JPH0611168B2 - 電力系統安定化装置 - Google Patents
電力系統安定化装置Info
- Publication number
- JPH0611168B2 JPH0611168B2 JP16510984A JP16510984A JPH0611168B2 JP H0611168 B2 JPH0611168 B2 JP H0611168B2 JP 16510984 A JP16510984 A JP 16510984A JP 16510984 A JP16510984 A JP 16510984A JP H0611168 B2 JPH0611168 B2 JP H0611168B2
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- Japan
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、電力系統安定化装置、特に電力系統のルート
事故発生などに伴って生じた単独系統を対象とし、その
周波数変動量を所定内に維持すべく、電源制限及び負荷
制限の制御を実施する電力系統安定化装置に関するもの
である。
事故発生などに伴って生じた単独系統を対象とし、その
周波数変動量を所定内に維持すべく、電源制限及び負荷
制限の制御を実施する電力系統安定化装置に関するもの
である。
最近の電力系統は電力需要の増大に伴い大規模化してお
り、また電源立地条件の制約から電源及び負荷が偏在す
るなど、系統安定度の維持の面からみて困難の度合を増
している。
り、また電源立地条件の制約から電源及び負荷が偏在す
るなど、系統安定度の維持の面からみて困難の度合を増
している。
更に、短絡容量対策などから系統内各地域の連けいルー
ト数の制限によって、系統構成は放射状の傾向をとりつ
つある。従ってルート事故が発生した場合、電力系統が
複数に分離され、いわゆる単独系統を構成する頻度は今
後益々増えるものと考えられる。
ト数の制限によって、系統構成は放射状の傾向をとりつ
つある。従ってルート事故が発生した場合、電力系統が
複数に分離され、いわゆる単独系統を構成する頻度は今
後益々増えるものと考えられる。
そして単独系統が構成された場合、当該系統内の周波数
を定格周波数に維持すべく、電力の需給状態に応じて電
力制限及び負荷制限を実施する電力系統安定化装置（Sy
stem Stabilizing Controller.以下SSCと云う）が動作
する。この場合、制御量としての電源制限量や負荷制限
量を算出する際には、従来はルート事故発生前のルート
潮流に基づいていた。
を定格周波数に維持すべく、電力の需給状態に応じて電
力制限及び負荷制限を実施する電力系統安定化装置（Sy
stem Stabilizing Controller.以下SSCと云う）が動作
する。この場合、制御量としての電源制限量や負荷制限
量を算出する際には、従来はルート事故発生前のルート
潮流に基づいていた。
即ち、潮流が外部系統へ送り出しであれば、単独系統移
行後はその分だけ負荷量が減少したのと同じであるから
等量の電源制限を行なう。また逆に潮流が外部系統より
受け入れであれば発電量が減少したのと同じであるから
等量の負荷制限を行なう。このように従来のSSCでは事
前のルート潮流と等量の電源制限あるいは負荷制限を行
なうのが一般的であった。
行後はその分だけ負荷量が減少したのと同じであるから
等量の電源制限を行なう。また逆に潮流が外部系統より
受け入れであれば発電量が減少したのと同じであるから
等量の負荷制限を行なう。このように従来のSSCでは事
前のルート潮流と等量の電源制限あるいは負荷制限を行
なうのが一般的であった。
上記従来方式ではルート事故のような大外乱の発生によ
り系統の電圧が大幅に低下する場合、一般の需要家の誘
導電動機負荷などが解列されることがある。この現象は
系統運用面からみて負荷脱落と呼ばれるもので、最近の
実測例では変電所端でみて、事前負荷量の約２０％にも
達している。
り系統の電圧が大幅に低下する場合、一般の需要家の誘
導電動機負荷などが解列されることがある。この現象は
系統運用面からみて負荷脱落と呼ばれるもので、最近の
実測例では変電所端でみて、事前負荷量の約２０％にも
達している。
この負荷脱落量は単独系全体の総量でみればかなりの量
