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JP4845526B2 - System operation training equipment - Google Patents
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Description

本発明は、給電指令所、制御所等の運転員の平常時、事故時における系統運用に関する技術、技能などの維持・向上を図るための系統運用訓練装置に関する。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to a system operation training apparatus for maintaining and improving techniques, skills, etc., related to system operation during normal times and accidents of operators such as power supply command centers and control stations.

電力系統の大規模化、複雑化ならびに供給信頼度に対する要請の高まりなどに伴い、日常の系統運用は高度な技術的判断力を必要としている。特に、系統事故が発生した場合、その社会的影響が極めて大きいため系統運用者には、事故復旧処置を迅速、的確に実施できる高度な技能が要求される。これらの要請に応えるため、系統運用訓練装置が導入されている。
ところで、従来の訓練装置は、トレーナ(訓練を行う教官)がトレーナ卓から事故発生時刻、事故点、事故様相等の事故情報の設定や、初期系統データの設定および初期系統状態の作成を行い、訓練シナリオとして登録する。訓練実行中は、トレーニ(訓練される者)はトレーニ卓、系統監視盤を介して系統の監視・制御を行う。系統模擬機能としては、事故発生中は、トレーニの操作に応じて電力系統の特性を過度安定度計算方式により、また、事故が除去された後は、周波数・潮流計算(連結)方式に基づいて実施している(特許文献1参照)。
With the increasing scale and complexity of power systems and the increasing demand for supply reliability, daily system operations require advanced technical judgment. In particular, when a grid accident occurs, the social impact is extremely large, and the system operator is required to have a high level of skill to implement the accident recovery procedure quickly and accurately. In order to meet these demands, system operation training equipment has been introduced.
By the way, in the conventional training device, the trainer (training instructor) sets accident information such as accident occurrence time, accident point, accident aspect, etc. from the trainer table, initial system data setting and initial system state creation, Register as a training scenario. During training, trainees (trainees) monitor and control the system via the trainee table and system monitoring panel. The system simulation function is based on the transient stability calculation method according to the trainee operation during an accident, and based on the frequency / tidal flow (consolidation) method after the accident is removed. (See Patent Document 1).

特許第3121647号公報(段落0008〜11、図2)Japanese Patent No. 3121647 (paragraphs 0008 to 11, FIG. 2)

従来の方法では、通常は周波数・潮流計算により、また事故中は安定度計算を、さらに事故除去後はまた周波数・潮流計算に切替えて系統シミュレーションを実行しており、事故中のみしか安定度計算を実行しないため、PSS(Power System Stabilizer)、AVR(Automatic Voltage Regulator)等の制御系の模擬が短時間に留まり、制御系の効果が反映されない。このため、例えば、実系統では発電機が脱調しないのに脱調と模擬する可能性があり、シミュレーション精度に問題を有しており、忠実に事故波及現象を模擬できず、訓練の臨場感に欠け、訓練効果が得られないという問題点があった。また、安定度計算を事故除去で周波数・潮流計算に切替えているため、切替えた前後で両者の周波数、電圧分布、線路潮流などに大幅な差異が発生する。そして、その時点でトレーナ用、トレーニ用マン・マシン装置に、上記周波数、電圧分布、線路潮流などの数値表示であるTM表示が行われるため、以前の表示内容とTM値が大きく変化して表示され、大きな違和感を与えるという問題点もあった。   In the conventional method, the system simulation is usually executed by frequency / tidal flow calculation, stability calculation during an accident, and after switching off to frequency / tidal flow calculation, and stability calculation is performed only during the accident. Therefore, simulation of a control system such as PSS (Power System Stabilizer), AVR (Automatic Voltage Regulator), etc. remains in a short time, and the effect of the control system is not reflected. For this reason, for example, there is a possibility that the generator does not step out in an actual system, but it may be simulated as step out, and there is a problem in simulation accuracy, and it is not possible to faithfully simulate the accident spillover phenomenon, and the realism of training There was a problem that the training effect was not obtained. In addition, since the stability calculation is switched to frequency / tidal flow calculation by eliminating accidents, there are significant differences in frequency, voltage distribution, line power flow, etc. between before and after switching. At that time, the TM display, which is the numerical display of the frequency, voltage distribution, line power flow, etc., is displayed on the trainer and trainee man / machine device, so the previous display contents and TM value change greatly. There was also the problem of giving a great sense of incongruity.

更に最近は、給電指令所、制御所等の統合化が図られており、従って、給電指令所、制御所の管轄系統規模が大きく拡大しており、訓練装置の系統シミュレーションの規模も、1000母線〜5000母線、200発電機〜300発電機となっている。また、発電機については電力系統の安定化を図るために発電機にPSS装置が設置され、系統事故時の安定度計算を行うためには、制御系の模擬を忠実に、また発電機の模擬を詳細モデル(parkモデル等)で行うことが必要となっている。このため、従来の安定度計算手法ではなく、制御系を詳細に模擬する動態安定度計算手法の適用が必要不可欠になっている。   More recently, integration of power supply command centers and control stations has been attempted, and therefore the jurisdiction of power supply command centers and control stations has been greatly expanded, and the system simulation scale of the training equipment has also increased to 1000 buses. ~ 5000 bus, 200 generator ~ 300 generator. For generators, a PSS device is installed in the generator in order to stabilize the power system, and in order to calculate the stability in the event of a system fault, faithful simulation of the control system and simulation of the generator It is necessary to carry out a detailed model (such as a park model). For this reason, it is indispensable to apply a dynamic stability calculation method that simulates the control system in detail, instead of the conventional stability calculation method.

この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、系統事故発生時の系統事故波及現象を忠実に模擬して、訓練における臨場感を醸成して最大の訓練効果を得るとともに、訓練時間の長時間化の要請に対応して、訓練中の系統シミュレーションの計算精度を維持可能とした系統運用訓練装置を提供するものである。   This invention was made to solve the above-mentioned problems, faithfully simulates the system accident ripple phenomenon at the time of the occurrence of a system accident, fosters a sense of reality in training and obtains the maximum training effect, and training In response to a request for longer time, a system operation training apparatus capable of maintaining the calculation accuracy of system simulation during training is provided.

この発明に係る系統運用訓練装置は、系統運用の訓練の管理を行う訓練管理機能模擬手段と、該訓練管理機能模擬手段からの制御指令に基づき電力系統の応動を模擬する系統模擬機能模擬手段とを備える訓練装置において、
該系統模擬機能模擬手段が、実時間の応答で動態安定度計算を含む系統模擬演算を行う第1の系統シミュレーション手段、周波数計算および潮流計算を含む第1の系統シミュレーション手段よりも長い時間にわたる系統模擬演算が可能な第2の系統シミュレーション手段、事故発生時点から当該事故が除去され系統が安定する時点までは第1の系統シミュレーション手段で系統模擬演算を行い、訓練開始から事故が発生するまでの間、または事故除去後で系統が安定した時点から次の事故が発生するか訓練終了までの間は第2の系統シミュレーション手段で系統模擬演算を行うよう第1および第2の系統シミュレーション手段の切替を行う系統シミュレーション切替判定・切替手段を有し、
上記系統安定の判定は、模擬対象系統に接続された全発電機の母線電圧における周波数の時間変化量が所定の設定値以下となることで行うものである。
The system operation training apparatus according to the present invention includes training management function simulation means for managing system operation training, system simulation function simulation means for simulating the response of the power system based on a control command from the training management function simulation means, A training apparatus comprising:
The system simulation function simulation means is a first system simulation means for performing system simulation calculation including dynamic stability calculation with a real time response, and a system over a longer time than the first system simulation means including frequency calculation and power flow calculation. The second system simulation means that can perform the simulation calculation, from the time when the accident occurs until the time when the accident is removed and the system is stabilized, the system simulation calculation is performed by the first system simulation means until the accident occurs from the start of training Switching between the first and second system simulation means so that the system simulation calculation is performed by the second system simulation means during the period between the time when the system is stabilized after the accident is removed and the time when the next accident occurs or until the end of the training. have a system simulation switching judgment and switching means for performing,
The determination of the system stability is performed when the amount of time change in frequency in the bus voltage of all the generators connected to the simulation target system is equal to or less than a predetermined set value .

この発明は以上のように、事故発生時点から系統が安定する時点までは第1の系統シミュレーション手段により実時間の応答で動態安定度計算を含む系統模擬演算を行うので、系統事故発生時の系統事故波及現象を忠実に模擬して、訓練における臨場感を醸成できる。また、訓練開始から事故が発生するまでの間または事故除去後で系統が安定した時点から次の事故が発生するか訓練終了までの間は第2の系統シミュレーション手段により周波数・潮流計算を含む長時間にわたる系統模擬演算を実行できるので、長時間にわたる訓練中の系統シミュレーションの計算精度を維持することができる。
更に、系統安定の判定は、模擬対象系統に接続された全発電機の母線電圧における周波数の時間変化量が所定の設定値以下となることで行うので、系統シミュレーションの必要な方式を選択するのに重要となる、系統安定の判定が確実になされる。
As described above, since the system simulation calculation including the dynamic stability calculation is performed by the first system simulation means by the first system simulation means from the time when the accident occurs until the time when the system becomes stable, the present invention Faithfully simulate accident spillovers and foster realism in training. Also, from the start of training to the occurrence of an accident or from the time when the system is stabilized after the accident is removed until the next accident occurs or until the end of the training, the second system simulation means includes a frequency / tidal flow calculation. Since the system simulation calculation over time can be executed, the calculation accuracy of the system simulation during training over a long time can be maintained.
Furthermore, the determination of system stability is made when the amount of time change in frequency at the bus voltage of all the generators connected to the simulation target system is below a predetermined set value. It is important to determine the stability of the grid.

実施の形態1.
図1は、この発明の系統運用訓練装置の全体を示す構成図である。訓練装置は、一般に、訓練管理機能、系統模擬機能および自動化模擬機能を備えており、この内、訓練管理機能は、トレーナの各種作業を支援する機能であり、訓練シナリオ作成、訓練実施、訓練評価等の支援機能から構成される。系統模擬機能は、トレーニの管轄系統範囲、あるいはトレーナが電気所代行操作等を行う系統範囲等の系統特性を静的、動的に、性能面、精度面から忠実に模擬する機能である。自動化模擬機能は、トレーニが実勤務において使用している給電指令所、あるいは制御所における計算機システムに実装されているソフトウェア機能である。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing the entire system operation training apparatus of the present invention. The training apparatus generally has a training management function, a system simulation function, and an automated simulation function. Among these, the training management function is a function that supports various work of the trainer, such as training scenario creation, training execution, and training evaluation. It consists of support functions such as. The system simulation function is a function that faithfully simulates system characteristics statically, dynamically, in terms of performance and accuracy, such as the system range of the trainee's jurisdiction or the system range in which the trainer performs a power station substitution operation. The automated simulation function is a software function implemented in a computer system in a power supply command station or a control station that Traini uses in actual work.

図において、訓練管理サーバ1は、訓練装置の全体管理を行う訓練管理機能ソフトウェアを実行する。系統シミュレーション装置2は、系統シミュレーションを実行し、訓練管理サーバ1から系統シミュレーションに関する各種系統条件のデータ、事故発生条件等を受取り、動態安定度計算、周波数・潮流計算(連結)ベースの系統シミュレーション等を制御し、その計算結果を訓練管理サーバ1に受け渡すという系統模擬機能ソフトウェアを実行する系統模擬サーバ3と、動態安定度計算、周波数・潮流計算(連結)ベースの系統シミュレーション等を実行する対称型マルチプロセッサ(Symmetric Multiple Processor)構成のSMP型PC4、5を備えている。なお、同一構成の2系列のSMP型PC4、5を設けているのは、運転の信頼性を高めるためであり、両PCは計算用LAN11で接続されている。   In the figure, the training management server 1 executes training management function software that performs overall management of the training apparatus. The system simulation device 2 executes system simulation, receives data on various system conditions related to system simulation, accident occurrence conditions, etc. from the training management server 1, dynamic stability calculation, frequency / tidal flow calculation (consolidation) based system simulation, etc. A system simulation server 3 that executes system simulation function software that controls the system and passes the calculation result to the training management server 1, and a symmetry that executes dynamic stability calculation, frequency / tidal flow calculation (connection) based system simulation, and the like SMP-type PCs 4 and 5 having a multi-processor (Symmetric Multiple Processor) configuration are provided. The reason why the two series of SMP PCs 4 and 5 having the same configuration are provided is to increase the reliability of operation, and both PCs are connected by a LAN 11 for calculation.

更に、トレーニが使用する給電指令所、制御所における自動化機能ソフトウェアを実装した自動化模擬サーバ6、訓練中にトレーナが使用するトレーナ卓7、訓練中にトレーニが使用するトレーニ卓8、訓練中にトレーニが使用する大画面系統盤9、および訓練管理サーバ1、系統模擬サーバ3、自動化模擬サーバ6等を接続するシステムLAN10を備えている。   Furthermore, the power supply command station used by the trainee, the automation simulation server 6 in which the automation function software at the control station is installed, the trainer table 7 used by the trainer during the training, the trainee table 8 used by the trainee during the training, and the trainee during the training. And a system LAN 10 for connecting the training management server 1, the system simulation server 3, the automation simulation server 6 and the like.

