JPH11234904A - 電力系統の周波数安定化法 - Google Patents
電力系統の周波数安定化法Info
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- JPH11234904A JPH11234904A JP10038846A JP3884698A JPH11234904A JP H11234904 A JPH11234904 A JP H11234904A JP 10038846 A JP10038846 A JP 10038846A JP 3884698 A JP3884698 A JP 3884698A JP H11234904 A JPH11234904 A JP H11234904A
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- Y02B70/3225—Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving
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- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
- Y04S20/20—End-user application control systems
- Y04S20/222—Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 系統の電源脱落時、系統に残った発電機のガ
バナフリー巾から瞬動予備力を求め、この瞬動予備力を
加味して必要負荷制限量を算出して負荷制限を行うこと
により、精度良く周波数を安定化させる。 【解決手段】 発電機１１、１２や負荷９、１０を接続
する各母線１ないし４と、各母線間あるいは系統間を連
系し、電力系統を構成する送電路５ないし８と、系統内
において各発電機１１、１２の運転情報を入力し、系統
の電源脱落時に系統の周波数を許容最低値以内に制御す
るための負荷制限量を演算して負荷制御を行う中央演算
装置２７とを備え、中央演算装置２７が電源脱落時に系
統に残った発電機１１、１２のガバナフリー巾から瞬動
予備力を求め、瞬動予備力と需給アンバランス率とによ
り過渡的周波数最低値を許容値以内にするための負荷制
限量を演算し、負荷制御を行うようにした。
バナフリー巾から瞬動予備力を求め、この瞬動予備力を
加味して必要負荷制限量を算出して負荷制限を行うこと
により、精度良く周波数を安定化させる。 【解決手段】 発電機１１、１２や負荷９、１０を接続
する各母線１ないし４と、各母線間あるいは系統間を連
系し、電力系統を構成する送電路５ないし８と、系統内
において各発電機１１、１２の運転情報を入力し、系統
の電源脱落時に系統の周波数を許容最低値以内に制御す
るための負荷制限量を演算して負荷制御を行う中央演算
装置２７とを備え、中央演算装置２７が電源脱落時に系
統に残った発電機１１、１２のガバナフリー巾から瞬動
予備力を求め、瞬動予備力と需給アンバランス率とによ
り過渡的周波数最低値を許容値以内にするための負荷制
限量を演算し、負荷制御を行うようにした。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、電力系統におい
て電源の脱落、もしくは、系統分離が発生した場合にお
ける周波数安定化法に関するものである。
て電源の脱落、もしくは、系統分離が発生した場合にお
ける周波数安定化法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の電力系統の周波数安定化の方法に
ついては、例えば、文献、電気書院発行・太田宏次氏著
の「電力系統の保護制御システム」に開示されている。
図６は、この文献による周波数異常制御装置を構成図化
したものである。図において１ないし４は電力系統の母
線、５は母線１から本系統に接続する送電路、６ないし
８は各母線１ないし４の間を連系する送電路、９は母線
１に接続された負荷、１０は母線２に接続された負荷、
１１は母線３に接続された発電機、１２は母線４に接続
された発電機、１３ないし１６は各母線１ないし４と各
負荷９及び１０、あるいは、発電機１１及び１２との間
に接続された遮断器である。１７は送電路５の電流を検
出するための変流器、１８は送電路５の電圧を検出する
変成器、１９はこの電流と電圧とにより送電路５の電力
潮流値を計測し、併せて系統の周波数を計測する計測用
端末、２０は発電機１１及び１２の系統容量の情報を収
集する中央給電指令所、２１は電力潮流値と系統の周波
数と系統容量（負荷量）とに基づいて制御量を演算し、
この制御量に基づいてトリップ信号を出力して制御を行
う中央演算装置、２２ないし２５は中央演算装置２１よ
りトリップ信号を受け、遮断器１３ないし１６を操作す
る制御端末である。
ついては、例えば、文献、電気書院発行・太田宏次氏著
の「電力系統の保護制御システム」に開示されている。
図６は、この文献による周波数異常制御装置を構成図化
したものである。図において１ないし４は電力系統の母
線、５は母線１から本系統に接続する送電路、６ないし
８は各母線１ないし４の間を連系する送電路、９は母線
１に接続された負荷、１０は母線２に接続された負荷、
１１は母線３に接続された発電機、１２は母線４に接続
された発電機、１３ないし１６は各母線１ないし４と各
負荷９及び１０、あるいは、発電機１１及び１２との間