であり、当然SSCによる周波数制御の仕上りにも大きな
影響を与える。即ち、負荷脱落量に対応する分の周波数
整定誤差が生じることになる。また、負荷脱落量は常に
一定ではなく年間を通して変動し、かつ需要家側の設備
運用状況に応じても変動するため、これを定量的に把握
することは難しい。
であり、当然SSCによる周波数制御の仕上りにも大きな
影響を与える。即ち、負荷脱落量に対応する分の周波数
整定誤差が生じることになる。また、負荷脱落量は常に
一定ではなく年間を通して変動し、かつ需要家側の設備
運用状況に応じても変動するため、これを定量的に把握
することは難しい。
したがってSSCによる単独系の周波数制御を考える場
合、この負荷脱落による影響は無視できず、何らかの改
善策が期待されていた。
合、この負荷脱落による影響は無視できず、何らかの改
善策が期待されていた。
〔発明の目的〕 本発明は上記問題点を解決するためになされたものであ
り、高精度の周波数制御を可能とした電力系統安定化装
置を提供することを目的としている。
り、高精度の周波数制御を可能とした電力系統安定化装
置を提供することを目的としている。
本発明ではSSCの周波数制御を２段階制御とし、先ず第
１段制御では事前のルート潮流に見合った分だけ電源制
限あるいは負荷制限を行なう、いわゆる等量制御によっ
て単独系統全体の負荷脱落量を一定値見込んだ制御を行
ない、第２段制御では改めて単独系統の周波数変動を検
出し、その変動量に基づいて更に補正制御を行なおうと
するものである。
１段制御では事前のルート潮流に見合った分だけ電源制
限あるいは負荷制限を行なう、いわゆる等量制御によっ
て単独系統全体の負荷脱落量を一定値見込んだ制御を行
ない、第２段制御では改めて単独系統の周波数変動を検
出し、その変動量に基づいて更に補正制御を行なおうと
するものである。
以下図面を参照して実施例を説明する。第１図は本発明
による電力系統安定化装置の一実施例全体構成図であ
る。
による電力系統安定化装置の一実施例全体構成図であ
る。
第１図において、１は本系統、２は安定化制御の対象と
なる単独系統であって常時はルート送電線３によって連
系されており、ルート送電線３の事故に伴い本系統１か
ら分離される。４は電力系統安定化装置（SSC）で、ル
ート送電線３の事前潮流を潮流検出器５によって常時監
視するとともに、単独系統２の周波数変動を周波数検出
器６によって検出する。７は単独系統に接続された電源
制限の対象となる発電機、８はSSC４の制御信号によっ
て開放される発電機のしゃ断器、９は単独系統に接続さ
れた負荷制限の対象となる負荷、１０はSSC４の制御信
号によって開放される負荷のしゃ断器である。なお第１
図では発電機７と負荷９を夫々１台のみ描いてあるが、
単独系統２の規模に応じて複数台ある。
なる単独系統であって常時はルート送電線３によって連
系されており、ルート送電線３の事故に伴い本系統１か
ら分離される。４は電力系統安定化装置（SSC）で、ル
ート送電線３の事前潮流を潮流検出器５によって常時監
視するとともに、単独系統２の周波数変動を周波数検出
器６によって検出する。７は単独系統に接続された電源
制限の対象となる発電機、８はSSC４の制御信号によっ
て開放される発電機のしゃ断器、９は単独系統に接続さ
れた負荷制限の対象となる負荷、１０はSSC４の制御信
号によって開放される負荷のしゃ断器である。なお第１
図では発電機７と負荷９を夫々１台のみ描いてあるが、
単独系統２の規模に応じて複数台ある。
ここで第１段制御は潮流検出器５によって事前のルート
潮流を検出し、これに見合った分だけ電源制限あるいは
負荷制限を行なう等量制御であり、これは従来方式であ
るため説明は省略し、新たに追加される第２段制御につ
いて説明する。
潮流を検出し、これに見合った分だけ電源制限あるいは
負荷制限を行なう等量制御であり、これは従来方式であ
るため説明は省略し、新たに追加される第２段制御につ
いて説明する。
第２図は負荷脱落後の周波数変動曲線図であり、縦軸は
周波数のピーク値に対する周波数変化Δ／Δ
maxを、横軸は時間ｔを示している。そして周波数がピ
ーク値Δmaxに達する時間を原点（零）とし、その後
の時間経過にしたがった周波数変化の状態を示してい
る。
周波数のピーク値に対する周波数変化Δ／Δ
maxを、横軸は時間ｔを示している。そして周波数がピ
