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JP6914713B2 - Power system monitoring device and power system monitoring method - Google Patents
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Description

本発明の実施形態は、電力系統監視装置、および電力系統監視方法に関する。 Embodiments of the present invention relate to a power system monitoring device and a power system monitoring method.

従来では、広域系統の各発電機の電圧および基準母線の電圧の瞬時値を計測し、各瞬時値データから電圧位相差を演算することで脱調であるか否かを判定する電力系統監視装置が知られている。上記の技術においては、計測側の機器と演算側の機器との間で同期制御が必要となり、そのための構成が複雑になるともに、構成を実現するための費用も高額となってしまう場合があった。なお、発電機1台と主系統との間の電圧位相差を、線路インピーダンスから推定して脱調判定を行う方法が知られているが、この方法では、複数の発電機を観測する広域系統を監視することが困難である。 Conventionally, a power system monitoring device that measures the instantaneous values of the voltage of each generator in a wide area system and the voltage of the reference bus, and calculates the voltage phase difference from each instantaneous value data to determine whether or not the power system is out of step. It has been known. In the above technology, synchronous control is required between the equipment on the measurement side and the equipment on the calculation side, which may complicate the configuration and the cost for realizing the configuration may be high. rice field. A method of estimating the voltage phase difference between one generator and the main system from the line impedance to perform step-out determination is known, but in this method, a wide area system for observing a plurality of generators is known. Is difficult to monitor.

特開平8−33208号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 8-33208

本発明が解決しようとする課題は、同期制御を必要とせず、発電機の脱調傾向を判定することができる電力系統監視装置、および電力系統監視方法を提供することである。 An object to be solved by the present invention is to provide a power system monitoring device and a power system monitoring method capable of determining a step-out tendency of a generator without requiring synchronous control.

実施形態の電力系統監視装置は、測定部と、記憶部と、位相角変化量演算部と、判定部とを持つ。測定部は、監視対象の発電機の電圧位相を測定する。記憶部は、前記測定部により測定された前記電圧位相の測定結果を記憶する。位相角変化量演算部は、前記記憶部に記憶された前記電圧位相の測定結果に基づいて、第1所定時間における位相角変化量を演算する。判定部は、前記位相角変化量演算部により演算された位相角変化量に基づいて、前記発電機が脱調傾向にあるか否かを判定する。位相角変化量演算部は、前記第1所定時間よりも短い第2所定時間における位相角変化量を繰り返し演算して累計することで、前記第1所定時間における位相角変化量を取得する。
The power system monitoring device of the embodiment includes a measuring unit, a storage unit, a phase angle change amount calculation unit, and a determination unit. The measuring unit measures the voltage phase of the generator to be monitored. The storage unit stores the measurement result of the voltage phase measured by the measuring unit. The phase angle change amount calculation unit calculates the phase angle change amount in the first predetermined time based on the measurement result of the voltage phase stored in the storage unit. The determination unit determines whether or not the generator tends to step out based on the phase angle change amount calculated by the phase angle change amount calculation unit. The phase angle change amount calculation unit acquires the phase angle change amount in the first predetermined time by repeatedly calculating and accumulating the phase angle change amount in the second predetermined time shorter than the first predetermined time.

第1の実施形態の電力系統監視装置100を備える監視システム1の構成図。FIG. 3 is a configuration diagram of a monitoring system 1 including the power system monitoring device 100 of the first embodiment. 位相角変化量演算部141の演算内容を説明するための図。The figure for demonstrating the calculation content of the phase angle change amount calculation unit 141. 第1の実施形態の脱調傾向判定処理について説明するためのフローチャート。The flowchart for demonstrating the step-out tendency determination processing of 1st Embodiment. 第2の実施形態の電力系統監視装置100Aを備える監視システム2の構成図。FIG. 3 is a configuration diagram of a monitoring system 2 including the power system monitoring device 100A of the second embodiment. 第3の実施形態の電力系統監視装置100Bを備える監視システム3の構成図。FIG. 3 is a configuration diagram of a monitoring system 3 including the power system monitoring device 100B of the third embodiment. 第3の実施形態の位相角変化量△δg1、△δk1について説明するための図。The figure for demonstrating the phase angle change amount Δδ g1 and Δδ k1 of the 3rd Embodiment. 第4の実施形態の電力系統監視装置100Cを備える監視システム4の構成図。FIG. 3 is a configuration diagram of a monitoring system 4 including the power system monitoring device 100C of the fourth embodiment. 第4の実施形態の位相角変化量△δk2、△δg2について説明するための図。The figure for demonstrating the phase angle change amount Δδ k2 , Δδ g2 of the 4th embodiment. 第5の実施形態の電力系統監視装置100Dを備える監視システム4の構成図。FIG. 3 is a configuration diagram of a monitoring system 4 including the power system monitoring device 100D of the fifth embodiment. 第5の実施形態の位相角変化量△δ、△δについて説明するための図。The figure for demonstrating the phase angle change amounts Δδ k , Δδ g of the 5th embodiment.

以下、実施形態の電力系統監視装置、および電力系統監視方法を、図面を参照して説明する。 Hereinafter, the power system monitoring device and the power system monitoring method of the embodiment will be described with reference to the drawings.

(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態の電力系統監視装置100を備える監視システム1の構成図である。図1に示す監視システム1は、例えば、監視対象発電機10と、変圧器20と、電力系統監視装置100とを備える。
(First Embodiment)
FIG. 1 is a configuration diagram of a monitoring system 1 including the power system monitoring device 100 of the first embodiment. The monitoring system 1 shown in FIG. 1 includes, for example, a generator 10 to be monitored, a transformer 20, and a power system monitoring device 100.

監視対象発電機10は、例えば、交流電力を電力系統に供給する。変圧器20は、監視対象発電機10が供給する交流電力に対して、電磁誘導作用により電圧および電流を変成して、電力系統監視装置100に監視用の交流電力を出力する。 The monitored generator 10 supplies, for example, AC power to the power system. The transformer 20 transforms a voltage and a current with respect to the AC power supplied by the monitored generator 10 by an electromagnetic induction action, and outputs the AC power for monitoring to the power system monitoring device 100.

電力系統監視装置100は、例えば、アナログ入力部110と、位相角検出部120と、記憶部130と、演算処理部140と、制御情報出力部150とを備える。これらの機能部のうち、少なくとも一部は、例えばCPU(Central Processing Unit)等のプロセッサが記憶部130に格納されたプログラムを実行することにより機能するソフトウェア機能部である。これらの各機能部のうち一部または全部は、LSI(Large Scale Integration)やASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)等のハードウェアで実現されてもよい。また、アナログ入力部110と、位相角検出部120とを組み合わせたものが、「測定部」の一例である。また、脱調傾向判定部142は、「判定部」の一例である。 The power system monitoring device 100 includes, for example, an analog input unit 110, a phase angle detection unit 120, a storage unit 130, an arithmetic processing unit 140, and a control information output unit 150. At least a part of these functional units is a software functional unit that functions by executing a program stored in the storage unit 130 by a processor such as a CPU (Central Processing Unit). Part or all of these functional units may be realized by hardware such as LSI (Large Scale Integration), ASIC (Application Specific Integrated Circuit), and FPGA (Field-Programmable Gate Array). Further, a combination of the analog input unit 110 and the phase angle detection unit 120 is an example of the “measurement unit”. Further, the step-out tendency determination unit 142 is an example of the “determination unit”.

