JP6659497B2 - Electric machine selection method, electric machine selection program and recording medium - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、電力系統安定化装置における電制機選択方法、電制機選択プログラムとその記録媒体に関する。 An embodiment of the present invention relates to a method for selecting a control in a power system stabilization device, a control program for a control, and a recording medium for the program.
一般に、電力系統内の事故等により急激な需給のアンバランスが生じると、系統内の発電機が脱調する。発電機の脱調は、発電機の機械入力に対して電気的な出力が少ない状態が続き、発電機の回転速度が増加して、他の発電機との位相関係が崩れてしまうのが主な要因である。従って、機械入力に対する電気的出力を一時的に大きくすることができれば、発電機の回転速度が減少して、他の発電機との位相関係が崩れるのを抑制できる。電源制限(以下、電制と言う)は、遮断した発電機の負荷分担分(発電出力)が、残る発電機で分担されることで電気的出力が一時的に増える効果を利用した安定化方法である。 Generally, when a sudden imbalance in supply and demand occurs due to an accident or the like in a power system, a generator in the system loses synchronism. Generator out-of-synchronization is mainly caused by the fact that the electrical output remains low relative to the mechanical input of the generator, the rotational speed of the generator increases, and the phase relationship with other generators is lost. Factors. Therefore, if the electrical output with respect to the mechanical input can be temporarily increased, the rotation speed of the generator can be reduced and the phase relationship with other generators can be prevented from being disrupted. Power limitation (hereinafter referred to as power control) is a stabilization method that uses the effect that the load sharing (power generation output) of a shut-off generator is shared by the remaining generators, thereby temporarily increasing the electrical output. It is.
従来、電制を行う発電機(以下、電制機と言う)を選択する指標(以下、電制選択指標と言う)として、系統の過渡安定度シミュレーションの計算結果より算出する、事故発生直後に発電機の回転速度を増加させるエネルギー(以下、加速エネルギーと言う)を用いる加速指標が多くのシステムで使用されている。加速指標では、加速エネルギーが大きい発電機ほど脱調しやすいと考え、電制機を選択する際の指標として各発電機の加速エネルギーを算出し、加速エネルギーの大きい発電機から電制機として優先的に選択する。 Conventionally, as an index for selecting a generator to be controlled (hereinafter referred to as a "electric control") (hereinafter referred to as a "electric control selection index"), it is calculated from the calculation result of a system transient stability simulation. Acceleration indicators that use energy to increase the rotational speed of the generator (hereinafter referred to as acceleration energy) are used in many systems. In the acceleration index, we consider that generators with higher acceleration energy are more likely to lose synchronism, so we calculate the acceleration energy of each generator as an index when selecting a generator, and give priority to generators with higher acceleration energy as generators. To choose.
前記のような加速エネルギーの大小を指標として電制を行う場合、例えば、加速エネルギーの大きい発電機G1と、加速エネルギーの小さい発電機G2との2台の発電機を電制機として選択し、しかも、発電機G1のみの電制では過渡安定度が維持できず、発電機G2のみの電制で過渡安定度が維持できるケースがある。 In the case of performing electric control using the magnitude of the acceleration energy as an index as described above, for example, two generators, a generator G1 having a large acceleration energy and a generator G2 having a small acceleration energy, are selected as the electric regulators, Moreover, the transient stability cannot be maintained by the power control of the generator G1 alone, and the transient stability can be maintained by the power control of the generator G2 only.
このようなケースにおいて、上述した加速指標を用いると、加速エネルギーが大きく早く加速する発電機G1が先に選択される。しかし、発電機G1のみでは過渡安定度が維持できないため、次に早く加速している発電機G2が追加で電制機として選択される。そのため、発電機G2のみの電制で過渡安定度が維持できるケースであっても、上述した加速指標を用いると発電機G1と発電機G2の2台を電制機として選択し、必要以上の電制を行うことになる。 In such a case, by using the above-mentioned acceleration index, the generator G1 whose acceleration energy is greatly accelerated is selected first. However, since the transient stability cannot be maintained by the generator G1 alone, the generator G2 that is accelerating next next is additionally selected as the electric control machine. Therefore, even in the case where the transient stability can be maintained only by the power control of the generator G2, the two generators G1 and G2 are selected as the power generators by using the acceleration index described above. Electricity control will be performed.
このように、従来技術では加速指標によってのみ電制機を選択していたため、加速エネルギーが小さく相対的に遅く加速して来る発電機が系統の過渡安定度の悪化の主要因となる場合、その種の発電機を優先的に電制機として選択することが不可能であった。 As described above, in the related art, since the electrical control device is selected only by the acceleration index, when the generator that has a low acceleration energy and accelerates relatively slowly becomes a main cause of the deterioration of the transient stability of the system, the It was not possible to preferentially select a generator as a control.
