JPH061944B2 - 電力系統の接続状態判定方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【発明の技術分野】

この発明は、電力系統内の複数の設備に接続状態を高速
にて判定する接続状態判定方法に関するものである。

【従来技術】

従来、この種の方法としては第１図に示すようなものが
あった。第１図は電力系統の系統図であり、１は母線、
２は変圧器、３は送電線、４は負荷装置、５は開閉器、
６−１，６−２，６−３は同一の電圧のブロックを示し
ている。 第１図の系統図において、母線１、変圧器２、送電線
３、負荷装置４をそれぞれノードと定義し、変圧器２の
一次側の開閉器５を全系接続判定ブランチと定義し、さ
らに変圧器２の一次側以外の開閉器５をブラケツトと定
義する。ノードまたはブランチと定義された電力系統の
設備または開閉器は同一電圧のブロック６−１，６−
２，６−３……６−１単位に区分して構成し、同一電圧
ブロック間は前記全系判定ブランチにより接続関係を定
義して電力系統の接続関係をグラフ化する。 第２図は電力系統の接続状態を判定するフローチャート
である。第２図において処理７は電力系統全体において
開閉器５の接続状態に変化があったか否かを検出する処
理であり、変化を検出した場合は処理８を行う。処理８
は接続状態に変化のあった開閉器をブランチまたは全系
接続判定ブランチに変換し、ブランチであれば処理９に
行き、全系接続判定ブランチであれば処理１０に行く。
処理９では開閉器５からブランチに変換したブランチの
両端に接続するノードの抽出を行ない。該ノードを基準
ノードとし、該ノードの所属する同一電圧ブロック内の
ノードおよびブランチのみを対象として接続状態の判定
を行う。接続状態は、基準ノードに接続するブランチの
接続状態か、又は非接続状態かを調べて該ブランチに接
続される距離が１のノードを決定する。次に該ノードに
接続するブランチの接続状態・非接続状態を調べて該ブ
ランチに接続される距離が２のノードを決定する。この
ような動作をすべてのノードに沿って行い同一電圧ブロ
ック内の接続状態が決定するまでこの動作を繰り返す。
処理１０は、同一電圧ブロック内の処理は行わず、接続
状態の変化のあった全系接続判定ブランチの両端に接続
する同一電圧ブロックの間で接続状態の判定を行なう。 従来の電力系統の接続状態判定方法は、以上のように構
成されているので、現在の負荷装置の負荷値等を用いて
潮流計算を行ない、潮流値を求める処理等が要求された
場合には、電力系統のループを抽出していないため、同
一電圧ブロック内で区分されたデータを再度電力系統全
体のデータに変換して該ループを抽出するプログラムを
作成することが必要であり、またこのループを抽出する
処理ノード数の２乗に比例した処理となるため、電力系
統の規模が増大すると膨大な処理時間を要するなどの欠
点があった。

【発明の概要】

この発明は、上記のような従来のものの欠点を除去する
ためになされたもので、電力系統設備と開閉器をそれぞ
れ合成または分解する機能、および電力系統のループを
構成する電力系統設備について記憶する機能を設けるこ
とにより、同一電圧内で区分されたデータを用いて電力
系統のループの発生及びその解消を高速に検出し、電力
系統のループを構成する電力系統設備を抽出することの
できる電力系統の接続判定方法を提供することを目的と
する。

【発明の実施例】

以下この発明の一実施例を図について説明する。第３図
は第１図に示すような電力系統の接続状態を判定するに
あたり、開閉器の接続状態が変化した時の接続判定方法
を示すフローチャートである。処理７は既に説明したよ
うに開閉器５の状態変化を検出した場合に処理１１を行
う。処理１１では第１ステップとして状態変化のあった
開閉器５が合成及び分解ブランチであるならば該同一電
圧ブロック内でかつ同一発変電所内の母線１のノードの
みを合成分解する。ここで、上記合成ブランチとは、開
閉器状態が閉状態の場合、電力系統設備を１ケのノード
として縮約してグラフ化できるブランチのこと。分離ブ
ランチとは、開閉器状態が開状態の場合、電力系統設備
を複数のノードとしてグラフ化できるブランチのことで
ある。 上記母線１の合成及び分解の処理方法は第４図１(a)に
示すように、合成及び分解ブランチが非接続状態から接
続状態に変化した場合（合成処理１８の方向）、該合成
及び分解ブランチで接続された複数の母線１のノードを
１ケのノードとして合成し、記憶する。 また、合成及び分解ブランチが接続状態から非接続状態
へ変化した場合（分解処理１７の方向）には１ケのノー
ドとして合成されたノードを該合成及び分解ブランチで
切離された複数の母線１のノードへ分解し記憶する。 次にブランチの接続状態に変化があった場合または第１
ステップで合成及び分解したノードに変化があった場合
は以下の第２ステップの処理を行う。ここで、ブランチ
とは電力系統の母線１・変圧器２・送電線３の設備で同
一電圧階級の設備を結ぶ開閉器５を指し、設備間に直列
回路で構成されている開閉器はそれらをまとめて１ブラ
ンチとする。 ブランチが非接続状態から接続状態に変化した場合、ま
たは第１ステップで合成されたノードがある場合は、第
４図(b)の合成処理１８の方向に示すように、変化のあ
った該ブランチに接続するノードまたは合成されたノー
ドに着目し、該ノードにブランチ又は全系統判定ブラン
チを介して接続するノードをすべて抽出し、抽出された
該ノードの中で他のブランチを介して接続するノードが
全く同一のものがあれば該ノードをすべて合成するとと
もに、該ノードに接続するブランチも合成して記憶す
る。ここで、全系接続判定ブランチとは、異電圧階級の
設備を結ぶ開閉器を指し、本実施例では母線１と変圧器
２の一次側を結ぶ開閉器を全系接続ブランチとしてい
る。この場合、変圧器２は２次側母線の同一電圧ブロッ
クに属するもので定義されることになる。変圧器２の２
次側の開閉器５を全系接続判定ブランチとした場合は、
変圧器と一次側母線の同一電圧ブロックに属することに
なる。また、ブランチが接続状態から非接続状態に変化
した場合、または第１ステップで分解されてノードがあ
る場合は第４図(b)の分解処理１７の方向に示すように
全く逆の処理を行ないノード及びブランチを分解し記憶
する。この後、従来技術で説明したように処理８で状態
変化開閉器の種別を判定し、処理９では同一電圧ブロッ
ク内の接続を判定し、一方処理１０では同一電圧間の接
続を判定する。なお、処理９，１０の対象となるデータ
は、合成及び分解された同一電圧ブロック内のノード、
ブランチ、又は合成及び分解された全系接続判定ブラン
チのみを対象として行うため、ノード、ブランチが減少
されて処理の高速化が図られている。また、第３図で処
理７から処理９または１０を行ない、接続状態に変化の
あった場合には常に第５図の系統接続状態データ２１を
更新する。 判定１２において、全系接続判定ブランチまたはブラン
チの非接続状態から接続状態の変化またはノードの分解
処理が行われた場合には、接続状態に変化のあった該ブ
ランチの両端のノードを抽出し、またはノード分解処理
の結果分解されたノードをすべて抽出し、処理９または
処理１０の結果、抽出した該ノードの所属する電気的接
続設備群に開閉器の状態変化前のものと比較して変化が
あったか否かを判定する。変化がなかった場合は、電力
系統に新たなループが発生したものと判断して処理１３
を行う。変化があった場合は何もせずに処理を終了す
る。 なお電気的接続設備群とは同一電圧ブロック内のブラン
チを介し電気的に接続されているノードの集合をいう。 また全系接続判定ブランチまたはブランチの接続状態か
ら非接続状態への変化またはノードの合成処理が行われ
た場合には、接続状態に変化のあった該ブランチの両端
のノードを抽出し、またはノードの合成処理の結果合成
されたノードをすべて抽出し、抽出された該ノードが、
すでに電力系統のループを構成していたか否かを第５図
の電力系統ループデータより判定する。 電力系統のループを構成していたノードであれば、電力
系統のループを解消したノードとして電力系統ループを
解消する処理１４を行ない、ループを構成していなけれ
ば何もせずに処理を終了する。 さて処理１３では、電力系統ループ判定処理にてループ
が発生したと判断した抽出ノードのひとつを基準として
同一電圧ブロック内で該ノードから複数のノード、ブラ
ンチを経て再び基準ノードに接続するノー、ブランチの
集合があるかないかを検出し、あれば当該ノードの集合
をループを構成するものとして第５図の電力系統ループ
データに新たに記憶する。 また検出されない場合は基準ノードと電気的に接続して
いる全系接続判定ブランチを抽出し、該全系接続判定ブ
ランチを介して他の同一電圧ブロックに属するノードを
抽出する。抽出したノードを同一電圧ブロック単位にそ
れぞれ無条件にノードの合成処理を行ない、ノードを１
つとし、該ノードを基準として複数ノード、ブランチを
経て再び該基準ノードに接続する集合があるかないかを
検出、あれば電力系統のループとして第５図の電力系統
ループデータに新たに記憶する。なければ基準ノードと
電気的に接続している未着目の全系接続判定ブランチを
抽出し同様の処理を繰り返し、電力系統のループを抽出
するか全電気階級に着目終了するまで処理を行う。 一方、電力系統ループ解消処理では、電力系統ループ判
定処理にて抽出した電力系統のループを解消したノード
が含まれる電力系統のループを構成しているノードの集
合を第５図の電力系統ループデータよりすべて削除する
処理が行われる。 上述した第３図のフローチャートによる処理は第５図に
示した中央処理装置１９が記憶装置２０に記憶された電
力系統設備データ２１、系統接続状態データ２２および
電力系統ループデータ２３の情報をもとにプログラムに
従って行うものである。 なお本実施例では、母線、送電線、変圧器、負荷装置を
ノードと定義し、開閉器をブランチ、全系接続判定ブラ
ンチ、または合成分解ブランチとして定義して行う処理
を述べたが、母線、負荷装置をノードと定義し、送電線
をブランチと定義し、変圧器を全系接続判定ブランチと
定義し、開閉器の両端に接続する設備が母線のみの開閉
器を合成及び分解ブランチと定義して本発明の処理を行
っても同様の効果を奏するものである。