アナログ入力部110は、例えば、入力部111と、A/D変換部112とを備える。入力部111には、監視対象発電機10が接続される電力系統の電圧のアナログ信号が入力される。A/D変換部112は、入力部111に入力された電圧のアナログ信号をデジタルデータに変換する。変換されたデジタルデータは、位相角検出部120に出力される。 The analog input unit 110 includes, for example, an input unit 111 and an A / D conversion unit 112. An analog signal of the voltage of the power system to which the monitored generator 10 is connected is input to the input unit 111. The A / D conversion unit 112 converts an analog signal of the voltage input to the input unit 111 into digital data. The converted digital data is output to the phase angle detection unit 120.

位相角検出部120は、アナログ入力部110から入力された電圧のデジタルデータに基づいて、監視対象発電機10の電圧位相を検出する。また、位相角検出部120は、検出した電圧位相の時系列情報を、位相角情報131として記憶部130に格納する。 The phase angle detection unit 120 detects the voltage phase of the monitored generator 10 based on the digital data of the voltage input from the analog input unit 110. Further, the phase angle detection unit 120 stores the time-series information of the detected voltage phase in the storage unit 130 as the phase angle information 131.

記憶部130は、例えば、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、HDD(Hard Disk Drive)、SDカード等の不揮発性の記憶媒体と、RAM(Random Access Memory)、レジスタ等の揮発性の記憶媒体とによって実現される。記憶部130は、例えば、位相角情報131および位相角変化量情報132等の各種情報を記憶する。位相角情報131は、位相角検出部120により検出された監視対象発電機10の電圧位相の検出結果である。位相角変化量情報132は、例えば、位相角変化量演算部141により演算された第1所定時間における位相角変化量の演算結果である。 The storage unit 130 includes, for example, a non-volatile storage medium such as a ROM (Read Only Memory), a flash memory, an HDD (Hard Disk Drive), and an SD card, and a volatile storage medium such as a RAM (Random Access Memory) and a register. It is realized by. The storage unit 130 stores various information such as the phase angle information 131 and the phase angle change amount information 132, for example. The phase angle information 131 is a detection result of the voltage phase of the monitored generator 10 detected by the phase angle detection unit 120. The phase angle change amount information 132 is, for example, a calculation result of the phase angle change amount in the first predetermined time calculated by the phase angle change amount calculation unit 141.

演算処理部140は、例えば、位相角変化量演算部141と、脱調傾向判定部142とを備える。位相角変化量演算部141は、記憶部130に記憶された位相角情報131に基づいて、第2所定時間ごとの位相角変化量を演算する。第2所定時間は、例えば、第1所定時間よりも短い時間である。 The calculation processing unit 140 includes, for example, a phase angle change amount calculation unit 141 and a step-out tendency determination unit 142. The phase angle change amount calculation unit 141 calculates the phase angle change amount for each second predetermined time based on the phase angle information 131 stored in the storage unit 130. The second predetermined time is, for example, a time shorter than the first predetermined time.

図2は、位相角変化量演算部141の演算内容を説明するための図である。図2の横軸は時刻Tを示し縦軸は位相角θを示す。位相角変化量演算部141は、予め設定された理想とする位相波形(以下、「基準波形」と称する)w0に対し、位相角検出部120により検出された位相波形w1のずれ量から位相角変化量を演算する。基準波形とは、例えば、仮想的に定義された脱調傾向にない電力系統から得られる電圧の位相波形である。 FIG. 2 is a diagram for explaining the calculation content of the phase angle change amount calculation unit 141. The horizontal axis of FIG. 2 indicates the time T, and the vertical axis indicates the phase angle θ. The phase angle change amount calculation unit 141 has a phase angle from the deviation amount of the phase waveform w1 detected by the phase angle detection unit 120 with respect to the preset ideal phase waveform (hereinafter referred to as “reference waveform”) w0. Calculate the amount of change. The reference waveform is, for example, a phase waveform of a voltage obtained from a virtually defined power system that does not have a tendency to step out.

図2の例において、位相角変化量演算部141は、ある時刻T0における基準波形w0の位相角と位相波形w1の位相角との差分△θ1と、時刻Tp0から第2所定時間が経過した後の時刻Tp1における基準波形w0の位相角と位相波形w1の位相角との差分△θ2とを演算する。次に、位相角変化量演算部141は、△θ1と△θ2との差分により位相角変化量△θを演算する。演算された位相角変化量は、位相角変化量情報132として記憶部130に格納される。位相角変化量演算部141は、上述した位相角変化量の演算を所定の周期で繰り返し実行する。また、位相角変化量演算部141は、第1所定時間よりも短い第2所定時間における位相角変化量を繰り返し演算して累計することで、第1所定時間における位相角変化量を取得する。 In the example of FIG. 2, the phase angle change amount calculation unit 141 has the difference Δθ1 between the phase angle of the reference waveform w0 and the phase angle of the phase waveform w1 at a certain time T0, and after the second predetermined time has elapsed from the time Tp0. The difference Δθ2 between the phase angle of the reference waveform w0 and the phase angle of the phase waveform w1 at the time Tp1 of Next, the phase angle change amount calculation unit 141 calculates the phase angle change amount Δθ by the difference between Δθ1 and Δθ2. The calculated phase angle change amount is stored in the storage unit 130 as the phase angle change amount information 132. The phase angle change amount calculation unit 141 repeatedly executes the above-mentioned calculation of the phase angle change amount at a predetermined cycle. Further, the phase angle change amount calculation unit 141 acquires the phase angle change amount in the first predetermined time by repeatedly calculating and accumulating the phase angle change amount in the second predetermined time shorter than the first predetermined time.

脱調傾向判定部142は、例えば、記憶部130に記憶された第1所定時間における位相角変化量の計算結果を用いて、所定時間内の位相角変化量の累計が閾値を超えるか否かを判定する。そして、脱調傾向判定部142は、所定時間内の位相角変化量の累計が閾値を超える場合に、監視対象発電機10が脱調傾向であると判定する。 The step-out tendency determination unit 142 uses, for example, the calculation result of the phase angle change amount in the first predetermined time stored in the storage unit 130 to determine whether or not the cumulative phase angle change amount within the predetermined time exceeds the threshold value. To judge. Then, the step-out tendency determination unit 142 determines that the monitored generator 10 has a step-out tendency when the cumulative amount of phase angle changes within a predetermined time exceeds the threshold value.

制御情報出力部150は、脱調傾向判定部142により、監視対象発電機10が脱調傾向にあると判定された場合に、監視対象発電機10に制御情報を送信する。制御情報とは、例えば、監視対象発電機10を電力系統から遮断する等の指令である。また、制御情報出力部150は、脱調傾向判定部142による判定結果に関する情報を、電力系統監視装置100や監視システム1の管理者端末に出力してもよく、記憶部130に記憶してもよい。 The control information output unit 150 transmits control information to the monitored generator 10 when the step-out tendency determination unit 142 determines that the monitored generator 10 has a step-out tendency. The control information is, for example, a command for shutting off the monitored generator 10 from the power system. Further, the control information output unit 150 may output the information regarding the determination result by the step-out tendency determination unit 142 to the administrator terminal of the power system monitoring device 100 or the monitoring system 1, or may store the information in the storage unit 130. good.

図3は、第1の実施形態の脱調傾向判定処理について説明するためのフローチャートである。図3のフローチャートは、所定の周期または所定のタイミングで繰り返し実行される。まず、位相角検出部120は、監視対象発電機10の電圧位相を測定し(ステップS100)。測定した電圧位相を記憶部130に記憶する(ステップS102)。次に、記憶部130に記憶された電圧位相から第1所定時間における位相角変化量を演算する(ステップS104)。 FIG. 3 is a flowchart for explaining the step-out tendency determination process of the first embodiment. The flowchart of FIG. 3 is repeatedly executed at a predetermined cycle or a predetermined timing. First, the phase angle detection unit 120 measures the voltage phase of the monitored generator 10 (step S100). The measured voltage phase is stored in the storage unit 130 (step S102). Next, the amount of phase angle change in the first predetermined time is calculated from the voltage phase stored in the storage unit 130 (step S104).