図2は、この発明の系統運用訓練装置の機能構成を説明する図である。訓練管理機能模擬手段12は、図1の訓練管理サーバ1に実装されるソフトウェアであり、自動化模擬機能模擬手段13は、図1の自動化模擬サーバ6に実装されるソフトウェアである。
系統シミュレーション条件・結果データ保存エリア14は、訓練管理機能模擬手段12と系統模擬機能模擬手段15との共有データ保存エリアであり、系統模擬機能模擬手段15は、図1の系統模擬サーバ3に実装されるソフトウェアである。系統シミュレーション条件・結果データ保存エリア(PC)16と、第1の系統シミュレーション手段である動態安定度計算ベース系統シミュレーション手段17と、第2の系統シミュレーション手段である周波数・潮流計算ベース系統シミュレーション手段18と、系統シミュレーション切替判定・切替手段19とは、図1のSMP型PC1、PC2に実装されるデータとソフトウェアである。
FIG. 2 is a diagram illustrating the functional configuration of the system operation training apparatus of the present invention. The training management function simulation means 12 is software implemented in the training management server 1 of FIG. 1, and the automated simulation function simulation means 13 is software implemented in the automation simulation server 6 of FIG.
The system simulation condition / result data storage area 14 is a shared data storage area for the training management function simulation means 12 and the system simulation function simulation means 15, and the system simulation function simulation means 15 is implemented in the system simulation server 3 of FIG. Software. System simulation condition / result data storage area (PC) 16, dynamic stability calculation base system simulation means 17 as first system simulation means, and frequency / tidal flow calculation base system simulation means 18 as second system simulation means The system simulation switching determination / switching means 19 is data and software mounted on the SMP type PC1 and PC2 in FIG.

そして、系統シミュレーション条件・結果データ保存エリア(PC)16は、系統シミュレーション条件・結果データ保存エリア14と同一のデータを保存しており、動態安定度計算ベース系統シミュレーション手段17は、「故障計算+主保護・後備保護Ry模擬+動態安定度計算+発電機模擬+負荷模擬+制御装置模擬+保護装置模擬」を実行し、周波数・潮流計算ベース系統シミュレーション18は、「周波数・潮流計算(連結)+発電機模擬+負荷模擬+制御装置模擬+保護装置模擬」を実行し、系統シミュレーション切替判定・切替手段19は、動態安定度計算から周波数・潮流計算(連結)への切替えは、詳しくは後述するが、事故除去後で更に全発電機の母線電圧の周波数変化が許容値以内に収まったこと、また、周波数・潮流計算(連結)から動態安定度計算への切替えは事故発生を条件に両系統シミュレーション手段17、18の切替を行うものである。   The system simulation condition / result data storage area (PC) 16 stores the same data as the system simulation condition / result data storage area 14, and the dynamic stability calculation-based system simulation means 17 performs “failure calculation + The main protection / retro protection Ry simulation + dynamic stability calculation + generator simulation + load simulation + control device simulation + protection device simulation "is executed. The frequency / tidal current calculation base system simulation 18 is" frequency / tidal current calculation (consolidated) ". + Generator simulation + load simulation + control device simulation + protection device simulation ", and the system simulation switching determination / switching means 19 will switch from dynamic stability calculation to frequency / tidal flow calculation (connection) in detail later. However, after the accident was removed, the frequency change of the bus voltage of all the generators was within the allowable value. Calculated switching from Consolidated to dynamic stability calculation on condition accident and performs switching of both systems simulation means 17 and 18.

電力系統の特性は、系統に事故が発生するか否かにより、様相が大きく変化する。図3は、動態安定度計算ベースと周波数・潮流計算ベースの系統シミュレーションの必要性を系統現象から説明すると共に、各現象の解析で実装する必要のある計算手法、模擬対象等を示すものである。
先ず、系統事故が発生しない場合、系統の周波数、母線電圧、有効・無効電力分布が変動する要因としては、負荷の有効・無効電力の変動がある。これらは、系統全体としては日負荷曲線として毎日、翌日の負荷予測を行い、それに応じて発電機の出力予測を行い、当日に発電機の出力制御を実施するが、当日では気温が予想と一致しないなどの事態が発生し、需給バランスが一致しないため、周波数が基準値よりずれる事態が発生するが、これは、その後発電機の調速系の制御により、ほぼ基準値に維持される。また、同時に母線電圧が変動するが、これもVQC装置(電圧・無効電力制御装置)により、変圧器タップの調整、SC、ShRの制御により、規定範囲内に調整される。従って、このような平常状態については、長時間動特性解析手法に基づいて、系統全体を周波数計算と潮流計算を連結して計算する手法を適用して計算することができる。
The characteristics of the power system vary greatly depending on whether or not an accident occurs in the system. Fig. 3 illustrates the necessity of system simulation based on dynamic stability calculation and frequency / tidal flow calculation from the viewpoint of system phenomena, and shows calculation methods, simulation targets, etc. that need to be implemented in the analysis of each phenomenon. .
First, when a system fault does not occur, as a factor that fluctuates the system frequency, bus voltage, and active / reactive power distribution, there is a change in load active / reactive power. As for the entire system, the daily load curve is predicted every day as the daily load curve, and the output of the generator is predicted accordingly, and the generator output is controlled on the day. The situation where the frequency deviates from the reference value occurs because the supply / demand balance does not match, but this is maintained almost at the reference value by the control of the speed control system of the generator. At the same time, the bus voltage fluctuates, but this is also adjusted within a specified range by adjusting the transformer tap and controlling SC and ShR by the VQC device (voltage / reactive power control device). Therefore, such a normal state can be calculated by applying a method of calculating the entire system by combining frequency calculation and power flow calculation based on a long-term dynamic characteristic analysis method.

即ち、「フェーズ1:訓練開始〜事故発生直前」と「フェーズ3:事故除去後の系統安定〜事故発生直前」は、系統事故が発生していないことから、負荷の日負荷曲線にそった変動が発生するため、系統周波数、母線電圧、有効・無効電力潮流の変化は小さく、従って、長時間動特性解析手法に基づく周波数・潮流計算(連結)ベースの系統シミュレーションが適用できる。また、模擬すべきものとしては、発電機、負荷、制御装置、保護装置がある。   That is, “Phase 1: Start of training-Immediately before the occurrence of accident” and “Phase 3: System stability after accident removal-Immediately before the occurrence of accident” indicate that no system accident has occurred, so fluctuations along the daily load curve of the load Therefore, changes in system frequency, bus voltage, and active / reactive power flow are small, and therefore, system simulation based on frequency / power flow (concatenation) based on long-term dynamic characteristic analysis method can be applied. Moreover, what should be simulated includes a generator, a load, a control device, and a protection device.

一方、系統事故が発生すると、事故中には発電機の電気的出力が大きく減少するが、機械的入力はすぐには減少しないため、事故点近辺の発電機が加速し、事故点から遠方、或いは他電力会社の発電機は電気的に距離が離れているため、あまり加速せず、その結果、系統間で脱調が発生したり、発電機が脱調したりして、系統の安定運転が不可能になる場合が発生する。このような系統事故波及現象は、発電機のPSS、AVR、ガバナ等の制御系を忠実に模擬した動態安定度計算手法により計算しないと精度高く計算できないことになる。また、系統事故が発生すると主保護Ryあるいは後備保護RYが動作して、これらの事故を除去することになるので、故障計算を行い主保護・後備保護Ryの論理を模擬することも重要となる。   On the other hand, when a grid fault occurs, the electrical output of the generator is greatly reduced during the accident, but the mechanical input does not decrease immediately, so the generator near the accident point is accelerated, far away from the accident point, Alternatively, the generators of other power companies are not far from each other because they are electrically distant from each other. As a result, step-out occurs between the systems, and the generator steps out. May become impossible. Such a system fault spillover phenomenon cannot be calculated with high accuracy unless it is calculated by a dynamic stability calculation method that faithfully simulates a control system such as PSS, AVR, and governor of the generator. In addition, when a system fault occurs, the main protection Ry or the back-end protection RY operates to remove these accidents. Therefore, it is important to perform failure calculation and simulate the logic of the main protection / rear-end protection Ry. .

即ち、「フェーズ2:事故発生〜事故除去後の系統安定まで」と「フェーズ4:次の事故発生〜事故除去後の系統安定まで」は、系統事故が発生しているため、また、主保護・後備保護Ryの動作により系統構成状態が大きく変化するため、系統が動揺し、場合によっては系統脱調、あるいは発電機脱調が発生することが考えられ、系統周波数、母線電圧、有効・無効電力分布も大きく変動することから、発電機の各種制御系の動作を考慮できる動態安定度計算ベースの系統シミュレーションが必要不可欠である。また、模擬すべきものとしては、故障計算+主保護・後備保護Ry、発電機、負荷、制御装置、保護装置がある。   In other words, “Phase 2: Accident occurrence until system stabilization after accident removal” and “Phase 4: Next accident occurrence-until system stabilization after accident removal” are due to the occurrence of a system accident. -System configuration changes greatly due to the operation of the back-up protection Ry, so the system may be shaken, and in some cases, system out-of-step or generator out-of-step may occur. System frequency, bus voltage, valid / invalid Since the power distribution also fluctuates greatly, system simulation based on dynamic stability calculation that can consider the operation of various control systems of the generator is indispensable. Moreover, what should be simulated includes failure calculation + main protection / rear protection Ry, generator, load, control device, and protection device.

以上より、通常は、周波数・潮流計算(連結)で系統シミュレーションが可能であるが、事故発生時には、動態安定度計算に基づき系統シミュレーションを行う必要がある。問題は、この両者の切替えをどういう条件で行うかである。基本的には、周波数・潮流計算(連結)の前提条件が、系統全体を等価発電機として扱い、系統周波数を計算していることから、その条件を満たすためには、動態安定度計算において、事故除去後に系統周波数がおさまっていることを判定する必要があり、それを全発電機の母線電圧の周波数変化が設定値以内におさまっていることを条件とすることが適切である。   From the above, system simulation is usually possible by frequency / tidal flow calculation (concatenation), but it is necessary to perform system simulation based on dynamic stability calculation when an accident occurs. The problem is how to switch between the two. Basically, the precondition of frequency / tidal flow calculation (consolidation) is that the entire system is treated as an equivalent generator, and the system frequency is calculated. It is necessary to determine that the system frequency has been reduced after the accident is removed, and it is appropriate that the change in the frequency of the bus voltage of all the generators is within the set value.

即ち、動態安定度計算から周波数・潮流計算(連結)ベースへの切替は、事故除去後で全発電機の母線電圧の周波数変化が許容値以内に収まったことが条件になる。
図4は、以上の方式により系統の安定状態、不安定状態を判定する要領を説明する図である。
図において、判定部20で、事故除去後か否かを判定し、No(否)であれば、系統不安定のフラグ24を立てて判定処理を終了する。Yes(事故除去)であれば、計算部21で、全発電機の母線電圧における周波数の時間変化量を算出する。次に、判定部22で、この全算出値が所定の設定値以下か否かを判定する。この判定は、具体的には、例えば、動態安定度計算の積分演算ステップΔtである10ms当たりの周波数変化Δfが±0.01Hz以下であるか否かで行う。Yes(全発電機で周波数変化が設定値以下)であれば、系統安定のフラグ23を立てて判定処理を終了する。No(否)であれば、系統不安定のフラグ24を立てて判定処理を終了する。
In other words, switching from dynamic stability calculation to frequency / tidal flow calculation (linked) base is based on the condition that the frequency change of the bus voltage of all the generators is within an allowable value after the accident is removed.
FIG. 4 is a diagram for explaining a procedure for determining a stable state and an unstable state of the system by the above method.
In the figure, the determination unit 20 determines whether or not the accident has been removed. If No (no), the system instability flag 24 is set and the determination process ends. If Yes (accident removal), the calculation unit 21 calculates the amount of time change in frequency at the bus voltage of all the generators. Next, the determination unit 22 determines whether or not all the calculated values are equal to or less than a predetermined set value. Specifically, this determination is made, for example, based on whether or not the frequency change Δf per 10 ms, which is the integration calculation step Δt of the dynamic stability calculation, is ± 0.01 Hz or less. If Yes (frequency change is less than or equal to the set value for all generators), the system stability flag 23 is set and the determination process is terminated. If No (no), the system instability flag 24 is set and the determination process is terminated.

次に、この系統安定、不安定の判定を含む、動態安定度計算ベースの系統シミュレーションの処理を図5のフローチャートにより説明する。
ステップ25では、訓練シナリオ作成で設定した事故の発生時刻に至ったか否かをチェックし、事故発生の場合(ステップ25でYes)は、事故種別に対応して対称座標法に基づき正相、逆相、零相回路の等価回路により、回路網計算(故障計算)を行い、最後に対称成分を三相成分に変換する(ステップ26、27、28)。例えば、1LGであれば、正相、逆相、零相回路を直列にして等価回路が得られるため、正相、逆相、零相回路の計算を行い、その計算結果を合せて、三相回路の電圧、電流を計算し、主保護・後備保護Ryの入力電圧、電流を計算する。この処理は並列処理が可能である。
事故発生がない場合(ステップ25でNo)は、平常時ということで、正相回路のみの回路網計算を行う(ステップ26−2)。
Next, a system simulation process based on dynamic stability calculation including determination of system stability and instability will be described with reference to the flowchart of FIG.
In step 25, it is checked whether or not the accident occurrence time set in the training scenario creation has been reached. If an accident has occurred (Yes in step 25), the normal phase and reverse phase are determined based on the symmetric coordinate method corresponding to the accident type. A network calculation (fault calculation) is performed using an equivalent circuit of a phase and a zero phase circuit, and finally a symmetric component is converted into a three-phase component (steps 26, 27, and 28). For example, in the case of 1LG, an equivalent circuit is obtained by connecting a normal phase, a negative phase, and a zero phase circuit in series. Therefore, the calculation of the positive phase, the negative phase, and the zero phase circuit is performed, and the calculation results are combined to obtain a three-phase circuit. The voltage and current of the circuit are calculated, and the input voltage and current of the main protection / rear protection Ry are calculated. This process can be performed in parallel.
If no accident occurs (No in step 25), the network calculation of only the positive phase circuit is performed (step 26-2).