に接続された遮断器である。１７は送電路５の電流を検
出するための変流器、１８は送電路５の電圧を検出する
変成器、１９はこの電流と電圧とにより送電路５の電力
潮流値を計測し、併せて系統の周波数を計測する計測用
端末、２０は発電機１１及び１２の系統容量の情報を収
集する中央給電指令所、２１は電力潮流値と系統の周波
数と系統容量（負荷量）とに基づいて制御量を演算し、
この制御量に基づいてトリップ信号を出力して制御を行
う中央演算装置、２２ないし２５は中央演算装置２１よ
りトリップ信号を受け、遮断器１３ないし１６を操作す
る制御端末である。
【０００３】以上の構成を持つ従来の周波数安定化法に
おいて、計測用端末１９は常時変流器１７と変成器１８
の出力に基づき送電路５の電力潮流値を計測すると共に
系統の周波数を計測して中央演算装置２１に伝達し、中
央演算装置２１はさらに中央給電指令所２０より常時系
統容量の情報を取り込み、例えば電力系統の電源脱落な
どの事故が生じた場合において、負荷量を制限して電力
系統の周波数を適正値に制御するために制限すべき負荷
量を次の式にて演算する。 ＱＬ：必要負荷制限量 Ｐ：受電を正とする送電路の事故前潮流値 ＷＯ：系統容量 ＫＬ：負荷制限時の系統特性定数 △ｆＬ：周波数低下の許容値
おいて、計測用端末１９は常時変流器１７と変成器１８
の出力に基づき送電路５の電力潮流値を計測すると共に
系統の周波数を計測して中央演算装置２１に伝達し、中
央演算装置２１はさらに中央給電指令所２０より常時系
統容量の情報を取り込み、例えば電力系統の電源脱落な
どの事故が生じた場合において、負荷量を制限して電力
系統の周波数を適正値に制御するために制限すべき負荷
量を次の式にて演算する。 ＱＬ：必要負荷制限量 Ｐ：受電を正とする送電路の事故前潮流値 ＷＯ：系統容量 ＫＬ：負荷制限時の系統特性定数 △ｆＬ：周波数低下の許容値
【０００４】中央演算装置２１は、電源脱落などの事故
により系統の周波数が異常に低下した場合、（１）式で
得た必要負荷制限量ＱＬに相当する負荷量を電力系統の
各負荷から選定し、例えば、図６の負荷９が制限量ＱＬ
に見合うものであればこれを選定の上、制御端末２２に
トリップ信号を出力して遮断器１３を作動せしめ、負荷
９を系統から切り離すことにより、系統の周波数を適正
値に制御し、系統の周波数は、周波数低下の許容値△ｆ
Ｌ内の変動に抑えられる。
により系統の周波数が異常に低下した場合、（１）式で
得た必要負荷制限量ＱＬに相当する負荷量を電力系統の
各負荷から選定し、例えば、図６の負荷９が制限量ＱＬ
に見合うものであればこれを選定の上、制御端末２２に
トリップ信号を出力して遮断器１３を作動せしめ、負荷
９を系統から切り離すことにより、系統の周波数を適正
値に制御し、系統の周波数は、周波数低下の許容値△ｆ
Ｌ内の変動に抑えられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
周波数安定化の方法によれば、安定化させるための入力
要素として、送電路の事故前潮流値Ｐと、系統容量ＷＯ
と、負荷制限時の系統特性定数ＫＬのみにより必要負荷
制限量を決定していたため、系統の状態に適応した最適
な周波数安定化制御を行い、電力系統を安定させること
ができているとは言い難いものであった。
周波数安定化の方法によれば、安定化させるための入力
要素として、送電路の事故前潮流値Ｐと、系統容量ＷＯ
と、負荷制限時の系統特性定数ＫＬのみにより必要負荷
制限量を決定していたため、系統の状態に適応した最適
な周波数安定化制御を行い、電力系統を安定させること
ができているとは言い難いものであった。
【０００６】この発明は、このような課題を解決するた
めになされたものであって、系統の電源脱落時などにお
いて、系統に残った発電機のガバナフリー巾から瞬動予
備力を求め、この瞬動予備力を加味して必要負荷制限量
を算出し、算出結果に応じた負荷制限を行うことによ
り、発電機の安定運転領域内に周波数を維持し、系統を
より安定化させる周波数安定化法を得ることを目的とす
るものである。
めになされたものであって、系統の電源脱落時などにお
いて、系統に残った発電機のガバナフリー巾から瞬動予
備力を求め、この瞬動予備力を加味して必要負荷制限量
を算出し、算出結果に応じた負荷制限を行うことによ
り、発電機の安定運転領域内に周波数を維持し、系統を
より安定化させる周波数安定化法を得ることを目的とす
るものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明に係わる電力系
統の周波数安定化法は、発電機や負荷を接続する複数の
母線と、各母線間、あるいは、系統間を連系し、電力系
統を構成する送電路と、系統内において発電機の運転情
報を入力し、系統の電源脱落時に系統の周波数を許容最
低値以内に制御するための負荷制限量を演算して負荷制
御を行う中央演算装置とを備えた電力系統の周波数安定
化法において、中央演算装置が電源脱落時に系統に残っ
た発電機のガバナフリー巾から瞬動予備力を求め、瞬動
予備力と需給アンバランス率とにより過渡的周波数最低
値を許容値以内にするための負荷制限量を演算し、負荷
制御を行うようにしたものである。
統の周波数安定化法は、発電機や負荷を接続する複数の
母線と、各母線間、あるいは、系統間を連系し、電力系
統を構成する送電路と、系統内において発電機の運転情
報を入力し、系統の電源脱落時に系統の周波数を許容最
低値以内に制御するための負荷制限量を演算して負荷制
御を行う中央演算装置とを備えた電力系統の周波数安定
