JPS6367417B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、広域的電力系統について通常時での
開閉器の開閉状態や設備負荷に関しての固有ある
いは計測に係るデータを予め把握処理しておくこ
とによつて、系統に事故が発生した際その復旧を
それら処理済のデータを用い可及的迅速に行なう
ようにした方式に関するものである。

従来にあつては電力系統に短絡、地絡等の事故
が発生した場合、その旨の情報は担当電気所より
総合制御所（複数の電気所を集中的に制御するの
意）へ送られ、総合制御所は自主判断の下に担当
電気所を介して復旧操作を行なうか、あるいは事
故の種類や状況によつては電力系統の総合運用業
務を遂行する給電所からの復旧操作指令をまつて
総合制御所が複数の電気所を介して復旧操作を行
なつているのが実状である。電気所はまた場合に
よつては自動再閉路装置や自動復旧装置によつて
復旧操作を行ない得るが、復旧操作が統一的、円
滑に行ない得ないという欠点がある。即ち、給電
所や総合制御所、電気所の復旧操作分担区分が明
確でないばかりか、総合制御所や電気所による復
旧操作（一部は自動化）は迅速ではあるが局所的
復旧に止まり、また、給電所による復旧操作の場
合は広域的復旧が可能であるも復旧に多くの時間
を要し、時間少なくして統一的な自動復旧操作を
行ない得ないというものである。

統一的な自動復旧操作を可能ならしめるために
はコンピユータ等の導入が考えられる。これは第
１図に示す如く給電所１と総合制御所２，２₁〜
２_oの各々とにコンピユータを配置せしめ、給電
所１・総合制御所２間では信号の授受が可である
とともに給電所１は総合制御所２₁〜２_oの各々を
制御し得、またこれと同様に電気所３，３₁₁〜３
_１ｎ，３₂₁〜３_2n，……，３_o1〜３_onは管轄担当総
合制御所との間で信号の授受が可であるとともに
その管轄担当総合制御所は所轄電気所の各々を制
御し得るようにシステム構成し、コンピユータに
よつて復旧操作を迅速、且つ統一的、広域的に円
滑に行なわんとするものである。第２図はそれら
コンピユータによる復旧操作処理フローの概略を
示したものである。給電所１内コンピユータは平
常時処理として系統状態の把握（後に詳述）と負
荷予測用準備処理とをプログラム実行している
が、一旦系統に事故が発生すればその処理は一時
停止され、復旧操作処理に入るようにされる。即
ち、事故が発生すればその旨は総合制御所内コン
ピユータを介して給電所内コンピユータに伝達さ
れ、給電所内コンピユータはステツプ４で平常時
処理によつて得られたデータにもとづき事故検出
を行なうようにされる。電力系統や設備の事故検
出は保護リレーとトリツプしや断器の組合条件、
表示計測情報、しや断器やリレーの状変情報にも
とづいて行なわれるものである。この事故検出後
はステツプ５で総合制御所内コンピユータが給電
所内コンピユータに負担をかけることなく自主判
断によつて以降行なわれる復旧操作を円滑に行な
うための準備操作、例えば事故トリツプしや断器
の片側断路器開放を行なうようにされる。この後
給電所内コンピユータはステツプ６で総合制御所
内コンピユータを介し事故設備切離操作、具体的
には事故設備に直接接続されている断路器の開放
操作を行なう。これは、事故トリツプしや断器の
みでは事故設備を健全設備より切り離せない場合
に要する操作であり、事故範囲が複数の総合制御
所に跨がる場合は広域判断を要するので、給電所
より操作指令を発する必要があるわけである。こ
のステツプ６での処理が終了したならば次にステ
ツプ７で停電設備・負荷の復旧操作手順が作成さ
れる。これは適当な復旧論理を用い、コンピユー
タが平常時処理によつて得られているデータにも
とづき復旧操作を模擬実行しながら手順を作成す
るものであり、次のステツプ８ではステツプ７で
決定された操作手順を具体的な目的指令に変換し
たうえで総合制御所へ送る。これにより復旧操作
処理は完了され停電設備・負荷には電力が供され
るようになるものである。復旧操作処理が完了し
たならば、給電所内コンピユータは必要なデータ
を更新したうえで再び平常時処理を実行しながら
事故に備えて待機することになるものである。

