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JP2647088B2 - Step-out prediction device - Google Patents
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JP2647088B2 - Step-out prediction device - Google Patents

Step-out prediction device

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JP2647088B2
JP2647088B2 JP62117895A JP11789587A JP2647088B2 JP 2647088 B2 JP2647088 B2 JP 2647088B2 JP 62117895 A JP62117895 A JP 62117895A JP 11789587 A JP11789587 A JP 11789587A JP 2647088 B2 JP2647088 B2 JP 2647088B2
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energy
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は電力系統の脱調を早期に予測判定し得るよう
にした脱調予測装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Field of Industrial Application) The present invention relates to an out-of-step prediction device capable of predicting and determining out-of-step of a power system at an early stage.

(従来の技術) 従来から、電力系統事故等によって系統が脱調するこ
とを検出するための手段として、電力系統の送電線両端
の電気所相互間の電圧位相角を比較し、両者の差分が電
気角で例えば180度以上になったことを検出して脱調と
判定する方法がある。しかし、このような手段では脱調
検出が遅れるため、たとえこの条件によって種々の系統
安定化制御を行なったとしても、制御時間が遅れること
によって脱調現象が他に波及してしまう恐れがある。
(Prior art) Conventionally, as a means for detecting a step-out of a system due to a power system accident or the like, a voltage phase angle between electric stations at both ends of a transmission line of a power system is compared, and a difference between the two is determined. There is a method of detecting that the electrical angle has become, for example, 180 degrees or more and determining that the step-out occurs. However, such a means delays step-out detection, so that even if various system stabilization controls are performed under these conditions, there is a risk that step-out phenomena may spread to other parts due to a delay in control time.

(発明が解決しようとする問題点) 以上のように、従来の方法では電力系統が脱調に至る
ことを早期に検出することができず、結果的に脱調現象
が他に波及してしまうという問題があった。
(Problems to be Solved by the Invention) As described above, in the conventional method, it is not possible to early detect that the power system is out of step, and as a result, the out-of-step phenomenon spreads to other parts. There was a problem.

本発明の目的は、電力系統が脱調に至ることを早期に
しかも高精度で予測測定することが可能な脱調予測装置
を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a step-out prediction device capable of predicting and measuring early and with high accuracy that a power system will step out.

[発明の構成] (問題点を解決するための手段) 上記の目的を達成するために、本発明による脱調予測
装置は、複数台の発電機を備えて構成される電力系統に
事故が発生すると、所定時間間隔で検出された各発電機
の電気的出力を用いて、各発電機の角速度を夫々検出す
る角速度検出手段と、電力系統の事故が除去されると、
角速度検出手段から伝送手段を介して夫々伝送される事
故除去後から現時点までの複数時点の各発電機の角速度
を用いて、予め設定した推定式の係数を求め、次にこの
推定式を用いて、各発電機の角速度の推定値を求める角
速度予測手段と、角速度予測手段により求められた各発
電機の角速度の推定値を用いて、電力系統全体の運動エ
ネルギーの予測値を求めるエネルギー予測手段と、エネ
ルギー予測手段により求められた電力系統全体の運動エ
ネルギーの予測値に基づいて、当該運動エネルギーの予
測値が増加し位置エネルギーの予測値が減少しかつ両者
の差分が予め設定されたしきい値を超えたことを条件に
電力系統の脱調と判定する脱調判定手段とを備えて成
る。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the step-out prediction device according to the present invention has an accident in a power system including a plurality of generators. Then, using the electrical output of each generator detected at a predetermined time interval, the angular velocity detection means for detecting the angular velocity of each generator, and when the accident of the power system is removed,
Using the angular velocities of each generator at a plurality of times from the angular elimination transmitted from the angular velocity detection means through the transmission means to the current time after the removal of the accident, find a coefficient of a preset estimation formula, and then use this estimation formula An angular velocity prediction means for obtaining an estimated value of the angular velocity of each generator; and an energy prediction means for obtaining a predicted value of the kinetic energy of the entire power system by using the estimated value of the angular velocity of each generator obtained by the angular velocity prediction means. Based on the predicted value of the kinetic energy of the entire power system obtained by the energy predicting means, the predicted value of the kinetic energy increases, the predicted value of the potential energy decreases, and the difference between the two is set to a predetermined threshold value. And step-out determination means for determining that the power system has stepped out on the condition that the power loss has been exceeded.