次に、ステップ29で、主保護・後備保護Ry模擬により、訓練準備段階で選定した当該事故に対応した模擬対象の主保護・後備保護Ryを抽出し、そのRyの動作模擬を回路網計算結果とRy整定値を比較しながら行う。動作域に入っている場合は、タイマーのカウントを行う。
その後、ステップ30でRy動作の有無を判定し、有りの場合(タイマーのカウント終了時点:ステップ30でYes)は、当該Ryのトリップ対象遮断器(CB)を遮断する(ステップ31)。その後、CB不動作設定等があれば、事故除去が完了しないため、CB遮断後になお系統事故が継続しているか否かをステップ25−1で判定し、事故中であれば(ステップ25−1でYes)、再度事故種別に対応して対称座標法に基づき正相、逆相、零相回路の等価回路により、回路網計算(故障計算)を行い、最後に対称成分を三相成分に変換する(ステップ26−1、27−1、28−1)。この処理は並列処理が可能である。
事故が除去されている場合(ステップ25−1でNo)は、平常時ということで、正相回路のみの回路網計算を行う(ステップ26−2)。
Next, in step 29, the main protection / reserve protection Ry of the simulation target corresponding to the accident selected in the training preparation stage is extracted by the main protection / reserve protection Ry simulation, and the operation simulation of the Ry is calculated by the network calculation result. And Ry settling value. If it is in the operating range, count the timer.
Thereafter, the presence or absence of the Ry operation is determined in Step 30, and if it is present (when the timer count ends: Yes in Step 30), the trip target circuit breaker (CB) of the Ry is disconnected (Step 31). Thereafter, if there is a CB non-operation setting or the like, the accident removal is not completed. Therefore, it is determined in step 25-1 whether or not the system fault is still continued after the CB is shut off. Yes) again, the network calculation (fault calculation) is performed by the equivalent circuit of the normal phase, negative phase, and zero phase circuit based on the symmetric coordinate method corresponding to the accident type, and finally the symmetric component is converted into the three-phase component (Steps 26-1, 27-1, 28-1). This process can be performed in parallel.
When the accident has been removed (No in Step 25-1), the network calculation of only the positive phase circuit is performed because it is normal (Step 26-2).

次に、回路網計算が終了したので、続いて発電機の運動方程式求解(発電機の内部位相角の計算:ステップ32)、PSS系求解(発電機の電力動揺を検出し、それを抑制するために、AVR制御の入力信号を出す:ステップ33)、励磁系求解(発電機の内部電圧の調整:ステップ34)、調速系求解(タービンの出力の調整:ステップ35)、発電機方程式求解(発電機のd軸、q軸の電気回路の計算:ステップ36)の微分方程式の求解を行う。この発電機の微分方程式については、並列処理が可能である。
次に、系統事故発生中か否かの判定(ステップ25−2)で、事故継続中(Yes)であれば、再び、主保護・後備保護Ry模擬(ステップ29)に分岐する。事故継続中でなければ(ステップ25−2でNo)、ステップ37で、系統安定か否かをチェックし、安定でなければ(ステップ37でNo)、ステップ38で装置模擬周期の判定を行い、模擬周期と一致していれば(ステップ38でYes)、制御装置模擬(ステップ39)、保護装置模擬(ステップ40)を行う。制御装置、保護装置の模擬は、動態安定度計算の積分刻みよりは、長いインターバルで実行できるため、装置の模擬周期について、その判定を行い、無駄な処理はしないようにする。模擬周期でない場合(ステップ38でNo)は、正相回路網計算(ステップ26−2)に分岐する。
系統が安定であれば(ステップ37でYes)、動態安定度計算ベースの系統シミュレーションを終了する。
図5では、故障計算(回路網計算)、発電機の微分方程式求解、制御装置・保護装置模擬が並列処理可能となる。
Next, since the network calculation is completed, the equation of motion of the generator is solved (calculation of the internal phase angle of the generator: step 32), and the solution of the PSS system is detected (the power fluctuation of the generator is detected and suppressed). Therefore, an input signal for AVR control is output: Step 33), excitation system solution (adjustment of generator internal voltage: Step 34), speed adjustment system solution (turbine output adjustment: Step 35), generator equation solution The differential equation is solved (calculation of d-axis and q-axis electric circuits of the generator: step 36). The differential equation of this generator can be processed in parallel.
Next, if it is determined whether a system fault is occurring (step 25-2) and the accident is continuing (Yes), the process again branches to the main protection / repair protection Ry simulation (step 29). If the accident is not continuing (No in step 25-2), it is checked in step 37 whether the system is stable. If not stable (No in step 37), the apparatus simulation cycle is determined in step 38, If it coincides with the simulation cycle (Yes in step 38), the control device simulation (step 39) and the protection device simulation (step 40) are performed. Since the simulation of the control device and the protection device can be executed at an interval longer than the integral step of the dynamic stability calculation, the simulation cycle of the device is determined to avoid unnecessary processing. If it is not a simulation cycle (No in step 38), the process branches to the normal phase network calculation (step 26-2).
If the system is stable (Yes in step 37), the system simulation based on the dynamic stability calculation is terminated.
In FIG. 5, fault calculation (circuit network calculation), generator differential equation solving, and control device / protection device simulation can be performed in parallel.

以上のように、この発明の実施の形態1の系統運用訓練装置においては、系統事故発生時〜事故除去後で系統動揺中は動態安定度計算ベースの系統シミュレーションを実行し、平常時または事故除去後で系統が安定した時点以降は周波数・潮流計算(連結)ベースの系統シミュレーションを実行するよう上記両系統シミュレーション切替えるようにしたので、事故発生時には系統事故波及現象を実時間内で精度が高く、忠実に模擬でき、かつ周波数・潮流計算(連結)に切替えても計算結果の連続性を確保でき、そのためトレーニの大画面系統盤表示の連続性が確保できると共に、長時間の訓練においても系統シミュレーションの計算精度を維持することができることにより、高い訓練効果を獲得できるという効果が得られる。   As described above, in the system operation training apparatus according to the first embodiment of the present invention, the system simulation based on the dynamic stability calculation is executed during the system oscillation from the time of the system accident occurrence to the time after the accident removal, and the normal operation or the accident removal Since the above two system simulations were switched to execute the system simulation based on frequency / tidal flow calculation (concatenation) after the system became stable later, the system accident propagation phenomenon was highly accurate in real time when an accident occurred, The simulation results can be faithfully simulated, and the continuity of the calculation results can be ensured even when switching to frequency / tidal flow calculation (concatenation). Therefore, the continuity of the trainee's large screen system panel display can be secured, and the system simulation can be performed even during long training. As a result, the high training effect can be obtained.

実施の形態2.
例えば、先の図5の説明で、各種演算の並列処理の可能性について触れたが、具体的に複数の計算機を採用し、その並列処理を有効に活用した場合の系統運用訓練装置を、実施の形態2として以下で説明する。
なお、以下では、計算機としてパソコンPCを使用した場合を想定して説明するが、これに限定されるものではなく、EWS(Engineering Work Station)等を使用しても全く同様に適用できる。
Embodiment 2. FIG.
For example, in the explanation of FIG. 5 above, the possibility of parallel processing of various operations was mentioned, but a system operation training apparatus in the case where a plurality of computers are specifically employed and the parallel processing is effectively utilized is implemented. This will be described below as Form 2.
In the following description, the case where a personal computer PC is used as a computer will be described. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can be applied in the same manner even when an EWS (Engineering Work Station) or the like is used.

図6は、動態安定度計算ベースと周波数・潮流計算(連結)ベースの切替えに基づいて、系統運用訓練装置の系統シミュレーションを8台の計算機(PC)で構成するSMP型PC(図1のSMP型PC4および5のそれぞれを8台構成とするものである)で実現する場合の1例を示すものである。
処理については、マスターPC(PC−1)が全体を制御し、スレーブPC(PC−2〜PC−8)が与えられた処理を実行するという方式で、処理を分担し、並列処理を実現し、実時間内の処理性能を実現する。なお、マスターPCと各スレーブPCは、訓練開始時点で起動されると訓練終了までは、継続して処理を実行する。従って、スレーブPCについては、処理を実行しない間は、繰り返して、インターフェーステーブルにキーコードが設定されているかを、常時監視することになる。また、各スレーブPCには、同一のソフトウェアを実装し、メンテナンスの容易化を図る。
FIG. 6 shows an SMP type PC (SMP in FIG. 1) in which the system simulation of the system operation training apparatus is composed of eight computers (PCs) based on the switching between the dynamic stability calculation base and the frequency / tidal flow calculation (connection) base. This is an example in the case where it is realized with 8 types of PCs 4 and 5).
As for processing, the master PC (PC-1) controls the whole and the slave PCs (PC-2 to PC-8) execute the given processing to share the processing and realize parallel processing. Realize processing performance in real time. Note that when the master PC and each slave PC are activated at the start of training, they continue to execute processing until the training is completed. Therefore, for the slave PC, while the process is not executed, it is repeatedly monitored whether the key code is set in the interface table. In addition, the same software is installed in each slave PC to facilitate maintenance.

基本的には、図5の処理フローに従い、マスターPC(PC−1)が実行させたい処理について、それを担当するスレーブPCのインタフェーステーブルにキーコードを設定し、それをスレーブPCが常時チェックして、自PCの担当する処理をアイドル無く実行し、処理後にそのキーコードをクリアするという方法で行う。この方法であれば、通常の並列処理法であるスレッド化等の方法に比較して、OSのオーバヘッドは皆無になり、動態安定度計算の積分刻みが例えば、10msという非常に短い時間内においては、大きなアイドル時間の解消になり、並列処理する計算機台数に比例して処理性能を向上させることができる。
図6には、演算処理の進行に合わせてマスターPCがインターフェーステーブルに設定するキーコードを示す。キーコードは、処理タイプとスレーブPCの番号をハイフンでつないで表現する。例えば、キーコード「1−2」は、処理タイプ1をPC−2で実行することを意味する。各スレーブPCが参照するインターフェーステーブルでのデータ位置を決めておいて、キーコードとしては処理タイプだけを記録するようにしてもよい。キーコードは、マスターPCとスレーブPCの間でスレーブPCが実行すべき演算処理の種類が正しくマスターPCが指示できるものであれば、どのようなものでもよい。
Basically, according to the processing flow of FIG. 5, the key code is set in the interface table of the slave PC in charge of the process that the master PC (PC-1) wants to execute, and the slave PC always checks it. Then, the process in charge of the own PC is executed without idling, and the key code is cleared after the process. With this method, there is no OS overhead compared to the normal parallel processing method such as threading, and the integral step of the dynamic stability calculation is, for example, within a very short time of 10 ms. Thus, the idle time can be eliminated, and the processing performance can be improved in proportion to the number of computers to be processed in parallel.
FIG. 6 shows key codes that the master PC sets in the interface table as the arithmetic processing proceeds. The key code is expressed by connecting the processing type and the slave PC number with a hyphen. For example, the key code “1-2” means that the processing type 1 is executed by the PC-2. The data position in the interface table referred to by each slave PC may be determined, and only the processing type may be recorded as the key code. The key code may be any key code as long as the master PC can correctly indicate the type of arithmetic processing to be executed by the slave PC between the master PC and the slave PC.

処理タイプ1〜9は、図5のフローに示す処理の主要部分を抽出してあり、この処理をスレーブPCが処理すれば、訓練装置の系統シミュレーションは全て実現できる。
処理タイプ0は、動態安定度計算の積分ステップΔTを積算した訓練時刻であり、訓練開始からの相対時刻を示し、全PCのインタフェーステーブルにマスターPCが設定する。事故発生の判定の時刻として利用する。
処理タイプ0−1は、動態安定度計算の開始からの相対時刻を示し、全PCのインターフェーステーブルにマスターPCが設定する。処理タイプ1は、事故中の回路網計算を並列処理するものであり、キーコード1−2、1−3、1−4を設定して、PC−2、PC−3、PC−4で並列処理させる。処理タイプ2は、主保護・後備保護Ry模擬を、キーコード2−5を設定して、PC−5で処理させる。処理タイプ3は、Ry動作有のCB遮断後にCB不動作設定が有り、事故が継続している場合の回路網計算をキーコード3−2、3−3、3−4を設定して、PC−2、PC−3、PC−4で実行させる。処理タイプ4は、事故が除去された時点以降の正相回路のみの回路網計算を、キーコード4−2を設定して、PC−2で実行させる。処理タイプ5は、発電機の微分方程式を発電機のグループに分割して並列処理させるために、キーコード5−2、5−3、5−4,5−5を設定し、PC−2、PC−3、PC−4、PC−5で並列処理させる。ここでは、発電機を4グループに分割する例を示しているが、最初の1/4の発電機をPC−2で、次の1/4をPC−3で、次の1/4をPC−4で、残りの発電機全てをPC−5で処理する。回路網計算と微分方程式の求解は直列の処理となるため、PCを共用可能である。
In the processing types 1 to 9, the main part of the processing shown in the flow of FIG. 5 is extracted, and if this processing is processed by the slave PC, all system simulations of the training apparatus can be realized.
The processing type 0 is a training time obtained by integrating the integration step ΔT of the dynamic stability calculation, indicates a relative time from the start of training, and is set by the master PC in the interface table of all PCs. It is used as the time for judging the occurrence of an accident.
Process type 0-1 indicates the relative time from the start of dynamic stability calculation, and is set by the master PC in the interface table of all PCs. Processing type 1 performs parallel processing of network calculations during an accident. Set key codes 1-2, 1-3, and 1-4, and execute parallel processing on PC-2, PC-3, and PC-4. Let it be processed. The processing type 2 sets the key code 2-5 and processes the main protection / rear protection Ry simulation on the PC-5. Processing type 3 has a CB non-operation setting after CB shutoff with Ry operation, and the network calculation when the accident continues, sets key codes 3-2, 3-3, 3-4, and PC -2, PC-3, and PC-4. In the process type 4, the network calculation of only the positive phase circuit after the accident is removed is executed by the PC-2 with the key code 4-2 set. Process type 5 sets key codes 5-2, 5-3, 5-4, and 5-5 to divide the differential equation of the generator into groups of generators for parallel processing, and sets PC-2, PC-3, PC-4, and PC-5 are processed in parallel. Here, an example is shown in which the generator is divided into four groups, but the first 1/4 generator is PC-2, the next 1/4 is PC-3, and the next 1/4 is PC. At -4, all remaining generators are processed by PC-5. Since the network calculation and the solution of the differential equation are performed in series, the PC can be shared.