ーク値Δmaxに達する時間を原点（零）とし、その後
の時間経過にしたがった周波数変化の状態を示してい
る。
第２図において、（201）は周波数変化Δの最大変動
直線を示し、最大値Δmaxに対応するピーク点を通り
時間軸ｔに平行な直線である。（202）は時間の経過と
ともに零に収束して行く周波数の理想変動曲線であり、
これは負荷脱落を考慮して過不足なく第１段制御を実施
した理想的な場合の周波数変動曲線を意味している。
（203）は実変動曲線を示し、（201）と（202）との間
にある。ただし、値は全て最大値Δmaxにて規格化し
てあり、前記した原点（零）から一定時間ｔs経過後の
実変動曲線（203）上の対応する値をΔs／Δmaxと
している。なお、理想変動曲線（202）は系統の動特性
シミュレーションなどを行なったり、過去の実測データ
をもとにして予め把握することができる。そしてこれら
の値は周波数の最大値Δmaxをベースとして規格化を
しておくことが肝要で（Δmaxが１．０に対応す
る）、第２図では周波数のピーク後ｔsの時点の理想変
動曲線の値をα（０α１）とする。なお同時点の最
大変動直線の値は１．０に対応することは明らかであ
る。
直線を示し、最大値Δmaxに対応するピーク点を通り
時間軸ｔに平行な直線である。（202）は時間の経過と
ともに零に収束して行く周波数の理想変動曲線であり、
これは負荷脱落を考慮して過不足なく第１段制御を実施
した理想的な場合の周波数変動曲線を意味している。
（203）は実変動曲線を示し、（201）と（202）との間
にある。ただし、値は全て最大値Δmaxにて規格化し
てあり、前記した原点（零）から一定時間ｔs経過後の
実変動曲線（203）上の対応する値をΔs／Δmaxと
している。なお、理想変動曲線（202）は系統の動特性
シミュレーションなどを行なったり、過去の実測データ
をもとにして予め把握することができる。そしてこれら
の値は周波数の最大値Δmaxをベースとして規格化を
しておくことが肝要で（Δmaxが１．０に対応す
る）、第２図では周波数のピーク後ｔsの時点の理想変
動曲線の値をα（０α１）とする。なお同時点の最
大変動直線の値は１．０に対応することは明らかであ
る。
したがって第２段制御として周波数による補正制御量を
算出する。これは従来通りの第１段制御（等量制御）を
行ない、本系統から分離された単独系統２内の周波数変
化をもとに、その変動量に基づいた補正制御をするもの
である。
算出する。これは従来通りの第１段制御（等量制御）を
行ない、本系統から分離された単独系統２内の周波数変
化をもとに、その変動量に基づいた補正制御をするもの
である。
即ち、単独系統内の電力変化分ΔPとそれに伴なう周波
数の変化分（最終整定値）Δ（∞）との関係が、 ΔＰ＝Ｋss・Δ（∞） …(1) で表わされるものとする。ここでＫssは単独系統の系統
定数で系統固有のものであり、実測などによって算出で
きる系統の基本的なデータである。そして補正制御量Δ
P′Nは以下の式によって算出する。
数の変化分（最終整定値）Δ（∞）との関係が、 ΔＰ＝Ｋss・Δ（∞） …(1) で表わされるものとする。ここでＫssは単独系統の系統
定数で系統固有のものであり、実測などによって算出で
きる系統の基本的なデータである。そして補正制御量Δ
P′Nは以下の式によって算出する。
上式の（ ）内の意味は第２図から明らかな如く、周波
数変動がピークに達した時点（原点）から時刻ｔsだけ
経過した時点における、理想変動曲線（202）からのず
れの程度を表わす係数であり、 に対応する。
数変動がピークに達した時点（原点）から時刻ｔsだけ
経過した時点における、理想変動曲線（202）からのず
れの程度を表わす係数であり、 に対応する。
したがって、もし単独系統内の周波数変動が理想変動曲
線（202）に一致すれば、▲▼＝０であるから、(2)
式より補正制御量ΔP′N＝０となり第２段制御は不要と
なる。この場合は第１段制御（等量制御）が過不足なく
行なわれたために第２段制御による補正分は不必要であ
ることを意味している。また、もし周波数変動が最大変
動直線（201）に一致すれば、▲▼＝１−αである
から、(2)式より補正制御量ΔP′N＝Ｋss・Δmaxとな
る。この場合は第１段制御を行なったにも拘らず、単独
系統内の周波数は最大値Δmaxまで達したことにな
