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JP3031891B2 - Reactive power dynamics analysis method of power system - Google Patents
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JP3031891B2 - Reactive power dynamics analysis method of power system - Google Patents

Reactive power dynamics analysis method of power system

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JP3031891B2
JP3031891B2 JP10207727A JP20772798A JP3031891B2 JP 3031891 B2 JP3031891 B2 JP 3031891B2 JP 10207727 A JP10207727 A JP 10207727A JP 20772798 A JP20772798 A JP 20772798A JP 3031891 B2 JP3031891 B2 JP 3031891B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電力系統における
系統負荷の無効電力動特性の解析方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for analyzing dynamic power characteristics of a system load in a power system.

【従来の技術】近年の電源の遠隔化や集中化にともな
い、系統の安定度評価など系統の拡充・運用計画のため
の系統解析を一層精密に行う必要性が認識されている
が、このような動向の中で系統解析における負荷特性、
特に電圧依存性のモデリングが極めて重要な課題となっ
ている。負荷特性モデルの一層の精度向上のためには静
特性のみならず、動特性についても考慮する必要があ
り、動特性のモデリング手法やパラメータ変化および合
成法等に関する研究が種々行われている。負荷特性モデ
ルの動特性を考慮するとは、図1に示すような有効電力
P、無効電力Qの動的な変化に対し一次遅れ系の解析モ
デルを設定し、そのモデルから動特性を解析することで
ある。
2. Description of the Related Art With the recent remoteness and centralization of power sources, it has been recognized that the necessity of more precise system analysis for system expansion and operation planning, such as system stability evaluation, has been recognized. Load characteristics in power system analysis,
In particular, modeling of voltage dependence is a very important issue. In order to further improve the accuracy of the load characteristic model, it is necessary to consider not only static characteristics but also dynamic characteristics, and various studies have been made on modeling methods of dynamic characteristics, parameter changes, synthesis methods, and the like. Considering the dynamic characteristics of the load characteristic model means that an analysis model of a first-order lag system is set for dynamic changes in the active power P and the reactive power Q as shown in FIG. 1, and the dynamic characteristics are analyzed from the model. It is.

【0002】従来、この動特性解析モデルとして、下記
の式(8)、(9)が、それぞれ有効電力、無効電力に
対応するものとして提案されていた。
Conventionally, as the dynamic characteristic analysis model, the following equations (8) and (9) have been proposed as corresponding to active power and reactive power, respectively.

【0003】[0003]

【数8】 (Equation 8)

【数9】 但し、 V0 :電圧ステップ変化前の電圧 Vi :電圧ステップ変化後の電圧 Vk :電圧ステップ変化中のk番目のサンプル時の電圧 Vk-1 :電圧ステップ変化中のk−1番目のサンプル時
電圧 V′:定格電圧 Δt:測定データの間隔 Pi ,Qi :動特性解析モデルから求めた値(有効電
力,無効電力) Np,Nq:負荷特性定数(有効電力,無効電力) Ap,Aq:動特性解析モデルのゲイン(有効電力,無
効電力) Tp,Tq:動特性解析モデルの時定数(有効電力,無
効電力)0 ,Q0 :電圧変化前の有効、無効電力値 K0 :皮相電力 上記式(8)、(9)の、負荷特性定数Np、Nq、は
静特性パラメータであって、実測データにもとづいて人
間により、または自動的に推定される値である。また、
パラメータAp、Aq、Tp、Tqについては若干の試
行によって決められる。また、無効電力動特性解析モデ
ルを表す式(9)のパラメータK0 は、皮相電力の値で
ある。無効電力動特性解析モデルに皮相電力K0 を挿入
しているのは次の理由による。
(Equation 9) Where V 0 : voltage before the voltage step change V i : voltage after the voltage step change V k : voltage at the k-th sample during the voltage step change V k−1 : k−1-th voltage during the voltage step change At the time of sample
Voltage V ': Rated voltage Delta] t: distance P i measurement data, Q i: value obtained from the dynamic characteristic analysis model (valid electrostatic
Force, reactive power) Np, Nq: load characteristics constant (active power, reactive power) Ap, Aq: the dynamic characteristic analysis model gain (active power, no
Active power) Tp, Tq: time constant of dynamic characteristic analysis model (active power, no
Active power) P 0, Q 0: voltage change before the effective, reactive power values K 0: apparent power above formula (8), (9), the load characteristic constant Np, Nq, is a static characteristic parameter, found It is a value that is estimated by humans or automatically based on data. Also,
The parameters Ap, Aq, Tp, Tq are determined by some trials. Further, the parameter K 0 in the equation (9) representing the reactive power dynamic characteristic analysis model is a value of the apparent power. The apparent power K 0 is inserted into the reactive power dynamic characteristic analysis model for the following reason.

