Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP3418503B2 - Power system frequency stabilizer - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP3418503B2 - Power system frequency stabilizer - Google Patents

Power system frequency stabilizer

Info

Publication number
JP3418503B2
JP3418503B2 JP18352896A JP18352896A JP3418503B2 JP 3418503 B2 JP3418503 B2 JP 3418503B2 JP 18352896 A JP18352896 A JP 18352896A JP 18352896 A JP18352896 A JP 18352896A JP 3418503 B2 JP3418503 B2 JP 3418503B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
generator
frequency
power
observed
control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP18352896A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH1032927A (en
Inventor
康生 佐藤
千尋 福井
知治 中村
益男 束田
正道 小島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chubu Electric Power Co Inc
Hitachi Ltd
Original Assignee
Chubu Electric Power Co Inc
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chubu Electric Power Co Inc, Hitachi Ltd filed Critical Chubu Electric Power Co Inc
Priority to JP18352896A priority Critical patent/JP3418503B2/en
Publication of JPH1032927A publication Critical patent/JPH1032927A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3418503B2 publication Critical patent/JP3418503B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

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】本発明は電力系統の系統維持
および周波数維持方法に関わり、特に系統分離を生じた
場合において、オンライン情報を取り込み適応的に演算
及び制御を行うことで、系統維持と周波数維持を行う周
波数安定化装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a system maintenance and frequency maintenance method for an electric power system, and in particular, in the case where a system separation occurs, online information is taken in and adaptively operated and controlled to maintain the system maintenance and frequency. The present invention relates to a frequency stabilizing device for maintaining.

【0002】[0002]

【従来の技術】電力系統の運用において、送電線事故等
により電源線ルート断などが発生した場合、分離系統に
は需給不平衡によって周波数偏差を生じる。これを解消
して分離系統の周波数変動を安定化させるには、分離系
統内の需給不平衡分を迅速に是正する必要がある。その
手段としては、電源もしくは負荷を強制的に遮断するこ
とになる。これを目的に、従来より分離系統内において
緊急に電源遮断(電制)および負荷遮断(負制)を行う
周波数安定化装置が設置されている。
2. Description of the Related Art In the operation of a power system, when a power line route disconnection occurs due to a transmission line accident or the like, a frequency deviation occurs in a separated system due to supply and demand imbalance. In order to eliminate this and stabilize the frequency fluctuations in the isolated system, it is necessary to promptly correct the imbalance between supply and demand in the isolated system. The means for that is to forcibly cut off the power supply or the load. For this purpose, a frequency stabilizing device has been installed in the isolated system for urgently cutting off the power (electrical control) and cutting off the load (negative control).

【0003】観測によって、需給不平衡を把握すること
は困難であるため、現状のシステムでは、何らかの需給
不平衡の推定を行う。たとえば、分離発生地点の連系線
潮流量や電圧低下に起因する負荷脱落を考慮する。連系
線潮流量については観測により把握して、負荷脱落量に
ついては、大まかな概算方法として、電圧低下率の関係
の過去の統計から推定算出を行う。
Since it is difficult to grasp the supply and demand imbalance by observation, the current system makes some estimation of the supply and demand imbalance. For example, consider the load drop due to the interconnection flow and the voltage drop at the separation occurrence point. The tidal current of the interconnection line is grasped by observation, and the load drop amount is estimated and calculated from the past statistics of the voltage drop rate as a rough estimation method.

【0004】推定した負荷脱落量と連系線潮流量とを合
算し、解消すべき需給不平衡と考え、この需給不平衡を
第一段制御量として制御を実施し、需給バランスの維持
を保ち周波数の安定化を行う。
The estimated load drop amount and the interconnection line flow rate are summed up, and it is considered that there is a supply-demand imbalance that should be eliminated. This supply-demand imbalance is used as the first-stage control amount for control to maintain the supply-demand balance. Stabilizes the frequency.

【0005】この種の公知例として、特公平7−108
063号公報、特公平7−184324号公報等があ
る。
As a known example of this type, Japanese Patent Publication No. 7-108
No. 063, Japanese Patent Publication No. 7-184324 and the like.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記特公平7−108
063号公報には、推定した需給バランスの大部分を分
離直後に解消しようと制御を実施する方法が示されてい
る。この場合、統計的な負荷脱落量の推定処理における
誤差や観測処理における誤差の影響から過剰な制御を実
施する可能性がある。特に、供給過剰状態の分離系統に
対して、電制にて需給不平衡を解消する場合には、過剰
な電制は分離系統を供給不足状態に陥れる。このことは
分離系統の周波数特性の著しい悪化を引き起こし、分離
系統の維持にも危険性を増すことになる。
[Problems to be Solved by the Invention] Japanese Patent Publication No. 7-108
Japanese Patent Laid-Open No. 063 discloses a method of performing control so as to eliminate most of the estimated supply and demand balance immediately after separation. In this case, excessive control may be performed due to the influence of an error in the statistical load drop amount estimation processing and an error in the observation processing. In particular, in the case of eliminating the supply-demand imbalance for the separated system in the excessive supply state by the electric control, the excessive electric control puts the separated system in the insufficient supply state. This causes a significant deterioration in the frequency characteristics of the isolated system, which increases the risk of maintaining the isolated system.

【0007】この課題に対して、過剰な電制を予防する
ために、分離発生直後の制御における制御量を少なめに
するとともに、制御量を不足ぎみにしたことで残存する
需給不平衡分は観測によって解消しようと言う考え方が
ある。しかし、この場合、分離発生直後の制御量を不足
ぎみにすることで、過渡的な周波数ピークが問題になる
場合がある。
[0007] To prevent this problem, in order to prevent excessive electric control, the control amount in the control immediately after the occurrence of separation is made small and the remaining supply / demand imbalance is observed by making the control amount too small. There is an idea to solve it by. However, in this case, a transient frequency peak may become a problem by making the control amount short after the separation occurs.