り、したがって系統定数Ｋssに応じて第２段制御の補正
制御量ΔP′Nは最大となることを意味している。
線（202）に一致すれば、▲▼＝０であるから、(2)
式より補正制御量ΔP′N＝０となり第２段制御は不要と
なる。この場合は第１段制御（等量制御）が過不足なく
行なわれたために第２段制御による補正分は不必要であ
ることを意味している。また、もし周波数変動が最大変
動直線（201）に一致すれば、▲▼＝１−αである
から、(2)式より補正制御量ΔP′N＝Ｋss・Δmaxとな
る。この場合は第１段制御を行なったにも拘らず、単独
系統内の周波数は最大値Δmaxまで達したことにな
り、したがって系統定数Ｋssに応じて第２段制御の補正
制御量ΔP′Nは最大となることを意味している。
ここで十分時間が経過した後の周波数整定値について考
える。これは第２図においてｔs→∞にした場合に対応
し、理想変動曲線（２０２）のα→０、最大変動直線
（201）の値は変らず１．０であるから、(2)式の補正制
御量ΔP′Nの値は、 ΔP′N＝Ｋss・Δｓ …(3) 但しｔ→∞ となる。(3)式と(1)式との比較から、十分時間が経過し
た時点にて、(3)式のΔP′Ｎに対応する制御を実施すれ
ば、周波数整定誤差はないことは明らかである。そして
ｔ→∞においてΔs＝０であれば(2)式の（ ）内は零
であり、したがって補正制御量ΔP′N＝０となる。逆に
ΔS＝Δmaxであれば（ ）内は１．０であるから、
補正制御量ΔP′N＝Ｋss・Δmaxとなる。このことか
ら(2)式の（ ）内の係数は時間の経過に依存せずに、
周波数変動の理想変動曲線（202）からのずれの程度を
表わすものと云える。したがってずれが全くない場合に
零を、最大の場合に１．０の値をとることは明らかであ
る。よって(2)式から、このずれの程度に応じて第２段
制御による補正制御量ΔP′Ｎが算出されることにな
る。
える。これは第２図においてｔs→∞にした場合に対応
し、理想変動曲線（２０２）のα→０、最大変動直線
（201）の値は変らず１．０であるから、(2)式の補正制
御量ΔP′Nの値は、 ΔP′N＝Ｋss・Δｓ …(3) 但しｔ→∞ となる。(3)式と(1)式との比較から、十分時間が経過し
た時点にて、(3)式のΔP′Ｎに対応する制御を実施すれ
ば、周波数整定誤差はないことは明らかである。そして
ｔ→∞においてΔs＝０であれば(2)式の（ ）内は零
であり、したがって補正制御量ΔP′N＝０となる。逆に
ΔS＝Δmaxであれば（ ）内は１．０であるから、
補正制御量ΔP′N＝Ｋss・Δmaxとなる。このことか
ら(2)式の（ ）内の係数は時間の経過に依存せずに、
周波数変動の理想変動曲線（202）からのずれの程度を
表わすものと云える。したがってずれが全くない場合に
零を、最大の場合に１．０の値をとることは明らかであ
る。よって(2)式から、このずれの程度に応じて第２段
制御による補正制御量ΔP′Ｎが算出されることにな
る。
第３図は動作説明のためのフローチャートである。ルー
ト送電線３にルート事故が発生して単独系統２が構成さ
れると、先ずステップ３１において従来方式と同様な等
量制御をベースとし、負荷脱落を一定値見込んだ第１段
制御を実施する。次に３２において本系統から切離され
た単独系統２の周波数変化を周波数検出器６によって検
出し、最大周波数変化Δmaxの値と、その時点から一
定時間ｔs経過した時点における周波数変化Δsを検出
する。
ト送電線３にルート事故が発生して単独系統２が構成さ
れると、先ずステップ３１において従来方式と同様な等
量制御をベースとし、負荷脱落を一定値見込んだ第１段
制御を実施する。次に３２において本系統から切離され
た単独系統２の周波数変化を周波数検出器６によって検
出し、最大周波数変化Δmaxの値と、その時点から一
定時間ｔs経過した時点における周波数変化Δsを検出
する。
次にステップ３３においてはΔmaxとΔsとを用いて
(2)式より補正制御量ΔP′Nを算出し、これに対応する
量だけの第２段制御である電源制限あるいは負荷制限を
実施して終了する。
(2)式より補正制御量ΔP′Nを算出し、これに対応する
量だけの第２段制御である電源制限あるいは負荷制限を
実施して終了する。
以上説明した如く、本発明によれば等量制御である第１
段制御実施後の単独系統の周波数変動を検出し、その最