処理タイプ6は、制御装置、保護装置の模擬であり、キーコード6−6、6−7を設定して、PC−6で制御装置の処理を、PC−7で保護装置の模擬を並列処理させる。処理タイプ7は、動態安定度計算ベースの系統シミュレーションの終了処理であり、キーコード7−2、7−3、7−4、7−5、7−6、7−7を設定して、各PCの終了処理を実行させる。PC−5では、主保護・後備保護Ry模擬におけるタイマー処理のカウンターのクリアーを行う。処理タイプ8は、動態安定度計算ベースから周波数・潮流計算(連結)ベースへの切替えに伴い、キーコード8−8を設定して、周波数・潮流計算(連結)ベースの系統シミュレーションをPC−8に実行させる。また、処理タイプ9は、周波数・潮流計算(連結)ベースから動態安定度計算ベースへの切替えに伴い、キーコード9−8を設定して、PC−8に終了処理を実行させる。   Process type 6 is a simulation of a control device and a protection device. Key codes 6-6 and 6-7 are set, and the control device processing is performed by PC-6, and the protection device simulation is performed by PC-7. Let Processing type 7 is a system simulation end process based on dynamic stability calculation, and key codes 7-2, 7-3, 7-4, 7-5, 7-6, 7-7 are set, The PC termination process is executed. In PC-5, the counter of the timer process in the main protection / repair protection Ry simulation is cleared. In the processing type 8, the key code 8-8 is set in accordance with the switching from the dynamic stability calculation base to the frequency / tidal current calculation (consolidated) base, and the system simulation based on the frequency / tidal current calculation (consolidated) is set to PC-8. To run. The processing type 9 sets the key code 9-8 in accordance with the switching from the frequency / tidal flow calculation (consolidated) base to the dynamic stability calculation base, and causes the PC-8 to execute the end processing.

次に並列処理の動作について説明するが、図7を参照してマスターPCの動作を説明し、続いて図8、9を参照して各スレーブPCの動作を説明するものとする。
図7は、並列処理により、動態安定度計算ベースの系統シミュレーションと周波数・潮流計算ベースの系統シミュレーションを切り替えて系統模擬演算を実行する場合の、特に、マスターPCが担うキーコードの設定処理の動作を説明するフローチャートである。
Next, the parallel processing operation will be described. The operation of the master PC will be described with reference to FIG. 7, and the operation of each slave PC will be described with reference to FIGS.
FIG. 7 shows the operation of the key code setting process performed by the master PC, especially when the system simulation calculation is executed by switching the system simulation based on the dynamic stability calculation and the system simulation based on the frequency / tidal flow calculation by parallel processing. It is a flowchart explaining these.

図7において、ステップ41では、系統シミュレーション全体を制御するマスターPCであるPC−1は、先ず、訓練時刻、安定度計算時刻の初期化、PC−1とPC−2〜PC−8とのインタフェーステーブルの初期化を行い、その後PC−2〜PC−8のプログラムを起動する。PC−2〜PC−8は、PC−1からの指令をインターフェーステーブルのキーを読込んで判断するため、常時、連続してチェックを繰り返す。
次に、系統事故発生中かの判定を行い(ステップ25)、発生中であれば(ステップ25でYes)、回路網計算を並列に実行するために回路網計算のキー1を設定し(ステップ42)、以降の処理を直列に行うため回路網計算が終了したかの判定(ステップ43)を終了するまで継続して行う。
事故発生中でなければ(ステップ25でNo)、正相回路網計算を行うための回路網計算のキー4を設定し(ステップ47)、回路網計算の終了判定(ステップ43−2)を終了するまで継続して行う。
In FIG. 7, in step 41, PC-1, which is a master PC that controls the entire system simulation, first initializes training time and stability calculation time, and interfaces between PC-1 and PC-2 to PC-8. The table is initialized, and then the PC-2 to PC-8 programs are started. Since PC-2 to PC-8 determine the command from PC-1 by reading the key of the interface table, the check is always repeated continuously.
Next, it is determined whether or not a system fault has occurred (step 25). If it has occurred (Yes in step 25), the network calculation key 1 is set in order to execute the network calculation in parallel (step 25). 42) Since the subsequent processing is performed in series, the determination whether the network calculation is completed (step 43) is continued.
If no accident has occurred (No in step 25), the network calculation key 4 for performing the normal phase network calculation is set (step 47), and the end determination of the network calculation (step 43-2) is ended. Continue until you do.

回路網計算が終了すれば(ステップ43でYes)、次に、主保護・後備保護Ry模擬を行うためにキー2の設定を行い(ステップ44)、Ry模擬終了の判定(ステップ45)を終了するまで継続して行う。Ry模擬が終了すると(ステップ45でYes)、Ry動作によりCB遮断が行われ事故除去が完了したかをチェックするために再度系統事故発生中かの判定を行い(ステップ25−1)、発生中で無ければ(ステップ25−1でNo)、ステップ47へ分岐する。発生中の場合(ステップ25−1でYes)は、さらに後備保護Ry動作が考えられるので、系統構成変更後の回路網計算を実行するために回路網計算のキー3を設定し(ステップ46)、続いて計算終了かの判定(ステップ43−1)を終了するまで継続する。回路網計算が終了すれば(ステップ43−1でYes)、次に、発電機の微分方程式の求解を並列して実行するために、微分方程式求解のキー5を設定し(ステップ48)、微分方程式の求解が終了したかを判定(ステップ49)するために、連続してチェックを繰り返す。   If the network calculation is completed (Yes in step 43), then the key 2 is set to perform the main protection / repair protection Ry simulation (step 44), and the determination of the Ry simulation end (step 45) is completed. Continue until you do. When the Ry simulation is completed (Yes in step 45), it is determined again whether a system fault has occurred (step 25-1) in order to check whether the CB is shut off by the Ry operation and the accident removal is completed (step 25-1). If not (No in Step 25-1), the process branches to Step 47. If it is occurring (Yes in step 25-1), a backup protection Ry operation can be considered, so the network calculation key 3 is set in order to execute the network calculation after the system configuration change (step 46). Subsequently, the calculation is continued until the end of the determination (step 43-1). If the network calculation is completed (Yes in step 43-1), then the differential equation solving key 5 is set (step 48) in order to execute the differential equation solving of the generator in parallel (step 48). In order to determine whether the equation solution has been completed (step 49), the check is repeated continuously.

微分方程式の求解が終了すれば(ステップ49でYes)、安定度計算結果を入力データとして各種制御装置、保護装置の模擬を行うために、模擬の実行周期かの判定(ステップ38)を行い、実行周期の場合(ステップ38でYes)は、並列実行させるためのキー6を設定して(ステップ50)、この処理をPC−6、PC−7に委ねる。次に、系統シミュレーション結果を系統模擬サーバ3に送信する周期か否かの判定(ステップ51)を行い、送信周期であれば(ステップ51でYes)、CB状変、電圧、周波数、有効電力、無効電力等を系統模擬サーバ3に送信する。   When the solution of the differential equation is completed (Yes in step 49), in order to simulate various control devices and protection devices using the stability calculation result as input data, a determination is made as to whether the simulation is executed (step 38), In the case of the execution cycle (Yes in step 38), the key 6 for executing in parallel is set (step 50), and this process is left to the PC-6 and PC-7. Next, it is determined whether or not it is a cycle for transmitting the system simulation result to the system simulation server 3 (step 51). If it is a transmission cycle (Yes in step 51), CB change, voltage, frequency, active power, Reactive power or the like is transmitted to the system simulation server 3.

次に、系統シミュレーションを周波数・潮流計算(連結)ベースに切り替えるタイミングか否かの判定(ステップ25−2、37)を行い、違う場合(ステップ25−2でYesまたはステップ37でNo)は、訓練時刻と安定度計算時刻を更新して(ステップ53)、ステップ25へ分岐する。
周波数・潮流計算(連結)ベースに切り替えるタイミングの場合(ステップ37でYes)は、動態安定度計算を終了するキー7を設定し(ステップ54)、次に、周波数・潮流計算(連結)を実行するキー8を設定する(ステップ55)。最後に、訓練時刻終了か否かの判定(ステップ56)を行い、違う場合(ステップ56でNo)は、訓練時刻を更新し、動態安定度計算の時刻をリセットして(ステップ57)、ステップ25へ分岐し、終了と判定された場合(ステップ56でYes)は、系統シミュレーションを終了する。
Next, it is determined whether or not it is time to switch the system simulation to the frequency / tidal flow calculation (consolidated) base (steps 25-2 and 37), and if not (Yes in step 25-2 or No in step 37), The training time and the stability calculation time are updated (step 53), and the process branches to step 25.
In the case of timing to switch to the frequency / tidal flow calculation (connection) base (Yes in step 37), set the key 7 to end the dynamic stability calculation (step 54), and then execute the frequency / tidal flow calculation (connection). The key 8 to be set is set (step 55). Finally, it is determined whether or not the training time is over (step 56). If the training time is different (No in step 56), the training time is updated and the dynamic stability calculation time is reset (step 57). When branching to 25 and it is determined that the process is terminated (Yes in step 56), the system simulation is terminated.

以上のように、回路網計算(故障計算)の並列処理は、例えば、1LG事故の場合、PC−2で正相回路網計算、三相回路計算、PC−3で逆相回路網計算、PC−4で零相回路網計算を行う。PC−2の三相回路計算とは、正相、逆相、零相回路網計算結果の電圧、電流を三相(a相、b相、c相)成分に変換する処理である。また、発電機の微分方程式求解では、例えば、発電機のグループを4分割して、運動方程式→PSS系→励磁系→調速系→発電機方程式(d−q軸回路)をそれぞれのPCで1/4づつ計算する方式とする。従って、PC−2で運動方程式1グループ、PC−3で運動方程式2グループ、PC−4で運動方程式3グループ、PC−5で運動方程式4グループを並列して実行する。
なお、発電機グループの分割については、4グループに限定する必要はなく、性能の向上が必要な場合には、さらに多くのグループに分割してもよい。なお、PCにおける並列処理については、一般的にスレッドによる方法、プロセスの並列化等の方法があるが、いずれもOSのオーバーヘッドが存在し、動態安定度計算のように10ms以下の積分刻みで計算を実行する場合は、このOSのオーバヘッドが障害になり、並列処理の効果が発揮できなくなる。しかるに、本発明では、PC間のインタフェーステーブルを共有メモリ上に設け、計算の実行指示であるキーコードを各PCが常時監視して並列実行を行うようにしたので、上記のOSオーバヘッドの問題点を解決して、殆ど待ち時間無しに、並列処理を実行できると共に、PC台数を増加させても、性能向上が飽和することがないという大きな特長がある。
As described above, the parallel processing of the circuit network calculation (fault calculation) is, for example, in the case of 1LG accident, the normal phase network calculation with PC-2, the three phase circuit calculation, the reverse phase network calculation with PC-3, the PC Perform the zero-phase network calculation at -4. The PC-2 three-phase circuit calculation is a process of converting the voltage and current of the normal phase, reverse phase, and zero-phase network calculation results into three-phase (a-phase, b-phase, and c-phase) components. Moreover, in the differential equation solution of the generator, for example, the group of the generator is divided into four, and the equation of motion → PSS system → excitation system → regulator system → generator equation (dq axis circuit) on each PC. A method of calculating ¼ at a time. Accordingly, the equation of motion 1 group is executed in parallel with PC-2, the equation of motion 2 group in PC-3, the equation of motion 3 group in PC-4, and the equation of motion 4 group in PC-5.
In addition, about the division | segmentation of a generator group, it is not necessary to limit to four groups, and when an improvement in performance is required, you may divide | segment into more groups. For parallel processing on a PC, there are generally a thread method and a process parallelization method. However, there is an OS overhead, and calculation is performed with an integral step of 10 ms or less as in dynamic stability calculation. Is executed, this OS overhead becomes an obstacle, and the effect of parallel processing cannot be exhibited. However, in the present invention, the interface table between the PCs is provided on the shared memory, and each PC always monitors the key code, which is a calculation execution instruction, to execute parallel execution. Thus, the parallel processing can be executed with almost no waiting time, and the performance improvement is not saturated even when the number of PCs is increased.

図8とそれに続く図9は、先の図7のフローにより、マスターPCで設定されたキーコードに基づき、スレーブPCであるPC−2〜PC−8に実装するプログラムの処理を示すフローである。各PCのプログラムは、マスターPCであるPC−1の指令をインターフェーステーブルから読込んで、自分が実行すべきかどうかを判定し、実行した場合は、終了後に該当するインタフェーステーブルのキーをクリアーして、PC−1に当該の処理が終了したことを連絡するというのが基本的な考え方である。   FIG. 8 and subsequent FIG. 9 are flowcharts showing the processing of the program to be installed in the slave PCs PC-2 to PC-8 based on the key code set in the master PC by the flow of FIG. . The program of each PC reads the command of the PC-1 which is the master PC from the interface table, determines whether or not it should be executed, and if executed, clears the key of the corresponding interface table after completion, The basic idea is to notify PC-1 that the processing has been completed.

図8において、先ず、自分に関するキーが設定さているかの判定(ステップ58)を行い、未設定の場合は、キーのチェックを継続して行い、指令があった場合は即座に対応できるように常時、監視を行う。キーが設定されている場合(ステップ58でNo)は、以降の処理を進める。
先ず、キー1のチェックを行い(ステップ59)、自分のPCキーとキーとが一致している場合は、事故種別に応じて正相回路網計算と三相回路計算(ステップ26)、または逆相回路網計算(ステップ27)、または零相回路網計算(ステップ28)を行い、各々の計算終了後に、自分のキー1をクリアーする(ステップ60、61、62)。次に、キー2のチェックを行い(ステップ63)、自分のキーと一致しているPCでは主保護・後備保Ry模擬(ステップ29)を行い、Ry動作有りが判定された場合(ステップ30でYes)は、当該Ryのトリップ対象CBの遮断(ステップ31)を行い、自分のキー2をクリアーする(ステップ64)。
In FIG. 8, first, it is determined whether or not a key related to the user has been set (step 58). If the key is not set, the key check is continued. , Monitor. If the key is set (No in step 58), the subsequent processing proceeds.
First, key 1 is checked (step 59), and if the PC key matches the key, normal phase network calculation and three-phase circuit calculation (step 26) or vice versa depending on the type of accident. The phase network calculation (step 27) or the zero phase network calculation (step 28) is performed, and after each calculation is completed, the key 1 is cleared (steps 60, 61, 62). Next, the key 2 is checked (step 63), and the PC that matches the key is subjected to the main protection / repair protection Ry simulation (step 29). Yes) shuts off the trip target CB of the Ry (step 31) and clears its own key 2 (step 64).

次に、CB不動作設定、あるいは、Ry不動作設定等により主保護Ry動作のみでは事故が除去されていない可能性があるため、キー3のチェックを行い(ステップ65)、自分のPCキーと一致している場合(ステップ65でYes)は、正相回路網計算、三相回路計算(ステップ26−1)、または逆相回路網計算(ステップ27−1)、または零相回路網計算(ステップ28−1)を行い、各々の終了後に自分のキー3をクリアーする(ステップ66、67、68)。次に、事故除去後の回路網計算を行うために、キー4のチェックを行い(ステップ69)、自分のPCキーとキーが一致している場合は、正相回路網計算、三相回路計算(ステップ26−2)を行い、終了後に自分のキー4をクリアーする(ステップ70)。   Next, since there is a possibility that the accident has not been eliminated only by the main protection Ry operation due to the CB non-operation setting or the Ry non-operation setting, the key 3 is checked (step 65), If they match (Yes in step 65), normal phase network calculation, three phase circuit calculation (step 26-1), or negative phase network calculation (step 27-1), or zero phase network calculation (step 27-1). Step 28-1) is performed, and after completion of each, own key 3 is cleared (Steps 66, 67, 68). Next, in order to perform the network calculation after the accident removal, the key 4 is checked (step 69). If the PC key matches the key, the normal phase network calculation and the three-phase circuit calculation are performed. (Step 26-2) is performed, and after completion, the user's own key 4 is cleared (Step 70).

次に、回路網計算が終了した場合、発電機の微分方程式を並列に実行するためにキー5のチェックを行い(ステップ71)、自分のPCキーとキーとが一致している場合(ステップ71でYes)は、運動方程式1グループ(ステップ72)、または運動方程式2グループ(ステップ73)、または運動方程式3グループ(ステップ74)、または運動方程式4グループ(ステップ75)を並列処理し、各々の終了後には自分のキー5をクリアーする(ステップ76、77、78、79)。次に、動態安定度計算結果を入力データとして各種制御装置、保護装置模擬を実行する周期かの判定を行うために、キー6のチェックを行い(ステップ80)、自分のキーに一致している場合(ステップ80でYes)、制御装置模擬(ステップ39)、または保護装置模擬(ステップ40)を並列実行し、各々の処理が終了した後に、自分のキー6をクリアーする(ステップ81、82)。次に、動態安定度計算が終了か否かの判定を行うために、キー7のチェックを行い(ステップ83)、自分のキーに一致しない場合(ステップ83でNo)は、ステップ59へ分岐し、一致する場合(ステップ83でYes)は、自分のPCのキー7、積分量、主保護・後備保護Ry模擬タイマーをクリアーする(ステップ84)。   Next, when the network calculation is completed, the key 5 is checked in order to execute the differential equation of the generator in parallel (step 71), and if the PC key and the key match (step 71). Yes), the motion equation 1 group (step 72), the motion equation 2 group (step 73), the motion equation 3 group (step 74), or the motion equation 4 group (step 75) is processed in parallel. After completion, the user's own key 5 is cleared (steps 76, 77, 78, 79). Next, the key 6 is checked in order to determine whether or not to execute simulation of various control devices and protection devices using the dynamic stability calculation result as input data (step 80). In the case (Yes in Step 80), the control device simulation (Step 39) or the protection device simulation (Step 40) is executed in parallel, and after each processing is completed, the own key 6 is cleared (Steps 81 and 82). . Next, in order to determine whether or not the calculation of the dynamic stability is completed, the key 7 is checked (step 83). If it does not match the own key (No in step 83), the process branches to step 59. If they match (Yes in step 83), the key 7 of the own PC, the integral amount, and the main protection / rear protection Ry simulation timer are cleared (step 84).

続いて図9において、周波数・潮流計算(連結)を行うためにキー8をチェックし(ステップ85)、自分のキーと一致する場合(ステップ85でYes)は、周波数・潮流計算(連結)の計算周期か否かのチェックを行い(ステップ86)、一致しない場合(ステップ86でNo)は後段のステップ95に分岐する。計算周期の場合(ステップ86でYes)は、CB遮断に基づく分離系統発生の有無をチェックし(ステップ87)、系統分離が発生している場合(ステップ87でYes)は、分離系統の系統定数の算出を行う(ステップ88)。なお、この分離系統の系統定数とは、周波数計算に必要な系統全体の慣性定数であり、その系統に含まれる各発電機の慣性定数を合計して得られる。   Subsequently, in FIG. 9, the key 8 is checked in order to perform frequency / tidal flow calculation (concatenation) (step 85). If the key 8 matches the key (Yes in step 85), the frequency / tidal flow calculation (concatenation) is checked. A check is made as to whether or not the calculation cycle is reached (step 86). If they do not match (No in step 86), the process branches to step 95 in the subsequent stage. In the case of the calculation cycle (Yes in Step 86), the presence or absence of the occurrence of the separated system based on the CB interruption is checked (Step 87), and when the system separation occurs (Yes in Step 87), the system constant of the separated system is determined. Is calculated (step 88). The system constant of the separated system is an inertia constant of the entire system necessary for frequency calculation, and is obtained by summing up the inertia constant of each generator included in the system.

その後、周波数計算の開始断面における潮流計算を実行し(ステップ89)、発電機出力、負荷電力等を計算し、分離系統毎に周波数計算(ステップ90)を行い、続いて周波数に応動する装置模擬(ステップ91)を行い、所要ステップの計算を繰り返す。所要ステップ終了の判定(ステップ92)で周波数計算が終了した場合(ステップ92でYes)、その断面の潮流計算(ステップ93)を行い、その後、潮流計算結果に応動する装置模擬(ステップ94)を行い、訓練終了または再度動態安定度計算を行うために、周波数・潮流計算を終了するか否かの判定を行い(ステップ95)、終了で無い場合(ステップ95でNo)は、ステップ58(図8)へ分岐する。終了の場合(ステップ95でYes)は、自分のキー8をクリアーし(ステップ96)、最後に、訓練時刻終了か否かの判定(ステップ56−1)を行い、違う場合(ステップ56−1でNo)は、ステップ58(図8)へ分岐する。終了の場合(ステップ56−1でYes)は、系統シミュレーションを終了する。   After that, the power flow calculation at the start cross section of the frequency calculation is executed (step 89), the generator output, the load power, etc. are calculated, the frequency calculation is performed for each separated system (step 90), and then the device simulation that responds to the frequency is performed. (Step 91) is performed, and the calculation of the required steps is repeated. When the frequency calculation is completed (Yes in Step 92) in the determination of the completion of the required step (Step 92), the power flow calculation (Step 93) of the cross section is performed, and then the device simulation (Step 94) that responds to the power flow calculation result is performed. In order to complete the training or to calculate the dynamic stability again, it is determined whether or not the frequency / tidal flow calculation is to be terminated (step 95). If it is not completed (No in step 95), step 58 (Fig. Branch to 8). In the case of completion (Yes in Step 95), the user's own key 8 is cleared (Step 96), and finally, it is determined whether or not the training time is over (Step 56-1). No) branches to step 58 (FIG. 8). In the case of termination (Yes in step 56-1), the system simulation is terminated.

以上のように、周波数・潮流計算(連結)は、周波数計算と潮流計算を連結して実行しており、周波数計算では積分を行うが、そのステップ数が少ないこと、また、周波数計算の後に、必ず潮流計算を行い、潮流計算の収束精度が高いため、数時間という長時間に亘って訓練を実施しても、系統シミュレーションの計算精度が悪くなるということはないことが、実際の訓練実施により立証されている。   As described above, frequency / tidal flow calculation (concatenation) is performed by linking frequency calculation and tidal current calculation. In frequency calculation, integration is performed, but the number of steps is small, and after frequency calculation, Since the tidal current calculation is always performed and the convergence accuracy of the tidal current calculation is high, even if training is performed for a long time of several hours, the calculation accuracy of the system simulation will not deteriorate. Proven.

なお、以上で説明した周波数計算と潮流計算との連結について数式から説明する。発電機の動揺方程式は、次式で表現される。   The connection between the frequency calculation and the tidal current calculation described above will be described using mathematical expressions. The generator oscillation equation is expressed by the following equation.

Figure 0004845526
Figure 0004845526

式(1)を全発電機について合計すると、下式となる。   Summing up equation (1) for all generators gives:

Figure 0004845526
Figure 0004845526

ACCは、系統全体の加速力を表わし、PACC>0の時に系統周波数は上昇中であり、PACC<0の時に低下中であることを表わす。
式(1)、(2)より、△ωSYS,ωを消去すれば、以下の式が得られる。
P ACC represents the acceleration force of the entire system, and indicates that the system frequency is increasing when P ACC > 0, and is decreasing when P ACC <0.
From the formulas (1) and (2), if Δω SYS and ω 0 are eliminated, the following formula is obtained.

Figure 0004845526
Figure 0004845526

上式に、次式の電圧と無効電力に関する制約式を加えることによって、系統周波数変化中における潮流バランスの方程式となる。   By adding the following equation to the above equation regarding the voltage and reactive power, the equation of tidal current balance during system frequency change is obtained.

Figure 0004845526
Figure 0004845526

系統の周波数は、式(2)を数値積分することにより求められる。式(2)において、事前に潮流計算を実行しているので、発電機の電気的出力が算出済であり、周波数計算を行えば発電機の機械的入力を計算できることになる。次に、式(3)、(4),(5)で潮流計算を行うことになるが、式(3)において発電機の機械的入力と系統の加速力PACCが既知数であり、発電機の電気的出力を計算することになる。このように、周波数計算と潮流計算は、発電機の機械的入力を介して、両者が連結されていることが分かる。なお、周波数計算において、潮流計算を実行していない積分ステップでは、発電機の電気的出力を、周波数計算結果から外挿して求めるが、負荷の周波数特性から負荷の有効電力変化分を算出し、系統有効電力損失は変化しないと近似して、全負荷の有効電力変化分が全発電機の電気的出力の変化になるとして、周波数計算を行う。 The frequency of the system can be obtained by numerical integration of equation (2). In Formula (2), since the tidal current calculation is performed in advance, the electrical output of the generator has been calculated, and the mechanical input of the generator can be calculated by performing the frequency calculation. Next, tidal current calculation is performed using equations (3), (4), and (5). In equation (3), the mechanical input of the generator and the acceleration power P ACC of the system are known numbers, The electrical output of the machine will be calculated. In this way, it can be seen that the frequency calculation and the power flow calculation are coupled via the mechanical input of the generator. In addition, in the frequency calculation, in the integration step where the power flow calculation is not performed, the electrical output of the generator is extrapolated from the frequency calculation result, but the amount of change in the active power of the load is calculated from the frequency characteristics of the load, Approximating that the grid active power loss does not change, the frequency calculation is performed on the assumption that the amount of change in the active power of all loads becomes the change of the electrical output of all generators.

実施の形態3.
この実施の形態3では、回路網計算で必要となる負荷の設定方式に係り、特に、系統事故発生時の故障計算の収束回数の低減を可能とする設定方式について説明する。
一般に、負荷の種別としては、定インピーダンス負荷、定電流負荷、定電力負荷が存在するが、この内、定インピーダンス負荷は、回路網計算におけるアドミタンス行列として扱うことができるが、定電流負荷および定電力負荷は、両負荷を定電流源のみで模擬すると、アドミタンス行列が不安定(対角要素が非対角要素に比較して十分に大きくない)となり、回路網計算の収束特性が悪化するためそのままでは扱えず、従って、定電流負荷および定電力負荷は、インピーダンスの成分と定電流源の成分とを組み合わせた形、即ち、図10に示すように、定インピーダンス分97+定電流源分(調整用)98の形に設定されるのが一般的である。
Embodiment 3 FIG.
The third embodiment relates to a load setting method necessary for circuit network calculation, and in particular, a setting method capable of reducing the number of times of failure calculation convergence when a system fault occurs will be described.
In general, there are constant impedance load, constant current load, and constant power load as load types. Of these, the constant impedance load can be treated as an admittance matrix in network calculation. When simulating both loads with only a constant current source, the admittance matrix becomes unstable (the diagonal element is not sufficiently large compared to the non-diagonal element), and the convergence characteristics of the network calculation deteriorate. Accordingly, the constant current load and the constant power load cannot be handled as they are, and the constant impedance load and the constant current source component (adjustment) as shown in FIG. Generally, it is set in the form of 98.

先ず、この負荷の設定に関連して、回路網計算の処理を正相回路網計算の場合について説明し、その前提に立って、この発明の実施の形態3における負荷設定方式の特徴の説明を行うことにする。回路網計算は、式(6)で表現される。   First, in connection with this load setting, the network calculation process will be described in the case of normal phase network calculation, and on the premise thereof, the characteristics of the load setting method according to the third embodiment of the present invention will be described. To do. The network calculation is expressed by equation (6).