【0008】この考え方は後者の特公平7−18432
4号公報に示されているが、この場合は、事前整定され
た係数から求めたピーク周波数のしきい値によるチェッ
クが主な手段であり、分離系統の特性に適応した制御量
の演算には至っていない。電力系統の構成要素が多様化
している現状において、オンラインで、分離系統の特性
に適応することが重要な課題である。
This idea is based on the latter Japanese Patent Publication No. 7-18432.
In this case, the main means is to check the threshold value of the peak frequency obtained from the pre-settled coefficient, and the calculation of the control amount adapted to the characteristics of the separated system is required. I haven't arrived. In the current situation where power system components are diversifying, it is an important issue to adapt to the characteristics of the isolated system online.

【0009】本発明の目的は、このオンラインでの分離
系統の特性に適応して系統維持及び周波数維持を行なえ
る周波数安定化装置の提供にある。
An object of the present invention is to provide a frequency stabilizing device capable of maintaining the system and maintaining the frequency by adapting to the characteristics of the on-line separated system.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】前記の目的は、分離系統
の周波数に関する特性が、分離系統に並列されている発
電機の構成およびそれらの運転状態に大きく依存するた
め、発電機の出力および発電機制御系の状態量をオンラ
インで観測する観測装置を設置し、また、運用状態に依
存しない発電機および発電機制御系の諸定数を保存する
記憶装置を設置し、その上で、計算機能を制御信号出力
装置に有せしめ、分離系統の特性の推定演算手段および
周波数ピーク予測演算手段、もしくは、周波数ピークを
考慮する制御量演算手段を設けることによって達成され
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The above-mentioned object is that the characteristics of the frequency of the isolated system largely depend on the configuration of the generators in parallel with the isolated system and their operating states, and therefore the output of the generator and the power generation. An observation device for observing the state quantity of the machine control system online is installed, and a storage device for storing the constants of the generator and the generator control system that do not depend on the operation state is installed. This is achieved by providing the control signal output device with an estimating and calculating means for the characteristics of the separated system and a frequency peak predicting calculating means, or a control amount calculating means for considering the frequency peak.

【0011】前記の手段を用いれば、発電機出力および
発電機制御系の状態量をオンラインの観測装置によって
分離系統が持つ周波数応動に関係する特性の推定を行
い、このことで、ピーク周波数の予測を行うことが可能
で、分離後の周波数応動が許容される周波数領域内に抑
制するために直ちに制御を実施する必要性が判断でき
る。
If the above-mentioned means is used, the characteristics related to the frequency response of the isolated system are estimated by the on-line observing device of the generator output and the state quantity of the generator control system, whereby the peak frequency is predicted. It is possible to determine that it is necessary to immediately perform the control in order to suppress the frequency response after separation within the allowable frequency range.

【0012】さらに、周波数応動が許容周波数領域を越
える場合、予測したピーク周波数を許容周波数以内に抑
制できる最低限度の制御を演算して、分離発生直後に最
低限の制御のみを実施することが可能になる。許容した
制御残は、観測に基づいて確実に解消することが出来
る。
Further, when the frequency response exceeds the allowable frequency range, it is possible to calculate the minimum control capable of suppressing the predicted peak frequency within the allowable frequency and to execute only the minimum control immediately after the separation occurs. become. The allowed control residue can be reliably eliminated based on observation.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
により説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0014】図1は本発明の一実施形態を示し、本発明
を分離系統の周波数安定化を行う周波数安定化装置に適
用したものである。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, in which the present invention is applied to a frequency stabilizing device for stabilizing the frequency of a separated system.

【0015】まず、電力系統において、オンラインデー
タベース16を設け、複数の系統分離事故の想定地点1
1の連系線潮流量12および当該想定地点11の系統分
離によって生じる分離系統13内の複数の発電機14の
各出力量15をオンラインで周期的にサンプリングを行
い、これをオンラインデータベース16に蓄積する。ま
た、分離系統13に含まれる複数の発電機14のオフラ
インデータを蓄積するデータベース17を用意する。こ
のデータベース17には、各発電機iについて運用に依
存しないパラメータを保存する。第一の実施形態では、
慣性定数Miおよびガバナ調定率δi が保存される。
First, in the electric power system, an online database 16 is provided, and a plurality of potential grid accident points 1
1. The tidal flow rate 12 of 1 and each output amount 15 of the plurality of generators 14 in the separation system 13 generated by the system separation of the assumed point 11 are periodically sampled online and stored in the online database 16. To do. Further, a database 17 for accumulating the offline data of the plurality of generators 14 included in the separation system 13 is prepared. This database 17 stores parameters that do not depend on operation for each generator i. In the first embodiment,
The inertia constant M i and the governor adjustment rate δ i are stored.

【0016】系統オンラインデータベース16から、有
効な発電機出力PGiを持つ発電機14が分離系統13内
に並列されていると認識して、それらの発電機14につ
いてデータベース17より各発電機14の特性を電制決
定手段18に入力して、最大周波数を考慮した適正な電
制量を直ちに演算して分離直後に電制指令19を出力す
ることにより、分離系統13の維持と周波数の安定化を
実現する。
From the grid online database 16, it is recognized that the generators 14 having an effective generator output P Gi are connected in parallel in the separated grid 13, and the database 17 of the generators 14 of each generator 14 is recognized. The characteristics are input to the electric control determining means 18, an appropriate electric control amount in consideration of the maximum frequency is immediately calculated, and the electric control command 19 is output immediately after the separation, thereby maintaining the separation system 13 and stabilizing the frequency. To realize.