【0004】図2は、バンク二次側の系統モデルを示し
ているが、負荷に並列接続される充電容量はバンク一次
側において直接的に測定することができない。そこで、
有効電力Pと無効電力Qとから皮相電力を求め、これを
式(9)のようにモデル式に挿入することで容量分の変
動を補償した動特性解析ができるようにしている。
FIG. 2 shows a system model on the secondary side of the bank, but the charging capacity connected in parallel to the load cannot be directly measured on the primary side of the bank. Therefore,
The apparent power is obtained from the active power P and the reactive power Q, and the apparent power is inserted into a model formula as shown in Expression (9) so that the dynamic characteristic analysis can be performed while compensating for the variation in the capacity.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】図2においては、系統
負荷の充電容量は、負荷の動特性解析を行う上で当然に
補償しておく必要があるが、上記式(9)に示す従来の
モデルでは、皮相電力を求めることにより充電容量の補
償をしていたために精密な解析ができないという問題が
あった。なお、有効電力動特性解析モデルを表す式
(8)については、上記充電容量が無関係であるために
皮相電力値を挿入する必要がない。従って、この有効電
力の動特性解析モデルについては精密な解析が可能であ
る。
In FIG. 2, the charge capacity of the system load must be naturally compensated for in analyzing the dynamic characteristics of the load. In the model, there was a problem that accurate analysis could not be performed because charging capacity was compensated by obtaining apparent power. It should be noted that it is not necessary to insert an apparent power value in Expression (8), which represents the active power dynamic characteristic analysis model, since the charge capacity is irrelevant. Therefore, a precise analysis is possible for the dynamic characteristic analysis model of the active power.

【0006】本発明の目的は、系統負荷の充電容量をC
項として推定し、このC項推定値を考慮することによっ
てより精密な無効電力動特性の解析を行うことのできる
方法を提供することにある。
It is an object of the present invention to reduce the charging capacity of a system load to C
An object of the present invention is to provide a method capable of performing more accurate analysis of the reactive power dynamic characteristic by estimating the term as a term and considering the estimated value of the term C.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に係る
電力系統の無効電力動特性解析方法は、C項推定値によ
って補正した無効電力動特性解析モデルを設定し、これ
により無効電力動特性を解析することを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for analyzing a reactive power dynamic characteristic of a power system, comprising: setting a reactive power dynamic characteristic analysis model corrected by an estimated value of a C term; The characteristic is analyzed.

【0008】今、図2において負荷Lにおける無効電力
Qの解析をしようとする場合、測定データがバンク一次
側からしか得られない条件では、負荷Lに並列的に接続
される系統負荷の充電容量Cに基づく無効電力分を差し
引く必要がある。そこで、ステップ状の電圧変化を与え
て式(10)を設定する。
[0008] Now, when analyzing the reactive power Q in the load L in FIG. 2, the charge capacity of the system load connected in parallel to the load L under the condition that the measurement data can be obtained only from the primary side of the bank. It is necessary to subtract the reactive power based on C. Therefore, the equation (10) is set by giving a step-like voltage change.

【0009】[0009]

【数10】 式(10)の左項は、ステップ状電圧変化後の負荷にお
ける無効電力Qを表し、右項の係数部は電圧変化前の負
荷における無効電力Qを表し、変数部におけるA部は静
特性に係る項、B部は動特性に係る項をそれぞれ表す。
すなわち、電圧変化後の負荷における無効電力Qは、電
圧変化前の負荷におけるQを、静特性部分についてはA
項を乗ずることによって、動特性部分についてはB項を
乗ずることによって求めることができる。なお、系統負
荷の充電容量Cについては、定インピーダンス特性と考
えることができるために、電圧変化に対し無効電力分は
その電圧の2乗に比例するものとして表すことができる
から、系統負荷の充電容量Cについては同式(10)の
ように、電圧変化後の負荷におけるQを表す左項につい
ては、C( i /V′)2 のように、電圧変化前の負荷
におけるQについては(右項)、定格電圧補正したC
(V0 /V′)2 のように示すことができる。上記式
(10)において、系統負荷の充電容量Cについては、
任意の方法で推定する。この充電容量Cの推定値は、C
項推定値と称されている。また、同様に無効電力の負荷
特性定数Nqについても任意の方法で推定する。
(Equation 10) The left term of the equation (10) represents the reactive power Q at the load after the step-like voltage change, the coefficient part of the right term represents the reactive power Q at the load before the voltage change, and the A part of the variable part represents the static characteristic. This term and the part B represent terms relating to dynamic characteristics, respectively.
That is, the reactive power Q at the load after the voltage change is the Q at the load before the voltage change, and A
By multiplying the term, the dynamic characteristic portion can be obtained by multiplying the B term. Since the charging capacity C of the system load can be considered as a constant impedance characteristic, the reactive power can be expressed as being proportional to the square of the voltage with respect to a voltage change. As for the capacitance C, as in the same equation (10), for the left term representing Q at the load after the voltage change, as for C ( V i / V ′) 2 , for the Q at the load before the voltage change, ( Right section), rated voltage corrected C
(V 0 / V ′) 2 . In the above equation (10), regarding the charging capacity C of the system load,
Estimate by any method. The estimated value of the charging capacity C is C
It is called the term estimate. Similarly, the load characteristic constant Nq of the reactive power is estimated by an arbitrary method.