次に、脱調傾向判定部142は、第1所定時間における位相角変化量に基づいて、監視対象発電機10が脱調傾向にあるか否かを判定する(ステップS106)。監視対象発電機10が脱調傾向にあると判定された場合、制御情報出力部150は、監視対象発電機10に制御指令を出力して(ステップS108)、本フローチャートの処理を終了する。また、ステップS106において、監視対象発電機10が脱調傾向にない場合、本フローチャートの処理を終了する。 Next, the step-out tendency determination unit 142 determines whether or not the monitored generator 10 has a step-out tendency based on the amount of phase angle change in the first predetermined time (step S106). When it is determined that the monitored generator 10 tends to be out of step, the control information output unit 150 outputs a control command to the monitored generator 10 (step S108), and ends the process of this flowchart. Further, in step S106, if the monitored generator 10 does not tend to step out, the process of this flowchart ends.

以上説明したように、第1の実施形態の電力系統監視装置100によれば、計測側と、演算側との間での同期制御が必要ないため、監視対象発電機の脱調傾向を判定する監視システムの事後演算による制御判定等に利用することができる。また、電力系統監視装置100は、線路インピーダンス等の系統定数を使用する必要がないため、複数の発電機を観測する広域系統に適用することができる。 As described above, according to the power system monitoring device 100 of the first embodiment, since synchronous control between the measurement side and the calculation side is not required, the step-out tendency of the monitored generator is determined. It can be used for control judgment by post-calculation of the monitoring system. Further, since the power system monitoring device 100 does not need to use system constants such as line impedance, it can be applied to a wide area system for observing a plurality of generators.

(第2の実施形態)
次に、電力系統監視装置の第2の実施形態について説明する。以下において、第1の実施形態の監視システム2と同様の機能を備える構成については、同一の名称および符号を用いることとし、具体的な説明は省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the power system monitoring device will be described. In the following, the same names and reference numerals will be used for configurations having the same functions as the monitoring system 2 of the first embodiment, and specific description thereof will be omitted.

図4は、第2の実施形態の電力系統監視装置100Aを備える監視システム2の構成図である。電力系統監視装置100Aは、第1の実施形態の電力系統監視装置100と比較すると、事故検出部160を備えるとともに、位相角変化量演算部141の代わりに位相角変化量演算部141Aを備える点で相違する。したがって、以下では、主に事故検出部160および位相角変化量演算部141Aの構成を中心として説明する。 FIG. 4 is a configuration diagram of a monitoring system 2 including the power system monitoring device 100A of the second embodiment. Compared with the power system monitoring device 100 of the first embodiment, the power system monitoring device 100A includes an accident detection unit 160 and a phase angle change amount calculation unit 141A instead of the phase angle change amount calculation unit 141. Is different. Therefore, in the following, the configuration of the accident detection unit 160 and the phase angle change amount calculation unit 141A will be mainly described.

事故検出部160は、アナログ入力部110にて取得した電圧の情報を利用して系統事故の発生を検出する。例えば、事故検出部160は、入力部111に入力された交流電圧のアナログ信号において、その電圧の振幅の変化量が閾値以下である場合に、監視対象発電機10に地絡等の系統事故が発生していることを検出する。事故検出部160は、例えば、一時的に電圧の振幅の変化量が閾値以下となり、その後、変化量が閾値を超えた場合には、変化量が閾値以下の状態から閾値を超えた時点を、事故発生時点として検出してもよい。 The accident detection unit 160 detects the occurrence of a system accident by using the voltage information acquired by the analog input unit 110. For example, in the AC voltage analog signal input to the input unit 111, the accident detection unit 160 causes a system accident such as a ground fault in the monitored generator 10 when the amount of change in the amplitude of the voltage is equal to or less than the threshold value. Detect that it is occurring. For example, when the amount of change in the voltage amplitude temporarily falls below the threshold value and then exceeds the threshold value, the accident detection unit 160 sets the time point when the amount of change exceeds the threshold value from the state below the threshold value. It may be detected as the time when an accident occurs.

位相角変化量演算部141Aは、記憶部130の位相角変化量情報132に記憶された時系列の位相角変化量のうち、事故検出部160による系統事故の検出時点を基準として第1所定時間が経過するまでの位相角変化量の累計を演算する。脱調傾向判定部142は、演算された累計が閾値を超えたか否かを判定し、累計が閾値を超えた場合に、監視対象発電機10が脱調傾向であると判定する。 The phase angle change amount calculation unit 141A uses the time-series phase angle change amount stored in the phase angle change amount information 132 of the storage unit 130 as the first predetermined time with reference to the detection time point of the system accident by the accident detection unit 160. Calculates the cumulative amount of phase angle change until the elapse of. The step-out tendency determination unit 142 determines whether or not the calculated cumulative total exceeds the threshold value, and if the cumulative total exceeds the threshold value, determines that the monitored generator 10 has a step-out tendency.

以上説明したように、第2の実施形態の電力系統監視装置100Aによれば、第1の実施形態と同様の効果を奏する他、系統事故の発生をトリガとして、位相角変化量の累計で脱調判定を行うことができる。また、第2の実施形態によれば、系統事故による脱調のみを対象として判定することができる。また、第2の実施形態によれば、緩やかな位相変化で監視対象発電機10が脱調する場合でも、閾値を超える場合には脱調傾向にあると判定して制御指令等を出力することができる。 As described above, the power system monitoring device 100A of the second embodiment has the same effect as that of the first embodiment, and is defeated by the cumulative amount of phase angle change triggered by the occurrence of a system accident. It is possible to make a key judgment. Further, according to the second embodiment, it is possible to determine only the step-out due to a system accident. Further, according to the second embodiment, even when the monitored generator 10 is out of step due to a gradual phase change, if it exceeds the threshold value, it is determined that there is a tendency to out of step and a control command or the like is output. Can be done.

(第3の実施形態)
次に、電力系統監視装置の第3の実施形態について説明する。以下において、第1の実施形態の監視システム2と同様の機能を備える構成については、同一の名称および符号を用いることとし、具体的な説明は省略する。
(Third Embodiment)
Next, a third embodiment of the power system monitoring device will be described. In the following, the same names and reference numerals will be used for configurations having the same functions as the monitoring system 2 of the first embodiment, and specific description thereof will be omitted.

図5は、第3の実施形態の電力系統監視装置100Bを備える監視システム3の構成図である。図5の監視システム3は、例えば、監視対象発電機10と、変圧器20と、電力系統監視装置100Bと、計測装置200−1、200−2とを備える。監視システム3は、第1の実施形態における監視システム1と比較すると、計測装置200−1、200−2を備える点、および電力系統監視装置100に設けられていたアナログ入力部110が計測装置200−1、200−2のそれぞれに設けられている点で相違する。したがって、以下では、主に計測装置200−1、200−2を中心に説明する。 FIG. 5 is a configuration diagram of a monitoring system 3 including the power system monitoring device 100B of the third embodiment. The monitoring system 3 of FIG. 5 includes, for example, a generator 10 to be monitored, a transformer 20, a power system monitoring device 100B, and measuring devices 200-1 and 200-2. Compared with the monitoring system 1 in the first embodiment, the monitoring system 3 includes measuring devices 200-1 and 200-2, and the analog input unit 110 provided in the power system monitoring device 100 is the measuring device 200. It differs in that it is provided in each of -1 and 200-2. Therefore, in the following, the measurement devices 200-1 and 200-2 will be mainly described.