この点を改善するため、加速エネルギーと、事故除去後あるいは電制後に発電機の回転速度を減少させるエネルギー(以下、減速エネルギーと言う)の関係を電制選択指標として使用する従来技術も知られている。この従来技術では、加速エネルギーと減速エネルギーの差が小さい発電機ほど脱調しやすいと考え、事故発生から事故除去直後までのシミュレーション結果を用いて、各発電機の加速エネルギーと減速エネルギーとの差を算出し、その差の小さい発電機から電制対象として選択する。 In order to improve this point, there is also known a prior art in which the relationship between acceleration energy and energy for reducing the rotation speed of a generator after an accident is eliminated or after electric control (hereinafter referred to as deceleration energy) is used as an electric control selection index. ing. According to this conventional technology, it is considered that a generator with a smaller difference between acceleration energy and deceleration energy is more likely to lose synchronism, and the difference between the acceleration energy and deceleration energy of each generator is calculated using simulation results from the time when the accident occurred until immediately after the accident was removed. Is calculated, and the generator having the smaller difference is selected as an electric power control target.
この場合、事故発生前の対象発電機の有効電力P0、事故除去直後の有効電力Pc、事故発生直後の有効電力Pf1、事故除去直前の有効電力Pf2などに関するデータを、事前の過渡安定度シミュレーション等により蓄積するとともに、蓄積されたデータから算出される発電機の位相角(相差角δ)の情報と、蓄積した発電機出力の情報とを用いて、事故中および事故除去後の電力相差角曲線(P−δ曲線と呼ばれる)を推定し、この推定したP−δ曲線に基づいて加速エネルギーを算出する。 In this case, active power P0 of the accident before the target generator, active power Pc immediately after the accident removal, accident immediately after the active power Pf1, data on such active power Pf2 immediately before the accident removal, prior transient stability simulations And a power phase difference angle curve during and after the accident, using information on the phase angle (phase difference angle δ) of the generator calculated from the stored data and information on the stored generator output. (Referred to as P-δ curve), and acceleration energy is calculated based on the estimated P-δ curve.
例えば、図1(a)に示すように、事故前のP−δ曲線(1)、事故中のP−δ曲線(2)及び事故除去後のP−δ曲線(3)において、事故発生前の対象発電機の有効電力P0、事故発生直後の有効電力Pf1、事故除去直前の有効電力Pf2によって囲まれた部分が加速エネルギーを示す。一方、事故発生前の対象発電機の有効電力P0、事故除去直後の有効電力Pc及び事故除去後のP−δ曲線(3)によって囲まれた部分が減速エネルギーを示す。そこで、各P−δ曲線(1)〜(3)を推定することで、加速エネルギーと減速エネルギーの差を算出し、その差の小さい発電機から電制対象として選択する。 For example, as shown in FIG. 1A, in the P-δ curve (1) before the accident, the P-δ curve (2) during the accident, and the P-δ curve (3) after the accident was eliminated, The portion surrounded by the active power P0 of the target generator, the active power Pf1 immediately after the occurrence of the accident, and the active power Pf2 immediately before the removal of the accident indicates the acceleration energy. On the other hand, the portion surrounded by the active power P0 of the target generator before the occurrence of the accident, the active power Pc immediately after the removal of the accident, and the P-δ curve (3) after the removal of the accident indicates the deceleration energy. Therefore, the difference between the acceleration energy and the deceleration energy is calculated by estimating each of the P-δ curves (1) to (3), and a generator having a small difference is selected as a power control target.
しかし、図1(b)に示すように、事故除去後のP−δ曲線(3)のピークが、事故除去直後の有効電力Pcよりも大きく、事故発生前の対象発電機の有効電力P0と等しいような特性を有する発電機がある。この種の発電機では、P−δ曲線(3)のピークが事故発生前の対象発電機の有効電力P0よりも小さいことから、事故発生前の対象発電機の有効電力P0と事故除去後のP−δ曲線(3)によって囲まれた部分が存在せず、事故除去後の減速エネルギーが0になる。その結果、減速エネルギーを電制の選択指標として採用しながら、実際には加速エネルギーのみの評価になってしまい、加速指標のみを用いた電制機選択方法と同じ結果になる可能性がある。 However, as shown in FIG. 1 (b), the peak of the P-δ curve (3) after the accident is eliminated is larger than the active power Pc immediately after the accident is eliminated, and the active power P0 of the target generator before the accident is generated. Some generators have similar characteristics. In this type of generator, the peak of the P-δ curve (3) is smaller than the active power P0 of the target generator before the occurrence of the accident. There is no portion surrounded by the P-δ curve (3), and the deceleration energy after the accident is eliminated becomes zero. As a result, while the deceleration energy is used as the selection index of the electric control, the evaluation is actually performed only for the acceleration energy, and the result may be the same as the electric machine selection method using only the acceleration index.