【0010】C項推定値および無効電力の負荷特性Nq
が得られると、式(10)からAqおよびTqを未知数
とする式(11)を得ることができる。
C term estimated value and reactive power load characteristic Nq
Is obtained, Expression (11) in which Aq and Tq are unknowns can be obtained from Expression (10).

【0011】[0011]

【数11】 上記式(11)がC項推定値で補正された無効電力動特
性解析モデルを表す式である。この式(11)は式
(9)と異なり、皮相電力項目K0 がない。このため、
同式(11)のパラメータAq、Tqを高精度で推定で
きるようになり、無効電力の動特性解析の精密化を実現
できる。
[Equation 11] Equation (11) is an equation representing the reactive power dynamic characteristic analysis model corrected by the C-term estimated value. The equation (11) differs from Equation (9), there is no apparent power fields K 0. For this reason,
The parameters Aq and Tq in the equation (11) can be estimated with high accuracy, and the analysis of the dynamic characteristics of the reactive power can be refined.

【0012】なお、C項推定値と無効電力の負荷特性定
数Nqについては、例えば、以下のステップ(I)〜
(K)により求められる。この方法については、本件出
願人が、特願平8−180484号(特開平10−28
327号)において提案している。以下は、その概要で
ある。
The estimated value of the C term and the load characteristic constant Nq of the reactive power are described in, for example, the following steps (I) to (I).
(K). Regarding this method, the present applicant has disclosed in Japanese Patent Application No. 8-180484 (Japanese Patent Application Laid-open No.
327). The following is an overview.

【0013】(I) 式(12)より(P,Q,V)を
定格電圧(V′)時に補正してC′を推定する。但し、
最初はC′,Nqを任意の値とする。
(I) From equation (12), (P, Q, V) is corrected at the rated voltage (V ') to estimate C'. However,
Initially, C 'and Nq are set to arbitrary values.

【0014】[0014]

【数12】 (J) 上記ステップ(I)で推定したC′と電圧ステ
ップ変化データとにより、次式(13)からNqを推定
する。
(Equation 12) (J) From the following equation (13), Nq is estimated from C ′ estimated in step (I) and the voltage step change data.

【0015】[0015]

【数13】 (Equation 13)

【0016】なお、上記式(12)、(13)は、式
(10)において動特性部分(B部)を取り除いたもの
である。
Equations (12) and (13) are obtained by removing the dynamic characteristic portion (part B) from equation (10).

【0017】但し、 Q,V:測定データ(無効電力、電圧) Q′,C′:定格電圧時補正データ(無効電力、系統負
荷の充電容量値(C項)) Q0 ,V0 :電圧ステップ変化前データ(無効電力、電
圧) Q1 ,V1 :電圧ステップ変化後データ(無効電力、電
圧) Nq:無効電力の負荷特性定数 式(12)では、C′およびNqが相互に関連する値で
あるため、ステップ(I)においてC′とNqに適当な
値を代入し(例えば、C′=0、Nq=0)、定格電圧
補正後のP−Q相関データ(P′、Q′、V′)を測定
データP、Q、Vより求める。このP−Q相関データ
(P′、Q′、V′)により、図3のカーブを得て最小
二乗法等によりC項推定値(C′)を求める。続いて、
得られたC項推定値と電圧ステップ変化データとにより
Nqを推定する。このNq推定は、式(13)を用いて
行う。推定されたNqは、最初に設定した任意の値より
も真の値に近づいている。続いて、このNqとC′とを
用いて式(12)により定格電圧補正後のP−Q相関デ
ータ(P′、Q′、V′)を求め、再びC項推定値を得
る。また、式(13)よりNqを推定する。この動作を
繰り返していくことにより、C項推定値とNqがより真
の値に近づき収束していく。Nqが適当な範囲まで収束
した段階でNqおよびC項推定値を確定する。なお、以
上の繰り返し演算において、未知数のC項推定値および
Nqを最初に適当な値に設定するが、この値が真の値か
ら大きく離れていたとしても、それらの値が発散しない
ことがシミュレーションにより確かめられている。
[0017] However, Q, V: measured data (reactive power, voltage) Q ', C': rated voltage when the correction data (reactive power, charge capacity value of the system load (C section)) Q 0, V 0: Voltage Data before step change (reactive power, voltage) Q 1 , V 1 : data after voltage step change (reactive power, voltage) Nq: load characteristic constant of reactive power In equation (12), C ′ and Nq are related to each other In step (I), appropriate values are substituted for C ′ and Nq (for example, C ′ = 0, Nq = 0) in step (I), and the PQ correlation data (P ′, Q ′) after the correction of the rated voltage is applied. , V ′) are obtained from the measurement data P, Q, V. The curve shown in FIG. 3 is obtained from the PQ correlation data (P ', Q', V '), and the C-term estimated value (C') is obtained by the least square method or the like. continue,
Nq is estimated from the obtained C-term estimated value and the voltage step change data. This Nq estimation is performed using equation (13). The estimated Nq is closer to the true value than the initially set arbitrary value. Subsequently, using the Nq and C ', the PQ correlation data (P', Q ', V') after the rated voltage correction is obtained by equation (12), and the C term estimated value is obtained again. Also, Nq is estimated from equation (13). By repeating this operation, the C-term estimated value and Nq are closer to the true value and converge. When Nq converges to an appropriate range, Nq and C-term estimated values are determined. In the above iterative operation, the unknown C-term estimated value and Nq are initially set to appropriate values. However, even if these values are far from the true values, it is simulated that these values do not diverge. Has been confirmed by