計測装置200−1は、監視対象発電機10が接続された電力系統から電圧を測定する。計測装置200−1は、例えば、アナログ入力部110−1と、通信部113−1とを備える。アナログ入力部110−1は、例えば、入力部111−1と、A/D変換部112−1とを備える。入力部111−1は、監視対象発電機10が接続する電力系統の電圧のアナログ信号を入力する。A/D変換部112−1は、入力部111−1に入力された電圧のアナログ信号をデジタルデータに変換する。通信部113−1は、A/D変換部112−1により変換されたデジタルデータを、インターネットやLAN(Local Area Network)等の通信ネットワークを介して、電力系統監視装置100Bに送信する。通信部113−1は、例えば、NIC(Network Interface Card)や無線通信モジュール等の通信インターフェースである。 The measuring device 200-1 measures the voltage from the power system to which the monitored generator 10 is connected. The measuring device 200-1 includes, for example, an analog input unit 110-1 and a communication unit 113-1. The analog input unit 110-1 includes, for example, an input unit 111-1 and an A / D conversion unit 112-1. The input unit 111-1 inputs an analog signal of the voltage of the power system to which the monitored generator 10 is connected. The A / D conversion unit 112-1 converts the analog signal of the voltage input to the input unit 111-1 into digital data. The communication unit 113-1 transmits the digital data converted by the A / D conversion unit 112-1 to the power system monitoring device 100B via a communication network such as the Internet or a LAN (Local Area Network). The communication unit 113-1 is, for example, a communication interface such as a NIC (Network Interface Card) or a wireless communication module.

計測装置200−2は、例えば、基準電気所の母線電圧を計測する。基準電気所とは、例えば、一つの発電機の電圧変化に依存しない安定的な電力を供給する発電所または変電所である。計測装置200−2は、例えば、アナログ入力部110−2と、通信部113−2とを備える。アナログ入力部110−2は、例えば、入力部111−2と、A/D変換部112−2とを備える。入力部111−2は、基準電気所の電力系統の電圧のアナログ信号を入力する。A/D変換部112−2は、入力部111−2に入力された電圧のアナログ信号をデジタルデータに変換する。通信部113−2は、A/D変換部112−2により変換されたデジタルデータを、インターネットやLAN等の通信ネットワークを介して、電力系統監視装置100Bに送信する。通信部113−2は、例えば、NICや無線通信モジュール等の通信インターフェースである。 The measuring device 200-2 measures, for example, the bus voltage of the reference electric station. The reference electric station is, for example, a power plant or a substation that supplies stable electric power that does not depend on a voltage change of one generator. The measuring device 200-2 includes, for example, an analog input unit 110-2 and a communication unit 113-2. The analog input unit 110-2 includes, for example, an input unit 111-2 and an A / D conversion unit 112-2. The input unit 111-2 inputs an analog signal of the voltage of the power system of the reference electric station. The A / D conversion unit 112-2 converts the analog signal of the voltage input to the input unit 111-2 into digital data. The communication unit 113-2 transmits the digital data converted by the A / D conversion unit 112-2 to the power system monitoring device 100B via a communication network such as the Internet or LAN. The communication unit 113-2 is, for example, a communication interface such as a NIC or a wireless communication module.

電力系統監視装置100Bは、例えば、位相角検出部120Bと、記憶部130Bと、演算処理部140Bと、制御情報出力部150と、通信部170とを備える。通信部170は、計測装置200−1、200−2が計測したそれぞれの電圧のデジタルデータを受信する。 The power system monitoring device 100B includes, for example, a phase angle detection unit 120B, a storage unit 130B, an arithmetic processing unit 140B, a control information output unit 150, and a communication unit 170. The communication unit 170 receives digital data of the respective voltages measured by the measuring devices 200-1 and 200-2.

位相角検出部120Bは、通信部170によって受信した電力系統の電圧情報から、監視対象発電機10の電圧位相および基準電気所の母線電圧の電圧位相を検出する。また、位相角検出部120Bは、第2所定時間ごとの監視対象発電機10および基準電気所の母線電圧の電圧位相の測定結果の時系列情報を、位相角情報131Bとして記憶部130Bに記憶する。 The phase angle detection unit 120B detects the voltage phase of the monitored generator 10 and the voltage phase of the bus voltage of the reference electric station from the voltage information of the power system received by the communication unit 170. Further, the phase angle detection unit 120B stores the time-series information of the measurement result of the voltage phase of the bus bar voltage of the monitored generator 10 and the reference electric station at the second predetermined time in the storage unit 130B as the phase angle information 131B. ..

演算処理部140Bは、例えば、位相角変化量演算部141Bと、脱調傾向判定部142Bとを備える。位相角変化量演算部141Bは、記憶部130Bに記憶された監視対象発電機10の電圧位相および基準電気所の母線電圧の電圧位相の検出結果に基づいて、基準波形に対するそれぞれの位相角変化量△δg1、△δk1を算出する。ここで、位相角変化量△δg1、△δk1と、位相角変化量△θとは、例えば「△δg1−△δk1=∫Δθdt」の関係が成り立つ。 The calculation processing unit 140B includes, for example, a phase angle change amount calculation unit 141B and a step-out tendency determination unit 142B. The phase angle change amount calculation unit 141B has each phase angle change amount with respect to the reference waveform based on the detection results of the voltage phase of the monitored generator 10 and the voltage phase of the bus voltage of the reference electric station stored in the storage unit 130B. Calculate Δδ g1 and Δδ k1. Here, phase angle change amount △ [delta] g1, and △ [delta] k1, the phase angle variation △ theta is, for example, "△ δ g1 - △ δ k1 = ∫Δθdt " relation holds.

図6は、第3の実施形態の位相角変化量△δg1、△δk1について説明するための図である。図6の横軸は、時刻Tを示し、縦軸は位相角変化量の累計値δを示す。また、図6は、時間経過に伴う基準電気所の母線電圧の位相角変化量の累計値δg1と、監視対象発電機10の位相角変化量の累計値δk1を表している。 FIG. 6 is a diagram for explaining the phase angle change amounts Δδ g1 and Δδ k1 of the third embodiment. The horizontal axis of FIG. 6 indicates the time T, and the vertical axis indicates the cumulative value δ of the amount of change in the phase angle. Further, FIG. 6 shows the cumulative value δ g1 of the phase angle change amount of the bus voltage of the reference electric station with the passage of time and the cumulative value δ k1 of the phase angle change amount of the monitored generator 10.

位相角変化量演算部141Bは、演算した基準電気所の母線電圧の第1所定時間における位相角変化量(△δK1)、および監視対象発電機10の第1所定時間における位相角変化量(△δg1)を演算する。演算結果は、位相角変化量情報132Bとして、記憶部130に格納する。 The phase angle change amount calculation unit 141B includes the calculated phase angle change amount (Δδ K1 ) of the bus voltage of the reference electric station in the first predetermined time, and the phase angle change amount (Δδ K1) of the monitored generator 10 in the first predetermined time. Calculate Δδ g1 ). The calculation result is stored in the storage unit 130 as the phase angle change amount information 132B.