【発明の効果】

以上のようにこの発明によれば、電力系統設備と開閉器
をそれぞれ合成及び分解する機能と電力系統のループを
構成する電力系統設備を記憶する機能を設けることによ
り、同一電圧ブロック内のみの少ないデータを用いてか
つ高速にループの発生・解消を検出するとともに電力系
統のループを構成する電力系統設備を排出することがで
き、負荷装置の負荷値等を用いて電力系統設備の潮流値
を計算によって求める等の処理が可能となる等の効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は電力系統の系統図、第２図は従来の電力系統の
接続状態判定方法を示す流れ図、第３図は本発明の一実
施例の電力系統の接続状態判定方式を示す流れ図、第４
図は電力系統設備の合成及び分解方法を示す接続図、第
５図は本発明による電力系統設備の判定装置のブロック
図を示す。 １…母線、１…変圧器、３…送電線、４…負荷装置、５
…開閉器、６…ブロック、１５…ノード、１６…ブラン
チ、１９…中央処理装置、２０…記憶装置。 なお、図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の開閉器を介して複数の電力系統設備
   を接続して形成された電力系統の接続状態判定方法にお
   いて、前記電力系統を同一の動作電圧で働く前記電力系
   統設備毎に複数の同一電圧ブロックに区分し、合成及び
   分解ブランチである前記開閉器が非接続状態から接続状
   態に変化した場合はノードを合成して記憶し、接続状態
   から非接続状態に変化した場合は合成されたノードを分
   解して記憶し、ブランチである前記開閉器が非接続状態
   から接続状態に変化した場合、または前記合成されたノ
   ードがある場合は、この変化のあったブランチに接続す
   るノードまたは前記合成されたノードにブランチまたは
   全系統判定ブランチを介して接続するノードをすべて抽
   出し、このノードをすべて合成するとともに該ブランチ
   も合成して記憶し、前記ブランチが接続状態から非接続
   状態に変化した場合または前記分解されたノードがある
   場合は、前記ノードまたはブランチの合成処理とは反対
   の処理を行ってノードまたはブランチを分解して記憶
   し、その後、前記状態変化の種別を判定し、合成及び分
   解ブランチまたはブランチの状態変化の場合は同一電圧
   ブロック内の接続を判定し、全系統判定ブランチの状態
   変化の場合は同一電圧ブロック間の接続を判定して、接
   続状態に変化のあった場合はメモリの系統接続状態デー
   タを更新し、全系接続判定ブランチまたはブランチであ
   る前記開閉器の非接続状態から接続状態の変化またはノ
   ードの分解処置が行われた場合には、状態変化のあった
   ブランチの両端のノードを抽出し、または分解されたノ
   ードをすべて抽出し、この抽出したノードの所属する電
   気的接続設備群に状態変化前と比較して変化がなかった
   場合は、電力系統にループが発生したと判断し、前記全
   系接続判定ブランチまたはブランチである前記開閉器の
   接続状態から非接続状態への変化またはノードの合成処
   理が行われた場合には、状態変化のあったブランチの両
   端のノードを抽出し、または合成されたノードをすべて
   抽出し、この抽出したノードがループを構成していたか
   否かを判定し、ループを構成していたノードであれば該
   ループを解消し、前記電力系統にループが発生したと判
   断した抽出ノードの１つを基準として、同一電圧ブロッ
   ク内で該ノードから複数のノード、ブランチを経て再び
   基準ノードに接続するかを検出し、接続されていれば、
   ループを構成するものとしてメモリの電力系統ループデ
   ータに記憶し、接続されていなければ、前記基準ノード
   に接続している全系接続判定ブランチを抽出して該全系
   接続判定ブランチを介して他の同一電圧ブロックに属す
   るノードを抽出し、この抽出したノードを同一電圧ブロ
   ック単位にノードの合成処理を行い、このノードを基準
   として複数のノード、ブランチを経て再び該基準ノード
   に接続するかを検出し、接続されていれば、ループを構
   成するとして前記メモリの電力系統ループデータに記憶
   し、接続されていなければ、基準ノードと電気的に接続
   している未着目の全系接続判定ブランチを抽出し、前記
   ループ発生の判断処理を全電圧階級に繰り返して電力系
   統のループを抽出することを特徴とする電力系統の接続
   状態判定方法。