(作用) 上述の脱調予測装置においては、電力系統に事故が発
生すると系統の各発電機の角速度が角速度検出手段によ
り夫々検出され、伝送手段を介して角速度予測手段に伝
送される。そして角速度予測手段では、系統事故が除去
されると、この各発電機の角速度の将来値が予測され
る。またエネルギー予測手段では、この予測された各送
度に基づいて電力系統全体の運動エネルギーの予測値が
求められる。さらに脱調判定手段では、このエネルギー
予測手段により予測された電力系統全体の運動エネルギ
ーに基づいてその変化傾向、すなわち運動エネルギーの
予測値が増加しかつその大きさが予め設定されたしきい
値を超えたことを検出したことにより、電力系統の脱調
と判定されることになる。
(Operation) In the above-mentioned step-out prediction device, when an accident occurs in the power system, the angular velocities of the respective generators in the system are detected by the angular velocity detection means, respectively, and transmitted to the angular velocity prediction means via the transmission means. Then, when the system fault is removed, the angular velocity prediction means predicts the future value of the angular velocity of each generator. In the energy prediction means, a predicted value of the kinetic energy of the entire power system is obtained based on each predicted transmission. Further, in the step-out determination means, the change tendency based on the kinetic energy of the entire power system predicted by the energy prediction means, that is, the predicted value of the kinetic energy is increased and the magnitude thereof is set to a predetermined threshold. By detecting the exceeding, it is determined that the power system is out of synchronization.

(実施例) まず、本発明による脱調判定の考え方について説明す
る。
Embodiment First, the concept of step-out determination according to the present invention will be described.

電力系統の脱調を判定する方法には、電圧,電流等の
電気的情報を使用する方法と、電力系統事故等によって
系統に蓄積したエネルギーを用いる方法とがある。特に
後者は、エネルギー法あるいはリヤプノフ法として知ら
れている。本発明により脱調判定としては、このエネル
ギー法を用いるものである。
Methods for determining the out-of-step of the power system include a method using electrical information such as voltage and current, and a method using energy accumulated in the system due to a power system accident or the like. In particular, the latter is known as the energy method or the Lyapunov method. According to the present invention, this energy method is used for step-out determination.

すなわち、(1)式にエネルギー関数の一例を示す。
(1)式において、右辺第一項が系統全体の運動エネル
ギー、右辺第二項が系統全体の位置エネルギーである。
また、添字iは各発電機、添字COIは発電機の慣性定数
により重み付けされた慣性中心の諸量をそれぞれ示すも
のである。
That is, equation (1) shows an example of the energy function.
In equation (1), the first term on the right side is the kinetic energy of the entire system, and the second term on the right side is the potential energy of the entire system.
The subscript i indicates each generator, and the subscript COI indicates various quantities of the center of inertia weighted by the inertia constant of the generator.

Pai=PINi−Pei …(2e) なお、(2a)〜(2f)式の右辺における記号は夫々次
のことを意味する。
P ai = P INi −P ei … (2e) The symbols on the right side of the equations (2a) to (2f) mean the following, respectively.

M:発電機の慣性定数、ω:発電機の角速度、δ:発電
機の内部位相角、PIN:発電機への機械入力、Pe:発電
機の電気的出力、n:系統に併入する発電機の運転台数。
M: inertia constant of generator, ω: angular velocity of generator, δ: internal phase angle of generator, PIN: mechanical input to generator, Pe: electrical output of generator, n: power generation incorporated into system Number of machines operating.