【0017】以降、電制決定手段18の演算内容につい
て説明する。まず、分離系統発生以前の平常時より、事
前演算を図2の処理で行う。事前演算部は、安定化の対
象としている想定分離点について、全監視点サイクリッ
ク演算21を周期的に処理する。
The calculation contents of the electronic control determining means 18 will be described below. First, the pre-computation is performed by the process shown in FIG. The pre-calculation unit cyclically processes all the monitoring point cyclic calculations 21 for the assumed separation point that is the target of stabilization.

【0018】次に、前述の観測機構と分離系統並列発電
機認識手段22から、分離系統内の発電機構成を把握す
る。この結果の分離系統の発電機集合をもとに、分離系
統特性算出手段23によって、分離系統全体の特性を算
出する。第一の実施形態においては、数1、数2、数3
の計算を行う。
Next, the generator configuration in the separated system is grasped from the above-mentioned observation mechanism and the separated system parallel generator recognition means 22. Based on the resulting generator set of the separated system, the separated system characteristic calculation means 23 calculates the characteristics of the entire separated system. In the first embodiment, the number 1, the number 2, and the number 3
Calculate.

【0019】[0019]

【数1】 [Equation 1]

【0020】[0020]

【数2】 [Equation 2]

【0021】[0021]

【数3】 [Equation 3]

【0022】ここで、PG は分離系統内の総出力を示
し、MG は分離系統全体の慣性定数に相当する。KG
分離系統の周波数特性係数に相当する。
Here, P G represents the total output in the separation system, and M G corresponds to the inertia constant of the entire separation system. K G corresponds to the frequency characteristic coefficient of the isolated system.

【0023】分離系統特性算出手段23のこれらの算出
値と、連系線潮流ΔPo を用いて、無制御の状態の最大
周波数Δfmaxを数4のように予測する。
Using these calculated values of the isolated system characteristic calculating means 23 and the interconnection line power flow ΔP o , the maximum frequency Δfmax in the uncontrolled state is predicted as shown in equation (4).

【0024】[0024]

【数4】 [Equation 4]

【0025】ここで、定数Aは発電機ガバナの時定数に
相関する係数である。この値は、発電機ガバナの制御ブ
ロックの設計上の時定数から算出したり、オフラインも
しくはオンラインのシュミレーションによって整定する
ことが出来る。
Here, the constant A is a coefficient that correlates with the time constant of the generator governor. This value can be calculated from the design time constant of the control block of the generator governor, or settled by an offline or online simulation.

【0026】以上の事前処理により、前記の数4で求ま
るΔfmaxの値が、別手段によって決定した許容最大
周波数偏差ΔfLIMIT の値を超える場合には、図4に示
すように適正な電制が必要となる。
By the above pre-processing, when the value of Δfmax obtained by the above equation 4 exceeds the value of the maximum allowable frequency deviation Δf LIMIT determined by another means, proper electric control is performed as shown in FIG. Will be needed.

【0027】系統分離検出時には図3の処理にて、適正
な電制を実施する。系統分離検出手段31にて系統分離
を検出した場合には、直ちに電制量算出手段32にて電
制量Pc を求める。Pc は数5により算出される。
At the time of system separation detection, proper electric control is carried out by the processing of FIG. When the system separation detecting means 31 detects the system separation, the electric quantity calculating means 32 immediately obtains the electric quantity P c . P c is calculated by Equation 5.

【0028】[0028]

【数5】 [Equation 5]

【0029】ここで、KS は発電量に対する所内負荷の
比率(定数)、αは系統状態に対して一意に定まる定数
で、数6で表わされる。
Here, K S is the ratio (constant) of the in-house load to the amount of power generation, and α is a constant that is uniquely determined with respect to the system state, and is expressed by Equation 6.

【0030】[0030]

【数6】 [Equation 6]

【0031】求めた電制量が正の値になる場合は、上記
のΔfmaxの値がΔfLIMIT の値を超える場合に相当
して電制が必要である。制御対象決定手段33にて、電
制量に相当する電制機を制御対象として選択して、制御
指令手段34を実施する。以上が電制決定手段18の演
算内容である。
When the calculated amount of electric control has a positive value, electric control is required corresponding to the case where the value of Δfmax exceeds the value of Δf LIMIT . The control target determining unit 33 selects an electric control machine corresponding to the electric control amount as a control target, and executes the control commanding unit 34. The above is the calculation contents of the electronic control determining means 18.

【0032】以上に示した周波数安定化装置を電力系統
に設置することで、制御後の最大周波数が許容最大周波
数偏差ΔfLIMIT 以下に抑制されると共に、過剰な電制
を極力防止することが期待できる。このことにより、分
離系統の維持において制御の確実性が向上する。また、
制御量を減らすことにより、経済的な損失の抑制も期待
できる。
By installing the frequency stabilizing device shown above in the electric power system, it is expected that the maximum frequency after control will be suppressed to the allowable maximum frequency deviation Δf LIMIT or less and excessive electric control will be prevented as much as possible. it can. This improves the certainty of control in maintaining the separated system. Also,
By reducing the control amount, economic loss can be expected to be suppressed.

【0033】なお、以上の実施形態では、分離系統内の
需給バランスが供給過剰な状態において、電制を実施す
る例を示した。
In the above embodiment, an example is shown in which the electric control is carried out when the supply and demand balance in the separated system is excessive.