化法において、中央演算装置が電源脱落時に系統に残っ
た発電機のガバナフリー巾から瞬動予備力を求め、瞬動
予備力と需給アンバランス率とにより過渡的周波数最低
値を許容値以内にするための負荷制限量を演算し、負荷
制御を行うようにしたものである。
【０００８】また、中央演算装置が電源脱落時に系統に
残った発電機のガバナフリー巾から瞬動予備力を求め、
瞬動予備力と需給アンバランス率とにより落ち着き先周
波数値を許容値以内にするための負荷制限量を演算し、
負荷制御を行うようにしたものである。
残った発電機のガバナフリー巾から瞬動予備力を求め、
瞬動予備力と需給アンバランス率とにより落ち着き先周
波数値を許容値以内にするための負荷制限量を演算し、
負荷制御を行うようにしたものである。
【０００９】さらに、発電機や負荷を接続する複数の母
線と、各母線間、あるいは、系統間を連系し、電力系統
を構成する送電路と、系統内において発電機の運転情報
を入力し、系統間の分離事故発生時に自系統の周波数を
許容最低値以内に制御するための負荷制限量を演算して
負荷制御を行う中央演算装置とを備えた電力系統の周波
数安定化法において、中央演算装置が系統分離時に自系
統内に残った発電機のガバナフリー巾から瞬動予備力を
求め、瞬動予備力と需給アンバランス率とにより過渡的
周波数最低値を許容値以内にするための負荷制限量を演
算し、負荷制御を行うようにしたものである。
線と、各母線間、あるいは、系統間を連系し、電力系統
を構成する送電路と、系統内において発電機の運転情報
を入力し、系統間の分離事故発生時に自系統の周波数を
許容最低値以内に制御するための負荷制限量を演算して
負荷制御を行う中央演算装置とを備えた電力系統の周波
数安定化法において、中央演算装置が系統分離時に自系
統内に残った発電機のガバナフリー巾から瞬動予備力を
求め、瞬動予備力と需給アンバランス率とにより過渡的
周波数最低値を許容値以内にするための負荷制限量を演
算し、負荷制御を行うようにしたものである。
【００１０】さらにまた、中央演算装置が系統分離時に
系統内に残った発電機のガバナフリー巾から瞬動予備力
を求め、瞬動予備力と需給アンバランス率とにより落ち
着き先周波数値を許容値以内にするための負荷制限量を
演算し、負荷制御を行うようにしたものである。
系統内に残った発電機のガバナフリー巾から瞬動予備力
を求め、瞬動予備力と需給アンバランス率とにより落ち
着き先周波数値を許容値以内にするための負荷制限量を
演算し、負荷制御を行うようにしたものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１、ないし、図
４はこの発明の実施の形態１の電力系統の周波数安定化
法を説明するためのもので、図１は電力系統の周波数安
定化法の構成図、図２は動作を説明するフローチャー
ト、図３は系統の電源脱落時における周波数変化特性
図、図４（ａ）は電力変化量と周波数偏差の特性図、図
４（ｂ）は発電機の瞬動予備力と需給アンバランス率と
の積に対する周波数低下量の特性図であり、図１の構成
図において上記従来例と同一部分には同一符号を付して
いる。図１において、１ないし４は電力系統の母線、５
は母線１から本系統に接続する送電路、６ないし８は各
母線１ないし４の間を連系する送電路、９は母線１に接
続された負荷、１０は母線２に接続された負荷、１１は
母線３に接続された発電機、１２は母線４に接続された
発電機、１３ないし１６は各母線１ないし４と各負荷９
及び１０、あるいは、発電機１１及び１２との間に接続
された遮断器、１７は送電路５の電流を検出するための
変流器、１８は送電路５の電圧を検出する変成器、１９
はこの電流と電圧とにより送電路５の電力潮流値を計測
し、併せて系統の周波数を計測する計測用端末である。
４はこの発明の実施の形態１の電力系統の周波数安定化
法を説明するためのもので、図１は電力系統の周波数安
定化法の構成図、図２は動作を説明するフローチャー
ト、図３は系統の電源脱落時における周波数変化特性
図、図４（ａ）は電力変化量と周波数偏差の特性図、図
４（ｂ）は発電機の瞬動予備力と需給アンバランス率と
の積に対する周波数低下量の特性図であり、図１の構成
図において上記従来例と同一部分には同一符号を付して
いる。図１において、１ないし４は電力系統の母線、５
は母線１から本系統に接続する送電路、６ないし８は各
母線１ないし４の間を連系する送電路、９は母線１に接
続された負荷、１０は母線２に接続された負荷、１１は
母線３に接続された発電機、１２は母線４に接続された
発電機、１３ないし１６は各母線１ないし４と各負荷９
及び１０、あるいは、発電機１１及び１２との間に接続
された遮断器、１７は送電路５の電流を検出するための
変流器、１８は送電路５の電圧を検出する変成器、１９
はこの電流と電圧とにより送電路５の電力潮流値を計測
し、併せて系統の周波数を計測する計測用端末である。
【００１２】２６は電力系統に接続された発電機１１及
び１２の発電量などの運転情報を収集する中央給電指令
所、２７は中央給電指令所２６から発電機１１及び１２
の運転状況などの情報入力を受け、発電機のガバナフリ
ー巾及びこれにより決まる瞬動予備力などの要素を折り
込み、電源脱落などの事故を想定して事故発生時の最低
周波数値を許容値以内に制御するための負荷制限量を演
算・保持し、演算結果によるトリップ信号を送出する中
央演算装置、２２、２３は中央演算装置２７よりトリッ
プ信号を受け、遮断器１３及び１４を操作して負荷の制