【0018】以上の方法により、C項推定値とNqを高
精度で求めることが出来る。
By the above method, the C-term estimated value and Nq can be obtained with high accuracy.

【0019】次に、上記式(11)において動特性部の
ゲインAqと時定数Tqの求め方について説明する。A
q、Tqは式(11)において未知数であり、これを変
数とする他の方程式はないために、時定数Tqの値を仮
定しながら誤差評価関数を表す式(14)を用いてAq
およびTqの値を収束させて確定する。
Next, how to determine the gain Aq and the time constant Tq of the dynamic characteristic portion in the above equation (11) will be described. A
Since q and Tq are unknowns in equation (11) and there are no other equations using these as variables, Aq is calculated using equation (14) representing the error evaluation function while assuming the value of the time constant Tq.
And the value of Tq are converged and determined.

【0020】[0020]

【数14】 なお、上記式(14)は無効電力の誤差評価関数を示す
ものであるが、同式のW i は重み関数であって、ここで
は、この重み関数W i を下記式(15)に基づいて設定
する。なお、この重み関数W i は経験的に求めたもので
あるが、1であってもよい。
[Equation 14] The above equation (14) while indicating error evaluation function of the reactive power, W i of the equation is a weighting function, where, based on the weight functions W i by the following equation (15) Set. The weighting function Wi is obtained empirically, but may be one.

【0021】[0021]

【数15】 以下、ステップ(L)〜(P)の手順によってAq、T
qを求める。 (L) Tqを一定の範囲、例えば−100〜600m
secで(M)〜(O)を行う。 (M) Aqを計算する。 Aqは、下記式(16)および式(17)によって求め
る。
(Equation 15) Hereinafter, Aq, T are determined by the procedures of steps (L) to (P).
Find q. (L) Tq is within a certain range, for example, -100 to 600 m
(M) to (O) are performed in sec. (M) Calculate Aq. Aq is determined by the following equations (16) and (17).

【数16】 (Equation 16)

【数17】 ここで、式(14)は、Tqを固定した場合にAqのみ
の関数とすることが出来、その場合、Aqは式(14)
を偏微分することによって得られる。式(16)、(1
7)は式(14)を偏微分した結果である。
[Equation 17] Here, equation (14) can be a function of only Aq when Tq is fixed, and in that case, Aq is expressed by equation (14)
Is obtained by partially differentiating. Equations (16), (1
7) is the result of partial differentiation of equation (14).

【0022】(N) 次に、AqとTqを代入して理論
値Q i を求める(i=1〜N)。 Q i は、上記式(11)により求める。 (O) 理論値と実測値の誤差評価関数εqを求める。 εqは上記式(14)によって求める。 (P) 上記式(14)で求めた誤差評価関数εqが最
小となる時のTq、Aqを真値として求める。
[0022] (N) Next, determine the theoretical value Q i by substituting the Aq and Tq (i = 1~N). Q i is obtained by the above equation (11). (O) Obtain the error evaluation function εq between the theoretical value and the actually measured value. εq is obtained by the above equation (14). (P) Tq and Aq when the error evaluation function εq obtained by the above equation (14) is minimized are obtained as true values.

【0023】上記の手順によって、式(11)における
C項推定値、無効電力負荷特性定数Nq、ゲインAq、
時定数Tqがすべて求まった。よって、以後、無効電力
i の動特性は、無効電力の動特性解析モデルを表す式
(11)により解析可能である。
According to the above procedure, the estimated value of the C term, the reactive power load characteristic constant Nq, the gain Aq,
All time constants Tq have been determined. Therefore, thereafter, the dynamic characteristics of the reactive power Q i can be analyzed by Expression (11) representing the dynamic characteristic analysis model of the reactive power.