第2図(a)(b)は、電力系統に3相短絡事故等が
発生した場合の運動エネルギー(以下、KEと称する)と
位置エネルギー(以下、PEと称する)の時間的動きの一
例を示すもので、第2図(a)は安定な場合、第2図
(b)は不安定(系統の一部が脱調する)な場合であ
る。さて、KEとPEとを加えた合計エネルギーは一定とな
ることが知られており、第2図(a)(b)から分るよ
うに系統事故によって蓄積されたエネルギーは、事故除
去後にKEとPEとで分担し合う。そして、安定な場合は事
故中のKEを系統が吸収するため、PEが増加してKEが減少
する。一方、不安定な場合は事故中のKEを系統が吸収す
る能力がないため、KEが増大して不安定となる。従っ
け、KE,PEのこのような特徴を予測という手段によって
早期にとらえることにより、迅速でかつ適切な脱調判定
を行なうことが可能となる。本発明では、KEとPEのうち
KEの動きを予測することにより脱調判定を行なうもので
ある。すなわち具体的には、事故除去後のKEの予測値が
増加し,かつその大きさが予め設定されたしきい値を超
えた場合に系統の脱調と判定するものである。
FIGS. 2 (a) and 2 (b) show examples of temporal movement of kinetic energy (hereinafter, referred to as KE) and potential energy (hereinafter, referred to as PE) when a three-phase short circuit accident or the like occurs in the power system. 2 (a) shows a case where the system is stable, and FIG. 2 (b) shows a case where the system is unstable (a part of the system loses synchronism). Now, it is known that the total energy obtained by adding KE and PE is constant. As can be seen from FIGS. 2 (a) and 2 (b), the energy accumulated due to the system fault becomes KE and PE after the fault is eliminated. Share with PE. In a stable case, since the system absorbs the KE during the accident, the PE increases and the KE decreases. On the other hand, when unstable, the KE increases and becomes unstable because the system does not have the ability to absorb the KE during the accident. Accordingly, by quickly capturing such characteristics of KE and PE by means of prediction, it is possible to perform quick and appropriate out-of-step determination. In the present invention, KE and PE
The step-out determination is performed by predicting the movement of the KE. That is, specifically, when the predicted value of the KE after the removal of the accident increases and its magnitude exceeds a preset threshold value, it is determined that the system is out of synchronization.

次に、エネルギー値の具体的な演算方法について述べ
る。
Next, a specific calculation method of the energy value will be described.

まず、事故発生前の定常状態において、各発電機の電
気的出力Pei(0)を検出し、その値を各発電機の機械
入力PINiとする。次に、系統に事故が発生したならば
Δt間隔で検出した各発電機の電気的出力Peiを用い
て、(3)式に示す運動方程式より角速度ωiを演算す
る。
First, in a steady state before the occurrence of the accident, the electrical output Pei (0) of each generator is detected, and the value is used as the mechanical input PINi of each generator. Next, if an accident occurs in the system, the angular velocity ωi is calculated from the equation of motion shown in equation (3) using the electrical output Pei of each generator detected at intervals of Δt.

ωi(t)=ω(t−Δt)+(PINi−Pei(t)) Δt/Mi …(3) 次に、現時点t0までに演算した角速度の検出値 ωi(to)(to−Δt),ω(to −2・Δt),…,ω(to−m・Δt) を用いて、第3図に示すように最小自乗法により、予め
設定した推定式の係数を演算し、その推定式の延長上の
点として将来時点の角速度ωiをΔt間隔で求める。
例えば、推定式が(4)式で示す2次式の場合で説明す
る。
ω i (t) = ω i (t-Δt) + (P INi -P ei (t)) Δt / M i ... (3) Next, the detection value of the angular velocity which is calculated up to the present time t 0 ω i (to ) , ω i (to−Δt), ω i (to−2 · Δt),..., ω i (to−m · Δt), and is set in advance by the least square method as shown in FIG. The coefficients of the estimation formula are calculated, and the angular velocity ωi * at the future time is obtained at Δt intervals as a point on the extension of the estimation formula.
For example, the case where the estimation expression is a quadratic expression represented by Expression (4) will be described.