ところで平常時処理のうちの系統状態把握は電
力系統・設備の運転状態や開閉器の開閉状態を常
時把握しておき、その処理結果としてのデータは
事故復旧操作処理時には事故検出のみならず、事
故設備切離操作手順の作成や停電設備・負荷の復
旧操作手順の作成に供され、復旧操作を迅速なら
しめるものであるから、その処理は極めて重要で
あるといえる。本発明はこの処理に関するもので
あつて、以下その処理の概要を説明する。

尚、平常時処理のうちの負荷予測用準備処理と
は事故後から一定時間後の負荷を予測するために
常時その準備処理をしておくことをいうが、これ
は本発明には直接関しないことである。

本発明は平常時大別して開閉器開閉データ、分
割系統データ、応援可能点データを電力系統・設
備の運転状態、開閉器開閉状態などより予め求め
ておき、事故発生時にはそれらのデータを用いて
復旧操作を迅速に決定せんとするものである。

上記各データについては後に詳述するところで
あるが、先ず開閉器開閉データより説明すれば、
これは送電線、母線、バンクなどの設備を接続し
ているしや断器、断路器などの組合せ開閉器群を
１つの開閉器と看做し、その開閉器の開閉状態を
予め論理データとして求めておくものである。ま
た、分割系統データとは設備データ（例えばグラ
フ表現）と開閉器開閉データより給電所の担当系
統を電源系統単位に区分したものであり、更に応
援可能点データとは設備データ、計測情報、開閉
器開閉データ、分割系統データより変電所、ルー
ト単位の送電線の固有負荷および停電設備・負荷
への切替送電に用いる応援可能点、応援可能電力
を求めたものである。

第３図はそれら平常時処理の概要を示す。この
処理は一般的にはコンピユータによつて行なわれ
るところとなろうが、このような処理を平常時行
なわしめる理由は、事故発生後にその処理を実行
したのでは復旧に多くの時間を要することになる
からである。尚、第３図中ステツプ１１〜１３は
それぞれ開閉器開閉データ作成処理、分割系統デ
ータ作成処理、応援可能点データ作成処理を示
す。

次に各処理の内容を詳述する。

(1) 開閉器開閉データ作成処理 この処理は例えば第４図ａに示す如く設備Ａ，
Ｂ間に１つのしや断器CBi₁とこれを両側より挾
むが如く２つの断路器LSi₁，LSi₂を具える場合に
これらを同図ｂに示す如く１つの開閉器CBiと看
倚し、その開閉器CBiの開閉状態Ｉをしや断器
CBi₁の開閉状態I₂および断路器LSi₁，LSi₂の開閉
状態I₁，I₃より論理データとして求めんとするも
のである。即ち、開状態、閉状態をそれぞれ論理
“０”，“１”に対応させればＩ（＝I₁，I₂，I₃）が
“１”であるときは設備Ａ，Ｂが接続されている
ことが即知れるものである。上記の論理はしや断
器や断路器の種々の接続形態にも一般に適用可能
である。例えば第５図ａに示す如く設備Ａ〜Ｃ間
にしや断器、断路器が存し、それらの開閉状態が
図示の如くであるとすれば、設備Ａ，Ｂ、Ｂ，
Ｃ、Ｃ，Ａ間の開閉状態I_AB，I_BC，I_CAは以下の如
くに求められるものである。

I_AB＝I₁・I₂・I₃ I_BC＝I₃・I₄ I_CA＝I₄・I₂・I₁ 設備間の開閉状態はまた論理積のみならず、論
理和としても場合によつては表現される。例えば
第５図ｂの場合設備Ａ，Ｂは２つのルートの何れ
かによつて接続され得るから、その開閉状態I_AB
は以下の如くに表現される。

I_AB＝I₁・I₂・I₃＋I₄ 以上のような処理の結果をデータとして持つ場
合の持ち方は、例えば開閉器CBiの開閉状態とそ
のCBiによつて接続可とされている設備名称・番
号である。

(2) 分割系統データ作成処理 本処理は担当系統内に存する設備が何れの電源
より電力の供給を受けているかを調べ、電源毎に
設備を区分せんとするものである。例えば前出の
第４図ａ，ｂにおいて設備Ａ，Ｂが開閉器CBiの
閉状態で接続可であるとすれば、設備Ａ，Ｂは同
一電源に帰属すると判定し、このような判定を各
電源点より開閉器CBi毎に行ない、系統を検索す
ることにより電源系統は複数の系統に分割される
ことになるものである。