【0034】第二の実施形態として、図5のように、分
離発生地点における分離系統側に供給不足の潮流量41
があるような場合の周波数安定化装置について説明す
る。
As a second embodiment, as shown in FIG. 5, the tidal flow rate 41 of insufficient supply to the separation system side at the separation occurrence point.
The frequency stabilizing device in such a case will be described.

【0035】供給不足の状態において負制を実施する場
合も、同様の原理にしたがう。実施形態一の場合と同様
の内容を負制決定手段42にて演算して、負制指令43
を出力して、ピーク周波数を考慮した適切な遮断すべき
負荷44の緊急遮断を実施することで周波数の安定化が
行われる。
The same principle is applied to the case where the negative control is carried out in the state of insufficient supply. The same as in the case of the first embodiment, the negative decision command 42 is calculated by the negative decision command 42.
Is output, the frequency is stabilized by performing an appropriate emergency cutoff of the load 44 to be cut off in consideration of the peak frequency.

【0036】第一の実施形態の、分離系統特性算出手段
23では、ガバナの時定数に相関する係数である定数A
は事前整定とした。しかし、系統の構成の変更や運用状
態の変化が激しい場合には、適応的に定数Aを算出する
ことも可能である。
In the isolated system characteristic calculation means 23 of the first embodiment, the constant A which is a coefficient correlating with the governor time constant.
Was set in advance. However, the constant A can be adaptively calculated when the configuration of the system is changed or the operating state is drastically changed.

【0037】第三の実施形態として、第一の実施形態に
加えて、事前演算内の分離系統特性算出手段23にて適
応的に定数Aの算出を行う周波数安定化装置を説明す
る。
As a third embodiment, in addition to the first embodiment, a frequency stabilizing device for adaptively calculating the constant A by the isolated system characteristic calculating means 23 in the pre-calculation will be described.

【0038】第一の実施形態の分離系統特性算出手段2
3にて定数Aを算出するにあたり、まず、オフラインに
て、発電機を火力ボイラ機とコンバインドサイクル機に
大別して、各々に対して定数Aをオフラインデータベー
ス17に用意する。ここでは、コンバインドサイクルガ
バナに対する値Acと火力ボイラの値Abとする。その
上で分離系特性算出手段23では、AcとAbの値を火
力ボイラ機とコンバインドサイクル機の出力比率によっ
て加重平均する。火力ボイラ総出力をPb、コンバイン
ドサイクル総出力をPcとして、第三の実施形態では、
数7のような算出式によって定数Aの算出を行うことに
する。
Separated system characteristic calculation means 2 of the first embodiment
In calculating the constant A in 3, first, the generator is roughly divided into a thermal boiler machine and a combined cycle machine offline, and the constant A is prepared in the offline database 17 for each. Here, the value Ac for the combined cycle governor and the value Ab of the thermal power boiler are used. Then, the separation system characteristic calculation means 23 weights and averages the values of Ac and Ab by the output ratio of the thermal boiler machine and the combined cycle machine. In the third embodiment, the total output of the thermal power boiler is Pb and the total output of the combined cycle is Pc.
The constant A will be calculated by a calculation formula such as Equation 7.

【0039】[0039]

【数7】 [Equation 7]

【0040】以上の処理にて、分離系統特性算出手段2
3において、第一の実施形態に加えて、オンラインで発
電機の運転状況に適応する処理を付加して行うことがで
きる。
By the above processing, the isolated system characteristic calculation means 2
In the third embodiment, in addition to the first embodiment, it is possible to add a process that adapts to the operation status of the generator online.

【0041】第三の実施形態で示した周波数安定化装置
を電力系統に設置することで、第一の実施形態の効果に
加えて、発電機の新設などの場合をのぞいて、整定作業
などのメンテナンスをより一層軽減できる。
By installing the frequency stabilizing device shown in the third embodiment in the electric power system, in addition to the effects of the first embodiment, except for the case of a new generator, settling work and the like can be performed. Maintenance can be further reduced.

【0042】さらに、第一の実施形態から第三の実施形
態に加えて、発電機の制御系の状態量を観測して、制御
量をより正確に算出することが考えられる。
Further, in addition to the first to third embodiments, it is possible to more accurately calculate the control amount by observing the state amount of the control system of the generator.

【0043】すなわち、第四の実施形態として、発電機
の制御系の状態量を観測することによって、第一の実施
形態では観測周波数偏差に対する簡易モデルと扱ってい
た発電出力調整分を正確に把握することができ、制御量
をより正確に算出することが可能になる。図6に装置構
成図を示す。
In other words, as the fourth embodiment, by observing the state quantity of the control system of the generator, the power generation output adjustment amount, which was treated as a simple model for the observed frequency deviation in the first embodiment, is accurately grasped. Therefore, the control amount can be calculated more accurately. FIG. 6 shows a device configuration diagram.

【0044】まず、電力系統において、複数の系統分離
事故の想定地点11の連系線潮流量12および当該想定
地点の分離事故によって生じる分離系統13内の複数の
発電機14の各出力量15、ならびに各発電機の制御系
50のガバナの主弁開度制御信号51をオンラインで周
期的にサンプリングを行い、オンラインデータベース1
6に蓄積する。
First, in the electric power system, the interconnection flow tides 12 at a plurality of assumed grid separation accident points 11 and the output amounts 15 of a plurality of generators 14 in the separated grid 13 caused by the separation accidents at the assumed grid points, In addition, the governor main valve opening control signal 51 of the control system 50 of each generator is periodically sampled online, and the online database 1
Accumulate in 6.