ω (t)=C1 t2+C2 t+C3 …(4) まず、現時点までのωiの検出値を用いて、最小自乗
法により推定式の係数C1,C2,C3を求める。次に、(5)
式よりΔt間隔毎の推定時間を設定し、これを(4)式
に代入することによって推定値ωiを演算する。
ω i * (t) = C 1 t 2 + C 2 t + C 3 (4) First, using the detected values of ωi up to the present time, the coefficients C 1 , C 2 , and C 3 of the estimation formula are obtained by the least square method. . Next, (5)
An estimated time is set for each Δt interval according to the equation, and the estimated time ωi * is calculated by substituting the estimated time into the equation (4).

t=t0+n・Δt …(5) (n=1,……,ns) ここで、t0は現在の時間、nsはΔt間隔毎の推定回数
である。
t = t 0 + n · Δt (5) (n = 1,..., ns) Here, t 0 is the current time, and ns is the estimated number of times for each Δt interval.

最後に、以上説明した方法により推定された各発電機
の角速度ωiを用いて、(6)式より運動エネルギー
の予測値KEを求める。
Finally, the predicted value KE * of the kinetic energy is obtained from the equation (6) using the angular velocity ωi * of each generator estimated by the method described above.

次に、以上のようにして予測された運動エネルギーの
予測値KEを用いて、脱調を判定する方法について述べ
る。
Next, a method of determining out-of-step by using the predicted value KE * of the kinetic energy predicted as described above will be described.

第4図は、脱調と判定する場合のKEの動きを示すもの
である。また同図において、KEは演算値、KEは予測値
を夫々示している。
FIG. 4 shows the movement of the KE when it is determined that the step-out occurs. Also, in the figure, KE indicates an operation value, and KE * indicates a predicted value.

まず、KEが増加傾向であるか否かを、(7)式を用
いて判定する。
First, it is determined whether or not KE * is increasing, using equation (7).

KE(to+Δt)<KE(to+2Δt)<…<KE(to +ns・Δt) …(8) 次に、(8)式により最終予測時点の予測値が予め設
定されたしきい値Elを超えているか否かを判定する。そ
して、これらの(7),(8)式が同時に満足されてい
るならば、最終的に脱調と判定する。
KE * (to + Δt) <KE * (to + 2Δt) <... <KE * (to + ns · Δt) (8) Next, a threshold value El for which the prediction value at the final prediction time is set in advance by the equation (8) is It is determined whether or not it has exceeded. If these equations (7) and (8) are simultaneously satisfied, it is finally determined that the step-out occurs.

KE(to+ns・Δt)>El …(8) なお第5図に、以上説明した本発明による脱調判定方
法の全体的な流れ図を示している。このように、本発明
では、電力系統の事故発生前後の発電機の出力(角速
度)に基づいて、電力系統の脱調現象が発生するか否か
の指標である、電力系統全体の運動エネルギーをオンラ
インで演算し、かつこの演算値を用いて短時間将来の変
化を予測し、その変化傾向から電力系統の脱調現象を早
期に判定(安定度を判定)するものである。
KE * (to + ns · Δt)> El (8) FIG. 5 is an overall flowchart of the step-out determination method according to the present invention described above. As described above, in the present invention, the kinetic energy of the entire power system, which is an index of whether or not a step-out phenomenon of the power system occurs, is based on the output (angular velocity) of the generator before and after the occurrence of the power system accident. The calculation is performed online, and a short-term future change is predicted using the calculated value, and the step-out phenomenon of the power system is determined early (determination of stability) from the change tendency.

以下、上述のような考え方に基づく本発明の一実施例
について図面を参照して説明する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention based on the above-described concept will be described with reference to the drawings.