第６図は相当系統を電源によつて分割した一例
である。図中G₁〜G₄は外部電源、G₁′は内部電
源、L₁，L₂は外部負荷をそれぞれ示している。
当然ながら分割系統Ａ，Ｂ，Ｃ相互間には電気的
接続がない。即ちG₁，G₂とG₄，G₁′との間、G₁，
G₂とG₃との間、G₃とG₄，G₁′との間は担当系統内
では電気的に接続されていないものである。分割
系統Ａ，Ｂ，Ｃ相互の境界線上には開状態におか
れた開閉器のみが存在するだけである。

各分割系統データの内容はその分割系統に含ま
れる種々の情報、例えば開閉器、無電圧検出リレ
ー（UVR）、電源、負荷、設備データ等である。
これらデータが何れの分割系統に属するかはデー
タ個々にその旨の情報を付するか、あるいは分割
系統毎にデータを分割して持つなどの方法が考え
られる。

(3) 応援可能点データ作成処理 本処理では変電所、送電線ルート単位の固有負
荷算出、応援可能点算出、応援可能電力算出を行
なう。

先ず変電所、送電線ルート単位の固有負荷算出
より説明すれば、送電線個別、バンク個別の固有
負荷値は計測情報より直接求められ、これらの計
測値を用いルート単位の固有負荷を求めるもので
ある。例えば第７図において送電線Ａ（ルート）
における固有負荷ＬはMW単位としてＬ＝L₁＋
L₂として、また、変電所Ｂでの固有負荷ＴはＴ
＝T₁＋T₂として、固有負荷L₃，L₄と同様計測情
報である潮流値より直接求めるものである。計測
情報の得られない点については潮流計算等を用い
て潮流値を求めることになる。

次に応援可能点算出について述べる。事故によ
つて停電した設備を充電するには、その設備に接
続されている開閉器のうち、片側電圧有で開状態
のものを投入することになるが、この開閉器とな
る可能性をもつものが応援可能点である。即ち、
予め得られている開閉器開閉データのうち、開閉
データが“０”の開状態開閉器であつて、しかも
両側の設備に電圧が有のものが応援可能点となる
ものである。尚、設備についての電圧データは分
割系統データを得るに際し附随的に求められる。
事故発生時においては上記応援可能点のうちその
片側の電圧がなくなつたものが実際の加電操作候
補開閉器として残り、そのうちから一点が選ばれ
ることになるものである。しかしながら、担当系
統内または担当系統と隣接地系統に跨つて多重事
故が発生した場合には、応援可能点データを使用
し得ないこともあり得る。

最後に応援可能電力算出について説明する。

既述の第６図を参照すれば、応援可能点は以下
のように分類される。

(a) 分割系統内部に存する応援可能点（但し(c)を
除く） (b) 分割系統と分割系統の境界に存する応援可能
点 (c) 担当系統と他の系統の境界に存する応援可能
点（一般に他系統との境界は開閉器上ではなく
送電線上でひかれるが、開閉器の投入により他
系統より応援電力を受ける結果となる応援可能
点である。即ち、当該開閉器と境界線の間に負
荷がない開閉器がこの応援可能点である。） 以下第８図により応援可能電力の求め方につい
て説明する。尚、図中におけるＫは送電可能電
力、Ciは応援可能点、Siは送電線容量、Piは応援
可能電力、Ｔはバンク容量、Biは加電されるべ
き停電母線、ｋは予測送電電力、si，ｔは予測固
有負荷、Liは負荷であり、ここでいう予測とは適
当な方法を用いて現在から一定時間後の値を予測
することをいう。

先ず(a)に関しての応援可能電力Ｐの求め方の一
例は以下のようである。仮にＡ点で発生した地絡
事故によつて負荷L₂が停電した場合を想定する
と、負荷L₂はC₁点に存する開閉器を投入状態に
おくことによつてB₁母線を加電することにより
救済され得る。このときの応援可能電力P₁を制
限するものは送電線容量S₁，S₂だけであり、送電
可能電力（電源容量）Ｋとバンク容量Ｔとは負荷
L₁，L₂に対して共通であるので何等制限対象と
はならない。即ち、応援側と被応援側とに共通な
電源と設備にとつては中間に存する送電線の容量
のみが問題となるものである。よつてS₁，S₂から
の設備の予測固有負荷値を差し引くことによつて
余裕値を求め、そのうちの小さい方のものをC₁
点の応援可能電力P₁とする。

P₁＝Min｛（S₁−s₁），（S₂−s₂）｝ （但しs₂＝０） 尚、１つの応援可能点Ｃについては両方からの
応援可能電力が求められる。

次に(b)に関しての応援可能電力Ｐの求め方は以
下のようである。

第８図において隣接分割系統に電源事故が発生
し負荷L₃が停電した場合を想定すると、C₂点に
存する開閉器を投入することによつて負荷L₃は
救済される。この際での応援可能電力P₂を制限
するものは応援可能点C₂から電源に至る全設備、
電源であり、したがつて送電可能電力Ｋ、バンク
容量Ｔおよび送電線容量S₃である。よつてP₂は
次式より求められる。

P₂＝Min｛（Ｋ−ｋ），（Ｔ−ｔ）， （S₃−s₃）｝ （但しs₃＝０） 最後に(c)についての応援可能電力の求め方につ
いて説明する。この場合は(b)の場合と同様にして
求め得るが、この際の応援可能電力は応援可能点
についての応援可能電力情報として他給電所へ送
られる。一方、これとは逆に他系統より担当系統
が応援される場合には他系統給電所より応援可能
電力情報を受け取るものである。

本発明は以上のようなものであるが、応援可能
電力算出は事故前に限らず事故発生後行なうこと
も考えられる。

以上説明したように本発明は、広域的電力系統
について通常時での開閉器開閉状態や設備負荷に
関しての固有あるいは計測に係るデータを予め把
握処理しておくことによつて、系統に事故が発生
した際にはそれら把握処理されたデータを用い復
旧操作手順を迅速に決定し、これを以て事故復旧
を統一的、且つ自動的に、しかも可及的迅速に行
なわんとしたものである。本発明による場合設備
負荷に何等かの変更があつたとしても常に定まつ
た方式の下に事故復旧の操作が決定されるので、
如何なる事故であつても復旧が一様化されるばか
りか、何よりも事故復旧が迅速に行ない得る。こ
れは平常時にデータを予め事故復旧操作決定に適
した形に処理しているからであるが、事故復旧の
迅速化はサービスの向上に直接つながる事項であ
るから、本発明は社会に益するところ大なるもの
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、給電所、総合制御所および電気所三
者の関係を示す階層構成図、第２図は、本発明に
係る事故復旧操作決定を示すフロー図、第３図
は、本発明による処理の概要を示すフロー図、第
４図ａ，ｂ、第５図ａ，ｂは、本発明に係る開閉
器開閉データ作成処理の説明図、第６図は、同じ
く本発明に係る分割系統データ作成処理の説明
図、第７図、第８図は、同じく本発明に係る応援
可能点データ作成処理の説明図である。 １……給電所、２，２₁〜２_o……総合制御所、
３，３_o〜３_on……電気所、１１……開閉器開閉
データ作成処理ステツプ、１２……分割系統デー
タ作成処理ステツプ、１３……応援可能点データ
作成処理ステツプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 予め既知の、設備間に存する断路器、しや断
   器についての開閉情報、設備データ、他給電所か
   らの応援可能電力情報および系統・設備について
   の計測情報にもとづき給電所に設置されたコンピ
   ユータが停電事故発生時に復旧操作を決定した
   後、該決定に係る操作を同じくコンピユータを擁
   した総合制御所を介して実行させることによつて
   事故復旧を図る際、給電所設置コンピユータは平
   常時上記開閉情報および設備データにもとづき接
   続可とされた設備間の接続状態を論理的に判定す
   る開閉器開閉データ作成処理と、該処理により得
   られた開閉器開閉データおよび上記設備データに
   もとづき担当系統内の設備を、何れの電源より電
   力を供給されているかによつて電源毎に区分する
   分割系統データ作成処理と、該処理により得られ
   た分割系統データ、上記開閉器開閉データ、設備
   データおよび計測情報にもとづき変電所個別、送
   電線個別の固有負荷算出、応援可能点としての開
   閉器の抽出および応援可能電力算出を行なう応援
   可能点データ作成処理とを行なうべくされ、事故
   発生時には上記各処理によつて得られているデー
   タにもとづき復旧操作が逸早く行なわれるように
   したことを特徴とする自動復旧操作決定方式。