本発明の実施形態は、事故除去後の減速エネルギーが0になるような特性を有する発電機を備えた電力系統においても、要求される過渡安定度を維持するのに適した発電機の選択を可能とする電制機選択方法を提供する。 The embodiment of the present invention selects a generator suitable for maintaining the required transient stability even in a power system including a generator having such a characteristic that the deceleration energy after the accident is eliminated becomes zero. A method for selecting a control device is provided.
本発明の実施形態における電制機選択方法は、次の構成を有する。
(1)系統に接続された複数の発電機の中から、電源制限に適した発電機を選択して系統から切り離す。
(2)前記複数の発電機のそれぞれについて、
(a) 事故発生直後に回転速度を増加させる加速エネルギーを算出する処理と、
(b) 事故除去後あるいは電制後に発電機の回転速度を減少させる減速エネルギーを算出する処理と、
(c) 事故発生前に発電機の回転速度の増加に対して回転速度の増加を減少させ得る潜在的減速エネルギーを算出する処理と、
を実行する。
(3)前記各算出処理で得られた加速エネルギー、減速エネルギー及び潜在的減速エネルギーに基づく電制選択指標を使用し、
(a) 減速エネルギーを算出できない場合、あるいは、減速エネルギーが算出でき、かつ、減速エネルギーが加速エネルギーよりも小さい場合は、潜在的減速エネルギーと加速エネルギーの差に基づいて電制機の選択処理を行い、
(b) 減速エネルギーが算出でき、かつ減速エネルギーが加速エネルギー以上の場合は、減速エネルギーと加速エネルギーの差に基づいて電制機の選択処理を行う。
The electronic device selection method according to the embodiment of the present invention has the following configuration.
(1) A generator suitable for power supply restriction is selected from a plurality of generators connected to the system and disconnected from the system.
(2) For each of the plurality of generators,
(a) a process of calculating acceleration energy for increasing the rotation speed immediately after the occurrence of an accident;
(b) a process of calculating deceleration energy for reducing the rotation speed of the generator after the removal of the accident or after electric control;
(c) calculating a potential deceleration energy that can reduce the increase in the rotation speed with respect to the increase in the rotation speed of the generator before the accident occurs;
Execute
(3) Using an electric control selection index based on the acceleration energy, deceleration energy, and potential deceleration energy obtained in each of the calculation processes,
(a) If the deceleration energy cannot be calculated, or if the deceleration energy can be calculated and the deceleration energy is smaller than the acceleration energy, the control device selection processing is performed based on the difference between the potential deceleration energy and the acceleration energy. Do
(b) If the deceleration energy can be calculated and the deceleration energy is equal to or more than the acceleration energy, the control device selection process is performed based on the difference between the deceleration energy and the acceleration energy.
本発明の実施形態は、プログラム及びそのプログラムを記録したコンピュータに読み取り可能な記録媒体も包含する。 Embodiments of the present invention also include a program and a computer-readable recording medium on which the program is recorded.
本発明の実施形態において、電制選択指標として使用される加速エネルギー及び減速エネルギーは、図1(a)に示すとおりである。潜在的減速エネルギーは、事故除去後のP−δ曲線(3)のピークが、事故除去直後の有効電力Pcよりも大きく、事故発生前の対象発電機の有効電力P0と等しいような特性を有する発電機について算出され、その大きさは図1(c)の斜め格子で塗り潰した部分である。すなわち、事故除去後のP−δ曲線(3)における事故除去直後の有効電力Pcの位相角δcを始点として、事故発生前の対象発電機の有効電力P0と事故前のP−δ曲線(1)によって囲まれた部分である。 In the embodiment of the present invention, the acceleration energy and the deceleration energy used as the control selection index are as shown in FIG. The potential deceleration energy has such a characteristic that the peak of the P-δ curve (3) after the accident is eliminated is larger than the active power Pc immediately after the accident is eliminated, and is equal to the active power P0 of the target generator before the occurrence of the accident. The size is calculated for the generator, and its size is the portion filled with the diagonal grid in FIG. That is, starting from the phase angle δc of the active power Pc immediately after the accident removal in the P-δ curve (3) after the accident removal, the active power P0 of the target generator before the accident and the P-δ curve (1 ).
[1.第1の実施形態]
[1−1.構成]
本実施形態の構成について図2〜図4を用いて説明する。
[1. First Embodiment]
[1-1. Constitution]
The configuration of the present embodiment will be described with reference to FIGS.