脱調傾向判定部142Bは、所定時間ごとの位相角変化量△δk1、△δg1を用いて、その差分(△δg1−△δk1)が閾値を超えるか否かを判定する。そして、脱調傾向判定部142Bは、その差分値が閾値を超えた場合に監視対象発電機10が脱調傾向であると判定する。なお、図6においてΔδk1を一定値(ゼロ)としたものが、第1の実施形態の処理に相当する。 The step-out tendency determination unit 142B uses the phase angle change amounts Δδ k1 and Δδ g1 for each predetermined time to determine whether or not the difference (Δδ g1-Δδ k1) exceeds the threshold value. Then, the step-out tendency determination unit 142B determines that the monitored generator 10 has a step-out tendency when the difference value exceeds the threshold value. In FIG. 6, the value of Δδ k1 set to a constant value (zero) corresponds to the processing of the first embodiment.

以上説明したように、第3の実施形態の電力系統監視装置100Aによれば、第1の実施形態と同様の効果を奏する他、基準電気所の電圧位相を基準波形として扱い、母線電圧と監視対象発電機10の電圧の位相差を用いて位相角変化の差分を計算して、監視対象発電機の脱調傾向を判定することで、計測装置200と電力系統監視装置100Bとの間のサンプリング同期を取ることなく位相差判定を実施することができる。 As described above, the power system monitoring device 100A of the third embodiment has the same effect as that of the first embodiment, and also treats the voltage phase of the reference electric station as a reference waveform and monitors the bus voltage. Sampling between the measuring device 200 and the power system monitoring device 100B by calculating the difference in phase angle change using the phase difference of the voltage of the target generator 10 and determining the step-out tendency of the monitored generator. The phase difference determination can be performed without synchronization.

(第4の実施形態)
次に、電力系統監視装置の第4の実施形態について説明する。以下において、第3の実施形態の監視システム3と同様の機能を備える構成については、同一の名称および符号を用いることとし、具体的な説明は省略する。
(Fourth Embodiment)
Next, a fourth embodiment of the power system monitoring device will be described. In the following, the same names and reference numerals will be used for configurations having the same functions as the monitoring system 3 of the third embodiment, and specific description thereof will be omitted.

図7は、第4の実施形態の電力系統監視装置100Cを備える監視システム4の構成図である。図7の監視システム4は、例えば、監視対象発電機10と、変圧器20と、電力系統監視装置100Cと、計測装置200A−1、200A−2とを備える。監視システム4は、第3の実施形態における監視システム3と比較すると、計測装置200A−1、200A−2に事故検出部114−1、114−2を備える点、および事故検出部114−1、114−2を備えることによる電力系統監視装置100Cの処理が相違する。したがって、以下では、主に事故検出部114−1、114−2を中心に説明する。 FIG. 7 is a configuration diagram of a monitoring system 4 including the power system monitoring device 100C of the fourth embodiment. The monitoring system 4 of FIG. 7 includes, for example, a generator 10 to be monitored, a transformer 20, a power system monitoring device 100C, and measuring devices 200A-1 and 200A-2. Compared with the monitoring system 3 in the third embodiment, the monitoring system 4 includes the accident detection units 114-1 and 114-2 in the measuring devices 200A-1 and 200A-2, and the accident detection unit 114-1. The processing of the power system monitoring device 100C by providing 114-2 is different. Therefore, in the following, the accident detection units 114-1 and 114-2 will be mainly described.

事故検出部114−1および114−2は、それぞれのアナログ入力部110−1、110−2にて取得した電圧の情報を利用して系統事故の発生を検出する。通信部113は、電圧のデジタルデータおよび事故検出部114による事故検出信号を、電力系統監視装置100Cに送信する。 The accident detection units 114-1 and 114-2 detect the occurrence of a system accident by using the voltage information acquired by the analog input units 110-1 and 110-2, respectively. The communication unit 113 transmits digital voltage data and an accident detection signal by the accident detection unit 114 to the power system monitoring device 100C.

電力系統監視装置100Cは、例えば、位相角検出部120Cと、記憶部130Cと、演算処理部140Cと、制御情報出力部150と、通信部170Cとを備える。位相角検出部120Cは、通信部170Cから得られた電力系統の電圧情報に基づいて、監視対象発電機10および基準電気所の母線電圧の電圧位相を算出するとともに、計測装置200−1および200−2から受信する事故検出信号に基づいて系統事故発生を検出する。例えば、位相角検出部120Cは、計測装置200−1および200−2のうち、少なくとも一方から事故検出信号を受信した場合に、系統事故が発生したことを検出する。位相角変化量演算部141Cは、事故検出信号を受信した時点を基準として第1所定時間による位相角変化量を演算する。 The power system monitoring device 100C includes, for example, a phase angle detection unit 120C, a storage unit 130C, an arithmetic processing unit 140C, a control information output unit 150, and a communication unit 170C. The phase angle detection unit 120C calculates the voltage phase of the bus voltage of the monitored generator 10 and the reference electric station based on the voltage information of the power system obtained from the communication unit 170C, and also measures the measuring devices 200-1 and 200. The occurrence of a system accident is detected based on the accident detection signal received from -2. For example, the phase angle detection unit 120C detects that a system accident has occurred when an accident detection signal is received from at least one of the measuring devices 200-1 and 200-2. The phase angle change amount calculation unit 141C calculates the phase angle change amount for the first predetermined time with reference to the time when the accident detection signal is received.

図8は、第4の実施形態の位相角変化量△δk2、△δg2について説明するための図である。図8の横軸は、時刻Tを示し、縦軸は位相角累計値δを示す。また、図8は、基準電気所の母線電圧の位相角変化量の累計値δg2と、監視対象発電機10の位相角変化量の累計値δk2を表している。位相角変化量演算部141Cは、事故検出信号に基づく事故発生時点を基準として、位相角変化量情報132Cに記憶された所定時間ごとの位相角変化量の値から、系統事故発生時点から第1所定時間までの位相角変化量△δg2、△δk2を演算する。また、脱調傾向判定部142Cは、位相角変化量△δg2、△δk2の差分(△δg2−△δk2)が閾値を超えるか否かを判定する。そして、脱調傾向判定部142Cは、差分が閾値を超えた場合に監視対象発電機10が脱調傾向であると判定する。 FIG. 8 is a diagram for explaining the phase angle change amounts Δδ k2 and Δδ g2 of the fourth embodiment. The horizontal axis of FIG. 8 indicates the time T, and the vertical axis indicates the cumulative phase angle value δ. Further, FIG. 8 shows the cumulative value δ g2 of the phase angle change amount of the bus voltage of the reference electric station and the cumulative value δ k2 of the phase angle change amount of the monitored generator 10. The phase angle change amount calculation unit 141C is the first from the time when the system accident occurs, based on the value of the phase angle change amount for each predetermined time stored in the phase angle change amount information 132C with reference to the time when the accident occurs based on the accident detection signal. The amount of change in phase angle up to a predetermined time Δδ g2 and Δδ k2 are calculated. Also, out-of-step tendency determination unit 142C, the phase angle variation △ δ g2, △ δ k2 difference - determines whether (△ δ g2 △ δ k2) exceeds a threshold value. Then, the step-out tendency determination unit 142C determines that the monitored generator 10 has a step-out tendency when the difference exceeds the threshold value.

以上説明したように、第4の実施形態の電力系統監視装置100Cによれば、第3の実施形態と同様の効果を奏する他、系統事故による脱調のみを対象とすることが可能となり、緩やかな位相変化で脱調する場合でも、閾値を超える場合には脱調傾向にあると判定して制御指令等を出力することができる。 As described above, the power system monitoring device 100C of the fourth embodiment has the same effect as that of the third embodiment, and it is possible to target only the step-out due to the system accident, which is gradual. Even in the case of step-out due to a large phase change, if the threshold value is exceeded, it can be determined that there is a tendency to step-out, and a control command or the like can be output.

(第5の実施形態)
次に、電力系統監視装置の第5の実施形態について説明する。以下において、第3の実施形態の監視システム3と同様の機能を備える構成については、同一の名称および符号を用いることとし、具体的な説明は省略する。
(Fifth Embodiment)
Next, a fifth embodiment of the power system monitoring device will be described. In the following, the same names and reference numerals will be used for configurations having the same functions as the monitoring system 3 of the third embodiment, and specific description thereof will be omitted.

図9は、第5の実施形態の電力系統監視装置100Dを備える監視システム4の構成図である。図9の監視システム5は、例えば、監視対象発電機10と、変圧器20と、電力系統監視装置100Dと、計測装置200A−1、200A−2と、サーバ装置300とを備える。監視システム5は、第4の実施形態における監視システム4と比較すると、サーバ装置300を備える点、および演算処理部140Dの構成が相違する。したがって、以下では、主にサーバ装置300および演算処理部140Dを中心に説明する。 FIG. 9 is a configuration diagram of a monitoring system 4 including the power system monitoring device 100D of the fifth embodiment. The monitoring system 5 of FIG. 9 includes, for example, a monitored generator 10, a transformer 20, a power system monitoring device 100D, measuring devices 200A-1, 200A-2, and a server device 300. The monitoring system 5 is different from the monitoring system 4 in the fourth embodiment in that it includes the server device 300 and the configuration of the arithmetic processing unit 140D. Therefore, in the following, the server device 300 and the arithmetic processing unit 140D will be mainly described.

サーバ装置300は、例えば、通信部310と、系統給電情報取得部320と、記憶部330とを備える。通信部310は、計測装置200−1および200−2と通信を行う。通信部310は、例えば、計測装置200−1および200−2からの計測情報を取得する。また、通信部310は、電力系統監視装置100Dに給電情報331を送信する。通信部310は、例えば、NICや無線通信モジュール等の通信インターフェースである。 The server device 300 includes, for example, a communication unit 310, a system power supply information acquisition unit 320, and a storage unit 330. The communication unit 310 communicates with the measuring devices 200-1 and 200-2. The communication unit 310 acquires measurement information from, for example, measuring devices 200-1 and 200-2. Further, the communication unit 310 transmits the power supply information 331 to the power system monitoring device 100D. The communication unit 310 is, for example, a communication interface such as a NIC or a wireless communication module.

系統給電情報取得部320は、通信部310により受信した情報から計測装置200により計測された系統ごとの給電情報を取得する。給電情報とは、例えば、電力系統に接続された発電機が脱調傾向にない状況下において、計測装置200−1および200−2から取得した監視対象発電機10および基準電気所の電圧のデジタルデータである。この給電情報は、系統事故が発生する前の給電情報である。取得された給電情報は、給電情報331として記憶部330に記憶される。また、系統給電情報取得部320は、監視対象発電機10と基準電気所との間の位相差情報を演算し、演算結果を記憶部330に記憶してもよい。 The system power supply information acquisition unit 320 acquires power supply information for each system measured by the measuring device 200 from the information received by the communication unit 310. The power supply information is, for example, a digital voltage of the monitored generator 10 and the reference electric station acquired from the measuring devices 200-1 and 200-2 in a situation where the generator connected to the power system does not tend to be out of step. It is data. This power supply information is power supply information before a system accident occurs. The acquired power supply information is stored in the storage unit 330 as power supply information 331. Further, the system power supply information acquisition unit 320 may calculate the phase difference information between the monitored generator 10 and the reference electric station, and store the calculation result in the storage unit 330.

記憶部330は、例えば、ROM、フラッシュメモリ、HDD、SDカード等の不揮発性の記憶媒体と、RAM、レジスタ等の揮発性の記憶媒体とによって実現される。記憶部330は、例えば、給電情報331等の各種情報を記憶する。 The storage unit 330 is realized by, for example, a non-volatile storage medium such as a ROM, a flash memory, an HDD, or an SD card, and a volatile storage medium such as a RAM or a register. The storage unit 330 stores various information such as power supply information 331, for example.

電力系統監視装置100Dは、例えば、位相角検出部120Dと、記憶部130Dと、演算処理部140Dと、制御情報出力部150と、通信部170Dとを備える。記憶部130Dは、位相角情報131Dと、位相角変化量情報132Dと、給電情報133とを備える。 The power system monitoring device 100D includes, for example, a phase angle detection unit 120D, a storage unit 130D, an arithmetic processing unit 140D, a control information output unit 150, and a communication unit 170D. The storage unit 130D includes phase angle information 131D, phase angle change amount information 132D, and power supply information 133.

通信部170Dは、計測装置200−1および200−2から電圧のデジタルデータを受信する。また、通信部170Dは、サーバ装置300から計測装置200−1および200−2の給電情報331を受信する。通信部170は、受信した給電情報を、給電情報133として記憶部130Dに格納する。また、通信部170Dは、サーバ装置300から監視対象発電機10と基準電気所との間の位相差情報を受信してもよい。 The communication unit 170D receives digital voltage data from the measuring devices 200-1 and 200-2. Further, the communication unit 170D receives the power supply information 331 of the measuring devices 200-1 and 200-2 from the server device 300. The communication unit 170 stores the received power supply information as the power supply information 133 in the storage unit 130D. Further, the communication unit 170D may receive the phase difference information between the monitored generator 10 and the reference electric station from the server device 300.

位相角検出部120Dは、監視対象発電機10および基準電気所の母線電圧の電圧位相を算出するとともに、計測装置から受信する事故検出信号に基づいて系統事故発生を検出する。例えば、位相角検出部120Dは、計測装置200−1および200−2のうち、少なくとも一方から事故検出信号を受信した場合に、系統事故が発生したことを検出する。 The phase angle detection unit 120D calculates the voltage phase of the bus voltage of the monitored generator 10 and the reference electric station, and detects the occurrence of a system accident based on the accident detection signal received from the measuring device. For example, the phase angle detection unit 120D detects that a system accident has occurred when an accident detection signal is received from at least one of the measuring devices 200-1 and 200-2.

また、演算処理部140Dは、例えば、位相角変化量演算部141Dと、脱調傾向判定部142Dと、事故前位相差演算部143と、事故検出時位相角検出部144と、演算タイミング補正部145とを備える。 Further, the calculation processing unit 140D includes, for example, a phase angle change amount calculation unit 141D, a step-out tendency determination unit 142D, a pre-accident phase difference calculation unit 143, an accident detection phase angle detection unit 144, and a calculation timing correction unit. It includes 145.

事故前位相差演算部143は、記憶部130Dに記憶された発電機が脱調傾向にない状況下における給電情報による位相差と等しい位相差となるように、基準電気所の母線電圧の電圧位相および監視対象発電機10の電圧位相のタイミングを補正する時刻t1およびt2を演算する。例えば、事故前位相差演算部143は、系統事故の検出時点から所定時間前の基準電気所の母線電圧の電圧位相と監視対象発電機10の電圧位相との差を演算する。また、事故前位相差演算部143は、事故検出部114から事故検出信号により系統事故を検出した場合に、記憶部130Dの給電情報133に記憶された給電情報の電圧位相差と、事故検出時点により一窓長内において基準電気所の母線電圧の電圧位相(△δk(t1))および監視対象発電機10の電圧位相(δg(t2))との差(δg(t2)−△δk(t1))がほぼ等しくなるt1,t2を算出する。 The pre-accident phase difference calculation unit 143 has the voltage phase of the bus voltage of the reference electric station so that the phase difference is equal to the phase difference due to the power supply information under the condition that the generator stored in the storage unit 130D does not tend to step out. And the times t1 and t2 for correcting the timing of the voltage phase of the monitored generator 10 are calculated. For example, the pre-accident phase difference calculation unit 143 calculates the difference between the voltage phase of the bus voltage of the reference electric station and the voltage phase of the monitored generator 10 from the time when the system accident is detected to a predetermined time before. Further, when the pre-accident phase difference calculation unit 143 detects a system accident from the accident detection unit 114 by the accident detection signal, the voltage phase difference of the power supply information stored in the power supply information 133 of the storage unit 130D and the time when the accident is detected. Therefore, within one window length, the difference between the voltage phase of the bus bar voltage of the reference electric station (Δδ k (t1) ) and the voltage phase of the monitored generator 10 (δ g (t2) ) (δ g (t2) − △ Calculate t1 and t2 in which δ k (t1)) are almost equal.