御を行う制御端末、２８及び２９は電源の脱落を検出し
て中央演算装置２７に信号を送出する検出端末である。
び１２の発電量などの運転情報を収集する中央給電指令
所、２７は中央給電指令所２６から発電機１１及び１２
の運転状況などの情報入力を受け、発電機のガバナフリ
ー巾及びこれにより決まる瞬動予備力などの要素を折り
込み、電源脱落などの事故を想定して事故発生時の最低
周波数値を許容値以内に制御するための負荷制限量を演
算・保持し、演算結果によるトリップ信号を送出する中
央演算装置、２２、２３は中央演算装置２７よりトリッ
プ信号を受け、遮断器１３及び１４を操作して負荷の制
御を行う制御端末、２８及び２９は電源の脱落を検出し
て中央演算装置２７に信号を送出する検出端末である。
【００１３】図３は系統の電源脱落時における周波数変
化特性図であり、時間ｔｆにおいて急激な需給アンバラ
ンスが発生し発電力の不足が生じた場合、系統の周波数
は図に示すように過渡的に周波数最低値を示した後、発
電機の調速機の時定数に従って所定時間後に一定の落ち
着き先周波数に至り安定する。この時の周波数最低値は
図４Ａに示すように電力変化量により変化するが、発電
機の瞬動予備力Ｐμまでの周波数低下量は△ｆ０１とな
り、これを越えると低下の傾斜が大になる。また、周波
数低下量△ｆ０１は図４（ｂ）に示すように発電機の瞬
動予備力Ｐμと需給アンバランス率Ｒｕとの積により変
化し、それぞれの変化は図に記入した式により表され
る。
化特性図であり、時間ｔｆにおいて急激な需給アンバラ
ンスが発生し発電力の不足が生じた場合、系統の周波数
は図に示すように過渡的に周波数最低値を示した後、発
電機の調速機の時定数に従って所定時間後に一定の落ち
着き先周波数に至り安定する。この時の周波数最低値は
図４Ａに示すように電力変化量により変化するが、発電
機の瞬動予備力Ｐμまでの周波数低下量は△ｆ０１とな
り、これを越えると低下の傾斜が大になる。また、周波
数低下量△ｆ０１は図４（ｂ）に示すように発電機の瞬
動予備力Ｐμと需給アンバランス率Ｒｕとの積により変
化し、それぞれの変化は図に記入した式により表され
る。
【００１４】この発明の実施の形態１の電力系統の周波
数安定化法は、発電機のガバナフリー巾から求まる瞬動
予備力と需給アンバランス率とを用いて電源脱落時の過
渡的な周波数最低値を許容値以内に精度良く制御するも
ので、以下図１と、図２のフローチャートに基づき説明
する。中央演算装置２７は、まず、図２のフローチャー
トのステップ１において中央給電指令所２６が収集する
発電機１１及び１２の運転情報を取り込む。この運転情
報は発電量やガバナフリー設定値などの情報である。
数安定化法は、発電機のガバナフリー巾から求まる瞬動
予備力と需給アンバランス率とを用いて電源脱落時の過
渡的な周波数最低値を許容値以内に精度良く制御するも
ので、以下図１と、図２のフローチャートに基づき説明
する。中央演算装置２７は、まず、図２のフローチャー
トのステップ１において中央給電指令所２６が収集する
発電機１１及び１２の運転情報を取り込む。この運転情
報は発電量やガバナフリー設定値などの情報である。
【００１５】ステップ２では電源脱落の事故想定に対
し、周波数最低値を許容値以内に制御するための必要負
荷制限量を、図４（ａ）及び図４（ｂ）の周波数低下特
性をもとにして計算する。その計算は次式による。 ＰＬ１：周波数最低値を許容値以内に制御するための必
要負荷制限量 Ｐｇ：電源脱落量（脱落発電機の事前出力の合計） Ｐμ：系統に残った発電機の瞬動予備力の合計＝Σ（Ｐ
ｎ×ＧＦ） Ｐｎ：系統に残った発電機の定格出力 ＧＦ：各発電機のガバナフリー設定値 ＫＬ１：負荷制限時の系統特性定数 △ｆＬ１：周波数最低目標値 △ｆ０１：瞬動予備力と需給アンバランス率とによる周
波数低下値＝ａ１×Ｒｕ×Ｐμ＋ｂ１ Ｒｕ：需給アンバランス率＝Ｐｇ×１００／Ｗ０ ａ１、ｂ１：係数 Ｗ０：系統容量（総発電量） なお、定数ＫＬ１と係数ａ１及びｂ１は、予めシミュレ
ーションにて設定した値を使用するものである。
し、周波数最低値を許容値以内に制御するための必要負
荷制限量を、図４（ａ）及び図４（ｂ）の周波数低下特
性をもとにして計算する。その計算は次式による。 ＰＬ１：周波数最低値を許容値以内に制御するための必
要負荷制限量 Ｐｇ：電源脱落量（脱落発電機の事前出力の合計） Ｐμ：系統に残った発電機の瞬動予備力の合計＝Σ（Ｐ
ｎ×ＧＦ） Ｐｎ：系統に残った発電機の定格出力 ＧＦ：各発電機のガバナフリー設定値 ＫＬ１：負荷制限時の系統特性定数 △ｆＬ１：周波数最低目標値 △ｆ０１：瞬動予備力と需給アンバランス率とによる周
波数低下値＝ａ１×Ｒｕ×Ｐμ＋ｂ１ Ｒｕ：需給アンバランス率＝Ｐｇ×１００／Ｗ０ ａ１、ｂ１：係数 Ｗ０：系統容量（総発電量） なお、定数ＫＬ１と係数ａ１及びｂ１は、予めシミュレ
ーションにて設定した値を使用するものである。
【００１６】ステップ３では上記（２）式の演算結果か
ら負荷制限パターンを選択し、安定化テーブルに当該想
定電源脱落事故が発生したときの事故処理パターンとし
て登録する。負荷制限パターンは、登録された各負荷か
ら必要制限負荷量を上回る最小の負荷の組み合わせとし
て選択されるものである。ステップ４は、以上の演算と
負荷制限パターンの登録を、想定される全ての電源脱落
事故に対して行われる迄繰り返し、全ての演算と登録が
完了すればステップ５にて待機すると共に、電力系統の
状態変化に対処するために、以上の演算・登録のサイク
ルを所定の時間間隔で実行して登録内容を更新する。
ら負荷制限パターンを選択し、安定化テーブルに当該想
定電源脱落事故が発生したときの事故処理パターンとし
て登録する。負荷制限パターンは、登録された各負荷か
ら必要制限負荷量を上回る最小の負荷の組み合わせとし
て選択されるものである。ステップ４は、以上の演算と
負荷制限パターンの登録を、想定される全ての電源脱落
事故に対して行われる迄繰り返し、全ての演算と登録が
完了すればステップ５にて待機すると共に、電力系統の
状態変化に対処するために、以上の演算・登録のサイク
ルを所定の時間間隔で実行して登録内容を更新する。
【００１７】ステップ５にて検出端末２８または２９か
らの電源脱落の信号が受信されるとステップ６にてその
内容を特定し、ステップ７にて安定化テーブルに登録さ
れた電源脱落に対する負荷制限パターンの全想定値の中
から一致するパターンを選択して取り込み、ステップ８
にて選択された負荷制限パターンに基づき該当する制御
端末にトリップ信号を送信して必要量の負荷を遮断す
る。
らの電源脱落の信号が受信されるとステップ６にてその
内容を特定し、ステップ７にて安定化テーブルに登録さ
れた電源脱落に対する負荷制限パターンの全想定値の中
から一致するパターンを選択して取り込み、ステップ８
にて選択された負荷制限パターンに基づき該当する制御
端末にトリップ信号を送信して必要量の負荷を遮断す
る。
【００１８】このように、この発明の実施の形態１の電
力系統の周波数安定化法によれば、電力系統の電源脱落
事故時の需給アンバランスにより低下する周波数の最低
値を適正値以内に制御するための負荷制限量を、発電機
のガバナフリー設定値から求まる瞬動予備力と需給アン
バランス率とを用いて算出するようにしたので、より精
度の高い安定化制御が可能となり、常に状態の変化があ
る電力系統に対しても全ての発電機を安定に維持しなが
ら系統の周波数最低値を適正値以内に保つことができる
ものである。
力系統の周波数安定化法によれば、電力系統の電源脱落
事故時の需給アンバランスにより低下する周波数の最低
値を適正値以内に制御するための負荷制限量を、発電機
のガバナフリー設定値から求まる瞬動予備力と需給アン
バランス率とを用いて算出するようにしたので、より精
度の高い安定化制御が可能となり、常に状態の変化があ
る電力系統に対しても全ての発電機を安定に維持しなが
ら系統の周波数最低値を適正値以内に保つことができる
ものである。
【００１９】実施の形態２．この実施の形態による電力
系統の周波数安定化法は、電力系統の電源脱落時に落ち
着き先周波数を許容値以内に制御するためのものであ
る。図５（ａ）は、電力変化量Ｐに対する落ち着き先周
波数の偏差△ｆ２を示す特性図、図５（ｂ）は、需給ア
ンバランス率Ｒｕに対する落ち着き先周波数の周波数低
下量△ｆ０２の特性図である。この実施の形態において
は、中央演算装置２７は中央給電指令所２６から発電機
１１及び１２の運転状況などの情報入力を受け、発電機
のガバナフリー巾から求まる瞬動予備力と需給アンバラ
ンス率とを用い、電源脱落などの事故を想定して事故発
生時の落ち着き先周波数値を許容値以内に制御するのに
必要な負荷制限量を図５（ａ）及び図５（ｂ）の周波数
低下特性をもとに算出し、制御するものである。
系統の周波数安定化法は、電力系統の電源脱落時に落ち
着き先周波数を許容値以内に制御するためのものであ
る。図５（ａ）は、電力変化量Ｐに対する落ち着き先周
波数の偏差△ｆ２を示す特性図、図５（ｂ）は、需給ア
ンバランス率Ｒｕに対する落ち着き先周波数の周波数低
下量△ｆ０２の特性図である。この実施の形態において
は、中央演算装置２７は中央給電指令所２６から発電機
１１及び１２の運転状況などの情報入力を受け、発電機
のガバナフリー巾から求まる瞬動予備力と需給アンバラ
ンス率とを用い、電源脱落などの事故を想定して事故発
生時の落ち着き先周波数値を許容値以内に制御するのに
必要な負荷制限量を図５（ａ）及び図５（ｂ）の周波数
低下特性をもとに算出し、制御するものである。
【００２０】中央演算装置２７の動作は実施の形態１と
同様であるが、ステップ２における演算は次の式によ
る。 ここに、ＰＬ２：落ち着き先周波数値を許容値以内にす
るための必要負荷制限量 Ｐｇ：電源脱落量（脱落発電機の事前出力の合計） Ｐμ：系統に残った発電機の瞬動予備力の合計＝Σ（Ｐ
ｎ×ＧＦ） Ｐｎ：系統に残った発電機の定格出力 ＧＦ：各発電機のガバナフリー設定値 ＫＬ２：負荷制限時の系統特性定数 △ｆＬ２：落ち着き先周波数目標値 △ｆ０２：需給アンバランス率による周波数低下値＝ａ
２×Ｒｕ＋ｂ２ Ｒｕ：需給アンバランス率＝Ｐｇ×１００／Ｗ０ ａ２，ｂ２：係数 Ｗ０：系統容量（総発電量） 定数ＫＬ２と係数ａ２及びｂ２は、実施の形態１と同様
に予めシミュレーションにて設定されたものである。
同様であるが、ステップ２における演算は次の式によ
る。 ここに、ＰＬ２：落ち着き先周波数値を許容値以内にす
るための必要負荷制限量 Ｐｇ：電源脱落量（脱落発電機の事前出力の合計） Ｐμ：系統に残った発電機の瞬動予備力の合計＝Σ（Ｐ
ｎ×ＧＦ） Ｐｎ：系統に残った発電機の定格出力 ＧＦ：各発電機のガバナフリー設定値 ＫＬ２：負荷制限時の系統特性定数 △ｆＬ２：落ち着き先周波数目標値 △ｆ０２：需給アンバランス率による周波数低下値＝ａ
２×Ｒｕ＋ｂ２ Ｒｕ：需給アンバランス率＝Ｐｇ×１００／Ｗ０ ａ２，ｂ２：係数 Ｗ０：系統容量（総発電量） 定数ＫＬ２と係数ａ２及びｂ２は、実施の形態１と同様
に予めシミュレーションにて設定されたものである。
【００２１】このように演算を行うこの発明の実施の形
態２の電力系統の周波数安定化法によれば、電力系統の
電源脱落が発生したとき、電力需給のアンバランスによ
り低下する周波数の落ち着き先周波数値を適正値に制御
するための必要負荷制限量を、発電機のガバナフリー設
定値から求まる瞬動予備力と需給アンバランス率とを用
いて算出し制御するので、より精度の高い安定化制御が
可能となり、常に状態の変化がある電力系統に対しても
全ての発電機を安定に維持しながら系統の落ち着き先周
波数値を適正値に保つことができることになる。
態２の電力系統の周波数安定化法によれば、電力系統の
電源脱落が発生したとき、電力需給のアンバランスによ
り低下する周波数の落ち着き先周波数値を適正値に制御
するための必要負荷制限量を、発電機のガバナフリー設
定値から求まる瞬動予備力と需給アンバランス率とを用
いて算出し制御するので、より精度の高い安定化制御が
可能となり、常に状態の変化がある電力系統に対しても
全ての発電機を安定に維持しながら系統の落ち着き先周
波数値を適正値に保つことができることになる。
【００２２】実施の形態３．以上は、系統内の電源脱落
事故に対する周波数安定化法であるが、この実施の形態
は、送電路（連系線）により結合された各系統間におい
て、事故により連系線が遮断され、系統が分離された場
合に、分離系統内における過渡的な周波数最低値を許容
範囲内に制御するための必要負荷制限量を演算し、負荷
制御を行うものであり、中央演算装置２７は、実施の形
態１と同様に中央給電指令所２６から発電機１１及び１
２の運転状況などの情報入力を受けると共に、連系線の
潮流の状況が入力され、発電機のガバナフリー巾から求
まる瞬動予備力と需給アンバランス率とを用いて次の演
算を行う。
事故に対する周波数安定化法であるが、この実施の形態
は、送電路（連系線）により結合された各系統間におい
て、事故により連系線が遮断され、系統が分離された場
合に、分離系統内における過渡的な周波数最低値を許容
範囲内に制御するための必要負荷制限量を演算し、負荷
制御を行うものであり、中央演算装置２７は、実施の形
態１と同様に中央給電指令所２６から発電機１１及び１
２の運転状況などの情報入力を受けると共に、連系線の
潮流の状況が入力され、発電機のガバナフリー巾から求
まる瞬動予備力と需給アンバランス率とを用いて次の演
算を行う。
【００２３】 ここに、ＰＬ３：周波数最低値を許容値以内に制御する
ための必要負荷制限量 Ｐｆ：受電を正とする連系線の事故前潮流 Ｐμ：分離された系統内に残った発電機の瞬動予備力の
合計＝Σ（Ｐｎ×ＧＦ） Ｐｎ：分離された系統内に残った発電機の定格出力 ＧＦ：各発電機のガバナフリー設定値 ＫＬ１：負荷制限時の系統特性定数 △ｆＬ１：周波数最低目標値 △ｆ０１：瞬動予備力と需給アンバランス率とによる周
波数低下値＝ａ１×Ｒｕ×Ｐμ＋ｂ１ Ｒｕ：需給アンバランス率＝Ｐｇ／Ｗ０ ×１００ ａ１、ｂ１：係数 Ｗ１：分離された系統の容量（総発電量−連系線潮流）
ための必要負荷制限量 Ｐｆ：受電を正とする連系線の事故前潮流 Ｐμ：分離された系統内に残った発電機の瞬動予備力の
合計＝Σ（Ｐｎ×ＧＦ） Ｐｎ：分離された系統内に残った発電機の定格出力 ＧＦ：各発電機のガバナフリー設定値 ＫＬ１：負荷制限時の系統特性定数 △ｆＬ１：周波数最低目標値 △ｆ０１：瞬動予備力と需給アンバランス率とによる周
波数低下値＝ａ１×Ｒｕ×Ｐμ＋ｂ１ Ｒｕ：需給アンバランス率＝Ｐｇ／Ｗ０ ×１００ ａ１、ｂ１：係数 Ｗ１：分離された系統の容量（総発電量−連系線潮流）
【００２４】この実施の形態によれば、電力系統の系統
分離による需給アンバランスが生じた場合、中央演算装
置２７が過渡的な周波数低下の最低値を適正値に保つた
めの負荷制限量を、発電機のガバナフリー設定値から求
まる瞬動予備力と需給アンバランス率とを用いて算出し
制御するので、より精度の高い安定化制御が可能とな
り、常に状態の変化がある電力系統に対しても全ての発
電機を安定に維持しながら系統の最低周波数値を適正値
に抑制することができる。
分離による需給アンバランスが生じた場合、中央演算装
置２７が過渡的な周波数低下の最低値を適正値に保つた
めの負荷制限量を、発電機のガバナフリー設定値から求
まる瞬動予備力と需給アンバランス率とを用いて算出し
制御するので、より精度の高い安定化制御が可能とな
り、常に状態の変化がある電力系統に対しても全ての発
電機を安定に維持しながら系統の最低周波数値を適正値
に抑制することができる。
【００２５】実施の形態４．この実施の形態は、連系線
により結合された各系統間において、事故により連系線
が遮断され、系統が分離された場合において、分離系統
内における落ち着き先周波数値を許容範囲内に制御する
ための必要負荷制限量を演算し、負荷制御を行うもの
で、中央演算装置２７は、実施の形態１と同様に中央給
電指令所２６から発電機１１及び１２の運転状況などの
情報入力を受けると共に、連系線の潮流の状況が入力さ
れ、発電機のガバナフリー巾から求まる瞬動予備力と需
給アンバランス率とを用いて次の演算を行う。
により結合された各系統間において、事故により連系線
が遮断され、系統が分離された場合において、分離系統
内における落ち着き先周波数値を許容範囲内に制御する
ための必要負荷制限量を演算し、負荷制御を行うもの
で、中央演算装置２７は、実施の形態１と同様に中央給
電指令所２６から発電機１１及び１２の運転状況などの
情報入力を受けると共に、連系線の潮流の状況が入力さ
れ、発電機のガバナフリー巾から求まる瞬動予備力と需
給アンバランス率とを用いて次の演算を行う。
【００２６】 ここに、 ＰＬ４：落ち着き先周波数値を許容値以内にするための
必要負荷制限量 Ｐｇ：受電を正とする連系線の事故前潮流 Ｐμ：分離された系統内に残った発電機の瞬動予備力の
合計＝Σ（Ｐｎ×ＧＦ） Ｐｎ：分離された系統内に残った発電機の定格出力 ＧＦ：各発電機のガバナフリー設定値 ＫＬ２：負荷制限時の系統特性定数 △ｆＬ２：落ち着き先周波数目標値 △ｆ０２：需給アンバランス率による周波数低下値＝ａ
２×Ｒｕ＋ｂ２ Ｒｕ：需給アンバランス率＝Ｐｇ／Ｗ０ ×１００ ａ２、ｂ２：係数 Ｗ０：分離された系統の容量（総発電量−連系線潮流）
必要負荷制限量 Ｐｇ：受電を正とする連系線の事故前潮流 Ｐμ：分離された系統内に残った発電機の瞬動予備力の
合計＝Σ（Ｐｎ×ＧＦ） Ｐｎ：分離された系統内に残った発電機の定格出力 ＧＦ：各発電機のガバナフリー設定値 ＫＬ２：負荷制限時の系統特性定数 △ｆＬ２：落ち着き先周波数目標値 △ｆ０２：需給アンバランス率による周波数低下値＝ａ
２×Ｒｕ＋ｂ２ Ｒｕ：需給アンバランス率＝Ｐｇ／Ｗ０ ×１００ ａ２、ｂ２：係数 Ｗ０：分離された系統の容量（総発電量−連系線潮流）
【００２７】以上のように中央演算装置２７が演算し制
御することにより、この実施の形態によれば、電力系統
の系統分離時において、需給アンバランスによる周波数
低下の落ち着き先周波数値を適正値に保つための負荷制
限量を、発電機のガバナフリー設定値から求まる瞬動予
備力と需給アンバランス率とを用いて算出し制御するの
で、より精度の高い安定化制御が可能となり、常に状態
の変化がある電力系統に対しても全ての発電機を安定に
維持しながら系統の最低周波数値を適正値に保つことが
できるものである。
御することにより、この実施の形態によれば、電力系統
の系統分離時において、需給アンバランスによる周波数
低下の落ち着き先周波数値を適正値に保つための負荷制
限量を、発電機のガバナフリー設定値から求まる瞬動予
備力と需給アンバランス率とを用いて算出し制御するの
で、より精度の高い安定化制御が可能となり、常に状態
の変化がある電力系統に対しても全ての発電機を安定に
維持しながら系統の最低周波数値を適正値に保つことが
できるものである。
【００２８】
【発明の効果】以上に説明したようにこの発明によれ
ば、電力系統内において電源の脱落事故が発生した場
合、または、系統間の分離事故が生じた場合において、
系統に残った発電機のガバナフリー巾から瞬動予備力を
求め、瞬動予備力と需給アンバランス率とを用いて、発
電力不足時の過渡的に低下する周波数最低値を許容値以
内に制御するための必要負荷制限量を求め、また、周波
数低下の落ち着き先周波数を許容値以内に制御するため
の必要負荷制限量を求めて負荷の制御を行うようにした
ので、事故時の系統周波数を発電機の安定運転のための
適正値に精度良く維持することができ、電力系統の安定
化が可能な周波数安定化法が得られるものである。
ば、電力系統内において電源の脱落事故が発生した場
合、または、系統間の分離事故が生じた場合において、
系統に残った発電機のガバナフリー巾から瞬動予備力を
求め、瞬動予備力と需給アンバランス率とを用いて、発
電力不足時の過渡的に低下する周波数最低値を許容値以
内に制御するための必要負荷制限量を求め、また、周波
数低下の落ち着き先周波数を許容値以内に制御するため
の必要負荷制限量を求めて負荷の制御を行うようにした
ので、事故時の系統周波数を発電機の安定運転のための
適正値に精度良く維持することができ、電力系統の安定
化が可能な周波数安定化法が得られるものである。
【図１】 この発明の実施の形態１の周波数安定化法を
説明する構成図である。
説明する構成図である。
【図２】 この発明の実施の形態１の周波数安定化法の
動作を説明するフローチャトである。
動作を説明するフローチャトである。
【図３】 電源脱落時における周波数変化を説明する特
性図である。
性図である。
【図４】 この発明の実施の形態１を示す特性図で、
（ａ）は電力変化量と周波数偏差を説明する特性図、
（ｂ）は発電機の瞬動予備力と需給アンバランス率に対
する周波数低下量の関係を示す特性図である。
（ａ）は電力変化量と周波数偏差を説明する特性図、
（ｂ）は発電機の瞬動予備力と需給アンバランス率に対
する周波数低下量の関係を示す特性図である。
【図５】 この発明の実施の形態２を示す特性図で、
（ａ）は電力変化量と周波数偏差を説明する特性図、
（ｂ）は需給アンバランス率と周波数低下量の関係を示
す特性図である。
（ａ）は電力変化量と周波数偏差を説明する特性図、
（ｂ）は需給アンバランス率と周波数低下量の関係を示
す特性図である。
【図６】 従来の周波数安定化法を説明する構成図であ
る。
る。
１〜４ 母線、５〜８ 送電路、９、１０ 負荷、１
１、１２ 発電器、１３〜１６ 遮断器、１７ 変流
器、１８ 変成器、１９ 計測用端末、２２、２３ 制
御端末、２６ 中央給電指令所、２７ 中央演算装置、
２８、２９ 検出端末。
１、１２ 発電器、１３〜１６ 遮断器、１７ 変流
器、１８ 変成器、１９ 計測用端末、２２、２３ 制
御端末、２６ 中央給電指令所、２７ 中央演算装置、
２８、２９ 検出端末。
Claims (4)
- 【請求項１】 発電機や負荷を接続する複数の母線、各
母線間、あるいは、系統間を連系し、電力系統を構成す
る送電路、系統内において上記各発電機の運転情報を入
力し、系統の電源脱落時に系統の周波数を許容最低値以
内に制御するための負荷制限量を演算して負荷制御を行
う中央演算装置を備えた電力系統の周波数安定化法にお
いて、上記中央演算装置が電源脱落時に系統に残った発
電機のガバナフリー巾から瞬動予備力を求め、瞬動予備
力と需給アンバランス率とにより過渡的な周波数最低値
を許容値以内にするための負荷制限量を演算して負荷制
御を行うことを特徴とする電力系統の周波数安定化法。 - 【請求項２】 中央演算装置が電源脱落時に系統に残っ
た発電機のガバナフリー巾から瞬動予備力を求め、瞬動
予備力と需給アンバランス率とにより落ち着き先周波数
値を許容値以内にするための負荷制限量を演算して負荷
制御を行うことを特徴とする請求項１記載の電力系統の
周波数安定化法。 - 【請求項３】 発電機や負荷を接続する複数の母線、各
母線間、あるいは、系統間を連系し、電力系統を構成す
る送電路、系統内において上記発電機の運転情報を入力
し、系統間分離事故発生時に自系統の周波数を許容最低
値以内に制御するための負荷制限量を演算して負荷制御
を行う中央演算装置を備えた電力系統の周波数安定化法
において、上記中央演算装置が系統分離時に自系統内に
残った発電機のガバナフリー巾から瞬動予備力を求め、
瞬動予備力と需給アンバランス率とにより過渡的な周波
数最低値を許容値以内にするための負荷制限量を演算し
て負荷制御を行うことを特徴とする電力系統の周波数安
定化法。 - 【請求項４】 中央演算装置が系統分離時に系統内に残
った発電機のガバナフリー巾から瞬動予備力を求め、瞬
動予備力と需給アンバランス率とにより落ち着き先周波
数値を許容値以内にするための負荷制限量を演算して負
荷制御を行うことを特徴とする請求項３記載の電力系統
の周波数安定化法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03884698A JP3447549B2 (ja) | 1998-02-20 | 1998-02-20 | 電力系統の周波数安定化法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03884698A JP3447549B2 (ja) | 1998-02-20 | 1998-02-20 | 電力系統の周波数安定化法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11234904A true JPH11234904A (ja) | 1999-08-27 |
| JP3447549B2 JP3447549B2 (ja) | 2003-09-16 |
Family
ID=12536575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03884698A Expired - Lifetime JP3447549B2 (ja) | 1998-02-20 | 1998-02-20 | 電力系統の周波数安定化法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3447549B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007129859A (ja) * | 2005-11-04 | 2007-05-24 | Toshiba Corp | 周波数安定化システムと方法、およびプログラム |
| JP2008167528A (ja) * | 2006-12-27 | 2008-07-17 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | 周波数制御装置および周波数制御方法 |
| CN102684210A (zh) * | 2012-04-23 | 2012-09-19 | 中国电力科学研究院 | 两区域互联系统交流联络线稳态功率波动幅值的计算方法 |
| JP2022049176A (ja) * | 2020-09-16 | 2022-03-29 | 三菱電機株式会社 | 系統安定化システムおよび系統安定化方法 |
-
1998
- 1998-02-20 JP JP03884698A patent/JP3447549B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007129859A (ja) * | 2005-11-04 | 2007-05-24 | Toshiba Corp | 周波数安定化システムと方法、およびプログラム |
| JP2008167528A (ja) * | 2006-12-27 | 2008-07-17 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | 周波数制御装置および周波数制御方法 |
| CN102684210A (zh) * | 2012-04-23 | 2012-09-19 | 中国电力科学研究院 | 两区域互联系统交流联络线稳态功率波动幅值的计算方法 |
| JP2022049176A (ja) * | 2020-09-16 | 2022-03-29 | 三菱電機株式会社 | 系統安定化システムおよび系統安定化方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3447549B2 (ja) | 2003-09-16 |
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