図2に示すとおり、本実施形態の選択方法は、対象系統の過渡安定度計算を行う過渡安定度計算シミュレーション処理1と、エネルギー計算による電制選択指標の算出を行うエネルギー指標算出処理2と、エネルギー指標算出処理2で算出した指標を用いて電制機の選択を行う電制機選択処理3から構成される。
As shown in FIG. 2, the selection method of the present embodiment includes a transient stability
図3に示すとおり、エネルギー指標算出処理2は、シミュレーション結果抽出処理21と、P−δ曲線算出処理22と、電制選択指標算出処理23から構成される。シミュレーション結果抽出処理21は、過渡安定度処理1によるシミュレーション結果から、電制選択指標の算出に用いるパラメータを抽出する。P−δ曲線算出処理22は、事故発生前のP−δ曲線の頂点P0max、事故除去後のP−δ曲線の頂点Pcmax、及び電制後のP−δ曲線の頂点Psmaxの算出を行う。電制選択指標算出処理23は、加速エネルギー、減速エネルギーおよび潜在的減速エネルギーの算出を行う。
As shown in FIG. 3, the energy
電制機選択処理3は、図4に示す加速エネルギー、減速エネルギーに基づいた発電機の分類処理を行う電制対象発電機の分類処理31,32と、分類された発電機の中から電制選択指標に基づいた発電機を選択する電制機選択処理33,34,35と、電制機の選択ができているかの判定を行う選択判定処理36,37から構成される。
The electric
[1−2.作用]
実施形態の作用について図2〜図11および表1を用いて説明する。図5〜図11において、(a)はシミュレーション波形で、、(b)は、前記シミュレーション波形に基づいて作成されたP−δ曲線で、 (1)は事故前、(2)は事故中、(3)は事故除去後、(4)は電制後のP−δ曲線である。
[1-2. Action]
The operation of the embodiment will be described with reference to FIGS. 5A to 11, (a) is a simulation waveform, (b) is a P-δ curve created based on the simulation waveform, (1) is before the accident, (2) is during the accident, (3) is a P-δ curve after the accident has been eliminated, and (4) is a P-δ curve after the electric control.
[1−2−1.シミュレーション処理]
過渡安定度計算シミュレーション処理1では、任意のオンラインSV/TM情報より既知の技術である状態決定計算から求めた系統モデルに対し、潮流計算を行うことで対象断面の潮流状態を算出する。すなわち、オンラインSV/TM情報は、データ収集装置により一定周期で収集された電力系統における系統情報であり、データ収集装置は、電力系統内の各電気所に設置される各種機器とネットワークを介してオンラインで接続され、系統情報としてSV情報、TM情報を収集する。SV情報とは、電力系統内の遮断器CB、線路開閉器LS、及び保護リレー等の動作情報であり、TM情報とは、母線電圧や、送電線、変圧器、発電機等の対象系統内の各箇所の潮流の情報である。
[1-2-1. Simulation processing]
In the transient stability
過渡安定度計算シミュレーション処理1は、系統モデルの対象断面において、あらかじめ設定した事故ケース(例えば、対象機器、運用状態、系統状態、事故様相、事故シーケンス、事故シーケンス時間など)で、系統の詳細な過渡安定度計算を実行する。詳細な過渡安定度計算の結果、電制の必要な不安定な事故ケースに対し、エネルギー指標算出処理2および電制機選択処理3を行う。
The transient stability
[1−2−2.エネルギー指標算出処理]
シミュレーション結果抽出処理21では、電制選択指標となる加速エネルギー、減速エネルギー、潜在的減速エネルギーを算出するために用いるパラメータとして、過渡安定度計算シミュレーション処理1の結果より得られた表1および図5に示す事故発生直前の対象発電機の有効電力P0、内部相差角δ0、事故発生直後の有効電力Pf1、事故除去直前の有効電力Pf2、事故除去直後の有効電力Pc、角速度偏差Δωc、内部相差角δc、電制直後の有効電力Ps、角速度偏差Δωsおよび内部相差角δsを抽出する。
[1-2-2. Energy index calculation processing]
In the simulation
P−δ曲線算出処理22では、シミュレーション結果抽出処理21で抽出したパラメータを用いて、事故発生前の基準電源と対象発電機間の等価リアクタンスX0、事故除去後の基準電源と対象発電機間の等価リアクタンスXc、および電制後における基準電源と対象発電機間の等価リアクタンスXsをそれぞれ以下のように求める。
In the P-δ
ここで、
EG:対象発電機の内部電圧(pu)
E:基準電源の電圧(pu)
であり、これらは仮定値である。
EG: Internal voltage of target generator (pu)
E: Reference power supply voltage (pu)
And these are assumed values.