【0024】上記式(11)では、式(9)に示すよう
な皮相電力K0 を使用していないために、無効電力Q i
の動特性解析の精度を向上させることができる。
In the above equation (11), the reactive power Q i is not used because the apparent power K 0 as shown in the equation (9) is not used.
Can improve the accuracy of the dynamic characteristic analysis.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】この発明の実施形態である負荷特
性記録装置の構成を図4、図5を基に以下説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A configuration of a load characteristic recording apparatus according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0026】図4は装置全体の構成を示すブロック図で
ある。図4において100は現場に設けられた端末装
置、101は制御室に設けられた監視装置である。絶縁
・変換回路1は3相電圧・電流信号を絶縁入力し、所定
の変成比で電圧信号に変換する。フィルタ2はサンプリ
ングによる折り返し誤差による影響を受けないために、
所定の周波数以上の成分を除去する。サンプルホールド
回路3は入力信号を所定タイミングでサンプリングしホ
ールドする。マルチプレクサ4は複数のサンプルホール
ド回路3のうち1つを選択してADコンバータ5へ与え
る。ADコンバータ5はこれをデジタルデータに変換す
る。マイクロコンピュータ6はマルチプレクサ4を選択
するとともに、ADコンバータ5により変換されたデー
タを読み取る。通信インタフェース7は端末装置100
と監視装置101との間でデータ伝送を行うために用
い、マイクロコンピュータ6は通信インタフェース7を
介して監視装置101へ各種計測データなどを伝送す
る。一方、監視装置101において通信インタフェース
8は端末装置100との間でデータ伝送制御を行い、マ
イクロコンピュータ9は通信インタフェース8を介して
端末装置100から各種計測データなどを受信する。表
示器11およびプロッタ13は計測値などを出力するた
めに用い、マイクロコンピュータ9は表示インタフェー
ス10およびプロッタインタフェース12を介してデー
タの出力を行う。
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the entire apparatus. In FIG. 4, reference numeral 100 denotes a terminal device provided on the site, and 101 denotes a monitoring device provided in a control room. The insulation / conversion circuit 1 insulates the three-phase voltage / current signal and converts it into a voltage signal at a predetermined transformation ratio. Filter 2 is not affected by aliasing errors due to sampling,
The components above a predetermined frequency are removed. The sample hold circuit 3 samples and holds the input signal at a predetermined timing. The multiplexer 4 selects one of the plurality of sample and hold circuits 3 and supplies it to the AD converter 5. The AD converter 5 converts this into digital data. The microcomputer 6 selects the multiplexer 4 and reads the data converted by the AD converter 5. The communication interface 7 is a terminal device 100
The microcomputer 6 transmits various kinds of measurement data to the monitoring device 101 via the communication interface 7. On the other hand, in the monitoring device 101, the communication interface 8 performs data transmission control with the terminal device 100, and the microcomputer 9 receives various measurement data from the terminal device 100 via the communication interface 8. The display 11 and the plotter 13 are used to output measured values and the like, and the microcomputer 9 outputs data via the display interface 10 and the plotter interface 12.

【0027】図5はサンプリングおよび特性値算出の処
理手順を示すフローチャートである。まず、あらかじめ
定めたサンプリングタイミングとなれば、(例えば5分
毎に、)3相電圧・電流信号のサンプリングを行い、A
D変換値を読み取る。そして有効電力Pおよび無効電力
Qを算出する。次に、NqとC項推定値の出力タイミン
グになれば、以下の手順を繰り返す。
FIG. 5 is a flowchart showing the processing procedure of sampling and characteristic value calculation. First, when a predetermined sampling timing comes, three-phase voltage / current signals are sampled (for example, every five minutes), and A
Read the D conversion value. Then, the active power P and the reactive power Q are calculated. Next, when it is time to output the Nq and C-term estimated values, the following procedure is repeated.

【0028】(Q) 実P−Q相関データより、定格電
圧補正後のP′−Q′相関データを求める(式(1
2))。但し、最初はC′,Nqを任意の値とする。求
めたP′−Q′相関データを描画し、最小二乗法等によ
りC項(C′)を推定する。 (R) 上記ステップ(Q)で推定したC′と電圧ステ
ップ変化データ(V0→V1 )とにより、式(13)か
らNqを推定する。なお、電圧ステップ変化データは、
測定(実)電圧にステップ変化(攪乱)が生じたときの
変化データV0、V1 を用いる。 (S) 上記ステップ(Q)で推定したC′とステップ
(R)で推定したNqを用いてステップ(Q)以下を所
定回数繰り返し、Nqが所定のレベルに収束するまで
(ここでは、0.95<(Nqi /Nqi+1 )<1.0
5になるまで)、上記ステップ(Q)、(R)を繰り返
し、一定レベルまで収束した段階で、そのときのNqお
よびC項推定値を出力する。
(Q) From the actual PQ correlation data, P'-Q 'correlation data after rated voltage correction is obtained (Equation (1)
2)). However, initially, C 'and Nq are set to arbitrary values. The obtained P'-Q 'correlation data is drawn, and the C term (C') is estimated by the least square method or the like. (R) Nq is estimated from equation (13) using C ′ estimated in step (Q) and the voltage step change data (V 0 → V 1 ). The voltage step change data is
Change data V 0 and V 1 when a step change (disturbance) occurs in the measured (actual) voltage are used. (S) The step (Q) and subsequent steps are repeated a predetermined number of times using C ′ estimated in the step (Q) and Nq estimated in the step (R) until Nq converges to a predetermined level (here, 0. 95 <(Nq i / Nq i + 1 ) <1.0
5), the above steps (Q) and (R) are repeated, and when the convergence to a certain level is reached, the estimated values of the Nq and C terms at that time are output.

【0029】続いて、ゲインAqと時定数Tqを以下の
手順により求める。 (T) Tqを−100〜600msecで(U)〜
(W)を行う。 (U) Aqを計算する。 Aqは、上記式(16)および式(17)によって求め
る。 (V) 次に、理論値Q i を求める(i=1〜N)。 Q i は、上記式(11)により求める。 (W) 理論値と実測値の誤差関数εqを求める。 εqは上記式(14)によって求める。 (X) 上記式(14)で求めた誤差関数εqが最小と
なる時のTq、Aqを真値として求める。
Subsequently, the gain Aq and the time constant Tq are obtained by the following procedure. (T) Tq is from (U) to -100 to 600 msec.
(W) is performed. (U) Calculate Aq. Aq is determined by the above equations (16) and (17). (V) Next, a theoretical value Q i is obtained (i = 1 to N). Q i is obtained by the above equation (11). (W) An error function εq between the theoretical value and the actually measured value is obtained. εq is obtained by the above equation (14). (X) Tq and Aq when the error function εq obtained by the above equation (14) is minimized are obtained as true values.

【0030】上記の手順によって、式(11)における
C項推定値、無効電力負荷特性定数Nq、ゲインAq、
時定数Tqがすべて求まった。以後、これらの値を代入
した式(11)により、無効電力の動特性解析を行う。
なお、上記ステップ(X)での最小値については、具体
的には次のような手順により求める。
By the above procedure, the estimated value of the C term, the reactive power load characteristic constant Nq, the gain Aq,
All time constants Tq have been determined. After that, the dynamic characteristic analysis of the reactive power is performed by the equation (11) into which these values are substituted.
The minimum value in step (X) is specifically determined by the following procedure.

【0031】まず、測定データを元に式(14)の誤差
評価関数の誤差が最小となる時定数Tqを−100〜6
00msecの幅で探索して求めるが、初めに35ms
ec間隔で(20分割)サーチして最小値を求める。そ
の値を75msecと仮定すると、次の処理は75ms
ecを中心にプラス側92.5msec(=35/2+
75)、マイナス側57.5msec(=−35/2+
75)の3点で計算し、最小値を求める。同じことを、
最終的にサーチするプラス側とマイナス側の刻み幅が
0.005msecより小さくなるまで繰り返す。
First, based on the measured data, the time constant Tq at which the error of the error evaluation function of the equation (14) is minimized is -100 to -6.
It is searched and found in a width of 00 ms, but first 35 ms
Search (20 divisions) at ec intervals to find the minimum value. Assuming that the value is 75 ms, the next processing is 75 ms
92.5 msec on the plus side with ec as the center (= 35/2 +
75), minus side 57.5 msec (= -35 / 2 +
75) to calculate the minimum value. Do the same thing,
The process is repeated until the step width on the plus side and the minus side to be finally searched becomes smaller than 0.005 msec.

【0032】Tqを求めると、続いてAqを求めるが、
Aqは誤差評価関数を偏微分することで求められるか
ら、その偏微分の結果は式(16)、(17)となる。
仮定した各Tq毎にAqを求め、その中から最小の値を
選ぶ。
When Tq is obtained, Aq is subsequently obtained.
Since Aq is obtained by partially differentiating the error evaluation function, the results of the partial differentiation are expressed by Expressions (16) and (17).
Aq is obtained for each assumed Tq, and the minimum value is selected from among them.

【0033】図6は、ある条件(ケース1〜3)で求め
たパラメータを示している。無効電力動特性解析モデル
をC項推定値で補正しない場合(同図のC項=0の欄参
照)、静特性パラメータNq、動特性パラメータのゲイ
ンAqが負になっているが、C項推定値で補正すること
で正になっていることがわかる(精度が良い)。図7
は、ケース3での実測データ例を示している。
FIG. 6 shows parameters obtained under certain conditions (cases 1 to 3). When the reactive power dynamic characteristic analysis model is not corrected with the C term estimated value (see the column of C term = 0 in the figure), the static characteristic parameter Nq and the dynamic characteristic parameter gain Aq are negative, but the C term estimation is not performed. It can be seen that the value is corrected by correcting the value (the accuracy is good). FIG.
Shows an example of actual measurement data in case 3.

【0034】なお、以上の実施形態では、無効電力の動
特性解析モデルについて説明したが、有効電力の動特性
解析モデルについては上記式(8)が使用され、同式の
ゲインApについては式(18)、(19)により求め
ることができる。
In the above embodiment, the dynamic characteristic analysis model of the reactive power has been described. However, the above equation (8) is used for the dynamic characteristic analysis model of the active power, and the equation (8) is used for the gain Ap of the same equation. 18) and (19).

【0035】[0035]

【数18】 (Equation 18)

【数19】 式(18)、(19)は、誤差評価関数の式(20)を
偏微分することで得られる。
[Equation 19] Equations (18) and (19) are obtained by partially differentiating Equation (20) of the error evaluation function.

【0036】[0036]

【数20】 したがって、パラメータのゲインApと時定数Tpにつ
いては、Aq、Tqと同様な方法により求めることが出
来る。先に述べたように、有効電力の動特性解析モデル
式にはC項を考慮する必要がない。
(Equation 20) Therefore, the parameter gain Ap and the time constant Tp can be obtained by the same method as that for Aq and Tq. As described above, it is not necessary to consider the C term in the dynamic characteristic analysis model formula of the active power.

【0037】以上のように、無効電力の動特性解析モデ
ルをC項推定値で補正したものとすることにより、A
q、Tqの精度が良くなり、解析がより高精度となる。
As described above, by assuming that the dynamic characteristic analysis model of the reactive power is corrected by the estimated value of the C term, A
The accuracy of q and Tq is improved, and the analysis becomes more accurate.

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明によれば、皮相電力の項が無効電
力動特性解析モデル式に入らず、C項推定値により系統
負荷の充電容量値の補償が行われるため、解析の高精度
化を実現出来る。
According to the present invention, the apparent power term is not included in the reactive power dynamics analysis model equation, and the charging capacity value of the system load is compensated by the estimated value of the C term. Can be realized.

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

【図1】有効電力、無効電力のステップ電圧変化に対す
る動的な変化を示す図。
FIG. 1 is a diagram showing a dynamic change with respect to a step voltage change of active power and reactive power.

【図2】バンク二次側の系統モデルを示す図。FIG. 2 is a diagram showing a system model on the secondary side of a bank.

【図3】P−Q相関データを定格電圧補正し、C′を求
める方法を示す図。
FIG. 3 is a diagram illustrating a method of correcting a rated voltage of PQ correlation data to obtain C ′.

【図4】負荷特性記録装置の構成を示すブロック図。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a load characteristic recording device.

【図5】動特性パラメータを求める手順を示すフローチ
ャート。
FIG. 5 is a flowchart showing a procedure for obtaining a dynamic characteristic parameter.

【図6】動特性パラメータ解析結果の例を示す図。FIG. 6 is a diagram showing an example of a dynamic characteristic parameter analysis result.

【図7】実測データ例を示す図。FIG. 7 is a view showing an example of actual measurement data.