第1図は、本発明の脱調予測装置を適用した電力系統
の構成例を示すものである。第1図において、1は対象
となる電力系統、G1,G2はこの電力系統1に併入する発
電機、B1,B2は発電機G1,G2側の母線である。一方、21,2
2は図示しない計器用変圧器および変流器を介して測定
された各発電機G1,G2の電気的出力P1,P2を用いて、系統
に併入する各発電機G1,G2の角速度ωiを夫々検出する
角速度検出手段、31,32はこの角速度検出手段21,22から
の検出信号を夫々伝送するための伝送手段、4はこの伝
送手段31,32を介して夫々伝送される検出信号である各
発電機G1,G2の角速度を入力とし、これに基づいてその
将来値を予測する角速度予測手段、5はこの角速度予測
手段4により予測された角速度の予測値に基づいて、系
統全体の運動エネルギーの将来の予測値を求めるエネル
ギー予測手段、6はこのエネルギー予測手段5により予
測された将来の系統全体の運動エネルギーに基づいて、
運動エネルギーの予測値が増加しかつその大きさが予め
設定されたしきい値を超えたことを条件に系統の脱調と
判定する脱調判定手段である。
FIG. 1 shows a configuration example of a power system to which a step-out prediction device of the present invention is applied. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a target power system, G1 and G2 denote generators incorporated into the power system 1, and B1 and B2 denote buses on the generators G1 and G2 side. Meanwhile, 21,2
2 by using an electrical output P 1, P 2 of each generator G1, G2, which is measured via the transformer and a current transformer meter (not shown), the angular velocity of each generator G1, G2 for the incorporation into the system Angular velocity detecting means for detecting ωi, 31 and 32 are transmitting means for transmitting the detection signals from the angular velocity detecting means 21 and 22, respectively, and 4 are the detecting signals transmitted via the transmitting means 31 and 32, respectively. Angular velocity prediction means for predicting the future value based on the angular velocity of each of the generators G1 and G2, and 5 based on the predicted value of the angular velocity predicted by the angular velocity prediction means 4, Energy prediction means 6 for obtaining a future predicted value of kinetic energy, based on the kinetic energy of the entire future system predicted by the energy prediction means 5,
The step-out determining means determines that the system is out of step on the condition that the predicted value of the kinetic energy increases and the magnitude of the predicted value exceeds a preset threshold value.

次に、以上のように構成した脱調予測装置の作用につ
いて説明する。
Next, the operation of the step-out prediction device configured as described above will be described.

まず定常時には、電力系統1に併入する各発電機G1,G
2の電気的出力が図示しない計器用変圧器および変流器
を介して測定され、その値が各発電機G1,G2の機械入力
PINiとして記憶されている(第5図のステップS1)。
First, in the steady state, each of the generators G1, G
The electrical output of the generator 2 is measured via an unillustrated instrument transformer and current transformer, and the value is stored as the mechanical input PINi of each of the generators G1 and G2 (step S1 in FIG. 5).

次に、このような状態で電力系統1に事故が発生する
と、定常時の場合と同様に発電機G1,G2の電気的出力Pei
(t)がΔt間隔で検出され、これを用いて各速度検出
手段21,22により各発電機G1,G2の角速度ωiが夫々検出
され(第5図のステップS2)、伝送手段31,32を介して
角速度予測手段4に伝送される。
Next, when an accident occurs in the power system 1 in such a state, the electric output Pei of the generators G1 and G2 is set in the same manner as in the steady state.
(T) is detected at intervals of .DELTA.t, and using this, the angular speeds .omega.i of the generators G1, G2 are detected by the speed detecting means 21, 22, respectively (step S2 in FIG. 5). Is transmitted to the angular velocity prediction means 4 via