その結果を用い、事故発生前のP−δ曲線の頂点P0max、事故除去後のP−δ曲線の頂点Pcmax、電制後のP−δ曲線の頂点Psmaxを次式により算出する。
電制選択指標算出処理23では、事故除去前の有効電力P0と事故除去直後の有効電力Pc、電制直後のPsの大小関係、およびP0とPcmax、P0とPsmaxのそれぞれの大小関係に応じて、以下の6つの区分に分類し、それぞれの区分について、対象発電機の加速エネルギーJafと、減速エネルギーJdc,Jdsと、潜在的減速エネルギーJd0を算出する。
In the power control selection
Jaf:事故発生からの対象発電機の加速エネルギー (pu)
Jd0:事故発生前(初期状態)の対象発電機の潜在的減速エネルギー(pu)
Jdc:事故除去後の対象発電機の減速エネルギー(pu)
Jds:電制後の対象発電機の減速エネルギー(pu)
Jaf: Acceleration energy of the target generator after an accident (pu)
Jd0: Potential deceleration energy (pu) of the target generator before the accident occurred (initial state)
Jdc: Deceleration energy of the target generator after accident removal (pu)
Jds: Deceleration energy of the target generator after electric control (pu)
(1)Pcmax≦P0かつPsmax≦P0(Psmax≧Pcmax)の場合
(2)Pcmax≦P0かつPsmax>P0(Psmax≧Pcmax)で、Ps≦P0の場合
(3)Pcmax≦P0かつPsmax>P0(Psmax≧Pcmax)で、Ps>P0の場合
(4)Pcmax>P0で、Pc≦P0かつPs≦P0(Ps≧Pc)の場合
(5)Pcmax>P0で、Pc≦P0かつPs>P0(Ps≧Pc)の場合
(6)Pcmax>P0で、Pc>P0(Ps≧Pc)の場合
(1) Pcmax ≦ P0 and Psmax ≦ P0 (Psmax ≧ Pcmax) (2) Pcmax ≦ P0 and Psmax> P0 (Psmax ≧ Pcmax) and Ps ≦ P0 (3) Pcmax ≦ P0 and Psmax> P0 ( Psmax ≧ Pcmax) and Ps> P0 (4) Pcmax> P0, Pc ≦ P0 and Ps ≦ P0 (Ps ≧ Pc) (5) Pcmax> P0, Pc ≦ P0 and Ps> P0 (Ps ≧ Pc) (6) Pcmax> P0 and Pc> P0 (Ps ≧ Pc)
以下、前記(1)から(6)の各区分について、加速エネルギー、減速エネルギーまたは潜在的減速エネルギーの算出方法を説明する。
(1)Pcmax≦P0かつPsmax≦P0(Psmax≧Pcmax)の場合を、図6を用いて説明する。
この状態では、電制前および電制後において減速エネルギーが得られないため、事故除去後の減速エネルギーJdsは0となる。そのため、潜在的減速エネルギーJd0を用いる。
Hereinafter, a method of calculating acceleration energy, deceleration energy, or potential deceleration energy will be described for each of the categories (1) to (6).
(1) The case where Pcmax ≦ P0 and Psmax ≦ P0 (Psmax ≧ Pcmax) will be described with reference to FIG.
In this state, since no deceleration energy is obtained before and after the electric control, the deceleration energy Jds after the removal of the accident becomes zero. Therefore, the potential deceleration energy Jd0 is used.
(a)加速エネルギーJaf
(b)減速エネルギーJds
(c)潜在的減速エネルギーJd0
(2)Pcmax≦P0かつPsmax>P0(Psmax≧Pcmax)で、Ps≦P0の場合を、図7を用いて説明する。
この状態では、事故発生から電制直前までの間と電制後の発電機出力がP0を超える直前までが加速エネルギーとなり、それ以降に減速エネルギーが得られる。
(2) A case where Pcmax ≦ P0 and Psmax> P0 (Psmax ≧ Pcmax) and Ps ≦ P0 will be described with reference to FIG.
In this state, the acceleration energy is between the occurrence of the accident and immediately before the electric control and immediately before the generator output after the electric control exceeds P0, and thereafter the deceleration energy is obtained.
(a)加速エネルギーJaf
(b)減速エネルギーJds
(3)Pcmax≦P0かつPsmax>P0(Psmax≧Pcmax)で、Ps>P0の場合を、図8を用いて説明する。
この状態では、事故発生から電制直前までの間が加速エネルギーとなり、電制後に減速エネルギーが得られる。
(3) A case where Pcmax ≦ P0 and Psmax> P0 (Psmax ≧ Pcmax) and Ps> P0 will be described with reference to FIG.
In this state, the acceleration energy is generated during the period from the occurrence of the accident to immediately before the electric control, and the deceleration energy is obtained after the electric control.
(a)加速エネルギーJaf
(b)減速エネルギーJds
(4)Pcmax>P0で、Pc≦P0かつPs≦P0(Ps≧Pc)の場合を、図9を用いて説明する。
この状態では、事故発生から電制直前までの間と電制後の発電機出力がP0を超える直前までが加速エネルギーとなり、それ以降に減速エネルギーが得られる。
(4) The case where Pcmax> P0, Pc ≦ P0 and Ps ≦ P0 (Ps ≧ Pc) will be described with reference to FIG.
In this state, the acceleration energy is between the occurrence of the accident and immediately before the electric control and immediately before the generator output after the electric control exceeds P0, and thereafter the deceleration energy is obtained.
(a)加速エネルギーJaf
(b)減速エネルギーJds
(5)Pcmax>P0で、Pc≦P0かつPs>P0(Ps≧Pc)の場合を、図10を用いて説明する。
この状態では、事故発生から事故除去直前までの間と事故除去後の発電機出力がP0を超える直前までが加速エネルギーとなり、それ以降に減速エネルギーが得られる。
(5) A case where Pcmax> P0, Pc ≦ P0 and Ps> P0 (Ps ≧ Pc) will be described with reference to FIG.
In this state, until just before the generator output after between the accident removed from the accident immediately before the fault is cleared exceeds P 0 is the acceleration energy, the deceleration energy obtained thereafter.
(a)加速エネルギーJaf
(b)減速エネルギーJds
(6)Pcmax>P0で、Pc>P0(Ps≧Pc)の場合を、図11を用いて説明する。
この状態では、事故発生から事故除去直前までが加速エネルギーとなり、事故除去直後以降に減速エネルギーが得られる。
(6) The case where Pcmax> P0 and Pc> P0 (Ps ≧ Pc) will be described with reference to FIG.
In this state, acceleration energy is generated from the occurrence of the accident to immediately before the accident is eliminated, and deceleration energy is obtained immediately after the accident is eliminated.
(a)加速エネルギーJaf
(b)減速エネルギーJds
[1−2−3.電制機選択出処理]
図4に示すように、電制機選択処理3は、次の複数の処理を順次行う。
[1-2-3. Electric machine selection output processing]
As shown in FIG. 4, in the electrical
電制対象分類処理31では、過渡安定度上不安定となり得る、事故後の減速エネルギーJdsが存在しないJds=0である発電機をグループ分けする。減速エネルギーJds=0である発電機が存在する場合(処理31がYes)、その中から電制機を選択するための電制機選択処理34を実行する。
In the electric power control
電制機選択処理34では、電制機選択の制約条件を考慮し、電制機が選択できる場合、電制選択指標Jd0−Jafが最も小さい発電機をそのグループ内で選択する。電制機選択判定処理36では、電制機選択処理34で電制機が選択できているかを判定する。制約条件により電制機が選択できなかった場合(処理36のNo)、残りの発電機から電制機を選択するために、電制対象分類処理32を実行する。
In the electrical
電制対象分類処理31にて減速エネルギーJds=0である発電機が存在しない場合(処理31のNo)、または減速エネルギーJds=0である発電機グループから電制機が選択できなかった場合(処理36のNo)、次に系過渡安定度上不安定となり得る、事故後の減速エネルギーが加速エネルギーよりも小さいJds−Jaf<0である発電機を電制対象分類処理32でグループ分けする。Jds−Jaf<0である発電機が存在する場合(処理32のYes)、その中から電制機を選択するための電制機選択処理35を実行する。
When there is no generator with deceleration energy Jds = 0 in the electric power control target classification processing 31 (No in processing 31), or when no electric generator can be selected from the generator group with deceleration energy Jds = 0 ( (No in process 36) Next, generators whose deceleration energy after accident is Jds-Jaf <0, which may be unstable in system transient stability, are smaller than acceleration energy, are classified into groups in the power control
電制機選択処理35では、電制機選択の制約条件を考慮し、電制機が選択できる場合、電制選択指標Jd0−Jafが最も小さい発電機をそのグループ内で選択する。電制機選択判定処理37では、電制機選択処理35で電制機が選択できているかを判定し、制約条件により電制機が選択できなかった場合(処理37のNo)、残りの発電機から電制機を選択するために、電制機選択処理33を実行する。
In the electrical
電制対象分類処理32にてJds−Jaf<0である発電機が存在しない場合(処理32のNo)、またはJds−Jaf<0である発電機グループから電制機が選択できなかった場合(処理37のNo)は、電制機選択処理33にて、残りのJds−Jaf≧0である発電機から、電制選択指標Jds−Jafが最も小さい発電機を選択する。
When there is no generator with Jds-Jaf <0 in the electric power control target classification process 32 (No in process 32), or when no electric generator can be selected from the generator group with Jds-Jaf <0 ( In the process 37 (No), the
[1−3.効果]
本実施形態によれば、処理31に示すとおり、減速エネルギーが得られない場合には、潜在的減速エネルギーを電制選択指標として使用し、減速エネルギーが得られる場合には、加速エネルギーと減速エネルギーの差を用いた電制選択指標を用いることで、発電機が加速するタイミングに依存せず、系統の過渡安定度の悪化の主要因となる発電機を優先的に選択可能となる。これにより、相対的に遅く加速してくる発電機のみで系統の過渡安定度を維持できる場合、従来用いられる加速指標と比較して、必要な電制量が減少する。
[1-3. effect]
According to the present embodiment, as shown in
本実施形態では、発電機の加速エネルギーと減速エネルギーによりグループ分けし、そのグループ内での電制選択指標の比較により電制機を選択できるため、しきい値の設定は不要であり、運用者の整定作業の負担が軽減される。 In the present embodiment, the generators are divided into groups based on the acceleration energy and the deceleration energy, and the electrical control can be selected by comparing the electrical control selection index within the group. The burden of setting work is reduced.