Figure 0004845526
Figure 0004845526

回路網計算においては、発電機を等価電流源(I)、また、負荷には、定インピーダンス負荷、定電力負荷、定電力負荷があるが、定インピーダンス負荷は、Y行列の一部として扱い、定電流負荷、定電力負荷は「定インピーダンス分+定電流源分(I)」で模擬する。一般ノードについては、ノード電流Iは零となる。従って、式(6)は、左辺の電流が既知数で、右辺の電圧が未知数となり、解を得ることができる。しかし、負荷には定電流負荷、定電力負荷等の母線電圧に対し非線形特性を示すものがある。その式を以下に示す。 In the network calculation, the generator is an equivalent current source (I G ), and the load includes a constant impedance load, a constant power load, and a constant power load. The constant impedance load is treated as a part of the Y matrix. The constant current load and the constant power load are simulated by “constant impedance component + constant current source component (I L )”. For a general node, the node current IN is zero. Therefore, in Equation (6), the current on the left side is a known number and the voltage on the right side is an unknown, and a solution can be obtained. However, some loads exhibit nonlinear characteristics with respect to the bus voltage such as a constant current load and a constant power load. The formula is shown below.

定電流負荷の場合は、以下となる。
(PLI0+jQLI0)/|VLI0|=(PLI+jQLI)/|VLI|=一定 ・・・(7)
LI0={PLI0−jQLI0−(|VLI0|/ZLI)}/VLI0 ・・・(8)
定電力負荷の場合は、以下となる。
LP0+jQLP0=一定 ・・・(9)
LP0={(PLP0−jQLP0)−(|VLP0|/ZLP)}/VLP0 ・・・(10)
ここで、変数は、以下の意味である。
P:有効電力負荷量。
Q:無効電力負荷量。
Z:負荷の定インピーダンス分のインピーダンス。
添え字は、以下の意味である。
I:定電流負荷。
P:定電力負荷。
0:初期潮流状態での値を意味する。
*:共役。
For a constant current load:
(P LI0 + jQ LI0) / | V LI0 | = (P LI + jQ LI) / | V LI | = constant (7)
I LI0 = {P LI0 -jQ LI0 - (| V LI0 | 2 / Z LI)} / V LI0 * ··· (8)
For a constant power load:
P LP0 + jQ LP0 = constant (9)
I LP0 = {(P LP0 -jQ LP0) - (| V LP0 | 2 / Z LP)} / V LP0 * ··· (10)
Here, the variables have the following meanings.
P: Active power load.
Q: Reactive power load.
Z: Impedance for the constant impedance of the load.
The subscripts have the following meanings.
I: Constant current load.
P: Constant power load.
0: Means the value in the initial power flow state.
*: Conjugate.

先ず、発電機の電流Iは、電機子のd−q軸回路のリアクタンス、背後電圧等から算出できる。次に、各負荷ノードの電圧は、初回の収束ステップでは、初期潮流計算結果の母線電圧を使用すればよい。負荷の電流Iは、定電流負荷は式(8)で、定電力負荷は式(10)で算出できる。なお、各収束ステップでは、前回の収束結果である電圧値を使用する。両負荷の定インピーダンス分は、予め、後述の式(15)、式(17)により設定しておく。また、定インピーダンス負荷(100%インピーダンスの負荷)はノード電流が零である。さらに、一般負荷の電流Iも零である。これで、式(6)の左辺が求まる。次に、回路網のY行列を、定インピーダンス負荷、定電流負荷、定電力負荷のインピーダンス分を含め、通常の方法で作成する。以上により、式(6)を解くことができる。その後、回路網計算で得られたノード電圧、電流から定電流、定電力負荷の有効・無効電力を算出し、それと初期設定負荷の有効・無効電力との差異を調整するために、定電流源(調整用)の大きさを変更して、繰返し計算を行い、回路網計算の収束計算を行う。 First, the current I G of the generator can be calculated reactance of d-q-axis circuit of the armature, from behind the voltage or the like. Next, as the voltage of each load node, the bus voltage of the initial power flow calculation result may be used in the initial convergence step. Current I L of the load, a constant current load by the formula (8), the constant power load can be calculated by Equation (10). In each convergence step, a voltage value that is the previous convergence result is used. The constant impedances of both loads are set in advance according to equations (15) and (17) described later. A constant impedance load (100% impedance load) has a node current of zero. Furthermore, the general load current I N is also zero. Thus, the left side of the equation (6) is obtained. Next, the Y matrix of the circuit network is created by a normal method including the impedance components of the constant impedance load, constant current load, and constant power load. Thus, the equation (6) can be solved. Then, the constant current source is used to calculate the active / reactive power of the constant current and constant power load from the node voltage and current obtained by the network calculation, and to adjust the difference between it and the active / reactive power of the default load. The size of (for adjustment) is changed, calculation is repeated, and the convergence calculation of the network calculation is performed.

回路網計算により電流と電圧を交互に求めることを繰り返す収束計算で、定電流負荷の電流源に流れ込む電流ILIに対して計算された電圧VLIを用いてILIの修正量を計算する際に、前回のILIに対する修正量ΔILIは、以下のようにして計算する。まず、前回のILIで消費される電力は、以下となる。 When calculating the correction amount of I LI using the voltage V LI calculated for the current I LI flowing into the current source of the constant current load in the convergence calculation that repeatedly obtains the current and the voltage alternately by the network calculation , the correction amount [Delta] I LI for the last I LI is calculated as follows. First, the power consumed in the previous ILI is as follows.

LI+jQLI=|VLI|/ZLI +VLI×ILI ・・・(11) P LI + jQ LI = | V LI | 2 / Z LI * + V LI × I LI * ··· (11)

電流源にΔILIを修正量として追加した後の負荷電力を、PLI(k)+jQLI(k)とすると、式(11)と同様に、以下の式が得られる。
LI(k)+jQLI(k)
=|VLI|/ZLI +VLI×(ILI+ΔILI
=|VLI|/ZLI +VLI×ILI +VLI×ΔILI
=PLI+jQLI+VLI×ΔILI
Assuming that the load power after adding ΔI LI as a correction amount to the current source is P LI (k) + jQ LI (k) , the following equation is obtained as in the equation (11).
P LI (k) + jQ LI (k)
= | V LI | 2 / Z LI * + V LI × (I LI + ΔI LI) *
= | V LI | 2 / Z LI * + V LI × I LI * + V LI × ΔI LI *
= P LI + jQ LI + V LI × ΔI LI *

この負荷電力PLI(k)+jQLI(k)も式(7)を満足する必要があるので、以下の式を得る。
LI(k)+jQLI(k)=(PLI0+jQLI0)×(|VLI|/|VLI0|)
これらの2個の式からPLI(k)+jQLI(k)を消去すると、以下の式を得る。
(PLI0+jQLI0)×(|VLI|/|VLI0|)
=PLI+jQLI+VLI×ΔILI
この式をΔILIについて解くと、以下となる。
ΔILI={(PLI0−jQLI0)×(|VLI|/|VLI0|)
−PLI+jQLI}/VLI ・・・(12)
Since this load power P LI (k) + jQ LI (k) also needs to satisfy Expression (7), the following expression is obtained.
P LI (k) + jQ LI (k) = (P LI0 + jQ LI0 ) × (| V LI | / | V LI0 |)
If P LI (k) + jQ LI (k) is eliminated from these two equations, the following equation is obtained.
(P LI0 + jQ LI0 ) × (| V LI | / | V LI0 |)
= P LI + jQ LI + V LI × ΔI LI *
Solving this equation for ΔI LI yields:
ΔI LI = {(P LI0 −jQ LI0 ) × (| V LI | / | V LI0 |)
−P LI + jQ LI } / V LI * (12)

定電力負荷の場合も同様にして、以下のようになる。   The same applies to the case of constant power load.

LP+jQLP=|VLP|/ZLP +VLP×ILP ・・・(13)
ΔILP=(PLP0−jQLP0−PLP+jQLP)/VLP ・・・(14)
P LP + jQ LP = | V LP | 2 / Z LP * + V LP × I LP * ··· (13)
ΔI LP = (P LP0 −jQ LP0 −P LP + jQ LP ) / V LP * (14)

各収束ステップにおける式(12)、(14)の値を小さくすることが収束特性の改善になる、そのためには、定電流負荷、定電力負荷ともに、電圧の2乗で電力が変化する定インピーダンス分の比率を極力小さくすることが望ましい。ただし、定インピーダンス分を設ける目的は、全ての負荷が定電流負荷と定電力負荷で構成された場合でも、回路網計算のY行列の対角要素と非対角要素の比率を所定値以上とすることである。Y行列の対角要素と非対角要素の比率が大きくない場合には、連立一次方程式の求解が不安定になることが知られており、定インピーダンス分を設けることにより、連立一次方程式の求解が不安定になることを回避できる。従って、定電流負荷および定電力負荷の一部を定インピーダンス負荷として表現することが必要である。定電流負荷の所定割合αを定インピーダンスで表現し、定電力負荷の所定割合βを定インピーダンスで表現するとすると、インピーダンスの値と電流源の初期値は以下となる。   Decreasing the values of equations (12) and (14) in each convergence step improves the convergence characteristics. For this purpose, both constant current load and constant power load have a constant impedance in which the power changes with the square of the voltage. It is desirable to make the ratio of minutes as small as possible. However, the purpose of providing a constant impedance component is to set the ratio of the diagonal elements and non-diagonal elements of the Y matrix of the network calculation to a predetermined value or more even when all loads are configured with constant current loads and constant power loads. It is to be. It is known that the solution of simultaneous linear equations becomes unstable when the ratio of diagonal elements and non-diagonal elements of the Y matrix is not large, and the solution of simultaneous linear equations is obtained by providing a constant impedance component. Can be prevented from becoming unstable. Therefore, it is necessary to express a part of the constant current load and the constant power load as a constant impedance load. When the predetermined ratio α of the constant current load is expressed by a constant impedance and the predetermined ratio β of the constant power load is expressed by a constant impedance, the impedance value and the initial value of the current source are as follows.

定電流負荷の場合は、インピーダンスの値ZLIと、電流源の初期値ILI0は、以下の式で計算する。
LI=|VLI0|/((PLI0−jQL0)×α) ・・・(15)
LI0=((PLI0−jQLI0)/VLI0 )×(1−α) ・・・(16)
定電力負荷の場合は、インピーダンスの値ZLPと、電流源の初期値ILP0は、以下の式で計算する。
LP=|VLP0|/((PLP0−jQLP0)×β) ・・・(17)
LP0=((PLP0−jQLP0)/VLP0 )×(1−β) ・・・(18)
ここで、0≦α<1であり、0≦β<1である。また、式(15)を式(8)に代入すると式(16)となり、式(17)を式(10)に代入すると式(18)となる。
In the case of a constant current load, the impedance value Z LI and the current source initial value I LI0 are calculated by the following equations.
Z LI = | V LI0 | 2 / ((P LI0 −jQ L0 ) × α) (15)
I LI0 = ((P LI0 −jQ LI0 ) / V LI0 * ) × (1−α) (16)
In the case of a constant power load, the impedance value Z LP and the current source initial value I LP0 are calculated by the following equations.
Z LP = | V LP0 | 2 / ((P LP0 −jQ LP0 ) × β) (17)
I LP0 = ((P LP0 −jQ LP0 ) / V LP0 * ) × (1−β) (18)
Here, 0 ≦ α <1 and 0 ≦ β <1. Further, when Expression (15) is substituted into Expression (8), Expression (16) is obtained, and when Expression (17) is substituted into Expression (10), Expression (18) is obtained.

事故発生中でない状態での回路網計算では、系統の電圧は通常の大きさであまり変化しないが、例えば3相地絡事故の事故発生中には事故点近傍のノード電圧が大きく低下する。事故発生中の電圧が事故発生前の電圧と大きく変化するノードにある定電流負荷または定電力負荷では、定インピーダンス分による負荷量が事故発生前から大きく変化するので、定インピーダンス分による負荷量の変化を補うような定電流源分の負荷量を求めるまでの収束回数が極端に大きくなる場合がある。ここで、収束回数とは、回路網計算が収束するまでに要する繰り返し回数のことである。   In the network calculation in a state where no accident has occurred, the voltage of the system is a normal magnitude and does not change much. For example, during the occurrence of a three-phase ground fault, the node voltage in the vicinity of the fault point greatly decreases. In a constant current load or constant power load at a node where the voltage during the accident changes greatly from the voltage before the accident occurs, the load amount due to the constant impedance changes greatly from before the accident occurs. In some cases, the number of times of convergence until the load amount for the constant current source that compensates for the change is extremely large may be obtained. Here, the convergence number is the number of repetitions required for the circuit network calculation to converge.

事故発生中の事故点近傍の定電流負荷および定電力負荷の収束回数が極端に増加することを回避するために、この実施の形態3では、事故発生中の事故点近傍の負荷とそれ以外の負荷で、定インピーダンス分と定電流源分の比率を調整するものである。すなわち、定電流負荷と定電力負荷は、式(19)〜(21)に示すように、定インピーダンス分を無くして、全て定電流源分となるように調整する。ここで、事故点近傍とは、事故点に接続する母線、送電線、変圧器、等の設備をk個(kは系統規模に応じて調整要)程度含むノードと定義する。   In order to avoid an excessive increase in the number of times of convergence of the constant current load and constant power load near the accident point during the accident occurrence, in this third embodiment, the load near the accident point during the accident occurrence and the other The load adjusts the ratio of the constant impedance and the constant current source. In other words, the constant current load and the constant power load are adjusted so as to be the constant current source by eliminating the constant impedance as shown in the equations (19) to (21). Here, the vicinity of the accident point is defined as a node including about k pieces of facilities such as a bus, a power transmission line, and a transformer connected to the accident point (k needs to be adjusted according to the system scale).

定電流負荷の場合は、α=0とするので、インピーダンスの値ZLIと電流源の初期値ILI0は、以下のようになる。
LI=∞ ・・・(19)
LI0=((PLI0−jQLI0)/VLI0 ) ・・・(20)
定電力負荷の場合は、β=0として同様に、インピーダンスの値ZLPと電流源の初期値ILP0は、以下の式で計算する。
LP=∞ ・・・(21)
LP0=((PLP0−jQLP0)/VLP0 ) ・・・(22)
In the case of a constant current load, since α = 0, the impedance value Z LI and the initial value I LI0 of the current source are as follows.
Z LI = ∞ (19)
I LI0 = ((P LI0 −jQ LI0 ) / V LI0 * ) (20)
In the case of a constant power load, β = 0 and similarly, the impedance value Z LP and the current source initial value I LP0 are calculated by the following equations.
Z LP = ∞ (21)
I LP0 = ((P LP0 −jQ LP0 ) / V LP0 * ) (22)

事故発生中でも事故点近傍でない負荷については、事故発生中でない場合の式(15)〜(18)を使用する。
なお、回路網の収束計算では、式(12)、(14)などのように理論的に求まる修正量が必要な修正量よりも小さくなる場合が多くあり、その場合には収束回数が大きくなること、理論的に求まる修正量を所定倍(例えば、1.2倍など)した量で修正することにより収束回数を小さくできることが知られている。収束回数を減らすために、式(12)、(14)で計算される値の所定倍を修正量とする方法を採用してもよい。
For loads that are not in the vicinity of the accident point even during an accident, equations (15) to (18) when the accident is not occurring are used.
In the convergence calculation of the network, the correction amount obtained theoretically as in the equations (12) and (14) is often smaller than the required correction amount, and in this case, the number of convergence increases. In addition, it is known that the number of times of convergence can be reduced by correcting the correction amount theoretically obtained by a predetermined multiple (for example, 1.2 times). In order to reduce the number of times of convergence, a method may be employed in which the correction amount is a predetermined multiple of the values calculated by equations (12) and (14).

図11は、この発明の実施の形態3による負荷設定方式を採用した場合の回路網計算の処理フローを説明する図であり、平常時の正相回路網計算について示している。
先ず、回路網の定電流負荷、定電力負荷の定インピーダンス分を含めたアドミタンス行列であるY行列を作成し(ステップ99)、定電流負荷、定電力負荷ノードの定電流源分の初期値を計算するための負荷ノードの初期電圧値を設定する(ステップ100)。
次に、事故発生中の判定を行い(ステップ25−3)、事故発生中の場合(ステップ25−3でYes)は、ステップ101で、事故点近傍の定電流負荷、定電力負荷について、定インピーダンス分を0%、定電流源分を100%として、式(19)〜(22)でインピーダンス値および電流源の初期値を設定する。同時に、アドミタンス行列で定電流負荷、定電力負荷の定インピーダンス分に対応する部分を修正する。事故点近傍以外の定電流負荷は、定インピーダンス分を100×α%、定電流源分を100×(1−α)%として、式(16)で電流源の初期値を設定する。事故点近傍以外の定電力負荷は、定インピーダンス分を100×β%、定電流源分を100×(1−β)%として、式(18)で電流源の初期値を設定する。
事故発生中でない場合(ステップ25−3でNo)は、ステップ102で、すべての定電流負荷の定インピーダンス分を100×α%、定電流源分を100×(1−α)%として、式(16)で電流源の初期値を設定する。すべての定電力負荷では、定インピーダンス分を100×β%、定電流源分を100×(1−β)%として、式(18)で電流源の初期値を計算する。
FIG. 11 is a diagram for explaining the processing flow of circuit network calculation when the load setting method according to the third embodiment of the present invention is adopted, and shows normal phase network calculation in normal times.
First, a Y matrix that is an admittance matrix including the constant current load of the circuit network and the constant impedance of the constant power load is created (step 99), and initial values for the constant current sources of the constant current load and constant power load nodes are obtained. An initial voltage value of the load node for calculation is set (step 100).
Next, it is determined that an accident has occurred (step 25-3). If an accident has occurred (Yes in step 25-3), in step 101, constant current load and constant power load near the accident point are determined. The impedance value and the initial value of the current source are set by the equations (19) to (22), assuming that the impedance is 0% and the constant current source is 100%. At the same time, the portion corresponding to the constant impedance of the constant current load and constant power load is corrected in the admittance matrix. For the constant current load other than the vicinity of the accident point, the constant impedance component is set to 100 × α%, the constant current source component is set to 100 × (1−α)%, and the initial value of the current source is set by the equation (16). For constant power loads other than the vicinity of the accident point, the constant impedance component is set to 100 × β% and the constant current source component is set to 100 × (1−β)%, and the initial value of the current source is set according to the equation (18).
When no accident has occurred (No in Step 25-3), in Step 102, the constant impedance of all constant current loads is set to 100 × α%, and the constant current source is set to 100 × (1-α)%. In (16), the initial value of the current source is set. In all constant power loads, the initial value of the current source is calculated by Expression (18), where the constant impedance component is 100 × β% and the constant current source component is 100 × (1−β)%.

その後、ノード電圧を「I=Y・V」より計算し(ステップ103)、そのノード電圧の計算結果から定電流負荷、定電力負荷の電力を計算し(ステップ104)、初期設定の定電流負荷、定電力負荷の電力とのミスマッチを算出し(ステップ105)、それらの値が全て許容値以下になっているかを判定する(ステップ106)。許容値以下になっていない場合(ステップ106でNo)は、定電流負荷、定電力負荷の定電流源分の値を修正し(ステップ107)、ステップ103へ分岐して収束計算を継続する。全て許容値以下になっている場合(ステップ106でYes)は、回路網計算が収束したということで計算を終了する。   Thereafter, the node voltage is calculated from “I = Y · V” (step 103), the constant current load and the constant power load are calculated from the calculation result of the node voltage (step 104), and the initially set constant current load is calculated. Then, a mismatch with the power of the constant power load is calculated (step 105), and it is determined whether all of these values are less than or equal to an allowable value (step 106). If it is not less than the allowable value (No in step 106), the values for the constant current source of the constant current load and constant power load are corrected (step 107), the process branches to step 103, and the convergence calculation is continued. If all the values are less than or equal to the allowable value (Yes in step 106), the calculation is terminated because the network calculation has converged.

以上のように、事故点近傍の定電流負荷、定電力負荷は、定インピーダンス分をなくし、全て定電流源分となるように設定したので、事故発生中、事故点近傍のノード電圧が大きく変化しても、回路網計算の収束回数が極端に大きくなることがなく計算処理が迅速になされる。
なお、この実施の形態3では、事故発生中の事故点近傍の定電流負荷と定電力負荷の定インピーダンス分を0%としたが、0%ではなくても定インピーダンス分による電力の変動が無視できるほど小さい値であれば、同様の効果が得られる。定電流負荷と定電力負荷のどちらかだけで、事故発生中の事故点近傍の場合に定インピーダンス分を0%または小さい値とするようにしても、事故発生中の事故点近傍の負荷も他の負荷と同様に扱う場合よりも収束回数を低減できる。
As described above, the constant current load and constant power load near the accident point are set so that the constant impedance is eliminated and all constant current sources are used, so the node voltage near the accident point changes greatly during the accident. Even so, the number of convergence times of the network calculation does not become extremely large, and the calculation process is performed quickly.
In the third embodiment, the constant impedance of the constant current load and the constant power load near the accident point where the accident occurred is set to 0%. However, even if it is not 0%, the power fluctuation due to the constant impedance is ignored. If the value is as small as possible, the same effect can be obtained. Even if either the constant current load or the constant power load is used and the constant impedance is set to 0% or a small value in the vicinity of the accident point during the accident, the load near the accident point during the accident is also different. The number of times of convergence can be reduced as compared with the case of handling the same load.

実施の形態4.
動態安定度計算に基づく主保護・後備保護Ry(リレー)模擬において、その模擬対象範囲をどのように設定するかが、演算処理時間に大きく影響する。この模擬対象範囲は、一般的に従来から、系統の構成からほぼ一定の範囲を設定していた。しかるに、訓練シナリオの多様性を考慮すると、この模擬対象範囲は広めに設定せざるを得なくなり、演算処理時間が増大する傾向となる。
この発明の実施の形態4は、トレーナにより作成される訓練シナリオに基づき、予め諸条件を考慮して、論理的に主保護・後備保護Ryの模擬対象範囲を判定し登録しておき、訓練実行時に、事故設備に応じて模擬対象範囲を選択することで、以上の問題点を解消すべく考案されたもので、以下、その内容を図12を参照して説明する。
Embodiment 4 FIG.
In the main protection / rear protection Ry (relay) simulation based on the dynamic stability calculation, how to set the simulation target range greatly affects the calculation processing time. The simulation target range is generally set to a substantially constant range based on the system configuration. However, considering the diversity of training scenarios, this simulation target range must be set wider, and the processing time tends to increase.
In the fourth embodiment of the present invention, based on a training scenario created by a trainer, a simulation target range of main protection / repair protection Ry is logically determined and registered in advance in consideration of various conditions. In some cases, it was devised to solve the above problems by selecting the simulation target range according to the accident equipment, and the contents thereof will be described below with reference to FIG.

図12は、訓練準備段階の訓練シナリオ登録後に行う主保護・後備保護Ryの模擬対象選定の概要を示すフローである。先ず、訓練シナリオの登録後に、設定済みの事故設定データ抽出の処理を行い(ステップ108)、以降、その事故設定内容に伴い模擬対象Ryの選定を行う。なお、Ry不動作設定、CB不動作設定は、事故設定の設備に対して実施するものとする。
最初に、主保護Ryに対するRy不動作設定有をチェックし(ステップ109)、次にその有無に関係に無く、CB不動作設定有をチェックする(ステップ110、110−1)ことで、Ry、CB不動作設定有無に関して、4パターンに分類する。
FIG. 12 is a flowchart showing an outline of selecting a simulation target for main protection / repair protection Ry performed after registration of a training scenario in the training preparation stage. First, after registration of the training scenario, the process of extracting the set accident setting data is performed (step 108), and thereafter, the simulation target Ry is selected according to the accident setting contents. In addition, Ry non-operation setting and CB non-operation setting shall be implemented with respect to accident setting equipment.
First, Ry non-operation setting for main protection Ry is checked (step 109), and CB non-operation setting is checked regardless of the presence or absence (steps 110 and 110-1). The CB non-operation setting is classified into 4 patterns.

Aタイプ(ステップ111:Ry、CB不動作無し)では、主保護Ryのみで事故除去が可能なため、主保護Ryのみを選定し、事故種別に対応して短絡、または地絡Ryを最終選定する。Bタイプ(ステップ112:CB不動作有り、Ry不動作無し)では、主保護RyのみではCB不動作設定が有り事故除去ができないため、主保護Ryと当該CB不動作設定に関連する後備保護Ry(後備保護Ry動作により、不動作CBがあっても事故除去ができる後備保護Ry)を選定し、事故種別に対応して地絡、または短絡Ryを最終的に選定する。Cタイプ(ステップ113:Ry不動作有り、CB不動作無し)では、主保護Ryが動作できないため当該事故を除去できる後備保護Ryのみを選定し、事故種別に対応して地絡、または短絡Ryを最終的に選定する。Dタイプ(ステップ114:Ry不動作有り、CB不動作有り)では、主保護Ryが動作できなため後備保護Ryのみを選定するが、Cタイプに比較してCB不動作が追加されているため、より広範囲の後備保護Ryを選定し、事故種別に対応して地絡、または短絡Ryを最終的に選定する。   For type A (step 111: Ry, no CB inoperative), accident removal is possible only with main protection Ry, so only main protection Ry is selected, and short circuit or ground fault Ry is finally selected according to the type of accident. To do. In the B type (step 112: CB non-operational, Ry non-operational), the main protection Ry alone has the CB non-operation setting and the accident cannot be removed. Therefore, the main protection Ry and the back-up protection Ry related to the CB non-operation setting (The back-up protection Ry that can remove the accident even if there is a non-operation CB by the back-up protection Ry operation) is selected, and the ground fault or the short-circuit Ry is finally selected according to the accident type. For the C type (Step 113: Ry not activated, CB not activated), the main protection Ry cannot be operated, so only the protection Ry that can eliminate the accident is selected, and the ground fault or short circuit Ry corresponding to the accident type is selected. Is finally selected. For the D type (Step 114: Ry inactive and CB inactive), the main protection Ry cannot operate, so only the back-up protection Ry is selected. However, the CB non-operation is added compared to the C type. A wider range of rear-end protection Ry is selected, and a ground fault or short-circuit Ry is finally selected according to the type of accident.

次に、選定した模擬対象Ryに関連するデータを事故発生時刻、事故設備、事故種別等を付加して保存する(ステップ115)。事故設定がまだあるか否かをステップ116でチェックし、あれば(ステップ116でYes)、ステップ108に分岐し、無ければ(ステップ116でNo)処理を終了する。   Next, the data related to the selected simulation target Ry is stored with the accident occurrence time, the accident equipment, the accident type, etc. added (step 115). It is checked in step 116 whether or not there is an accident setting. If there is (Yes in step 116), the process branches to step 108. If not (No in step 116), the process is terminated.

以上のように、Ry不動作設定の有無、CB不動作設定の有無に応じて適切な主保護・後備保護Ryの模擬範囲を事前に論理的に判定するようにしたので、これらの設定条件の如何に拘わらず、演算処理時間を必要最小限に留めることができる。   As described above, the appropriate simulation range of the main protection / rear protection Ry is logically determined in advance according to the presence / absence of the Ry non-operation setting and the presence / absence of the CB non-operation setting. Regardless, the processing time can be kept to a minimum.

また、この発明の形態例において、第1および第2の系統シミュレーション手段による系統模擬演算を複数の計算機を有する演算装置で実行させるようにし、
演算装置は、全体の制御を行うマスター計算機と、演算処理を行う複数のスレーブ計算機と、該スレーブ計算機が行う演算処理をマスター計算機が指示するインターフェーステーブルとを有し、該インターフェーステーブルをスレーブ計算機が監視し、インターフェーステーブルにスレーブ計算機が行う演算処理を指示するデータをマスター計算機が設定すると、スレーブ計算機が指示された演算処理を実行するようにしたので、並列処理のアイドルタイムを無くし、並列処理する計算機台数に比例して、処理性能を大幅に改善することができる。
Further, in the embodiment of the present invention, the system simulation operation by the first and second system simulation means is executed by an arithmetic device having a plurality of computers,
The arithmetic device has a master computer that performs overall control, a plurality of slave computers that perform arithmetic processing, and an interface table that instructs the arithmetic processing performed by the slave computer, and the slave computer When the master computer sets the data to monitor and instruct the arithmetic processing performed by the slave computer in the interface table, the slave computer executes the instructed arithmetic processing, so the idle time of the parallel processing is eliminated and the parallel processing is performed. The processing performance can be greatly improved in proportion to the number of computers.