次に、系統事故が除去されると、角速度予測手段4で
は第5図のステップS3,S4の作用により、発電機G1,G2の
角速度の推定値ωiを求め、これがエネルギー予測手
段5に与えられる。またエネルギー予測手段5では、こ
の角速度の推定値ωiを用いて第5図のステップS5の
作用により、系統全体の運動エネルギーの予測値KE
求め、その結果が脱調判定手段6に与えられる。さらに
脱調判定手段6においては、このエネルギー予測手段5
で予測された運動エネルギーの予測値KEを用いて、第
5図のステップS6の作用により電力系統1の脱調判定が
行なわれる。その結果、脱調と判定された場合には、図
示しない系統安定化装置に対して判定結果が出力され
(第5図のステップS7)、系統安定化制御を実施して系
統の脱調が事前に防止されることになる。また、脱調と
判定されない場合には、第5図のステップS2に戻って前
述した脱調判定が事故発生後一定期間継続して行なわれ
ることになる。
Next, when the system fault is eliminated, the angular velocity predicting means 4 obtains the estimated values ωi * of the angular velocities of the generators G1 and G2 by the operation of steps S3 and S4 in FIG. Can be The energy predicting means 5 obtains the predicted value KE * of the kinetic energy of the entire system by the operation of step S5 in FIG. 5 using the estimated value of the angular velocity ωi * , and gives the result to the step-out determining means 6. Can be Further, in the step-out determination means 6, the energy prediction means 5
Using the predicted value KE * of the kinetic energy predicted in step (1), the step-out determination of the power system 1 is performed by the operation of step S6 in FIG. As a result, when it is determined that the system is out of synchronization, a determination result is output to a system stabilization device (not shown) (step S7 in FIG. 5), and system stabilization control is performed to prevent system out-of-step. Will be prevented. If it is not determined that the step-out occurs, the process returns to step S2 in FIG. 5, and the above-described step-out determination is continuously performed for a certain period after the occurrence of the accident.

上述したように、本実施例による脱調予測装置は、2
台の発電機G1,G2を備えて構成される電力系統1におけ
る各発電機G1,G2の電気的出力を用いて,各発電機G1,G2
の角速度ωiを夫々検出する角速度検出手段21,22と、
この角速度検出手段21,22から伝送手段31,32を介して夫
々伝送される各発電機G1,G2の角速度ωiを入力とし,
その将来値を予測する角速度予測手段4と、この角速度
予測手段4により予測された角速度ωiに基づいて系
統全体の運動エネルギーの予測値KEを求めるエネルギ
ー予測手段5と、このエネルギー予測手段5により予測
された系統全体の運動エネルギーの予測値KEに基づい
て、運動エネルギーの予測値KEが増加しかつその大き
さが予め設定されたしきい値Elを超えたことを条件に系
統の脱調と判定する脱調判定手段6とを備えて構成した
ので、電力系統1が事故発生によって脱調に至ることを
早期に検出することが可能となり、もって本脱調予測装
置による判定条件を用いて何らかの系統安定化制御を実
施することにより、電力系統1が脱調に至るのを事前に
防止することができる。すなわち、本実施例の脱調予測
装置では、電力系統1全体の運動エネルギーの変化をオ
ンラインで把握し、その変化傾向によって脱調判定を行
なうようにしているので、系統状態や事故点の変化に応
じた最大ポテンシャルエネルギー変化を間接的に捕らえ
ることができるため、電力系統1の脱調現象を早期にし
かも高精度で判定することが可能となる。
As described above, the step-out prediction device according to the present embodiment has two steps.
Each of the generators G1, G2 is used by using the electrical output of each of the generators G1, G2 in the power system 1 including the two generators G1, G2.
Angular velocity detecting means 21 and 22 for respectively detecting the angular velocity ωi of
The angular velocities ωi of the generators G1 and G2 transmitted from the angular velocity detecting means 21 and 22 via the transmitting means 31 and 32, respectively, are input,
An angular velocity predicting means 4 for predicting the future value; an energy predicting means 5 for obtaining a predicted value KE * of the kinetic energy of the entire system based on the angular velocity ωi * predicted by the angular velocity predicting means 4; based on the predicted value KE of kinetic energy overall predicted strains *, the estimated value of the kinetic energy KE * is increased and the system on condition that the size exceeds a preset threshold value El Since the system is provided with the out-of-step determining means 6 for determining out-of-step, it is possible to early detect that the power system 1 is out of step due to the occurrence of an accident. By performing some kind of system stabilization control using the system, it is possible to prevent the power system 1 from stepping out in advance. In other words, the out-of-step prediction device of the present embodiment grasps on-line the change in kinetic energy of the entire power system 1 and determines out-of-step based on the change tendency. Since the corresponding maximum potential energy change can be indirectly captured, the step-out phenomenon of the power system 1 can be determined early and with high accuracy.