[2.第2の実施形態]
第2実施形態は、前記第1実施形態を構成する各処理を、コンピュータによって実現させるためのプログラムである。また、そのようなプログラムをおよびプログラムの実行に必要な各データを記録した電子媒体、例えば、磁気テープ、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリなども、第2実施形態に含まれる。
[2. Second Embodiment]
The second embodiment is a program for causing a computer to realize each process constituting the first embodiment. The second embodiment also includes an electronic medium on which such a program and data necessary for executing the program are recorded, such as a magnetic tape, a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, and a flash memory.
[3.他の実施形態]
本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
[3. Other Embodiments]
The present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements in an implementation stage without departing from the scope of the invention. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the above embodiments. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Further, components of different embodiments may be appropriately combined.
P0:対象発電機の事故発生直前の有効電力(pu)
Pf1:対象発電機の事故発生直後の有効電力(pu)
Pf2:対象発電機の事故除去直前の有効電力(pu)
Pc:対象発電機の事故除去直後の有効電力(pu)
Ps:対象発電機の電制直後の有効電力(pu)
Δωc:対象発電機の事故除去直後の角速度偏差(%)
Δωs:対象発電機の電制直後の角速度偏差(%)
δ0:対象発電機の内部相差角初期値(rad)
δc:対象発電機の事故除去直後の内部相差角(rad)
δs:対象発電機の電制直後の内部相差角(rad)
EG:対象発電機の内部電圧(pu)
E:基準電源の電圧(pu)
Jaf:事故発生からの対象発電機の加速エネルギー(pu)
Jd0:事故発生前(初期状態)の対象発電機の潜在的減速エネルギー(pu)
Jdc:事故除去後の対象発電機の潜在的減速エネルギー(pu)
Jds:電制後の対象発電機の潜在的減速エネルギー(pu)
P0: Active power of the target generator immediately before the accident occurred (pu)
Pf1: Active power of the target generator immediately after the accident (pu)
Pf2: Active power (pu) of the target generator immediately before the accident was removed
Pc: Active power (pu) immediately after the target generator was removed from the accident
Ps: Active power of target generator immediately after power control (pu)
Δωc: angular velocity deviation (%) of the target generator immediately after the accident was removed
Δωs: angular velocity deviation (%) of the target generator immediately after power control
δ0: Initial value of the internal phase difference angle of the target generator (rad)
δc: Internal phase difference angle (rad) of the target generator immediately after the accident was removed
δs: Internal phase difference angle (rad) immediately after power control of the target generator
EG: Internal voltage of target generator (pu)
E: Reference power supply voltage (pu)
Jaf: Acceleration energy of the target generator after the accident (pu)
Jd0: Potential deceleration energy (pu) of the target generator before the accident occurred (initial state)
Jdc: Potential deceleration energy of the target generator after the accident was eliminated (pu)
Jds: Potential deceleration energy of the target generator after electric control (pu)
Claims (6)
前記複数の発電機のそれぞれについて、
(a) 事故発生直後に回転速度を増加させる加速エネルギーを算出する処理と、
(b) 事故除去後あるいは電制後に発電機の回転速度を減少させる減速エネルギーを算出する処理と、
(c) 事故発生前に発電機の回転速度の増加に対して回転速度の増加を減少させ得る潜在的減速エネルギーを算出する処理と、
を実行し、
前記各算出処理で得られた加速エネルギー、減速エネルギー及び潜在的減速エネルギーに基づく電制選択指標を使用し、
減速エネルギーを算出できない場合、あるいは、減速エネルギーが算出でき、かつ、減速エネルギーが加速エネルギーよりも小さい場合は、潜在的減速エネルギーと加速エネルギーの差に基づいて電制機を選択し、
減速エネルギーが算出でき、かつ減速エネルギーが加速エネルギー以上の場合は、減速エネルギーと加速エネルギーの差に基づいて電制機を選択する処理を有する電制機選択方法。 A method for selecting a generator suitable for power supply restriction from among a plurality of generators connected to a grid and disconnecting the grid from the grid,
For each of the plurality of generators,
(a) a process of calculating acceleration energy for increasing the rotation speed immediately after the occurrence of an accident;
(b) a process of calculating deceleration energy for reducing the rotation speed of the generator after the removal of the accident or after electric control;
(c) calculating a potential deceleration energy that can reduce the increase in the rotational speed with respect to the increase in the rotational speed of the generator before the accident occurs;
Run
Using the election control index based on the acceleration energy, deceleration energy and potential deceleration energy obtained in each of the calculation processes,
If the deceleration energy cannot be calculated, or if the deceleration energy can be calculated and the deceleration energy is smaller than the acceleration energy, select a control device based on the difference between the potential deceleration energy and the acceleration energy,
A method for selecting an electronic control unit, comprising: when deceleration energy can be calculated, and when the deceleration energy is equal to or higher than the acceleration energy, selecting the electronic control unit based on a difference between the deceleration energy and the acceleration energy.