大値と最大値発生から一定時間経過後の周波数の変化値
とに基づいて周波数変化分に相当する補正制御量を算出
して第２段制御を実施するよう構成したので、極めて高
精度な周波数制御を可能とする電力系統安定化装置を提
供できる。
段制御実施後の単独系統の周波数変動を検出し、その最
大値と最大値発生から一定時間経過後の周波数の変化値
とに基づいて周波数変化分に相当する補正制御量を算出
して第２段制御を実施するよう構成したので、極めて高
精度な周波数制御を可能とする電力系統安定化装置を提
供できる。
第１図は本発明による電力系統安定化装置の一実施例全
体構成図、第２図は負荷脱落後の周波数変動曲線図、第
３図は動作説明のためのフローチャートである。 １……本系統、２……単独系統、 ３……ルート送電線、 ４……電力系統安定化装置、 ５……潮流検出器、６……周波数検出器、 ７……発電機、８，１０……しゃ断器、 ９……負荷。
体構成図、第２図は負荷脱落後の周波数変動曲線図、第
３図は動作説明のためのフローチャートである。 １……本系統、２……単独系統、 ３……ルート送電線、 ４……電力系統安定化装置、 ５……潮流検出器、６……周波数検出器、 ７……発電機、８，１０……しゃ断器、 ９……負荷。
Claims (1)
- 【請求項１】本系統から分離された単独系統内の周波数
変動量を所定値内に維持するために電源制限及び負荷制
限を行なう電力系統安定化装置において、周波数制御を
２段階に分けて行ない、第１段制御では事前のルート潮
流に見合った分だけ電源制限あるいは負荷制限を行なう
等量制御によって単独系統全体の負荷脱落量を所定値見
込んだ制御を行ない、第２段制御では分離後の単独系統
の周波数変動を検出し、その変動量に応じて以下の式に
よる補正制御量を求めて補正制御を行なうことを特徴と
する電力系統安定化装置。 但し、Δｆ：周波数変化 Δｆmax：周波数のピーク値 Ｋss：単独系統の系統定数 α：理想変動曲線の値で、周波数のピーク時を起点とし
て所定時間後のもの（０≦α≦１）。なお、同時点の最
大変動直線の値は１、実変動曲線の値は１とαとの中間
となる。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16510984A JPH0611168B2 (ja) | 1984-08-07 | 1984-08-07 | 電力系統安定化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16510984A JPH0611168B2 (ja) | 1984-08-07 | 1984-08-07 | 電力系統安定化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6146123A JPS6146123A (ja) | 1986-03-06 |
| JPH0611168B2 true JPH0611168B2 (ja) | 1994-02-09 |
Family
ID=15806070
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16510984A Expired - Lifetime JPH0611168B2 (ja) | 1984-08-07 | 1984-08-07 | 電力系統安定化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0611168B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2514050Y2 (ja) * | 1992-01-30 | 1996-10-16 | テクノエクセル株式会社 | 浄水槽 |
| JP5378087B2 (ja) * | 2009-07-10 | 2013-12-25 | 株式会社日立製作所 | 負荷補正制御機能付き系統安定化システム |
-
1984
- 1984-08-07 JP JP16510984A patent/JPH0611168B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6146123A (ja) | 1986-03-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |