JPH08317559A - 電力系統運用訓練シミュレータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 初期系統状態の設定が容易で、事故データの
設定が実際の運用時と同様に豊富であり、かつ訓練実施
後の効率的な評価も可能とする。 【構成】 従来の電力系統運用訓練シミュレータの構成
の訓練系統作成・調整手段を、最適潮流計算を実行して
系統状態の自動調整を行なう訓練系統作成・自動調整手
段12に置き換えると共に、最適潮流計算の解が得られな
い場合に対処するための制約緩和手段13を設ける構成と
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電力系統の応動を模擬
し被訓練者の系統運用の訓練を行なう電力系統運用訓練
シミュレータに関する。

【０００２】

【従来の技術】電力系統運用訓練シミュレータの概要を
簡単に説明する。電力系統運用訓練シミュレータは給電
指令所や総合制御所等で、電力系統の監視・制御を行な
う運転員の訓練を目的としたものである。教官は、教官
用マンマシン装置を介して初期系統データ，事故情報の
作成等を行なう。

【０００３】又、電力系統運用訓練シミュレータが運用
系とリンクしている場合は、教官の指示により系統デー
タ取り込み手段により運用系より初期系統作成に必要な
データを取り込み、教官はこの取り込んだデータを基に
初期系統の作成を行なう。

【０００４】訓練が開始すると、被訓練者は被訓練者用
マンマシン装置を介して系統の監視・制御を行ない、電
話等を介して指令を出す。教官は被訓練者の指示に従
い、現地側の代行操作を行なう。電力系統運用訓練シミ
ュレータの各手段により、被訓練者，教官及び設定され
た事故に対する電力系統の応動を模擬する。

【０００５】このように電力系統運用訓練シミュレータ
は被訓練者があたかも実系統で監視・制御しているよう
な状況を作り出すものである。又、訓練終了後には被訓
練者の訓練内容の評価を行なうために、訓練中の系統の
状態を再現して表示する。

【０００６】以下、従来方式について図９を用いて説明
する。図９は従来の電力系統運用訓練シミュレータの構
成を示した機能ブロック図である。１は教官用マンマシ
ン装置、２は被訓練者用マンマシン装置、３は系統デー
タ取り込み手段、４は訓練系統作成・調整手段、５は初
期系統データ保存エリア、６は系統模擬監視・制御手
段、７はシミュレータデータ保存エリア、８は電力系統
応動模擬手段、９は再生用データ保存手段、10は再生用
データ保存エリア、11は訓練再生手段である。

【０００７】教官は教官用マンマシン装置１を介して訓
練用の初期系統データや事故情報を新たに作成するか、
あるいは既に初期系統データ保存エリア５に保存されて
いる初期系統データをシミュレータデータ保存エリア７
に復元する。初期系統データには電力系統の応動を模擬
するために必要な負荷電力、発電機出力、開閉器の開閉
状態等が含まれる。

【０００８】又、初期系統を新たに作成する場合、電力
系統運用訓練シミュレータが運用系とリンクしていれ
ば、教官用マンマシン装置１を介して系統データ取り込
み手段３を起動する。系統データ取り込み手段３は、運
用系より初期系統作成用のデータを取り込み、初期系統
データ保存エリア５に保存する。

【０００９】教官は、必要に応じて教官用マンマシン装
置１を介して訓練系統作成・調整手段４を起動し、初期
系統データの調整を行なう。調整後の初期系統データも
訓練系統作成・調整手段４により初期系統データ保存エ
リア５に保存することが可能である。

【００１０】訓練を開始する前に教官は訓練終了後の再
生のために教官用マンマシン装置１を介して再生用デー
タの保存を開始する時間、終了する時間及びデータを保
存する周期を設定する。訓練を開始する場合、教官は教
官用マンマシン装置１を介して訓練の開始を系統模擬監
視・制御手段６へ通知する。

【００１１】系統模擬監視・制御手段６は、教官用マン
マシン装置１から訓練終了の通知を受けるまでの間、電
力系統応動模擬手段８及び再生用データ保存手段９を周
期的に起動していく。電力系統応動模擬手段８はシミュ
レータデータ保存エリア７に保存された開閉器の開閉状
態を基に電力系統内の各設備の接続情報を作成し、この
接続情報と負荷電力や発電機出力等のデータを用いて系
統内の周波数、電圧、潮流等の変動を模擬する。

【００１２】又、電力系統応動模擬手段８は、教官が設
定した事故の発生時刻になると設定された事故情報に従
い事故を発生させ、事故の波及を防止するために設置さ
れている送電線の主保護，後備保護リレー、母線保護リ
レー等の動作の模擬を行なう。又、周波数、電圧、潮流
値を基に周波数リレー、過／不足電圧リレー等の動作の
模擬を行なう。

【００１３】電力系統応動模擬手段８は上記の模擬結果
をシミュレータデータ保存エリア７に保存する。シミュ
レータデータ保存エリア７に保存された内容は、教官用
マンマシン装置１を介して表示される。教官は教官用マ
ンマシン装置１を介して、現在の系統の状態を確認す
る。

【００１４】又、再生用データ保存手段９はシミュレー
タデータ保存エリア７に保存された電力系統応動模擬手
段８の模擬結果を取り出し、時刻を付加して再生用デー
タ保存エリア10へ保存する。被訓練者は、被訓練者用マ
ンマシン装置２を介して電力系統の状態の監視を行な
う。

【００１５】被訓練者は電力系統の状態を監視しながら
被訓練者用マンマシン装置２を介して発電機出力の調整
や電圧調整等の制御を行なう。この制御内容はシミュレ
ータデータ保存エリア７に反映され、電力系統応動模擬
手段８に取り込まれる。又、事故が発生すると、被訓練
者用マンマシン装置２を介して開閉器を投入あるいは開
放する操作を行ない、事故により停電した個所の復旧を
行なう。

【００１６】又、電話等を使用し、教官（この場合は教
官は現地側の人間の代行）に対して指令を出す。教官は
被訓練者の指示に従い、教官用マンマシン装置１を介し
て現地側の発電機の出力調整、開閉器の投入／開放操作
等を行なう。教官の操作に対する電力系統の応動の模擬
も被訓練者の場合と同様に行なわれる。

【００１７】訓練を終了する場合、教官は教官用マンマ
シン装置１を介して訓練の終了を指示する。系統模擬監
視・制御手段６は、訓練の終了の通知を受けると電力系
統応動模擬手段８及び再生用データ保存手段９の起動を
中止する。訓練終了後、教官は被訓練者の操作内容を確
認するために教官用マンマシン装置１を介して、訓練の
再生及び再生を開始する時間と再生を終了する時間と再
生する周期を設定する。

【００１８】再生を開始する場合は、教官用マンマシン
装置１より訓練再生を設定し、系統模擬監視・制御手段
６を起動する。系統模擬監視・制御手段６は訓練再生手
段11を起動する。訓練再生手段11は再生用データ保存エ
リア10に保存されたデータの時刻情報を検索し、教官が
指定した再生開始時刻を検索するとデータを取り出し、
シミュレータデータ保存エリア７に書き込む。

【００１９】その後、訓練再生手段11は同様に教官が指
定した時間帯の終了時刻まで再生用データ保存エリア10
に保存したデータを一定間隔で取り出し、シミュレータ
データ保存エリア７に書き込んでいく。シミュレータデ
ータ保存エリア７に書き込まれた情報は、教官用マンマ
シン装置１及び被訓練者用マンマシン装置２を介して表
示される。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】前記した電力系統運用
訓練シミュレータでは、以下に列挙するような改善すべ
き点がある。 （イ）訓練を行なうためには訓練の初期系統状態を作成
する必要があるが、従来この初期系統は教官が運用系よ
り取り込んだデータを基に、あるいは全く新しくマンマ
シン装置を介して作成・調整していた。

【００２１】初期系統状態を作成する場合は、先ず、系
統の接続状態を決定する。系統の接続状態は、教官がマ
ンマシン装置を介して開閉器の状態を変更することで設
定する。系統の接続状態設定後には、電圧調整機器、負
荷電力、発電機出力を調整し、その後、潮流計算を実行
することで電圧及び潮流の初期状態を作成していた。

【００２２】系統の初期状態で電圧が異常な場合、過負
荷（送電線，変圧器の潮流が許容値を越えている場合）
が発生している場合等は、系統の接続状態、負荷・発電
機の値あるいは電圧調整機器の投入／開放状態を調整
し、再度潮流計算を行ない、確認することで系統内の電
圧・潮流状態を調整していく。この系統の調整に熟練を
要し、又、時間を要した。

【００２３】（ロ）訓練実施後に訓練内容の評価を行な
うが、この評価を行なう際には、訓練中の被訓練者の操
作内容、記録結果や訓練再生手段により再生した状態を
みて教官が評価を行なっていた。又、被訓練者への説明
もこれらの情報や機能を用いて行なっていた。これらの
評価を行なうためには教官は熟練を要し、又、予め模範
的な操作方法を検討するのに時間を要した。

【００２４】（ハ）上記のように訓練の評価の際に、訓
練再生手段により訓練中の被訓練者の操作内容や系統状
態等を再現するが、従来、再生用データ保存手段は一定
周期でデータを保存していたため、周期の設定によって
は事故時の系統状態を保存できないことがあった。又、
評価の際に事故の波及範囲、動作したリレー、被訓練者
が行なった操作内容等マンマシン装置に表示される情報
を詳細にチェックしないと確認できなかった。

【００２５】（ニ）既に述べたように、訓練を行なうた
めには訓練に用いる初期系統の作成が必要である。この
初期系統を作成する場合に、電力系統運用訓練シミュレ
ータが運用系とリンクしている場合は、初期系統作成に
必要なデータを運用系より取り込む。この取り込みは、
教官の指示で行なっているため、深夜帯のデータ等を取
り込むのが困難であった。

【００２６】又、訓練を行なう際には、事故等が発生し
た場合に実際の系統に発生する現象をできる限り忠実に
再現する必要がある。このため、種々の調整が必要であ
るが、実際に事故等が発生した場合のデータが乏しく調
整が困難であった。

【００２７】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであり、初期系統状態の設定が容易で、事故デー
タの設定が実際の運用時と同様に豊富であり、更に訓練
実施後の効率的な評価の可能な電力系統運用訓練シミュ
レータを提供することを目的としている。

【００２８】

【課題を解決するための手段】本発明の［請求項１］に
係る電力系統運用訓練シミュレータは、従来の電力系統
運用訓練シミュレータの構成の訓練系統作成・調整手段
を、最適潮流計算を実行して系統状態の自動調整を行な
う訓練系統作成・自動調整手段に置き換えると共に、最
適潮流計算の解が得られない場合に対処するための制約
緩和手段を設ける構成とした。

【００２９】本発明の［請求項２］に係る電力系統運用
訓練シミュレータは、従来の電力系統運用訓練シミュレ
ータの構成に加え、訓練再生手段により再生した系統状
態を基に復旧手順を再生する復旧手順作成手段と、復旧
手順作成手段により作成した手順と被訓練者の操作内容
を比較する復旧手順比較手段を付加する構成とした。

【００３０】本発明の［請求項３］に係る電力系統運用
訓練シミュレータは、従来の電力系統運用訓練シミュレ
ータの構成の訓練再生手段を、系統状態を再生する際
に、各母線の電圧をチェックし、電圧の低い母線を色替
え表示し、又、初期状態より開閉状態に変化のあった開
閉器を色替え表示する色替え再生手段に置き換え、系統
状態の変化が発生した場合に再生に必要なデータをシミ
ュレータデータ保存エリアより取り出して再生用データ
保存エリアへ保存する状変時再生用データ保存手段を付
加する構成とした。

【００３１】本発明の［請求項４］に係る電力系統運用
訓練シミュレータは、従来の電力系統運用訓練シミュレ
ータの構成に加え、教官が指定した時刻に訓練に必要な
系統用データを運用系より自動で取り込む指定時刻系統
データ取り込み手段と、運用系の各種リレーの動作状態
と監視点の電圧を周期的にチェックし、異常が発生した
場合に系統データを運用系より自動で取り込む事故時系
統データ取り込み手段と、取り込んだデータを保存する
事故時系統データ保存エリアと、取り込んだ事故時の系
統を再生する事故時系統再生手段を付加する構成とし
た。

【００３２】

【作用】本発明の［請求項１」に係る電力系統運用訓練
シミュレータは、新しく訓練系統を再生する場合は、従
来と同様に、電力系統運用訓練シミュレータが運用系と
リンクしている場合は、系統データ取り込み手段を用い
て運用系より訓練用初期系統作成に必要なデータを取り
込む。

【００３３】その後、教官は必要に応じて教官用マンマ
シン装置を介して接続状態の変更、負荷電力の変更、発
電機出力の変更等、初期系統データの修正を行なってい
く。又、運用系とリンクしていない場合は、教官用マン
マシン装置を介して訓練用初期系統作成に必要なデータ
を入力していく。

【００３４】教官は初期系統データの設定が終わった段
階で、教官用マンマシン装置を介して訓練系統作成・自
動調整手段を起動する。この訓練系統作成・自動調整手
段起動の際には事前に教官用マンマシン装置を介して電
圧の上下限制約、過負荷制約等の制約条件を設定してお
く。

【００３５】訓練系統作成・自動調整手段は最適潮流計
算を実施し、電力系統内の電圧及び潮流の状態が教官が
設定した制約条件を満足するよう、電圧調整機器の投入
／開放状態及び発電機出力等の自動調整を行なう。訓練
用初期系統作成後は、従来技術と同様に訓練の開始、終
了を行なう。

【００３６】本発明の［請求項２］に係る系統運用訓練
シミュレータは、従来技術と同様に訓練の開始、終了を
行なう。訓練終了後は、教官は教官用マンマシン装置を
介して訓練再生を設定し、系統模擬監視・制御手段を起
動する。系統模擬監視・制御手段は訓練再生手段を起動
する。

【００３７】訓練再生手段は再生用データ保存エリアよ
り系統データを取り出しシミュレータデータ保存エリア
に保存する。教官は復旧手順を作成する場合は、訓練再
生を停止し、教官用マンマシン装置を介して復旧手順作
成を設定し、系統模擬監視・制御手段を起動する。

【００３８】系統模擬監視・制御手段は復旧手順作成手
段を起動する。復旧手順作成手段は訓練再生手段により
再生された系統状態をシミュレータデータ保存エリアよ
り読み込み、又、復旧手順作成に必要な知識情報を復旧
手順作成用知識情報より読み込む。復旧手順作成手段は
作成した復旧手順を復旧手順保存エリアへ保存する。復
旧手順手段はデータ保存後、復旧手順比較手段を起動す
る。

【００３９】復旧手順比較手段は復旧手順保存エリアに
保存された復旧手順と再生用データ保存エリアに保存さ
れた系統データの開閉器の開閉状態や発電機、負荷の調
整状態を比較し、比較結果をシミュレータデータ保存エ
リアに書き込む。シミュレータデータ保存エリアに書き
込まれた内容は、教官用マンマシン装置及び被訓練者用
マンマシン装置を介して見ることができる。

【００４０】本発明の［請求項３］に係る電力系統運用
訓練シミュレータは、従来技術と同様に訓練用初期系統
の作成及び訓練の開始及び終了を行なう。訓練が開始さ
れると系統模擬監視・制御手段は一定周期で再生用デー
タ保存手段を起動する。

【００４１】系統状態が変化した場合には状変時再生用
データ保存手段を起動する。再生用データ保存手段及び
状変時再生用データ保存手段は起動されるとシミュレー
タデータ保存エリアより訓練再生に必要なデータを取り
出し、再生用データ保存エリアに保存する。

【００４２】訓練再生を行なう場合には、教官は教官用
マンマシン装置を介して系統模擬監視・制御手段を起動
する。系統模擬監視・制御手段は色替え再生手段を起動
する。色替え再生手段は再生用データ保存エリアより系
統データを取り出しシミュレータデータ保存エリアに保
存する際に各母線等の電圧をチェックし、電圧が低下し
ている個所を色替えしたり、初期系統状態より開閉状態
が変化している個所を色替えするためのデータを付加し
て保存する。

【００４３】マンマシン装置では付加されたデータをチ
ェックし、データが付加されている部分を色替えして表
示する。これにより、系統状態の変化状況及び被訓練者
の操作内容等を明確にして表示する。

【００４４】本発明の［請求項４］に係る電力系統運用
訓練シミュレータは、教官は教官用マンマシン装置より
訓練系統を取り込む時刻の設定を行ない、指定時刻系統
データ取り込み手段を起動する。指定時刻系統データ取
り込み手段は教官の設定した取り込み時刻になると、運
用系より訓練用初期系統作成に必要な系統データを取り
込み、初期系統データ保存エリアに保存する。

【００４５】又、事故時系統データ取り込み手段は周期
的に運用系の各種リレーの動作状態及び監視点の電圧の
チェックを行ない、リレーが動作した場合あるいは電圧
値が一定値を下回った場合は、系統データを取り込み、
事故時系統データ保存エリアに保存する。

【００４６】事故時系統を再生する場合、教官はマンマ
シン装置を介して事故時系統再生を系統模擬監視・制御
手段に通知して起動する。系統模擬監視・制御手段は事
故時系統再生手段を起動する。事故時系統再生手段は事
故時系統データ保存エリアよりデータを取り出し、シミ
ュレータ保存エリアへ保存する。後は従来技術の訓練再
生と同様に運用系で発生した事故時の系統状態が再生さ
れていく。

【００４７】

【実施例】以下、図面を参照して実施例を説明する。本
発明の［請求項１］に係る電力系統運用訓練シミュレー
タの実施例を以下に説明する。図１は［請求項１］に係
る電力系統運用訓練シミュレータを説明する実施例の機
能ブロック構成図である。図１において図９と同一部分
に関しては同一符号を付して説明を省略する。又、図２
は本実施例の処理を説明するフローチャートである。

【００４８】図１において、12は訓練系統作成・自動調
整手段であり、計算部にて最適潮流計算を実施する。
又、13は最適潮流計算を実施しても、制約条件を満足す
る系統状態を求めることができなかった場合に、制約を
緩和する制約緩和手段である。

【００４９】次に作用について説明する。本実施例にお
いて、新しく訓練系統を作成する場合は、従来と同様
に、電力系統運用訓練シミュレータが運用系とリンクし
ていれば、教官は教官用マンマシン装置１を介して系統
データ取り込み手段３を起動して運用系より訓練用初期
系統作成に必要なデータを取り込む。

【００５０】その後、教官は必要に応じて教官用マンマ
シン装置１を介して開閉器の開閉状態の変更、負荷電力
の変更、発電機出力の変更等、初期系統データの修正を
行なう。又、運用系とリンクしていない場合は、教官用
マンマシン装置１を介してデータを入力する。

【００５１】初期系統データの設定が終わった段階で、
教官は教官用マンマシン装置１を介して訓練系統作成・
自動調整手段12を起動する。訓練系統作成・自動調整手
段12は最適潮流計算を実施し、電力系統内の電圧及び潮
流の状態が教官が設定した制約条件を満足するよう、電
圧調整機器及び発電機出力等の自動調整を行なう。

【００５２】ここで最適潮流計算とは下式で示す（下式
は一例であり、制約条件及び目的関数は他にも設定でき
る）ような最適計算問題を解くものであり、解法として
は線形計画法や２次計画法等を用いる。

【００５３】目的関数 (1) 総燃料費の最小化。 (2) 送電損失の最小化。 (3) 取り込んだデータと計算値の差の最小化。

【００５４】制約条件 (1) 電力系統内の需給バランス条件。 (2) 発電機出力の上下限制約。 (3) 母線電圧の上下限制約。 (4) 送電線及び変圧器の潮流値の上限制約。

【００５５】最適潮流計算では上記の制約条件が満たさ
れるように、発電機出力及び電圧調整機器の投入／開放
状態を調整する。この制約条件の設定及び目的関数の設
定に必要なデータは従来のシミュレータデータ保存エリ
ア７に保存されているため、訓練系統作成・自動調整手
段12は、これらのデータを基に最適潮流計算を実施す
る。

【００５６】最適潮流計算の解が得られた場合は、訓練
用初期系統の調整を終了する。又、最適潮流計算の解が
得られなかった場合、訓練系統作成・自動調整手段12は
制約緩和手段13を起動する。制約緩和手段13は制約条件
を緩和（制約を緩く）する。

【００５７】図２を用いて上記の訓練系統作成・自動調
整手段12及び制約緩和手段13の処理内容の一例を示す。
ステップＳ31では初期系統データ保存エリア５から初期
系統データ（開閉器の開閉状態、発電機出力、負荷電力
等）を取り出す。ステップＳ32では読み込んだ初期系統
データを基に潮流計算を実施し、母線電圧、潮流値等を
求める。

【００５８】ステップＳ33では初期系統データを用いて
潮流計算をした結果、教官用マンマシン装置１より設定
されている電圧の上下限値、送電線、変圧器の潮流許容
値等を基に、目的関数や制約条件を作成する。

【００５９】ステップＳ34では線形計画法や２次計画
法、その他の数理計画法を用いてステップＳ33で作成し
た最適潮流計算問題の解を求める。ステップＳ35では最
適潮流計算問題の解が求まったかどうかの判定を行な
う。解が求まった場合は、ステップＳ36へ進み、最適潮
流計算の結果をシミュレータデータ保存エリア７に書き
込む。

【００６０】解が収束しない場合は、ステップＳ37へ進
み、優先順位（教官が教官用マンマシン装置１より設
定、あるいはシミュレータデータ保存エリア７に保存し
ておく）に従い、優先順位の低いものから制約を緩和
（例えば送電線あるいは変圧器の潮流の許容値を１．０
５倍する）し、ステップＳ34へ戻る。

【００６１】ここで、ステップＳ31からステップＳ36ま
では、訓練系統作成・自動調整手段12で行なう処理であ
り、ステップＳ37は制約緩和手段13で行なう処理であ
る。訓練用初期系統作成後は、従来技術と同様に訓練の
開始、終了を行なう。

【００６２】本実施例によれば、制約条件に電圧の上下
限制約、過負荷制約を付加して最適潮流計算を実施する
ことで制約条件を満足するよう、電圧調整機器、発電機
出力が自動的に調整されるため、教官の負担が大幅に軽
減される。又、条件を満たす系統状態を求められなかっ
た場合でも、制約を緩和することで少しでも条件に近い
系統状態を求めることができる。

【００６３】本発明の［請求項２］に係る電力系統運用
訓練シミュレータの実施例を以下に説明する。図３は
［請求項２］に係る電力系統運用訓練シミュレータを説
明する実施例の機能ブロック構成図である。図３におい
て図９と同一部分に関しては同一符号を付して説明を省
略する。又、図４は本実施例の処理を説明するフローチ
ャートである。

【００６４】図３において、14は事故発生後等の復旧手
順を作成するのに必要な復旧手順作成用知識情報、15は
事故発生後等の復旧手順を作成する復旧手順作成手段、
16は作成した復旧手順を保存する復旧手順保存エリア、
17は復旧手順保存エリアに保存された復旧操作と被訓練
者が行なった復旧操作を比較する復旧手順比較手段であ
る。

【００６５】次に作用について説明する。本実施例では
従来技術と同様に訓練の開始及び終了を行なう。訓練終
了後は、教官は教官用マンマシン装置１を介して訓練再
生の開始を設定し、系統模擬監視・制御手段６を起動す
るが、ここまでは従来技術と同様である。以下に異なる
内容を説明する。

【００６６】先ず、系統模擬監視・制御手段６は訓練再
生手段11を起動する。訓練再生手段11は再生用データ保
存エリア10より系統データを取り出し、シミュレータデ
ータ保存エリア７に書き込む。教官は復旧手順を作成す
る場合は、教官用マンマシン装置１より訓練再生の停止
を設定し、系統模擬監視・制御手段６を起動する。

【００６７】系統模擬監視・制御手段６は訓練再生の停
止を訓練再生手段11へ通知する。訓練再生手段11は訓練
再生の停止の通知を受け取ると、訓練再生用データ保存
エリア10からのデータの取り出し及びシミュレータデー
タ保存エリア７へのデータの書き込みを停止する。

【００６８】次に教官は教官用マンマシン装置１を介し
て復旧手順作成を設定し、系統模擬監視・制御手段６を
起動する。系統模擬監視・制御手段６は復旧手順作成手
段15を起動する。復旧手順作成手段15は訓練再生手段11
により再生された系統の状態をシミュレータデータ保存
エリア７より読み込む。

【００６９】又、復旧手順作成に必要な知識情報を復旧
手順作成用知識情報14より読み込む。この復旧手順作成
用知識情報14には事故後の系統を復旧するための、例え
ば以下のようなルールが保存されている。下記は一例で
あり、その他のルールでもよい。

【００７０】(1) 優先順位の高い連系線から故障回避ル
ートの探索を行なう。 (2) 故障回避ルートが複数の場合、連系線の数が最小の
ルートから選択する。 (3) 各ルートの健全系統と接続する連系線の電圧が高い
ルートとする。 (4) 各ルートを健全系統から見て昇圧の少ないルートと
する。 (5) 単独系統容量の大きいものから復旧する。

【００７１】(6) 発電機の復旧は事故緊急再立上げ可能
発電機、原子力発電機、水力発電機、一般発電機の優先
順位とする。 (7) 復旧ルートで接続した系統において、需給バランス
を考慮して発電機出力、負荷電力を設定する。 (8) 過負荷対策を必要とする設備の過負荷を許容値以内
とするルートとする。 (9) ２次的過負荷を発生させない。 (10)投入開閉器両端の位相差が一定値以内ならループ切
替えとし、それ以外は停電切替えとする。

【００７２】復旧手順作成手段15はシミュレータデータ
保存エリア７により読み込んだ事故発生による各種リレ
ーの動作状況、電圧の分布状況、開閉器の開閉状態、負
荷電力、発電機出力等及び復旧手順作成用知識情報14か
ら読み込んだ復旧操作のためのルールを基に、事故発生
状況に適した復旧手順を作成する。

【００７３】ここで、復旧手順作成手段15にて事故復旧
操作手順を作成するためのアルゴリズムの一例を図４の
フローチャートを用いて説明する。図４においてステッ
プＳ41はシミュレータデータ保存エリア７より事故発生
による各種リレーの動作状況、電圧の分布状況、開閉器
の開閉状態、負荷電力、発電機出力等を読み込み、事故
状況を把握し事故直後の系統に対する連系線の認識を行
なう。

【００７４】ステップＳ42では単独系統、発電機、負荷
の順で優先順位に従って復旧ルートを探索する。ステッ
プＳ43ではステップＳ42にて求めた復旧ルートで接続し
た系統の発電機出力及び負荷電力を決定する。ステップ
Ｓ44では過負荷が発生する場合の対策及び過負荷対策に
よる復旧ルートの見直しを行なう。

【００７５】ステップＳ45では過負荷対策後の２次的過
負荷の発生をチェックし、２次的過負荷が発生する場合
は、復旧ルートの見直しを行なう。ステップＳ46では単
独系統の並列に必要な操作手順を作成する。ステップＳ
47では投入する開閉器の位相差からループ切替えか、停
電切替えかを判定し、健全系統内での切替え操作手順を
作成する。

【００７６】ステップＳ48ではステップＳ41からステッ
プＳ47までで求めた復旧操作手順を取りまとめ、需給バ
ランスを考慮した最終的な事故復旧手順を作成し、処理
を終了する。復旧手順作成手段15は上記のようにして作
成した復旧手順を復旧手順保存エリア16へ保存する。復
旧手順作成手段15はデータ保存後、復旧手順比較手段17
を起動する。

【００７７】復旧手順比較手段17は復旧手順保存エリア
16に保存された復旧手順にて、操作対象となった開閉器
の開閉状態や発電機及び負荷の出力と、再生用データ保
存エリア10に保存された訓練中に被訓練者が行なった開
閉器の開閉操作や発電機及び負荷の調整状態を比較し、
比較結果をシミュレータデータ保存エリア７に書き込
む。シミュレータデータ保存エリア７に書き込まれた内
容は、教官用マンマシン装置１及び被訓練者用マンマシ
ン装置２を介して見ることができる。

【００７８】本実施例によれば、訓練再生時に復旧手順
が自動で作成され、又、作成された手順と被訓練者の操
作手順の差異が表示されるため、教官が事前に復旧手順
等の作成を行なう必要がなく、教官の負担が大幅に軽減
される。又、復旧操作に関して従来のように教官が熟練
を要する必要もない。

【００７９】本発明の［請求項３］にかかる電力系統運
用訓練シミュレータの実施例を以下に説明する。図５は
［請求項３］に係る電力系統運用訓練シミュレータを説
明する実施例の機能ブロック構成図である。図５におい
て図９と同一部分に関しては同一符号を付して説明を省
略する。又、図６と図７は本実施例の処理を説明するフ
ローチャートである。

【００８０】図５において、18は系統状態の変化が発生
した場合に再生に必要なデータを再生用データ保存エリ
アへ保存する状変時再生用データ保存手段、19は訓練再
生時に電圧の低い母線などを色替え表示、又、初期状態
より開閉状態に変化のあった開閉器を色替え表示するた
めに必要なデータを付加する色替え再生手段、20は色替
え再生手段19の起動や再生するデータの取り込み先を管
理する再生時刻管理手段である。

【００８１】次に作用について説明する。本実施例では
訓練用初期系統の作成及び調整を行なう。又、訓練の開
始及び終了も従来技術と同様に行なう。訓練開始時に教
官は教官用マンマシン装置１を介して再生用データの保
存を開始する時間、終了する時間、及びデータを保存す
る周期を設定する。

【００８２】訓練が開始されると系統模擬監視・制御手
段６は、教官が設定した周期に従い、一定周期で再生用
データ保存手段９を起動する。再生用データ保存手段９
は従来と同様にシミュレータデータ保存エリア７より必
要なデータを取り出し、時刻を付加して再生用データ保
存エリア10へ保存する。ここまでは従来例と同様であ
る。

【００８３】又、系統模擬監視・制御手段６は訓練が開
始されると状変時再生用データ保存手段18を起動する。
又、従来と同様、電力系統応動模擬手段８を起動する。
電力系統応動模擬手段８は事故発生に対する各種リレー
の動作模擬により開閉器を開放した場合、事故により状
態変化したものである旨を示すデータを付加（例えば、
フラグを設け、状変があった場合、グラグをＯＮとす
る：以降、事故時遮断フラグと呼ぶ）し、シミュレータ
データ保存エリア７に保存する。

【００８４】状変時再生用データ保存手段18はシミュレ
ータデータ保存エリア７に保存された系統の状態をチェ
ックし、系統状態の変化が発生した場合にはシミュレー
タデータ保存エリア７より訓練終了後の再生に必要なデ
ータを取り出し、時刻及び状変時の系統状態であること
を示すデータを付加（例えば、フラグを設け、状変があ
った場合、フラグをＯＮとする：以降、状変フラグと呼
ぶ）する。

【００８５】ここで、状変時再生用データ保存手段18の
判定処理の一例を図６に示す。ステップＳ51ではシミュ
レータデータ保存エリアより読み込んだリレーの動作状
況をチェックし、リレーが動作している場合は、ステッ
プＳ52で状変フラグをＯＮとする。

【００８６】ステップＳ53では負荷電力の変化が一定時
間の間に、許容値を越えたかどうかを判定する。許容値
を越えている場合は、ステップＳ54で状変フラグをＯＮ
とする。ステップＳ55では発電機出力の変化が一定時間
の間に、許容値を越えたかどうかを判定する。許容値を
越えている場合は、ステップＳ56で状変フラグをＯＮと
する。

【００８７】ステップＳ57では母線電圧が基準値を下回
ったかどうかを判定する。基準値未満の場合は、ステッ
プＳ58で状変フラグをＯＮとする。状変時再生用データ
保存手段18は判定終了後、シミュレータデータ保存エリ
アより取り出したデータに状変フラグを付加して再生用
データ保存エリア10へ保存する。

【００８８】訓練終了後に訓練を再生する場合は、教官
マンマシン装置１より再生を開始する時間と再生を終了
する時間と再生する周期を設定し、系統模擬監視・制御
手段６を起動する。系統模擬監視・制御手段６は再生時
刻管理手段20を起動する。再生時刻管理手段20は再生用
データ保存エリア10の時刻情報をチェックし、教官が設
定した再生開始時刻を計算すると色替え再生手段19を起
動する。

【００８９】その後は教官の設定した再生の周期に従
い、色替え再生手段19を起動する。又、再生時刻管理手
段20が再生用データ保存エリア10で系統状態の変化を示
す状変フラグのＯＮ状態を検索すると、再生の周期外で
も色替え再生手段19を起動する。

【００９０】色替え再生手段19は起動されると系統デー
タを取り出し、シミュレータデータ保存エリア７に書き
込む。書き込みの際には、例えば図７に示すフローに従
い、ステップＳ61で系統データの母線電圧の値をチェッ
クし、電圧の値が基準値より低下している場合は、該当
する電圧値に対応する母線等に色替えのためのデータを
付加する。

【００９１】ここでは、ステップＳ62に示すように、教
官用マンマシン装置１及び被訓練者用マンマシン装置２
が認識可能な色コードを赤とする。次にステップＳ63で
は初期系統データ保存エリア５の系統データの開閉器の
開閉状態と、再生用データ保存エリア10に保存されてい
る系統データの開閉器の開閉状態を比較する。

【００９２】状態に変化がない場合は処理を終了する。
状態が異なる場合はステップＳ64へ進む。ステップＳ64
では該当開閉器の事故時遮断フラグをチェックする。事
故時遮断フラグがＯＮの場合は、ステップＳ65へ進む。
ステップＳ65では例えば該当開閉器の色コードを黄とす
る。

【００９３】事故時遮断フラグがＯＦＦの場合は、ステ
ップＳ66へ進む。ステップＳ66では例えば該当開閉器の
色コードを青とする。書き込まれた色コードに従い、教
官用マンマシン装置１及び被訓練者用マンマシン装置２
にて電圧が異常な母線、あるいは訓練の初期状態より変
化のあった開閉器が色替えして表示される。

【００９４】本実施例によれば、事故等により系統の状
態が変化した場合は必ず再生用データが保存され、又、
訓練再生を行なう場合に、各母線等の電圧をチェック
し、電圧が低下している個所を色替え表示したり、初期
系統状態より開閉状態が変化している個所を色替え表示
する等して、系統状態の変化状況及び被訓練者の操作内
容等を明確にして表示する。

【００９５】したがって事故の波及範囲及び被訓練者の
復旧操作内容などが容易に確認できる。又、訓練再生管
理手段にてシミュレータデータ保存エリアの系統状態の
変化を示すデータを検索することで、訓練中に系統の状
態が変化した時点のみの系統状態を選択して表示するこ
とも可能となる。

【００９６】本発明の［請求項４］に係る電力系統運用
訓練シミュレータの実施例を以下説明する。図８は［請
求項４」に係る電力系統運用訓練シミュレータを説明す
る実施例の機能ブロック構成図である。図８において図
９と同一部分に関しては同一符号を付して説明を省略す
る。

【００９７】図８において、21は教官が指定した時刻に
訓練の初期系統作成に必要なデータを運用系より自動で
取り込む指定時刻系統データ取り込み手段であり、22は
教官が設定した条件を運用系に転送し、運用系の事故時
再生データ編集手段25を起動し、運用系より転送された
事故再生に必要なデータを事故時系統データ保存エリア
23へ保存する事故時系統データ取り込み手段である。

【００９８】25は教官が設定した条件に従い、運用系の
リレーの動作状態、監視点の電圧及び周波数等を周期的
にチェックし、異常が発生した場合に事故再生に必要な
系統データを訓練系へ転送する事故時再生データ編集手
段であり、23は事故時系統データ取り込み手段により取
り込んだデータを保存する事故時系統データ保存エリア
であり、24は事故時系統データ保存エリア23に保存され
た事故時の系統状態を再生する事故時系統再生手段であ
る。

【００９９】次に作用について説明する。本実施例では
訓練用初期系統作成に必要なデータを運用系より取り込
む場合は、従来技術と同様に教官は教官用マンマシン装
置１を介して系統データ取り込み手段３を起動する。系
統データ取り込み手段３は運用系より初期系統作成に必
要なデータを取り込み初期系統データ保存エリア５に保
存する。教官は取り込んだデータを基に訓練用初期系統
の作成及び調整を行なう。

【０１００】又、教官が現在時刻の運用系の系統状態で
はなく他の時刻の系統状態を取り込む場合は、教官用マ
ンマシン装置１を介してデータを取り込む時刻を設定
し、指定時刻系統データ取り込み手段21を起動する。

【０１０１】指定時刻系統データ取り込み手段21は計算
機の現在時刻と教官が設定した時刻が一致した場合、あ
るいは現在時刻が教官が設定した時刻を過ぎている場合
は、運用系より初期系統作成に必要なデータを取り込
み、初期系統データ保存エリア５に保存する。訓練の開
始及び終了は従来技術と同様に行なう。

【０１０２】又、教官は教官用マンマシン装置１を介し
て事故の条件を設定する。例えば(1) 動作を監視するリ
レーの種類、(2) 電圧低下を監視する母線と電圧低下を
判定する基準値、(3) 周波数異常を監視する計測地点と
異常を判定するための上下限値、などを画面より設定し
事故時系統データ取り込み手段22を起動する。

【０１０３】事故時系統データ取り込み手段22は教官が
画面より設定した事故判定のための条件を運用系へ転送
し、その後運用系の事故時再生データ編集手段25を起動
する。事故時再生データ編集手段25が起動されると周期
的に教官が設定した条件に従い、運用系のリレーの動作
状態、監視母線の電圧低下のチェック、周波数の異常の
チェックを行なう。

【０１０４】教官が設定した条件を満たした場合、事故
再生に必要なデータ（開閉器の開閉状態、リレーの動作
状態、発電機出力、負荷電力、周波数、母線電圧、潮流
値など）を取り込み、発生時刻を付加して訓練系へ転送
し、訓練データ取り込み手段22を起動する。

【０１０５】運用系では周期的にＳＶ情報（開閉器の開
閉状態、リレーの動作状態など）、ＴＭ情報（発電機出
力、付加電力、周波数、母線電圧、潮流値など）を保存
しているため、事故時再生データ編集手段25はこの情報
をチェックすることで、教官の設定した条件が満たされ
たかどうかを判定する。又、これらの情報から事故再生
に必要なデータを取り込む。

【０１０６】事故時系統データ取り込み手段22は転送さ
れたデータを事故時系統データ保存エリア23に保存す
る。保存する内容は従来技術の再生用データ保存手段９
が再生用データ保存エリア10に保存する内容と同様の内
容である。保存した事故時の系統状態を再生する場合
は、教官は教官用マンマシン装置１を介して事故時系統
再生手段24を起動する。

【０１０７】事故時系統再生手段24は事故時系統データ
保存エリア23よりデータ（事故発生日付・時刻、開閉器
の開閉状態、リレーの動作状態、発電機出力、負荷電
力、周波数、母線電圧、潮流値等）を取り出し、シミュ
レータデータ保存エリア７に書き込む。シミュレータデ
ータ保存エリア７に書き込まれた系統状態は教官用マン
マシン装置１及び被訓練者用マンマシン装置２を介して
見ることができる。

【０１０８】本実施例によれば、教官が指定した時刻に
訓練に必要な系統用データを運用系より自動で取り込
み、又、事故等の発生により系統状態が急変した場合の
系統用データが運用系より取り込まれ、必要な時に事故
時の系統状態を再生することができる。これにより、訓
練用初期系統の作成に必要な系統データを特に制約なく
取り込むことが可能となり、又、種々の定数を調整する
ために必要な事故時の系統状態も保存し、再生すること
が可能となる。

【０１０９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば初
期系統状態の設定が容易である上に、事故データの設定
が実際の運用時と同様に豊富であり、更に訓練実施後の
効率的な比較が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の［請求項１］に係る電力系統運用訓練
シミュレータを説明する機能ブロック構成図。

【図２】本発明の［請求項１］に係る電力系統運用訓練
シミュレータの処理内容を説明するフローチャート。

【図３】本発明の［請求項２］に係る電力系統運用訓練
シミュレータを説明する機能ブロック構成図。

【図４】本発明の［請求項２］に係る電力系統運用訓練
シミュレータの処理内容を説明するフローチャート。

【図５】本発明の［請求項３］に係る電力系統運用訓練
シミュレータを説明する機能ブロック構成図。

【図６】本発明の［請求項３］に係る電力系統運用訓練
シミュレータの処理内容を説明するフローチャート。

【図７】本発明の［請求項３］に係る電力系統運用訓練
シミュレータの処理内容を説明するフローチャート。

【図８】本発明の［請求項４］に係る電力系統運用訓練
シミュレータの処理内容を説明するフローチャート。

【図９】従来の電力系統運用訓練シミュレータを説明す
る機能ブロック構成図。

【符号の説明】

１ 教官用マンマシン装置 ２ 被訓練者マンマシン装置 ３ 系統データ取り込み手段 ４ 訓練系統作成・調整手段 ５ 初期系統データ保存エリア ６ 系統模擬監視・制御手段 ７ シミュレータデータ保存エリア ８ 電力系統応動模擬手段 ９ 再生用データ保存手段 10 再生用データ保存エリア 11 訓練再生手段 12 訓練系統作成・自動調整手段 13 制約緩和手段 14 復旧手順作成用知識情報 15 復旧手順作成手段 16 復旧手順保存エリア 17 復旧手順比較手段 18 状変時再生用データ保存手段 19 色替え再生手段 20 再生時刻管理手段 21 指定時刻系統データ取り込み手段 22 事故時系統データ取り込み手段 23 事故時系統データ保存エリア 24 事故時系統再生手段 25 事故時再生データ編集手段

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電力系統運用訓練シミュレータ用の負荷
   電力，発電機出力，開閉器の開閉状態を保存するシミュ
   レータデータ保存エリアと、訓練に必要な訓練用初期系
   統を作成及び調整する訓練系統作成・自動調整手段と、
   訓練用初期系統を保存する初期系統データ保存エリア
   と、教官の指示により訓練を開始あるいは終了する系統
   模擬監視・制御手段と、被訓練者あるいは教官の操作や
   事故に対する系統内の状態変化、電圧変動，周波数の動
   揺を模擬する電力系統応動模擬手段からなる電力系統運
   用訓練シミュレータにおいて、訓練系統作成・自動調整
   手段の中で最適潮流計算を実施し、初期系統状態の調整
   を支援すると共に、制約緩和手段を設けて前記最適潮流
   計算の解が得られなかった場合に対処することを特徴と
   する電力系統運用訓練シミュレータ。
2. 【請求項２】 電力系統運用訓練シミュレータ用の負荷
   電力，発電機出力，開閉器の開閉状態を保存するシミュ
   レータデータ保存エリアと、教官の指示に従い訓練を開
   始あるいは終了する系統模擬監視・制御手段と、被訓練
   者あるいは教官の操作や事故に対する系統内の状態変
   化、電圧変動，周波数の動揺を模擬する電力系統応動模
   擬手段と、電力系統応動模擬手段により模擬した結果を
   保存し、訓練終了後に再生する訓練再生手段とからなる
   電力系統運用訓練シミュレータにおいて、事故発生時の
   復旧手順を作成する復旧手順作成手段と、前記復旧手順
   作成手段にて作成した復旧手順と被訓練者の復旧操作と
   を比較する復旧手順比較手段とを備え、訓練終了後に被
   訓練者の復旧手順と復旧手順作成手段により作成した復
   旧手順を比較して訓練の評価を支援することを特徴とす
   る電力系統運用訓練シミュレータ。
3. 【請求項３】 電力系統運用訓練シミュレータ用の負荷
   電力，発電機出力，開閉器の開閉状態を保存するシミュ
   レータデータ保存エリアと、教官の指示に従い訓練を開
   始あるいは終了する系統模擬監視・制御手段と、被訓練
   者あるいは教官の操作や事故に対する系統内の状態変
   化、電圧変動，周波数の動揺を模擬する電力系統応動模
   擬手段と、電力系統応動模擬手段により模擬した結果を
   一定周期で保存する再生用データ保存手段とからなる電
   力系統運用訓練シミュレータにおいて、電力系統応動模
   擬手段により模擬した結果で系統状態が変化している場
   合に模擬結果を保存する状変時再生用データ保存手段
   と、訓練終了後に保存された再生用データを目的別に色
   替えして表示する色替え再生手段とを備え、訓練終了後
   に状態変化が発生した時点の系統状態を再生し、再生時
   に系統状態を目的別に色分け表示することで訓練の評価
   を支援することを特徴とする電力系統運用訓練シミュレ
   ータ。
4. 【請求項４】 電力系統運用訓練シミュレータ用の負荷
   電力，発電機出力，開閉器の開閉状態を保存するシミュ
   レータデータ保存エリアと、訓練に必要な訓練用初期系
   統を作成及び調整する訓練系統作成・調整手段と、訓練
   用初期系統を保存する初期系統データ保存エリアと、教
   官の指示により訓練を開始あるいは終了する系統模擬監
   視・制御手段と、被訓練者あるいは教官の操作や事故に
   対する系統内の状態変化、電圧変動，周波数の動揺を模
   擬する電力系統応動模擬手段からなる電力系統運用訓練
   シミュレータにおいて、教官がマンマシン装置より指定
   した時刻の到来時に訓練用初期系統作成に必要なデータ
   を運用系より取り込む指定時刻系統データ取り込み手段
   と、運用系にて事故が発生した場合に系統データを取り
   込む事故時系統データ取り込み手段と、前記事故時系統
   データ取り込み手段にて取り込んだデータを保存する事
   故時系統データ保存エリアと、事故時系統データ取り込
   み手段により取り込んだデータを再生する事故時系統再
   生手段とを備え、教官が設定した時刻の到来時に訓練用
   初期系統作成用のデータを運用系から取り込み、又、運
   用系にて事故が発生した場合の系統状態を再生すること
   を特徴とする電力系統運用訓練シミュレータ。