事故発生前の電力相差角曲線の頂点P0maxと、事故発生前の有効電力P0と内部相差角δ0および事故除去後の内部相差角δcを用いて、潜在的減速エネルギーを算出する請求項1に記載の電制機選択方法。 The process of calculating the potential deceleration energy includes:
And vertex P0max of power phase angle curve before the accident, using the internal phase angle δc after active power P0 and internal phase angle δ0 and fault removal before the accident, to claim 1 for calculating a potential deceleration energy Electric control selection method described.
事故発生前の有効電力P0と内部相差角δ0から算出される対象発電機の事故発生前のP−δ曲線の頂点P0maxと、
事故除去後の有効電力Pcと内部相差角δcから算出される対象発電機の事故除去後のP−δ曲線の頂点Pcmaxと、
電制直後の有効電力Psと内部相差角δsから算出される対象発電機の電制直後のP−δ曲線の頂点Psmaxと、
事故発生前の有効電力P0と、事故発生直後の有効電力Pf1と、事故除去直前の有効電力Pf2と、電制直後の有効電力Psと、
内部相差角δ0と、事故除去後の内部相差角δcと、電制直後の内部相差角δsと、
を用いて、前記加速エネルギー、減速エネルギーおよび潜在的減速エネルギーを算出する請求項1または請求項2に記載の電制機選択方法。 The acceleration energy calculation process, the deceleration energy calculation process and the potential deceleration energy calculation process,
A vertex P0max of a P- δ curve before the accident of the target generator calculated from the active power P0 before the accident and the internal phase difference angle δ0,
A vertex Pcmax of the P- δ curve of the target generator after the accident has been removed, calculated from the active power Pc after the accident has been eliminated and the internal phase difference angle δc;
A vertex Psmax of the P- δ curve of the target generator immediately after the power calculated from the active power Ps immediately after the power control and the internal phase difference angle δs,
Active power P0 before the occurrence of the accident, active power Pf1 immediately after the occurrence of the accident, active power Pf2 immediately before the elimination of the accident, and active power Ps immediately after the power control,
Internal phase difference angle δ0, internal phase difference angle δc after accident removal, internal phase difference angle δs immediately after electrical control,
3. The method for selecting an electrical machine according to claim 1, wherein the acceleration energy, the deceleration energy, and the potential deceleration energy are calculated by using the following.
コンピュータに、
(a) 事故発生直後に回転速度を増加させる加速エネルギーを算出する処理と、
(b) 事故除去後あるいは電制後に発電機の回転速度を減少させる減速エネルギーを算出する処理と、
(c) 事故発生前に発電機の回転速度の増加に対して回転速度の増加を減少させ得る潜在的
減速エネルギーを算出する処理と、
(d) 前記各算出処理で得られた加速エネルギー、減速エネルギー及び潜在的減速エネルギーに基づく電制選択指標を使用し、減速エネルギーを算出できない場合に、潜在的減速エネルギーと加速エネルギーの差に基づいて電制機を選択し、減速エネルギーが算出できる場合は、減速エネルギーと加速エネルギーの差に基づいて電制機を選択する処理と、
を実行させる電制機選択プログラム。 A power generator selection program for selecting a generator suitable for power supply restriction from a plurality of generators connected to the grid and disconnecting the generator from the grid,
On the computer,
(a) a process of calculating acceleration energy for increasing the rotation speed immediately after the occurrence of an accident;
(b) a process of calculating deceleration energy for reducing the rotation speed of the generator after the removal of the accident or after electric control;
(c) calculating a potential deceleration energy that can reduce the increase in the rotation speed with respect to the increase in the rotation speed of the generator before the accident occurs;
(d) The acceleration energy obtained in each of the calculation processes, the deceleration energy and a potential deceleration energy are used, and when the deceleration energy cannot be calculated, based on the difference between the potential deceleration energy and the acceleration energy. If a deceleration energy can be calculated by selecting a control device, a process of selecting a control device based on a difference between the deceleration energy and the acceleration energy;
Control program to execute
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