【0045】また、分離系統に含まれうる複数の発電機
14のオフラインデータを蓄積するデータベース17を
用意する。データベース17には、各発電機iについ
て、慣性定数Mi およびガバナ調定率δi などの運用に
依存しないパラメータが保存されている。
Further, a database 17 for accumulating offline data of a plurality of generators 14 which can be included in the separated system is prepared. The database 17 stores parameters that do not depend on the operation, such as the inertia constant M i and the governor adjustment rate δ i , for each generator i.

【0046】系統オンラインデータベース16から、有
効な発電機出力PGiを持つ発電機が分離系統内に並列さ
れていると認識して、それらの発電機についてデータベ
ース17より各発電機の特性を電制決定手段52に入力
し、ガバナによる発電機の出力抑制の応動を、観測に基
づいて推定した上で、最大周波数を考慮した適正な電制
を直ちに演算して分離直後に電制指令19を出力するこ
とにより、分離系統の維持と周波数の安定化を実現する
ことができる。
It is recognized from the grid online database 16 that the generators having an effective generator output P Gi are connected in parallel in the separated grid, and the characteristics of each generator are controlled from the database 17 for those generators. After inputting to the determining means 52 and estimating the response of the output control of the generator by the governor based on the observation, an appropriate electric control considering the maximum frequency is immediately calculated and the electric control command 19 is output immediately after the separation. By doing so, it is possible to realize the maintenance of the separated system and the stabilization of the frequency.

【0047】第四の実施形態で示した周波数安定化装置
を電力系統に設置することで、制御量は制御系の抑制分
を含めて算出されるので、第一の実施形態による制御の
精度を一層高めることができると共に、第一の実施形態
において、観測の代替である推定手段に用いていたパラ
メータの設定および保守に対する作業を軽減できる。
By installing the frequency stabilizing device shown in the fourth embodiment in the power system, the control amount is calculated including the suppression amount of the control system. Therefore, the accuracy of the control according to the first embodiment is improved. In addition to being able to further increase the number, it is possible to reduce the work for setting and maintaining the parameters used in the estimation means that is an alternative to observation in the first embodiment.

【0048】最後に、第一の実施形態で用いた演算内容
の導出の根拠について説明する。まず、最大周波数の簡
易予測式数4は以下の導出による。
Finally, the grounds for deriving the operation contents used in the first embodiment will be described. First, the number of simple prediction equations 4 for the maximum frequency is derived as follows.

【0049】回転系の運動方程式から導けるように、発
電機の動揺方程式を周波数についてまとめて、微分方程
式数8で表す。
As can be derived from the equation of motion of the rotating system, the oscillation equations of the generator are summarized with respect to frequency and expressed by the differential equation number 8.

【0050】[0050]

【数8】 [Equation 8]

【0051】Mは発電機の慣性定数を示し、分離系統内
のアンバランス分を初期アンバランス量ΔPo とガバナ
による出力抑制量ΔPG (t)により与えるものとす
る。
M represents the inertia constant of the generator, and the unbalanced amount in the separated system is given by the initial unbalanced amount ΔP o and the governor output suppression amount ΔP G (t).

【0052】ΔPG (t)の応動を時定数τ、調定率δ
の一時遅れモデルから適宜簡単化を行って、数8と組み
合わせて得られた単純自由振動の方程式を解くことによ
って、周波数応動式数9を得る。したがって、最大周波
数は数10で与えられる。
The response of ΔP G (t) is the time constant τ and the adjustment rate δ.
The frequency response equation (9) is obtained by solving the equation of simple free vibration obtained by combining with the equation (8) by appropriately simplifying from the temporary delay model of. Therefore, the maximum frequency is given by Equation 10.

【0053】[0053]

【数9】 [Equation 9]

【0054】[0054]

【数10】 [Equation 10]

【0055】これを多機系に展開すると、数11が得ら
れる。ここに、添字iは発電機番号を表す。
When this is applied to a multi-machine system, the following equation 11 is obtained. Here, the subscript i represents the generator number.

【0056】[0056]

【数11】 [Equation 11]

【0057】数1、数2、数3によりMG ,PG ,KG
が得られる時、数11を数12と表わせる。
According to the equations 1, 2, and 3, M G , P G , and K G
When is obtained, the equation 11 can be expressed as the equation 12.

【0058】[0058]

【数12】 [Equation 12]

【0059】ただし、τiの平均値をτ′とする。これ
より数4が導出される。
However, the average value of τi is τ '. Equation 4 is derived from this.

【0060】次に数5を導出する。最大周波数がΔf
LIMIT になるような、制御量Pc分の電源解列した状態
を想定する。制御後の状態において、需給アンバランス
はΔP′O 、総出力はP′G 、系統の慣性定数は
M′G 、系統の周波数特性係数はK′G 、解列した電源
の所内負荷は、PS で表す。この場合、数13を満足す
る電源制限量PC を求めればよい。
Next, Formula 5 is derived. Maximum frequency is Δf
It is assumed that the power is disconnected for the control amount Pc such that the limit is reached. In the state after control, the supply and demand imbalance is ΔP ′ O , the total output is P ′ G , the system inertia constant is M ′ G , the system frequency characteristic coefficient is K ′ G , and the parallel load power station load is P Represented by S. In this case, it suffices to obtain the power supply limitation amount P C that satisfies the expression 13.

【0061】[0061]

【数13】 [Equation 13]

【0062】しかしながら、慣性定数における組合せ、
調定率における組合せ、所内負荷に対する組合せを考慮
して求解することは、複雑な処理が必要で実用的でな
い。したがって、組合せ問題に対して簡単化を行い、数
14のようにまとめる。
However, the combination of inertia constants,
It is not practical to solve the problem by considering the combination in the adjustment rate and the combination for the in-house load because complicated processing is required. Therefore, the combination problem is simplified and summarized as shown in Expression 14.