また、第1の系統シミュレーション手段で実行する動態安定度計算における定電流負荷をインピーダンスと電流源に分離して模擬する方式として、回路網の収束計算における電圧初期値がインピーダンスに印加された場合に定電流負荷の所定割合αがこのインピーダンスに流れるように定電流負荷のインピーダンスの値を設定し、電流源の値を回路網計算の収束計算で計算する方式を採用する場合に、
事故発生中の事故点近傍の定電流負荷では、回路網の収束計算における電圧初期値がインピーダンスに印加された場合にインピーダンスに流れる電流の定電流負荷に対する割合をαよりも小さくするようにしたので、特に、動態安定度計算の処理が迅速になされる。
In addition, as a method of simulating the constant current load in the dynamic stability calculation executed by the first system simulation means by separating the impedance and the current source, when the initial voltage value in the convergence calculation of the network is applied to the impedance When setting the value of the constant current load impedance so that the predetermined ratio α of the constant current load flows to this impedance, and adopting the method of calculating the current source value by the convergence calculation of the network calculation,
For the constant current load near the accident point during the accident, the ratio of the current flowing through the impedance to the constant current load when the initial voltage value in the convergence calculation of the network was applied to the impedance was made smaller than α. In particular, the dynamic stability calculation process is performed quickly.

また、第1の系統シミュレーション手段で実行する動態安定度計算における定電力負荷をインピーダンスと電流源に分離して模擬する方式として、回路網の収束計算における電圧初期値がインピーダンスに印加された場合に定電力負荷の所定割合βがこのインピーダンスで消費されるように定電力負荷のインピーダンスの値を設定し、電流源の値を回路網計算の収束計算で計算する方式を採用する場合に、
事故発生中の事故点近傍の定電力負荷では、回路網の収束計算における電圧初期値がインピーダンスに印加された場合にインピーダンスで消費される電力の定電力負荷に対する割合をβよりも小さくするようにしたので、特に、動態安定度計算の処理が迅速になされる。
In addition, as a method of simulating the constant power load in the dynamic stability calculation executed by the first system simulation means by separating the impedance and the current source, when the initial voltage value in the convergence calculation of the network is applied to the impedance When setting the value of the constant power load impedance so that the predetermined ratio β of the constant power load is consumed by this impedance, and adopting the method of calculating the current source value by the convergence calculation of the network calculation,
In the constant power load near the accident point during the accident occurrence, when the initial voltage value in the convergence calculation of the network is applied to the impedance, the ratio of the power consumed by the impedance to the constant power load is made smaller than β. Therefore, in particular, the dynamic stability calculation process is performed quickly.

また、第1の系統シミュレーション手段で実行する動態安定度計算に基づく主保護・後備保護Ry(リレー)模擬において、
訓練管理機能模擬手段で設定する事故内容に関し、事故設備、事故種別、Ry不動作設定有無およびCB(遮断器)不動作設定有無に応じて模擬対象にすべき主保護・後備保護Ryの範囲を予め論理的に判定しておき、訓練実行時、設定された事故内容を発生させる時点で、該当する予め論理的に判定された主保護・後備保護Ryの模擬対象範囲を選択するようにしたので、主保護・後備保護Ry模擬の処理時間をRy不動作設定有無またはCB不動作設定有無の設定条件に拘わらず、常に、必要最小限に留めることができる。
Also, in the main protection / rear protection Ry (relay) simulation based on the dynamic stability calculation executed by the first system simulation means,
Regarding the accident contents to be set with the training management function simulation means, the range of main protection / repair protection Ry to be simulated according to the accident equipment, accident type, Ry non-operation setting and CB (breaker) non-operation setting Since it is logically determined in advance, and when the training is executed, when the set accident contents are generated, the simulation target range of the main protection / repair protection Ry determined in advance is selected. The processing time of the main protection / rear protection Ry simulation can always be kept to the minimum necessary regardless of the setting condition of the presence / absence of the Ry non-operation setting or the CB non-operation setting.

この発明の実施の形態1における系統運用訓練装置の全体を示す構成図である。It is a block diagram which shows the whole system | strain operation training apparatus in Embodiment 1 of this invention. この発明の系統運用訓練装置の機能構成を説明する図である。It is a figure explaining the functional structure of the system | strain operation training apparatus of this invention. 系統シミュレーションを系統現象から説明すると共に、各現象の解析で必要となる計算手法、模擬対象を表の形で示す図である。It is a figure which shows systematic simulation from a system phenomenon, and shows the calculation method and simulation object which are required by the analysis of each phenomenon in the form of a table | surface. 系統の安定状態、不安定状態を判定する要領を説明する図である。It is a figure explaining the point which judges the stable state of a system | strain, and an unstable state. 動態安定度計算ベースの系統シミュレーションの処理を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the process of the system simulation based on dynamic stability calculation. この発明の実施の形態2における系統運用訓練装置であって、系統シミュレーションを8台のPCから構成するSMP型PCの並列処理で実行する場合の処理内容を表の形で示す図である。It is a system | strain operation training apparatus in Embodiment 2 of this invention, Comprising: It is a figure which shows the processing content in the case of performing a system | strain simulation in the parallel process of SMP type | mold PC comprised from eight PCs in the form of a table | surface. 並列処理において、マスターPCが担うキーコードの設定処理の動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the operation | movement of the setting process of the key code which a master PC bears in parallel processing. 並列処理において、各スレーブPCの動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining operation | movement of each slave PC in parallel processing. 図8に続く並列処理の動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the operation | movement of the parallel processing following FIG. この発明の実施の形態3の系統運用訓練装置において、系統シミュレーションで設定される負荷の形態を説明する図である。In the system | strain operation training apparatus of Embodiment 3 of this invention, it is a figure explaining the form of the load set by system | strain simulation. 実施の形態3による負荷設定方式を採用した場合の回路網計算の処理フローを説明する図である。FIG. 12 is a diagram for explaining a processing flow of circuit network calculation when the load setting method according to the third embodiment is adopted. この発明の実施の形態4の系統運用訓練装置において、Ry模擬対象範囲を選択する処理フローを説明する図である。In the system | strain operation training apparatus of Embodiment 4 of this invention, it is a figure explaining the processing flow which selects Ry simulation object range.

符号の説明Explanation of symbols

1 訓練管理サーバ、2 系統シミュレーション装置、3 系統模擬サーバ、
4,5 SMP型PC、6 自動化模擬サーバ、12 訓練管理機能模擬手段、
13 自動化模擬機能模擬手段、15 系統模擬機能模擬手段、
17 動態安定度計算ベース系統シミュレーション手段、
18 周波数・潮流計算ベース系統シミュレーション手段、
19 系統シミュレーション切替判定・切替手段。
1 training management server, 2 system simulation device, 3 system simulation server,
4,5 SMP type PC, 6 automation simulation server, 12 training management function simulation means,
13 automated simulation function simulation means, 15 system simulation function simulation means,
17 Dynamic stability calculation based system simulation means,
18 Frequency / tidal flow calculation based system simulation means,
19 System simulation switching determination / switching means.

Claims (5)

系統運用の訓練の管理を行う訓練管理機能模擬手段と、該訓練管理機能模擬手段からの制御指令に基づき電力系統の応動を模擬する系統模擬機能模擬手段とを備える訓練装置において、
該系統模擬機能模擬手段が、実時間の応答で動態安定度計算を含む系統模擬演算を行う第1の系統シミュレーション手段、周波数計算および潮流計算を含む上記第1の系統シミュレーション手段よりも長い時間にわたる系統模擬演算が可能な第2の系統シミュレーション手段、事故発生時点から当該事故が除去され系統が安定する時点までは上記第1の系統シミュレーション手段で系統模擬演算を行い、訓練開始から事故が発生するまでの間、または事故除去後で系統が安定した時点から次の事故が発生するか訓練終了までの間は上記第2の系統シミュレーション手段で系統模擬演算を行うよう上記第1および第2の系統シミュレーション手段の切替を行う系統シミュレーション切替判定・切替手段を有し、
上記系統安定の判定は、模擬対象系統に接続された全発電機の母線電圧における周波数の時間変化量が所定の設定値以下となることで行うことを特徴とする系統運用訓練装置。
In a training apparatus comprising training management function simulation means for managing system operation training, and system simulation function simulation means for simulating the response of a power system based on a control command from the training management function simulation means,
The system simulation function simulation means has a longer time than the first system simulation means for performing system simulation calculation including dynamic stability calculation in response to real time, and the first system simulation means including frequency calculation and power flow calculation. Second system simulation means capable of system simulation calculation, from the time when the accident occurs until the time when the accident is removed and the system is stabilized, the first system simulation means performs system simulation calculation, and an accident occurs from the start of training. The first and second systems so that the second system simulation means performs the system simulation calculation until the next accident occurs or until the end of training until the system is stabilized after the accident is removed. have a system simulation switching determination processing and switching means for switching the simulation means,
The system operation training apparatus is characterized in that the determination of the system stability is performed when a time change amount of a frequency in the bus voltage of all the generators connected to the simulation target system is equal to or less than a predetermined set value .
上記第1および第2の系統シミュレーション手段による系統模擬演算を複数の計算機を有する演算装置で実行させるようにし、
上記演算装置は、全体の制御を行うマスター計算機と、演算処理を行う複数のスレーブ計算機と、該スレーブ計算機が行う演算処理を上記マスター計算機が指示するインターフェーステーブルとを有し、該インターフェーステーブルを上記スレーブ計算機が監視し、上記インターフェーステーブルに上記スレーブ計算機が行う演算処理を指示するデータを上記マスター計算機が設定すると、上記スレーブ計算機が指示された演算処理を実行することを特徴とする請求項1記載の系統運用訓練装置。
The system simulation calculation by the first and second system simulation means is executed by an arithmetic unit having a plurality of computers,
The arithmetic device includes a master computer that performs overall control, a plurality of slave computers that perform arithmetic processing, and an interface table that instructs the arithmetic processing performed by the slave computer. 2. The slave computer executes the specified arithmetic processing when the master computer sets data instructing arithmetic processing performed by the slave computer in the interface table, which is monitored by the slave computer. system operation training device.
上記第1の系統シミュレーション手段で実行する動態安定度計算における定電流負荷をインピーダンスと電流源に分離して模擬する方式として、回路網の収束計算における電圧初期値が上記インピーダンスに印加された場合に定電流負荷の所定割合αがこのインピーダンスに流れるように定電流負荷のインピーダンスの値を設定し、電流源の値を回路網計算の収束計算で計算する方式を採用する場合に、
事故発生中の事故点近傍の定電流負荷では、回路網の収束計算における電圧初期値が上記インピーダンスに印加された場合に上記インピーダンスに流れる電流の定電流負荷に対する割合をαよりも小さくすることを特徴とする請求項1記載の系統運用訓練装置。
As a method of simulating the constant current load in the dynamic stability calculation executed by the first system simulation means by separating the impedance and the current source, when the initial voltage value in the convergence calculation of the network is applied to the impedance When setting the value of the constant current load impedance so that the predetermined ratio α of the constant current load flows to this impedance, and adopting the method of calculating the current source value by the convergence calculation of the network calculation,
For a constant current load near the accident point during an accident, when the initial voltage value in the convergence calculation of the network is applied to the impedance, the ratio of the current flowing through the impedance to the constant current load should be smaller than α. The system operation training apparatus according to claim 1, wherein
上記第1の系統シミュレーション手段で実行する動態安定度計算における定電力負荷をインピーダンスと電流源に分離して模擬する方式として、回路網の収束計算における電圧初期値が上記インピーダンスに印加された場合に定電力負荷の所定割合βがこのインピーダンスで消費されるように定電力負荷のインピーダンスの値を設定し、電流源の値を回路網計算の収束計算で計算する方式を採用する場合に、
事故発生中の事故点近傍の定電力負荷では、回路網の収束計算における電圧初期値が上記インピーダンスに印加された場合に上記インピーダンスで消費される電力の定電力負荷に対する割合をβよりも小さくすることを特徴とする請求項1記載の系統運用訓練装置。
As a method of simulating the constant power load in the dynamic stability calculation executed by the first system simulation means by separating the impedance and the current source, the voltage initial value in the convergence calculation of the network is applied to the impedance. When setting the value of the constant power load impedance so that the predetermined ratio β of the constant power load is consumed by this impedance, and adopting the method of calculating the current source value by the convergence calculation of the network calculation,
For the constant power load near the accident point during the accident occurrence, when the initial voltage value in the convergence calculation of the network is applied to the impedance, the ratio of the power consumed by the impedance to the constant power load is made smaller than β. The system operation training apparatus according to claim 1 .
上記第1の系統シミュレーション手段で実行する動態安定度計算に基づく主保護・後備保護Ry(リレー)模擬において、
上記訓練管理機能模擬手段で設定する事故内容に関し、事故設備、事故種別、Ry不動作設定有無およびCB(遮断器)不動作設定有無に応じて模擬対象にすべき主保護・後備保護Ryの範囲を予め論理的に判定しておき、訓練実行時、設定された事故内容を発生させる時点で、該当する上記予め論理的に判定された主保護・後備保護Ryの模擬対象範囲を選択することを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の系統運用訓練装置。
In the main protection / rear protection Ry (relay) simulation based on the dynamic stability calculation executed by the first system simulation means,
Range of main protection / repair protection Ry to be simulated according to accident equipment, accident type, Ry non-operation setting, and CB (breaker) non-operation setting regarding the accident contents set by the above training management function simulation means Is logically determined in advance, and at the time of occurrence of the set accident content at the time of training execution, the simulation target range of the corresponding main protection / rear protection Ry determined in advance is selected. The system | strain operation training apparatus in any one of Claim 1 thru | or 4 characterized by the above-mentioned .
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