フロントページの続き (72)発明者 松澤 邦夫 東京都千代田区内幸町1丁目1番3号 東京電力株式会社内 (72)発明者 中尾 勇一 東京都千代田区内幸町1丁目1番3号 東京電力株式会社内 (56)参考文献 特開 平10−28327(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02J 3/00 - 5/00 G01R 21/00 G01R 29/00 実用ファイル(PATOLIS) 特許ファイル(PATOLIS)Continuation of the front page (72) Inventor Kunio Matsuzawa 1-3-1 Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo Tokyo Electric Power Company (72) Inventor Yuichi Nakao 1-3-1 Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo Tokyo Electric Power Company (56) References JP-A-10-28327 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H02J 3/00-5/00 G01R 21/00 G01R 29/00 Practical files (PATOLIS) Patent file (PATOLIS)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 系統負荷の充電容量Cの推定値(以下、
C項推定値という)、および、無効電力の負荷特性定数
(以下、Nqという)を任意の方法で得た後、上記C項
推定値で補正した下記式(1)の無効電力動特性解析モ
デルにより無効電力動特性を解析することを特徴とす
る、電力系統の無効電力動特性解析方法。 【数1】 但し、 V0 :電圧ステップ変化前の電圧 Vi :電圧ステップ変化後の電圧 Vk :電圧ステップ変化中のk番目のサンプル時の電圧 Vk-1 :電圧ステップ変化中のk−1番目のサンプル時
電圧 V′:定格電圧 Δt:測定データの間隔 Qi :動特性解析モデルから求めた値 Aq:動特性解析モデルのゲイン Tq:動特定解析モデルの時定数 Q0 :電圧変化前の無効電力値
1. An estimated value of a charging capacity C of a system load (hereinafter, referred to as an estimated value).
After obtaining the C-term estimated value) and the load characteristic constant of the reactive power (hereinafter, referred to as Nq) by an arbitrary method, the reactive power dynamic characteristic analysis model of the following equation (1) corrected by the C-term estimated value is obtained. A reactive power dynamic characteristic analysis method for a power system, characterized by analyzing a reactive power dynamic characteristic by: (Equation 1) Where V 0 : voltage before the voltage step change V i : voltage after the voltage step change V k : voltage at the k-th sample during the voltage step change V k−1 : k−1-th voltage during the voltage step change At the time of sample
Voltage V ': Rated voltage Delta] t: distance measurement data Q i: value calculated from the dynamic characteristic analysis model Aq: gain of dynamic characteristic analysis model Tq: the time constant of the dynamic specific analytical model Q 0: voltage change before the reactive power value
【請求項2】 電力系統の無効電力の時系列データと、
電圧ステップ変化データとから下記のステップ(A)〜
(C)により、C項推定値とNqを得るようにした、請
求項1記載の電力系統の無効電力動特性解析方法。 (A) 式(2)よりP−Q相関データ(P,Q,
V)を定格電圧(V′)時の相関データに補正してC′
を推定する。但し、最初はC′,Nqを任意の値とす
る。 (B) 上記ステップ(A)で推定したC′と電
圧ステップ変化データとにより、次式(3)からNqを
推定する。 (C) 上記ステップ(A)で推定したC′とステップ
(B)で推定したNqを用いてステップ(A)以下を所
定回数繰り返してNqを求め、また、このときのC′を
C項推定値として得る。 【数2】 【数3】 但し、 Q,V:電力系統の無効電力の時系列データ(無効電
力、電圧の測定データV′:定格電圧 Q′,C′:定格電圧時補正データ(無効電力、系統負
荷の充電容量C)) Q0 ,V0 :電圧ステップ変化前データ(無効電力、電
圧) Q1 ,V1 :電圧ステップ変化後データ(無効電力、電
圧)
2. Time series data of reactive power of a power system;
From the voltage step change data, the following steps (A) to
The method for analyzing reactive power dynamic characteristics of a power system according to claim 1, wherein the C term estimated value and Nq are obtained by (C). (A) From the following equation (2), the PQ correlation data (P, Q,
V) is corrected to correlation data at the rated voltage (V '), and C'
Is estimated. However, initially, C 'and Nq are set to arbitrary values. (B) From the following equation (3), Nq is estimated from C ′ estimated in step (A) and the voltage step change data. C estimated by the (C) step (A) 'calculated to Nq is repeated predetermined times following steps (A) using the Nq estimated as in step (B), also, C in this case' the
Obtained as a C-term estimate. (Equation 2) (Equation 3) Here, Q, V: time series data of reactive power of the power system (reactive power, voltage measurement data ) V ': rated voltage Q', C ': corrected data at rated voltage (reactive power, charging capacity C of system load) )) Q 0 , V 0 : Data before voltage step change (reactive power, voltage) Q 1 , V 1 : Data after voltage step change (reactive power, voltage)
【請求項3】 式(1)の無効電力動特性パラメータT
q、Aqは、次のステップ(D)〜(H)により求める
ようした、請求項1または2記載の電力系統の無効電力
動特性解析方法。 (D)Tqを、任意の値Tq1 ,Tq2 ,Tq3 、・・
・・Tqn にしたときの各値でステップ(E)〜(G)
の演算を行う。 (E)Aqを式(4)、(5)、(6)から計算する。 (F)動特性解析モデルの式(1)から値(理論値)Q
i を求める。 (G)理論値Qi 測定データである実測値Qmi との
誤差関数εqを式(7)から求める。 (H)誤差関数εqが最小となる時のTq、Aqを真値
とする。 【数4】 【数5】 【数6】 【数7】 但し、 0 :電圧ステップ変化前の電圧 i :電圧ステップ変化後の電圧 k :電圧ステップ変化中のk番目のサンプル時の電圧 k-1 :電圧ステップ変化中のk−1番目のサンプル時
の電圧 V′:定格電圧 Δt:測定データの間隔 i :重み関数 Qm i :測定データ i :動特性解析モデルから求めた値 (理論値)Aq:動特性解析モデルのゲイン Tq:動特定解析モデルの時定数 0 :電圧変化前の無効電力値 εq:誤差評価関数
3. The reactive power dynamic characteristic parameter T of the equation (1)
3. The reactive power dynamic characteristic analysis method for a power system according to claim 1, wherein q and Aq are obtained by the following steps (D) to (H). (D) Tq is set to an arbitrary value Tq 1 , Tq 2 , Tq 3 ,.
..Steps (E) to (G) at each value when Tq n is set
Is calculated . (E) Aq is calculated from equations (4), (5) and (6). (F) From equation (1) of the dynamic characteristic analysis model, the value (theoretical value) Q
Ask for i . (G) An error function εq between the theoretical value Q i and the actually measured value Qm i , which is the measurement data, is obtained from equation (7). (H) Tq and Aq when the error function εq is minimized are set to true values. (Equation 4) (Equation 5) (Equation 6) (Equation 7) Where V 0 : voltage before the voltage step change V i : voltage after the voltage step change V k : voltage V k−1 at the k-th sample during the voltage step change: k−1-th during the voltage step change At the time of sample
Voltage V ': Rated voltage Delta] t: distance measurement data W i: weighting function Qm i: measured data Q i: value obtained from the dynamic characteristic analysis model (theory) Aq: gain of dynamic characteristic analysis model Tq: Dynamic particular Time constant Q 0 of analysis model : reactive power value εq before voltage change : error evaluation function
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