【0063】[0063]

【数14】 [Equation 14]

【0064】ここで、数6によって、系統に対して一意
に決まる定数項をαであらわすと数14を更に簡単化し
た式が得られる。これより、制御量PC ついて解き、数
5が導出される。
Here, if the constant term that is uniquely determined for the system is represented by α by the equation 6, an equation that further simplifies the equation 14 can be obtained. From this, the control amount P C is solved, and Equation 5 is derived.

【0065】[0065]

【発明の効果】本発明によって、ピーク周波数を適正な
範囲に収める分離発生直後の最低限の制御を実施するこ
とが可能になる。許容した制御残は、観測に基づいて確
実に解消することが出来る。
According to the present invention, it becomes possible to carry out the minimum control immediately after the occurrence of separation so that the peak frequency falls within an appropriate range. The allowed control residue can be reliably eliminated based on observation.

【0066】このことにより、過剰な制御を防止するこ
とが出来るため、分離系統の維持の面で制御の確実性が
向上する。また、確実に制御量を減らすことで経済的な
損失の抑制も期待できる。
As a result, since excessive control can be prevented, the reliability of control is improved in terms of maintaining the separated system. Further, it is possible to expect economical loss control by surely reducing the control amount.

【0067】また、オンラインで発電機の運転状況に適
応することで、上記技術の精度を向上すると共に、発電
機の新設などの場合をのぞいて、整定作業などのメンテ
ナンスを軽減できる。
Further, by adapting the operating condition of the generator online, the accuracy of the above technique can be improved, and maintenance such as settling work can be reduced except when a new generator is installed.

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

【図1】本発明の一実施形態の周波数安定化装置の構成
図。
FIG. 1 is a configuration diagram of a frequency stabilizing device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の事前演算手段の概要図。FIG. 2 is a schematic diagram of a pre-calculation unit in FIG.

【図3】図1の事後演算手段の概要図。FIG. 3 is a schematic diagram of the post-computation means of FIG.

【図4】最大周波数の抑制状態説明図。FIG. 4 is an explanatory view of a maximum frequency suppression state.

【図5】本発明の他の実施形態の周波数安定化装置の構
成図。
FIG. 5 is a configuration diagram of a frequency stabilizing device according to another embodiment of the present invention.

【図6】本発明の他の実施形態の周波数安定化装置の構
成図。
FIG. 6 is a configuration diagram of a frequency stabilizing device according to another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…想定地点、12…連系線潮流量、13…分離系
統、14…発電機、15…出力量、16…オンラインデ
ータベース、17…パラメータデータベース、18…電
制決定手段、19…制御指令、21…全監視点サイクリ
ック演算、22…分離系統並列発電機認識手段、23…
分離系統特性算出手段、31…系統分離検出手段、32
…電制量算出手段、33…制御対象決定手段、34…制
御指令手段、41…潮流量、42…負制決定手段、43
…負制指令、44…負荷、50…制御系、51…主弁開
度制御信号、52…電制決定手段。
11 ... Assumed point, 12 ... Interconnection tidal flow rate, 13 ... Separation system, 14 ... Generator, 15 ... Output amount, 16 ... Online database, 17 ... Parameter database, 18 ... Electricity control determining means, 19 ... Control command, 21 ... Cyclic calculation of all monitoring points, 22 ... Separation system parallel generator recognition means, 23 ...
Separation system characteristic calculation means, 31 ... System separation detection means, 32
... electric control amount calculation means, 33 ... controlled object determination means, 34 ... control command means, 41 ... tidal flow rate, 42 ... negative control determination means, 43
... negative control command, 44 ... load, 50 ... control system, 51 ... main valve opening control signal, 52 ... electronic control determining means.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 知治 茨城県日立市国分町一丁目1番1号 株 式会社 日立製作所 国分工場内 (72)発明者 束田 益男 愛知県名古屋市東区東新町1番地 中部 電力株式会社内 (72)発明者 小島 正道 愛知県名古屋市東区東新町1番地 中部 電力株式会社内 (56)参考文献 特開 平7−184324(JP,A) 特開 平7−241035(JP,A) 特公 平7−108063(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02J 3/00 - 5/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Tomoji Nakamura Inventor Tomoji Nakamura 1-1-1, Kokubuncho, Hitachi City, Ibaraki Hitachi Co., Ltd. Kokubun Factory (72) Inventor Masuo Tsukada 1 Higashishinmachi, Higashi-ku, Nagoya-shi, Aichi Chubu Electric Power Co., Inc. (72) Inventor Masamichi Kojima 1 Higashishinmachi, Higashi-ku, Nagoya, Aichi Chubu Electric Power Co., Ltd. (56) Reference JP-A-7-184324 (JP, A) JP-A-7-241035 (JP , A) Japanese Patent Publication 7-108063 (JP, B2) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H02J 3/00-5/00

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 複数の発電機からの電力を供給している
電力系統の周波数安定化装置において、 当該電力系統内の複数の系統分離想定地点について、平
常時から想定地点の連系線潮流量、想定地点の系統分離
によって生じる分離系統内の発電機出力および発電機の
制御系の状態量を周期的に観測する観測装置と、各発電
機の諸定数を記憶する記憶装置を設け、 系統分離が発生した際に、前記観測潮流量、前記観測発
電機出力量、前記観測発電機制御系状態量および前記記
憶装置内の各発電機の諸定数をもとに、分離系統内の需
給不平衡によって生じる周波数の過渡的変化を予測する
ことで、周波数ピークが一定範囲内であるか判定する手
段を設けたことを特長とする電力系統の周波数安定化装
置。
1. In a frequency stabilizer for a power system supplying electric power from a plurality of generators, a plurality of grid separation assumed points in the power system are connected to each other from normal times and the tidal flow rate from the grid is assumed. , A monitoring device that periodically observes the generator output and the state quantity of the control system of the generator that occurs due to the system separation at the assumed point, and a storage device that stores the constants of each generator When an occurrence occurs, the supply and demand imbalance in the separation system is based on the observed tidal flow rate, the observed generator output amount, the observed generator control system state quantity, and various constants of each generator in the storage device. A frequency stabilizing device for a power system, which is provided with means for determining whether a frequency peak is within a certain range by predicting a transient change in frequency caused by the frequency stabilizing device.
【請求項2】 複数の発電機からの電力を供給している
電力系統の周波数安定化装置において、 当該電力系統内の複数の系統分離想定地点について、平
常時から想定地点の連系線潮流量、想定地点の系統分離
によって生じる分離系統内の発電機出力および発電機制
御系の状態量を周期的に観測する観測装置と、各発電機
の諸定数を記憶する記憶装置を設け、 系統分離が発生した際に、前記観測潮流量、前記観測発
電機出力量、前記観測発電機制御系状態量および前記記
憶装置内の各発電機の諸定数をもとに、分離系統内の需
給不平衡によって生じる周波数の過渡的変化を予測する
ことで、周波数ピークが一定範囲を越える場合に、周波
数ピークを前記一定範囲に抑制するために必要な需給不
平衡解消量を制御系の抑制分を含めて算出することで、
系統分離後に直ちに電源制限もしくは負荷制限、または
それらに相当する制限をする制御を実施する手段を設け
たことを特長とする電力系統の周波数安定化装置。
2. In a frequency stabilizer for a power system that supplies electric power from a plurality of generators, for a plurality of assumed grid separation points in the power system, the tidal flow rate from normal to the assumed grid , The observation device that periodically observes the generator output and the state quantity of the generator control system in the separation system caused by the system separation at the assumed point, and the storage device that stores the constants of each generator are provided. When it occurs, based on the observed tidal flow, the observed generator output, the observed generator control system state quantity, and the constants of each generator in the storage device, the supply and demand imbalance in the isolated system causes By predicting the transient change in the frequency that occurs, when the frequency peak exceeds a certain range, calculate the amount of supply and demand imbalance elimination necessary to suppress the frequency peak within the certain range, including the control system suppression amount. What to do ,
A frequency stabilizing device for a power system, characterized by being provided with a means for performing a control for limiting a power source or a load immediately after a system isolation, or a limit corresponding thereto.
【請求項3】 請求項1,2のいずれか1に記載の電力
系統の周波数安定化装置において、 前記予測判定手段は、前記観測潮流量、前記観測発電機
出力量および前記記憶装置内の各発電機の諸定数をもと
に、複数台の発電機の発電量の分担に合わせて合成する
ことで、複数台の発電機の特性を一台の発電機の特性に
縮約した上で、分離系統内の需給不平衡によって生じる
周波数の過渡的な変化を予測することを特長とする電力
系統の周波数安定化装置。
3. The frequency stabilizing device for an electric power system according to claim 1, wherein the prediction determining unit includes each of the observed tidal flow rate, the observed generator output amount, and the storage device. Based on the constants of the generator, by combining them according to the share of the amount of power generated by multiple generators, the characteristics of multiple generators are reduced to the characteristics of one generator, A frequency stabilizing device for a power system, which is characterized by predicting a transient change in frequency caused by an imbalance between supply and demand in a separated system.
【請求項4】 請求項1,2のいずれか1に記載の電力
系統の周波数安定化装置において、 前記予測判定手段は、前記観測潮流量、前記観測発電機
出力量および前記記憶装置内の各発電機の諸定数をもと
に、複数台の発電機の発電量の分担に合わせて合成する
ことで、複数台の発電機の特性を一台の発電機の特性に
縮約した上で、その運動方程式より分離系統内の需給不
平衡によって生じる周波数の過渡的な変化を予測するこ
とを特長とする電力系統の周波数安定化装置。
4. The frequency stabilizing device for a power system according to claim 1, wherein the prediction determining means includes the observed tidal flow rate, the observed generator output amount, and each of the storage devices. Based on the constants of the generator, by combining them according to the share of the amount of power generated by multiple generators, the characteristics of multiple generators are reduced to the characteristics of one generator, A frequency stabilizing device for a power system, which is characterized by predicting a transient change in frequency caused by supply and demand imbalance in a separated system from the equation of motion.
【請求項5】 請求項4記載の電力系統の周波数安定化
装置において、 前記予測判定手段は、発電機の運動方程式から需給不平
衡によって生じる周波数の過渡的な変化を予測する場合
に、周波数応動の二次振動成分から周波数ピークを概算
することを特長とする電力系統の周波数安定化装置。
5. The frequency stabilizing device for a power system according to claim 4, wherein the prediction determining unit predicts a transient change in frequency caused by supply and demand imbalance from a motion equation of a generator. A frequency stabilizer for electric power systems, which is characterized by roughly estimating the frequency peak from the secondary vibration component of.
【請求項6】 請求項1,2のいずれか1に記載の電力
系統の周波数安定化装置において、 前記発電機諸定数記憶装置には、事前に発電機および制
御系について種別に分類を行い、各々に整定を行った発
電機および制御系の諸定数を記憶する記憶装置を設け、 前記予測判定手段は、前記観測潮流量、前記観測発電機
出力量および前記記憶装置内の該当する種別の事前整定
の諸定数をもとに、複数台の発電機の発電量の分担に合
わせて合成することで、複数台の発電機の特性を一台の
発電機の特性に縮約した上で、分離系統内の需給不平衡
によって生じる周波数の過渡的変化を予測することを特
長とする電力系統の周波数安定化装置。
6. The frequency stabilizer for the electric power system according to claim 1, wherein the generator constant storage device classifies the generator and control system into types in advance, A storage device for storing the settling power generator and various constants of the control system is provided, and the prediction determination unit is configured to store the observed tidal flow rate, the observed generator output amount, and a corresponding type of advance in the storage device. Based on the settling constants, the characteristics of multiple generators can be reduced to the characteristics of a single generator by combining them according to the share of the power generation amount of multiple generators. A frequency stabilization device for a power system, which is characterized by predicting a transient change in frequency caused by an imbalance between supply and demand in the system.
【請求項7】 請求項1,2のいずれか1に記載の電力
系統の周波数安定化装置において、 前記発電機諸定数記憶装置には、事前に発電機および制
御系について種別に分類を行い、各々に整定を行った発
電機および制御系の諸定数を記憶する記憶装置を設け、 前記予測判定手段は、前記観測潮流量、前記観測発電機
出力量および前記記憶装置内の該当する種別の事前選定
の諸定数をもとに、複数台の発電機の発電量の分担に合
わせて合成することで、複数台の発電機の特性を一台の
発電機の特性に縮約した上で、その運動方程式により分
離系統内の需給不平衡によって生じる周波数の過渡的変
化を予測することを特長とする電力系統の周波数安定化
装置。
7. The frequency stabilizing device for a power system according to any one of claims 1, 2, wherein the generator various constant storage device performs classification of the type for the generator and a control system in advance, A storage device for storing the settling power generator and various constants of the control system is provided, and the prediction determination unit is configured to store the observed tidal flow rate, the observed generator output amount, and a corresponding type of advance in the storage device. Based on the selection constants, the characteristics of multiple generators are reduced to the characteristics of one generator by combining them according to the share of the power generation amount of multiple generators. A frequency stabilizer for a power system characterized by predicting a transient change in frequency caused by a supply-demand imbalance in a separated system using a motion equation.
【請求項8】 請求項2記載の電力系統の周波数安定化
装置において、 前記制御手段は、周波数ピークを前記一定範囲に抑制す
るために電源制限もしくは負荷制限、またはそれらに相
当する制限をする需給不平衡解消制御量を演算する場合
に、想定した制御量が系統特性に与える影響について離
散的な制御対象の選択による組合わせ的な影響の変化を
連続的な数式で扱うことによって得られる算出式を用い
ることを特長とする電力系統の周波数安定化装置。
8. The power system frequency stabilizing apparatus according to claim 2, wherein the control means performs power supply limitation or load limitation in order to suppress a frequency peak within the certain range, or a limitation corresponding thereto. When calculating the unbalance elimination control amount, the calculation formula obtained by treating the change in the combinational influence by the selection of discrete control targets with a continuous mathematical expression regarding the influence of the assumed control amount on the system characteristics. A power system frequency stabilizer characterized by using
JP18352896A 1996-07-12 1996-07-12 Power system frequency stabilizer Expired - Lifetime JP3418503B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18352896A JP3418503B2 (en) 1996-07-12 1996-07-12 Power system frequency stabilizer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18352896A JP3418503B2 (en) 1996-07-12 1996-07-12 Power system frequency stabilizer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH1032927A JPH1032927A (en) 1998-02-03
JP3418503B2 true JP3418503B2 (en) 2003-06-23