事故検出時位相角検出部144は、事故検出部114にて系統事故を検出後、記憶部130Dの位相角情報131Dに記憶された電圧位相の測定結果に基づいて、基準電気所の母線電圧の系統事故発生時の位相角(δg(t))と、監視対象発電機10の系統事故発生時との位相角(δk(t))を算出する。 After the accident detection unit 114 detects the system accident, the phase angle detection unit 144 at the time of accident detection determines the bus voltage of the reference electric station based on the measurement result of the voltage phase stored in the phase angle information 131D of the storage unit 130D. The phase angle (δ g (t) ) at the time of the occurrence of the system accident and the phase angle (δ k (t) ) at the time of the occurrence of the system accident of the monitored generator 10 are calculated.

演算タイミング補正部145は、位相角情報131Dに記憶された電圧位相の測定結果を、事故前位相差演算部143にて演算されたt1,t2を用いて、事故発生時の時刻をt0としたときに、基準電気所の母線電圧の電圧位相のタイミングをt1だけ遅らせるとともに、監視対象発電機10の電圧位相のタイミングをt2だけ遅らせる。また、演算タイミング補正部145は、タイミングを遅らせた位相角を、最新の位相として位相角変化量演算部141Dに出力する。 The calculation timing correction unit 145 uses t1 and t2 calculated by the pre-accident phase difference calculation unit 143 to measure the voltage phase stored in the phase angle information 131D, and sets the time at the time of the accident to t0. Occasionally, the timing of the voltage phase of the bus voltage of the reference electric station is delayed by t1, and the timing of the voltage phase of the monitored generator 10 is delayed by t2. Further, the calculation timing correction unit 145 outputs the phase angle whose timing is delayed to the phase angle change amount calculation unit 141D as the latest phase.

位相角変化量演算部141Dは、演算タイミング補正部145から入力された位相角を用いて、位相角変化量△δ、△δとして計算する。脱調傾向判定部142Dは、記憶部130Dの位相角変化量情報132Dに記憶された位相角変化量△δ、△δを用いて、その差分(△δ−△δ)が閾値を超えるか否かを判定する。 The phase angle change amount calculation unit 141D calculates the phase angle change amount Δδ k and Δδ g using the phase angle input from the calculation timing correction unit 145. Out-of-step tendency determination unit 142D, the phase angle variation stored in the phase angle variation information 132D of the storage unit 130D △ [delta] k, using △ [delta] g, the difference (△ δ g - △ δ k ) is the threshold Judge whether or not it exceeds.

図10は、第5の実施形態の位相角変化量△δ、△δについて説明するための図である。図10の横軸は、時間Tを示し、縦軸は、位相角変化量δを示す。脱調傾向判定部142Dは、事故発生時点を基準(t=0)として、第1所定時間経過後における位相角変化量△δ、△δの差分(△δ−△δ)が閾値以上である場合に、監視対象発電機10が脱調傾向にあると判定する。 FIG. 10 is a diagram for explaining the phase angle change amounts Δδ k and Δδ g of the fifth embodiment. The horizontal axis of FIG. 10 indicates the time T, and the vertical axis represents the phase angle change amount δ. The step-out tendency determination unit 142D has a difference (Δδ g − Δδ k ) of the amount of change in phase angle Δδ k and Δδ g after the lapse of the first predetermined time, based on the time when the accident occurs (t = 0). When it is equal to or more than the threshold value, it is determined that the monitored generator 10 tends to be out of phase.

以上説明したように、第5の実施形態の電力系統監視装置100Dによれば、第4の実施形態と同様の効果を奏する他、給電情報で求めた位相差を用いて基準電気所と監視対象発電機の電圧位相の計測を開始するタイミングの時刻差を補正し、補正後の位相角変化量を計算することで、脱調傾向判定の時間的誤差を少なくすることができる。これにより、位相差検出の精度を向上させることができる。なお、上述した第1〜第5の実施形態は、それぞれ他の実施形態の一部または全部と組み合わせてもよい。 As described above, according to the power system monitoring device 100D of the fifth embodiment, the same effect as that of the fourth embodiment is obtained, and the reference electric station and the monitoring target are monitored by using the phase difference obtained from the power supply information. By correcting the time difference at the timing of starting the voltage phase measurement of the generator and calculating the corrected phase angle change amount, it is possible to reduce the time error of the step-out tendency determination. Thereby, the accuracy of the phase difference detection can be improved. The above-mentioned first to fifth embodiments may be combined with a part or all of the other embodiments.

以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、監視対象発電機10の電圧位相を測定するアナログ入力部110および位相角検出部120と、アナログ入力部110および位相角検出部120により測定された電圧位相の測定結果を記憶する記憶部130と、記憶部130に記憶された電圧位相の測定結果に基づいて、第1所定時間における位相角変化量を演算する位相角変化量演算部141と、位相角変化量演算部141により演算された位相角変化量に基づいて、監視対象発電機10が脱調傾向にあるか否かを判定する脱調傾向判定部142とを持つことにより、同期制御を必要とせず、発電機の脱調傾向を判定することができる。 According to at least one embodiment described above, the voltage measured by the analog input unit 110 and the phase angle detection unit 120 for measuring the voltage phase of the monitored generator 10 and the analog input unit 110 and the phase angle detection unit 120. A storage unit 130 that stores the phase measurement result, a phase angle change amount calculation unit 141 that calculates the phase angle change amount in the first predetermined time based on the voltage phase measurement result stored in the storage unit 130, and a phase. Synchronous control is performed by having a step-out tendency determination unit 142 that determines whether or not the monitored generator 10 has a step-out tendency based on the phase angle change amount calculated by the angle change amount calculation unit 141. It is not necessary and the step-out tendency of the generator can be determined.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although some embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, as well as in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.

1〜5…監視システム、10…監視対象発電機、20…変圧器、100…電力系統監視装置、110…アナログ入力部、111…入力部、112…A/D変換部、113、170、310…通信部、114、160…事故検出部、120…位相角検出部、130、330…記憶部、131…位相角情報、132…位相角変化量情報、133…給電情報、140…演算処理部、141…位相角変化量演算部、142…脱調傾向判定部、143…事故前位相差演算部、144…事故検出時位相角検出部、145…演算タイミング補正部、150…制御情報出力部、200…計測装置、300…サーバ装置、320…系統給電情報取得部 1 to 5 ... Monitoring system, 10 ... Monitored generator, 20 ... Transformer, 100 ... Power system monitoring device, 110 ... Analog input unit, 111 ... Input unit, 112 ... A / D conversion unit, 113, 170, 310 ... Communication unit, 114, 160 ... Accident detection unit, 120 ... Phase angle detection unit, 130, 330 ... Storage unit, 131 ... Phase angle information, 132 ... Phase angle change amount information, 133 ... Power supply information, 140 ... Arithmetic processing unit , 141 ... Phase angle change amount calculation unit, 142 ... Step-out tendency determination unit, 143 ... Pre-accident phase difference calculation unit, 144 ... Accident detection phase angle detection unit, 145 ... Calculation timing correction unit, 150 ... Control information output unit , 200 ... Measuring device, 300 ... Server device, 320 ... System power supply information acquisition unit

Claims (10)

監視対象の発電機の電圧位相を測定する測定部と、
前記測定部により測定された前記電圧位相の測定結果を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記電圧位相の測定結果に基づいて、第1所定時間における位相角変化量を演算する位相角変化量演算部と、
前記位相角変化量演算部により演算された位相角変化量に基づいて、前記発電機が脱調傾向にあるか否かを判定する判定部と、を備え、
前記位相角変化量演算部は、前記第1所定時間よりも短い第2所定時間における位相角変化量を繰り返し演算して累計することで、前記第1所定時間における位相角変化量を取得する、
力系統監視装置。
A measuring unit that measures the voltage phase of the generator to be monitored,
A storage unit that stores the measurement result of the voltage phase measured by the measurement unit, and a storage unit.
A phase angle change amount calculation unit that calculates the phase angle change amount in the first predetermined time based on the voltage phase measurement result stored in the storage unit.
Based on the phase angle change amount calculated by the phase angle variation calculating unit, Bei give a, a determination section for determining whether or not the generator is in the step-out tends,
The phase angle change amount calculation unit acquires the phase angle change amount in the first predetermined time by repeatedly calculating and accumulating the phase angle change amount in the second predetermined time shorter than the first predetermined time.
Power system monitoring devices.
前記判定部は、前記位相角変化量演算部により演算された位相角変化量が閾値を超えた場合に、前記発電機が脱調傾向にあると判定する、
請求項1に記載の電力系統監視装置。
The determination unit determines that the generator tends to step out when the phase angle change amount calculated by the phase angle change amount calculation unit exceeds the threshold value.
The power system monitoring device according to claim 1.
前記測定部により測定された前記電圧位相の測定結果を用いて、系統事故を検出する事故検出部を、更に備え、
前記位相角変化量演算部は、前記事故検出部により系統事故が検出された時点を基準に、第1所定時間における位相角変化量を演算する、
請求項1または2に記載の電力系統監視装置。
An accident detection unit for detecting a system accident is further provided by using the measurement result of the voltage phase measured by the measurement unit.
The phase angle change amount calculation unit calculates the phase angle change amount in the first predetermined time based on the time when a system accident is detected by the accident detection unit.
The power system monitoring device according to claim 1 or 2.
前記判定部は、前記第1所定時間における基準波形の位相角変化量と前記測定部により測定された位相波形との変化量との差分が閾値以上である場合に、前記発電機が脱調傾向にあると判定する、
請求項1からのうち、何れか1項に記載の電力系統監視装置。
When the difference between the amount of change in the phase angle of the reference waveform and the amount of change in the phase waveform measured by the measuring unit in the first predetermined time is equal to or greater than the threshold value, the determination unit tends to cause the generator to step out. Judged to be in
The power system monitoring device according to any one of claims 1 to 3.
前記位相角変化量演算部は、予め設定された理想とする電圧位相の波形を前記基準波形として扱う、
請求項に記載の電力系統監視装置。
The phase angle change amount calculation unit treats a preset ideal voltage phase waveform as the reference waveform.
The power system monitoring device according to claim 4.
前記測定部は、前記発電機の電圧位相と、基準となる電気所の電圧位相とを測定し、
前記記憶部は、前記発電機の電圧位相と、前記電気所の電圧位相との測定結果を記憶し、
前記位相角変化量演算部は、前記記憶部に記憶された前記電気所の電圧位相を前記基準波形として扱う、
請求項に記載の電力系統監視装置。
The measuring unit measures the voltage phase of the generator and the voltage phase of the reference electric station, and measures the voltage phase.
The storage unit stores the measurement results of the voltage phase of the generator and the voltage phase of the electric station.
The phase angle change amount calculation unit treats the voltage phase of the electric station stored in the storage unit as the reference waveform.
The power system monitoring device according to claim 4.
前記測定部により測定された前記電圧位相の測定結果を用いて、系統事故を検出する事故検出部を、更に備え、
前記位相角変化量演算部は、前記電気所の電圧位相のうち、前記事故検出部により系統事故が検出された時点から第1所定時間の電圧位相を前記基準波形として扱う、
請求項に記載の電力系統監視装置。
An accident detection unit for detecting a system accident is further provided by using the measurement result of the voltage phase measured by the measurement unit.
The phase angle change amount calculation unit treats the voltage phase of the voltage phase of the electric station as the reference waveform for the first predetermined time from the time when the system accident is detected by the accident detection unit.
The power system monitoring device according to claim 6.
前記系統事故の検出時点から所定時間前の前記電気所の母線電圧の電圧位相と前記発電機の電圧位相との差を演算する事故前位相差演算部と、
前記電気所の母線電圧の系統事故発生時の位相角と、前記発電機の系統事故発生時の位相角を検出する事故検出時位相角検出部と、
前記事故前位相差演算部により得られる所定時間前の前記電気所の母線電圧の電圧位相と前記発電機の電圧位相との差と、前記事故検出時位相角検出部により得られる母線電圧の系統事故発生時の位相角および前記発電機の系統事故発生時の位相角とに基づいて、前記位相角変化量演算部における演算を開始するタイミングを補正する演算タイミング補正部と、を更に備える、
請求項に記載の電力系統監視装置。
A pre-accident phase difference calculation unit that calculates the difference between the voltage phase of the bus voltage of the electric station and the voltage phase of the generator a predetermined time before the detection of the system accident.
The phase angle at the time of the occurrence of a system accident of the bus voltage of the electric station, the phase angle detection unit at the time of accident detection for detecting the phase angle at the time of the occurrence of the system accident of the generator, and the phase angle detection unit.
The difference between the voltage phase of the bus voltage of the electric station before a predetermined time obtained by the phase difference calculation unit before the accident and the voltage phase of the generator, and the system of the bus voltage obtained by the phase angle detection unit at the time of accident detection. A calculation timing correction unit for correcting the timing of starting the calculation in the phase angle change amount calculation unit based on the phase angle at the time of the accident occurrence and the phase angle at the time of the system accident of the generator is further provided.
The power system monitoring device according to claim 7.
前記判定部による判定結果に関する前記発電機への制御情報を出力する制御情報出力部を、更に備える、
請求項1からのうち、何れか1項に記載の電力系統監視装置。
A control information output unit for outputting control information to the generator regarding the determination result by the determination unit is further provided.
The power system monitoring device according to any one of claims 1 to 8.
コンピュータが、
監視対象の発電機の電圧位相を測定し、
測定された前記電圧位相の測定結果を記憶部に記憶し、
前記記憶部に記憶された前記電圧位相の測定結果に基づいて、第1所定時間における位相角変化量を演算し、
演算された前記位相角変化量に基づいて、前記発電機が脱調傾向にあるか否かを判定し、
更に前記第1所定時間よりも短い第2所定時間における位相角変化量を繰り返し演算して累計することで、前記第1所定時間における位相角変化量を取得する、
電力系統監視方法。
The computer
Measure the voltage phase of the generator to be monitored and
The measured measurement result of the voltage phase is stored in the storage unit, and the measurement result is stored.
Based on the measurement result of the voltage phase stored in the storage unit, the amount of phase angle change in the first predetermined time is calculated.
Based on the calculated phase angle change amount, it is determined whether or not the generator tends to step out .
Further, the phase angle change amount in the first predetermined time is acquired by repeatedly calculating and accumulating the phase angle change amount in the second predetermined time shorter than the first predetermined time.
Power system monitoring method.
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