また、運動エネルギーのみを用いているので、演算量
が少なくて済むため、演算装置の負担を軽減することが
可能となる。
Further, since only the kinetic energy is used, the amount of calculation is small, so that the load on the calculation device can be reduced.

尚、上記実施例では説明の簡単化のため電力系統1に
併入する発電機が2台の場合について述べたが、これに
限らず3台以上の場合についても同様に本発明を適用す
ることができるものである。
In the above embodiment, for simplicity of description, the case where the number of generators incorporated into the power system 1 is two has been described. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can be similarly applied to the case of three or more generators. Can be done.

また上記実施例では、角速度検出手段21,22は発電機G
1,G2の電気的出力を用いて,発電機G1,G2の角速度ωを
検出したが、発電機G1,G2の回転軸から直接角速度ωを
検出するようにしても、上述と同様の作用効果が得られ
ることは言うまでもない。
In the above embodiment, the angular velocity detecting means 21 and 22 are
1, the angular velocity ω of the generators G1 and G2 is detected using the electrical output of G2. However, the same operation and effect as described above can be achieved by directly detecting the angular velocity ω from the rotation axes of the generators G1 and G2. Needless to say, this is obtained.

[発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、複数台の発電機
を備えて構成される電力系統に事故が発生すると、所定
時間間隔で検出された各発電機の電気的出力を用いて、
各発電機の角速度を夫々検出する角速度検出手段と、電
力系統の事故が除去されると、角速度検出手段から伝送
手段を介して夫々伝送される事故除去後から現時点まで
の複数時点の各発電機の角速度を用いて、予め設定した
推定式の係数を求め、次にこの推定式を用いて、各発電
機の角速度の推定値を求める角速度予測手段と、角速度
予測手段により求められた各発電機の角速度の推定値を
用いて、電力系統全体の運動エネルギーの予測値を求め
るエネルギー予測手段と、エネルギー予測手段により求
められた電力系統全体の運動エネルギーの予測値に基つ
いて、当該運動エネルギーの予測値が増加し位置エネル
ギーの予測値が減少しかつ両者の差分が予め設定された
しきい値を超えたことを条件に電力系統の脱調と判定す
る脱調判定手段とを備えて構成するようにしたので、電
力系統が脱調に至ることを早期にしかも高精度で予測判
定することが可能な脱調予測装置が提供できる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, when an accident occurs in an electric power system including a plurality of generators, the electrical output of each generator detected at predetermined time intervals is reduced. make use of,
Angular velocity detecting means for detecting the angular velocity of each generator, and each generator at a plurality of points in time from the removal of the accident to the current time after the accident is transmitted from the angular velocity detecting means via the transmission means when the power system fault is removed Calculate the coefficient of an estimation formula set in advance using the angular velocities described above, and then use this estimation formula to estimate angular velocity of each generator. Energy prediction means for obtaining a predicted value of the kinetic energy of the entire power system using the estimated value of the angular velocity of the power system, and a prediction of the kinetic energy based on the predicted value of the kinetic energy of the entire power system obtained by the energy prediction means. A step-out determining means for determining step-out of the power system on condition that the predicted value of the potential energy decreases and the difference between the two exceeds a preset threshold value; Since so as to constitute comprises, step-out predicting devices capable of the power system to predict the determination at an early stage and with high accuracy can lead to loss of synchronism can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の脱調予測装置を適用した電力系統の構
成例を示す図、第2図(a)(b)は電力系統に3相短
絡事故等が発生した場合のエネルギーの時間的動きを示
す図、第3図は検出した発電機の角速度を基に将来の角
速度の動きを推定する方法を説明するための図、第4図
は脱調と判定する場合の運動エネルギーの時間的動きを
説明するための図、第5図は脱調判定方法の全体的な流
れを説明するための流れ図である。 1……電力系統、21,22……角速度検出手段、31,32……
伝送手段、4……角速度予測手段、5……エネルギー予
測手段、6……脱調判定手段、G1,G2……発電機、B1,B2
……母線。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a power system to which a step-out prediction device of the present invention is applied, and FIGS. 2 (a) and 2 (b) show temporal changes in energy when a three-phase short-circuit accident or the like occurs in the power system. FIG. 3 is a diagram showing a motion, FIG. 3 is a diagram for explaining a method of estimating a future angular speed motion based on the detected angular speed of the generator, and FIG. FIG. 5 is a flowchart for explaining the movement, and FIG. 5 is a flowchart for explaining the overall flow of the step-out determination method. 1 ... power system, 21,22 ... angular velocity detecting means, 31, 32 ...
Transmission means, 4 ... Angular velocity prediction means, 5 ... Energy prediction means, 6 ... Step-out determination means, G1, G2 ... Generators, B1, B2
...... Bus line.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 日沖 栄二 名古屋市緑区大高町字北関山20の1 中 部電力株式会社総合技術研究所内 (72)発明者 小俣 和也 東京都府中市東芝町1番地 株式会社東 芝府中工場内 (72)発明者 佐藤 正弘 東京都府中市東芝町1番地 株式会社東 芝府中工場内 (56)参考文献 特開 昭61−214726(JP,A) 特開 昭61−214728(JP,A) 電気学会研究会資料 電力技術研究会 PE−85−1〜19(1985)P.109−118 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Eiji Hioki 20-1 Kitasekiyama, Odaka-cho, Midori-ku, Nagoya-shi Within Chubu Electric Power Co., Inc. (72) Inventor Kazuya Omata Toshiba, Fuchu-shi, Tokyo No. 1 in the Toshiba Fuchu Plant Co., Ltd. (72) Inventor Masahiro Sato 1 in Toshiba-cho, Fuchu City, Tokyo Prefecture In the Toshiba Fuchu Plant Co., Ltd. (56) References JP-A-61-214726 (JP, A) 61-214728 (JP, A) Materials of the Technical Meeting of the Institute of Electrical Engineers of Japan. 109-118