Family

ID=16137420

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP18352896A Expired - Lifetime JP3418503B2 (en) 1996-07-12 1996-07-12 Power system frequency stabilizer

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3418503B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7515354B2 (en) * 2020-09-16 2024-07-12 三菱電機株式会社 Power system stabilization system and power system stabilization method

Also Published As

Publication number Publication date
JPH1032927A (en) 1998-02-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3250147B2 (en) Method and apparatus for estimating frequency characteristics of power system
JP5436958B2 (en) System stabilization system with post-correction function
Radan Integrated control of marine electrical power systems
EP2501014B1 (en) Method and apparatus for detecting islanding conditions of distributed generator
KR100872273B1 (en) Real-time transient stability discrimination and fault propagation method using visually synchronized measurement signal in power system
JP4860960B2 (en) Power network control system
JP4119077B2 (en) Frequency stabilizer for power system
CN109075729A (en) Systems and methods for an integrated control system of a diesel generator set
JP6174271B2 (en) System stabilization control apparatus and method
JP5378087B2 (en) System stabilization system with load compensation control function
JP7775205B2 (en) System and method for improving the rate of change of frequency ride-through in a power system
JPH09305224A (en) Preventive maintenance method and device
CN115986779B (en) Response-based frequency stability judging and controlling method and system
JP3418503B2 (en) Power system frequency stabilizer
CN102966448A (en) Method for regulating the operation of an electric generator set
JP4616206B2 (en) Power system stability determination method and apparatus
JP2619194B2 (en) Power system stabilizer
EP3631929B1 (en) Control of multiple energy storages in a microgrid
JP2015033252A (en) Power system control device and control system
JP3436677B2 (en) Power system stabilizer
You et al. An intelligent adaptive load shedding scheme
JP3472697B2 (en) Power system frequency stabilizer
JP2007189840A (en) Power system stabilizer
Thomas et al. A model-referenced controller for stabilizing large transient swings in power systems
JP4044512B2 (en) Power system stabilization control device and power system stabilization control method

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090411

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090411

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100411

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110411

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120411

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120411

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130411

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140411

Year of fee payment: 11

EXPY Cancellation because of completion of term