の位相角を算出し、 上記運動エネルギーの変化量と、上記位相角とを、事前
に設定した判定マトリクスと比較し、上記遮断対象の発
電所の発電遮断量を判定する、ことを特徴とする系統安
定化制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14897699A JP3602742B2 (ja) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | 系統安定化制御装置と系統安定化制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14897699A JP3602742B2 (ja) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | 系統安定化制御装置と系統安定化制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000341859A true JP2000341859A (ja) | 2000-12-08 |
| JP3602742B2 JP3602742B2 (ja) | 2004-12-15 |
Family
ID=15464903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14897699A Expired - Lifetime JP3602742B2 (ja) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | 系統安定化制御装置と系統安定化制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3602742B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007209085A (ja) * | 2006-01-31 | 2007-08-16 | Mitsubishi Electric Corp | 系統安定化制御システム |
| WO2010073331A1 (ja) * | 2008-12-25 | 2010-07-01 | 三菱電機株式会社 | 位相制御開閉装置および開閉装置の制御方法 |
| JP2014212674A (ja) * | 2013-04-22 | 2014-11-13 | 三菱電機株式会社 | 系統安定化装置 |
| CN107681662A (zh) * | 2017-10-19 | 2018-02-09 | 东南大学 | 具备电能质量复合控制功能的虚拟同步发电机控制方法 |
-
1999
- 1999-05-28 JP JP14897699A patent/JP3602742B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| CN107681662B (zh) * | 2017-10-19 | 2020-10-27 | 东南大学 | 具备电能质量复合控制功能的虚拟同步发电机控制方法 |
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|---|---|
| JP3602742B2 (ja) | 2004-12-15 |
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