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】複数台の発電機を備えて構成される電力系
統の脱調を予測判定する脱調予測装置において、 前記電力系統に事故が発生すると、所定時間間隔で検出
された前記各発電機の電気的出力を用いて、前記各発電
機の角速度を夫々検出する角速度検出手段と、 前記電力系統の事故が除去されると、前記角速度検出手
段から伝送手段を介して夫々伝送される事故除去後から
現時点までの複数時点の前記各発電機の角速度を用い
て、予め設定した推定式の係数を求め、次にこの推定式
を用いて、前記各発電機の角速度の推定値を求める角速
度予測手段と、 前記角速度予測手段により求められた前記各発電機の角
速度の推定値を用いて、前記電力系統全体の運動エネル
ギーの予測値を求めるエネルギー予測手段と、 前記エネルギー予測手段により求められた前記電力系統
全体の運動エネルギーの予測値に基づいて、当該運動エ
ネルギーの予測値が増加し位置エネルギーの予測値が減
少しかつ両者の差分が予め設定されたしきい値を超えた
ことを条件に前記電力系統の脱調と判定する脱調判定手
段と、 を備えて成ることを特徴とする脱調予測装置。
An out-of-step predicting apparatus for predicting out-of-step of a power system including a plurality of generators, wherein when an accident occurs in the power system, each of the power generations detected at predetermined time intervals is detected. Angular velocity detecting means for detecting the angular velocity of each of the generators, respectively, using the electrical output of the generator; and, when the accident of the power system is eliminated, the accident transmitted from the angular velocity detecting means via the transmission means. Using the angular velocities of the respective generators at a plurality of times from the removal to the present time, a coefficient of a preset estimation formula is obtained, and then, using this estimation formula, an angular velocity for obtaining an estimated value of the angular speed of the respective generators A prediction unit, an energy prediction unit that obtains a predicted value of a kinetic energy of the entire power system using an estimated value of the angular speed of each of the generators obtained by the angular speed prediction unit, Based on the calculated kinetic energy predicted value of the entire power system, the predicted value of the kinetic energy increased, the predicted value of the potential energy decreased, and the difference between the two exceeded a predetermined threshold. And a step-out determining means for determining that the step-out of the power system has occurred on the condition that:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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